Электричество
Электрический ток.
Не все тела одинаково проводят электричество, тела, хорошо проводящие электричество, называются проводниками, а плохо проводящими электричество – изоляторами или диэлектриками. Существует и промежуточная группа тел, обладающая слабой способностью проводить электричество – полупроводники. Проводники делятся на проводники первого рода и проводники второго рода. Проводники первого рода – металлы и их сплавы, а проводники второго рода _ водные растворы кислот, солей и щелочей, сильно разряженные газы. К диэлектрикам относятся резина, стекло, слюда, фарфор, смола и многие другие материалы.
Физическая сущность этих явлений заключается в следующем. В диэлектриках все электроны прочно удерживаются ядрами атомов. В проводниках же, например, в металлах, существуют электроны, слабо связанные с ядрами. Эти электроны наиболее удалены от ядер и под воздействием электрического поля соседних ядер отрываются, переходя с внешних орбит одних атомов к другим, при этом они свободно или почти свободно перемещаются по проводнику. Такие электроны называются свободными электронами.
Движение свободных электронов в проводнике происходит беспорядочно, и скорость их движения определяется тепловым состоянием проводника. Но если на проводник подействовать силами внешнего электрического поля, создав на его концах разность потенциалов, то под действием этих сил движение электронов будет упорядочено – направлено в одну сторону. Такое движение свободных электронов в металлическом проводнике называется электронным током, а способность проводника проводить электронный ток – электронной проводимостью.
В проводнике второго рода имеет место ионный ток, который возникает также под влиянием сил электрического поля. Этот ток представляет собой направленное движение положительных и отрицательных ионов. Способность проводников проводить ионный ток называется ионной проводимостью.
В диэлектриках имеет место так называемый ток смещения, который возникает в результате смещения электронов в атомах под действием сил внешнего электрического поля. В вакууме ток создается потоком электронов, вылетающих с поверхности металлического проводника, а в разряженных газах – потоком электронов и ионов. В обоих случаях направленное движение электронов и ионов также происходит под влиянием внешнего электрического поля. Таким образом, электрический ток в проводящих средах есть направленное движение потока свободных заряженных частиц под действием сил внешнего электрического поля.