Все мы с удовольствием пользуемся электроэнергией, это интересное и крайне полезное явление природы можно встретить в розетках наших домов, аккумуляторе автомобиля, во всевозможных батарейках и даже там, где его казалось бы и нет, например расчёсывая сухие волосы или просто одевая на себя свитер можно услышать потрескивание маленьких разрядов (в темноте их можно увидеть), а иногда если зарядов скопилось достаточно много можно почувствовать лёгкий укол от разряда такой микро молнии.
Содержание
Так что же такое электричество? Проводники, диэлектрики и полупроводники.
Любознательный человек может вспомнит из школьного курса физики, прочесть в учебнике или интернете, что электричество представляет собой направленный поток заряженных частиц в результате воздействия электрического поля. Но что же скрывается за этими определениями и формулами которые описывают эти явления?! Да и к тому же не затрагивают вопрос о том, каково направление тока, что двигается в проводе и куда потом деваются эти самые частицы, именуемые электронами, ионами, и прочими хитрыми названиями!
Как известно от наличия свободных элементарных частиц в том или ином материале и зависит его электропроводность. В металлах их много — это проводники, а в других материалах, таких как пластик, керамика, стекло, дерево и многих других этих свободных частиц мало, а раз в них они почти отсутствуют, значит и электрический ток через них будет крайне мал, такие материалы именуют диэлектриками. Есть ещё и промежуточные звенья, это полупроводники, эти материалы обладают сразу обоими свойствами и проводников и диэлектриков, их обычно создают искусственно.
Причина возникновения электрического тока, направление движения заряженных частиц
При отсутствии электрического поля в металлическом проводнике ток идти не будет. Но как только на двух его участках возникнет разность потенциалов, т.е. появится напряжение, в движении этих частиц прекращается хаос и наступает порядок: они начинают упорядоченное движение от минуса и направятся в сторону плюса. Казалось бы, вот и ответ на вопрос «Каково направление тока?». Но не тут-то было. Достаточно заглянуть в энциклопедический словарь или просто в любой учебник по физике, как сразу станет заметно некое противоречие. Там говорится, что условно словосочетание «направление тока» обозначает направленное движение положительных зарядов, другими словами: от плюса к минусу. Как быть с этим утверждением? Этот парадокс результат привычки, когда люди научились составлять цепь постоянного тока, они еще не знали о существовании электрона. Тем более, в то время не подозревали что он движется от минуса к плюсу. Когда Ампер предложил в первой половине 19-го столетия направление тока от плюса к минусу, все восприняли это как должное и это решение никто не стал оспаривать. Прошло 70 лет, пока люди не выяснили, что ток в металлах происходит благодаря движениям электронов. А когда они это выяснили (это случилось в 1916 году), все уже настолько привыкли к сделанному Ампером выбору, что не стали ничего менять. Так же в ходе экспериментов по определению направление движения тока в жидкостях(электролитах или расплавах твёрдых веществ) и газах выяснилось, что отрицательно заряженные частицы движутся к катоду(электрод с положительной полярностью), а положительные – к аноду(электрод с отрицательной полярностью). А тут уже сразу и двунаправленное движение!, как быть?
Так вот, условно принято считать (общепринято), что электрический ток в электрическом поле имеет направление от точек с бо?льшими потенциалами к точкам с меньшими потенциалами. Это значит, что направление постоянного электрического тока всегда совпадает с направлением движения положительных электрических зарядов, например — положительных ионов в электролитах и газах. Там же, где электрический ток создаётся только движением потока отрицательно заряженных частиц, например, потока свободных электронов в металлах, за направление электрического тока принимают направление, противоположное движению электронов. Точки с бо?льшими потенциалами (например, на клеммах батареек или аккумуляторов) носят название «положи?тельный по?люс» и обозначаются знаком + («плюс»), а точки с меньшими потенциалами называются «отрица?тельный по?люс» и обозначаются знаком — («минус»). Исторически сложилось, что положительного провода и клеммы окрашена в красный цвет, а отрицательные клеммы и провода — в синий или чёрный.
На этом и заканчиваются краткие общедоступные знания о электрическом токе без математического выражения в виде формул, расчётов и лично поставленных опытов, а как же обстоят дела с этим явлением с точки зрения ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ, и так ли ошибался Ампер указав направление тока от ПЛЮСА К МИНУСУ?
И тут искушённый в науке читатель возможно скажет “стоп, какое естествознание?!, мы ведь на научную и известную тему говорим”. Но не будем спешить с выводом, достаточно вспомнить, что все ныне существующие науки вышли из наблюдений людей за окружающим миром, а это и есть ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ-МАТЬ ВСЕХ НАУК.
Читайте продолжение….
