液体の電解解離における電流。 液体中の電流

それは自由電子の方向付けられた動きによって形成され、導体が作られている物質の変化は起こりません。

電流の通過がその物質の化学変化を伴わないそのような導体は、と呼ばれます ファーストクラスの指揮者..。 これらには、すべての金属、石炭、およびその他の多くの物質が含まれます。

しかし、自然界にはそのような電流の導体もあり、電流の通過中に化学現象が発生します。 これらの導体はと呼ばれます 第2種のガイド..。 これらには、主に酸、塩、アルカリの水中のさまざまな溶液が含まれます。

ガラス容器に水を注ぎ、それに硫酸(または他の酸またはアルカリ)を数滴加えてから、2枚の金属板を取り出し、これらの板を容器に下げて導体を取り付け、電流を接続しますスイッチと電流計を介して導体のもう一方の端に供給すると、溶液からガスが放出され、回路が閉じている限りガスが継続します。 酸性化した水は確かに導体です。 さらに、プレートは気泡で覆われ始めます。 その後、これらの泡はプレートから分離して消えます。

電流が溶液を通過すると、化学変化が起こり、その結果、ガスが放出されます。

第2の種類の導体は電解質と呼ばれ、電流が電解質を通過するときに電解質で発生する現象です。

電解液に浸された金属板は電極と呼ばれます。 電流源の正極に接続されているものの1つはアノードと呼ばれ、負極に接続されているものの1つはカソードと呼ばれます。

液体導体内の電流の通過を決定するものは何ですか? このような溶液(電解質)では、溶媒(この場合は水)の作用下で酸分子(アルカリ、塩)が2つの成分に分解し、 分子の一方の粒子は正の電荷を持ち、もう一方の粒子は負の電荷を持っています。

電荷を持つ分子の粒子はイオンと呼​​ばれます。 酸、塩、またはアルカリが水に溶解すると、溶液中に正イオンと負イオンの両方が多数発生します。

ここで、電流源に接続された電極間に電流が生成されたため、電流が溶液を通過した理由が明らかになるはずです。つまり、一方が正に帯電し、もう一方が負に帯電していることがわかりました。 この電位差の影響下で、正イオンは負電極(カソード)に向かって混合し始め、負イオンはアノードに向かって混合し始めました。

したがって、イオンの無秩序な動きは、一方の方向に負のイオン、もう一方の方向に正のイオンの規則正しい逆運動になりました。 この電荷移動のプロセスは、電解質を通る電流の流れであり、電極間に電位差がある限り発生します。 電位差がなくなると、電解質を流れる電流が止まり、イオンの秩序だった動きが乱れ、無秩序な動きが再び始まります。

例として、銅電極を下げた硫酸銅CuSO4の溶液に電流を流したときの電気分解の現象を考えてみます。

電流が硫酸銅の溶液を通過するときの電気分解の現象:C-電解質の入った容器、B-電流源、C-スイッチ

電極へのイオンの逆運動もあります。 正イオンは銅イオン(Cu)になり、負イオンは酸残留物(SO4)になります。 銅イオンは、陰極と接触すると放出され(失われた電子をそれら自体に付着させ)、つまり、純銅の中性分子に変換され、最も薄い(分子の形で)陰極に堆積します。 )レイヤー。

アノードに到達したマイナスイオンも放電されます(過剰な電子を提供します)。 しかし同時に、それらはアノードの銅と化学反応を起こし、その結果、銅分子Cuが酸残基SO4に付加され、硫酸銅CuS O4の分子が形成され、それが戻されます。電解質に。

この化学プロセスには長い時間がかかるため、銅が陰極に堆積し、電解液から放出されます。 この場合、カソードに残された銅分子の代わりに電解質が、2番目の電極であるアノードの溶解により新しい銅分子を受け取ります。

銅の代わりに亜鉛電極を使用し、硫酸亜鉛Zn SO4の溶液を電解質として使用した場合も、同じプロセスが発生します。 亜鉛もアノードからカソードに移動します。

この上、 金属と液体導体の電流の違い金属では、電荷キャリアは自由電子、つまり負の電荷のみであるのに対し、電解質では、反対方向に移動するイオンである反対に帯電した物質の粒子によって運ばれるという事実にあります。 したがって、彼らはそれを言います 電解質はイオン伝導性を持っています。

電気分解の現象 1837年にB.S.Jacobiによって発見されました。彼は、化学電流源の研究と改善について多くの実験を行いました。 ヤコビは、硫酸銅の溶液に配置された電極の1つが、電流が流れるときに銅で覆われていることを発見しました。

この現象は 電鋳、今では非常に優れた実用的なアプリケーションが見つかります。 この一例は、他の金属の薄層、すなわちニッケルメッキ、金メッキ、銀メッキなどによる金属物体のコーティングです。

ガス(空気を含む)は、通常の状態では電気を通しません。 たとえば、互いに平行に吊るされた裸は、空気の層によって互いに隔離されています。

しかし、高温、大きな電位差などの影響で、液体導体などの気体がイオン化されます。つまり、気体分子の粒子が大量に現れ、電気のキャリアであるため、通過が容易になります。ガスを流れる電流の。

しかし同時に、気体のイオン化は液体導体のイオン化とは異なります。 分子が液体中で2つの荷電部分に分解すると、イオン化の作用下で気体中では、電子は常に各分子から分離され、イオンは分子の正に帯電した部分の形で残ります。

気体は導電性を失うため、気体のイオン化を停止するだけで済みますが、液体は常に電流の導体のままです。 したがって、ガスの導電率は、外的要因の作用によっては一時的な現象です。

しかし、別のものがあります アーク放電または単に電気アーク。 電気アークの現象は、19世紀の初めに最初のロシアの電気技師V.V.ペトロフによって発見されました。

数多くの実験を行ったVVペトロフは、電流源に接続された2つの木炭の間に、明るい光を伴う空気中の連続的な放電があることを発見しました。 彼の著作の中で、V。V。Petrovは、この場合、「暗い落ち着きを十分に明るく照らすことができる」と書いています。 これが最初に電灯が得られた方法であり、別のロシアの電気技師Pavel NikolaevichYablochkovによって実際に使用されました。

電気アークを利用した作品「キャンドル・ヤブロチコフ」は、当時の電気工学に大きな革命をもたらしました。

アーク放電は、今日、たとえばスポットライトや投影装置の光源として使用されています。 アーク放電の温度が高いため、に使用できます。 現在、非常に高い電流を動力源とするアーク炉は、製錬鋼、鋳鉄、フェロアロイ、青銅などの多くの産業で使用されています。 そして1882年に、NNベナルドスは最初に金属の切断と溶接にアーク放電を使用しました。

ガス管、蛍光灯、電圧安定装置では、電子ビームとイオンビームを取得するために、いわゆる グローガス放電.

スパーク放電は、電極が研磨された表面を持つ2つの金属ボールであるボールスパークギャップを使用して大きな電位差を測定するために使用されます。 ボールが離れて移動し、測定された電位差がボールに適用されます。 次に、火花がボールの間を通過するまで、ボールを近づけます。 ボールの直径、ボール間の距離、空気の圧力、温度、湿度を知っているので、特別な表に従ってボール間の電位差を見つけます。 この方法は、数万ボルトのオーダーの電位差の数パーセントの精度で測定するために使用できます。

誰もが電流の定義に精通しています。 これは、荷電粒子の方向性のある動きとして表されます。 異なる環境でのこのような動きには、根本的な違いがあります。 この現象の主な例は、液体中の電流の流れと伝播です。 このような現象は、さまざまな特性を特徴とし、さまざまな液体の影響を受けない通常の条件下で発生する荷電粒子の秩序ある動きとは大きく異なります。

図1.液体中の電流。 Author24-学生論文のオンライン交換

液体中の電流の形成

電流を流すプロセスは金属デバイス(導体)によって行われるという事実にもかかわらず、液体中の電流は、特定の理由で、そのような原子や分子を獲得または喪失した荷電イオンの動きに依存します。 この動きの指標は、イオンが通過する特定の物質の特性の変化です。 したがって、さまざまな液体における電流の形成の特定の概念を形成するために、電流の基本的な定義に依存する必要があります。 負に帯電したイオンの分解は、電流源の領域への正の値の移動を促進することが決定されました。 このようなプロセスで正に帯電したイオンは、反対方向に移動します-負の電流源に移動します。

液体導体は、主に3つのタイプに分けられます。

  • 半導体;
  • 誘電体;
  • 指揮者。

定義1

電解解離は、特定の溶液の分子を負および正に帯電したイオンに分解するプロセスです。

液体の電流は、使用する液体の組成と化学的性質が変化した後に発生する可能性があることを確認できます。 これは、通常の金属導体を使用する場合の他の方法での電流の伝播の理論と完全に矛盾します。

ファラデーの実験と電気分解

液体中の電流の流れは、荷電イオンを移動させるプロセスの産物です。 液体中の電流の発生と伝播に関連する問題は、有名な科学者マイケルファラデーの研究につながりました。 多くの実践的な研究の助けを借りて、彼は電気分解プロセス中に放出される物質の質量が時間と電気の量に依存するという証拠を見つけることができました。 この場合、実験が行われた時間は重要です。

また、科学者は、電気分解の過程で、一定量の物質が放出されると、同じ量の電荷が必要になることを発見しました。 この数を正確に設定し、ファラデー数と呼ばれる一定の値に固定することができました。

液体では、電流の伝播条件が異なります。 それは水分子と相互作用します。 それらは、従来の金属導体を使用した実験では観察されなかった、イオンのすべての動きを大幅に妨げます。 このことから、電解反応中の電流の形成はそれほど大きくないということになります。 ただし、溶液の温度が上昇すると、導電率は徐々に増加します。 これは、電流の電圧が上昇することを意味します。 また、電気分解の過程で、使用される物質または溶媒の分子の数が多いために、特定の分子が負または正のイオン電荷に崩壊する可能性が高くなることがわかりました。 溶液が特定の基準を超えるイオンで飽和すると、逆のプロセスが発生します。 溶液の導電率は再び低下し始めます。

現在、電気分解プロセスは、科学と生産の多くの分野と分野でその応用が見出されています。 産業企業はそれを金属の製造または加工に使用します。 電気化学反応は以下に関与します:

  • 塩の電気分解;
  • 電気めっき;
  • 研磨面;
  • 他のレドックスプロセス。

真空および液体中の電流

液体やその他の媒体での電流の伝播は、独自の特性、特性、および特性を備えたかなり複雑なプロセスです。 事実、このような媒体では、物体に電荷がまったくないため、通常、誘電体と呼ばれます。 研究の主な目的は、原子や分子が動き始め、電流形成のプロセスが始まるような条件を作り出すことでした。 このために、特別なメカニズムまたはデバイスを使用するのが通例です。 このようなモジュラーデバイスの主な要素は、金属板の形をした導体です。

電流の主なパラメータを決定するには、よく知られた理論と公式を使用する必要があります。 オームの法則が最も一般的です。 これは、電流の電圧依存性の原理が実装されているユニバーサルアンペア特性として機能します。 電圧はアンペアで測定されることを思い出してください。

水と塩を使った実験では、塩水を入れた容器を用意する必要があります。 これにより、液体に電流が流れる間に発生するプロセスを実際的かつ視覚的に理解できます。 また、設置には長方形の電極と電源が含まれている必要があります。 実験の本格的な準備には、アンペアの設置が必要です。 それは、電源から電極にエネルギーを伝導するのに役立ちます。

金属板が導体として機能します。 使用する液体に浸し、電圧を接続します。 粒子の動きはすぐに始まります。 それは混沌とした方法で行われます。 導体間に磁場が発生すると、粒子の移動プロセス全体が順序付けられます。

イオンは電荷を変えて団結し始めます。 したがって、カソードはアノードになり、アノードはカソードになります。 このプロセスでは、他のいくつかの重要な要素も考慮する必要があります。

  • 解離レベル;
  • 温度;
  • 電気抵抗;
  • 交流または直流の使用。

実験の終わりに、塩の層がプレート上に形成されます。

液体中の電流は、正イオンと負イオンの動きによって引き起こされます。 電子が移動する導体の電流とは異なります。 したがって、液体にイオンがない場合、それは誘電体、たとえば蒸留水です。 電荷担体はイオン、つまり物質の分子や原子であるため、そのような液体に電流を流すと、必然的に物質の化学的性質が変化します。

正イオンと負イオンは液体のどこから来るのですか? 電荷キャリアがすべての液体で形成できるわけではないことをすぐに言いましょう。 それらが現れるものは電解質と呼ばれます。 これらには、酸性およびアルカリ性の塩の溶液が含まれます。 たとえば、塩を水に溶かすときは、食卓塩を取ります NaCl、それは溶媒、すなわち水の作用の下で陽イオンに分解します 陽イオンと陰イオンと呼​​ばれる Cl陰イオンと呼​​ばれます。 イオン形成のプロセスは、電解解離と呼ばれます。

実験をしてみましょう。ガラス球、2つの金属電極、電流計、および直流電流源が必要です。 フラスコに塩化ナトリウム水溶液を入れます。 次に、このソリューションに2つの長方形の電極を配置します。 電極を電流計を介して直流電流源に接続します。

図1-塩溶液の入ったフラスコ

電流をオンにすると、プレート間に電界が発生し、その作用によって塩イオンが動き始めます。 正イオンは陰極に流れ、負イオンは陽極に流れます。 同時に、彼らは混沌とした動きをします。 しかし同時に、フィールドのアクションの下で、注文されたものもそれに追加されます。

電子だけが移動する導体、つまり電解質中の1種類の電荷とは異なり、2種類の電荷が移動します。 これらは正イオンと負イオンです。 それらは互いに反対方向に移動します。

正のナトリウムイオンが陰極に到達すると、失われた電子を受け取り、ナトリウム原子に変わります。 塩素イオンでも同様のプロセスが発生します。 それがアノードに到達したときにのみ、塩素イオンは電子を提供し、塩素原子に変わります。 したがって、電流は電子の動きによって外部回路に維持されます。 そして電解質では、イオンは、いわば、ある極から別の極に電子を運びます。

電解質の電気抵抗は、形成されるイオンの量に依存します。 強電解質は、溶解すると非常に高い解離レベルを示します。 弱者は低いです。 温度も電解液の電気抵抗に影響します。 それが増加するにつれて、液体の粘度が低下し、重くて不器用なイオンがより速く動き始めます。 したがって、抵抗が減少します。

塩化ナトリウムの溶液を硫酸銅の溶液に置き換えた場合。 次に、電流が流れると、銅の陽イオンが陰極に到達し、そこで失われた電子を受け取ると、銅の原子に還元されます。 その後、電極を取り外すと、その上に銅のコーティングがあります。 このプロセスは電気分解と呼ばれます。

電気伝導度に応じて、液体は次のように分類されます。
誘電体(蒸留水)、
導体(電解質)、
半導体(溶融セレン)。

電解質

導電性の液体(酸、アルカリ、塩、溶融塩の溶液)です。

電解解離
(切断)

溶解中、熱運動の結果として、溶媒分子と中性電解質分子の衝突が発生します。
分子は正イオンと負イオンに分解されます。

電気分解の現象

-液体を通る電流の通過を伴います。
-これは、電極上の電解質に含まれる物質の放出です。
正に帯電した陰イオンは、電場の作用下で、負の陰極に向かう傾向があり、負に帯電した陽イオンは、正の陽極に向かう傾向があります。
アノードでは、マイナスイオンが余分な電子を提供します(酸化反応)
陰極では、陽イオンが失われた電子を受け取ります(還元反応)。

電気分解の法則

1833年 -ファラデー

電気分解の法則は、電流の通過中の電気分解中に電極で放出される物質の質量を決定します。

kは物質の電気化学当量であり、1Cの電荷が電解質を通過するときに電極で放出される物質の質量に数値的に等しくなります。
放出された物質の質量がわかれば、電子の電荷を決定することができます。

たとえば、硫酸銅を水に溶かします。

電解質の電気伝導率、電圧が印加されたときに電流を伝導する電解質の能力。 電流のキャリアは、正および負に帯電したイオンです。つまり、電解解離によって溶液中に存在する陽イオンと陰イオンです。 金属の電子伝導特性とは対照的に、電解質のイオン伝導率は、電極への物質の移動を伴い、電極の近くに新しい化学化合物が形成されます。 総(総)導電率は、外部電界の作用下で反対方向に移動する陽イオンと陰イオンの導電率で構成されます。 個々のイオンによって運ばれる電気の総量の一部は転送数と呼ばれ、転送に関与するすべてのタイプのイオンの合計は1に等しくなります。

半導体

単結晶シリコンは、今日の業界で最も広く使用されている半導体材料です。

半導体-比導電率の点で、導体と誘電体の中間の位置を占め、不純物の濃度、温度、およびさまざまな種類の放射線への曝露に対する導電率の強い依存性が導体とは異なる材料。 半導体の主な特性は、温度の上昇に伴う電気伝導率の増加です。

半導体は、数電子ボルト(eV)のオーダーのバンドギャップを持つ物質です。 たとえば、ダイヤモンドは ワイドギャップ半導体、およびヒ化インジウム-〜 狭いギャップ..。 半導体には、多くの化学元素(ゲルマニウム、シリコン、セレン、テルリウム、ヒ素など)、膨大な数の合金および化合物(ガリウムヒ素など)が含まれます。 私たちの周りの世界のほとんどすべての無機物質は半導体です。 自然界で最も普及している半導体はシリコンであり、これは地球の地殻のほぼ30%を占めています。

不純物原子が電子を供与するか捕獲するかに応じて、不純物原子はドナーまたはアクセプターと呼ばれます。 不純物の性質は、それが置き換える結晶格子のどの原子、どの結晶面に埋め込まれているかによって異なります。

半導体の導電率は温度に大きく依存します。 絶対零度に近い半導体は、誘電体の性質を持っています。

電気伝導のメカニズム[編集| ウィキテキストを編集]

半導体は、導体と誘電体の両方の特性によって特徴付けられます。 半導体結晶では、原子が共有結合を確立し(つまり、ダイヤモンドのようなシリコン結晶内の1つの電子が2つの原子によって結合されます)、電子は原子から放出するために一定レベルの内部エネルギーを必要とします(1.76 10 -19J対11.210 −19 J、これは半導体と誘電体の違いを特徴づけます)。 このエネルギーは温度の上昇とともに現れ(たとえば、室温では、原子の熱運動のエネルギーレベルは0.4・10 -19 Jに等しい)、個々の電子はエネルギーを受け取って核から離れます。 温度が上昇すると、自由電子と正孔の数が増えるため、不純物を含まない半導体では、電気抵抗率が低下します。 電子結合エネルギーが1.5〜2eV未満の半導体元素と見なすことが従来から認められています。 電子正孔伝導メカニズムは、固有の(つまり、不純物のない)半導体に現れます。 これは、半導体の固有の電気伝導率と呼ばれます。

穴[編集| ウィキテキストを編集]

主な記事:

電子と原子核の間の結合が切断されると、原子の電子殻に自由空間が現れます。 これにより、電子が別の原子から自由空間のある原子に遷移します。 電子が通過した原子上で、別の電子が別の原子から入るなど。このプロセスは、原子の共有結合によって引き起こされます。 したがって、正電荷は原子自体を動かさずに動きます。 この条件付きの正電荷はホールと呼ばれます。

磁場

磁場-運動の状態に関係なく、移動する電荷および磁気モーメントを持つ物体に作用する力場。 電磁界の磁気成分。

磁場は、荷電粒子の電流および/または原子内の電子の磁気モーメント(および通常ははるかに少ない程度で現れる他の粒子の磁気モーメント)(永久磁石)によって作成できます。

また、電界の時間変化の結果として発生します。

磁場の主な力の特性は次のとおりです。 磁気誘導のベクトル (磁場誘導のベクトル)。 数学的に -磁場の物理的概念を定義および具体化するベクトル場。 多くの場合、磁気誘導のベクトルは、簡潔にするために単に磁場と呼ばれます(ただし、これはおそらくこの用語の最も厳密な使用法ではありません)。

磁場のもう1つの基本的な特性(代替の磁気誘導とそれと密接に相互接続されており、物理的価値が実質的に等しい)は次のとおりです。 ベクトルポテンシャル .

磁場の発生源[編集| ウィキテキストを編集]

磁場は、荷電粒子の電流、または時間変化する電場、または粒子の固有の磁気モーメントによって生成(生成)されます(後者は、画像の均一性のために、正式に電流に減らすことができます)

液体中の電子電流


鉄の導体では、電子電流は自由電子の方向付けられた動きによって現れ、これにより、導体を構成する物質の構成は発生しません。

電子電流の通過がそれらの物質の化学変化を伴わないそのような導体は、と呼ばれます ファーストクラスの指揮者..。 これらには、すべての金属、石炭、およびその他の多くの物質が含まれます。

しかし、自然界にはそのような電子電流の導体もあり、電流の通過中に化学現象が発生します。 これらの導体は名前が付けられています 第2種のガイド..。 これらには、水中の酸、塩、アルカリの本質的に異なる混合物が含まれます。

ガラス容器に水を注ぎ、硫酸(または他の酸やアルカリ)を数滴加えたら、2枚の鉄板を取り出し、これらの板を容器に下げて導体を取り付け、電流を接続しますスイッチと電流計を介して導体のもう一方の端に供給されると、ガスが溶液から放出されますが、回路が閉じている限りガスは継続的に持続します。 酸性化した水は確かに導体です。 さらに、プレートは気泡で覆われ始めます。 すると、これらの泡がプレートから剥がれて出てきます。

電子電流が溶液を通過すると、化学的構成が発生し、その結果、ガスが放出されます。

第2の種類の導体は電解質と呼ばれ、電解質に電子電流が流れるときに発生する現象です。

電解液に浸した鉄板は電極と呼ばれます。 電流源の正極に接続されているものの1つはアノードと呼ばれ、負極に接続されているものの1つはカソードと呼ばれます。

水っぽい導体に電子電流が流れる理由は何ですか? このような混合物(電解質)では、溶媒(この場合は水)の作用下で酸分子(アルカリ、塩)が2つの構成要素に分解することがわかります。 分子の一方の粒子は正の電荷を持ち、もう一方の粒子は負の電荷を持っています。

電荷を持つ分子の粒子はイオンと呼​​ばれます。 酸、塩、またはアルカリが水に溶解すると、正電荷と負電荷の両方のイオンが溶液中に大量に現れます。

ここで、電流源に接続された電極間に電位差が生じたため、電子電流が溶液を通過した理由が明らかになるはずです。つまり、一方は正に帯電し、もう一方は負に帯電していることがわかりました。 この電位差の影響下で、正イオンは負電極(カソード)に向かって混合し始め、負イオンはアノードに向かって混合し始めました。

したがって、イオンの無秩序な動きは、一方向に負に帯電したイオンと他の方向に正のイオンの規則正しい逆運動になりました。 この電荷移動のプロセスは、電解質を通る電子電流の流れであり、電極間に電位差が生じるまで発生します。 電位差がなくなると、電解質を流れる電流が止まり、イオンの秩序だった動きが乱れ、無秩序な動きが再び始まります。

例として、銅電極を下げた硫酸銅CuSO4の溶液に電子電流を流したときの電気分解の現象を考えてみましょう。

電流が硫酸銅の溶液を通過するときの電気分解の現象:C-電解質の入った容器、B-電流源、C-スイッチ

電極へのイオンの逆運動もあります。 正イオンは銅イオン(Cu)になり、負イオンは酸残留物(SO4)になります。 銅イオンは、陰極と接触すると放出され(失われた電子を付着させて)、つまり、純銅の中性分子に変換され、最も薄い形で陰極に堆積します(分子)層。

アノードに到達したマイナスイオンも放電されます(余分な電子を提供します)。 しかし、これらすべてにより、それらはアノードの銅と化学反応を起こし、その結果、銅分子Cuが酸残基SO4に結合し、硫酸銅CuS O4の分子が現れ、電解質に戻されます。

この化学プロセスには長い時間がかかるため、銅が陰極に堆積し、電解液から放出されます。 これにより、カソードに移動した銅分子の代わりに電解質が、2番目の電極であるアノードの溶解により新しい銅分子を受け取ります。

銅の代わりに亜鉛電極を使用し、硫酸亜鉛Zn SO4の溶液を電解質として使用した場合も、同じプロセスが発生します。 亜鉛もアノードからカソードに移動します。

だからマカール、 金属と水様導体の電流の違い金属では、電荷担体は自由電子、つまり負の電荷のみであるのに対し、電解質では、電気は反対に帯電した物質の粒子、つまり反対方向に移動するイオンによって運ばれるという事実にあります。 彼らが言うので 電解質はイオン伝導性を持っています。

電気分解の現象 1837年にB.S.Jacobiによって発見されました。彼は、化学電流源の研究と改善に関する無数の実験を作成しました。 ヤコビは、硫酸銅の溶液に配置された電極の1つが、電子電流が通過するときに銅で覆われていることを発見しました。

この現象は 電鋳、現時点で非常に巨大な実用的なアプリケーションを見つけます。 この一例は、他の金属の狭い層、すなわちニッケルメッキ、金メッキ、銀メッキなどで鉄の物体をコーティングすることです。

ガス(空気を含む)は、通常の条件下では電子電流を伝導しません。 たとえば、互いに平行に吊り下げられた架空線の裸線は、空気の層によって互いに隔離されています。

しかし、最高温度、大きな電位差、およびその他の状況の影響下で、水様導体のようなガスはイオン化されます。つまり、ガス分子の多数の粒子に現れ、電気のキャリアであり、ガスを通る電子電流の通過。

しかし同時に、ガスのイオン化は水様導体のイオン化とは異なります。 分子が水中で2つの帯電した部分に分解すると、イオン化の作用下にあるガスでは、電子は常に各分子から分離され、イオンは分子の正に帯電した部分の形で残ります。

気体は導電性を終えるので、気体のイオン化を終えるだけで済みますが、液体は常に電子電流の導体のままです。 以下のように、ガスの導電率は、外部環境の作用に応じて、一時的な現象です。

しかし、別の種類の放電と呼ばれるものがあります アーク放電または単に電子アーク。 電子アークの現象は、19世紀の初めに最初のロシアの電気技師V.V.ペトロフによって発見されました。

VV Petrovは、数え切れないほどの実験を行っており、電流源に接続された2つの木炭の間に、点滅する光を伴って、連続的な電子放電が空気中に現れることを発見しました。 彼自身の著作の中で、V。V。ペトロフは、このすべてで「黒い落ち着きを非常に明るく照らすことができる」と書いています。 それで、初めて、別のロシアの電気技師Pavel NikolayevichYablochkovによって実際に使用された電子光が得られました。

電子アークを利用した作品「キャンドル・ヤブロチコフ」は、当時の電気工学に大きな革命をもたらしました。

アーク放電は、たとえばスポットライトや投影装置など、今日の光源として使用されています。 アーク放電の最高温度により、アーク炉の建設に使用できます。 現在、非常に高い電流を動力源とするアーク炉は、製錬鋼、鋳鉄、フェロアロイ、青銅などの多くの産業で使用されています。 そして1882年にN.N.ベナルドスによって、アーク放電が初めて金属の切断と溶接に使用されました。

ガス管、蛍光灯、電圧安定器では、電気およびイオンビームを得るために、いわゆる グローガス放電.

スパーク放電は、ボールのスパークギャップとの大きな電位差を測定するために使用されます。ボールのスパークギャップの電極は、表面が研磨された2つの鉄球です。 ボールが離れて移動し、測定可能な電位差がそれらに適用されます。 次に、火花がボールの間をジャンプするまでボールが一緒になります。 ボールの直径、ボール間の距離、空気の圧力、温度、湿度を知っているので、特別な表に従ってボール間の電位差を見つけます。 このようにして、最大数パーセントの精度で、1万ボルトのオーダーの電位差を決定することが可能です。

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