Естественные науки
Почему одни тела проводят ток, а другие нет?
Ну есть в проводнике свободные электроны. ну есть у тела одного избыток электронов, у другого нехватка - и что? Как это связано все?
Нет-нет, "избыток электронов" - это еще не проводимость, это электростатический ЗАРЯД. Им и изоляторы могут обладать без проблем.
А под "свободными электронами" имеются в виду не электроны, которые болтаются между атомами просто так, а электроны, ПРИНАДЛЕЖАЩИЕ атомам. Все электроны сидят в своих атомах, их количество НЕ избыточно, и проводник поэтому может быть вполне себе нейтральным по заряду. Но проводники отличаются тем, что их электроны (самые поверхностные в атомах), ЛЕГКО перескакивают из одного атома в другой, практически никаких усилий прикладывать не надо. Вот они и прыгают туда-сюда, атомы как бы обмениваются электронами - и в сумме общий заряд остается нейтральным. Но если с какой-то стороны проводника окажется, например, отрицательно заряженное нечто (подключили к батарейке, например), то тамошние электроны (там-то их действительно избыток!) своими полями начинают ОТТАЛКИВАТЬ ближайшие электроны в проводнике. Это заставляет их выскакивать из своих атомов и перескакивать в соседние, подальше от "возмутителя спокойствия". Но там уже сидят свои электроны, они тоже начинают отталкиваться от вновь прибывших, тоже перепрыгивают в другой атом - и так далее. В проводнике начинает распространяться как бы "волна" этих перепрыгивающих электронов, по цепочке. Их множество начинает последовательно перемещаться вдоль проводника, чтобы уступить место тем избыточным электронам, которые запихиваются в проводник батарейкой. Если другой конец проводника никуда не подключен - его электронам некуда с него деться. Кончились атомы, некуда больше перескочить! Поэтому, когда "волна движения" доберется до конца проводника, количество электронов в нем действительно начинает расти, они там теснятся, отталкиваются друг от друга - но деваться им некуда. Образно говоря, "электронный газ" в проводнике начинает упруго сжиматься. И когда его "упругость" (т. е. силы отталкивания между электронами) сровняется с ЭДС батарейки - все движение успокоится. Теперь в проводнике такой же избыток электронов, какой ему давала батарейка. И проводник стал целиком отрицательно заряжен. Если его теперь отсоединить от батарейки, он так и останется заряжен, ибо электронам некуда деваться.
Но если подключить проводник к батарее обоими концами, то на ДРУГОМ конце окажется подключен электрод, где имеется НЕХВАТКА электронов, и они туда очень охотно притягиваются. Вот туда и побегут все электроны, которые были вытеснены отрицательным электродом батареи со своих насиженных мест. Появится направленное течение "электронного газа", проще именуемое "током". Проводник в среднем остается нейтральным, т. к. количество электронов в нем в любой момент времени остается постоянным.
Если же подключить к батарее изолятор - тогда избыточные электроны из батареи постараются втиснуться в его молекулярную структуру - но у них не хватит силенок, чтобы вытолкнуть "местные" электроны с их законных мест. Поэтому никакого "течения" не образуется, просто некоторое количество лишних электронов окажутся там "бездомными", ни один атом их в себя не пустит. Так и будут болтаться, пока не появится, куда бы оттуда свалить. Коснись наэлектризованным предметом какого-нибудь нейтрального, а еще лучше - проводящего - и лишние электроны резко убегут туда. Получится краткий импульс тока - тот самый "щипок" который ты иногда испытываешь на пальце, коснувшись дверной ручки.
А под "свободными электронами" имеются в виду не электроны, которые болтаются между атомами просто так, а электроны, ПРИНАДЛЕЖАЩИЕ атомам. Все электроны сидят в своих атомах, их количество НЕ избыточно, и проводник поэтому может быть вполне себе нейтральным по заряду. Но проводники отличаются тем, что их электроны (самые поверхностные в атомах), ЛЕГКО перескакивают из одного атома в другой, практически никаких усилий прикладывать не надо. Вот они и прыгают туда-сюда, атомы как бы обмениваются электронами - и в сумме общий заряд остается нейтральным. Но если с какой-то стороны проводника окажется, например, отрицательно заряженное нечто (подключили к батарейке, например), то тамошние электроны (там-то их действительно избыток!) своими полями начинают ОТТАЛКИВАТЬ ближайшие электроны в проводнике. Это заставляет их выскакивать из своих атомов и перескакивать в соседние, подальше от "возмутителя спокойствия". Но там уже сидят свои электроны, они тоже начинают отталкиваться от вновь прибывших, тоже перепрыгивают в другой атом - и так далее. В проводнике начинает распространяться как бы "волна" этих перепрыгивающих электронов, по цепочке. Их множество начинает последовательно перемещаться вдоль проводника, чтобы уступить место тем избыточным электронам, которые запихиваются в проводник батарейкой. Если другой конец проводника никуда не подключен - его электронам некуда с него деться. Кончились атомы, некуда больше перескочить! Поэтому, когда "волна движения" доберется до конца проводника, количество электронов в нем действительно начинает расти, они там теснятся, отталкиваются друг от друга - но деваться им некуда. Образно говоря, "электронный газ" в проводнике начинает упруго сжиматься. И когда его "упругость" (т. е. силы отталкивания между электронами) сровняется с ЭДС батарейки - все движение успокоится. Теперь в проводнике такой же избыток электронов, какой ему давала батарейка. И проводник стал целиком отрицательно заряжен. Если его теперь отсоединить от батарейки, он так и останется заряжен, ибо электронам некуда деваться.
Но если подключить проводник к батарее обоими концами, то на ДРУГОМ конце окажется подключен электрод, где имеется НЕХВАТКА электронов, и они туда очень охотно притягиваются. Вот туда и побегут все электроны, которые были вытеснены отрицательным электродом батареи со своих насиженных мест. Появится направленное течение "электронного газа", проще именуемое "током". Проводник в среднем остается нейтральным, т. к. количество электронов в нем в любой момент времени остается постоянным.
Если же подключить к батарее изолятор - тогда избыточные электроны из батареи постараются втиснуться в его молекулярную структуру - но у них не хватит силенок, чтобы вытолкнуть "местные" электроны с их законных мест. Поэтому никакого "течения" не образуется, просто некоторое количество лишних электронов окажутся там "бездомными", ни один атом их в себя не пустит. Так и будут болтаться, пока не появится, куда бы оттуда свалить. Коснись наэлектризованным предметом какого-нибудь нейтрального, а еще лучше - проводящего - и лишние электроны резко убегут туда. Получится краткий импульс тока - тот самый "щипок" который ты иногда испытываешь на пальце, коснувшись дверной ручки.
Алла Кузьмина
Ну как то так себе это и представлял, а вот про то, что электроны непроаодящих материалов просто не двигаются - не подумал. Спасибо
>Почему одни тела проводят ток, а другие нет?
Потому что в одних есть (относительно) свободные носители заряда, в других - нет.
>Ну есть в проводнике свободные электроны.
В проводнике - есть. А в изоляторе - нет.
>ну есть у тела одного избыток электронов, у другого нехватка - и что?
Это называется статическим зарядом и к твоему вопросу отношения, в самом общем случае, не имеет.
>Как это связано все?
Вышеозначенным способом.
Потому что в одних есть (относительно) свободные носители заряда, в других - нет.
>Ну есть в проводнике свободные электроны.
В проводнике - есть. А в изоляторе - нет.
>ну есть у тела одного избыток электронов, у другого нехватка - и что?
Это называется статическим зарядом и к твоему вопросу отношения, в самом общем случае, не имеет.
>Как это связано все?
Вышеозначенным способом.
Алла Кузьмина
как не имеет? вы ничего толком не объяснили. Если движутся самит электроны в проводнике - то почему они не движутся, если соединить нейтральные тела? ведь логично, что там где избыток электронов - оттуда они и пойдут (а избыток их может быть, если проводником соединить тело с избытком электтронов и с недостатком)
Все материалы, существующие в природе, различаются своими электрическими свойствами. Таким образом, выделяются диэлектрические материалы и проводники электрического тока.
Проводник – это такой материал, особенностью которого является наличие в составе свободно передвигающихся заряженных частиц, которые распространены по всему веществу.
Проводящими электрический ток веществами являются расплавы металлов и сами металлы, недистиллированная вода, раствор солей, влажный грунт, человеческое тело.
Металл – это самый лучший проводник электрического тока. Также и среди неметаллов есть хорошие проводники, например, углерод.
Диэлектрики – это такие физические вещества, в которых при заниженных температурах отсутствуют электрические заряды. В состав таких веществ входят лишь атомы нейтрального заряда и молекулы. Заряды нейтрального атома имеют тесную связь друг с другом, поэтому лишены возможности свободного перемещения по всему веществу.
Самым лучшим диэлектриком является газ. Другие непроводящие электрический ток материалы – это стеклянные, фарфоровые, керамические изделия, а также резина, картон, сухое дерево, смолы и пластмассы.
https://www.elektro.ru/articles/chto-takoe-provodnik-i-dielektrik-/
Проводник – это такой материал, особенностью которого является наличие в составе свободно передвигающихся заряженных частиц, которые распространены по всему веществу.
Проводящими электрический ток веществами являются расплавы металлов и сами металлы, недистиллированная вода, раствор солей, влажный грунт, человеческое тело.
Металл – это самый лучший проводник электрического тока. Также и среди неметаллов есть хорошие проводники, например, углерод.
Диэлектрики – это такие физические вещества, в которых при заниженных температурах отсутствуют электрические заряды. В состав таких веществ входят лишь атомы нейтрального заряда и молекулы. Заряды нейтрального атома имеют тесную связь друг с другом, поэтому лишены возможности свободного перемещения по всему веществу.
Самым лучшим диэлектриком является газ. Другие непроводящие электрический ток материалы – это стеклянные, фарфоровые, керамические изделия, а также резина, картон, сухое дерево, смолы и пластмассы.
https://www.elektro.ru/articles/chto-takoe-provodnik-i-dielektrik-/
Похожие вопросы
- Почему металлы хорошо проводят ток и теплоту?
- почему диэлектрики не проводят ток?
- почему вода проводит ток, а спирт ток не проводит? чем это обьяснить?
- почему чистые кислоты, щёлочи, соли плохо проводят электрический ток, а их водные растворы проводят ток хорошо?
- какая вода лучше проводит ток холодная или горячая? какая вода лучше проводит ток холодная или горячая?
- Вопрос из физики: если вода проводит ток, то что произойдёт в следующем случае?...
- Почему телефоны ломаются, когда промокают под дождем? Ведь дождевая вода дистиллированная и она не проводит ток
- ФИЗИКА почему медь проводит ток лучше, чем железо, если оно плотнее? как связаны плотность и удельное сопротивление?
- Почему бараны считают, дистиллированная или даже РЕКТИФИКОВАННАЯ вода - не проводит ток? Чё, трудно налить в стакан
- Почему алкоголь уменьшает сопротивление человеческого тела электрическому току?