В одной из публикаций на канале мы обсуждали, что при прохождении электрического тока проводники на самом деле не "кончаются" и не портятся.
По общему разумению, электрический ток, который является фактически взаимодействием "свободных" электронов и их упорядоченным движением, должен проводники разрушать. Это совершенно логично! Действительно, есть такое понятие, как вырождение проводника, но это процесс длительный и требует детального дополнительного изучения. Поэтому, в большинстве случаев можно смело утверждать, что проводник не износится. Про это подробно рассказывается в проведенной выше статье и процесс вовсе не похож на истирание колодок тормоза.
Но есть и обратная ситуация, когда проводник портится при прохождении электрического тока. Например, мы разбирали поломку втягивающего реле и выяснили, что основная причина отказа - деградация контактов. В результате длительного использования контакты становятся короче и покрываются различного рода отложениями, начиная от окислов и кончая самой обычной грязью. Но есть одна маленькая проблема :) Механическое взаимодействие сведено к минимуму. В отличие от включателя света на стене, в реле нет подвижной пластины, которая ездила бы по сопрягаемой пластине и истиралась бы.
Получается, мы всё написали неправильно в первой статье и прохождение тока портит проводник? Вовсе нет! Проходя через контакт, электрический ток действительно оказывает своё влияние, но есть принципиальное отличие от обычного проводника.
Машиностроители давно подметили, что при прохождении электрического тока через контактную пару, эти контакты изнашиваются довольно интенсивно. Если аналогичное соединение использовать без электрического тока, то срок службы этой увеличивается в десятки раз! Такая картина характерна скажем для башмаков троллейбусов.
Ещё есть такая интересная штука, как электропластическая деформация. Это процесс, который подразумевает деформацию металла и одновременное пропускание электрического тока. Так металл легче деформируется, а значит ток оказывает влияние. Правда образец от этого не портится и пример нужен скорее для демонстрации влияния тока.
Ну и наконец, если посмотреть на контакты, через которые проходил искровой разряд, то гарантированно можно увидеть следы эрозии. Поверхность интенсивно изнашивается и на ней остаются характерные следы.
Эти примеры показывают, что ток всё же уничтожает проводники в той или иной степени.
Но у всех приведенных ситуаций есть одна важная общая черта. Она отличает рассматриваемый случай от прохождения тока через проводник. Взаимодействие происходит здесь через границу раздела двух сред! В физике и материаловедении - граница раздела всегда головная боль. Вернемся к нашему втягивающему реле, которое нефигово отравляет жизнь :) В нем есть пятаки, которые и изнашиваются.
Когда цепь замыкается, а пятаки касаются друг друга, свободные электроны начинаю интенсивно передавать движение от одного к другому и частично менять своё положение сами в указанном электрическим полем направлении. Пока это происходит внутри одного проводника, частички свободно перемещаются. Это можно сравнить с перекатыванием шариков внутри трубки. Но когда частички достигают границы раздела, им приходится перепрыгивать из одного проводника в другой (или, как утверждает другая школа - передавать импульс из одного проводника в другой). Процесс можно сопоставить с двумя трубками с шариками, соединенными торцами. Но торцы у этих трубок заглушены бумажным листом.
От воздействия листик между трубками рвётся. Аналогичным образом ведут себя и граничные структуры.
Образцы тоже разрушаются от постоянного "волнения" у поверхности. Частицы подобно уколам пронизывают поверхность, что в итоге приводит к разрушению структуры, деградации свойств и повышенной химической активности этой зоны.
Если посмотреть на контакты, то в некоторых случаях даже отчетливо видно, как на одном контакте образовалась выбоина, а на другом - появился нарост. Это уже перенос вещества.
В этом случае действительно уместно сказать, что действительно прохождение электрического тока портит проводники! Ведь при износе башмака или контактного рельса, наличие тока играет далеко не последнюю роль.
Полезная книга от меня по основам физики (механики)
------------
Обязательно оцените статью лайком и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала. Виноваты странные алгоритмы Дзена!
-------------
Советую также прочитать на нашем канале:
-----