توصيل الكهرباء في المواد الصلبة والسوائل وجسم الإنسان

توصيل الكهرباء في المواد الصلبة والسوائل وجسم الإنسان!

جميع المواد تتكون من ذرات ، لها جسيمات مشحونة تسمى الإلكترونات والبروتونات. أنت تعلم أن الكهرباء في جميع الأشكال يرجع إلى الرسوم على هذه الجسيمات. عندما تتحرك الجسيمات المشحونة بطريقة منظمة ، نحصل على تيار كهربائي.

التوصيل في المواد الصلبة:

من بين المواد الصلبة ، المعادن هي الموصلات الجيدة للكهرباء. في المعادن ، بعض الإلكترونات غير مرتبطة بشدة بالذرات. تتحرك بشكل عشوائي في اتجاهات مختلفة داخل المعدن.

عندما يتم تطبيق فولطية عبر قطعة من المعدن ، تتحرك هذه الإلكترونات بطريقة منظمة في اتجاه واحد. هذا التدفق من الإلكترونات هو التيار في المعدن. في معظم المواد الصلبة الأخرى ، ترتبط الإلكترونات بإحكام بالذرات ولا تتاح بسهولة للتدفق. لذا فهم لا يجرون الكهرباء بشكل جيد.

التوصيل في السوائل:

المعدن المصهور والزئبق (معدن سائل) يديران الكهرباء. يتم تشكيل التيار من خلالهم من خلال تدفق الإلكترونات. السوائل الأخرى تجري الكهرباء لأن لديهم أيونات. ما هي الأيونات؟ في بعض الظروف ، قد تفقد ذرة واحدة أو أكثر من الإلكترونات ، والتي يتم إضافتها إلى ذرة أخرى.

تمتلك الذرة التي تفقد إلكترونًا (أو إلكترونات) بروتونات أكثر من الإلكترونات. لذلك ، تصبح مشحونة بشكل إيجابي. والذرة التي تكتسب الإلكترونات لديها إلكترونات أكثر من البروتونات. لذلك ، يصبح مشحونًا سلبيًا.

يطلق على ذرة أو راديكالية مشحونة بفقدان أو اكتساب إلكترون أو أكثر أيون:

تميل الأيونات التي تحمل رسومًا متعاكسة إلى جذب بعضها البعض والاحتفاظ بها. هذا قد يؤدي إلى تكوين مركبات تسمى المركبات الأيونية. على سبيل المثال ، قد تفقد ذرة الصوديوم إلكترونًا ، يتم اكتسابه بواسطة ذرة الكلور. وبالتالي ، يتم تكوين أيون الصوديوم الموجب الشحنة (Na ⁺ ) وأيون الكلوريد المشحون بالسالب (CI ^- ). هذه تأتي معا لتشكيل مركب أيوني كلوريد الصوديوم.

وبالمثل ، يتم تشكيل يوديد البوتاسيوم وأكسيد الكالسيوم عندما تتجمع الأيونات التي تحملها معًا.

بعض الأمثلة الإضافية للأيونات والمركبات التي تشكلها ترد في الجدول 11.1.

عندما يتم إذابة مركب أيوني في الماء ، فإنه ينقسم إلى أيونات مكوناته. يسمى السائل أو معجون رطب يحتوي على أيونات فيه بالكهارل. عندما يذوب الملح الشائع (NaCl) في الماء ، فإنه ينقسم إلى Na ⁺ و Cl ^- أيونات. لذلك فإن محلول الملح العادي هو مثال على الإلكتروليت. بشكل عام ، الأحماض والحلول من الأملاح والقواعد هي الشوارد.

الأيونات حرة في التحرك في بالكهرباء. عندما يتم تطبيق الجهد عبر الأقطاب الكهربائية الموضوعة في المنحل بالكهرباء ، تبدأ الأيونات في التحرك بطريقة منظمة. تتحرك الأيونات الموجبة نحو القطب السالب (القطب السالب) وتتحرك الأيونات السالبة نحو القطب الموجب (القطب الموجب).

تدفقها يشكل التيار من خلال المنحل بالكهرباء. هذا هو السبب في أن السوائل التي تحتوي على الأيونات ، مثل الأحماض وحلول الأملاح والقواعد ، تجري الكهرباء. عندما يذوب مركب أيوني ، يتكسر إلى أيونات ، والتي تتدفق عند تطبيق الجهد الكهربائي. لذا ، فإن المركبات الأيونية المنصهرة هي أيضًا إلكتروليتات وتوصيل الكهرباء.

الحالي من خلال جسم الإنسان:

أحيانًا يلامس الأشخاص سلك التيار الكهربائي أو الجهاز الكهربائي المعطوب الذي يكون سطحه شديد الجهد. هذا يتسبب في تدفق التيار عبر الجسم إلى الأرض ، مما ينتج عنه صدمة كهربائية. تعتمد شدة الصدمة على حجم التيار. وكم كبير يعتمد التيار على العديد من الأشياء ، بما في ذلك الجهد. يعتمد أيضًا على ما إذا كان الجسم جافًا أو رطبًا.

مياه الصنبور ومياه الأمطار والعرق تحتوي على مواد ذائبة تساعد في توصيل الكهرباء. لذلك ، عندما يكون الجسم مبتلًا ، يكون التيار الذي يمر خلاله أكبر من التيار الذي كان سيعبره إذا كان جافًا. ينتج الفولتية البالغ حوالي 100 فولت إحساس بالوخز إذا كان الجسم جافًا ويرتدي الشخص حذاءًا. ومع ذلك ، يمكن أن تنتج حروق شديدة أو حتى الموت إذا كان الجسم مبتلًا والشخص حافي القدمين.