Ток это величина указывающая на то сколько зарядов проходит через поперечное сечение проводника за одну секунду. Но здесь есть одно но сам по себе заряд (отрицательный у электрона положительный у протона) единица для измерения очень маленькая по этому принято измерять количество зарядов в Кулонах где один Кулон равен суммарному заряду в 6 280 000 000 000 000 000 электронов .
Ток измеряется в Амперах он получается так, если через сечение проводника пройдёт заряд в один Кулон за одну секунду, то сила этого потока будет равна одному амперу. То-есть если через сечение пройдет пол кулона за одну секунду то ток будет равен 0.5 ампера, если же через сечение проводника пройдёт 8 кулонов за 2 секунды то ток будет равен 4 ампера.
Ток обозначается латинской буквой I, например I=5 Ампер.
Электроны и ионы могут быть в свободном состоянии.
Атом на 99.9% состоит из пустоты, если представить, что ядро атома имеет размер арбуза, то электрон будет размером в горошину вращаться вокруг ядра на расстоянии около одного километра, а вот промежуток между атомами будет измеряться сотнях километров в наших масштабах.(рис 11).А все прочее пустота.
В металлах и других твердых веществах атомы крепко закреплены на своем месте за счет сильной связи атомов между собой, что собственно и делает этот материал твердым (рис12.1).
В жидкостях и газах межатомная связь слабее за счет этого она текучая и «мягкая» (рис 12.2).Во всех веществах атомы колеблются, при повышении температуры их колебания увеличиваются и за счет этих колебаний атом может потерять электроны которые имеют слабую связь с ядром (опыт с термопарой) и эти свободные электроны отправляются в межатомное пространство в поисках свободного протона.
Вспомним, что если у электрически нейтрального атома, в котором количество электронов равно количеству протонов в ядре отнять некоторое количество электронов, то он станет положительным ионом(рис 6.3) в твердом веществе такой ион будет стоять на месте за счет сильной межатомной связи, а вот в жидкостях и газах где атомы имеют слабую межатомную связь положительно заряженный ион может двигаться в сторону минуса это же относится и к отрицательному иону (атом с лишним электроном на орбите рис. 6.2)так как он имеет отрицательный заряд он будет двигаться к плюсу.(рис 13)
Итак, что мы выясняли:
В веществах много свободного пространства.
В твердых веществах только один вид зарядов это электрон.
В жидкостях и газах могут быть три вида зарядов.
Электроны.
Положительные ионы.
Отрицательные ионы.
Узнали о свободных (негде не закрепленных) зарядах которые бороздят межатомное пространство.
Контрольные вопросы.
Где крепче соединены атомы в металле или воде?
Ответ
В металле атомы имеют более крепкую межатомную связь, чем в воде.
[свернуть]
Какие виды зарядов бывают в жидкостях и газах?
Ответ
Электроны, положительные ионы и отрицательные ионы.
[свернуть]
Что является носителем заряда в металле?
Ответ
В металле может быть только один вид носителей зарядов это электрон.
[свернуть]
Что такое ион?
Ответ
Это атом потерявших свой электрон (положительный ион) или наоборот притянувший к себе лишний электрон (отрицательный ион).
Помните в первом теоретическом уроке говорилось, что в атоме его количество протонов равно количеству электронов иначе он будет не полноценным атомом (ионом) и это не спроста.
Заряды имеют свойство притягиваться и отталкиваться друг от друга.
Разноименные заряды притягиваются (Рис.7).
Одноименные отталкиваются (Рис.7).
Электрон и протон имеют равный по силе электрический потенциал, то есть они уравновешивают друг друга или иными словами они равны по силе (Рис.8).
Так как в протоне хранится положительный потенциал, а в электроне отрицательный они притягиваются друг к другу и атом всегда старается уравновесить свой электрический потенциал то есть уравнять протоны и электроны один к одному. Атом с равным количеством электронов и протонов называют электрически нейтральным атомом.
Если в атоме недостаток электронов, то есть протонов больше электронов такой атом (ион) называют положительно заряженным. В этом случаи он притягивает к себе электроны до того момента пока электроны и протоны не сравняются по количеству. А вот если в атоме электронов больше протонов, то то такой атом называют отрицательно заряженным. Лишние электроны в нем слабо притягиваются к ядру атома в котором находятся протоны (Рис.9)
за счет этого слабого притяжения к ядру электрон может покинуть атом без больших затрат энергии так как у него нет пары (протона) в ядре атома к которому он привязан. Такой лишний электрон может притянуться например к положительно заряженному иону (атому) или отправится в меж атомное пространство в поисках свободного места в атоме.
Вы наверное уже догадались, что на положительных клеммах * источников питания * недостаток электронов , а вот на минусе избыток электронов и эти электроны двигаются по цепи от – к + выполняя при этом работу (испускают свет из светодиода) (Рис.10). То что ток идет от плюса к минуту это его условное направление наверняка это было придумано для упрощения восприятия картины мира, но теперь мы знаем то что электричество на самом деле идет от минуса к плюсу. Да и само слово электричество образовано от слова электрон.
Плюс это то место где в атомах не хватает электронов, а на минусе их в избытке.
На самом деле все обстоит намного сложнее, но этими знаниями можно пренебречь.
О том какую и как они выполняют работу мы узнаем далее как и то откуда берутся заряды на клеммах источников питания, что такое резистор и светодиод вообщем впереди еще много интересного.