Действия электрического тока. Гальванометр

Свободные носители заряда настолько малы, что непосредственно проследить их перемещение невозможно. Поэтому, глядя на проводник, нельзя сказать, есть в нем электрический ток или нет. Наличие тока в проводнике можно установить с помощью явлений, которые ему сопутствуют. Сопутствующие электрическому току явления называются действиями тока.

Нить накаливания электрической лампочки нагревается и начинает светиться, когда по ней проходит электрический ток. Под действием тока нагреваются также нагревательные элементы электроплит и утюгов.

Нагревательный элемент электроплиты нагревается под действием тока.

Проводник с током нагревается. В этом и состоит тепловое действие тока. В обычных условиях под действием тока нагреваются и металлы, и водные растворы электролитов. На тепловом действии тока основывается работа всех электрических нагревательных приборов.

В стеклянном сосуде находится водный раствор медного купороса (CuSO₄), в который помещены два черных графитовых стержня. Графитовые стержни соединены проводами с источником тока. При замыкании выключателя в растворе медного купороса возникает электрический ток. Если через несколько минут ток прервать и вынуть стержни из раствора, то на одном из них можно будет увидеть красноватый налет.

Установка, с помощью которой можно наблюдать химическое действие тока. До опыта угольные стержни черные. После опыта один стержень покрыт красноватым налетом меди.

Это медь, которая под действием электрического тока выделилась из раствора медного купороса и осела на стрежне. Химическое действие электрического тока состоит в том, что электрический ток вызывает в проводнике выделение его составных частей. Химическое действие тока проявляется только в водных растворах или расплавах электролитов. Химическое действие тока лежит в основе производства некоторых металлов, а также покрытия металлических предметов никелем или хромом для защиты их от коррозии.

Пусть на карандаш намотано несколько десятков витков изолированной проволоки. Если концы проволоки соединить с источником тока, в обмотке возникнет электрический ток. Если поднести к обмотке с током магнитную стрелку, то она повернется одним концом в сторону обмотки. После прекращения тока магнитная стрелка вернется в свое первоначальное положение. Следовательно, обмотка с током действует на магнитную стрелку. В этом и проявляется магнитное действие тока.

Обмотка с током действует на магнитную стрелку.

Магнитное действие присуще электрическому току и в металлах, и в водных растворах электролитов. Именно благодаря наличию магнитного действия тока и его применению становится возможным конструировать и строить генераторы электрического тока, электродвигатели, радио- и телевизионные приемники, компьютеры и многие другие электрические устройства.

Таким образом, электрический ток оказывает три действия: тепловое, химическое и магнитное. В любых сопутствующих электрическому току явлениях всегда проявляется, по крайней мере, одно из них.

Между полюсами U-образного магнита подвешена легкая рамка с обмоткой, состоящей из нескольких десятков витков тонкой проволоки. Если концы проволоки соединить с источником тока, в проволоке возникнет ток и рамка повернется своей плоскостью перпендикулярно прямой, соединяющей полюсы магнита. Будет ли при этом рамка с током поворачиваться по часовой стрелке или против, зависит от направления тока в обмотке.

Рамка с током, висящая между полюсами магнита, поворачивается перпендикулярно прямой, соединяющей полюсы.

На взаимодействии постоянного магнита и обмотки с током основана работа многих электроизмерительных приборов. Один из них – гальванометр, с помощью которого можно установить наличие тока в проводнике.

Основными частями гальванометра являются магнит и рамка с обмоткой, расположенная на оси между полюсами магнита. Рамка может легко поворачиваться вокруг оси. К рамке прикреплена стрелка, которая поворачивается вместе с рамкой, когда в обмотке возникает электрический ток. Чтобы после прекращения тока рамка возвращалась в исходное положение, она прикреплена к пружине.

Устройство гальванометра.

Гальванометр снабжен шкалой. Когда тока в рамке нет, стрелка находится посредине шкалы. В соответствии с направлением тока в обмотке стрелка отклоняется от центра шкалы в ту или в другую сторону.

Когда гальванометр не работает, стрелка находится посредине шкалы.