Электричество и магнетизм

§ 61. Понятие о расчете нагревательных приборов.

Для нормальной работы любого электронагревательного прибора его обмотка должна быть правильно рассчитана.Рассмотрим, чем определяется температура, которую принимает проволока под действием тока. Выделяющееся джоулево тепло не остается внутри проволоки, а ...

§ 62. Лампы накаливания.

Самым важным применением нагревательного действия тока является электрическое освещение. Электрическое освещение было изобретено в 1872 г. русским электротехником и изобретателем Александром Николаевичем Лодыгиным (1847-1923). Он укрепил между толстыми ме...

§ 63. Короткое замыкание.

Плавкие предохранители. Сила тока в каком-либо участке цепи определяется по закону Ома сопротивлением участка и напряжением между его концами. При заданном напряжении она тем меньше, чем больше сопротивление данного участка. Так, например, сопротивление о...

§ 64. Электрическая проводка.

На рис. 102 показано устройство комнатной электрической проводки. Ток со станции подводится по наружным проводам, которые входят затем через фарфоровые проходные втулки 1 в помещение. Далее ток проходит через предохранители 2 и затем попадает к местам пот...

§ 65. Первый закон Фарадея.

В §40 мы видели, что при прохождении тока через некоторые растворы, например через раствор серной кислоты, происходит разложение воды на составные части – водород и кислород, выделяющиеся на пластинах, соединенных соответственно с отрицательным и положите...

§ 66. Второй закон Фарадея.

Из табл. 5 мы видим, что электрохимические эквиваленты различных веществ существенно отличны один от другого. От каких же свойств вещества зависит его электрохимический эквивалент? Ответ на этот вопрос дает следующий важный закон, также установленный Фара...

§ 67. Ионная проводимость электролитов.

Сам факт разложения электролитов при прохождении через них тока показывает, что в них движение зарядов сопровождается движением атомов или групп атомов, связанных друг с другом (например, ,  и т. п.); эти атомы или атомные группы представляют собой части ...

§ 68. Движение ионов в электролитах.

Движение ионов в электролитах в некоторых случаях может быть показано весьма наглядно. Пропитаем листок фильтровальной бумаги раствором электролита (сернокислого натра, ) и фенолфталеина и поместим на стеклянную пластинку (рис. 107). Поперек бумаги положи...

§ 69. Элементарный электрический заряд.

Из формулы (66.2), объединяющей оба закона Фарадея, следует, что если заряд  численно равен постоянной Фарадея , то масса  равна , т. е. при прохождении через электролит заряда, равного 96 484 Кл, выделяется  [кг] любого вещества, т. е.  моля этого вещест...

§ 70. Первичные и вторичные процессы при электролизе.

Из изложенного выше представления об ионной проводимости электролитов вытекает, что первичным результатом электролиза является выделение на электродах составных частей молекулы растворенного вещества. Однако фактически мы часто обнаруживаем на одном или н...

§ 71. Электролитическая диссоциация.

Мы видим, что представление об ионной проводимости действительно хорошо и просто объясняет явление электролиза. Откуда же берутся ионы внутри электролита, если до растворения молекулы растворенного вещества были в целом не заряжены? Возникают ли эти ионы ...

§ 72. Градуировка амперметров при помощи электролиза.

Явление электролиза дает удобный способ измерения заряда, прошедшего через некоторый участок цепи. Для этого достаточно включить в этот участок электролитическую ванну, например серебряную, и измерить массу выделившегося на электродах вещества. Частное от...

§ 73. Технические применения электролиза.

Явление электролиза находит себе многочисленные технические применения. 1. Электролитический метод получения чистых металлов. Хорошим примером является электролитическое очищение или рафинирование меди. Медные руды содержат сернистые соединения меди, ее о...

§ 74. Введение. Открытие Вольты.

В гл. III мы показали, что непрерывный электрический ток может поддерживаться в цепи проводников с сопротивлением только при условии, что в цепи действует какой-либо генератор, являющийся источником э. д. с. При прохождении тока в цепи непрерывно выделяет...

§ 75. Правило Вольты. Гальванический элемент.

Явление, установленное Гальвани и Вольтой, – разделение зарядов, т. е. возникновение э. д. с. на границе соприкосновения различных проводников, – было использовано для построения гальванического элемента. Однако, как выяснил Вольта, нельзя получить гальва...

§ 76. Как возникают э. д. с. и ток в гальваническом элементе?

Легко заметить, что один из электродов гальванического элемента (обычно цинковый) постепенно изнашивается (растворяется), если элемент дает в течение длительного времени электрический ток. Поэтому можно предполагать, что возникновение э. д. с. гальваничес...

§ 77. Поляризация электродов.

При замыкании элемента Вольты на внешнюю цепь, содержащую амперметр, легко заметить, что показания амперметра не остаются постоянными, а непрерывно делаются все меньше и меньше. Через несколько минут после замыкания сила тока падает в несколько раз. Таким...

§ 78. Деполяризация в гальванических элементах.

Основным материалом, для отрицательных электродов в современных элементах является цинк. При этом электролит подбирают таким образом, чтобы переходящие в раствор положительные ионы цинка, соединяясь с имеющимися там отрицательными ионами электролита, дава...

§ 79. Аккумуляторы.

Явление поляризации, вредное в гальванических элементах, находит, однако, и полезное применение. В 1895 г. Планте показал, что э. д. с. поляризации можно, использовать для практического получения электрического тока. Он построил элемент с двумя свинцовыми...

§ 80. Закон Ома для замкнутой цепи.

В § 46 мы познакомились с законом Ома для участка цепи, позволяющим вычислить ток, если известно сопротивление участка и напряжение на его концах. Очень часто, однако, приходится решать задачи, в которых напряжение на концах участка цепи не задано, но зат...

§ 81. Напряжение на зажимах источника тока и э. д. с.

Измерения показывают, что напряжение на зажимах источника тока, замкнутого на внешнюю цепь, зависит от силы отбираемого тока (от «нагрузки») и изменяется с изменением последнего. Пользуясь законом Ома, мы можем сейчас разобрать этот вопрос точнее. Из форм...

§ 82. Соединение источников тока.

Очень часто источники тока соединяют между собой для совместного питания цепи. Составим цепь гальванических элементов так, чтобы положительный полюс каждого предыдущего элемента соединялся с отрицательным полюсом последующего (рис. 130). Если цепь составл...

§ 83. Термоэлементы.

Вернемся снова к рассмотрению цепи, составленной из одних только проводников первого рода. Мы видели в § 75, что электрический ток в такой цепи не возникает, т. е. сумма всех э. д. с., возникающих на границах соприкосновения различных проводников, равна н...

§ 84. Термоэлементы в качестве генераторов.

Мы видели в предыдущем параграфе, что термоэлемент представляет собой тепловой генератор электрического тока, т. е. прибор, в котором часть тепла, нагревающего горячий спай, превращается в электрическую энергию; остальная часть тепла отдается холодным спа...

§ 85. Измерение температуры с помощью термоэлементов.

Самым важным применением металлических термоэлементов является их использование для измерения температуры. Если один из спаев термоэлемента поддерживать при неизменной температуре, например при комнатной или, в случае более точных измерений, при температу...

§ 86. Электронная проводимость металлов.

Прохождение тока через металлы (проводники первого рода) не сопровождается химическим изменением их (§ 40). Это обстоятельство заставляет предполагать, что атомы металла при прохождении тока не перемещаются от одного участка проводника к другому. Это пред...

§ 87. Строение металлов.

Как свободные электроны, входящие в состав металла, так и его ионы находятся в непрерывном беспорядочном движении (см. том I). Энергия этого движения и представляет собой внутреннюю энергию тела. Движение ионов, образующих кристаллическую решетку, состоит...

§ 88. Причина электрического сопротивления.

Теперь мы можем понять, почему металлы оказывают сопротивление электрическому току, т. е. почему для поддержания длительного тока нужно все время поддерживать разность потенциалов на концах металлического проводника. Если бы электроны не испытывали никаки...

§ 89. Работа выхода.

В § 87 мы говорили о том, что свободные электроны находятся внутри металла в непрерывном тепловом движении. Однако, несмотря на это, они не разлетаются из металла. Это свидетельствует о том, что есть какие-то силы, препятствующие их вылету, т. е. что на э...

§ 90. Испускание электронов накаленными телами.

Тепловое движение электронов в металле имеет беспорядочный характер, так что скорости отдельных электронов могут значительно отличаться друг от друга, подобно тому как это имеет место для молекул газа (см. том I). Это значит, что внутри металла всегда най...

Sponsor

Sponsor