Перейти к содержанию

Страница:БСЭ-1 Том 54. Телецкое озеро - Трихофития (1946).pdf/218

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Эта страница не была вычитана

них под действием напряжения могут проходить весьма слабые токи проводимости, называемые в этом случае токами утечки. Особым видом Т. э. является также конвекционный ток, представляющий собой перенос зарядов макроскопич. телами: воздушными массами, осадками и т. п. из одного места в другое (см. Конвекция).

В дальнейшем под Т. э. мы будем подразумевать ток проводимости, т. е. ток, обусловленный движением электронов и ионов. Электрический ток характеризуется величиной, называемой силой тока, и направлением. Сила тока определяется количеством электричества, проходящего через любое поперечное сечение проводника в единицу времени (секунду). За направление тока в цепи, в соответствии с прежним представлением о токе в металлич. проводниках как о движении положительного электричества, было принято направление от положительного полюса источника тока к отрицательному.

Действия Т. э. весьма разнообразны. Наибольшее практическое применение имеют: 1) химические действия, 2) магнитные и 3) тепловые.

Химические действия Т. э. проявляются при прохождении тока постоянного направления через жидкие проводники (электролиты), представляющие собой растворы солей, кислот и др. химич. соединения, и заключаются в электролизе, т. е. в разложении электролита на составные части. При этом водород и металлы всегда выделяются на катоде — отрицательном электроде (металлич. пластине, опущенной в электролит), соединённом с отрицательным полюсом источника тока, а на аноде (положительном электроде) — остальная часть разлагаемого электролита. Количество выделившихся из электролита веществ, согласно закону Фарадея, пропорционально силе тока и времени, в течение к-рого он проходил через электролит, или, иначе, количеству электричества. Химич, действия тока широко используются в современной химии и металлургии, в частности на них основаны: получение чистых металлов, гальванопластика (получение копий с различных предметов) и гальваностегия (покрытие поверхностей разных предметов слоем какого-либо металла — никелирование, серебрение, золочение и т. п.). Электролизом азотно-серебряной соли (AgNO3) пользуются для определения единицы силы тока — ампера (сокращённое обозначение — А, а). Ампер есть сила такого тока, к-рый, проходя через раствор азотно-серебряной соли, выделяет из него в течение 1 сек. 0, 00111800 г серебра. 0, 001А составляет 1 миллиампер (сокращённое обозначение — mA или ма).

Магнитные действия Т. э. вызываются магнитным полем, образуемым вокруг проводника с током. При прямолинейном проводнике сечение этого поля плоскостью, перпендикулярной проводнику, имеет вид концентрич. окружностей (рис. 1). Направление линий этого магнитного поля зависит от направления тока и может быть определено по правилу буравчика: если ввёртывать буравчик в проводник по направлению тока (на рис. 1 направление тока в поперечном сечении проводника  — от наблюдателя — обозначено +, противоположное направление — кнаблюдателю — обозначается — ), то направление вращательного движения буравчика будет совпадать с направлением магнитных линий. Для усиления магнитного действия проводник свивают в виде спирали (соленоид); при этом магнитные поля, образуемые током в отдельных витках спирали, складываются и дают общее магнитное поле, вид которого изображён на рисунке 2. Ещё более сильное магнитное действие получается от электромагнита, представляющего собой соленоид с железным сердечником Рис. 1. внутри; сердечник, намагничиваясь магнитным полем соленоида, усиливает это поле. Магнитные действия тока проявляются в отклонении проводником с током магнитной стрелки, в притяжении к электромагнитам железных или стальных предметов, во втягивании в соленоид железных сердечников, в притяжении и отталкивании проводников с током, во вращении катушек с током в постороннем магнитном поле и т. п.

На них основано устройство электрических моторов, многих измерительных приборов и самых разнообразных механизмов и аппаратов, применяемых в различных областях электротехники.

Тепл овыо Рис. 2, действия Т. э. выражаются в нагревании проводника, по которому проходит ток. По закону Джоуля и Ленца, количество выделенного током тепла Q =0, 24 I2 Rt мал. кал., где I  — сила тока в амперах, R — сопротивление проводника в омах, t — время в секундах. Число 0, 24 представляет собой количество тепла (в малых калориях), выделяемого током в 1 А в проводнике сопротивлением в 1 ом в течение 1 сек., и называется термич. эквивалентом работы тока. Электрич. машины, аппараты, провода и др. части установок сильных токов рассчитываются на определённую силу тока так, чтобы количество тепла, выделяемого в них током, во избежание повреждения их (напр., повреждение изоляции проводов и нагревание проводов до такой температуры, которая может служить причиной пожара), не превышало допустимых пределов; На тепловых действиях тока основаны электросварка, устройство электрич. печей разного рода, электрических ламп накаливания, применяемых для освещения, а также нек-рых систем измерительных (амперметры, вольтметры) и защитных приборов (тепловые реле, предохранители).

Различают постоянный и переменный Т. э.

Под первым подразумевают такой ток, величина и направление к-рого с течением времени не изменяются. Переменным током называют такой ток, величина и направление к-рого изменяются по определённому закону.

Постоянный ток. Основные законы постоянного тока. Закон Ома. Во всякой замкнутой цепи (рис. 3)