/ / Prąd elektryczny w różnych środowiskach

Prąd elektryczny w różnych środowiskach

Jedną z najważniejszych definicji fizyki jest toprąd elektryczny to każdy uporządkowany ruch cząstek o dowolnym ładunku. Z tego możemy wnioskować, że aby pojawił się prąd elektryczny, konieczne jest posiadanie wolnych elektronów lub jonów w metalu, cieczy lub innym materiale, który będzie się poruszał pod wpływem pola elektromagnetycznego. Jednocześnie prąd elektryczny w różnych środowiskach będzie miał pewne cechy, dzięki którym jego przepływ w każdym z nich będzie inny.

Jeśli weźmiemy pod uwagę cechy formacji iprzepływ prądu elektrycznego w metalach, to przede wszystkim warto zwrócić uwagę na samą strukturę metali, jaką jest sieć krystaliczna. W tym przypadku jony z ładunkiem dodatnim znajdują się w miejscach tej sieci, a elektrony z ładunkiem ujemnym poruszają się w chaotycznej kolejności w przestrzeni między tymi miejscami. Jeśli wokół metalu utworzysz pole elektryczne, wówczas ruch elektronów nabierze bardziej uporządkowanego charakteru. Można stwierdzić, że w odniesieniu do metali prąd elektryczny jest ukierunkowanym ruchem elektronów.

Główną cechą przepływu prądu elektrycznego wmetale to wyrażenie prądowo-napięciowe, znane jako prawo Ohma. Zgodnie z tym prawem siła prądu jest wprost proporcjonalna do napięcia i odwrotnie do rezystancji. Analizując prąd elektryczny w różnych mediach, należy zwrócić szczególną uwagę na jego powstawanie i przepływ w medium płynnym.

Występuje prąd elektryczny w elektrolitachz powodu reakcji zwanej dysocjacją elektrolityczną. Jego istotą jest rozkład cząsteczek zasad, soli lub kwasów na jony naładowane dodatnio i ujemnie, które stają się nośnikami ładunku elektrycznego w cieczach. Chodzi o to, że gdy pole elektromagnetyczne zaczyna oddziaływać na rozwiązanie, chaotyczny ruch jonów zamienia się w uporządkowany. W tym przypadku jony dodatnie zaczynają przesuwać się w kierunku elektrody o ładunku ujemnym, a jony ujemne w kierunku ładunku dodatniego. Zatem, w przeciwieństwie do tych samych metali, prąd elektryczny w elektrolitach jest uporządkowanym ruchem jonów. Ponadto warto zauważyć, że podczas przejścia tych jonów przez roztwór, tworzenie się substancji zawsze zachodzi na elektrodach, które są strukturalnymi składnikami tego roztworu, czy to alkalicznymi, kwasowymi czy solnymi. Zjawisko to, zwane elektrolizą, jest aktywnie wykorzystywane w przedsiębiorstwach przemysłowych do produkcji czystych metali, a także do powlekania i polerowania niektórych produktów.

Badanie prądu elektrycznego w różnychmedia, w szczególności w metalach i cieczach, wskazaliśmy, że w tych substancjach już istnieją wolne jony lub elektrony. A co dzieje się z gazem, który, jak wiadomo, składa się z obojętnych cząsteczek? Prąd elektryczny bez wolnych cząstek o ładunku ujemnym lub dodatnim jest niemożliwy, dlatego na początek gaz musi zostać zjonizowany, to znaczy, aby wytworzyć w nim naładowane cząstki. Energia wydana na to będzie energią jonizacji, która osiąga maksymalne wartości dla gazów obojętnych, a minimalna - dla atomów metali alkalicznych. Jonizacja gazu prowadzi do tego, że powstają w nim trzy różne rodzaje naładowanych cząstek - elektrony o ładunku ujemnym, a także jony dodatnie i ujemne. Wszystkie te cząstki pod wpływem pola zewnętrznego zaczynają poruszać się w uporządkowany sposób, przestrzegając tej samej zasady, co podczas przemieszczania jonów w cieczach. Zatem prąd elektryczny w gazach jest ukierunkowanym ruchem zarówno jonów (dodatnich i ujemnych), jak i elektronów.

Podsumowując, możemy zauważyć, że:prąd elektryczny w różnych środowiskach ma swoje własne cechy, które są szeroko stosowane w różnych dziedzinach gospodarki narodowej, a także w eksperymentach badawczych.