Dòng điện trong các phương tiện khác nhau

Một trong những định nghĩa quan trọng nhất của vật lý là dòng điện là bất kỳ sự chuyển động có trật tự nào của các hạt có bất cứ điện tích nào. Từ đó có thể kết luận rằng để dòng điện xuất hiện, cần có điện tử hoặc ion tự do trong kim loại, chất lỏng hoặc một số vật liệu khác sẽ di chuyển dưới ảnh hưởng của trường điện từ. Đồng thời, dòng điện trong các phương tiện truyền thông khác nhau sẽ có những đặc điểm nhất định, bởi vì dòng chảy của nó trong mỗi loại sẽ khác nhau.

Nếu chúng ta xem xét các đặc điểm của sự hình thành và dòng chảy của dòng điện trong kim loại, trước hết cần chú ý đến cấu trúc của kim loại, đó là mạng lưới tinh thể. Đồng thời, các ion với điện tích dương được đặt tại các nút của mạng lưới này, và trong không gian giữa các nút, các điện tử với điện tích âm di chuyển theo trật tự hỗn loạn. Nếu chúng ta tạo ra một điện trường xung quanh kim loại, sau đó chuyển động của các điện tử sẽ có một nhân vật có trật tự hơn. Có thể kết luận rằng đối với kim loại, dòng điện là chuyển động trực tiếp của điện tử.

Đặc tính chính của dòng điện trong kim loại là biểu hiện điện thế, được gọi là luật của Ohm. Theo luật này, cường độ dòng điện trực tiếp phụ thuộc vào điện áp và trong mối quan hệ nghịch với điện trở. Phân tích dòng điện trong các môi trường khác nhau, cần chú ý đặc biệt đến sự hình thành và dòng chảy trong môi trường lỏng.

Dòng điện trong chất điện phân phát sinh từ phản ứng gọi là sự phân ly điện phân. Tinh chất của nó bao gồm sự phân hủy của các phân tử, muối hoặc axit kiềm thành các ion tích điện âm và tích điện âm, những chất này trở thành chất mang điện tích trong chất lỏng. Điều là khi một trường điện từ bắt đầu hoạt động trên dung dịch, chuyển động hỗn loạn của các ion sẽ biến thành một thứ tự. Trong trường hợp này, các ion dương bắt đầu di chuyển về phía điện cực, có điện tích âm, và các ion âm đến điện cực có điện tích dương. Do đó, không giống như các kim loại tương tự, dòng điện trong các chất điện phân là một chuyển động có trật tự của các ion. Ngoài ra, cần lưu ý rằng trong quá trình đi qua các ion này qua dung dịch trên điện cực, luôn luôn có sự hình thành của các chất cấu thành của dung dịch này, như kiềm, axit hoặc muối. Hiện tượng này, được gọi là electrolysis, được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy công nghiệp để sản xuất kim loại tinh khiết, cũng như phủ và đánh bóng các sản phẩm này hoặc các sản phẩm khác.

Xem xét dòng điện trong các môi trường khác nhau, đặc biệt trong kim loại và trong chất lỏng, chúng tôi chỉ ra rằng trong các chất này đã có các ion hoặc điện tử tự do. Và những gì xảy ra với khí, mà, như đã biết, bao gồm các phân tử trung hòa? Dòng điện không có các hạt tự do với điện tích âm hoặc tích cực là không thể, do đó bắt đầu với khí phải được ion hóa, tức là, tạo ra các hạt tích điện trong đó. Năng lượng tiêu thụ cho điều này sẽ là năng lượng ion hóa, đạt đến các giá trị lớn nhất cho các khí trơ, và tối thiểu cho các nguyên tử kim loại kiềm. Sự ion hóa của khí dẫn đến sự hình thành ba loại điện tích khác nhau - các điện tử âm, cộng với các ion dương và âm. Tất cả các hạt này dưới ảnh hưởng của trường ngoài bắt đầu di chuyển theo trật tự, theo nguyên lý tương tự như trong chuyển động của ion trong chất lỏng. Do đó, dòng điện trong khí là chuyển động trực tiếp của cả hai ion (dương và âm) và điện tử.

Rút ra kết luận, có thể lưu ý những điều sau đây: Dòng điện trong các môi trường khác nhau có những đặc trưng riêng, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế quốc dân, cũng như trong các thí nghiệm nghiên cứu khoa học.