Curent, curent electric în vid

Mișcarea curentului comandat curentîncărcături electrice. Acesta poate fi obținut, de exemplu, într-un conductor care conectează un corp încărcat și neîncărcat. Cu toate acestea, acest curent va înceta imediat ce diferența potențială a acestor organisme devine zero. Mișcarea comandată a sarcinilor (curent electric) va exista și în conductorul care leagă plăcile unui condensator încărcat. În acest caz, curentul este însoțit de neutralizarea încărcărilor pe plăcile condensatorului și continuă până când diferența de potențial a plăcilor de condensatoare devine zero.

Aceste exemple arată că curentul electric din conductor apare numai atunci când există diferite potențiale la capetele conductorului, adică atunci când există un câmp electric în el.

Dar în exemplele considerate, curentul nu poate fi lung, deoarece în procesul de transfer de sarcină potențialele corpurilor se egalează rapid și câmpul electric din conductor dispare.

În consecință, pentru a obține curentul,să mențină potențiale diferite la capetele conductorului. Pentru a face acest lucru, puteți transfera sarcini de la un corp la altul înapoi printr-un alt conductor, formând un circuit închis pentru aceasta. Cu toate acestea, sub acțiunea forțelor aceluiași câmp electric, un astfel de transfer de sarcini este imposibil, deoarece potențialul celui de-al doilea corp este mai mic decât potențialul primului. Prin urmare, transferul este posibil numai prin forțe de origine neelectrică. Prezența unor astfel de forțe asigură o sursă de curent inclusă în circuit.

Forțele care acționează în sursa curentă transferă încărcarea de la un corp cu un potențial mai mic la un corp cu potențial mai mare și efectuează lucrul în același timp. Prin urmare, sursa de curent trebuie să aibă energie.

Sursele de curent sunt mașini electrice, celule galvanice, baterii, generatoare etc.

Deci, condițiile de bază pentru apariția unui curent electric: prezența unei surse de curent și a unui circuit închis.

Trecerea curentului în circuit este însoțită de o seriefenomenele ușor de observat. Astfel, de exemplu, în unele lichide, atunci când un curent trece prin ele, se observă o eliberare a substanței pe electrozii coborâți în lichid. Curentul în gaze este adesea însoțit de o strălucire a gazelor, etc. Electricianul excelent din gaze și vid a fost fizicianul și matematicianul francez, André Marie Amper, datorită cărora știm acum natura acestor fenomene.

După cum se știe, vidul este cel mai bun izolator, adică spațiul din care este pompat aerul.

Dar este posibil să se obțină un curent electric într-un vid, pentru care este necesar să se introducă în el un suport de încărcare.

Luați vasul din care este pompat aerul. În acest vas sunt lipite două plăci metalice - două electrozi. Una dintre ele A (anod) este conectată cu o sursă de curent pozitivă, cealaltă K (catod) - cu una negativă. Tensiunea dintre catod și anod este suficientă pentru a aplica 80 - 100 V.

Să conectăm un milliammetru sensibil la circuit. Dispozitivul nu indică curent; acest lucru indică faptul că nu există curent electric în vid.

Vom modifica experiența. Ca catod am lipit în fir o sârmă - un fir, cu capetele trase. Acest fir va rămâne un catod. Cu ajutorul unei alte surse de curent, îl vom încălzi. Observăm că, odată ce filamentul este încălzit, dispozitivul inclus în circuit prezintă un curent electric în vid și cu cât filamentul mai puternic este încălzit. Prin urmare, filamentul, atunci când este încălzit, asigură prezența particulelor încărcate în vid, este sursa lor.

Cum sunt încărcate aceste particule? Răspunsul la această întrebare poate oferi experiență. Să schimbăm polii electrozilor lipiți în vas - facem anodul filamentului, iar polul opus - catodul. Și, deși filamentul este fierbinte și trimite particule încărcate în vid, nu există curent.

Rezultă că aceste particule sunt încărcate negativ, deoarece resping electrodul A atunci când este încărcat negativ.

Care sunt aceste particule?

Conform teoriei electronice, electronii liberiîn metal sunt într-o mișcare haotică. În cazul în care căldura mișcării filamentului este amplificat. Cu toate acestea, unii electroni câștigă energie, ceea ce este suficient pentru a face de ieșire, emisă de la formarea în jurul ei „nor electronic“ filament. Atunci când între filamentul și anod, un câmp electric, electronii zboară către electrodul A, în cazul în care acesta este conectat la polul pozitiv al bateriei, și respingeau înapoi la filament, atunci când acesta este conectat la polul negativ, t. E. Are o taxă de același nume cu electroni.

Deci, un curent electric în vid este un flux direct de electroni.