Как добиться того, чтобы вода перестала проводить электричество?
Всем известно, что вода хорошо проводит электрический ток. По этой причине, например, нельзя купаться в грозу, нельзя мокрыми руками работать с электроприборами и так далее. Но проводит ли вода ток на самом деле?
На самом деле ток проводит не вода, т.е. не молекулы воды, а различные примеси, содержащиеся в ней, в частности ионы различных минеральных солей. Вода отличный растворитель, поэтому в природе в воде всегда растворено много различных примесей, которые приводят к тому, что вода в натуральном своем состоянии на Земле всегда проводит ток.
Но современные технологии, при необходимости, позволяют полностью очистить воду от всех примесей, оставив в ней только молекулы самой воды. Вода, очищенная от примесей, называется дистиллированной. Так вот дистиллированная вода электрический ток почти не проводит, а вместо этого является хорошим диэлектриком. Дистиллированная вода имеет широкое применение в технике, медицине и промышленности и вырабатывается в больших количествах. Её даже можно купить в автомагазинах и аптеках.
Однако не стоит слишком сильно полагаться на то, что вода очищена и поэтому не должна проводить ток. Дело в том, что дистиллированная вода требует особого обращения, иначе она очень быстро снова растворит в себе множество примесей и снова станет проводником. Так в быту Вам не удастся слишком долго сохранять воду настолько чистой, чтобы она не проводила ток.
Всё это означает, что меры безопасности при работе с электрическими приборами и устройствами по-прежнему нельзя нарушать. Помните, что та вода, которую Вы можете встретить в обычной жизни, всегда обладает примесями и потому является хорошим проводником электрического тока.
Дубликаты не найдены
Боюсь спросить, а к чему этот пост?
Всем известно, что пресная вода вода проводит ток плохо. Можно даже сказать, хуево она проводит ток. Лед — отличный диэлектрик. Даже вода из-под крана тоже плохо проводит ток. Иначе были бы невозможны самопальные кипятильники из лезвий.
не всем известно, но вода может быть диэлектриком. нужно лишь..
. не добавлять в нее эти два продукта
и на тизере: ссанина и соль
а я не боясь спрошу: к чему этот пост?!
Очень даже хорошо проводит! Причём происходит очень интересный эффект)) если взять 2 графитовых электрода лампочку 150Вт воду из крана и банку стекло собрать всё это так чтоб банка была последовательно с лампой включить в 220 то по началу ничего не произойдёт на электродах будет выделяться газ скорее всего водород и кислород разом переменный же ток)) но лампа светить не будет! По мере нагрева воды чаще всего булькать начинает только 1 электрод хотя возможно потому что с разных карандашей брал)) при этом лампа будет еле еле светится потом все больше и больше и по мере нагрева воды все ярче)) почему так если никакой соли туда не добавлял?)) второй интересный момент будет в том что как не старайся но увидеть как мерцает лампа не получится? Тоесть банка работает как диод?? Лампа словно горит на постоянном токе ни на камеру ни тем более на карандашный тест мерцания нет вообще!!
ТС, ты как там, в седьмом классе физику учил, и до тебя только сейчас дошло?
Именно из-за примесей в воде проводится электричество. Пользуясь неграмотностью народа барыги фильтрами показывают ужасные опыты с электролизером, а также ТДС метром.
Соли в воде не стоит называть примесями.
Отличное руководство начинающим сервисмэнам. Привезли утопленный смарт — смело бросай в дистиллят. Вопрос, как ты его потом сушить будешь.
в серной кислоте: она отлично дополнит коктейль
Начинающим сервисмэнам вряд ли доверят H2SO4
Ок, тогда во флюсе
Действительно ли вода проводит электричество? — Интересные факты
Здравый смысл подсказывает нам, что не стоит работать с оголенными электрическими проводами или даже включать вилку в розетку, стоя босиком в луже воды или даже просто с мокрыми руками. Поэтому большинство из нас считает, что вода хорошо проводит электричество. И правда, если мы стоим в ней, держа в руках провод под напряжением или неисправный электроприбор, вода повысит проводимость вашего тела и замкнет электрическую цепь, из-за чего ток протечет через вас. Это может привести к смертельным поражениям или хотя бы просто электрическому шоку.
Но на самом деле чистая дистиллированная вода вообще не проводит электричество. Ведь в ней нет ничего, что могло бы переносить заряд. Но, поскольку она является отличным растворителем, в ней всегда имеется некоторая концентрация заряженных частиц, где бы в природе она ни находилась.
Водопроводная вода всегда содержит в себе достаточно примесей, включая минералы и хлор, что позволяет ей проводить электричество достаточно сильно. Еще более опасной воду делает то, что она способна заполнять все открытые промежутки между вашим телом и любыми наэлектризованными проводами или предметами. Цепь замкнется даже при небольшом количестве водопроводной воды на вашем теле.
Кроме того, соль от пота также растворится в воде, увеличив ее проводимость. Примеси, которые могут проводить электричество, называются электролитами. Они включают в себя кислоты, соли и другие вещества. Электролиты подразделяются на слабые и сильные по степени своей относительной проводимости.
Батареи транспортных средств содержат в каждой ячейке электролитический раствор серной кислоты (h3SO4) и воду, что облегчает проводимость. Более новые батареи содержат гидроксид калия (KOH) или другого щелочного металла.
Электролиты способствуют перемещению ионов от катода к аноду при зарядке батареи и от анода к катоду при разрядке или включении электрической цепи. Растворяясь в воде, они распадаются на ионы – свободные движущиеся заряженные частицы, которые из-за своей подвижности внутри растворов могут переносить электрический ток в воде.
Все это можно подтвердить простым экспериментом. Вам понадобится электрическая цепь с батареей и лампочкой, которые соединены проводами. Разомкните ее и положите концы проводов контура в стакан чистой дистиллированной воды. Вы заметите, что лампочка не загорится. Теперь медленно начните растворять в воде обычную поваренную соль. Лампочка начнет светиться, и по мере растворения соли она будет становиться все ярче и ярче. Ведь поваренная соль, по-научному называемая хлористый натрий (NaCl), растворяясь, распадается на положительный ион натрия (Na) и отрицательный ион хлора (Cl). Тем самым она образует электролит, способный «переносить» электроны в воде и, соответственно, проводить ток.
Если же мы повторим эксперимент с водопроводной водой, лампочка загорится прежде, чем мы добавим соль. Это произойдет из-за электролитических примесей, которые всегда присутствуют в водопроводной воде или воде из любых природных источников.
Вред дистиллированной воды
Прежде, чем воспользоваться дистиллированной водой для лечения, следует взвесить «плюсы» и «минусы» такой терапии. Применение очищенной воды способно привести к
- нарушениям водно-солевого обмена;
- гормональному дисбалансу (увеличивается количество веществ, регулирующих этот тип обмена);
- отклонениям в пропорциях количества жидкости в организме;
- стоматологическим заболеваниям вследствие недостатка минералов.
Кроме того, дистиллированная вода оставляет ощущение жажды и не слишком приятна на вкус. Человек привык употреблять относительно пресную, а не абсолютно пресную воду. Некоторое количество растворенных примесей необходимы для нормального течения биохимических процессов в организме.
При похудении
Для того, чтобы обезопасить себя от возможных проблем, перед применением нужно обязательно проконсультироваться с терапевтом.
При необходимости, пройти цикл медицинского обследования. Только после этого, получить от медработника заключение: пить или нет. Если же решение принято положительное, то следует употреблять не более литра в день.
4. Дистиллированная вода достаточно дорога и трудоемка в процессе изготовления. Действительно, чтобы испарить воду необходимо затратить большое количество тепловой или электрической энергии. Так же необходимо проследить за тем, чтобы дистиллят как можно меньше контактировал с воздухом и вбирал из него растворенные газы.
- В дистиллированной воде отсутствуют полезные вещества, поступающие в кровь и она “разбавляет кровь”. Это миф. Вода не способна “разбавить” кровь или вымывать минеральные вещества.
- Если пить дистиллированную воду, то будет повышаться вероятность возникновения кариеса и сердечно-сосудистых заболеваний. Кариес возникает из-за повышенной кислотности в полости рта и нарушений правил гигиены. Что касается сердечно-сосудистых заболеваний, то “жёсткая” вода несет куда больший вред, понижая прочность сосудистых стенок.
Пить дистиллированную воду или не пить – это вопрос, который остается спорным и противоречивым. Однако при умеренном употреблении дистиллированной воды и лечении с её помощью никакого вреда для организма человека не возникнет.
На сегодняшний день в мире существуют люди, у которых имеются такие заболевания, как отложение солей либо избыток солей. Симптомы иногда бывают просто неутешительными. У одних ломит в костях и болит позвоночник, у других заболела пятка. Большинство людей обращаются в больницу только в крайних случаях.
И некоторым людям приходит в голову такая гениальная идея, как лечение с помощью ультрапресной воды, не содержащей в своем составе вредных веществ и примесей. По сути, такая жидкость должна уничтожать и выводить из организма шлаки. Оздоровление таким методом было бы действенно лишь в том случае, если организм человека можно бы было сравнить с котельным оборудованием. Но это, безусловно, не так.
Врачи настоятельно утверждают о вреде дистиллированной воды при регулярном ее применении, так как она нарушает естественные процессы в организме, а также водно-солевой баланс. Вот некоторые отрицательные последствия от применения субстанции:
- Нарушается соотношение жидкостных пространств организма по объему и составу;
- В большом количестве выводятся из организма такие ценные для человека вещества, как хлориды. В результате настает дефицит жизненно необходимых веществ;
- Частое мочеиспускание с большим содержанием калия, натрия, а также хлоридов;
- Уменьшение количества гормонов, отвечающих за водно-солевой баланс в организме;
- Плохое утоление жажды – по этой причине количество употребленной жидкости резко возрастает;
- В некоторых случаях при частом применении такой воды развиваются такие заболевания, как ишемия либо гипертония;
- Риск развития кариеса, поскольку остро ощущается нехватка минералов.
Можно смело сделать вывод, что употребление обычной воды, содержащей полезные минеральные соли, необходимо организму для поддержания нормальных процессов в организме.
На некоторых больших заводах установлены такие приборы, как дистилляторы. Они способствуют превращению обычной воды в дистиллированную. Данную воду зачастую заливают в утюги, так как она не оставляет пятнышек от накипи. У данной жидкости температура кипения гораздо выше, чем у обычной.
Как измерить электропроводность воды
Электропроводность воды является важным показателем ее качества и сопротивления току. Измерение электропроводности может помочь определить загрязненность воды, концентрацию растворенных веществ и ее готовность для использования в различных процессах
Важно знать, что дистиллированная вода имеет очень низкую электропроводность, тогда как вода с высоким содержанием минералов будет иметь более высокую электропроводность
Существует несколько способов измерения электропроводности воды. Рассмотрим наиболее распространенные из них:
-
Использование электропроводимости на основе токового замыкания
Этот метод основан на принципе измерения сопротивления электрическим токам воды. Для этого используется специальный прибор — электропроводимостиметр, который позволяет определить уровень электропроводности воды. Этот метод является одним из наиболее точных и широко применяемых для измерения электропроводности воды.
-
Использование электролитической проводимости
Этот метод основан на использовании электродов и электролита для измерения электропроводности воды. Чистые электроды погружаются в образец воды, а затем измеряется электрическое сопротивление между ними. Электролитическая проводимость обычно измеряется в миллисименсах на сантиметр (мСм/см).
-
Использование термистора
Этот метод основан на измерении изменения электрического сопротивления в зависимости от температуры воды. Термистор погружается в образец воды, а затем измеряется его электрическое сопротивление. Изменение сопротивления термистора позволяет определить электропроводность воды.
Важно отметить, что при измерении электропроводности воды необходимо учитывать также температуру, pH-значение и другие параметры, которые могут повлиять на результаты измерения. Кроме того, для более точного измерения электропроводности воды рекомендуется повторять измерения несколько раз и усреднять полученные результаты
Отвечаем на вопрос: проводит ли электрический ток дистиллированная вода?
Поскольку в дистиллированной воде практически отсутствуют различные примеси и вещества, то считается, что она не проводит ток.
Дистиллят также не является его проводником по ряду других причин. Все это обусловлено такими показателями дистиллированной воды, как удельная электрическая проводимость и диэлектрическая проницаемость.
Попробуем разобраться, проводит ли ток дистиллированная вода.
Проводит электричество или нет?
Теоретически дистиллированная вода не относится к числу веществ, проводящих электроток. В идеально чистой жидкой среде отсутствуют минеральные соли и дополнительные примеси.
В ней практически нет свободных ионов. В такой среде отсутствуют подходящие условия для их взаимодействия.
На практике из водного раствора не удается полностью удалить все соли и примеси. Их концентрация в ней существенно ниже, чем в обычной воде.
Но такая очищенная среда все равно содержит в себе некоторое количество веществ, которые могут передавать электричество. Такая жидкая среда может быть слабым проводником.
Почему не передает?
Очищенные растворы не являются передатчиками электричества по следующим причинам:
- в них нет растворенных солей или их уровень низкий;
- не имеют в своем составе заряженных ионов;
- в них не присутствуют прочие вещества, способные выступать посредниками при передаче электрических разрядов.
Электропроводность повышается благодаря присутствию в воде примесей и солей. А поскольку в дистилляте их практически нет, то сами по себе водные молекулы ток провести не смогут.
Показатели растворов, влияющие на их электропроводимость
На возможность проведения электрических разрядов очищенными смесями оказывают влияние два значения. Первое из них – удельная электропроводность.
Она позволяет выяснить, насколько жидкая субстанция способна пропускать электроток. Для этого на нее воздействуют электрополем.
Второй показатель – диэлектрическая проницаемость. Она дает представление о том, насколько жидкость слабо проводит электроток.
Удельная электропроводность
Для дистиллированных составов установлено ее специальное значение. Если они соответствуют ему, то признаются дистиллятами.
Удельная электропроводимость для стерильной H2O зафиксирована ГОСТом 6709-72. Ее оптимальная величина составляет 0,5 мСименс/м.
Это очень маленький коэффициент. При таком уровне состав практически не может пропускать электроток.
Также играет роль температура среды. Для дистиллята оптимальным будет показатель в 0,5 мСименс/м при его температуре в 200С. Если значение электропроводности будет больше, то вода уже не будет считаться дистиллированной.
Удельная электропроводимость в 0,5 мСименс/м является нормой для данного типа воды.
Диэлектрическая проницаемость
Данный коэффициент позволяет охарактеризовать то, каковы электрические свойства дистиллята. Он дает представление о том, насколько хорошо дистиллированные составы изолируют токовые частицы.
При этом коэффициент будет уменьшаться вместе с нагреванием жидкости. При кипении показатель уже составляет 55. То есть вместе с нагреванием вода начнет лучше отдавать электроток. Коэффициент падает в два раза, если воду нагреть до 2000С. Значение составит уже порядка 34,5.
Передатчиком или диэлектриком выступает дистиллят?
Поскольку у раствора низкая величина электропроводности и достаточно высокий уровень изолирующей проницаемости, то он является диэлектриком.
То есть такая смесь плохо отдает электроток или совсем его не проводит.
На то, что жидкость считается диэлектриком, влияет отсутствие в ней солей. Именно они улучшают проводимость.
Нехватка солей сопряжена с отсутствием в растворах свободных ионов. Они не могут передавать разряды. А сами молекулы считаются слабыми проводниками.
Много полезной и важной информации о дистиллированной воде найдете в этом разделе
Заключение
Дистиллированная вода в целом не передает ток. Это обусловлено дефицитом в ней солей и иных примесей, которые могут выступать его хорошими проводниками. В связи с этим в стерильных смесях отсутствуют свободные ионы.
При этом плохим проводником будет только идеально чистая среда. Домашняя очищенная вода даже после очистки все равно будет иметь в составе соли. Из-за этого она может слабо пропускать токи.
Ответы@Mail.Ru: Правда, что дистиллированная вода
Да сама вода дист. не проводит ток, проводят ток соли, которые присутствуют в обык. воде, попробуй посолить воду и сунь откр. кипятильник! Будет к. з.
больше того- есть способ проверки чистоты дистиллята по отсутствию токопроводности
Сама вода ток не проводит, его проводят частицы в ней содержащиеся. Поэтому если таковых в воде нет, то и ток проводить она не будет
Правда . Опусти в банку с водой два лезвия под напряжением — она не закипит, пока не бросишь щепотку соли или сахара .
Дистиллированная вода, как известно, плохо проводит электрический ток, по сути – является изолятором. Чтобы проводить ток в жидкой среде нужны носители этого тока: положительные и отрицательные ионы. В водяных растворах – это ионы солей и примесей, поэтому растворы хорошо проводят электрический ток, а чистая дистиллированная вода, или бидистиллят или вода высокой чистоты (ВВЧ) – нет, не проводит ток. Для того, чтобы не проводить ток вода должна быть нейтральной, то есть иметь взаимно компенсированные заряды отдельных ее частей и – в целом. Поскольку известно, что молекулы воды полярны, то их полярные заряды тоже должны быть компенсированы. И, наконец, структурные образования жидкой воды должны иметь какой-нибудь один заряд (плюс или минус) , а не два одновременно: тогда, вследствие отсутствия одного из полярных носителей тока, его и не будет (это если вода не совсем нейтральна) . Из простого уравнения химической реакции образования воды 2Н2 + О2 = 2Н2О следует, что в левой части располагаем двумя электронами связи в каждой молекуле водорода и одним электроном связи в молекуле кислорода – всего пятью электронами 2 х 2е + 1е = 5е. Поскольку каждая из совокупности молекула воды должна быть одинаковой, то на одну молекулу воды должно приходиться два целых электрона связи кислорода с водородом, а поскольку молекул (в реакции) – две, то они ассимилируют четыре электрона, а пятый располагаемый по реакции электрон становится электроном связи полученных двух молекул воды. Тогда цепочка молекул воды выстраивается в следующем виде: eH->O<-eH e eH->O<-eH e eH->O<-eH e и т. д. Всего монокристалл воды содержит 3761 молекулу Н2О. Итак, в жидкой воде все молекулы Н2О – одинаковы, каждая имеет по два электрона связи водорода с кислородом, и каждая предыдущая соединена с последующей в монокристалле одним электроном связи самих молекул воды. В принципе можно считать, что молекул воды Н2О с двумя и тремя электронами – поровну, но в таком рассуждении суть все же теряется, так как молекулы должны быть одинаковы и соединены между собой электронами связи. Проверим баланс электрических зарядов цепочки молекул воды. Не повторяя расчетов, данных в книге /6/, запишем результат: каждая молекула воды с двумя электронами связи имеет избыточный заряд q2=164×10 в-21 степени Кл . В то же время электрон связи двух соседних молекул имеет заряд qe=160×10 в-21 степени Кл . В цепочке монокристалла воды на один электрон связи молекул воды приходится по половине заряда соединяемых им двух молекул, так как остальные половинки зарядов этих молекул отданы другим электронам связи (справа и слева от рассматриваемых двух молекул воды) . Как видно, получается почти баланс зарядов q2-qe=4×10 в -21 степени, что составляет 1/41% от заряда одной молекулы воды. Как видно, жидкая дистиллированная вода является почти нейтральной и имеет слабый положительный избыточный электрический заряд, составляющий всего 0, 025% от заряда молекулы воды: этого достаточно, чтобы вода была диэлектриком и плохо проводила электрический ток.
Вода – диэлектрик, причём ярко выраженный (диэлектрическая проницаемость ε = 81) <a rel=»nofollow» href=»http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=11958&p_page=11″ target=»_blank»>http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=11958&p_page=11</a> Только качество дистилляции воды может быть разным.
Последствия высокой электропроводности
Вода с высокой электропроводностью может иметь ряд нежелательных последствий при использовании в различных сферах:
- Коррозия: Высокая электропроводность может способствовать повышенной коррозии металлических элементов в системах водоснабжения, трубопроводах и различной технике. Это может привести к повреждению и ускоренному старению оборудования.
- Потеря энергии: При использовании воды с высокой электропроводностью в процессах теплообмена и охлаждения, возникают потери энергии из-за повышенного электрического сопротивления. Это может привести к увеличению затрат электричества и снижению эффективности систем.
- Образование отложений: Высокая электропроводность может способствовать образованию отложений минеральных солей на стенах трубопроводов, котлов и других поверхностей. Эти отложения могут снижать пропускную способность системы и снижать эффективность работы оборудования.
- Затрудненная очистка: Вода с высокой электропроводностью тяжелее очищается от загрязнений и может требовать более интенсивных или длительных процессов обработки и фильтрации. Это может повысить затраты на очистку воды и время, затраченное на поддержание системы.
Все эти последствия могут негативно сказаться на надежности, эффективности и сроке службы системы, а также привести к дополнительным затратам на обслуживание и ремонт
Поэтому важно учитывать электропроводность воды при выборе метода ее использования
Чем полезно измерение сопротивления воды
Величина сопротивления и электропроводности воды помогает оценить степень солесодержания в воде и сравнить полученные значения с ГОСТ. Такие измерения могут быть предварительным шагом перед проведением анализа воды для подбора очистительных установок. Зная численное значение сопротивления, можно приблизительно оценить концентрацию солей и затраты на необходимую систему очистки. Если у вас уже стоит фильтрующая система, замер и расчет удельного сопротивления воды поможет оценить качество обессоливания и предупредить о необходимости замены или регенерации очистительных элементов.
какова в норме ее удельная электропроводность и диэлектрическая проницаемость?
Проводит электричество или нет?
Теоретически дистиллированная вода не относится к числу веществ, проводящих электроток. В идеально чистой жидкой среде отсутствуют минеральные соли и дополнительные примеси.
В ней практически нет свободных ионов. В такой среде отсутствуют подходящие условия для их взаимодействия.
На практике из водного раствора не удается полностью удалить все соли и примеси. Их концентрация в ней существенно ниже, чем в обычной воде.
Но такая очищенная среда все равно содержит в себе некоторое количество веществ, которые могут передавать электричество. Такая жидкая среда может быть слабым проводником.
Почему не передает?
Очищенные растворы не являются передатчиками электричества по следующим причинам:
- в них нет растворенных солей или их уровень низкий;
- не имеют в своем составе заряженных ионов;
- в них не присутствуют прочие вещества, способные выступать посредниками при передаче электрических разрядов.
У самой воды электропроводимость мала. Ее молекулы сами по себе выступают слабыми посредниками при передаче электрических разрядов.
Электропроводность повышается благодаря присутствию в воде примесей и солей.
Показатели растворов, влияющие на их электропроводимость
На возможность проведения электрических разрядов очищенными смесями оказывают влияние два значения. Первое из них – удельная электропроводность.
Она позволяет выяснить, насколько жидкая субстанция способна пропускать электроток. Для этого на нее воздействуют электрополем.
Второй показатель – диэлектрическая проницаемость. Она дает представление о том, насколько жидкость слабо проводит электроток.
Удельная электропроводность
Для дистиллированных составов установлено ее специальное значение. Если они соответствуют ему, то признаются дистиллятами.
Удельная электропроводимость для стерильной h3O зафиксирована ГОСТом 6709-72. Ее оптимальная величина составляет 0,5 мСименс/м.
Это очень маленький коэффициент. При таком уровне состав практически не может пропускать электроток.
Также играет роль температура среды. Для дистиллята оптимальным будет показатель в 0,5 мСименс/м при его температуре в 200С. Если значение электропроводности будет больше, то вода уже не будет считаться дистиллированной.
Удельная электропроводимость в 0,5 мСименс/м является нормой для данного типа воды.
Диэлектрическая проницаемость
Данный коэффициент позволяет охарактеризовать то, каковы электрические свойства дистиллята. Он дает представление о том, насколько хорошо дистиллированные составы изолируют токовые частицы.
У обычной воды ее средняя величина составляет 80-81. Такое же число отмечено и у очищенных водных смесей. Это касается тех случаев, когда температура составов равна 20 С.
При этом коэффициент будет уменьшаться вместе с нагреванием жидкости. При кипении показатель уже составляет 55. То есть вместе с нагреванием вода начнет лучше отдавать электроток. Коэффициент падает в два раза, если воду нагреть до 2000С.
Передатчиком или диэлектриком выступает дистиллят?
Поскольку у раствора низкая величина электропроводности и достаточно высокий уровень изолирующей проницаемости, то он является диэлектриком.
То есть такая смесь плохо отдает электроток или совсем его не проводит.
На то, что жидкость считается диэлектриком, влияет отсутствие в ней солей. Именно они улучшают проводимость.
Нехватка солей сопряжена с отсутствием в растворах свободных ионов. Они не могут передавать разряды. А сами молекулы считаются слабыми проводниками.
Много полезной и важной информации о дистиллированной воде найдете в этом разделе
Заключение
Дистиллированная вода в целом не передает ток. Это обусловлено дефицитом в ней солей и иных примесей, которые могут выступать его хорошими проводниками. В связи с этим в стерильных смесях отсутствуют свободные ионы.
У таких смесей очень маленькая удельная электропроводимость.
При этом плохим проводником будет только идеально чистая среда. Домашняя очищенная вода даже после очистки все равно будет иметь в составе соли. Из-за этого она может слабо пропускать токи.
А какова Ваша оценка данной статье?
Загрузка…
Зависимость сопротивления от температуры
Самое распространенное действие тока – это тепловое действие. Как уже было отмечено в прошлой главе, механизмом этого действия является столкновение электронов с узлами кристаллической решетки, в результате чего кинетическая энергия электронов переходит во внутреннюю энергию проводника.
В свою очередь, имея повышенную внутреннюю энергию, узлы решетки начинают колебаться быстрее, чаще сталкиваясь с электронами. То есть электроны тормозятся более эффективно. Иными словами при увеличении температуры проводника увеличивается его электрическое сопротивление.
Простым опытом, подтверждающим этот теоретический вывод, может служить нагревание проводника в цепи со включенной лампой и измерительными приборами (см. рис. 3).
Рис. 3.
По мере прогревания проводника как лампа начнет светить менее ярко, так и приборы станут показывать падение силы тока.
После качественного подтверждения зависимости сопротивления от температуры была получена количественная зависимость. После ряда экспериментов было выяснено, что относительное приращение сопротивления прямо пропорционально абсолютному приращению температуры:
Или же:
Здесь: – сопротивление при заданной температуре, – сопротивление при температуре ; – изменение температуры относительно ; – температурный коэффициент сопротивления. Температурный коэффициент – табличная величина, известная для большинства металлов. Размерность коэффициента:
Так как при изменении температуры линейные размеры проводников меняются незначительно, значит, меняется удельное сопротивление, причем по такому же закону:
Применение сверхпроводимости
Применение сверхпроводимости чрезвычайно облегчает многие технические аспекты использования электрического тока. Во-первых, отсутствие сопротивления означает отсутствие каких-либо потерь на нагревание, которые, как правило, составляют 15% всей энергии. Как подтверждение можно привести опыт по двухгодичному пропусканию тока через проводник, погруженный в жидкий гелий, который прервался только из-за нехватки гелия
Отсутствие нагревания и потерь энергии на него чрезвычайно важно для электродвигателей и электронной вычислительной техники
Кроме того в сверхпроводниках протекают из-за отсутствия сопротивления чрезвычайно высокие токи, создающие сильные магнитные поля, что может применяться при термоядерном синтезе.
Бытовой пример использования сверхпроводников – это существующая на сегодняшний момент железнодорожная сеть с поездами на магнитной подушке (рис. 6):
Рис. 6. Поезд на магнитной подушке
Высокотемпературные сверхпроводники
После открытия сверхпроводимости Оннес, пытаясь создать сверхпроводящий электромагнит, обнаружил, что изменение тока, или же магнитные поля, разрушают эффект сверхпроводимости. Только к середине двадцатого века удалось создать сверхпроводящие электромагниты.
Также чрезвычайно важное открытие было сделано в 1986 году. Были обнаружены материалы, обладающие сверхпроводимостью при температурах около. Такие температуры возможно получать, используя жидкий азот, который значительно дешевле жидкого гелия
Однако при попытке создания таких сверхпроводящих проводов и кабелей столкнулись с проблемой чрезвычайной хрупкости таких материалов, которые рассыпаются в процессе прокатки. На данный момент продолжаются работы по решению этой проблемы
Такие температуры возможно получать, используя жидкий азот, который значительно дешевле жидкого гелия. Однако при попытке создания таких сверхпроводящих проводов и кабелей столкнулись с проблемой чрезвычайной хрупкости таких материалов, которые рассыпаются в процессе прокатки. На данный момент продолжаются работы по решению этой проблемы.
На следующем уроке мы рассмотрим электрический ток в полупроводниках.
Список литературы
- Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физика (базовый уровень) – М.: Мнемозина, 2012.
- Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. – М.: Илекса, 2005.
- Мякишев Г.Я., Синяков А.З., Слободсков Б.А. Физика. Электродинамика. – М.: 2010.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
- Storage.mstuca.ru (Источник).
- Physics.ru (Источник).
- Элементы (Источник).
Домашнее задание
- Как зависит сопротивление металлов от температуры? Чем обусловлена такая зависимость?
- Во сколько раз увеличится сопротивление медного провода при повышении температуры от 200 до 300?
- На подключенную в сеть спираль электроплитки попала вода. Как изменилось накаливание плитки?
- *Все ли металлы становятся сверхпроводниками при охлаждении до достаточно низких температур?