กระแสไฟฟ้า - การเคลื่อนไหวที่เป็นระเบียบประจุไฟฟ้า. ตัวอย่างเช่นสามารถรับได้ในตัวนำที่เชื่อมต่อกับร่างกายที่มีประจุและไม่มีประจุ อย่างไรก็ตามกระแสนี้จะหยุดทันทีที่ความต่างศักย์ของร่างกายเหล่านี้กลายเป็นศูนย์ การเคลื่อนที่ของประจุตามลำดับ (กระแสไฟฟ้า) จะมีอยู่ในตัวนำที่เชื่อมต่อกับแผ่นของตัวเก็บประจุ ในกรณีนี้กระแสจะมาพร้อมกับการทำให้เป็นกลางของประจุบนแผ่นตัวเก็บประจุและดำเนินต่อไปจนกว่าความต่างศักย์ของแผ่นตัวเก็บประจุจะกลายเป็นศูนย์
ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าในตัวนำเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีความต่างศักย์ที่ปลายของตัวนำนั่นคือเมื่อมีสนามไฟฟ้าอยู่
แต่ในตัวอย่างที่พิจารณาแล้วกระแสไฟฟ้าไม่สามารถอยู่ได้ในระยะยาวเนื่องจากในกระบวนการเคลื่อนย้ายประจุศักยภาพของร่างกายจะเท่ากันอย่างรวดเร็วและสนามไฟฟ้าในตัวนำจะหายไป
ดังนั้นเพื่อให้ได้กระแสจึงมีความจำเป็นสนับสนุนศักยภาพที่แตกต่างกันที่ส่วนท้ายของตัวนำ ในการทำเช่นนี้คุณสามารถถ่ายโอนประจุจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งผ่านตัวนำอื่นเพื่อสร้างวงจรปิดสำหรับสิ่งนี้ อย่างไรก็ตามภายใต้การกระทำของกองกำลังของสนามไฟฟ้าเดียวกันการถ่ายโอนประจุดังกล่าวเป็นไปไม่ได้เนื่องจากศักยภาพของร่างกายที่สองน้อยกว่าศักยภาพของตัวแรก ดังนั้นการถ่ายโอนจึงทำได้โดยแรงจากแหล่งกำเนิดที่ไม่ใช่ไฟฟ้า การปรากฏตัวของแรงดังกล่าวจัดทำโดยแหล่งกระแสที่รวมอยู่ในวงจร
กองกำลังที่กระทำในแหล่งกำเนิดปัจจุบันจะถ่ายโอนประจุจากร่างกายที่มีศักยภาพต่ำกว่าไปยังร่างกายที่มีศักยภาพสูงกว่าและทำงานในเวลาเดียวกัน ดังนั้นแหล่งที่มาในปัจจุบันจะต้องมีพลังงาน
แหล่งที่มาในปัจจุบัน ได้แก่ เครื่องจักรไฟฟ้าเซลล์กัลวานิกแบตเตอรี่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นต้น
ดังนั้นเงื่อนไขหลักสำหรับการเกิดกระแสไฟฟ้า: การมีอยู่ของแหล่งกระแสและวงจรปิด
ทางเดินของกระแสในวงจรจะมาพร้อมกับตัวเลขปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ง่าย ตัวอย่างเช่นในของเหลวบางชนิดเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะสังเกตเห็นการปลดปล่อยสารบนขั้วไฟฟ้าที่จุ่มลงในของเหลว กระแสในก๊าซมักจะมาพร้อมกับการเรืองแสงของก๊าซเป็นต้นกระแสไฟฟ้าในก๊าซและสุญญากาศได้รับการศึกษาโดยนักฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสที่มีชื่อเสียง - André Marie Ampere ซึ่งตอนนี้เราทราบถึงธรรมชาติของปรากฏการณ์ดังกล่าวแล้ว
อย่างที่คุณทราบกันดีว่าสุญญากาศเป็นฉนวนที่ดีที่สุดนั่นคือช่องว่างที่อากาศจะถูกสูบออก
แต่คุณจะได้รับกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศซึ่งจำเป็นต้องแนะนำตัวพาประจุเข้าไป
มาดูเรือที่อพยพทางอากาศกันเถอะแผ่นโลหะสองแผ่นถูกบัดกรีลงในภาชนะนี้ - ขั้วไฟฟ้าสองขั้ว หนึ่งในนั้น A (ขั้วบวก) เชื่อมต่อกับแหล่งกระแสบวกอีกตัว K (แคโทด) - กับขั้วลบ แรงดันไฟฟ้าระหว่างแคโทดและขั้วบวกเพียงพอที่จะใช้ 80 - 100 V.
ลองรวมมิลลิแอมป์มิเตอร์ที่ละเอียดอ่อนในวงจร อุปกรณ์ไม่แสดงกระแสใด ๆ สิ่งนี้บ่งชี้ว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ
มาปรับเปลี่ยนประสบการณ์กันเถอะในฐานะที่เป็นแคโทดเราบัดกรีลวดเข้าไปในเรือ - ด้ายโดยนำปลายออกมา ไส้หลอดนี้จะยังคงเป็นขั้วลบ ด้วยความช่วยเหลือของแหล่งกระแสอื่นเราจะทำให้มันร้อนขึ้น เราจะสังเกตเห็นว่าทันทีที่เธรดได้รับความร้อนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับวงจรจะแสดงกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศและยิ่งด้ายมีความร้อนมากเท่าไหร่ ซึ่งหมายความว่าเมื่อได้รับความร้อนไส้หลอดจะทำให้แน่ใจได้ว่ามีอนุภาคที่มีประจุอยู่ในสุญญากาศซึ่งเป็นแหล่งกำเนิด
อนุภาคเหล่านี้มีประจุไฟฟ้าอย่างไร?ประสบการณ์สามารถให้คำตอบสำหรับคำถามนี้ มาเปลี่ยนขั้วของอิเล็กโทรดที่บัดกรีเข้าไปในเรือ - เราจะทำให้เธรดเป็นขั้วบวกและขั้วตรงข้าม - แคโทด และแม้ว่าไส้หลอดจะได้รับความร้อนและส่งอนุภาคที่มีประจุเข้าไปในสุญญากาศ แต่ก็ไม่มีกระแสไฟฟ้า
ตามมาว่าอนุภาคเหล่านี้มีประจุลบเนื่องจากถูกขับออกจากอิเล็กโทรด A เมื่อมีประจุลบ
อนุภาคเหล่านี้คืออะไร?
ตามทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์อิเล็กตรอนอิสระในโลหะมีการเคลื่อนไหวที่สับสนวุ่นวาย เมื่อไส้หลอดได้รับความร้อนการเคลื่อนไหวนี้จะทวีความรุนแรงขึ้น ในกรณีนี้อิเล็กตรอนบางตัวซึ่งได้รับพลังงานซึ่งเพียงพอที่จะออกบินออกจากเส้นใยก่อตัวเป็น "เมฆอิเล็กทรอนิกส์" รอบ ๆ ตัวมัน เมื่อเกิดสนามไฟฟ้าระหว่างไส้หลอดและขั้วบวกอิเล็กตรอนจะบินไปยังอิเล็กโทรด A ถ้ามันติดอยู่กับขั้วบวกของแบตเตอรี่และจะถูกขับไล่กลับไปที่ไส้หลอดถ้ามันเชื่อมต่อกับขั้วลบ คือมีประจุชื่อเดียวกับอิเล็กตรอน
ดังนั้นกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศคือการไหลของอิเล็กตรอนโดยตรง
