Впорядкований рух заряджених частинок: поняття і характеристики

Прояви (дії) струму

Впорядкований рух заряджених частинок завжди супроводжується тими чи іншими фізичними явищами, за якими, власне, і можна судити про те, протікає цей процес чи ні. Можна поділити такі явища (дії струму) на три основних групи:

  • Магнітне дію. Рухомий електричний заряд обов’язково створює магнітне поле. Якщо помістити компас поруч з провідником, по якому протікає струм, стрілка зробить поворот перпендикулярно напрямку цього струму. На основі даного явища діють електромагнітні пристрої, що дозволяють, наприклад, перетворювати електричну енергію в механічну.
  • Теплова дія. Струм здійснює роботу по подоланню опору провідника, результатом чого стає виділення теплової енергії. Це відбувається тому, що при дрейфі заряджені частинки зазнають розсіювання на елементах кристалічної решітки або молекулах провідника і віддають їм кінетичну енергію. Якщо б грати, скажімо, металу, була ідеально правильною, електрони практично не помічали б її (це наслідок хвильової природи частинок). Однак, по-перше, атоми у вузлах ґрат самі схильні тепловим коливанням, що порушує її правильність, а по-друге, дефекти решітки – домішкові атоми, дислокації, вакансії – теж впливають на рух електронів.
  • Хімічна дія спостерігається в електролітах. Різнойменно заряджені іони, на які диссоциирован електролітичний розчин, при накладенні електричного поля розводяться на протилежні електроди, що призводить до хімічного розкладання електроліту.

За винятком випадків, коли впорядкований рух заряджених частинок є предметом наукових досліджень, вона цікавить людини у своїх макроскопічних проявах. Важливий для нас не ток сам по собі, а перераховані вище явища, яке він викликає, завдяки перетворенням електричної енергії в інші види.

Всі дії струму грають двояку роль в нашому житті. В одних випадках від них необхідно захищати людей і техніку, в інших – отримання того чи іншого ефекту, що викликається направленим перенесенням електричних зарядів, є прямим призначенням найрізноманітніших технічних пристроїв.