Для школьников.
В электростатике рассматривались условия равновесия электрических зарядов (см. Занятие 52).
Вспомним рисунок, на котором изображён проводник, помещённый во внешнее электрическое поле, созданное параллельными положительно и отрицательно заряженными пластинами.
Свободные электроны в проводнике под действием электрических сил станут перемещаться против направления поля, и соберутся на левой поверхности проводника. Правая же поверхность проводника зарядится положительно, так как свободные электроны ушли влево.
Индуцированные заряды создают в проводнике своё электрическое поле, направленное навстречу внешнему полю.
Когда напряжённости этих полей по модулю сравняются, движение электронов в проводнике прекратится, то есть заряды в проводнике окажутся в состоянии равновесия.
Это состояние равновесия зарядов наступит, когда напряжённость результирующего электрического поля внутри проводника станет равной нулю или когда потенциал в любой точке проводника станет одинаков (разность потенциалов между любыми точками проводника станет равной нулю).
Теперь представим противоположную картину, когда между точками проводника существует разность потенциалов (или внутри проводника существует электрическое поле).
На следующем рисунке показан проводник в виде провода, между концами которого есть разность потенциалов (провод подсоединён к источнику постоянного напряжения).
Здесь свободные электроны под действием электрических сил будут двигаются против поля.
В проводнике возникает электрический ток - под электрическим током понимается всякое упорядоченное движение электрических зарядов.
Напряжённость поля в проводе связана с разностью потенциалов (напряжением) и длиной провода зависимостью:
Так как за направление тока принято считать направленное движение положительных зарядов, то в изображённом на рисунке проводе ток течёт вправо.
Электрический ток может существовать и в жидких, и в газообразных средах. Носителями заряда в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы, в газах - положительно и отрицательно заряженные ионы и электроны.
Существование тока в проводнике обнаруживается по его тепловым действиям (проводник нагревается, подсоединённая лампочка загорается);
по магнитным действиям (магнитная стрелка отклоняется)
Прибор, предназначенный для измерения силы тока называется гальванометром.
Если гальванометр градуирован по току, то прибор называется амперметром.
На рисунке показан гальванометр, основанный на тепловом действии тока.
Он содержит тонкую проволоку 1, по которой пропускают измеряемый ток. При нагревании проволока удлиняется, отклоняя стрелку прибора.
На последнем рисунке показан вид установки, содержащей источник постоянного тока (батарею), лампочку и амперметр. Справа показана схема установки.
( Продолжение следует)
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.
Предыдущая запись: Более чётко о нахождении энергии электростатического поля (продолжение).
Следующая запись: Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление (продолжение Занятия 56).
Ссылки на занятия до электростатики даны в Занятии 1.
Ссылки на занятия (статьи), начиная с электростатики, даны в конце Занятия 45.