Електрична струја - уредно кретањеелектрични набоји. Може се добити, на пример, у проводнику који повезује наелектрисано и ненаелектрисано тело. Међутим, ова струја ће престати чим разлика потенцијала између ових тела постане нула. Уређено кретање наелектрисања (електрична струја) такође ће постојати у проводнику који повезује плоче наелектрисаног кондензатора. У овом случају струја је праћена неутрализацијом наелектрисања на плочама кондензатора и наставља се све док разлика потенцијала плоча кондензатора не постане нула.
Ови примери показују да се електрична струја у проводнику јавља само када на крајевима проводника постоје различити потенцијали, односно када у њему постоји електрично поље.
Али у разматраним примерима струја не може бити дугорочна, јер се у процесу померања наелектрисања потенцијали тела брзо изједначавају и електрично поље у проводнику нестаје.
Стога, да би се добила струја,подржавају различите потенцијале на крајевима проводника. Да бисте то урадили, можете преносити наелектрисање са једног тела на друго натраг кроз други проводник, чинећи за то затворени круг. Међутим, под дејством сила истог електричног поља такав пренос наелектрисања је немогућ, јер је потенцијал другог тела мањи од потенцијала првог. Према томе, пренос је могућ само силама неелектричног порекла. Присуство таквих сила обезбеђује извор струје укључен у коло.
Силе које делују у извору струје преносе наелектрисање из тела са нижим потенцијалом у тело са већим потенцијалом и истовремено обављају рад. Стога тренутни извор мора имати енергију.
Извори струје су електричне машине, галванске ћелије, батерије, генератори итд.
Дакле, главни услови за појаву електричне струје: присуство извора струје и затвореног круга.
Пролазак струје у колу прати бројлако уочљиве појаве. Тако, на пример, у неким течностима, када кроз њих пролази струја, ослобађање супстанце се примећује на електродама уроњеним у течност. Струју у гасовима често прати сјај гасова итд. Електричну струју у гасовима и вакууму проучавао је изванредни француски физичар и математичар - Андре Марие Ампере, захваљујући коме сада знамо природу таквих појава.
Као што знате, вакуум је најбољи изолатор, односно простор из којег се испумпава ваздух.
Али електричну струју можете добити у вакууму, за шта у њу требате увести носаче наелектрисања.
Узмите посуду из које је евакуисан ваздух. У овај суд су залемљене две металне плоче - две електроде. Један од њих А (анода) је повезан са позитивним извором струје, други К (катода) - са негативним. Напон између катоде и аноде довољан је за примену од 80 - 100 В.
Укључимо осетљиви милиамперметар у коло. Уређај не показује струју; ово указује на то да електрична струја не постоји у вакууму.
Изменимо искуство. Као катоду, у посуду залемимо жицу - навој, са извученим крајевима. Ова нит ће и даље бити катода. Користећи други извор струје, загреваћемо га. Приметићемо да, чим се навој загреје, уређај повезан на коло показује електричну струју у вакууму, а што је већа, то се нит више загрева. То значи да филамент, када се загрева, обезбеђује присуство наелектрисаних честица у вакууму, он је њихов извор.
Како су ове честице наелектрисане? Искуство може дати одговор на ово питање. Променимо полове електрода залемљених у посуду - навој ћемо направити анодом, а супротни пол - катодом. И иако се нит загрева и шаље наелектрисане честице у вакуум, струје нема.
Из тога следи да су ове честице негативно наелектрисане јер се одбијају од електроде А када је негативно наелектрисана.
Које су то честице?
Према електронској теорији, слободни електрониу металу су у хаотичном кретању. Када се навој загреје, овај покрет је појачан. У овом случају, неки електрони, усвајајући енергију, која је довољна за излаз, излете из нити, формирајући око себе „електронски облак“. Када се између нити и аноде формира електрично поље, електрони одлете до електроде А, ако је она причвршћена за позитивни пол батерије, и одбијају се назад до нити, ако је повезана са негативним полом, односно има наелектрисање истог имена као и електрони.
Дакле, електрична струја у вакууму је усмерени ток електрона.
