Шингэн дэх цахилгаан гүйдэл: түүний гарал үүсэл, тоон болон чанарын үзүүлэлтүүд

Хүмүүс цахилгаан цэнэгийн тодорхойлолтыг цэнэгийн хэсгүүдэд чиглэсэн хөдөлгөөн гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч бүх цэг нь гарал үүсэл, түүний хөдөлгөөн нь өөр өөр орчинд өөр өөр байдаг. Ялангуяа шингэн дэх цахилгаан гүйдэл нь цэнэглэгдсэн тоосонцорыг захиалсан хөдөлгөөнөөс хэд хэдэн шинж чанартай байдаг. Эдгээр нь төмөр дамжуулагчтай адил юм.

Үндсэн ялгаа нь шингэний урсгал нь цэнэгийн ионууд, тэр дундаа атомууд, тэр ч байтугай молекулуудын хөдөлгөөн нь зарим шалтгаанаар алдагдсан буюу олж авсан электронуудын хөдөлгөөн юм. Энэ хөдөлгөөний нэг үзүүлэлт нь эдгээр ионуудыг дамжуулж буй бодисын шинж чанаруудын өөрчлөлт юм. Цахилгаан гүйдлийн тодорхойлолт дээр үндэслэн бид өргөжин тэлэх үед сөрөг сөрөг ион эерэг гүйдлүүдийн эх үүсвэр рүү шилжих бөгөөд эерэг талууд нь сөрөг байгаа гүйдлийн эх үүсвэр рүү шилжих болно.

Уусмалын молекулыг эерэг ба сөрөг ион болгон задруулах үйл явцыг шинжлэх ухааны электролитийн диссоциац гэж нэрлэдэг. Тиймээс шингэний цахилгаан гүйдэл нь метал дамжуулагчтай адилгүй бөгөөд эдгээр шингэний найрлага, химийн шинж чанар өөрчлөгдөж, цэнэгийн ионыг шилжүүлэх үйл явцыг бий болгодог.

Шингэний цахилгаан гүйдэл, түүний гарал үүсэл, тоон болон чанарын үзүүлэлтүүд нь алдарт физикч М.Фарадейгийн судалж буй гол асуудлуудын нэг юм. Ялангуяа олон тооны туршилтуудын тусламжтайгаар электролизийн явцад гарсан бодисын масс нь цахилгаан эрчим хүчний хэмжээ болон энэ электролизийн цаг хугацаанаас хамаардаг болохыг нотолж чадсан юм. Өөр ямар ч шалтгаанаар, энэ бодисоос бусад нь энэ масс хамаарахгүй.

Үүнээс гадна шингэн дэх шингэнийг судлахад Фарадей нь электролизийн үед нэг килограммаас нэг килограммыг гаргаж авахад туршилтанд шаардагдах ижил хэмжээний цахилгаан цэнэг шаардагдана . Энэ тоо нь 9.65 • 10 7 k, тэнцүү байсан, үүнийг Faraday дугаар гэж нэрлэсэн.

Металл дамжуулагчаас ялгаатай нь шингэн дэх цахилгаан гүйдэл нь усны молекулуудаар хүрээлэгдсэн бөгөөд энэ нь бодисын ионуудын хөдөлгөөнийг саатуулдаг. Үүнтэй холбогдуулан ямар нэгэн электролитэд зөвхөн бага хүчдэл үүсэх боломжтой. Үүний зэрэгцээ, хэрэв уусмалын температур өсөх юм бол цахилгаан дамжуулах чанар улам нэмэгдэж, цахилгаан дамжуулах чадвар нэмэгддэг.

Электролиз нь өөр нэг сонирхолтой эд юм. Молекулын эерэг ба сөрөг ионууд руу задрах магадлал нь илүү өндөр байдаг бөгөөд бодисын өөрөө ба уусгагчийн молекулуудын тоо их байна. Үүний зэрэгцээ, зарим тохиолдолд ионуудтай уусмалын эзэлхүүн ихсэх бөгөөд уусмалын дамжуулах чанар буурч эхэлдэг. Ийнхүү ионуудын концентрац хэтэрхий бага байдаг шийдэлд хамгийн хүчтэй электролитийн диссертаци явагдах боловч ийм уусмал дахь цахилгаан гүйдлийн эрч хүч маш бага байх болно.

Электролизийн үйл явц нь цахилгаан химийн урвал явуулахтай холбоотой үйлдвэрлэлийн янз бүрийн үйл явцуудад өргөн хэрэглээтэй байдаг. Эдгээрээс хамгийн чухал нь электролитууд, хлор агуулсан давсны электролиз, тэдгээрийн уламжлал, исэлдэлтийг бууруулах урвалууд, устөрөгч, өнгөлгөөний гадаргуу, электролиз зэрэг зайлшгүй шаардлагатай бодисыг бэлтгэх явдал юм. Жишээлбэл, олон машин, багаж хэрэгслийн үйлдвэрт цэвэршүүлэх арга нь ихэвчлэн шаардлагагүй хольцгүй металл үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн хэрэглэгддэг.