Elektros srovė skysčiuose

Pirmosios rūšies laidinikai- tai metalai ir jų lydiniai, kuriais tekanti el. srovė nekeičia cheminės sudėties, o tik įšyla. Jiems būdingas elektroninis laidumas.

Antrosios rūšies laidininkai- rūgščių, bazių ir druskų tirpalai, kuriuose el. srovė ne tik įšyla bet ir chemiškai sklyla į sudėtines dalis.

Elektrolitai- tai medžiagos, kurios ištirpintos ar išlydytos praleidžia el. srovę.

Jonai- tai teigaimą ar neigiamą krūvį turinčios suskilusios molekulės dalys, kurios gaunamos elektrolitui tirpstant vandenyje.

Elektrolitinė disociacija- elektrolito skilimas į jonus, veikiant tirpikliui. Šis procesas vyksta vandenyje, nes vandens mmolekulės turi didelį dipolinį momentą. Dėl to apie jas yra stiprus elektrinis laukas, stipresnis negu tarp pačių elektrolito jonų. Jonai atplėšiami nuo kristalo ar vienas nuo kito ir difunduoja (susimaišo) vandenyje. Šiam procesui padeda ir šiluminis molekulių judėjimas.

Mobilizacija (jonų rekombinacija)-skirtingų ženklų jonų susijungimas, sudarant neutralią molekulę.

Atsiradus tirpale el. laukui, atsiranda ir kryptingas jonų judėjimas: teigiami jonai juda link neigiamo elektrodo, vadinamo katodu, o neigaimi- link teigiamo elektrodo, vadinamo anodu.

Šie du priešingi jonų srautai ir sudaro el. srovę elektrolituose. Taigi antrosios rrūšies laidininkų, t.y. eletrolitų laidumas yra joninis.

Elektrolizė- tai medžiagos išsiskyrimas ant elektrodų, tekant srovei elektrolitu. Vykstant elektrolizei patys elektrodai gali reaguoti arba nereaguoti su elektrolitu. 1) platinos anglies ar anglies inertiški, nereaguoja su tirpalu, ir prie abiejų elektrodų išsiskiria medžiaga. ŠŠiuo budu gaunamas vandenilis, deguonis, chloras, natris ir kt. 2) kai elektrodai padaryti iš to paties metalo, kurio jonų yra elektrolite, anodas elektrolizės metu tirpsta- metalas pereina į elektrolitą, o ant katodo jis nusėda iš elektrolito. Šitokiu būdu vieno metalo paviršius padengiamas kito metalo sluoksniu(nikeliavimas, chromavimas), taip pat iš metalų atskiriamos priemaišos.

Faradėjaus dėsnis elektrolizei : elektrolizės metu išsiskyrusios medžiagos masė yra tiesiog proporcinga srovės stiprumui ir jos tekėjimo laikui: m = kIt; It = q; m = kq k- išskirtosios medžiagos elektrocheminis ekvivalentas.Jis priklauso nuo jonų masės ir valentingumo. (k)=1Kg/c

Faradėjaus skaičius- tai dydis, kurį reikia praleisti pro elektrolitą, tam kad išsiskirtų vienas molis bet kokios vienvalentės medžiagos. F= 9,65* 104 C/mol

Elektros srovė dujose

Dialektrikai- dujos sudarytos iš elektriškai neutralių molekulių.

Dujų eelektrinis laidumas yra mišrus: joninis ir elektroninis.

Išlydis- tai elektros srovė dujose. Nei cheminės reakcijos, nei medžiagų išsiskyrimas ant elektrodų išlydžio metu nevyksta.

Nesavaiminis išlydis, kuris vyksta tik veikiant pašaliniam jonizatoriui. Nustojus veikti jonizatoriui, dujos greitai mobilizuojasi ir srovė nutrūksta.

Srovės stiprumo priklausomybė nuo įtampos dujose: kol įtampa tarp elektrodų maža, juos pasiekia tik maža krūvininkų dalis, nes dauguma krūvininkų pakeliui rekombinuoja(skirtingų ženklų jonai sudaro neutralią molekulę).Didinant įtampą, krūvininkų greitis didėja, vis daugiau jų pasiekia elektrodus ir srovės didumas didėja proporcingai įtampai. Taigi iiki įtampos, pavyzdžiui UA, srovė dujose paklūsta Omo dėsniui. Kai įtampa, pasiekusi vertę UA, ir toliau didėja, srovės stiprumas nebedidėja- lieka pastovus. Tai įvyksta todėl, kad jau visi jonizatoriaus sukurti krūvininkai pasiekia elektrodus ir paprasčiausiai nėra iš ko sroavei didėti.

Soties srovė- tai srovė, kurios stiprumaas priklauso nuo įtampos.

Dinant įtampą tarp elektrodų nuo vertės UA iki UB srovės stiprumas nekinta. Tačiau nuo tam tikros vertės – taško UB –ji staiga pašoka aukštyn. Galim pašalinti ir jonizatorių- srovė dujomis vis tiek tekės. To priežastis yra vadinamoji smūginė dujų jonizacija( stipriame elektriniame lauke elektringosios dalelės įgyja didelį greitį. Jų kinetinės energijos jau pakanka susidūrus jonizuoti neutralę molekulę- išmušti iš jos elektroną.).

Savaiminis išlydis- tai išlydis dujose, vykstantis be jonizatoriaus. Jis būna kelių rušių:

1) Kibirkštis- tai švytintis laužytos formos kanalas, atsirandantis tarp elektrodų kai elektrinio lauko stiprumas pasiekia maždaug 3000 V/mm. Jo pavizdys yra žaibas. Kibirkštys lydo metalą, pramuša skylutes stikle, plastmasėje, metale, uždega benzino garus vidaus degimo variklyje.

2) Vainikinis išlydis- tai švytintis vainikas apie laidus, susidarantis dujoms jonizuojantis ne visoje erdvėje tarp laidų, o tik arti jų, kur laukas yra stipriausias. Vaininkinis išlydis panaudojamas elektriniuose filtruose.

3) Elektros lankas(voltos lankas)- jis užsidega veikiant neaukštai įtampai(40-50V), tačiau srovės stiprumas turi būti didelis. Norint gauti el. lanka, reikia įtampą prijungti pprie dviejų anglinių elektrodų, jų galus galus akimirkai sugalusti, o vėlaiu atitraukti nedideliu atstumu. Elektrodai kontakto metu įkaista, aukšta temperatūra jonizuoja orą ir tarp jų galų atsiranda el. lankas.Jo metu temperatūra siekia 4000 0C. Jis naudojamas metalams lydyti, pjaustyti, virinti. Tai- galingaiusias šviesos šaltinis prožektoriams ir kino aparatams.

4) Rusenantysis išlydis- tai el. išlydis vamzdelyje ar kolboje, kurioje išsiurbiamas oras, paliekant vos tūkstantąją dalį buvusio atmosferos slėgio.Srovė susikuria kai dujų jonai, pasiekę elektrodus, virsta neutraliomis molekulėmis. Elektronus įgreitinti iki energijos, reikalingos dujų molekulėms jonizuoti, galima ne vien keliant įtampą, bet ir išsiubiant orą: kuo ilgaiu judės elektronas greitinančiame lauke iki susidurdamas su molekule, tuo daugiau suspės įgyti energijos. O išsiurbus orą ir vamzdelyje liekus vos tūkstantajai daliai molekulių, tūkstantį kartų pailgėja elektrono kelias nuo vieno susidūrimo iki kito- laisvasis kelias. Taip įsibėgėjas elektronas įgyja energijos, reikalingos molekulėms jonizuoti. Vamzdelyje prasideda smūginė jonizacija.

Plazma- tai išdalies arba visiškai jonizuotos dujos; ketvirtoji medžiagos būsena( kieta, skysta ir dujinė). Plazma elektriškai neutrali, joje teigiamų ir neigiamų krūvių koncentracija yra vienoda; ji gali būti aukštos ar žemos temperatūros. 99,9 visatos medžiagos yra plazmos būsenos: Saulė, žvaigždės, tarp žvaigždinės dujos.

MPD( magnetinis plazmodinaminis) ganeratorius- privertus plazmą dideliu greičiu skrieti tarp magneto polių, joje esantys priešingų ženklų krūviai nukrypsta į ppriešingas puese. Taip juos atskyrus galima kaupti elektroduose ir gauti EVJ.

Elektros srovė vakuume

Kad elektros srovė tekėtų vakuumu, vamzdelyje turi būti elektringųjų dalelių šaltinis. Tokas šaltinis gali būti smarkaia įkaitintas metalas.

Termoeletroninė emisija- tai procesas, kai 700-800 0C temperatūroje metalai pradeda intensyviai spiduliuoti eletronus.

Termoelektronai- tai eletronas, kurį metalas išspinduliuoja, esant aukštai temperatūrai.

Netekęs elektronų metalas įsielektrina teigiamai, todėl išlėkę elektronai kaupiasi prie jo paviršiaus ir sudaro neigiamą tūrinį krūvi- elektronų debesėlį, kuris stabdo tolimesnį elektronų spinduliavimą.Tačiau sudarius priešingos krypties elektrinį lauką, termoelktronai bus išsiurbiami iš debesėlio ir kryptingai judės vakuumu- tekės elektros srovė.

Vakuuminis diodas- tai elektroninis prietaisas, kuriam pagaminti pritaikytas termoelektroninės emisijos reiškinys. Jį sudaro stiklinis balionas, iš kurio išsiurbtas oras, ir yra du elektrodai: katodas ir anodas. Anodas- metalinė plokštelė, katodas- metalinis siūlas, susuktas į spiralę. Spiralės galai prijungaimi prie srovės šaltinio, kad tekant srovei įkaitęs katodas išspinduliotų elektronus. Prijungus srovės šaltonio teigaimą polių prie anodo, neigiamą- prie katodo, lektrinio lauko veikiami iš katodo išspinduliuoti elektronai judės prie anodo, grandine tekės srovė. Srovę vakuume galima reguliuoti keičiant anodo įtampą ar katodo temperatūrą. . Jei srovės šaltinio teigaimą polių prijungsime prie katodo, o neigiamą prie anodo- srovė netekės. Tai reiskai, kad diodas turi vienpusio laidumo savybę(srovė gali tekėti tik viena kryptimi).

Voltamperine

charakteristika- tai srovės, tekančios per diodą, stiprio priklausomybė nuo įtampos tarp diodo anodo ir katodo.

Triodas- tai trijų elektrodų elektroninė lempa.Elektrodai: anodas, katodas ir tinklelis.Didėjant anodo įtampai, stiprėja anodo srovė, bet jos stioris priklauso nuo tinklelio įtampos.Ši savybė triodą leidžia panaudoti el. virpiasiams stiprinti ir generuoti.

Liuminaforai- tai medžiagos, sukeliančios švytėjimą, kai į jas atsitrenkai elektronai.

Elektroninis vamzdis- tai prietaisas, kurio veikimas pagrįstas lektronų pluoštų(elektronų spindulio) judėjimu vakuume. Jį sudaro storasienė kolba, iš kurios išsiurbtas oras. Priekinė kolbos dalis- ekranas(1), iš vidaus ppadengtas liuminoforu. Kolboje įmontuotas elektronų prožektorius(2)- įtaisa, kuris sukuria elekronų srautą ir suglaaudžia jį į siaurą spindulį.Elektronų spindulio kryptį valdo magnetinis laukas, kuris sudaromas tarp dviejų plokkštelių( teigiamai įelektrinta plokštelė elektronus stumia, o teigaima- traukia). Vamzdyje įmontuotą spindulio valdymo sistemą(3) sudaro dvi horizontalios ir dvi vertikalios plokštelės. Elektriniai signalai keičia įtampą tarp vienos ir kitos poros plokštelių, ir lelktronų spindulys verčiamas judėti ekranu. El. vamzdžiai naudojami greitiems periodiniams procesams tirti, vaizdui TV ekranuose atkurti, atspindėtiems radiolokacijos signalams registruoti bei matuoti.