§ 24. Дії електричного струму

Ви вже знаєте, що електричним струмом називають процесе напрямленого руху частинок, які мають електричний заряд. Але як з'ясувати, чи тече в провіднику електричний струм? Адже побачити, наприклад, як у металевому стрижні рухаються вільні електрони, неможливо. Відомо, що про наявність електричного струму ми дізнаємося завдяки його діям. Про різні дії електричного струму ви дізнаєтеся з цього параграфа.

Дізнаємося про теплову дію електричного струму

Теплова дія струму виявляється в нагріванні провідника, в якому тече струм. Так, коли ви прасуєте, припаюєте деталь електричним паяльником, готуєте на електричній плиті, обігріваєте кімнату електричним нагрівником, то використовуєте побутові прилади, функціонування яких ґрунтується на тепловій дії електричного струму (рис. 24.1).

Рис. 24.1. Функціонування багатьох побутових пристроїв ґрунтується на тепловій дії електричного струму

Рис. 24.2. Досить часто лісові пожежі спричиняються блискавкою

Рис. 24.3. Дослід, що демонструє хімічну дію електричного струму: якщо протягом деякого часу пропускати струм через водний розчин купрум сульфату (а),на одному з електродів з'явиться тонкий шар міді (б)

Теплову дію електричного струму широко використовують також у промисловості (зварювання, різання, плавлення металів) та сільському господарстві (обігрів теплиць та інкубаторів, сушіння зерна, сінажу).

Прояв теплової дії електричного струму можна спостерігати й у природі: енергія, що виділяється під час блискавки, може спричинити лісову пожежу (рис. 24.2).

Пожежа внаслідок удару блискавки є прикладом, коли теплова дія струму виявляється шкідливою. Наведіть інші приклади шкідливої теплової дії струму.

Спостерігаємо хімічну дію електричного струму

Коли через розчини солей, кислот і лугів проходить електричний струм, на електродах, занурених у розчин, відбуваються хімічні реакції. У такому випадку ми маємо справу з хімічною дією струму.

Так, якщо в посудину з водним розчином купрум сульфату (CuSO₄) опустити два вугільні електроди й пропустити через розчин електричний струм (рис. 24.3, а), то через деякий час один з електродів вкриється тонким шаром чистої міді (рис. 24.3, б).

Наприкінці цього розділу ви ознайомитеся з різними випадками хімічного розкладення речовин внаслідок дії електричного струму, а також дізнаєтеся про застосування цього явища.

Слід зазначити, що хімічна дія струму виявляється не завжди. Пропустивши струм, наприклад, через метали, ми не виявимо жодних хімічних змін.

Знайомимося з магнітною дією електричного струму

Провідник, у якому тече електричний струм, набуває магнітних властивостей. Переконатися в цьому можна за допомогою звичайного залізного цвяха. Намотаємо на цвях ізольований провід й пропустимо по проводу електричний струм. Цвях почне притягувати до

себе залізні предмети, тобто виявить магнітні властивості (рис. 24.4).

Функціонування різноманітних електричних двигунів, електровимірювальних приладів (рис. 24.5) можливе тільки завдяки магнітній дії струму. Докладніше про магнітну дію струму ви дізнаєтесь у 9 класі, вивчаючи магнітні явища.

Розглядаючи різні дії електричного струму, слід звернути увагу на те, що найчастіше декілька дій виявляються одночасно. Наприклад, під час описаного вище досліду (див, рис. 24.3) температура розчину купрум сульфату поступово збільшується, а якщо біля посудини помістити магнітну стрілку, то вона відхилятиметься.

Дізнаємося про дію електричного струму на організми

Електричний струм чинить теплову, хімічну, магнітну дії на живі організми, в тому числі на людину. Напевно, деякі з вас відвідували в поліклініці кабінет фізіотерапії. Багато приладів, що є в цьому кабінеті, призначені для електролікування: теплову дію електричного струму використовують для прогрівання частин тіла, хімічну й магнітну — для стимулювання діяльності органів, поліпшення обміну речовин тощо.

Слід, однак, пам’ятати, що далеко не завжди електричний струм діє на організм людини цілюще. Струм може викликати опік, судоми й навіть спричинити смерть. Тому перед тим, як користуватися будь-яким електроприладом чи пристроєм, слід уважно вивчити інструкцію до нього та неухильно її дотримуватися.

Підбиваємо підсумки

Під час проходження в провіднику електричний струм чинить теплову дію (нагрівання провідника), магнітну дію (відхилення магнітної стрілки, намагнічування заліза), може чинити хімічну дію (хімічне розкладення речовин).

Рис. 24.4. Під час пропускання струму цвях стає магнітом і притягує до себе залізні ошурки

Рис. 24.5. Робота електровимірювальних приладів і електричних двигунів ґрунтується на магнітній дії струму

Дуже часто різні дії електричного струму виявляються одночасно. Електричний струм чинить теплову, хімічну та магнітну дії на живі організми, в тому числі на людину.

Контрольні запитання

1. Як дізнатися, чи проходить у провіднику струм? 2. Перелічіть дії електричного струму. 3. Доведіть, що електричний струм чинить теплову дію. 4. Опишіть дослід, який підтверджує, що електричний струм чинить хімічну дію. 5. Чи завжди виявляється хімічна дія струму?

6. Що слід зробити, щоб намагнітити залізний цвях? 7. Наведіть приклади на підтвердження того, що електричний струм діє на організм людини. Як ця дія виявляється? Де її використовують?

Вправа № 24

1.    Наведіть не згадані в параграфі приклади побутових технічних пристроїв, робота яких ґрунтується на тепловій дії струму.

2.    Чому користування електричними приладами та пристроями вимагає особливої обережності?

3.    Чому спалах блискавки супроводжується громом?

4.    Деякі риби, наприклад електричний скат і електричний вугор, використовують дію електричного струму для захисту, полювання, орієнтації в просторі. Скористайтеся додатковими джерелами інформації та дізнайтеся про таких риб більше.

5.    Електрообігрівач, який працює в кімнаті, виділяє протягом доби 81 МДж теплоти. Скільки дров потрібно спалити в каміні, щоб передати кімнаті ту саму кількість теплоти? ККД каміна 45 %.

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Бар'яхтар