large_33.jpgСучасною теорією, що пояснює будову речовини, є електронна теорія. Згідно цієї теорії всі тіла складаються з найдрібніших частинок, званих молекулами, розміри яких вимірюються стомільйонними долями сантиметра.

Молекула — це найменша частинка речовини, яку можна відокремити від тіла і яка володіє всіма властивостями, властивими цьому тілу. Так, наприклад, молекула заліза володіє всіма властивостями заліза, молекула води — властивостями води і так далі Молекули, у свою чергу, складаються з ще дрібніших частинок, званих атомами. Число атомів в молекулах різних речовин і будова молекул різна.

Якщо молекули якого-небудь тіла складаються з однакових атомів, то таке тіло називається простим. Прикладами простих тіл можуть служити мідь, залізо, сіра, кисень, водень і так далі.

Якщо молекула речовини складається з декількох різних по своїй будові атомів, то тіло, що складається з таких молекул, називається складним. Молекули складних тіл утворюються з різних поєднань атомів простих тіл.

Молекула води, наприклад, складається з двох атомів водню і одного атома кисню. Два прості тіла — водень і кисень, — узятих в певному поєднанні, утворюють складне тіло — воду. Або, наприклад, молекула сірчаної кислоти, розчин якої використовується як електроліт кислотних акумуляторів, складається з двох атомів водню, одного атома сірки і чотирьох атомів кисню.

Довгий час учені вважали атом за неподільну частинку, і лише на початку 20-го століття вдалося визначити у загальних рисах внутрішню будову атома. До теперішнього часу будова атома вивчена досить глибоко.

Встановлено, що атом будь-якої речовини складається з ядра і що обертаються в навколо нього по замкнутих кривих (орбітам) одній або декілька найдрібніших частинок, які називаються електронами. Кожен електрон атома володіє дуже малим електричним зарядом.

Наприклад, атом водню складається з ядра і одного електрона, що обертається навколо нього . Ядро атома, у свою чергу, складається з протонів і нейтронів. Ці частинки настільки ущільнені, що об'єм ядра у багато разів менше об'єму самого атома.

Ядро атома, як і електрони, володіє електричним зарядом. Причиною цьому є протони, що входять до складу ядра і мають такі ж по величині електричні заряди, як і електрони. Але протони, в протилежність електронам, малорухомі, маса їх майже в дві тисячі разів більша маси електрона. Частинка нейтрон, що входить в ядро атома, не має ніякого електричного заряду, тобто вона нейтральна.

Таким чином, електрони, ядра атома, що обертаються навколо, і протони, що входять до складу ядра, є носіями рівних по величині електричних зарядів. Встановлено, що між електроном і протоном завжди діє сила взаємного тяжіння, а між електронами, так само як і між протонами, - сила взаємного відштовхування.

В силу цієї відмінності умовилися вважати, що електрон володіє негативним електричним зарядом, а протон — позитивним.

Отже, існує, як би два роди електрики — позитивне і негативне, про що люди знали задовго до відкриття електричного струму, але правильно пояснити цього не могли.

Наявність в атомі різнойменно заряджених частинок призводить до того, що між позитивно зарядженим ядром атома і електронами, що обертаються навколо нього, діють сили взаємного тяжіння, що скріпляють атом в одне ціле.

Чим же відрізняються один від одного атоми різних речовин? Відмінність атомів полягає перш за все в різній кількості протонів і нейтронів в їх ядрах, через що неоднаковий і позитивний заряд ядер атомів різних речовин. Кількість електронів, що обертаються, у атомів різних речовин також неоднаково і визначається величиною позитивного заряду ядра. Нарешті, у атомів одних речовин електрони міцно пов'язані з ядром, тоді як у атомів інших речовин цей зв'язок значно слабкіший.

У атомі будь-якої речовини кількість електронів, що обертаються навколо ядра, дорівнює кількості протонів, що містяться в ядрі. Оскільки електричні заряди електрона і протона рівні по величині, то загальний (сумарний) негативний заряд електронів дорівнює позитивному заряду ядра. Ці заряди взаємно врівноважують один одного, внаслідок чого сам атом не має електричного заряду, тобто є нейтральним.

У кожному атомі електрони складають навколо ядра оболонку, яку прийнято називати електронною оболонкою. Ядро атома разом з тією, що оточує його електронною оболонкою знаходиться в безперервному коливальному русі.

При русі атоми стикаються один з одним і від них відокремлюються (вилітають з електронної оболонки) один або декілька електронів. В цьому випадку атом перестає бути нейтральним і стає позитивно зарядженим, оскільки його позитивний заряд став більший негативного. Проте таке порушення електронної оболонки відбувається у атомів тільки тих речовин, у яких надзвичайно слабкий зв'язок між ядром і електронами. До таких речовин відносяться всі метали і вугілля, в протилежність іншим твердим тілам, таким, як дерево, скло, ебоніт, у яких зв'язок електронів з ядром атома настільки міцний, що в звичайних умовах порушення електронних оболонок не відбувається.

Електрони, що відірвалися від атомів, називаються вільними електронами. Вільні електрони, безладно рухаючись в міжатомному просторі, частково захоплюються іншими атомами, що втратили також в результаті зіткнень свої електрони. Замість електронів, захоплених атомами, утворюються нові вільні електрони.

Такий процес появи і зникнення вільних електронів в тілі відбувається безперервно. Із збільшенням температури тіла швидкість коливального руху атомів зростає, зіткнення їх між собою частішають і стають сильнішими, внаслідок чого кількість вільних електронів в тілі збільшується. Проте, не дивлячись на збільшення кількості вільних електронів усередині тіла, воно не отримує електричного заряду, оскільки загальна (сумарне) кількість електронів і протонів в тілі не міняється, і тіло залишається електрично нейтральним.

Якщо яким-небудь чином видалити з тіла деяку кількість вільних електронів, то загальний (сумарний) позитивний заряд його буде більше сумарного негативного заряду, і отже, тіло виявиться зарядженим позитивно. І, навпаки, якщо тілу додати деяку кількість електронів, то воно отримає негативний заряд. При цьому як видалення з тіла електронів, так і прибавляння йому їх ззовні абсолютно не змінює властивостей тіла, і воно залишається таким самим, яким було до прибавляння йому заряду.

Отже, якщо в тілі утворюється недостатня кількість електронів, то воно заряджається позитивно, якщо ж надлишок, то воно заряджається негативно, причому чим більший надлишок або недобір електронів в тілі, тим великим електричним зарядом це тіло володіє.

Voltstroy - интернет магазин электротехники