Тема 3.3 Электрический ток в различных средах Лекция 9. Электрический ток в металлах, в электролитах, газах, в вакууме. Электролиз. Закон электролиза Фарадея. Электрохимический эквивалент. Виды газовых разрядов. Термоэлектронная эмиссия. Плазма. Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимости. Р-n переход. Применение полупроводников. Полупроводниковые приборы. Теоретический материал для самостоятельного изучения: Электрический ток — это поток электрического заряда. Электрический ток течёт из области с более высоким потенциалом в область с более низким потенциалом. Это означает, что он течёт от положительной клеммы к отрицательной клемме батареи. Поток электронов противоположен потоку тока. Электрический ток может протекать в различных средах, например: 1. В жидкостях (электролитах). Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях под действием сил электрического поля. Пропускание электрического тока через жидкость называется электролизом. Электрический ток поступает в жидкость на положительной пластине (называемой анодом) и покидает её на отрицательной пластине (называемой катодом). В жидкостях ток переносится ионами. Ионы — это заряженные частицы (атомы или группы атомов). Ионы могут быть как положительными, так и отрицательными. Положительные ионы притягиваются к отрицательной пластине, а отрицательные ионы — к положительной пластине. Положительный ион — это частица с некоторым отнятым отрицательным зарядом, а отрицательный ион — это частица с добавленным дополнительным отрицательным зарядом. В зависимости от проводимости жидкости делят на: проводники; непроводники. Проводящие жидкости: 1. Разбавленная серная кислота. 2. Лимонный сок. 3. Уксус. 4. Раствор медного купороса. 5. Водопроводная вода. Непроводящие жидкости: 1 1. Парафин. 2. Растительное масло. 3. Метаны. 4. Дистиллированная вода (деионизированная). ***Проводимость жидкостей зависит от способности жидкостей образовывать ионы. Некоторые жидкости, такие как масло или спирт, не образуют ионов и не проводят электричество. Уксус — это в основном вода с небольшим количеством уксусной кислоты в ней. Уксусная кислота распадается на ионы в воде. Электропроводность водопроводной воды зависит от её жёсткости. Химически чистая вода является плохим проводником, но при растворении в ней различных веществ (кислот, щелочей, солей и др.) раствор становится проводником из-за распада молекул вещества на ионы*** 2. В металлах. Электрический ток в металлах обусловлен наличием свободных подвижных электронов, совокупность которых называют электронным газом. Ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов. 3. В газах. Газы в естественном состоянии не проводят электричества, так как состоят из электрически нейтральных атомов и молекул. Проводником может стать ионизированный газ, содержащий электроны, положительные и отрицательные ионы. Ионизация может возникать под действием высоких температур, различных излучений (ультрафиолетового, рентгеновского, радиоактивного), космических лучей, столкновения частиц между собой. 4. В вакууме. Поскольку в вакууме нет свободных носителей зарядов, то он является идеальным диэлектриком. Но появление свободных электронов обеспечит протекание тока через вакуум. 2
