Ток, електрически ток във вакуум

Електрическият ток е подреденото движение на електрическите заряди. Той може да бъде получен, например, в проводник, който свързва заредено и ненатоварено тяло. Този ток обаче ще престане веднага щом потенциалната разлика на тези тела стане нула. подреден заредете движението ток) също ще съществува в проводника, свързващ плочите на зареден кондензатор. В този случай токът се придружава от неутрализирането на зарядите на плочите на кондензатора и продължава, докато потенциалната разлика на кондензаторните плочи стане нула.

Тези примери показват, че електрическия ток в проводника се извършва само в присъствието на краищата на проводника с различен потенциал, т.е.. Д. Когато е в електрическо поле.

Но в разглежданите примери токът не може да бъде дълъг, тъй като в процеса на пренос на заряда потенциала на телата бързо се изравнява и електричното поле в проводника изчезва.

Ето защо, за да се получи ток, е необходимо да се поддържат различни потенциали в края на проводника. За да направите това, можете да прехвърляте заряди от едно тяло към друго през друг проводник, като за тази цел образувате затворена верига. При действието на силите на същото електрическо поле обаче такова прехвърляне на таксите е невъзможно, тъй като потенциалът на второто тяло е по-малък от потенциала на първия. Следователно прехвърлянето е възможно само от сили от неелектрически произход. Наличието на такива сили осигурява източник на ток, включен в схемата.

Силите, действащи в текущия източник, прехвърлят заряда от тяло с по-малък потенциал към тяло с по-голям потенциал и изпълняват работата по едно и също време. Ето защо, източник на ток трябва да има енергия.

Така че, основните условия за появата на електрически ток: наличието на източник на ток и затворена верига.

Преминаването на тока във веригата е придружено от редица лесно забележими явления. Например, в някои течности при преминаването им наблюдава ток освобождаване на вещество на електродите намалиха в течността. Токът в газове често е придружено от светещи газове и др Електрически ток в газове и вакуум учи великия френски физик и математик - .. Андре-Мари Ампер, благодарение на които сега знаем характера на тези явления.

Както е известно, вакуумът е най-добрият изолатор, т.е. пространството, от което се изпомпва въздухът.

Но е възможно да се получи електрически ток във вакуум, за който е необходимо да се въведат носители на заряд в него.

Вземете съда, от който се изпомпва въздухът. В този съд са залепени две метални плочи - два електрода. Един от тях А (анод) е свързан с положителен източник на ток, другият К (катод) - с отрицателен сигнал. Напрежението между катод и анод достатъчно е да прикрепите 80 - 100 V.

Нека свържем чувствителен милиампер към веригата. Устройството не показва никакъв ток, което показва, че във вакуума няма електрически ток.

Ние ще променим опита. Като катод ние вкарваме в проводника жица - нишка с изтеглени краища. Тази нишка ще остане катод. С помощта на друг източник на ток ще го загреем. Трябва да отбележим, че след като нишката се нагрява, устройството включен във веригата, показва електрически ток във вакуум, и по-голяма, толкова по-напрегната нишката. Следователно, нажежаемата жичка, когато се нагрява, осигурява наличието на заредени частици във вакуум, това е техният източник.

Как се зареждат тези частици? Отговорът на този въпрос може да даде опит. Нека да променим полюсите на залепените в съда електроди - правим анода на нишките и противоположния полюс - катода. И въпреки че спиралата е гореща и изпраща заредени частици във вакуума, няма ток.

От това следва, че тези частици са отрицателно заредени, защото отблъскват електрод А, когато са отрицателно заредени.

Какви са тези частици?

Според електронната теория свободните електрони в метала са в хаотично движение. Когато нажежаемата спирала се нагрява, това движение се усилва. Въпреки това, някои електрони придобиват енергия, която е достатъчна, за да се направи на изхода, отделяни от спиралата формиране около него "електронен облак". Когато между спиралата и анода, електрическо поле, електроните летят към електрод, ако той е свързан към положителния полюс на батерията и отблъснати обратно към спиралата, когато е свързан към отрицателния полюс, т. Е. Има зареждане със същото име с електрони.

Така че, електрически ток във вакуум е насочен поток от електрони.