|
II.1 . Elektr nima? Elektr toki nima? Elektrning tabiati. Elektr toki: elektr tokining mavjudligi shartlari
Ushbu maqola shuni ko'rsatadiki, zamonaviy fizikada elektr toki tushunchasi mifologiyalangan va uning zamonaviy talqinida hech qanday dalil yo'q.
Eter dinamikasi nuqtai nazaridan, elektr tokining foton gazining oqimi sifatida taqdim etilishi va uning mavjudligi shartlari asoslanadi.
Kirish Ilm-fan tarixida 19-asr elektr energiyasi asri deb nomlangan. Dunyoni o'zgartirgan ilmiy-texnikaviy inqilobga asos solgan hayratlanarli 19-asr galvanik element - birinchi akkumulyator, kimyoviy oqim manbai (voltaik ustun) va elektr tokining kashf etilishi bilan boshlandi. XIX asrning dastlabki yillarida keng ko'lamda olib borilgan elektr tokini o'rganish. elektr energiyasining inson hayotining barcha sohalariga kirib borishiga turtki berdi. Zamonaviy hayotni radio va televizor, telefon, smartfon va kompyuter, elektr tokidan foydalanish imkoniyatiga asoslangan har qanday yoritish va isitish moslamalari, mashinalar va qurilmalarsiz tasavvur etib bo'lmaydi.
Biroq, elektr toki kashf etilgan dastlabki kunlardan boshlab elektr energiyasidan keng foydalanish uning nazariy asoslariga chuqur zid keladi. 19-asr fizikasi ham, zamonaviy fizika ham savolga javob bera olmaydi: elektr toki nima? Masalan, Britannica entsiklopediyasining quyidagi bayonotida:
"Savol:" Elektr nima? ", Savol kabi:" Materiya nima? ", Fizika doirasidan tashqarida yotadi va metafizika sohasiga tegishli".
Elektr toki bilan birinchi, keng ma'lum bo'lgan tajribalarni 18-asr oxirida italiyalik fizik Galvani amalga oshirdi. Boshqa bir italiyalik fizik Volta uzluksiz elektr toki ishlab chiqarishga qodir bo'lgan birinchi qurilma - galvanik elementni yaratdi. Volta bir-biriga o'xshamaydigan metallarning aloqasi ularni elektr holatiga olib kelishini va ularga elektr tokini o'tkazadigan suyuqlikni ulanishidan elektrning to'g'ridan-to'g'ri oqimi hosil bo'lishini ko'rsatdi. Nomlangan holatga olib keladigan oqim galvanik oqim deb ataladi va hodisaning o'zi galvanizmdir. Bunday holda, Volta vakolatxonasidagi oqim elektr suyuqliklari - suyuqliklarning harakatidir.
Elektr tokining mohiyatini tushunishda sezilarli o'zgarish yuz berdi
M. Faraday. U turli xil manbalardan kelib chiqadigan elektr energiyasining ayrim turlarining o'ziga xosligini isbotladi. Eng muhim ishlar elektroliz tajribalari edi. Ushbu kashfiyot harakatlanuvchi elektr energiyasi deyarli ishqalanish natijasida kelib chiqadigan elektr energiyasiga, ya'ni statik elektrga o'xshashligini isbotlovchi dalillardan biri sifatida qabul qilindi.
Uning elektroliz bo'yicha serqirra tajribalari g'oyaning ishonchli tasdig'i bo'lib xizmat qildi, uning mohiyati quyidagicha qaynaydi: agar modda tabiatiga ko'ra atom tuzilishiga ega bo'lsa, u holda elektroliz jarayonida har bir atom ma'lum miqdorda elektr energiyasini oladi.
1874 yilda Irlandiyalik fizik J. Stoni (Stoni) Belfastda taqdimot qildi, unda u Faradey elektroliz qonunlarini elektr energiyasining atom nazariyasi uchun asos qilib oldi. Elektrolitdan o'tgan umumiy zaryadning qiymati va katodda chiqarilgan vodorod atomlari sonining taxminiy bahosi bilan Stoni elementar zaryad uchun taxminan 10 -20 C (zamonaviy birliklarda) miqdorini oldi. Ushbu ma'ruza nemis olimi bo'lgan 1881 yilgacha to'liq nashr etilmagan
G. Gelmgolts Londondagi ma'ruzalaridan birida ta'kidlaganidek, agar biz elementlarning atom tuzilishi haqidagi farazni qabul qilsak, elektr energiyasi ham elementar qismlarga yoki "elektr energiyasi atomlariga" bo'linadi degan xulosaga kelmaslik mumkin emas. Gelmgoltsning ushbu xulosasi, mohiyatan, Faradayning elektroliz bo'yicha natijalaridan kelib chiqqan va Faradayning o'zi aytgan so'zlarga o'xshagan. Faradey elektrolizini o'rganish elektron nazariyani shakllantirishda muhim rol o'ynadi.
1891 yilda Faradey elektroliz qonunlari tabiiy zaryad birligining mavjudligini anglatadi degan fikrni qo'llab-quvvatlagan Stoni "elektron" atamasini kiritdi.
Biroq, tez orada Stoney tomonidan kiritilgan elektron atamasi asl mohiyatini yo'qotadi. 1892 yilda H. Lorents o'z elektronlari nazariyasini shakllantiradi. Uning so'zlariga ko'ra, elektr energiyasi mayda zaryadlangan zarralar - musbat va manfiy elektronlarning harakatidan kelib chiqadi.
XIX asrning oxirida. elektron o'tkazuvchanlik nazariyasi rivojlana boshladi. Nazariya 1900 yilda nemis fizigi Pol Drude tomonidan boshlangan. Drude nazariyasi metallarning elektr o'tkazuvchanligining klassik nazariyasi nomi bilan fizika kurslariga kirdi. Ushbu nazariyada elektronlar metallning kristall panjarasini to'ldiruvchi ideal gaz atomlariga o'xshatilgan va elektr toki bu elektron gazning oqimi sifatida ifodalangan.
Rezerfordning atom modeli taqdimotidan so'ng, yigirmanchi asrning 20-yillarida elementar zaryad kattaligini bir qator o'lchovlari. fizikada nihoyat, elektr toki erkin elektronlar oqimi, materiya atomining strukturaviy elementlari tushunchasi shakllandi.
Shu bilan birga, erkin elektron modeli suyuq elektrolitlar, gazlar va yarimo'tkazgichlarda elektr tokining mohiyatini tushuntirishda nomuvofiq bo'lib chiqdi. Mavjud elektr tok nazariyasini qo'llab-quvvatlash uchun elektr zaryadining yangi tashuvchilari - ionlar va teshiklar paydo bo'ldi.
Yuqoridagilarga asoslanib, zamonaviy fizikada zamonaviy standartlar bo'yicha yakuniy tushuncha shakllandi: elektr toki - bu elektr zaryadlarini tashuvchilarning yo'naltirilgan harakati (elektronlar, ionlar, teshiklar va boshqalar).
Ijobiy zaryadlarning harakat yo'nalishi elektr tokining yo'nalishi sifatida qabul qilinadi; agar oqim manfiy zaryadlangan zarralar (masalan, elektronlar) tomonidan yaratilgan bo'lsa, u holda oqim yo'nalishi zarrachalar harakatiga qarama-qarshi deb hisoblanadi.
Vaqt o'tishi bilan oqim kuchi va uning yo'nalishi o'zgarmasa, elektr toki doimiy deb nomlanadi. Har qanday muhitda oqimning paydo bo'lishi va saqlanishi uchun ikkita shart bajarilishi kerak: - muhitda erkin elektr zaryadlarining mavjudligi; - atrof muhitda elektr maydonini yaratish.
Biroq, elektr tokining ushbu vakili supero'tkazuvchanlik hodisasini tavsiflashda nomuvofiq bo'lib chiqdi. Bundan tashqari, ma'lum bo'lishicha, deyarli barcha turdagi elektron qurilmalarning ishlashini tavsiflashda elektr tokining ko'rsatilgan vakolatida juda ko'p qarama-qarshiliklar mavjud. Elektr toki tushunchasini har xil sharoitda va har xil turdagi elektron qurilmalarda talqin qilish zarurati, bir tomondan, shuningdek, elektr tokining mohiyatini tushunmaslik, boshqa tomondan zamonaviy fizikani elektron - elektr zaryadi tashuvchisi, "figaro" ("erkin", "tez", Nihoyat "nokaut qilingan", "chiqarilgan", "inhibitiv", "relyativistik", "fotosurat", "termo" va boshqalar). elektr toki nima? "boshi berk ko'chaga.
Zamonaviy sharoitda elektr tokini nazariy jihatdan namoyish etishning ahamiyati nafaqat inson hayotida elektr energiyasidan keng foydalanilganligi sababli, balki yuqori narx va texnik maqsadga muvofiqligi tufayli ham sezilarli darajada oshdi, masalan, dunyoning barcha rivojlangan mamlakatlari tomonidan amalga oshirilgan ilmiy megaproyektlar, unda elektr toki kontseptsiyasi o'ynaydi. muhim rol.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
