Вода и электрический ток

С электрическим током приходится сталкиваться повсеместно. С другой стороны, человек на 70-80% состоит из воды, постоянно ее пьет, моется, купается, использует ее для производства, уборки. Таким образом, важно знать, как вода и электричество взаимодействуют между собой.

Вода и электрический ток

Почему вода проводит электричество

В жидких веществах причиной появления электричества являются ионы. Когда они начинают под действием электрического поля упорядоченно двигаться, возникает ток. Абсолютно чистая вода – это нейтральная молекула, диэлектрик, и ток она не проводит.

Иногда, очень редко, молекулы воды тоже распадаются на ионы, поэтому проводимость нельзя считать равной абсолютному нулю. Но она настолько мала при нормальных условиях, что ею пренебрегают.

Вода и электрический ток

Если добавить в воду соль какого-либо металла, то образуются ионы и жидкость станет проводником. Чем больше солей растворится, тем большей проводимостью станет обладать вода.

Происходит это потому, что молекула воды полярная. Она притягивается к молекуле соли и разрывает ее на части. Так образуются ионы.

Поскольку в природе и в водопроводной трубе вода всегда с примесями, то электричество она проводит.



Поверхность нашего тела тоже всегда влажная и немного соленая. Следовательно, тело тоже проводит электричество. Еще лучше, чем кожа, проводит электричество кровь, желудочный сок, мышцы, моча. По этой причине человек очень подвержен влиянию электричества и должен осторожно с ним обращаться.

Вода и электрический ток

Примеси, влияющие на проводимость

Не только соль влияет на проводимость. Это может быть щелочь или кислота, надо лишь, чтобы они вступили в химическую реакцию с водой и образовали ионы.

Вода и электрический ток

Обратите внимание! Процесс распада на ионы в растворах воды называется электролитической диссоциацией.

Наиболее сильно на проводимость влияют все-таки соли, некоторые кислоты (серная, соляная) и некоторые щелочи (каустическая сода, калиевый щелок).

Проводимость зависит не только от концентрации соли, но и от ее вида. Чем тяжелее ионы, тем они менее подвижны. И чем больше их заряд, тем больше сила тока.

Измеряя проводимость воды, можно определить степень ее загрязнения примесями. Измерения следует проводить при определенной температуре, так как она тоже влияет на электричество.

Вода и электрический ток

Есть простой эксперимент, показывающий, как вода проводит электричество при добавлении в нее солей. Суть его заключается в следующем:

  • необходимо собрать цепь, внутри которой будет находиться лампочка и два оголенных контакта;
  • контакты опускают в стакан с очищенной водой, замыкая тем самым цепь;
  • постепенно добавляя в воду соль, следят, как лампочка начинает светиться все ярче и ярче.

Вода и электрический ток

В целях безопасности эксперимент надо проводить в резиновых перчатках. Источником тока может быть аккумулятор на 12 вольт. К нему подсоединяется соответствующая лампа. Размешивать соль следует деревянной палочкой.

Проводимость льда

Замерзшая вода, то есть лед, по своей проводимости схожа с деревом или текстолитом. Хорошим изолятором лед нельзя назвать, у него тоже есть ионная проводимость. Особое значение имеет, из какой воды он получился. Если из очищенной, то ток не потечет, если из обычной или соленой – изоляционные свойства низкие.

Вода и электрический ток

Дистиллированная вода

Если воду очистить от всех примесей, то она перестанет пропускать ток. Такая вода называется дистиллированной. Ее получают в процессе перегонки в аппаратах, называемых дистилляторами, методом обратного осмоса и некоторыми другими способами. Многие пытливые умы интересует, проводит ли ток беспримесная дистиллированная вода?

Вода и электрический ток

Обратите внимание! Электрическая проводимость дистиллированной воды крайне мала. В ней растворены преимущественно газы. Можно считать, что ток она не проводит.

Из-за присутствия углекислого газа такая жидкость имеет слабую кислотность, но это на электропроводность не влияет. Чтобы избавиться от углекислого газа, дистиллированную воду кипятят 30 минут, затем герметично закрывают.

Итак, отвечая на вопрос, какая вода не может проводить электрический ток, следует отвечать – дистиллированная, высокоочищенная.

Защита от удара током

Современные электрические приборы делают так, чтобы они были максимально безопасными для человека. Провода и все части прибора помещают в электроизолирующую оболочку. Но все же в некоторых случаях электричество может нанести вред.

Если изоляция повредилась и происходит пробой тока на корпус прибора, то можно получить серьезный удар. Такие удары приводят к травмам, а порой и к смерти. Иногда травма наступает не от самого тока, а от его последствий.

Человека отдергивает, отбрасывает назад, и он ударяется головой или другой частью тела о твердый предмет.

Вода и электрический ток

Вот почему важно приобретать только качественную бытовую технику и устанавливать УЗО (устройство защитного отключения) в доме. Никогда нельзя хвататься голыми руками за провода, не будучи на 100% уверенным, что они обесточены. Осторожно следует обращаться с конденсаторами, и перед использованием даже вполне знакомого электроприбора желательно прочитать инструкцию.

Читайте также:  Монтаж пленочного теплого пола

Оценка статьи:

Загрузка…

Электрический ток в жидкости и фотоэффект • Библиотека

Самое интересное, привлекательное и полезное в фотоэффекте — это возможность получения электродвижущей силы, т. е. работы по перемещению электрических зарядов, которую совершают силы неэлектрического происхождения.

Действительно, при взаимодействии света с веществом происходит перераспределение электронов по энергетическим уровням. Если энергия кванта превышает ширину запрещенной зоны, электрон переходит из валентной зоны в зону проводимости.

В результате электрод, потерявший электрон, приобретает положительный заряд, что, собственно говоря, и является причиной возникновения электрического тока в цепи.

Однако не все так просто. Обычные материалы — металлы и диэлектрики — обладают достаточно большой шириной запрещенной зоны, что, по существу, оказывается препятствием для получения дешевого и экологически чистого источника энергии.

Поэтому должны приветствоваться любые попытки создать материал, характеризующийся максимальным отношением силы фототока к величине светового потока, падающего на поверхность рабочего вещества. К примеру, замечательные результаты дает монокристалл германия, но созданная таким образом солнечная батарея оказывается экономически невыгодной.

И это не единственное препятствие на пути энергетического прогресса. Недолговечность — вот что может испортить и действительно портит безоблачную жизнь потребителям безоблачной энергии.

Вместе с тем, решение этой фотоэлектрической проблемы, похоже, лежит на поверхности. Так получилось, что открытый при помощи жидкости фотоэффект теперь в большей степени связывает свою судьбу с полупроводниками.

Правда и то, что контакт полупроводника или металла с жидкостью (электролитом) позволил узнать о природе взаимодействия оптического излучения с веществом чрезвычайно много, а вот возможность использования контакта обычного металла с обычной жидкостью в практических целях осталась нетронутой.

Поэтому попытаемся внести свой вклад в изучение этого замечательного явления, тем более что такое сравнительно несложное исследование возможно в обычной учебной лаборатории.

Лампа, алюминиевая банка и пара приборов

Вода и электрический ток

Почти все, что нужно для изготовления экспериментальной установки, представлено на рисунке 1. Исследуемая жидкость находится в цилиндрической кювете, боковая поверхность которой (К) диаметром 75 мм и высотой 45 мм изготовлена из алюминия. Это — один электрод фотоэлектрического прибора.

Из того же материала изготовлен второй цилиндрический электрод (к) диаметром 10 мм и высотой 45 мм. Раз изучается влияние света от лампы (Л) на жидкость, то необходимо избежать попадания света на поверхность металлических электродов.

Для этого служат два экрана (Э) и (э), изготовленные из светонепроницаемого пластика. Высоты экранов одинаковы и составляют 40 мм, внутренний диаметр большого экрана 40 мм, внешний диаметр малого экрана 20 мм.

Выбор алюминия в качестве электродов обусловлен тем, что толщина переходного слоя «алюминий — вода» обладает чрезвычайно большой электрической емкостью, и есть надежда, что процесс экспозиции удастся растянуть во времени.

В качестве рабочей жидкости, как предполагается, играющей самое активное участие в формировании фотоэлектрического эффекта, лучше всего использовать дистиллированную воду. Почему? Воды в природе очень много — это раз. Есть надежда избежать помех, обусловленных химическими процессами, — это два.

Между источником света (Л) и кюветой с исследуемой жидкостью находится поглотитель (П) — чтобы избавиться от нагрева жидкости лампой. Источником света может быть практически любая энергосберегающая лампа, например лампа Е27-9W/C:4000 К.

Выбор поглотителя достаточно очевиден — это слой воды высотой полтора сантиметра, налитой в тонкостенную кювету. Есть надежда, что инфракрасное излучение от лампы таким поглотителем будет подавлено полностью.

В перспективе поглотитель можно заменить светофильтром, если потребуются спектрометрические измерения.

На входе установлено фотосопротивление (ФС), позволяющее однозначно судить об освещенности поверхности исследуемой жидкости. Нужны еще два прибора. Один из них измеряет падение напряжения на сопротивлении нагрузки (R = 15 кОм), а второй измеряет сопротивление фоторезистора.

Пока только опыт (наблюдение)

Вода и электрический ток

Заправив кювету дистиллированной водой и подключив милливольтметр, начинаешь подозревать, что направление тока на рисунке 1 указано неверно. И так, и не так. На самом деле даже дистиллированная вода, сколь бы чистой она ни была, все равно химически взаимодействует с металлом. Именно это и имеет место сразу после того, как вы залили воду в кювету.

Включив источник света, обнаруживаешь достаточно странное обстоятельство: ток в цепи не только изменяется по величине, но и меняет направление (рис. 2). После выключения лампы ток медленно, очень медленно, возвращается в «отрицательную» область, но свое значение не восстанавливает.

Придется подождать десяток часов, прежде чем можно будет снова начать измерения.

Эксперимент первый. Выбор поглотителя

Через сутки после загрузки воды в кювету темновой ток (ток в цепи при отключенном источнике света) становится практически постоянным. Почему это происходит, пока неясно.

Сколь бы маломощна ни была лампа, играющая роль источника света, но нагрев жидкости в кювете все-таки возможен. А значит, нужен термометр, позволяющий контролировать и этот процесс. Конструкция кюветы позволяет установить небольшой градусник, а лучше термопару, без особых проблем.

Вода и электрический ток

К фототоку можно относиться двояким образом. Прежде всего, это процесс изменения тока в цепи, обусловленный оптическим облучением. Количественная характеристика этого процесса может тоже именоваться фототоком: можно договориться, что это ток в цепи в определенный момент времени минус ток в цепи в момент включения источника света.

Читайте также:  Сравнительный анализ источников света

Первое измерение проводим без поглотителя; в рабочем журнале набор чисел отмечаем перечеркнутой букой П. В глаза бросаются две особенности: возрастание тока в цепи начинается почти сразу же после включения источника света и прекращается сразу же после выключения лампы (рис. 3).

При этом, что важно, температура жидкости еще сравнительно долго продолжает расти (рис. 4). Появляется убежденность, что такое изменение фототока невозможно объяснить ни нагревом жидкости, ни влиянием света на протекание химических реакций.

То и другое в подавляющем большинстве случаев — сравнительно медленные процессы.

Вода и электрический ток

Дальше начинается самое интересное и не противоречащее ни здравому смыслу, ни известным и устоявшимся представлениям.

Использование в качестве поглотителя стеклотекстолита толщиной 2 мм с нанесенным сверху слоем меди толщиной 0,1 мм (П = Cu+) подавляет эффект лишь наполовину (см. рис. 3).

Гораздо сильнее действует гофрированный картон толщиной 3 мм с наклеенной сверху алюминиевой пленкой толщиной 0,05 мм (П = Al+). В этом нет ничего странного: медь обладает большой теплоемкостью, а картон — низкой теплопроводностью.

При первом поглотителе максимальное изменение температуры составило 1,5°C, а при втором — около 0,5°C. Следует обратить внимание на еще одно важное обстоятельство: в начале экспозиции фототок растет, а температура жидкости если и увеличивается, то несущественно. Следствие может отставать от причины, но не наоборот.

Конечно же, все три зависимости соответствуют одному и тому же положению лампы. При отсутствии поглотителя средняя освещенность поверхности жидкости составила 15000 лк (напомним, что в люксах измеряется освещенность в Международной системе единиц — СИ).

Итак, первый эксперимент, заключающийся в ежеминутных измерениях падения напряжения и температуры в течение нескольких часов, подтвердил предположение о том, что электрический ток в жидкости, по крайней мере частично, имеет фотоэлектрическую природу.

Эксперимент второй. Фототок и освещенность

Вода и электрический ток

Следующий шаг — проверка линейности «люкс-амперной» характеристики. Имеется в виду пропорциональность освещенности и максимального значения фототока, а помешать такой линейности в принципе может только тепловой нагрев жидкости.

Существует прекрасный способ избавиться от инфракрасного излучения — использовать воду в качестве поглотителя. Оказывается, достаточен слой воды в несколько сантиметров, чтобы заглушить это излучение полностью.

Результаты измерений, аналогичных предыдущим, показали, что при использовании водного поглотителя (П = Н2О) фототок ведет себя совершенно по-другому (рис. 5). Самое основное: после выключения источника света сила фототока начинает резко уменьшаться.

Вот оно, с одной стороны, обоснование фотоэлектрической природы тока в цепи, а с другой — подтверждение влияния инфракрасного излучения на электрические процессы в жидкости.

Вода и электрический ток

Теперь есть все, чтобы построить зависимость фототока от освещенности (рис. 6). Однако трех значений, приведенных на предыдущем рисунке, недостаточно. Значит, придется провести дополнительные измерения.

Но и этого мало — каждое измерение придется повторить неоднократно, иначе есть опасность за результат выдать банальный промах.

И тем не менее, у нас нет оснований сомневаться в линейности зависимости фототока от освещенности.

Всякое исследование должно заканчиваться выводом. В нашем случае можно высказать гипотезу, пусть даже и требующую проверки. А она такова: не исключено, что освещенность воды, даже очень слабая, является причиной темнового тока. По крайней мере, ощутимый вклад в электродвижущую силу световая экспозиция воды вносить безусловно должна.

Вода не проводит электричество

Вода и электрический ток

Всем известно, что вода и электричество — весьма опасное сочетание. Однако сама по себе вода ток не проводит. Тогда почему вода считается хорошим проводником?

Чтобы в этом разобраться, нужно представить атом, который состоит из протонов, нейтронов и электронов. Соотношение нейтронов и электронов определяют заряд атома.

Если число протонов больше, чем электронов, заряд положительный, если наоборот — отрицательный. Поскольку атомы стремятся к нейтральному заряду, они отдают или забирают электроны.

При переходе электрона от отрицательно заряженного атома к атому с положительным зарядом образуется электрический ток.

Так как молекулы воды не имеют заряда, то и электричество они не проводят. Поэтому дистиллированная вода считается диэлектриком, то есть ток она не проводит. Однако такая вода встречается нечасто.

Вся вода, которая течёт из-под крана, содержится в реках, озёрах и морях, — это минеральный раствор той или иной концентрации.

В ней содержатся как положительно (кальций, магний, натрий, железо), так и отрицательно (хлор, сульфат, карбонат) заряженные частицы, поэтому такая вода хорошо проводит ток, и тем лучше, чем больше концентрация минеральных солей.

10 тайн мира, которые наука, наконец, раскрыла

«Движущиеся камни», странные ноги жирафов, поющие песчаные дюны и другие потрясающие загадки природы, которые нам удалось разгадать за последние несколько лет. 1.

Секрет «движущихся камней» в Долине Смерти С 1940-го года до недавнего времени Рейстрек-Плайя, высохшее озеро с ровным дном, находящееся в Долине Смерти в Калифорнии, было местом, где наблюдался феномен «движущихся камней».

Над этой тайной ломало голову множество людей. Годами или даже десятилетиями, некая сила, казалось, двигала… Читать далее…

Вода и электрический ток

Атом, люстр, нуктемерон, и ещё семь единиц времени, о которых вы не слышали

Когда люди говорят, что им «довольно момента», они наверняка не догадываются, что обещают освободиться ровно через 90 секунд.

Читайте также:  Электронный трансформатор на 12в: можно ли использовать для светодиодных ламп, в чем отличия от блока питания

Ведь в Средние века термин «момент» определял промежуток времени продолжительностью в 1/40 часа или, как тогда было принято говорить, 1/10 пункта, составлявшего 15 минут. Иными словами, он насчитывал 90 секунд.

С годами момент утратил свое первоначальное значение, но до сих пор используется в обиходе для обозначения неопределенного, но очень краткого интервала. Так почему же… Читать далее…

Вода и электрический ток

Согласно новой теории, параллельные вселенные могут существовать в действительности

Представьте себе мир, где динозавры не вымерли, Германия победила во Второй мировой войне, а вы родились в совсем другой стране.

Согласно теории американских и австралийских исследователей, такие миры действительно могут существовать в параллельных вселенных, постоянно друг с другом взаимодействующих.

Да, это звучит как научная фантастика, но новая теория может объяснить некоторые противоречия в квантовой механике, над которыми веками бьются учёные. Учёные из Университета Гриффита и Калифорнийского университета считают, что соседние миры не развиваются… Читать далее…

Вода и электрический ток

10 попыток объяснить существование жизни без дарвиновской Теории эволюции

После кругосветного путешествия Чарльз Дарвин окончательно уверовал в то, что в природе преобладает система, которую он назвал «естественный отбор», и которая, в свою очередь, вызывает процесс эволюции.

Проще говоря, организмы, которые живут достаточно долго для того, чтобы воспроизвести потомство, передают ему свою генетическую память. Если же организм по тем или иным причинам погиб, не оставив потомства, его характеристики не появятся в генофонде.

Со временем наращивание характеристик может привести к возникновению совершенно новых… Читать далее…

Вода и электрический ток

Проводит ли вода электрический ток

Удачник Высший разум (139609) 9 лет назад Некоторые как сговорились. Кого спрашивали про ДИСТИЛИРОВАННУЮ воду? Вопрос об обычной воде. taukamille самый адекватный из всех. Итак, по порядку. 1) Дистилированная вода — действительно диэлектрик, но она в природе встречается только в лабораториях.

2) Обычная вода — наоборот, великолепный проводник. Поэтому в правилах поведения во время грозы написано: — не купаться — держаться подальше от любых водоемов, даже от луж. 3) Также в правилах пользования электроприборами написано: — не включать электроприборы большого сопростивления в ванной. Максимум — электробритву или фен.

— лампа в ванной должна стоять внутри герметичного колпака. И еще добавлю. Известный поэт и певец, бард Александр Галич погиб в США в 1977 году в ванне. Он налил ванну, но когда лег в нее, вода остыла. И тогда он включил кипятильник и сунул его в ванну, а сам не вылез. Ток пошел в воду, и он умер мгновенно.

Хотя некоторые считают, что его таким нестандартным образом убили сотрудники КГБ. Но сами КГБ-шники этого не признают.

Елизавета Кириллова Просветленный (40564) 9 лет назад

да

Егор Ваганов Профи (719) 9 лет назад

Да.

[Все будет Coca-Cola] Мастер (1203) 9 лет назад

да конечно

123 Гуру (3170) 9 лет назад

Да, это знают даже 6ти летние дети…

Anastasia Мастер (1763) 9 лет назад

конечно проводит

Елена Владимировна Мыслитель (8591) 9 лет назад

А как же!)))

Из твоего кошмарного сна Просветленный (32750) 9 лет назад

Удельная электропроводность дистиллированной воды, как правило, менее 5 мкСм/см. При необходимости использования более чистой воды используют деионизированную воду. Удельная электропроводность деионизованной воды может быть менее 0,05 мкСм/см. т. е 1000000/0,05 Ом. 20 МОм

Сёма Рубероид Мудрец (13831) 9 лет назад

плохо быть деревянным

David Ученик (181) 9 лет назад

Еще бы

Azi Yeszhanov Ученик (149) 9 лет назад

Еще как проводит!!!

Виктор Симаев Гуру (2784) 9 лет назад

вода проводит ток только тогда, когда в ней растворены какие либо соли, а чистая вода очень плохо.. . +5 Алексею Поспелову и «из твоего кошмарного сна»

Kartman Мыслитель (8736) 9 лет назад Нет, дистиллированная вода ток не проводит. Проводником в простой воде являются соли. Ну вообще есть в физике понятие удельной электропроводности. Так что при определенном напряжении и дистиллированная будет проводить, но это уже не в домашних условиях и на очень малом расстоянии м/у электродами.

Сколько же неучей у нас в стране. даже страшно))

Александр Клементьев Мудрец (11182) 9 лет назад

Диэлектриком является дистилированная вода, не имеющая примесей, служащих носителями заряда. Но обычная вода, водопроводная, речная или еще какая-то имеет множество различных примесей, поэтому ток проводит.

Иначе почему для сырых помещений более строгие требования к устройству электроустановок и технике безопасности при работе с ними? Еще пример: на линиях электропередач короткие замыкания учащаются при дождях и летом под утро, во время росы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector