Электрический ток в различных средах

Электрический ток в металлах

Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов

Зависимость сопротивления проводника от температуры
ρ = ρ0 (1 + άΔТ)

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
1911 г. – Камерлинг-Оннес
При охлаждении ртути в жидком гелии ее сопротивление постепенно уменьшается, а при температуре 4,1 К резко падает до нуля.

Применение сверхпроводников:
Мощные электромагниты, работающие без затрат энергии. (Ускорители элементарных частиц.)
Если бы удалось создать сверхпроводящие материалы при температурах, близких к комнатным – стала бы возможна передача электроэнергии без потерь.

1986 г. – открыта высокотемпературная сверхпроводимость (Т ~ 100К)
Электротехника
Радиотехника
Компьютерные технологии

Электрический ток в жидкостях

Жидкости:
проводники (растворы кислот, щелочей и солей);
диэлектрики (дистиллированная вода, керосин …)
полупроводники (расплавы сульфидов, расплавленный селен).

Электролитическая диссоциация
Образование заряженных частиц в растворах и расплавах кислот, щелочей и солей.

Степень диссоциации (доля молекул, распавшихся на ионы)
Зависит от:
концентрации раствора;
диэлектрической проницаемости раствора;
температуры (с увеличением температуры – возрастает).

Электрический ток в жидкостях
Направленное движение положительных ионов к катоду и отрицательных ионов к аноду
В жидких металлах – движение положительных ионов к катоду и электронов к аноду.

Электролиз
Процесс выделения на электродах вещества, связанный с окислительно – восстановительными реакциями.

Закон Ома
( при t = const)

Масса вещества, выделяющегося на электродах за время Δt
М. Фарадей 1836 г.
k – электрохимический эквивалент вещества.

Масса вещества, выделившегося на электроде при переносе через раствор заряда 1 Кл.
Отношение массы иона вещества к его заряду.

Постоянная Фарадея
Заряд, который надо пропустить через раствор 1-валентного в-ва, чтобы на электроде выделилось 1 моль вещества.

F = 9,65*104 Кл/моль
- для одновалентного вещества
Для выделения на электроде 1 моля n – валентного вещества, необходимо пропустить заряд, численно равный произведению nF.

Применение электролиза
Гальваностегия (нанесение покрытий).
Гальванопластика (изготовление копий с рельефных предметов).
Рафинирование (очистка) металлов.
Получение чистых металлов из расплавов природных соединений.