|
|
Сколько же видов электрического
тока можно насчитать?
В большинстве случаев нам приходится иметь дело с электрическим
током в металлических проводниках. Этот ток действительно представляет собой
организованное движение электронов, для определения которого подходит слово
«поток». Подобный характер имеет и ток в межэлектродном пространстве
электронных ламп, который может служить образцовым примером потока свободно
несущихся электронов.
Этот вид электрического тока наиболее известен, и на нем
поэтому не стоит подробно останавливаться.
Весьма распространенными носителями электрических зарядов
являются ионы. Атомы в своем нормальном достоянии электрически нейтральны:
положительный заряд ядра полностью уравновешивается отрицательными зарядами
электронов в электронных «оболочках» атома. Но атомы могут терять электроны
или же захватывать лишние, «сверхкомплектные» электроны. В обоих случаях атом
становится ионом.
Атом с недостающими электронами имеет положительный заряд,
а с излишними — отрицательный. Упорядоченное движение ионов тоже
электрический ток.
Но не везде ионы могут передвигаться свободно. В твердых
проводниках для этого нет подходящих условий. Даже маленькому электрону
трудно пробираться сквозь чащу атомов и молекул твердого вещества, а
поперечник иона-атома почти в миллион раз больше. Наоборот, в жидких
проводниках электрический ток образуется главным образом движением ионов.
Отрицательные ионы движутся к положительному полюсу, положительные — к
отрицательному. В электролите аккумуляторов и гальванических элементов течет ионный
ток.
Образующие электрический ток ионы движутся только в
жидкости, но «войти» в твердые электроды, посредством которых ток подводится
к' жидкости, ионы не могут. В электродах движутся только электроны. Поэтому
на границе между жидкостью и электродами происходит своего рода
преобразование ионного тока в электронный и наоборот. Положительные ионы,
притягиваясь к отрицательному электроду, на котором имеются избыточные электроны,
заимствуют у него недостающие у них электроны и превращаются в нейтральные
атомы. К положительному электроду, обедненному электронами, притягиваются
отрицательные ионы и отдают ему свои избыточные электроны, тоже превращаясь в
нейтральные атомы.
К этому следует добавить, что ионами, образующими
электрический ток в жидкости, могут быть не только атомы с недостающими' или
избыточными электронами. Ток в жидкости могут образовать не только одиночные
ионы, но и более сложные образования, например ионизированные молекулы.
Поэтому в зоне соприкосновения жидкости с твердым проводником могут
выделяться не только нейтральные атомы, но и молекулы. Такова же природа
электрического тока и в газах, где имеют место как ионные, так и электронные
процессы. На поверхности электродов газового прибора (неоновых ламп, газотронов
и др.) происходит такое же преобразование ионного тока в электронный, как и
при переходе тока из жидкости в твердый электрод. В электровакуумных
приборах, например электронных лампах, электрический ток образуется
электронами, но и здесь могут параллельно существовать и ионные токи.
Например, работа электроннолучевых трубок основана на использовании тонкого
пучка электронов, но наряду с потоком электронов в этих трубках существует и
поток ионов. Вследствие ионной бомбардировки на экранах телевизоров
образуются завоевавшие себе печальную известность ионные «пятна». Теперь для
защиты экрана от бомбардировки ионами (отрицательными ионами кислорода) в
электроннолучевых трубках делают специальные «ионные ловушки».
|