§ 25. Дії електричного струму

Дії електричного струму

Як було сказано в попередньому параграфі, рух електрично заряджених частинок у провідниках людське око не здатне спостерігати. Для цього застосовують спеціальні прилади. До того ж електричний струм спричиняє цілу низку явищ, за якими можна визначити його наявність.

Теплова дія струму. Як відомо, температура тіла пов’язана з хаотичним рухом частинок речовини. Електричний струм також зумовлений рухом частинок речовини (у цьому разі — електрично заряджених). Отже, електричний струм і температура — взаємопов’язані? Перевіримо на досліді.

Приєднаємо до полюсів джерела струму нікелінову або ніхромову дротину (мал. 109). У результаті досліду бачимо, як дротина нагрівається, розжарюється до червоного світіння і провисає. Спостерігаємо теплову дію струму.

Теплова дія струму пояснюється тим, що сила електричного поля розганяє заряджені частинки, збільшуючи їх кінетичну енергію, а отже призводить до нагрівання.

Для деяких речовин таке нагрівання може викликати й світлову дію. Наприклад, в електричних лампах розжарювання, де вольфрамова нитка нагрівається до яскравого світіння.

Теплову дію струму можна спостерігати на прикладі нагрівання спіралей електричної лампи розжарювання, електропраски, електроплити, електричного обігрівача (мал. 110).

Теплова дія струму широко використовується під час контактного

зварювання металів (мал. 111). Крізь деталі, що зварюють, пропускають струм великої сили. У результаті в місцях контактів деталі дуже нагріваються й зварюються.

Теплова дія електріншого струму спостерігається не лише в металевих провідниках, а й у рідких і газоподібних.

Хімічна дія струму. Вивчаючи хімічні джерела струму, ми з’ясували, що внаслідок хімічних реакцій здійснюється вивільнення електрично заряджених частинок, які накопичуються на відповідних полюсах джерела.

Якщо ж електричний струм пропускати через водні розчини кислот, лугів і солей, то на металевих електродах, занурених у такий розчин, спостерігаються хімічні реакції. Одночасно з хімічною дією спостерігається й теплова — розчин, по якому проходить струм, нагрівається.

У результаті пропускання електричного струму крізь воду відбувається хімічна реакція з утворенням водню та кисню (мал. 112).

Детальніше процеси проходження електричного струму крізь розчини електролітів та їх практичне застосування ви будете вивчати в § 36.

Магнітна дія струму. На залізний цвях або стержень намотаємо кілька десятків витків ізольованого мідного провідника. Звільнивши кінці провідника від ізоляції, приєднаємо їх до джерела струму. Бачимо, що така котушка притягуватиме

дрібні металеві предмети як магніт (мал. 113). Роз’єднаємо електричне коло. Струм по котушці не проходить, і вона втрачає магнітні властивості.

Явище існування навколо провідника зі струмом магнітного поля дослідив данський учений Ганс Ерстед (мал. 114). Він демонстрував студентам досліди з нагріванням провідників електричним струмом. Під час дослідів один із студентів помітив, що в разі проходження електричного струму по провіднику магнітна стрілка, розташована поблизу провідника, відхиляється.

Так, завдяки уважності студента та дослідницьким навичкам ученого-викладача було відкрито магнітну дію струму. Що в подальшому дало поштовх до об’єднання досліджень електричних і магнітних явищ.

На відміну від теплової та хімічної, магнітна дія електричного струму спостерігається завжди, незалежно від того, яким є провідник: твердим, рідким чи газоподібним. Магнітна дія струму спостерігається й у вакуумі.

Якщо рамку із дроту вмістити в магнітне поле і пропускати через неї струм, то вона почне обертатись у певному напрямі (мал. 115, а). На цьому явищі ґрунтується функціонування різноманітних електричних двигунів (мал. 115, б), електровимірювальних приладів тощо.

Підбиваємо підсумки

Електричний струм проявляється за такими діями: тепловою, хімічною та магнітною. Ці дії досить часто проявляються одночасно.

Теплова й магнітна дія струму спостерігається в усіх середовищах (твердих, рідких і газоподібних). Магнітна дія спостерігається й у вакуумі.

А знаю, вмію та можу пояснити·

1.    Де на практиці можна спостерігати дію електричного струму?

2.    Де використовують теплову дію електричного струму?

3.    У чому полягає хімічна дія електричного струму?

4.    У чому особливості магнітної дії струму?

ПОЯСНІТЬ

1.    Яка дія струму використовується в кожному з перелічених випадків: а) приготування їжі на електроплиті; б) освітлення кімнати лампою розжарення; в) позолочення деталей; г) нагрівання води електричним чайником; д) піднімання деталей за допомогою електромагніту?

2.    Які дії струму можна спостерігати в разі його пропускання через розчин кам’яної солі; у разі спалаху блискавки?

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Засєкіна