Электрический ток в растворах и газах в общем представлении

Электрический ток в растворах и газах в общем представлении

Ты уже знаешь, что в металлах ток создают исключительно электроны. Эта тема завершает блок про электрический ток — разберём, какие частицы служат носителями заряда в двух других распространённых средах: растворах и газах.

Ток в растворах: носители — ионы

КЛЮЧЕВОЙ ФАКТ

В растворах солей, кислот и щелочей ток создают ионы — и положительные, и отрицательные одновременно, движущиеся в противоположных направлениях под действием поля.

Вспомни тему ионов: при растворении, например, поваренной соли в воде она распадается на положительные и отрицательные ионы, свободно перемещающиеся в растворе. Положительные ионы движутся к отрицательному полюсу, отрицательные — к положительному, и оба потока вместе создают общий ток.

Ток в газах: тоже ионы, но особый случай

В обычных условиях воздух почти не проводит ток — в нём очень мало свободных заряженных частиц (вспомни тему диэлектриков). Но если газ ионизировать (например, сильным нагревом, излучением или очень высоким напряжением), в нём тоже появляются свободные ионы и электроны, способные создать ток.

Сводная таблица носителей тока

СредаНосители тока
Металлытолько свободные электроны
Растворы (электролиты)положительные и отрицательные ионы
Ионизированный газионы и свободные электроны

Знакомый пример ионизации газа — молния

Молния — яркий пример тока в ионизированном газе: огромная разница потенциалов между облаком и землёй настолько велика, что «пробивает» обычно изолирующий воздух, на мгновение превращая его в проводник, по которому проходит мощный электрический разряд.

Краткий итог

ГЛАВНОЕ

В растворах ток создают положительные и отрицательные ионы, движущиеся навстречу друг другу. В газах ток возможен только после ионизации, носителями служат ионы и свободные электроны. Молния — пример тока через ионизированный воздух.

Вопросы и ответы

В металле положительные ионы жёстко закреплены в кристаллической решётке и не могут двигаться, свободны только электроны. В жидком растворе никакой жёсткой решётки нет — оба вида ионов, и положительные, и отрицательные, свободно плавают в жидкости и одинаково способны перемещаться под действием поля.

Молния ищет путь с наименьшим сопротивлением и наибольшей напряжённостью поля — высокие или острые объекты (шпили, деревья, молниеотводы) концентрируют вокруг себя электрическое поле сильнее, чем ровная местность, поэтому именно там воздуху «легче» ионизироваться и пробиться первым.

Именно так — вода (особенно не идеально чистая, а с растворёнными солями пота и минералами) содержит свободные ионы и становится проводником. Мокрая кожа резко облегчает прохождение тока через тело в случае контакта с электроприбором, что делает такую ситуацию значительно опаснее, чем прикосновение сухими руками.

Онлайн-школа С 1 по 11 класс
Почувствуйте разницу в образовании с авторскими методиками

Оцените урок:

Оценка 5 из 5