2. Kokiomis sąlygomis atsiranda elektros srovė?
Elektros srovė atsiranda, jei yra laisvų krūvių, taip pat dėl išorinio poveikio elektrinis laukas. Norint gauti elektrinį lauką, pakanka sukurti potencialų skirtumą tarp kai kurių dviejų laidininko taškų.3. Kodėl įkrautų dalelių judėjimas laidininke, kai nėra išorinio elektrinio lauko, yra chaotiškas?
Jei nėra išorinio elektrinio lauko, tai nėra ir papildomo greičio komponento, nukreipto išilgai elektrinio lauko stiprumo, o tai reiškia, kad visos dalelių judėjimo kryptys yra vienodos.4. Kuo skiriasi įkrautų dalelių judėjimas laidininke, kai nėra ir yra išorinis elektrinis laukas?
Jei nėra elektrinio lauko, įkrautų dalelių judėjimas yra chaotiškas, o esant jam, dalelių judėjimas yra chaotiškų ir transliacinių judesių rezultatas.5. Kaip parenkama elektros srovės kryptis? Kokia kryptimi elektronai juda metaliniame laidininke, tekančiame elektros srovę?
Dėl krypties elektros srovė teigiamai įkrautų dalelių judėjimo kryptis priimta. Metaliniame laidininke elektronai juda priešinga srovės krypčiai kryptimi.Elektros srovė suteikia komforto šiuolaikinio žmogaus gyvenimui. Technologiniai civilizacijos pasiekimai – energetika, transportas, radijas, televizija, kompiuteriai, mobilusis ryšiai – paremti elektros srovės naudojimu.
Elektros srovė – tai kryptingas įkrautų dalelių judėjimas, kurio metu krūvis perkeliamas iš vienos erdvės srities į kitą.
Elektros srovė gali atsirasti įvairiose terpėse: kietose medžiagose, skysčiuose, dujose. Kartais terpės nereikia; srovė gali egzistuoti net vakuume! Apie tai pakalbėsime laiku, bet kol kas pateiksime tik keletą pavyzdžių.
Akumuliatoriaus polius sujungkime metaline viela. Laisvieji laido elektronai pradės kryptingą judėjimą iš neigiamos baterijos pusės į teigiamą pusę.
Tai yra metalų srovės pavyzdys.
Į stiklinę vandens įberkite žiupsnelį NaCl valgomosios druskos. Druskos molekulės disocijuoja į jonus, todėl tirpale atsiranda laisvųjų krūvių: teigiamų Na+ jonų ir neigiamų Cl jonų. Dabar į vandenį įmeskime du elektrodus, prijungtus prie akumuliatoriaus polių. Na+ jonai pradės judėti link neigiamo elektrodo, o Cl jonai link teigiamo elektrodo.
Tai yra srovės, einančios per elektrolito tirpalą, pavyzdys.
Perkūnijos debesys sukuria tokius galingus elektrinius laukus, kad galima prasibrauti pro kelių kilometrų ilgio oro tarpą. Dėl to per orą praeina milžiniškas žaibas.
Tai yra elektros srovės dujose pavyzdys.
Visuose trijuose nagrinėjamuose pavyzdžiuose elektros srovę sukelia įkrautų dalelių judėjimas kūno viduje ir ji vadinama laidumo srove.
Štai šiek tiek kitoks pavyzdys. Perkelsime įkrautą kūną erdvėje. Ši situacija atitinka srovės apibrėžimą! Vyksta kryptingas krūvių judėjimas, vyksta krūvio perdavimas erdvėje. Srovė, kurią sukuria makroskopinio krūvio kūno judėjimas, vadinama konvekcija.
Atminkite, kad ne kiekvienas įkrautų dalelių judėjimas sukuria srovę. Pavyzdžiui, chaotiškas šiluminis laidininkų krūvių judėjimas nėra nukreiptas (jis vyksta bet kuria kryptimi), todėl nėra srovė9.
Elektra neutralaus kūno transliaciniame judesyje taip pat nebus srovės: nors jo atomuose esančios įkrautos dalelės atlieka kryptingą judėjimą, krūvis neperkeliamas iš vienos erdvės srities į kitą.
3.8.1 Elektros srovės kryptis
Įkrautų dalelių, formuojančių srovę, judėjimo kryptis priklauso nuo jų krūvio ženklo. Teigiamai įkrautos dalelės judės nuo ¾pliuso¿ iki ¾minuso¿, o neigiamo krūvio dalelės
9 Kai atsiranda srovė, nemokami įkrovimai ir toliau atlieka šiluminį judėjimą! Tiesiog šiuo atveju prie chaotiškų įkrautų dalelių judėjimo pridedamas jų tvarkingas dreifas tam tikra kryptimi.
įkraunama atvirkščiai, nuo ¾minus¿ iki ¾pliuso¿. Pavyzdžiui, elektrolituose ir dujose yra ir teigiamų, ir neigiamų laisvųjų krūvių, o jiems priešpriešinis judėjimas abiem kryptimis sukuria srovę. Kurią iš šių krypčių reikėtų laikyti elektros srovės kryptimi?
Srovės kryptis paprastai laikoma teigiamų krūvių judėjimo kryptimi. Paprasčiau tariant, pagal susitarimą srovė teka nuo ¾pliuso¿ iki ¾minuso¿ (3.33 pav.; teigiamas srovės šaltinio gnybtas pavaizduotas ilga linija, neigiamas - trumpa linija).
Šis susitarimas prieštarauja dažniausiai pasitaikančiam metalinių laidininkų atveju. Metale krūvininkai yra laisvieji elektronai ir juda nuo ¾ minuso iki ¾ pliuso. Tačiau pagal susitarimą esame priversti manyti, kad srovės kryptis metaliniame laidininke yra priešinga laisvųjų elektronų judėjimui. Tai, žinoma, nėra labai patogu.
Tačiau čia nieko negalima padaryti; šią situaciją turėsite priimti kaip savaime suprantamą dalyką. Taip atsitiko istoriškai. Pasirinkti srovės kryptį Ampere10 pasiūlė XIX amžiaus pirmoje pusėje, likus 70 metų iki elektrono atradimo. Visi priprato prie tokio pasirinkimo, o kai 1916 metais paaiškėjo, kad srovę metaluose sukelia laisvųjų elektronų judėjimas, niekas nepasikeitė.
3.8.2 Elektros srovės veikimas
Kaip galime nustatyti, ar teka elektros srovė, ar ne? Apie elektros srovės atsiradimą galima spręsti pagal tokias jos apraiškas.
1. Šiluminis srovės poveikis. Elektros srovė įkaitina medžiagą, kurioje ji teka. Taip įkaista šildytuvų ir kaitrinių lempų gyvatukai. Štai kodėl mes matome žaibus. Šiluminių ampermetrų veikimas pagrįstas srovės laidininko šiluminiu plėtimu, dėl kurio juda instrumento adata.
2. Srovės magnetinis poveikis. Elektros srovė sukuria magnetinį lauką: šalia laido esanti kompaso rodyklė, įjungus srovę, pasisuka statmenai vielai. Srovės magnetinį lauką galima sustiprinti daug kartų, apvyniojus vielą aplink geležinį strypą, kad būtų sukurtas elektromagnetas. Magnetoelektrinės sistemos ampermetrų veikimas pagrįstas šiuo principu: elektromagnetas sukasi nuolatinio magneto lauke, dėl to instrumento adata juda išilgai skalės.
3. Cheminis srovės poveikis. Kai srovė praeina per elektrolitus, galima stebėti
pakeisti cheminė sudėtis medžiagų. Taigi CuSO4 tirpale teigiami Cu2+ jonai juda į neigiamą elektrodą, o šis elektrodas yra padengtas variu.
10 Amperei reikėjo susitarimo dėl srovės krypties, kad būtų aiški taisyklė, kaip nustatyti jėgos, veikiančios laidininką, tekančią srovę magnetiniame lauke, kryptį. Šiandien šią jėgą vadiname Ampero jėga, kurios kryptį lemia kairės rankos taisyklė.
3.8.3 Srovės stiprumas ir tankis
Elektros srove vadinama pastovia, jeigu vienodais laiko tarpais per laidininko skerspjūvį praeina tas pats krūvis. Lengviausia išmokti nuolatinę srovę. Nuo to ir pradedame.
Kiekybinė elektros srovės charakteristika yra srovės stipris. Esant nuolatinei srovei, absoliuti srovės vertė yra krūvio q, einančio per laidininko skerspjūvį per laiką t, absoliučios vertės santykis su šiuo laiku:
Srovė matuojama amperais (A)11. Esant 1 A srovei, 1 C krūvis praeina per laidininko skerspjūvį per 1 s.
Pabrėžiame, kad formulė (3.41) nustato absoliučią srovės vertę arba modulį. Srovės stiprumas taip pat gali turėti ženklą! Šis ženklas nesusijęs su srovę formuojančių krūvių ženklu ir pasirenkamas dėl kitų priežasčių. Būtent daugelyje situacijų (pavyzdžiui, jei iš anksto neaišku, kur tekės srovė), patogu nustatyti tam tikrą grandinės judėjimo kryptį (tarkime, prieš laikrodžio rodyklę) ir srovės stiprumą laikyti teigiamas, jei srovės kryptis sutampa
Su apėjimo kryptis ir neigiama, jei srovė teka priešinga apėjimo krypčiai 12 .
IN Esant nuolatinei srovei, srovės stipris yra pastovi vertė. Tai rodo, kiek krūvio praeina per laidininko skerspjūvį per 1 s.
Dažnai patogu praleisti skerspjūvio plotą ir įvesti vertę
srovės tankis:
kur I yra srovės stiprumas, S yra laidininko skerspjūvio plotas (žinoma, šis skerspjūvis yra statmenas srovės krypčiai). Atsižvelgdami į formulę (3.41), taip pat turime:
j = Stq:
Srovės tankis parodo, kiek krūvio per laiko vienetą praeina per vienetinį laidininko skerspjūvio plotą. Pagal (3.42) formulę srovės tankis matuojamas A/m2.
3.8.4 Krūmų kryptingo judėjimo greitis
Kai kambaryje įjungiame šviesą, mums atrodo, kad lemputė užsidega akimirksniu. Srovės sklidimo laidais greitis yra labai didelis: jis artimas 300 000 km/s (šviesos greitis vakuume). Jei lemputė būtų Mėnulyje, ji užsidegtų vos per sekundę.
Tačiau nereikėtų galvoti, kad srovę formuojantys nemokami mokesčiai juda tokiu milžinišku greičiu. Pasirodo, jų greitis – tik milimetro per sekundę dalis.
Kodėl srovė taip greitai keliauja laidais? Faktas yra tas, kad laisvieji krūviai sąveikauja vienas su kitu ir, būdami veikiami srovės šaltinio elektrinio lauko, uždarius grandinę, jie pradeda judėti beveik vienu metu per visą laidininką. Srovės sklidimo greitis yra perdavimo greitis elektrinė sąveika tarp
11 Srovės vienetas nustatomas dėl laidų magnetinės sąveikos su srove. Būtent, tegul yra du lygiagrečiai laidai, labai ilgi ir ploni, išsidėstę vakuume 1 m atstumu vienas nuo kito. Šiais laidais teka ta pati srovė. Sakome, kad srovė yra 1 A, jei jėga tarp laidų yra 2107 N vienam laido metrui.
12 Palyginkite su trigonometriniu apskritimu: kampai laikomi teigiamais, jei matuojami prieš laikrodžio rodyklę, ir neigiamais, jei pagal laikrodžio rodyklę.
nemokami įkrovimai, ir jis yra artimas šviesos greičiui vakuume. Greitis, kuriuo patys krūviai juda laidininko viduje, gali būti daug kartų mažesnis.
Taigi, dar kartą pabrėžkime, kad skiriame du greičius.
1. Srovės sklidimo greitis. Tai greitis, kuriuo elektrinis signalas sklinda per grandinę. Arti 300 000 km/s.
2. Nemokamų mokesčių kryptingo judėjimo greitis. Tai vidutinis srovę formuojančių krūvių judėjimo greitis. Taip pat vadinamas dreifo greičiu.
Dabar išvesime formulę, išreiškiančią srovės stiprumą I per laidininko krūvių kryptinio judėjimo greitį v.
Tegul laidininkas turi skerspjūvio plotą S (3.34 pav.). Laikysime nemokamus dirigento mokesčius teigiamais; Laisvojo krūvio dydį pažymėkime e (praktiškiausiu metalinio laidininko atveju tai yra elektrono krūvis). Nemokamų mokesčių koncentracija (t. y. jų skaičius tūrio vienete) yra n.
Kita vertus, skerspjūvis AB kirs visus tuos nemokamus mokesčius, kurie po laiko t
Kaip pavyzdį apskaičiuokime laisvųjų elektronų judėjimo greitį varinėje laidoje esant 1 A srovei.
Žinomas elektronų krūvis: e = 1;6 10 19 C.
Kokia yra laisvųjų elektronų koncentracija? Jis sutampa su vario atomų koncentracija, nes iš kiekvieno atomo pašalinamas vienas valentinis elektronas. Na, mes žinome, kaip rasti atomų koncentraciją:
8900 6;02 1023 | 1028 | |||||||||||||||||||||||
Įdėkime S = 1 mm2. Iš (3.45) formulės gauname: | ||||||||||||||||||||||||
5 m | ||||||||||||||||||||||||
1;6 10 19 8;5 1028 106 | ||||||||||||||||||||||||
Tai yra maždaug dešimtoji milimetro per sekundę dalis.
Prie AA baterijos prijungkime šviesos diodą ir jei bus teisingas poliškumas, jis užsidegs. Kokia kryptimi bus nustatyta srovė? Šiais laikais visi tai žino nuo pliuso iki minuso. Ir akumuliatoriaus viduje, todėl nuo minuso iki pliuso - srovė yra šioje uždaroje grandinėje elektros grandinė pastovus.
Srovės kryptis grandinėje dažniausiai laikoma teigiamai įkrautų dalelių judėjimo kryptimi, tačiau metaluose juda būtent elektronai, o jie, kaip žinome, yra neigiamai įkrauti. Tai reiškia, kad iš tikrųjų „srovės krypties“ sąvoka yra sutartinė. Išsiaiškinkime kodėl, kol elektronai teka per grandinę nuo minuso iki pliuso, visi aplinkiniai sako, kad srovė teka iš pliuso į minusą. Kodėl toks absurdas?
Atsakymas slypi elektrotechnikos raidos istorijoje. Kai Franklinas sukūrė savo elektros teoriją, jis manė, kad jos judėjimas yra panašus į skysčio, kuris tarsi teka iš vieno kūno į kitą, judėjimą. Kur daugiau elektros skysčio, iš ten jis teka ta kryptimi, kur jo mažiau.
Štai kodėl Franklinas kūnus su elektros skysčio pertekliumi (sąlygiškai!) vadino teigiamai įelektrintais, o kūnus, kuriuose trūksta elektros skysčio – neigiamai įelektrintus. Iš čia ir kilo judėjimo idėja. Teigiamas krūvis teka tarsi per susisiekiančių indų sistemą iš vieno įkrauto kūno į kitą.
Vėliau prancūzų tyrinėtojas Charlesas Dufay savo eksperimentais nustatė, kad įkraunami ne tik nutrinti kūnai, bet ir nutrinti, o susilietus abiejų kūnų krūviai neutralizuojami. Paaiškėjo, kad iš tikrųjų yra du atskiri elektros krūvio tipai, kurie, sąveikaudami vienas su kitu, vienas kitą neutralizuoja. Šią dviejų elektrinių teoriją sukūrė Franklino amžininkas Robertas Simmeris, kuris įsitikino, kad Franklino teorijoje kažkas nėra visiškai teisinga.
Škotų fizikas Robertas Simmeris dėvėjo dvi poras kojinių: izoliuotas vilnones ir antrą porą šilko. Kai jis iš karto nusimovė abi kojines nuo kojos, o paskui ištraukė vieną iš kitos, pastebėjo tokį vaizdą: vilnonės ir šilkinės kojinės išsipučia, įgauna kojos formą ir staigiai prilimpa viena prie kitos. Tuo pačiu metu kojinės iš tos pačios medžiagos, pavyzdžiui, vilnos ir šilko, atstumia viena kitą.
Jei Simmeris vienoje rankoje laikė dvi šilkines kojines, o kitoje – dvi vilnones kojines, tai sujungus rankas, tos pačios medžiagos kojinių atstūmimas ir skirtingų medžiagų kojinių trauka sukėlė įdomią jų sąveiką: nepanaši. kojinės tarsi puolė viena į kitą ir susipynė į kamuolį.
Jo paties kojinių elgesio stebėjimai paskatino Robertą Simmerį padaryti išvadą, kad kiekvienas kūnas turi ne vieną, o du elektrinius skysčius - teigiamus ir neigiamus, kurių organizme yra vienodai. Trinant du kūnus, vienas iš jų gali pereiti iš vieno kūno į kitą, tada viename organizme atsiras vieno iš skysčių perteklius, o kitame – jo trūkumas. Abu kūnai įsielektrins priešingo ženklo elektra.
Nepaisant to, elektrostatinius reiškinius galima sėkmingai paaiškinti naudojant tiek Franklino hipotezę, tiek Simmerio dviejų elektros energijos hipotezę. Šios teorijos kurį laiką konkuravo tarpusavyje. Kai 1779 metais Alessandro Volta sukūrė savo voltinę kolonėlę, po kurios buvo ištirta elektrolizė, mokslininkai padarė nedviprasmišką išvadą, kad tirpaluose ir skysčiuose iš tiesų yra du priešingi krūvininkų srautai – teigiamas ir neigiamas. Dualistinė elektros srovės teorija, nors ir ne visiems suprantama, vis dėlto triumfavo.
Galiausiai 1820 m., kalbėdamas prieš Paryžiaus mokslų akademiją, Ampere'as pasiūlė pagrindine srovės kryptimi pasirinkti vieną iš krūvio judėjimo krypčių. Jam buvo patogu tai padaryti, nes Ampere'as tyrė srovių sąveiką tarpusavyje ir srovių su magnetais. Ir kad kiekvieną kartą pranešimo metu nepaminėtumėte, kad du priešingo krūvio srautai juda dviem kryptimis vienu laidininku.
Ampere pasiūlė tiesiog imti teigiamos elektros judėjimo kryptį kaip srovės kryptį ir visada kalbėti apie srovės kryptį, ty teigiamo krūvio judėjimą.. Nuo tada Ampere pasiūlyta pozicija dėl srovės krypties buvo priimta visur ir naudojama iki šiol.
Kai Maxwellas sukūrė savo elektromagnetizmo teoriją ir nusprendė pritaikyti dešiniojo sraigto taisyklę, kad būtų patogiau nustatyti magnetinės indukcijos vektoriaus kryptį, jis taip pat laikėsi šios pozicijos: srovės kryptis yra krypties judėjimo kryptis. teigiamas krūvis.
Faradėjus savo ruožtu pažymėjo, kad srovės kryptis yra sąlyginė, tai tiesiog patogi priemonė mokslininkams vienareikšmiškai nustatyti srovės kryptį. Lencas, pristatydamas savo Lenco taisyklę (žr. - ), taip pat vartojo terminą „srovės kryptis“, reiškiantį teigiamos elektros judėjimą. Tai tiesiog patogu.
Ir net po to, kai 1897 m. Thomsonas atrado elektroną, srovės krypties susitarimas vis tiek išliko. Net jei iš tikrųjų laidininku ar vakuume juda tik elektronai, srovės kryptimi vis tiek laikoma priešinga kryptis – nuo pliuso iki minuso.
Praėjus daugiau nei šimtmečiui po elektrono atradimo, nepaisant Faradėjaus idėjų apie jonus, net ir atsiradus vakuuminiams vamzdeliams ir tranzistoriams, nors aprašymuose iškilo sunkumų, įprasta padėtis vis dar išlieka. Tiesiog patogiau operuoti su srovėmis, jas naršyti magnetiniai laukai, ir atrodo, kad tai niekam nesukelia jokių rimtų sunkumų.
– Europoje niekas dabar negroja pianinu,
žaisti su elektra.
„Jūs negalite žaisti su elektra – jus nutrenks elektra“.
-Ir jie žaidžia su guminėmis pirštinėmis...
-Ech! Galite mūvėti gumines pirštines!
"Mimino"
Keista... Jie žaidžia su elektra, bet kažkodėl žudo kažkokia srove... Iš kur atsiranda srovė elektroje? Ir kokia čia srovė? Sveiki, mielieji! Išsiaiškinkime.
Na, pirmiausia pradėkime nuo to, kodėl guminėse pirštinėse dar galima žaisti su elektra, bet, pavyzdžiui, geležinėse ar švininėse pirštinėse – neįmanoma, nors metalinės yra tvirtesnės? Reikalas tas, kad guma nelaidžia elektros, o geležis ir švinas, todėl jie jus nutrenks elektros srove. Sustok, sustok... Einame ne ta kryptimi, apsisukime... Taip... Reikia pradėti nuo to, kad viskas mūsų Visatoje susideda iš mažyčių dalelių – atomų. Šios dalelės yra tokios mažos, kad, pavyzdžiui, žmogaus plaukas yra kelis milijonus kartų storesnis už mažiausią vandenilio atomą. Atomas susideda (žr. 1.1 pav.) iš dviejų pagrindinių dalių – teigiamai įkrauto branduolio, kuris savo ruožtu susideda iš neutronų ir protonų bei elektronų, besisukančių tam tikromis orbitomis aplink branduolį.
1.1 pav. – Elektrono sandara
Bendras atomo elektrinis krūvis visada (!) lygus nuliui, tai yra, atomas yra elektriškai neutralus. Elektronai turi gana stiprų ryšį su atomo branduoliu, tačiau jei pritaikysite tam tikrą jėgą ir „atplėšsite“ iš atomo vieną ar daugiau elektronų (pavyzdžiui, kaitindami ar trindami), atomas pavirs teigiamai įkrautu jonu, kadangi teigiamas jo branduolio krūvis bus didesnis už likusių elektronų neigiamo bendro krūvio dydį. Ir atvirkščiai – jei prie atomo kažkaip bus pridėtas vienas ar keli elektronai (bet ne per aušinimą...), atomas pavirs neigiamo krūvio jonu.
Elektronai, sudarantys bet kurio elemento atomus, yra visiškai identiški savo savybėmis: krūviu, dydžiu, mase.
Dabar, jei pažvelgsite į bet kurio elemento vidinę sudėtį, pamatysite, kad ne visą elemento tūrį užima atomai. Visada bet kurioje medžiagoje taip pat yra ir neigiamo, ir teigiamai įkrautų jonų, o konversijos procesas „neigiamai įkrautas jonas – atomas – teigiamai įkrautas jonas“ vyksta nuolat. Šios transformacijos metu susidaro vadinamieji laisvieji elektronai – elektronai, nesusiję su jokiu iš atomų ar jonų. Paaiškėjo, kad įvairių medžiagųšių laisvųjų elektronų skaičius kinta.
Iš fizikos kurso taip pat žinoma, kad aplink bet kurį įkrautą kūną (netgi tokį nereikšmingą kaip elektronas) yra vadinamasis nematomas elektrinis laukas, kurio pagrindinės charakteristikos yra intensyvumas ir kryptis. Įprastai pripažįstama, kad laukas visada nukreiptas iš teigiamo krūvio taško į tašką neigiamas krūvis. Toks laukas atsiranda, pavyzdžiui, trinant ebonitą ar stiklinį strypą ant vatos, ir jo metu galite išgirsti būdingą traškėjimą, kurio reiškinį apsvarstysime vėliau. Be to, ant stiklo strypo susidarys teigiamas krūvis, o ant ebonito – neigiamas. Tai tiksliai reikš laisvųjų elektronų perkėlimą iš vienos medžiagos į kitą (iš stiklo strypo į vilną ir iš vilnos į ebonito strypą). Elektronų perdavimas reiškia krūvio pasikeitimą. Šiam reiškiniui įvertinti yra specialus fizinis kiekis– elektros kiekis, vadinamas kulonu, kai 1C = 6,24 10 18 elektronų. Remiantis šiuo ryšiu, vieno elektrono (arba kitaip jis vadinamas elementariuoju) krūvis elektros krūvis) yra lygus: 
Taigi, ką su tuo turi visi šie elektronai ir atomai... Bet štai ką tai turi su tuo. Jei paimsite medžiagą, kurioje yra daug laisvųjų elektronų, ir įdėsite ją į elektrinį lauką, tada visi laisvieji elektronai judės teigiamo lauko taško kryptimi, o jonai - nes jie turi stiprią tarpatominę (interioninę) ryšiai – liks medžiagos viduje, nors teoriškai jie turėtų pereiti į tą lauko tašką, kurio krūvis yra priešingas jono krūviui. Tai buvo įrodyta paprastu eksperimentu.
Dvi skirtingos medžiagos (sidabras ir auksas) buvo sujungtos viena su kita ir keliems mėnesiams patalpintos į elektrinį lauką. Jei būtų pastebėtas jonų judėjimas tarp medžiagų, tada sąlyčio taške turėjo vykti difuzijos procesas ir auksas būtų susidaręs siauroje sidabro zonoje, o sidabras – siauroje aukso zonoje, bet taip neatsitiko. , kuris įrodė „sunkiųjų“ jonų nejudrumą. 2.1 paveiksle parodytas teigiamų ir neigiamų dalelių judėjimas elektriniame lauke: neigiamo krūvio elektronai juda prieš lauko kryptį, o teigiamai įkrautos dalelės – lauko kryptimi. Tačiau tai galioja tik dalelėms, kurios nėra įtrauktos į jokios medžiagos kristalinę gardelę ir nėra tarpusavyje sujungtos tarpatominiais ryšiais. 
1.2 pav. – Taškinio krūvio judėjimas elektriniame lauke
Judėjimas vyksta tokiu būdu, nes panašūs krūviai atstumia, o kitaip nei traukia: dalelę visada veikia dvi jėgos: traukos jėga ir atstūmimo jėga.
Taigi elektros srove vadinamas tvarkingas įkrautų dalelių judėjimas. Yra juokingas faktas: iš pradžių buvo tikima (prieš elektrono atradimą), kad elektros srovę generuoja būtent teigiamos dalelės, todėl srovės kryptis atitiko teigiamų dalelių judėjimą iš „pliuso“ į „minusą“. , tačiau vėliau buvo atrasta priešinga, tačiau buvo nuspręsta srovės kryptį palikti tą pačią, ir Ši tradicija išliko šiuolaikinėje elektrotechnikoje. Taigi iš tikrųjų yra atvirkščiai! 
1.3 pav. – Atomo sandara
Elektrinis laukas, nors ir pasižymi intensyvumo dydžiu, sukuriamas aplink bet kurį įkrautą kūną. Pavyzdžiui, jei ant vilnos bus trinami tie patys stiklo ir ebonito strypai, aplink juos atsiras elektrinis laukas. Elektrinis laukas egzistuoja šalia bet kurio objekto ir veikia kitus objektus, kad ir kaip toli jie būtų.Tačiau didėjant atstumui tarp jų lauko stiprumas mažėja ir jo dydžio galima nepaisyti, todėl du žmonės stovi vienas šalia kito ir turintys tam tikrą krūvį, nors jie sukuria elektrinį lauką, o tarp jų teka elektros srovė, bet ji tokia maža, kad jo vertę sunku užfiksuoti net specialiais instrumentais.
Taigi, laikas plačiau pakalbėti apie tai, kas yra ši charakteristika – elektrinio lauko stiprumas. Viskas prasideda nuo to, kad 1785 m. prancūzų karo inžinierius Charlesas Augustinas de Coulombas, darydamas pertrauką karinių žemėlapių braižyme, išvedė įstatymą, aprašantį dviejų taškinių užtaisų sąveiką:
Dviejų taškinių krūvių sąveikos jėgos modulis vakuume yra tiesiogiai proporcingas šių krūvių modulių sandaugai ir atvirkščiai proporcingas atstumo tarp jų kvadratui.
Mes nesigilinsime, kodėl taip yra, tiesiog laikysimės pono Kulono žodžio ir įvesime tam tikras šio įstatymo laikymosi sąlygas:
- taškiniai krūviai – tai yra, atstumas tarp įkrautų kūnų yra daug didesnis nei jų dydžiai, tačiau galima įrodyti, kad dviejų tūriškai paskirstytų krūvių su sferiškai simetriškais nesikertančiais erdviniais pasiskirstymais sąveikos jėga yra lygi kūno jėgai. dviejų lygiaverčių taškinių krūvių, esančių sferinės simetrijos centruose, sąveika;
- jų nejudrumas. Priešingu atveju įsigali papildomi efektai: judančio krūvio magnetinis laukas ir atitinkama papildoma Lorenco jėga, veikianti kitą judantį krūvį;
- sąveika vakuume.
Matematiškai įstatymas parašytas taip: 
kur q 1 , q 2 yra sąveikaujančių taškinių krūvių reikšmės,
r yra atstumas tarp šių krūvių,
k yra tam tikras koeficientas, apibūdinantis aplinkos įtaką.
Toliau pateiktame paveikslėlyje pateikiamas grafinis Kulono dėsnio paaiškinimas. 
1.4 pav. Taškinių krūvių sąveika. Kulono dėsnis
Taigi dviejų taškinių krūvių sąveikos jėga didėja, kai šie krūviai didėja, ir mažėja, kai atstumas tarp krūvių didėja, o padvigubėjus atstumui, jėga sumažėja keturis kartus. Tačiau tokia jėga atsiranda ne tik tarp dviejų krūvių, bet ir tarp krūvio bei lauko (ir vėl elektros srovės!). Būtų logiška manyti, kad tas pats laukas skirtingai veikia skirtingus krūvius. Taigi lauko ir krūvio sąveikos jėgos santykis su šio krūvio dydžiu vadinamas elektrinio lauko stipriu. Su sąlyga, kad krūvis ir laukas yra nejudantys ir laikui bėgant nekeičia savo savybių. 
kur F yra sąveikos jėga,
q – krūvis.
Be to, kaip minėta anksčiau, laukas turi kryptį, o tai kyla būtent iš to, kad sąveikos jėga turi kryptį (tai vektorinis dydis: kaip krūviai traukia, kitaip nei atstumia).
Parašęs šią pamoką paprašiau draugo perskaityti, taip sakant įvertinti. Be to, aš jam uždaviau vieną įdomų klausimą, mano nuomone, būtent šios medžiagos tema. Įsivaizduokite mano nuostabą, kai jis atsakė neteisingai. Pabandykite atsakyti į šį klausimą (jis pateikiamas pamokos pabaigoje esančiame užduočių skyriuje) ir argumentuokite savo požiūrį komentaruose.
Ir galiausiai, kadangi laukas gali perkelti krūvį iš vieno erdvės taško į kitą, jis turi energijos, todėl gali dirbti. Šis faktas mums bus naudingas vėliau svarstant elektros srovės veikimo klausimus.
Pirmoji pamoka baigėsi, tačiau vis dar turime neatsakytą klausimą: kodėl mūvėdami gumines pirštines nenužudysi nuo elektros šoko. Palikime tai kaip intrigą kitai pamokai. Ačiū už dėmesį, iki pasimatymo!
- Tarkime, kad didvyriškame Maskvos mieste yra tam tikras išėjimas, tas pats įprastas lizdas, kurį turite namuose. Dar tarkime, kad mes ištempėme laidus nuo Maskvos iki Vladivostoko ir Vladivostoke prijungėme lemputę (vėlgi, lempa visiškai įprasta, ta pati dabar apšviečia kambarį ir man, ir jums). Taigi, ką mes turime: elektros lemputę, prijungtą prie dviejų laidų galų Vladivostoke ir rozetę Maskvoje. Dabar įkiškime "Maskvos" laidus į lizdą. Jei neatsižvelgsime į daugybę skirtingų sąlygų ir tiesiog manysime, kad lemputė Vladivostoke užsidega, tada pabandykite atspėti, ar šiuo metu Maskvoje esantys elektronai pasieks elektros lemputės siūlą Vladivostoke? Kas nutiks, jei lemputę jungsime ne į lizdą, o prie akumuliatoriaus?
