Электрический ток в металлах. Металл в твердом состоянии имеет кристаллическое строение. В узлах кристаллической решетки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны. В обычных условиях в соответствии с законом сохранения заряда металл электрически нейтрален. Если в металле создать электрическое поле, то свободные электроны под действием электрических сил (притяжения и отталкивания) начнут двигаться упорядоченно, т. е. преимущественно в одном направлении. Такое движение электронов называется электрическим током. Скорость движения электронов — до нескольких миллиметров в секунду, а скорость распространения электрического поля 300 000 км/с. Поэтому при создании электрического тока в проводнике все свободные электроны практически одновременно придут в упорядоченное движение.
Если число электронов, проходящих через поперечное сечение проводника, не изменяется со временем, то такой ток называют постоянным. Для создания постоянного тока в проводнике необходимо в нем все время поддерживать электрическое поле. Электрическое поле в проводниках замкнутой электрической цепи создается и поддерживается с источников постоянного тока. Наиболее широкое применение в практике получили гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы, солнечные батареи.
В итоге условия существования электрического тока таковы: наличие свободных зарядов, источника тока, потребителя и замкнутой электрической цепи.
Электрический ток возникает не только при упорядоченном движении свободных электронов в металле, но и при упорядоченном движении положительных и отрицательных ионов в растворах электролитов, ионов в газах и т. д.
Электрический заряд частиц, проходящих через поперечное сечение проводника в 1 с, определяет силу тока в цепи, т. е.
Единица силы тока — ампер (А), но используют и кратные единицы: 1 мА = 10~3 А, 1 кА = = 103 А.
Силу тока в цепи измеряют амперметром.
Электрический ток в замкнутой цепи совершает работу, которая в первую очередь зависит от источника тока, вернее, от его напряжения.
Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле источника при перемещении единичного положительного заряда из начальной точки в конечную:
Единица напряжения — вольт (В), но используют и кратные единицы: 1 мВ = 10~3 В, 1 кВ = = 103 В.
В городе Новгороде жил гусляр Садко. Однажды играл он на гуслях у Ильмень-озера, и понравилась его музыка морскому царю, в награду морской царь научил Садко, как разбогатеть. И стал Садко купцом, построил 30 кораблей, да и поехал за море торговать. На обратном пути разыгралась на море буря, и решили моряки, что морской царь дань требует, сбросили они в море бочку золота, но буря не стихла. Тогда решили, что царь к себе кого-то из команды требует, кинули жребий выпало Садко на дно идти. Как попал Садко на дно морское, приказал ему царь морской играть на гуслях, и в награду женил на девице Чернавушке, а была та девица рекой Чернавой, что текла близ Новгорода. Лег Садко спать на дне морском после свадебного пира, а проснулся в Новгороде, на берегу реки Чернавы. И с той поры больше не плавал он по морям.
