ПОСТОЯННЫЙ ТОК в МЕТАЛЛАХ
|
17 |
В опыте, изображённом на рисунке 5, электрическое поле действует и на заряды, находящиеся на пластинах. Но электроны не могут перейти с правой пластины на левую, так как пластины разделены воздухом, а воздух —
2 Э. И. Аднрович
изолятор. Внесём теперь в поле вместо стержня длинную металлическую проволоку и соединим ею пластины. Эта проволока послужит для электронов мостом, переброшенным через изолятор. Электроны, гонимые полем, устремятся по проволочке, и электрический ток будет продол-
|
Рис. 7. Аккумуляторы. Внизу изображена схема их устройства. На электродах находятся заряды, создающие поле. На практике несколько аккумуляторов соединяются в аккумуляторную батарею. |
Жаться до тех пор, пока обе пластины не станут нейтральными, не разрядятся.
Разорвём проволочку и вновь зарядим пластины, то-есть перенесём каким-либо способом часть электронов с левой пластины на правую. Соединяя затем разорванные концы проволочки, мы снова получим мгновенный электрический ток. Этот опыт можно повторять сколько угодно раз.
Если же мы сумеем каким-либо способом переносить электроны на правую пластину с такой же скоростью, с какой они уходят с неё по проволочке, то разрывать проволоку каждый раз для зарядки пластин уже не нужно. На пластинах будут всё время поддерживаться постоянные заряды. Поле их также будет постоянным, а значит, и ток в проволочке не будет прекращаться.
Если поддерживать постоянными заряды двух разноимённо заряженных тел, соединённых проводником, то по проводнику будет итти постоянный ток.
Аккумуляторы, сухие элементы, динамомашины и другие генераторы (устройства, создающие электрический ток) постоянного тока выполняют именно
|
Рис. 8. Заряженные электроды вынуты из аккумулятора. Стоит нам включить рубильник, т. е. соединить их проводником, и электроны под действием поля устремятся с катода на анод. Электроды разрядятся и поле исчезнет. Без поля не будет и тока. |
Эту задачу. Они поддерживают постоянными заряды, создающие электрическое поле, непрерывно восполняя уходящие электроны.
На рисунке 7 изображены два различных аккумулятора, применяемых на практике. Внизу схематично показан принцип устройства аккумулятора. Две свинцовые пластины (электроды), одна из которых покрыта перекисью свинца, опущены в сосуд с серной кислотой. Химические процессы, протекающие в аккумуляторе, приводят к тому, что на одной пластине (катод) оказываются избыточные электроны, а на другой (анод) — нехватает электронов. Заряды катода и анода создают вокруг аккумулятора и внутри него электрическое поле.
Соединим катод и анод аккумулятора проводником — образуется электрическая цепь. Поле вызовет в проводнике упорядоченное движение электронов: возникает электрический ток — поток электронов с катода на анод. Если бы не было никакого аккумулятора, а электроды были бы просто заряженными пластинами (рис. 8), то по проводнику пробежал бы уже известный нам мгновенный ток и пластины разрядились бы. Но благодаря химическим процессам, происходящим в аккумуляторе,
|
Рис. 9. Рубильник включён, но ток не прекращается. Внутри аккумулятора электроны возвращаются обратно на катод против сил поля. Па это затрачивается химическая энергия. Когда она вся израсходуется, аккумулятор «разрядится». |
Электроны внутри него переходят обратно с анода на катод, и заряды электродов поддерживаются, таким образом, постоянными.
Поэтому поле не исчезает, и в цепи аккумулятора протекает не мгновенный, а постоянный ток (рис. 9).
