Электрический ток – упорядоченное движение elektriska laddningar. Det kan till exempel erhållas i en ledare som ansluter en laddad och oladdad kropp. Men denna ström kommer att stoppa så snart den potentiella skillnaden mellan dessa kroppar blir noll. Den ordnade rörelsen av laddningar (elektrisk ström) kommer också att existera i ledaren som ansluter plattorna på den laddade kondensatorn. I detta fall åtföljs strömmen av neutraliseringen av laddningar belägna på kondensatorplattorna och fortsätter tills potentialskillnaden för kondensatorplattorna blir noll.
Dessa exempel visar att en elektrisk ström i en ledare uppstår endast om det finns olika potential vid ledarnas ändar, dvs när det finns ett elektriskt fält i den.
Men i de betraktade exemplen kan strömmen inte vara lång, eftersom under laddningsrörelsen jämnar kropparnas potential snabbt ut och det elektriska fältet i ledaren försvinner.
För att få ström är det därför nödvändigtför att stödja olika potentialer i ledarna. För att göra detta kan du överföra laddningar från en kropp till en annan tillbaka genom en annan ledare och bilda en sluten krets för detta. Men under påverkan av krafterna i samma elektriska fält är en sådan laddningsöverföring omöjlig, eftersom potentialen för den andra kroppen är mindre än potentialen för den första. Därför är överföringen endast möjlig av krafter av icke-elektriskt ursprung. Närvaron av sådana krafter tillhandahåller en strömkälla som ingår i kretsen.
De krafter som verkar i den aktuella källan överför laddningen från kroppen med lägre potential till kroppen med hög potential och gör jobbet. Därför måste den nuvarande källan ha energi.
Aktuella källor är elektriska maskiner, galvaniska celler, batterier, generatorer etc.
Så de viktigaste förhållandena för förekomsten av elektrisk ström: närvaron av en strömkälla och en sluten krets.
Strömpassagen i kretsen åtföljs av ett nummerlätt observerade fenomen. Så, till exempel, i vissa vätskor, när ström flyter genom dem, frigörs ett ämne på elektroder som sänks ned i vätskan. Strömmen i gaser åtföljs ofta av en glöd av gaser, etc. Den elektriska strömmen i gaser och vakuum studerades av den enastående franska fysikern och matematikern Andre Marie Ampère, tack vare vem vi nu känner till sådana fenomen.
Som ni vet är vakuum den bästa isolatorn, dvs. utrymmet från vilket luft pumpas ut.
Men du kan få en elektrisk ström i vakuum, för vilken du behöver införa laddningsbärare i den.
Ta fartyget från vilket luften har evakuerats. Två metallplattor - två elektroder - löds i detta kärl. Vi ansluter en av dem A (anod) med en positiv strömkälla, den andra K (katod) - med en negativ. Det räcker att tillföra spänningen mellan katoden och anoden 80 - 100 V.
Låt oss inkludera en känslig millimeter i kretsen. Enheten visar ingen ström; detta indikerar att elektrisk ström inte finns i vakuum.
Låt oss ändra upplevelsen. Som katod löd vi en tråd i kärlet - en tråd med ändarna fram. Detta glödtråd kommer fortfarande att vara katoden. Med en annan strömkälla värmer vi upp den. Vi kommer att notera att så snart tråden värms upp visar enheten som är ansluten till kretsen en elektrisk ström i vakuum, och ju större, desto mer värms tråden upp. Detta innebär att filamentet, när det värms upp, säkerställer närvaron av laddade partiklar i vakuum, det är deras källa.
Hur laddas dessa partiklar? Erfarenheten kan ge ett svar på denna fråga. Låt oss byta polerna på elektroderna lödda i kärlet - vi gör tråden till en anod och motsatt pol - en katod. Och även om glödtråden värms upp och skickar laddade partiklar i vakuumet finns det ingen ström.
Det följer att dessa partiklar är negativt laddade, eftersom de avvisas från elektroden A när den är negativt laddad.
Vad är dessa partiklar?
Enligt elektronisk teori, fria elektroneri metall är i kaotisk rörelse. När tråden värms upp förbättras denna rörelse. Samtidigt flyger vissa elektroner, som förvärvar energi, vilket räcker för att gå ut, ut ur glödtråden och bildar ett "elektroniskt moln" runt det. När ett elektriskt fält bildas mellan glödtråden och anoden flyger elektronerna till elektroden A, om den är fäst vid batteriets positiva pol och avvisas tillbaka till glödtråden, om den är ansluten till den negativa polen, det vill säga den har en laddning med samma namn som elektroner.
Så, elektrisk ström i vakuum är ett riktat flöde av elektroner.
