Распространение электричества в различных средах

Для распространения электричества в среде или веществе последние должны соответствовать определенным условиям. Как в среде, так и в каком-либо веществе должны обязательно присутствовать свободные заряды: электроны, протоны или ионы. Либо же их появлению должны способствовать какие-либо внутренние или внешние факторы. Этому условию соответствуют не только металлы и растворы солей. Электричество может распространяться и в других веществах. Рассмотрим эти процессы более подробно.

Распространение электричества в металлах

Металлы по своей природе являются самыми лучшими проводникамиэлектрического тока. Это связано с наличием в их кристаллических решетках положительно заряженных ионов, а также свободных электронов. Говорят, что электрический ток в металле – это упорядоченное движение электронов под действием внешнего электрического поля.

Распространение электричества в растворах солей

Сама по себе вода – один из основных компонентов водного раствора соли, не является проводником. Но как только в нее попадет соль, ее ионы способны свободно перемещаться, а следовательно создавать упорядоченное движение под действием внешней силы. В нашем случае этой силой выступает электрическое поле. Как только поле перестает действовать, ионы начинают двигаться хаотически и о каком либо распространении электрического заряда и речи быть не может.

Электричество в электролитах

Процесс распространения электричества в электролитах аналогичен такому же процессу в растворах солей. Разница заключается лишь в том, что направленное движение создают ионы обоих знаков (положительные и отрицательные). Правда, они движутся в противоположных направлениях: положительно заряженные к отрицательному электроду, а отрицательно заряженные – к положительному. При этом на скорость движения заряженных частиц оказывает влияние не только электрическое поле, но и температура самого электролита. Это связано с тем, что при нагревании электролит становится менее вязким.

Распространение электричества в газах

Также как и вода, газ сам по себе не является проводником электричества. Для создания направленного потока заряженных частиц газ необходимо ионизировать – «оторвать» электроны от нейтрально заряженных молекул. Ионизировать газ можно различными способами: нагреванием, воздействием ионизирующего (радиоактивного) излучения. В этом случае носителями заряда выступают сразу три вида частиц: ионы обоих знаков и электроны.

Электричество в полупроводниках

В полупроводниках носителями электрического заряда выступают как свободные электроны, так и свободные места в его кристаллических решетках – так называемые «дырки». Последние образуются за счет перемещения электронов от одного атома к другому. И если электрон перемещается в одном направлении (от отрицательного электрода к положительному), то дырка – в прямо противоположном направлении.

Распространение электричества в вакууме

Не смотря на то, что в вакууме вообще отсутствуют какие-либо заряженные частицы, электричество в этой среде также может распространяться. Правда, для этого необходимо присутствие в вакууме проводника и наличие какого-либо способа его нагрева. При нагревании металл начинает испускать свободные заряженные частицы, которые под действием электрического тока способны свободно перемещаться в безвоздушной среде. На этом принципе основана работа электронно-вакуумных приборов (вакуумных ламп).