Еще пару столетий назад электричество и магия были синонимами. Однако дворе 21 век, и люди с одомашненными молниями взаимодействуют постоянно. Хорошо бы знать, с чем мы имеем дело! Что такое ток, в чем отличие постоянного тока от переменного и при чем тут группа AC\DC — рассказываем в материале.
Что такое электрический ток?
Ток сам по себе — это направленное движение заряженных частиц. А вот словосочетание электрический ток подразумевает направление движение электронов или ионов — носителей электрического заряда.
Для того, чтобы заставить частички бежать в проводнике в одном направлении — нужно создать в нем электрическое поле. Оно взбодрит частицы и приведет их в движение.
Первые в истории человечества случаи удара током описаны в древнеегипетских текстах и датируются аж 2750 годом до нашей эры. Все дело в рыбах, а точнее в электрическом соме, обитающем в водах Нила. Его тело способно выдать импульс до 360 вольт!
Электрический ток возникнет, если:
- есть свободные электрические заряды;
- есть электрическое поле, которое расшевелит заряды;
- электрическая цепь замкнута.
Бенджамин Франклин активно исследовал явление атмосферного электричества. Именно он изобрел громоотвод.
Источники тока: как люди добывают электричество?
Источниками принято называть устройства или механизмы, в которых происходит переход какого-либо вида энергии в электрическую энергию.
Суть работы любого источника — разделение положительно и отрицательно заряженных частичек по его полюсам. А вот сами источники бывают разными.
Мозг человека вырабатывает достаточное количество электроэнергии, чтобы запитать 10-ваттную лампочку.
- Механические источники вырабатывают ток с помощью, так сказать, физических упражнений. Например, диски известной вам со школьной скамьи электрофорной машины начинают вращаться в противоположных направлениях. Возникает трение щеток о диски, после чего на кондукторах машины «налипают» разноименные заряды
- Тепловые источники тока — это история про преобразование внутренней энергии в электрическую.Например, в термоэлементе есть две спаянные с одного конца проволоки из разных металлов. Место стыка нагревают, после чего между другими концами проволок возникает напряжение.
- Свет тоже может быть источником тока. В фотоэлементе световая энергия переходит в электрическую. Именно из них состоят солнечные батареи.
Слизь, которой пауки пропитывают нити паутины — это не просто клейкая ловушка для пролетающих насекомых. Ее электростатические свойства позволяют нитям паутины выгибаться навстречу добыче. Дело в том, что в процессе полета и трения о воздух насекомые накапливают на себе статический заряд, к которому и тянется нить ловушки.
- Химический источник по определению близок к тепловому — речь тоже о переходе внутренней энергии в электрическую, только в этом случае первую скрипку играют химические реакции. И вот тут начинается все самое интересное! В повседневной жизни чаще всего мы имеем дело именно с химическими источниками — аккумуляторами и гальваническими элементами. Дело в том, что в результате химической реакции тоже выделяется энергия. За ее счет и происходит разделение и накопление разноименных зарядов.
Правда ли, что дистиллированная вода не проводит ток?
Все мы знаем, что купаться в грозу нельзя, потому что вода — очень хороший проводник. Если в водоем попадет молния, может быть очень неприятно. На самом деле ток в воде проводит совсем не вода, точнее не ее молекулы. Все дело в примесях — ионах всяких минеральных солей, это они позволяют току «бегать» внутри воды. Именно поэтому дистиллированная (т.е. очищенная от примесей) вода не проводит электрический ток.
Скорость распространения электрического тока равна скорости света.
Постоянный ток и переменный ток: в чем разница?
Почему группа AC/DC так называется?
Как-то раз старшая сестра Малкольма и Ангуса Янгов, основателей группы, увидела любопытную надпись на задней стороне своей швейной машинки — AC/DC. Это аббревиатура от английских сокращений: AC (alternating current) — «переменный ток», DC (direct current) — «постоянный ток». Поэтому на логотипе группы традиционно изображена молния.
- Постоянный ток подразумевает поток заряженных частиц, направление которого неизменно. Ток постоянно бежит из области высокой электронной плотности в область низкой плотности. Мобильные телефоны, электромобили, фонарики, телевизоры с плоским экраном и прочие устройства, работающие на аккумуляторах или батареях — все они используют постоянный ток.
Постоянный ток не имеет частоты или, как говорят физики, имеет нулевую частоту.
Еще больше об отличиях постоянного и переменного токов — читайте в нашем материале!
- Переменный ток меняет свое направление с частотой в 50 герц, т.е. курс потока электронов меняется 100 раз за одну секунду! Графически эти колебания можно представить в виде синусоиды. В наших бытовых розетках бегает именно переменный ток — плюс и минус в ней постоянно меняются местами. Поэтому неважно какой стороной вы вставляете вилку в розетку, прибор будет работать исправно. Помимо этого переменный ток используется на электростанциях, потому что генерировать и транспортировать его на большие расстояния возможно без существенных потерь.
О легендарной битве Томаса Эдисона и Николы Теслы — читайте в нашем материале!
Даже если меняете проводку под Highway to Hell, поете и машете головой — не забывайте о технике безопасности при работе с электрическим током!