Curent electric - mișcare ordonatăsarcini electrice. Poate fi obținut, de exemplu, într-un conductor care conectează un corp încărcat și neîncărcat. Cu toate acestea, acest curent se va opri imediat ce diferența de potențial a acestor corpuri devine zero. Mișcarea ordonată a sarcinilor (curent electric) va exista și în conductorul care conectează plăcile condensatorului încărcat. În acest caz, curentul este însoțit de neutralizarea sarcinilor de pe plăcile condensatorului și continuă până când diferența de potențial a plăcilor condensatorului devine zero.
Aceste exemple arată că un curent electric într-un conductor apare doar atunci când există potențiale diferite la capetele conductorului, adică atunci când există un câmp electric în el.
Dar, în exemplele luate în considerare, curentul nu poate fi pe termen lung, deoarece în procesul de mișcare a sarcinilor, potențialele corpurilor se egalizează rapid și câmpul electric din conductor dispare.
Prin urmare, pentru a obține curent, este necesarsusțineți diferite potențiale 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 doar prin forțe de origine non-electrică. Prezența acestor forțe este asigurată de o sursă de curent inclusă în circuit.
Forțele care acționează în sursa curentă transferă încărcătura dintr-un corp cu un potențial mai mic într-un corp cu un potențial mai mare și efectuează lucrări în același timp. Prin urmare, sursa actuală trebuie să aibă energie.
Sursele de curent sunt mașini electrice, celule galvanice, baterii, generatoare etc.
Deci, principalele condiții pentru apariția curentului electric: prezența unei surse de curent și a unui circuit închis.
Trecerea curentului în circuit este însoțită de un numărfenomene ușor de observat. De exemplu, în unele lichide, când trece un curent prin ele, eliberarea unei substanțe este observată pe electrozii cufundați în lichid. Curentul din gaze este adesea însoțit de strălucirea gazelor etc. Curentul electric din gaze și vid a fost studiat de remarcabilul fizician și matematician francez, Andre Marie Ampere, datorită căruia cunoaștem acum natura acestor fenomene.
După cum știți, vidul este cel mai bun izolator, adică spațiul din care este pompat aerul.
Dar puteți obține un curent electric în vid, pentru care trebuie să introduceți purtători de încărcare în el.
Luați o navă din care a fost evacuat aerul.Două plăci metalice sunt lipite în acest vas - doi electrozi. Conectăm unul dintre ei A (anod) cu o sursă de curent pozitivă, celălalt K (catod) - cu unul negativ. Tensiunea dintre catod și anod este suficientă pentru a aplica 80 - 100 V.
Să includem un miliammetru sensibil în circuit. Dispozitivul nu prezintă curent; acest lucru indică faptul că curentul electric nu există în vid.
Să modificăm experiența.Ca un catod, lipim un fir în vas - un fir, cu capetele scoase afară. Acest filament va fi în continuare catodul. Folosind o altă sursă de curent, o vom încălzi. Vom observa că de îndată ce firul este încălzit, dispozitivul conectat la circuit arată un curent electric în vid și, cu cât este mai mare, cu atât firul este mai încălzit. Aceasta înseamnă că filamentul, atunci când este încălzit, asigură prezența particulelor încărcate în vid, este sursa lor.
Cum sunt încărcate aceste particule?Experiența poate oferi un răspuns la această întrebare. Să schimbăm polii electrozilor lipiți în vas - vom face firul un anod, iar polul opus - un catod. Și, deși filamentul este încălzit și trimite particule încărcate în vid, nu există curent.
Rezultă că aceste particule sunt încărcate negativ deoarece sunt respinse de electrodul A atunci când acesta este încărcat negativ.
Ce sunt aceste particule?
Conform teoriei electronice, electronii liberiîn metal sunt în mișcare haotică. Când firul este încălzit, această mișcare este îmbunătățită. În acest caz, unii dintre electroni, dobândind energie, care este suficientă pentru a ieși, zboară din filament, formând un „nor electronic” în jurul acestuia. Când se formează un câmp electric între filament și anod, electronii zboară la electrodul A, dacă este conectat la polul pozitiv al bateriei și sunt respinși înapoi la filament dacă este conectat la polul negativ, adică are o sarcină cu același nume ca electronii.
Deci, curentul electric în vid este un flux direcționat de electroni.
