Как известно из курса физики за восьмой класс средней школы, электрическим током называют направленное движение заряженных частиц - электронов. В сетях переменного тока электроны совершают колебательные движения в теле проводника с частотой 50 раз в секунду.
Естественно, для того чтобы электрический ток мог появиться в определенном материале, атомы последнего должны содержать электроны, имеющие слабые электромагнитные связи с ядром. Под воздействием внешних электромагнитных сил они отделяются, а их место занимают электроны от соседних атомов. Именно такая цепочка перемещений именуется электрическим током, а материал в котором она происходит - проводником.
Разделение материалов на проводники и диэлектрики довольно условно. Один и тот же материал при разных условиях может проявлять разные свойства, все зависит от приложенной к нему силы. Ее называют электродвижущей (ЭДС), а в рамках наблюдаемых человеком проявлений она именуется электрическим напряжением. То есть, чем выше напряжение на концах проводника, тем большую нагрузку испытывают электроны в его структуре. Соответственно, увеличивается вероятность того, что электроны сорвутся со своих орбиталей и начнется направленное движение.
Сила, препятствующая прохождению электрического тока, называется электрическим сопротивлением. Чем больше длина потенциального проводника, тем выше его электрическое сопротивление и тем большей величины должна быть ЭДС чтобы появился электрический ток. Металлы имеют очень низкое удельное сопротивление, а потому прохождению через них электрического тока почти нет препятствий. Что касается дерева, стекла или воздуха, то их естественное сопротивление довольно велико, а потому ток при недостаточно высоком напряжении через них не проходит.
Линии электропередач переносят электрический ток с очень большим напряжением: от десятков до нескольких сотен тысяч вольт. Естественно, даже на расстоянии в несколько метров, между проводами действуют силы, стремящиеся перенести электроны через воздушный промежуток. При нормальных условиях им этого сделать не удается. Точнее, обмен электронами все же имеет место, но сила тока в нем слишком мала для образования короткого замыкания и появления разряда.
Если же скачкообразно увеличить напряжение или уменьшить сопротивление проводника, что бывает при повышенной влажности воздуха, коммутационных перегрузках или появлении инородного тела в промежутке, образуется пробойный пучок электронов. Если его энергия достаточно велика, чтобы выбить из молекул кислорода несвободные электроны, произойдет нагрев обеих частиц и дальнейшее смещение заряда. При этом температура повышается до нескольких тысяч градусов и между проводниками на короткую долю секунды образуется ствол плазмы, проводящей электрический ток. Сторонний наблюдатель может видеть это в виде мгновенного электрического разряда, называемого пробоем воздушного промежутка.
Проводники и диэлектрики
Естественно, для того чтобы электрический ток мог появиться в определенном материале, атомы последнего должны содержать электроны, имеющие слабые электромагнитные связи с ядром. Под воздействием внешних электромагнитных сил они отделяются, а их место занимают электроны от соседних атомов. Именно такая цепочка перемещений именуется электрическим током, а материал в котором она происходит - проводником.
Разделение материалов на проводники и диэлектрики довольно условно. Один и тот же материал при разных условиях может проявлять разные свойства, все зависит от приложенной к нему силы. Ее называют электродвижущей (ЭДС), а в рамках наблюдаемых человеком проявлений она именуется электрическим напряжением. То есть, чем выше напряжение на концах проводника, тем большую нагрузку испытывают электроны в его структуре. Соответственно, увеличивается вероятность того, что электроны сорвутся со своих орбиталей и начнется направленное движение.
Сила, препятствующая прохождению электрического тока, называется электрическим сопротивлением. Чем больше длина потенциального проводника, тем выше его электрическое сопротивление и тем большей величины должна быть ЭДС чтобы появился электрический ток. Металлы имеют очень низкое удельное сопротивление, а потому прохождению через них электрического тока почти нет препятствий. Что касается дерева, стекла или воздуха, то их естественное сопротивление довольно велико, а потому ток при недостаточно высоком напряжении через них не проходит.
Почему пробивают высоковольтные провода
Линии электропередач переносят электрический ток с очень большим напряжением: от десятков до нескольких сотен тысяч вольт. Естественно, даже на расстоянии в несколько метров, между проводами действуют силы, стремящиеся перенести электроны через воздушный промежуток. При нормальных условиях им этого сделать не удается. Точнее, обмен электронами все же имеет место, но сила тока в нем слишком мала для образования короткого замыкания и появления разряда.
Если же скачкообразно увеличить напряжение или уменьшить сопротивление проводника, что бывает при повышенной влажности воздуха, коммутационных перегрузках или появлении инородного тела в промежутке, образуется пробойный пучок электронов. Если его энергия достаточно велика, чтобы выбить из молекул кислорода несвободные электроны, произойдет нагрев обеих частиц и дальнейшее смещение заряда. При этом температура повышается до нескольких тысяч градусов и между проводниками на короткую долю секунды образуется ствол плазмы, проводящей электрический ток. Сторонний наблюдатель может видеть это в виде мгновенного электрического разряда, называемого пробоем воздушного промежутка.
