Химическое действие электрического тока: Действие электрического тока

Содержание

Действие электрического тока

Наличие тока в электроцепи всегда проявляется каким-либо действием. Например, работа при конкретной нагрузке или какое-то сопутствующее явление. Следовательно, именно действие электротока говорит о его присутствии как таковом в той или иной электроцепи. То есть, если работает нагрузка, то ток имеет место быть.

Известно, что электрический ток вызывает различного рода действия. Например, к таковым относятся тепловые, химические, магнитные, механические или световые. При этом различные действия электрического тока способны проявлять себя одновременно. Более подробно о всех проявлениях мы расскажем Вам в данном материале.

Тепловое явление

Данное явление используют в приборах нагрева, а именно: в электрических чайниках, кипятильниках, обогревателях и т.п. Электродуговая сварка отличается самой большой температурой, а именно нагрев электродуги может достигать до 7 000 градусов по Цельсию. При такой температуре достигается легкое расплавление металла.

Количество выделяемой теплоты напрямую зависит от того, какое напряжение было приложено к данному участку, а также от электротока и времени его прохождения по цепи.

Для расчета объемов выделяемой теплоты используется или напряжение, или сила тока. При этом необходимо знание показателя сопротивления в электроцепи, поскольку именно оно провоцирует нагрев из-за ограничения тока. Также количество тепла можно определить при помощи тока и напряжения.

Химическое явление

Химическое действие электротока заключается в электролизе ионов в электролите. Анод при электролизе присоединяет к себе анионы, катод – катионы.

Иными словами, во время электролиза на электродах источника тока происходит выделение определенных веществ.

Приведем пример: в кислотный, щелочной или же солевой раствор опускаются два электрода. После пропускается по электроцепи ток, что провоцирует создание положительного заряда на одном из электродов, на другом – отрицательного. Ионы, которые находятся в растворе, откладываются на электроде с иным зарядом.

Химическое действие электротока применяется в промышленности. Так, используя данное явление, осуществляют разложение воды на кислород и водород. Кроме того, при помощи электролиза получают металлы в их чистом виде, а также осуществляют гальваническое покрытие поверхности.

Магнитное явление

Электрический ток в проводнике любого агрегатного состояния создает магнитное поле. Иными словами, проводник при электрическом токе наделяется магнитными свойствами.

Таким образом, если к проводнику, в котором протекает электроток, приблизить магнитную стрелку компаса, то та начнет поворачиваться и займет к проводнику перпендикулярное положение. Если же на сердечник из железа намотать данный проводник и пропустить сквозь него постоянный ток, то данный сердечник примет свойства электромагнита.

Природа магнитного поля всегда заключается в наличии электрического тока. Объясним: движущиеся заряды (заряженные частицы) образуют магнитное поле. При этом токи противоположного направления отталкиваются, а одинакового направления – притягиваются. Данное взаимодействие обосновано магнитным и механическим взаимодействием магнитных полей электротоков. Выходит, что магнитное взаимодействие токов первостепенно.

Магнитное действие применяется в трансформаторах и электромагнитах.

Световое явление

Самый простой пример светового действия – лампа накаливания. В данном источнике света спираль достигает нужной температурной величины посредством проходящего сквозь нее тока до состояния белого каления. Тем самым и излучается свет. В традиционной лампочке накаливания всего лишь пять процентов всей электроэнергии расходуется на свет, остальная же львиная доля преобразуется в тепло.

Более современные аналоги, например, люминесцентные лампы наиболее эффективно преобразуют электроэнергию в свет. То есть, около двадцати процентов всей энергии лежит в основе света. Люминофор принимает УФ-излучение, идущее от разряда, что возникает в ртутных парах или в инертных газах.

Самая эффективная реализация светового действия тока происходит в светодиодных источниках света. Электрический ток, проходя через pn-переход, провоцирует рекомбинацию носителей заряда с излучением фотонов. Лучшими led излучателями света являются прямозонные полупроводники. Изменяя состав данных полупроводников, возможно создание светодиодов для различных световых волн (разной длины и диапазона). Коэффициент полезного действия светодиода достигает 50 процентов.

Механическое явление

Напомним, что вокруг проводника с электрическим током возникает магнитное поле. Все магнитные действия преобразуются в движение. Примером служат электрические двигатели, магнитные подъемные установки, реле и др.

В 1820 году Андре Мари Ампер вывел известный всем «Закон Ампера», который как раз описывает механическое действие одного электротока на другой.

Данный закон гласит, что параллельные проводники с электрическим током одинакового направления испытывают притяжение друг другу, а противоположного направления, наоборот, отталкивание.

Также закон ампера определяет величину силы, с которой магнитное поле воздействует на небольшой отрезок проводника с электротоком. Именно данная сила лежит в основе функционирования электрического двигателя.

Статьи по теме:

Что такое проводник и диэлектрик?
Электрический ток и его скорость
Что такое электролитическое заземление?

Примеры действия электрического тока | Частная школа. 8 класс

Конспект по физике для 8 класса «Примеры действия электрического тока». Какие примеры иллюстрируют различные действия электрического тока.

Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике

Как известно, увидеть движущиеся заряды (электроны, ионы) мы не можем, так как они очень малы. Но как тогда можно обнаружить электрический ток?

ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

При протекании электрического тока могут происходить различные явления, которые называются действиями электрического тока.

ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА

Электрический ток, протекая по проводам, вызывает их нагревание.

Присоединим к полюсам источника тока железную или никелевую проволоку. Замкнув ключ, можно наблюдать, как проволока провиснет, т. е. она нагреется и удлинится. Таким образом её можно даже раскалить докрасна.

Именно на тепловом действии тока основана работа различных бытовых нагревательных приборов, таких, как электрический чайник, электрические плитки, утюги и др. Нить лампочки раскаляется и начинает светиться.

ХИМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА

Как показывает опыт, на электродах, опущенных в раствор электролитов, происходит выделение чистого вещества. Этот процесс называется электролизом. Например, пропуская ток через раствор медного купороса, можно выделить чистую медь.

Электрический ток в металлах не вызывает никаких химических изменений. Химическое действие тока происходит только в растворах и расплавах электролитов.

МАГНИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА

На большой железный гвоздь намотаем тонкий изолированный провод. Концы провода через ключ соединим с источником тока.

Если замкнуть ключ, то гвоздь намагнитится и будет притягивать к себе гвоздики, железные стружки, опилки. С прекращением тока в проводнике магнитные свойства гвоздя исчезнут.

Явление взаимодействия катушки с током и магнита лежит в основе работы прибора, называемого гальванометром. С помощью гальванометра можно судить о наличии тока и его направлении. Стрелка прибора связана с подвижной катушкой. Когда в катушке появляется электрический ток, стрелка отклоняется.

МЕХАНИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА

Металлическую рамку соединим с источником тока. При пропускании электрического тока через рамку она остаётся висеть неподвижно. Но если эту рамку поместить между полюсами подковообразного магнита, то она начнёт поворачиваться.

В этом опыте мы наблюдали механическое действие электрического тока, которое заключается в том, что электрический ток при протекании по рамке, помещённой между полюсами магнита, вызывает её вращение.

ДЕЙСТВИЕ ТОКА НА ЧЕЛОВЕКА

Тело человека является проводником электрического тока, который, проходя через организм человека, может производить тепловое, химическое, механическое, биологическое и другое воздействие.

При тепловом действии происходит перегрев и функциональное расстройство органов на пути прохождения тока, возникают ожоги.

Химическое действие тока выражается в электролизе жидкости в тканях организма, в том числе крови, и нарушении её физико-химического состава.

Механическое действие связано с сильным сокращением мышц, вплоть до их разрыва.

Биологическое действие тока выражается в раздражении и перевозбуждении нервной системы.

Действия электрического тока на организм человека используют в медицине.

Дефибрилляторы используют для восстановления ритма сердечной деятельности путём воздействия на организм кратковременных высоковольтных электрических разрядов. При радикулите, невралгии и некоторых других заболеваниях применяют гальванизацию: через тело человека пропускают слабый электрический ток, который оказывает болеутоляющее действие и улучшает кровообращение.

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Примеры действия электрического тока».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

тепловое, химическое, магнитное, световое и механическое. Какими явлениями сопровождается электрический ток? В чем проявляется магнитное действие электрического поля

В разделе на вопрос физика. 8 класс. магнитное поле. помогитеее… заданный автором

Проситель лучший ответ это 1-а Магнитное действие электрического тока — способность электрического тока, проходящего по проводникам второго рода, порождать вокруг этих проводов магнитное поле.
1-б Положительный притягиваетя к отрицательному 🙂
2-a Стрелка начинает отклоняться от нориального положения
2-б Одноименные отталкиваются, разноименные притягиваются
3-а В магнитном поле стрелка компаса поворачивается строго определённым образом, всегда параллельно силовым линиям поля. (правило буравчика или левой руки)
3-б В обоих случаях на концах
4-а Отверткой можно или замыканием (не лучший способ)
4-б Северный магнитный находится на южном географическом, и наоборот. Точного определения нет — подвергаются смещению
5-а Нагревание проводника
5-б Однозначно нет
6-а Янтарь с магнитом – братья?
Оказалось, что это близко к истине, и «побратала» их молния. Ведь при электризации янтаря возникают искры, а искры – это маленькие молнии.
Но молния молнией, а при чем же здесь магнит? Как раз молния и оказалась тем, что соединило воедино янтарь и магнит, ранее «разлученные» Гильбертом. Вот три выдержки из описания удара молнии, в которых видна близкая связь между электричеством янтаря и притяжением магнита.
«…В июле 1681 г. корабль „Квик“ был поражен молнией. Когда же наступила ночь, то оказалось по положению звезд, что из трех компасов… два, вместо того, чтобы, как и прежде, указывать на север, указывали на юг, прежний северный конец третьего компаса направлен был к западу» .
«…В июне 1731 г. один купец из Уэксфилда поместил в углу своей комнаты большой ящик, наполненный ножами, вилками и другими предметами, сделанными из железа и стали… Молния проникла в дом именно через этот угол, в котором стоял ящик, разбила его и разбросала все вещи, которые в нем находились. Все эти вилки и ножи… оказались сильно намагниченными… »
«…В деревне Медведково прошла сильная гроза; крестьяне видели, как молния ударила в нож, после грозы нож стал притягивать железные гвозди… »
Удары молний, намагничивающие топоры, вилы, ножи, прочие стальные предметы, размагничивающие или перемагничивающие стрелки компасов, наблюдались столь часто, что ученые стали искать связь между электрическими искрами и магнетизмом. Но ни пропускание тока через железные стержни, ни воздействие на них искр от лейденских банок ощутимых результатов не дало – железо не намагничивалось, хотя точные современные приборы, пожалуй, почувствовали бы это.
Чуть-чуть отклонялась стрелка компаса в опытах физика Романьози из города Трента, когда он приближал компас к вольтову столбу – электрической батарее. И то лишь тогда, когда по вольтову столбу шел ток. Но Романьози тогда не понял причины такого поведения стрелки компаса.
Честь открытия связи между электричеством и магнетизмом выпала на долю датского физика Ханса Кристиана Эрстеда (1777-1851), да и то случайно. Произошло это 15 февраля 1820 г. вот как. Эрстед в этот день читал лекцию по физике студентам Копенгагенского университета. Лекция была посвящена тепловому действию тока, иначе говоря, нагреванию проводников, по которым протекает электрический ток. Сейчас это явление используется сплошь и рядом – в электроплитках, утюгах, кипятильниках, даже в электролампах, спираль которых добела раскалена током. А во времена Эрстеда такое нагревание проводника током считалось новым и интересным явлением.
6-б Встаить сердечник

1. В чем проявляется магнитное действие электрического тока? Объясните свой ответ.

Способность электрического тока, проходящего по проводникам второго рода, порождать вокруг этих проводов магнитное поле

2. Как с помощью компаса можно определить полюсы магнита? Объясните свой ответ.

Северный полюс стрелки притягивается к южному полюсу магнита, южный полюс — к северному.

3. Каким образом можно обнаружить наличие в пространстве магнитного поля? Объясните свой ответ.

Например с помощью железных опилок. Под действием магнитного поля тока железные опилки располагаются вокруг проводника не беспорядочно, а по концентрической окружности.

4. Как при помощи компаса определить, течет ли ток в проводнике? Объясните свой ответ.

Если стрелка компаса располагается перпендикулярно проводу, значит в проводе течет постоянный ток.

5. Можно ли разрезать магнит так, чтобы один из полученных магнитов имел только северный полюс, а другой — только южный? Объясните свой ответ.

Невозможно отделить полюса друг от друга разрезанием. Магнитные полюсы существуют только парами.

6. Каким способом можно узнать, есть ли ток в проводе, не пользуясь амперметром?

Используя магнитную стрелку, которая реагирует на ток в проводе.
Используя чувствительный вольтметр, подключив его к концам провода.

Электрический ток в цепи всегда проявляется каким-нибудь своим действием. Это может быть как работа в определенной нагрузке, так и сопутствующее действие тока. Таким образом, по действию тока можно судить о его наличии или отсутствии в данной цепи: если нагрузка работает — ток есть. Если типичное сопутствующее току явление наблюдается — ток в цепи есть, и т. д.

Вообще, электрический ток способен вызывать различные действия: тепловое, химическое, магнитное (электромагнитное), световое или механическое, причем разного рода действия тока зачастую проявляются одновременно. Об этих явлениях и действиях тока и пойдет речь в данной статье.

Тепловое действие электрического тока

При прохождении постоянного или переменного электрического тока по проводнику, проводник нагревается. Такими нагревающимися проводниками в разных условиях и приложениях могут выступать: металлы, электролиты, плазма, расплавы металлов, полупроводники, полуметаллы.

В простейшем случае, если, скажем, через нихромовую проволоку пропустить электрический ток, то она нагреется. Данное явление используется в нагревательных приборах: в электрочайниках, в кипятильниках, в обогревателях, электроплитках и т. д. В электродуговой сварке температура электрической дуги вообще доходит до 7000°С, и металл легко плавится, — это тоже тепловое действие тока.

Выделяемое на участке цепи количество теплоты зависит от приложенного к этому участку напряжения, значения протекающего тока и от времени его протекания ().

Преобразовав закон Ома для участка цепи, можно для вычисления количества теплоты использовать либо напряжение, либо силу тока, но тогда обязательно необходимо знать и сопротивление цепи, ведь именно оно ограничивает ток, и вызывает, по сути, нагрев. Или, зная ток и напряжение в цепи, можно так же легко найти количество выделяемой теплоты.

Химическое действие электрического тока

Электролиты, содержащие ионы, под действием постоянного электрического тока — это и есть химическое действие тока. К положительному электроду (аноду) в процессе электролиза притягиваются отрицательные ионы (анионы), а к отрицательному электроду (катоду) — положительные ионы (катионы). То есть вещества, содержащиеся в электролите, в процессе электролиза выделяются на электродах источника тока.

Например, в раствор определенной кислоты, щелочи или соли погружают пару электродов, и при пропускании электрического тока по цепи на одном электроде создается положительный заряд, на другом — отрицательный. Ионы содержащиеся в растворе начинают откладываться на электроде с противоположным зарядом.

Скажем, при электролизе медного купороса (CuSO4), катионы меди Cu2+ с положительным зарядом движутся к отрицательно заряженному катоду, где они получают недостающий заряд, и становятся нейтральными атомами меди, оседая на поверхности электрода. Гидроксильная группа -OH отдаст электроны на аноде, и в результате выделится кислород. Положительно заряженные катионы водорода H+ и отрицательно заряженные анионы SO42- останутся в растворе.

Химическое действие электрического тока используется в промышленности, например, для разложения воды на составляющие ее части (водород и кислород). Также электролиз позволяет получать некоторые металлы в чистом виде. С помощью электролиза покрывают тонким слоем определенного металла (никеля, хрома) поверхности — это и т.д.

В 1832 году Майкл Фарадей установил, что масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит. Если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток I, то справедлив первый закон электролиза Фарадея:

Здесь коэффициент пропорциональности k называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.

При наличии электрического тока в любом проводнике (в твердом, жидком или газообразном) наблюдается магнитное поле вокруг проводника, то есть проводник с током приобретает магнитные свойства.

Так, если к проводнику, по которому течет ток, поднести магнит, например в виде магнитной стрелки компаса, то стрелка повернется перпендикулярно проводнику, а если намотать проводник на железный сердечник, и пропустить по проводнику постоянный ток, то сердечник станет электромагнитом.

В 1820 году Эрстед открыл магнитное действие тока на магнитную стрелку, а Ампер установил количественные закономерности магнитного взаимодействия проводников с током.

Магнитное поле всегда порождается током, то есть движущимися электрическими зарядами, в частности — заряженными частицами (электронами, ионами). Противоположно направленные токи взаимно отталкиваются, однонаправленные токи взаимно притягиваются.

Такое механическое взаимодействие происходит благодаря взаимодействию магнитных полей токов, то есть это, в первую очередь, — магнитное взаимодействие, а уж потом — механическое. Таким образом, магнитное взаимодействие токов первично.

В 1831 году, Фарадей установил, что изменяющееся магнитное поле от одного контура порождает ток в другом контуре: генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Логично, что именно магнитное действие токов используется по сей день и во всех трансформаторах, а не только в электромагнитах (например, в промышленных).

В простейшем виде световое действие электрического тока можно наблюдать в лампе накаливания, спираль которой разогревается проходящим через нее током до белого каления и излучает свет.

Для лампы накаливания на световую энергию приходится около 5% от подведенной электроэнергии, остальные 95% которой преобразуется в тепло.

Люминесцентные лампы более эффективно преобразуют энергию тока в свет — до 20% электроэнергии преобразуется в видимый свет благодаря люминофору, принимающему от электрического разряда в парах ртути или в инертном газе типа неона.

Более эффективно световое действие электрического тока реализуется в светодиодах. При пропускании электрического тока через p-n переход в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).

Лучшие излучатели света относятся к прямозонным полупроводникам (то есть к таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), например GaAs, InP, ZnSe или CdTe. Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS). КПД светодиода как источника света доходит в среднем до 50%.

Как было отмечено выше, каждый проводник, по которому течет электрический ток, образует вокруг себя . Магнитные действия превращаются в движение, например, в электродвигателях, в магнитных подъемных устройствах, в магнитных вентилях, в реле и т. д.

Механическое действие одного тока на другой описывает закон Ампера. Впервые этот закон был установлен Андре Мари Ампером в 1820 для постоянного тока. Из следует, что параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.

Законом Ампера называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током. Сила, с которой магнитное поле действует на элемент проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна току в проводнике и векторному произведению элемента длины проводника на магнитную индукцию.

На этом принципе основана , где ротор играет роль рамки с током, ориентирующейся во внешнем магнитном поле статора вращающим моментом M.

Тепловое явление

Известно, что температура проводника повышается при прохождении через него тока. В качестве таких проводников выступают различные металлы или их расплавы, полуметаллы или полупроводники, а также электролиты и плазма. Например, при пропускании через проволоку из нихрома электрического тока происходит ее сильное нагревание. Данное явление используют в приборах нагрева, а именно: в электрических чайниках, кипятильниках, обогревателях и т.п. Электродуговая сварка отличается самой большой температурой, а именно нагрев электродуги может достигать до 7 000 градусов по Цельсию. При такой температуре достигается легкое расплавление металла.

Химическое явление

Иными словами, во время электролиза на электродах источника тока происходит выделение определенных веществ.

Магнитное явление

Магнитное действие применяется в трансформаторах и электромагнитах.

Световое явление

Самый простой пример светового действия – лампа накаливания . В данном источнике света спираль достигает нужной температурной величины посредством проходящего сквозь нее тока до состояния белого каления. Тем самым и излучается свет. В традиционной лампочке накаливания всего лишь пять процентов всей электроэнергии расходуется на свет, остальная же львиная доля преобразуется в тепло.

Самая эффективная реализация светового действия тока происходит в . Электрический ток, проходя через pn-переход, провоцирует рекомбинацию носителей заряда с излучением фотонов. Лучшими led излучателями света являются прямозонные полупроводники. Изменяя состав данных полупроводников, возможно создание светодиодов для различных световых волн (разной длины и диапазона). Коэффициент полезного действия светодиода достигает 50 процентов.

Механическое явление

Напомним, что вокруг проводника с электрическим током возникает магнитное поле. Все магнитные действия преобразуются в движение. Примером служат электрические двигатели , магнитные подъемные установки, реле и др.

Химические эффекты электрического тока

Поток электрического заряда между двумя точками, т. е. между точками A и B, представляет собой электрический ток. Для лучшего понимания Представьте себе воду в реке, переносящую энергию из одного места в другое.

Электрический ток способен вызывать магнитные эффекты и химические эффекты, такие как электрохимические реакции.

Электроны обладают электрическим зарядом, который вызывает нагревание резисторов в лампочках и электрокаминах. Электроны также создают магнитные поля в двигателях и генераторах.

Каков химический эффект электрического тока?

Химическая реакция, протекающая в проводящем растворе после пропускания через него электрического тока, называется химическим действием электрического тока.

Вот несколько хороших примеров для лучшего понимания природы химического действия электрического тока.

На электродах образуются пузырьки газа.
Металлические отложения видны на электродах
Изменение текстуры или цвета проводящего раствора.

Проводник

Материал, вещество или объект, который позволяет свободно течь электрическому току, является хорошим проводником. Они проводят электричество, потому что позволяют электронам течь внутри себя на атомном уровне. Проводники известны легкой передачей света и тепла.

Типы проводников

Проводники в основном делятся на две группы: хорошие проводники и плохие проводники.

Хорошие проводники

Материалы, пропускающие электрический ток, являются хорошими проводниками электричества.

Плохие проводники

Материалы, которые не пропускают электрический ток, являются плохими проводниками электричества.

Некоторыми примерами хороших проводников являются такие металлы, как медь, алюминий, а такие материалы, как резина, пластик, являются плохими проводниками электричества. Что касается жидкостей, некоторые из них являются хорошими проводниками электричества, а некоторые — плохими проводниками электричества. Вода, полученная из таких источников, как насосы, колодцы, пруды и водопроводные краны, не является чистой и содержит несколько растворенных солей. Такая вода является хорошим проводником электричества. Дистиллированная вода не содержит солей и является плохим проводником электричества.

Химические эффекты электрического тока

Прохождение тока через химические растворы вызывает необходимость химических реакций. К химическим эффектам относятся:

Образование пузырьков газа на электродах
Отложение металлов на электродах
Изменение цвета раствора

вещества, когда в них подается электрический ток.

Проводник

Любой материал, пропускающий электрический ток, называется проводником. Например: металлы, такие как медь.

Изолятор (плохие проводники)

Материалы, препятствующие свободному прохождению через них электрического тока, называются плохими проводниками или изоляторами. Например: резина, пластик.

Электрическая цепь

Замкнутая цепь, по которой протекает ток, понимается как электрическая цепь.
Когда цепь замкнута, настоящее течет по ней, но когда на пути есть возможность (переключатель разомкнут), цепь разомкнута и не проводит.

(Схема)

Источник электрической энергии

Источник электрической энергии — это первый источник, который позволяет электронам свободно перемещаться в электрической цепи. Такой источник также можно назвать батареей. Аккумулятор состоит из двух клемм, которые являются положительной клеммой и отрицательной клеммой. Для передачи заряда от одного конца к другому необходимы две клеммы.

Устройство в электрической цепи

Вторым по важности компонентом является устройство. он соответственно реагирует на ток. Устройством может быть любой объект, который управляется через стенную розетку и используется с электричеством.

Сопротивление электричества

Сопротивление — это третий компонент, который есть в каждой цепи. Типы электрических цепей

В основном существует два типа цепей: последовательные и параллельные, которые легко найти в домах и повседневных устройствах.

Последовательная цепь

В последовательной цепи несколько устройств могут быть связаны в большой контур. Ток, который течет, одинаков для всех устройств. Полная схема выходит из строя, если хотя бы одно устройство сломано.

Параллельные цепи

В отличие от последовательных цепей, параллельная цепь имеет различные устройства, расположенные определенным образом. Если одно устройство выйдет из строя, это не повлияет на остальные в параллельной цепи.

Тестер

Тестер может быть частью электрического оборудования, используемого для проверки наличия электрического тока. Обычно это проводник со светодиодом / лампочкой, указывающий, что в цепи присутствует подарок.

Жидкости, проводящие ток

Жидкости также проводят электричество, если в них растворены соли
Растворы кислот, оснований или солей — это жидкости, проводящие электричество0002 Кислоты, основания и соли
Кислоты
Кислые вещества имеют очень кислый вкус. Нас окружает множество кислот. Фрукты, такие как лимон и апельсины, содержат лимонную кислоту.
Термин «кислота» происходит от латинского слова «acidus». Ацид означает кислый. Кислота окрашивает синюю лакмусовую бумагу в красный цвет, но красная лакмусовая бумага остается неизменной при погружении в кислоту.
Основы
Основы горькие на вкус и мыльные на ощупь. красная лакмусовая бумага становится синей при контакте с основанием, но синяя лакмусовая бумага остается неизменной. Бытовой отбеливатель — очень хороший пример основания.
Соли
Поваренная соль является конечным продуктом реакции между кислотой и основанием.
Проводимость электричества в воде
- Дистиллированная вода может быть плохим проводником электричества из-за отсутствия растворенных солей и минералов.
- Вода начинает проводить ток при растворении кислот, оснований или солей, высвобождающих ионы, проводящие при возможном воздействии разницы.
(схема)

Электроды и электролит
- Проводник, погруженный в раствор таким образом, чтобы его конец был присоединен к клеммам батареи, таким образом замыкая цепь, называется электродом. Обычно есть 2 электрода → катод (ve) и анод (+ ve).
- Электролит представляет собой раствор, в который погружены электроды. Они диссоциируют при прохождении электрического тока.
- Электроды, электролит и, следовательно, батарея вместе образуют электрохимический/электролитический элемент.
Гальваника
- Когда электричество используется для осаждения слоя желаемого металла на другой металл, этот процесс называется гальванопокрытием.
- Пример: Использование раствора сульфата меди в качестве электролита и медных электродов. Медь гальванически нанесена на отрицательный электрод. Ответ на кубический дюйм пополняется благодаря добавлению ионов меди с положительного электрода.
(схема)

Применение гальванических покрытий
- Покрытие цинком железа для предотвращения коррозии и ржавчины.
- Покрытие серебром и золотом для украшений.
- Нанесение олова на железо для консервных банок, так как олово менее реактивно, чем железо.
- Хромовое покрытие для автомобильных деталей, сантехники, так как имеет блестящий вид.
Знаете ли вы?
Первая электростанция была создана в 1882 году Томасом Эдисоном. Электростанция смогла обеспечить электроэнергией 85 домов.

Узнайте, что происходит, когда электричество проходит через разные проводники. Поймите, как различные изменения происходят в этих проводящих средах, и соответственно развивайте наши концепции.
Химическое воздействие электрического тока
Не рекомендуется прикасаться к каким-либо электрическим предметам влажными руками. Работать с электроприбором влажными руками опасно, так как это причиняет нам вред. Хорошими проводниками электричества являются материалы, пропускающие через себя электрический ток. С другой стороны, материалы, которые плохо пропускают электрический ток, являются плохими проводниками электричества. Было обнаружено, что такие металлы, как медь и алюминий, проводят электричество, а резина, пластик и дерево — нет.
Тестер для проверки проводимости электричества в дистиллированной и загрязненной воде.
Цепь тестера замкнута, когда жидкость между двумя концами тестера пропускает электрический ток. Лампочка загорается, когда ток течет по цепи. Цепь тестера не замкнута и лампочка не светится, когда жидкость не пропускает электрический ток.
Другой тестер
Несмотря на то, что материал может проводить электричество, он может не проводить электричество, как металл. Цепь тестера может быть полной, дело в том, что ток, протекающий через нее, может быть слишком слабым, чтобы зажечь лампочку. В этом случае считается, что воздействие электрического тока создает тестер другого типа. Независимо от того, мал ли ток, можно наблюдать отклонение магнитной стрелки. Тестер изготовлен с использованием магнитного эффекта тока.
Химические эффекты электрического тока
Когда он протекает через проводящий раствор, он всегда производит какой-то эффект. Химические реакции происходят при прохождении электрического тока через проводящий раствор. В результате на электродах могут образовываться пузырьки газа, на электродах могут обнаруживаться металлические отложения и возможно изменение цвета раствора. Тип используемого раствора и электродов будет определять реакцию и ее последствия.
Тестирование картофеля
Давайте проведем эксперимент, чтобы проверить, могут ли некоторые фрукты и овощи проводить электричество. Разрежьте картофелину на две части и вставьте две медные клеммы или провода тестера в одну половинку картофелины. Через полчаса наблюдается зеленовато-голубая метка на картофеле вокруг одной проволоки, тогда как вокруг другой проволоки такого пятна не было. Это всегда провод, подключенный к положительной клемме, вокруг которого есть зеленовато-синее пятно.
Этот эксперимент предназначен для проверки того, проводит ли картофель электричество или нет. Этот эксперимент проверяется, чтобы увидеть ток химического эффекта, производимый в картофеле.
Тестер: Тестер — это электрическое оборудование, которое используется для определения наличия или отсутствия электрического тока. Обычно это проводник со светодиодом или лампочкой, показывающий, что в цепи есть ток.
Гальваника: Женщины часто носят украшения, которые выглядят как золотые. Однако золотое покрытие со временем тускнеет, обнажая под ним серебро или другой металл. В этом случае металл имеет покрытие из другого металла.
Гальваника — это процесс нанесения слоя любого желаемого металла на другой материал с использованием электричества. Это одно из наиболее частых применений химического воздействия электрического тока.
Простая схема, показывающая гальваническое покрытие
Давайте разберем процесс гальваники на примере:
- Сульфат меди диссоциирует на медь и сульфат при пропускании электрического тока через раствор.
- Свободная медь притягивается к электроду, соединенному с отрицательной клеммой аккумулятора, и оседает на нем.
- Эквивалентное количество меди растворено в растворе другого электрода.
- В результате медь теряется из раствора. Процесс продолжается до сих пор, так как потери меди из раствора восстанавливаются.
- Это означает, что медь переходит с одного электрода на другой.
Процедура гальваники действительно выгодна. В промышленности он обычно используется для покрытия металлических предметов тонким слоем другого металла. Слой осажденного металла обладает некоторым желаемым свойством, которого нет у металла объекта. Например, хромированию подвергаются многие предметы, такие как детали автомобилей, краны для ванн, кухонные газовые горелки, рули велосипедов, колесные диски и многие другие. Он имеет блестящий вид, не подвергается коррозии и устойчив к царапинам.
Некоторые другие области применения гальваники:
- Для предотвращения коррозии и ржавчины на железо наносится цинк.
- Серебро и позолота для ювелирных изделий.
- Олово менее реакционноспособно, чем железо, оно используется для покрытия оловом железа при изготовлении консервных банок.
Примеры задач
Задача 1. Когда свободные концы тестера погружаются в раствор, магнитная стрелка показывает отклонение. Можете ли вы объяснить причину?
Решение:
Считается, что воздействие электрического тока создает тестер другого типа. Независимо от того, мал ли ток, можно наблюдать отклонение магнитной стрелки. Тестер изготовлен с использованием магнитного эффекта тока. Отклонение магнитной стрелки указывает на то, что цепь замкнута и что раствор проводит электричество, что указывает на то, что он является хорошим проводником.
Задача 2: Когда свободные концы тестера погружаются в раствор, магнитная стрелка показывает отклонение. Можете ли вы объяснить причину?
Решение:
Лампа может не светиться по следующим причинам:
- Ненадежное соединение: схема.
- Используется предохранительная лампа: Предохранительная лампа не светится из-за обрыва нити накала.
- Используется разряженная батарея: В разряженной батарее нет запаса энергии.
- Используемая жидкость — дистиллированная вода: Дистиллированная вода — плохой проводник электричества, поскольку в ней отсутствуют растворенные соли, которые могут обеспечить ее ионами, необходимыми для проведения электричества.
- В цепи протекает слабый ток: Слабый ток не способен нагреть нить накала до уровня, при котором она начинает светиться.
Задача 3. Проводит ли электричество чистая вода? Если нет, то что мы можем сделать, чтобы сделать его проводящим?
Решение:
Нет, чистая вода не проводит электричество. Когда соль растворяется в чистой воде, она проводит электричество, поскольку обеспечивает ее ионами, необходимыми для проведения электричества.
Задача 4: Что такое проводники и изоляторы?
Решение:
Проводники — это материалы, пропускающие электрический ток. С другой стороны, материалы, которые плохо пропускают электрический ток, являются плохими проводниками электричества. Было обнаружено, что такие металлы, как медь и алюминий, проводят электричество, а резина, пластик и дерево — нет.
Задача 5: Что такое гальваника? Каковы области применения гальваники?
Решение:
Гальваника — это процесс нанесения слоя любого желаемого металла на другой материал с использованием электричества. Это одно из наиболее частых применений химического воздействия электрического тока.
Процедура гальваники действительно полезна. В промышленности он обычно используется для покрытия металлических предметов тонким слоем другого металла. Слой осажденного металла обладает некоторым желаемым свойством, которого нет у металла объекта. Например, хромированию подвергаются многие предметы, такие как детали автомобилей, краны для ванн, кухонные газовые горелки, рули велосипедов, колесные диски и многие другие. Он имеет блестящий вид, не подвергается коррозии и устойчив к царапинам.
Некоторые другие области применения гальваники:
- Для предотвращения коррозии и ржавчины на железо наносится цинк.
- Серебро и позолота для ювелирных изделий.
- Олово менее реакционноспособно, чем железо, оно используется для покрытия оловом железа при изготовлении консервных банок.
электрохимическая реакция | Определение, процесс, типы, примеры и факты
электрохимическая реакция
См. все среды
Ключевые люди:
Огюст-Артур де ла Рив Иоганн Вильгельм Хитторф
Связанные темы:
двойной электрический слой электролиз реакция на органическом электроде уравнение Нернста Уравнение Батлера-Фольмера
См. все связанные материалы →
электрохимическая реакция , любой процесс, вызванный или сопровождаемый прохождением электрического тока и включающий в большинстве случаев перенос электронов между двумя веществами — твердым и жидким.
В обычных условиях протекание химической реакции сопровождается выделением или поглощением тепла, а не какой-либо другой формы энергии; но есть много химических реакций, которые, когда они протекают в контакте с двумя электронными проводниками, разделенными проводниками, высвобождают то, что называется электрической энергией, и генерируется электрический ток. И наоборот, энергия электрического тока может быть использована для осуществления многих химических реакций, которые не происходят самопроизвольно. Процесс, включающий прямое преобразование химической энергии, при соответствующей организации образует электрическую ячейку. Процесс, посредством которого электрическая энергия преобразуется непосредственно в химическую энергию, называется электролизом; то есть электролитический процесс. Благодаря своей объединенной химической энергии продукты электролитического процесса имеют тенденцию самопроизвольно реагировать друг с другом, воспроизводя вещества, которые были реагентами и, следовательно, были израсходованы во время электролиза. Если позволить этой обратной реакции протекать в надлежащих условиях, большая часть электрической энергии, используемой в электролизе, может быть регенерирована. Эта возможность используется в аккумуляторах или аккумуляторных ячейках, комплекты которых называются аккумуляторными батареями. Зарядка аккумулятора — это процесс электролиза; химическое изменение производится электрическим током, проходящим через него. При разряде элемента происходит обратное химическое превращение, аккумулятор действует как элемент, вырабатывающий электрический ток.
Наконец, прохождение электричества через газы обычно вызывает химические изменения, и этот вид реакции образует отдельный раздел электрохимии, который здесь рассматриваться не будет.
Общие принципы
Вещества, которые достаточно хорошо проводят электричество, можно разделить на две группы: металлические или электронные проводники и электролитические проводники. Металлы и многие неметаллические вещества (графит, двуокись марганца, сульфид свинца) обладают металлической проводимостью; прохождение через них электрического тока вызывает нагревание и магнитное воздействие, но не вызывает химических изменений. Электролитические проводники или электролиты включают большинство кислот, оснований и солей либо в расплавленном состоянии, либо в растворе в воде или других растворителях. Пластины или стержни, состоящие из подходящего металлического проводника, погружаемого в жидкий электролит, используются для передачи тока в жидкость и из нее; т. е. действовать как электроды. При пропускании тока между электродами через электролит возникают не только нагревательные и магнитные эффекты, но и определенные химические изменения. На отрицательном электроде, называемом катодом, или поблизости от него, химическое изменение может представлять собой осаждение металла или выделение водорода и образование основного вещества или какой-либо другой процесс химического восстановления; на положительном электроде или аноде это может быть растворение самого анода, высвобождение неметалла, производство кислорода и кислого вещества или какой-либо другой процесс химического окисления.
Викторина «Британника»
Химия: плюсы и минусы
Возможно, вы знаете, что воздух, которым мы дышим, и вода, которую мы пьем, состоят из элементов, но знаете ли вы о них больше? Какой элемент почти так же легок, как водород? Что вы называете смесью двух химических элементов? Узнайте ответы в этом тесте.
Электролит, приготовленный либо плавлением подходящего вещества, либо растворением его в воде или другой жидкости, обязан своими характерными свойствами присутствию в нем электрически заряженных атомов или групп атомов, образующихся в результате самопроизвольного расщепления или диссоциации молекул вещества. В растворах так называемых сильных электролитов большая часть исходного вещества, а в некоторых растворах, быть может, и все, претерпела этот процесс электролитической диссоциации на заряженные частицы или ионы. Когда между погружаемыми в электролит электродами устанавливается разность электрических потенциалов (т. е. разница в степени электризации), положительно заряженные ионы движутся к катоду, а ионы, несущие отрицательный заряд, — к аноду. Благодаря этой миграции ионов электрический ток проходит через электролит. Когда ион достигает электрода противоположной полярности, его электрический заряд передается металлу или принимается от металла. Таким образом, ион превращается в обычный нейтральный атом или группу атомов. Именно этот разряд ионов вызывает один из видов химических превращений, происходящих на электродах.
История
Изучение электрохимии началось в 18 веке, расцвело до начала 20 века, а затем угасло из-за чрезмерного использования термодинамических принципов при анализе процессов, происходящих в точках системы, где различные части интерфейсы формы. Примерно с 1950 г. электрохимия претерпела изменения. Изучение процессов в растворах было менее напряженным, но резко возросло изучение переноса электронов между металлами и раствором. С этим новым акцентом электрохимия становится основной наукой. Он обещает стать важной частью фундамента экологически ориентированного общества будущего, поскольку электричество не является загрязнителем. Однако загрязнение, связанное с некоторыми методами производства электроэнергии, должно быть снижено.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подписаться сейчас
Первые электрохимические реакции, изученные в 1796 году, проводились в ячейке из серебряных и цинковых пластин с промокательной бумагой, смоченной водным раствором соли между ними; эти ячейки были построены итальянским ученым Алессандро Вольта, в честь которого был назван термин вольт. Эта ячейка была первой первичной батареей, используемой для производства электроэнергии.
Майкл Фарадей сформулировал законы электрохимической стехиометрии, которые касаются применения законов определенных пропорций и сохранения материи и энергии к химической активности. В них утверждается, что кулон электричества, единица заряда, реагирует с фиксированными количествами вещества (например, с 1,11800 мг ионов серебра) или что 1 грамм-эквивалент любого вещества реагирует с 96485 кулонов. Это последнее число представляет фундаментальную величину, известную как один фарадей электричества. Связь между химическим сродством реагентов в ячейке и напряжением ячейки при ее работе была точно определена американским химиком Джосайей Уиллардом Гиббсом в 1875 г., а связь этого сродства с потенциалом гальванической ячейки первоначально была сформулирован немецким физико-химиком Вальтером Германом Нернстом в 1889 году.
Период с 1910 по 1919 год50 был периодом упадка электрохимии, пока он не стал ограничиваться в основном изучением растворов. Почти не было прогресса в понимании электрохимических реакций вне условий равновесия и обратимости, а знание о них было неприменимым к реакциям, протекающим с чистой скоростью, т. е. к реакциям неравновесным и не полностью обратимым. Примерно с 1950 года изучение электрифицированных интерфейсов с особым упором на изучение переноса электронов (называемое электроникой) приобрело все большее значение и стало основным аспектом электрохимии.