ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электроны, электрические заряды, проводники и диэлектрики. . — Электрическая цепь и ее основные законы из "Электроискровая обработка металлов " Все вещества в природе состоят из очень мелких частиц — молекул. Молекулы, в свою очередь, состоят из еще более мелких частиц — атомов. В настоящее время известно 96 химических элемен юв, образующих в различных комбинациях между собой бесчисленное множество сложных веществ. [c.5] Атом имеет сложное строение, похожее на строение солнечной системы. Он состоит из ядра, имеющего положительный электрический заряд, и двигающихся с огромной скоростью вокруг этого ядра электронов, заряженных отрицательным электоичеством. [c.5] В обычных условиях атом э,тектрически нейтрален, так как положительный заряд ядра и отрицательные заряды электронов равны между собой. [c.5] Атомы различных химических элементов разнятся между собой своим весом, величиной положительного заряда ядра и числом электронов, вращающихся вокруг ядра. При этом число электронов всегда равно порядковому номеру элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Так, например, у атома меди — 29-го элемента системы, при заряде ядра, соответствующем 29 единицам 110Ложительного электричества, имеется 29 электронов, вращаю-П1ИХСЯ вокруг ядра по четырем орбитам. [c.5] Электроны, расположенные на внешних орбитах, связаны с ядром аюма менее прочно, чем электроны, находящиеся на внутренних орбитах. Поэтому в ряде случаев эти крайние электроны под воздействием ряда причин могут покидать свои орбиты и перемешаться в определенном направлении. [c.5] Хорошая электропроводимость некоторых веществ и объясняется гем, что их атомы имеют неустойчивые электроны, легко покидающие свои орбиты. Наоборот, те вещества, в атомах которых электроны прочно удерживаются около ядра, плохо проводят или вовсе не проводят электричество. [c.5] При потере атомами вследствие каких-то внешних причин некоторого количества электронов положительный заряд тела становится больше, и мы говорим, что оно зарядилось положительно. Есги же, наоборот, тело получает электроны, то в нем наступает избыток их и оно заряжается отрицательно. При соединении таких двух тел металлическим проводником электроны будут переходить от тела, где имеется их избыток, т. е. отрицательно заряженного, к телу, где имеется их недостаток, т. е. положительно заряженному. [c.6] При создании условий, обеспечивающих непрерывную потерю электронов на одном теле и непрерывный избыток на другом, электрический ток в проводнике будет проходить непрерывно. [c.6] Практически эти условия создаются генераторами (динамомашинами), аккумуляторами или иными гальваническими элементами — источниками электродвижущей силы. Электродвижущая сила (ЭДС) является величиной, которая характеризует разность электрических состояний (избыток или недостаток электронов), созданную источником тока на концах проводника. В электротехнике эту разность электрических состояний принято называть разностью потенциалов (напряжением). Для обозначения ЭДС пользуются буквой Е или е. Единицей измерения ЭДС служит вольт, обозначаемый сокращенно буквой в. [c.6] Таким образом, наличие ЭДС является необходимым условием для непрерывного протекания тока по проводнику. Чем больше электронов под действием ЭДС будет проходить через поперечное сечение проводника в единицу времени, тем больше будет ток. Количество электричества, протекающее через проводник в одну секунду, в электротехнике принято называть силой тока. [c.6] Сила тока обозначается латинской буквой I или I. Измеряется сила тока в особых единицах — амперах (а). [c.6] Электрическое сопротивление. Известно, что молекулы и атомы любых веществ при обычных условиях находятся в непрерывном движении. При прохождении электрического тока по проводнику беспорядочно двигающиеся молекулы и атомы проводника будут оказывать препятствие движению электронов. Препятствие, оказываемое проводником электрическому току, называется электрическим сопротивлением и обозначается латинской буквой R. В схемах электрическое сопротивление обозначается так, как показано на фиг. 1. [c.6] НИИ в один вольт проходит ток в один ампер. В электросхемах и тексте ом очень часто обозначается греческой прописной буквой омега (2). [c.7] Для сравнения сопротивлений проводников из различных материалов прибегают к понятию уде,пьного сопротивления, т. е. сопротивлению проводника длиной в 1 м и с площадью поперечного сечения в 1 мм , В электротехнике удельное сопротивление обозначают греческой буквой ро (р). [c.7] Удельное сопротивление ряда материалов, применяемых для электротехнических целей, приведено в табл. 1. [c.7] Никелин (сплав меди, никеля и цинка). [c.7] Манганин (сплав меди, никеля и марганца). ... Константан (сплав меди, никеля и марганца). . . [c.7] Несмотря на то, что проводник оказывает препятствие прохождению тока, ток по нему все же проходит. Следовательно, наряду с сопротивлением проводник также обладает способностью проводить ток или, как принято говорить, обладает проводимостью. [c.8] Электрическая емкость. Способность проводящих тел скапливать при определенном электрическом потенциале на своей поверхности электрические заряды называется электрической емкостью. Электрическая емкость тел обозначается буквой С и изм- ряется в специальных единицах — фарадах (Р или ф). В связи с тем, что эта единица чрезвычайно крупная, на практике для удобства пользуются более мелкой единицей — миллионной долей фарады — микрофарадой (Р или мкф). [c.8] Увеличение емкости конденсаторов будет происходить при уменьшении расстояния между пластинами, так как в этом случае взаимное притяжение зарядов будет сказываться сильнее. Однако это сближение можно осуществлять только до определенного предела. Если слой диэлектрика будет очень тонким, то при достижении определенной разности потенциалов электричество противопо. южных знаков, скопившееся на обкладках, соединится между собой в виде искры, и диэлектрик конденсатора окажется пробитым. Емкость конденсатора увеличивается, если вместо воздуха в качестве диэлектрика используются твердые вещества, например эбонит, стекло, слюда и бумага, пропитанная парафином. Число, показывающее, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора при замене воздуха каким-либо другим диэлектриком, называется диэлектрической постоянной. В табл. 2 приведены диэлектрические постоянные некоторых изоляционных материалов. [c.9] Вернуться к основной статье