Огромное значение в электрических явлениях играет движение электрических зарядов (ионов, электронов). К чему приводит движение зарядов? При их движении совершается работа. Работа при движении зарядов обеспечивает нам возможность использовать электроприборы в нашей жизни. Электрические заряды движутся только тогда, когда есть электрическое поле, так как электрическое поле заставляет двигаться заряды, создавая некоторый порядок, но его трудно заметить, так как скорости теплового движения больше скорости направленного движения. Большой интерес проявляют явления, связанные с упорядоченным движением электрических зарядов.

Электрический ток – это направленное (упорядоченное) движение свободных заряженных частиц. Электрический ток течет от электростанций по проводам к нашим домам, нагревая воду в электрочайнике, способствуя работе электрических приборов.

Рассмотрим, какие частицы служат носителями электричества в разных агрегатных состояниях.

Итак, носителем тока в разных состояниях являются:

·в металлах – свободные электроны - слабосвязанные со своими ядрами валентные электроны, которые переходят от атома к атому, совершая вращательные движения;

·в жидких проводниках - свободные ионы обоих знаков;

·в газах – свободные электроны и ионы обоих знаков.

Чтобы ток существовал длительное время, надо постоянно поставлять электрический заряд.

Условия существования тока:

1.Наличие свободно заряженных частиц.

2.Наличие электрического поля внутри и между концами проводника, за счет действия которого все свободно заряженные частицы проводника движутся в одном направлении, совершая при этом вращения.

3.Замкнутость проводника.

4.Наличие источника постоянного тока, которое создает и поддерживает электрическое поле.

Остановимся подробнее на источниках тока.

Источник тока – устройство, по разделению разных зарядов (при этом совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц) и их накоплению на полюсах, а также способность преобразовывать определенный вид энергии (в зависимости от принципа работы источника) в электрическую энергию. Любой источник тока имеет два полюса – точки, между которыми возникает постоянное электрическое поле. Один полюс заряжен положительно, второй – отрицательно. Если полюсы источника соединить проводником, то в нем под действием электрического поля возникает электрический ток.

Существует забавный факт: считалось (до открытия электрона), что электрический ток порождён именно положительными частицами, поэтому направление тока соответствовало движению от «плюса» к «минусу», однако учеными физиками впоследствии обнаружилось обратное, но направление тока решено было оставить прежним, и в современной электротехнике осталась эта традиция.

Существует несколько видов источников питания.

К ним относят: механические, тепловые, световые, химические.

Химические источники постоянного тока делятся на гальванические элементы и аккумуляторы. В них происходит превращение химической энергии в энергию электрического тока. Аккумуляторы можно перезаряжать. Кроме аккумуляторов и гальванических элементов бывают батареи, которые состоят из нескольких элементов, соединённых вместе.

Присоединим к «батарейке» лампочку от карманного фонарика. Электроны по проводнику в момент соединения контактов направятся к положительному полюсу источника питания. Таким образом, если внутри батарейки электроны не появятся вновь на отрицательном полюсе, ток перестает поступать и лампочка погаснет.

Рассмотреть электроны, которые движутся по проводнику, мы не можем, а вот результат движения электронов можно определить по принципу работы приборов при подключении их к источнику питания, то есть обнаружить действие тока.

Действие тока: световое, магнитное, химическое и тепловое, физиологическое. Подробно остановимся на трех основных действиях тока.

Проведем опыт, демонстрирующий магнитное действие тока. Для этого соединим источник тока с катушкой с помощью проводов.

Внутри катушки находится металлический стержень, а сама она обмотана проволокой. Как только ток поступает на катушку, она превращается в магнит и начинает притягивать металлические предметы (например, скрепки).

Магнитное действие тока проявляется везде и всегда независимо от свойств проводника.

Химическое действие тока.

В стакан с раствором сульфата меди CuSO4 опустим два угольных стержня.

Через несколько минут на стержне, подключённом к «–» полюсу, образуется тонкий слой ярко-красного цвета. Это чистая медь, выделившаяся из раствора. Сульфат меди перешел в чистую медь, значит, произошла химическая реакция.

Химическое действие тока, как правило, наблюдается в жидких проводниках и сравнительно реже – в газообразных. В твёрдых проводниках химические реакции протекать не могут, так как в них отсутствуют подвижные ионы.

Тепловое действие тока встречается, например, в обогревателях, электрокаминах и лампах. Спирали электрокамина нагреты до «красного каления», а спираль лампочки – даже до «белого каления». Жидкие и газообразные проводники также нагреваются при прохождении через них тока.

Выяснили, что электрический ток – упорядоченное движение свободно заряженных частиц. Носителями тока в разных веществах служат определенные частицы. Чтобы поддерживать ток в проводнике, необходимы условия:

1.Наличие свободных заряженных частиц.

2.Наличие электрического поля внутри и между концами проводника, за счет действия которого все свободные заряженные частицы проводника движутся в одном направлении.

3.Замкнутость проводника.

4.Наличие источника постоянного тока, которое создает и поддерживает электрическое поле.

Результат движения частиц, а именно возникновение тока в проводнике осуществляется через его действие: тепловое, магнитное, химическое. За направление тока принимают движение положительных частиц от «плюса» к «минусу».