Мы начинаем учить язык со звуков и букв, мельчайших его составляющих. Так же нужно изучать и электротехнику – с мельчайших частиц.
Согласно современной теории строения вещества каждый атом состоит из ядра, вокруг которого вращаются электроны. Ядро заряжено положительным электричеством, а электроны – отрицательным. Атом обычно не проявляет никаких электрических свойств (нейтрален). Однако это указывает не на отсутствие в нем электричества, а только на то, что положительного и отрицательного электричества имеется в нем поровну.
Атомы различных химических элементов отличаются друг от друга своим весом (атомный вес), величиной положительного заряда ядра и числом электронов, вращающихся вокруг ядра.
Те из вращающихся в атоме электронов, которые расположены на крайних орбитах, связаны с ядром слабее, чем электроны, находящиеся на ближних к ядру орбитах. Под действием соседних атомов или вследствие других причин, можно заставить крайние электроны покинуть свои орбиты.
Атомы всех металлов имеют эти неустойчивые внешние электроны, которые легко покидают свои орбиты, чем и объясняется хорошая электропроводность металлов.
Атомы ряда других веществ прочно удерживают электроны около ядра и не дают им свободно уходить от атомов. Такие вещества плохо проводят электричество.
В обычном состоянии атомы металла, ионы (атомы, потерявшие или приобретшие электроны), а также свободные электроны находятся в беспорядочном тепловом движении. Если под воздействием тех или иных причин заставить свободные электроны смещаться в одном направлении, такое упорядоченное движение свободных электронов в металлических проводниках будет представлять собой электрический ток.
Как уже упоминалось, положительный и отрицательный заряды в атоме обычно равны между собой. Но если атомы тела начинают терять электроны (например, при электризации трением), то положительный заряд тела становится больше, и мы говорим, что тело заряжается положительно.
Если же тело получает электроны, то в нем наступает их избыток, и тело заряжается отрицательно.
Теряя или приобретая электроны, нейтральный в электрическом отношении атом становится заряженным. Такой атом называется ионом. Процесс превращения нейтрального атома в ион называется ионизацией.
Масса (вес) электрона очень мала: она в 1838 раз меньше массы ядра атома самого легкого газа - водорода. Поэтому можно считать, что вес атома водорода целиком определяется весом ядра, заряженным положительным электричеством и называемого протоном.
Советский ученый профессор Д.Д. Иваненко предположил, что в состав ядра каждого атома, кроме частиц, заряженных положительно, - протонов, входят также частицы, не имеющие заряда, но масса которых равна массе протона. Эти частицы были названы нейтронами.
Кроме частиц – протона, нейтрона и электрона, о которых говорилось выше, в состав атома входят еще другие частицы. За счет превращений внутри ядра атом при определенных условиях выбрасывает частицу, имеющую положительный заряд. Масса этой частицы равна массе электрона, и называется эта частица позитроном (положительным электроном).
Тела, способные хорошо проводить электрические заряды, называются электрическими проводниками. К ним относят все металлы, уголь, растворы, солей, кислот и щелочей. Тела, очень плохо проводящие электричество, называют непроводниками, изоляторами, или диэлектриками. К ним относятся все газообразные тела в обычном состоянии, многие жидкости и почти все твердые тела, за исключением металлов и угля. к изоляторам относятся эбонит, стекло, резина, слюда, шелк, парафин, мрамор, трансформаторное масло и др.
Источники:
- Кузнецов М.И. “Основы электротехники”
- Stan Gibilisco “The Illustrated Dictionary of Electronics”
