Elektros laidumas kietosiose medžiagose, skysčiuose ir žmogaus kūne
Elektros laidumas kietosiose medžiagose, skysčiuose ir žmogaus kūne!
Visos medžiagos yra sudarytos iš atomų, kuriuose yra įkrautų dalelių, vadinamų elektronais ir protonais. Jūs žinote, kad elektros energija visais būdais yra dėl šių dalelių įkrovimo. Kai įkrautos dalelės juda tvarkingai, gauname elektros srovę.
Kietųjų medžiagų laidumas:
Tarp kietų medžiagų, metalai yra geri elektros laidininkai. Metaluose kai kurie elektronai nėra labai glaudžiai susiję su atomais. Metalo viduje jie atsitiktinai juda įvairiomis kryptimis.
Kai įtampa padengiama ant metalo gabalo, šie elektronai eina tvarkingai viena kryptimi. Šis elektronų srautas yra metalo srovė. Daugelyje kitų kietųjų medžiagų elektronai yra glaudžiai susieti su atomais ir nėra lengvai pasiekiami. Taigi, jie nevykdo elektros energijos.
Skysčių laidumas:
Išlydyto metalo ir gyvsidabrio (skysto metalo) elektra vyksta. Srovę per juos sudaro elektronų srautas. Kiti skysčiai elgiasi elektros, nes jie turi jonų. Kas yra jonai? Tam tikromis sąlygomis atomas gali prarasti vieną ar daugiau elektronų, kurie pridedami prie kito atomo.
Atomui, kuris praranda elektroną (arba elektronus), yra daugiau protonų nei elektronai. Taigi, jis tampa teigiamai įkrautas. O atomas, kuris gauna elektronus, turi daugiau elektronų nei protonai. Taigi, jis tampa neigiamai įkrautas.
Atomas arba radikalas, kuris tampa įkraunamas prarandant arba įgyjant vieną ar daugiau elektronų, vadinamas jonu:
Jonai, turintys priešingus įkrovimus, linkę pritraukti ir laikytis vienas kito. Dėl to gali susidaryti junginiai, vadinami joniniais junginiais. Pavyzdžiui, natrio atomas gali prarasti elektroną, kurį gauna chloro atomas. Taigi susidaro teigiamo įkrovimo natrio jonas (Na + ) ir neigiamai įkrautas chlorido jonas (CI-). Jie susideda kartu su joniniu junginiu NaCl.
Panašiai susidaro kalio jodidas ir kalcio oksidas, kai jų priešingos apkrovos jonai susitinka.
Dar daugiau jonų ir jų junginių pavyzdžių pateikti 11.1 lentelėje.
Kai joninis junginys yra ištirpintas vandenyje, jis dalijasi į jo komponentus. Skystas arba drėgnas pasta, turintis jonų, vadinamas elektrolitu. Kai druska (NaCl) yra ištirpinama vandenyje, ji suskaido į Na + ir Cl - jonus. Todėl paprastosios druskos tirpalas yra elektrolito pavyzdys. Paprastai rūgštys ir druskų ir bazių tirpalai yra elektrolitai.
Jonai gali laisvai judėti elektrolitu. Kai elektrolituose esančius elektrodus įjungia įtampa, jonai pradeda judėti tvarkingai. Teigiami jonai juda link katodo (neigiamo elektrodo), o neigiami jonai pereina prie anodo (teigiamas elektrodas).
Jų srautas yra srovė per elektrolitą. Štai kodėl skysčiai, kuriuose yra jonų, pvz., Rūgštys ir druskų ir bazių tirpalai, vykdo elektros energiją. Kai joninis junginys lydosi, jis suskaido į jonus, kurie teka, kai įjungiama įtampa. Taigi, išlydyti joniniai junginiai taip pat yra elektrolitai ir vykdo elektros energiją.
Esamas per žmogaus kūną:
Kartais žmonės netyčia paliečia maitinimo laidą arba sugedusį elektros prietaisą, kurio paviršius yra aukštos įtampos. Dėl to srovė teka per kūną į žemę, todėl susidaro elektros smūgis. Šoko sunkumas priklauso nuo srovės dydžio. Ir kaip didelė srovė priklauso nuo daugelio dalykų, įskaitant įtampą. Tai taip pat priklauso nuo to, ar kūnas yra sausas, ar drėgnas.
Vandentiekio vanduo, lietaus vanduo ir prakaitas turi ištirpusių medžiagų, kurios padeda atlikti elektros energiją. Taigi, kai kūnas yra drėgnas, srovė, kuri eina per ją, yra didesnė už srovę, kuri būtų per ją tekusi, jei ji būtų sausa. Apie 100 voltų įtampa sukelia jautrumą, jei kūnas yra sausas ir asmuo dėvi batus. Tačiau tai gali sukelti sunkius nudegimus ar net mirtį, jei kūnas yra šlapias ir asmuo yra basomis.
