Меню

Сравнение электрического тока с водой



Электрическая вода или водное электричество

После недавней статейки про жидкометаллический теплоноситель, написал мне один товарищ, с вопросом, что вот мол теплоноситель — это всё ваши гидравлические штучки, а настоящие нагревательные приборы будущего — это электрические. Им вообще никакой теплоноситель не нужен.

В общем-то для справедливости в этом есть, но мысль уже бежала в другую сторону.

Вот можно ли считать электричество теплоносителем?

Что вообще общего у электрического тока и воды?

А оказывается больше, что казалось на первый взгляд.

Вот что такое электрический ток? Ну с окончательным мнением учёные пока не определились, но «направленное движение заряженных частиц» — вполне себе определение из учебника физики.
А вода? Движение воды — это у нас поток.
Ток — Поток.

Вода течёт у нас по трубам определённого сечения с определённой скоростью — меряем это в тоннах(или м3) в час.
В электрических же сетях со скоростью сложнее, но если максимально упрощать — то обращаемся мы к такой величине как Заряд — меряется в Кулонах и показывает электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника с током 1 Ампер за секунду.

Если есть поток, то у него должна быть какая-то величина — логично? Т.е. у воды — это объём (V). Об ком? Объем, ну в смысле сколько м3 у нас по трубам течёт.
А электричество? А в электричестве это понятие электрической ёмкости можно меряют его в Фарадах — 1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт.

Кто сказал конденсатор?
Это ещё что за?

Идём по аналогии — в гидродинамике — это у нас самый натуральный бак расширитель. Стоит себе такой бак на трубопроводе и ничего по сути не делает, кроме того — что собирает в себя воду, после чего отдаёт обратно в систему.

А зачем он нам такой замечательный? Ну это просто — он позволяет сгладить перепады давления в системе. Точно так же и конденсатор накапливая заряд сглаживает скачки напряжения в электрической цепи (да-да-да это не единственная функция). А напряжение у нас меряется в Вольтах.

Ну а если есть у нас движущийся поток, то должно быть и то, что этому движению мешает — сопротивление. Тут, я думаю, и так все понятно.

Вот и получается, что у электричества и воды имеется некоторые количество сходных свойств.

Источник

Электричество как вода. #1

Электричество как вода. #1

так официально пишу первый раз — поэтому будет корявенько и неуверенно, но всё же я попробую.

___
9 мая в анонсе “Электричества Как Воды” я писал, что воду и ток можно сравнить с водой, выявить общие признаки и использовать эту схожесть для объяснения некоторых электрических явлений.

Читайте также:  Texet низкий ток зарядки

И с каждым разом я понимаю, что многие явления можно объяснить через воду: конечно же, не любые, но всё же достаточное количество.

Начну я с простых определений и разъяснений.

Как и у, наверное, всех явлений в физике у электричества есть свои характеристики. Вот некоторые из них:

  1. Сила тока, I
  2. Напряжение (Разность потеницалов), U
  3. Заряд, q
  4. Сопротивление, R
  5. Мощность, P
  6. Работа, Q
  7. Ёмкость, C
  8. Индуктивность, L

Все эти 8 “способов описания” я собираюсь переложить на воду.

Конечно же, не все сразу. 🙂

Начать было решено с Заряда.

Заряд, q.

Эта характеристика, наверное, самая понятная.

Ведь Заряд можно представить, как количество воды.

А в чём можно измерить количество воды? Конечно, же в литрах.

Таким образом Заряд — это количество воды, измеряемое в литрах, текущее по нашим трубам (проводам).

Заряд будет зависеть, собственно, от того, сколько мы его в эти трубы “залили”, и сколько капелек куда-нибудь просочилось, выпало, т.е. ушло в “никуда”.

Без воды у вас ничего и не потечёт.

Т.е. заряд нужен для обеспечения этой самой цепочки. Без него ничего не шевельнётся.

Заряд в физике измеряет в Кулонах. Нам это не надо, у нас, у “водяных электриков”, заряд будет в литрах. Окай? :]

Первый эпизод, кажется, закончил. Если что непонятно — обращаемся.

Всем спасибо. Продолжение следует. Надеюсь, моя форма изложения понятна даже людям, далёким от физики. Все ваши замечания на тему неясности , неточности, незаконченности изложения я обязательно приму в любом виде — “ведь я только учусь”.

Источник

Отвечаем на вопрос: проводит ли электрический ток дистиллированная вода?

Поскольку в дистиллированной воде практически отсутствуют различные примеси и вещества, то считается, что она не проводит ток.

Дистиллят также не является его проводником по ряду других причин. Все это обусловлено такими показателями дистиллированной воды, как удельная электрическая проводимость и диэлектрическая проницаемость.

Попробуем разобраться, проводит ли ток дистиллированная вода.

Проводит электричество или нет?

foto12970-2

Теоретически дистиллированная вода не относится к числу веществ, проводящих электроток. В идеально чистой жидкой среде отсутствуют минеральные соли и дополнительные примеси.

В ней практически нет свободных ионов. В такой среде отсутствуют подходящие условия для их взаимодействия.

На практике из водного раствора не удается полностью удалить все соли и примеси. Их концентрация в ней существенно ниже, чем в обычной воде.

Читайте также:  Каково значение энергии магнитного поля катушки индуктивностью 5 гн при силе тока в ней 400

Но такая очищенная среда все равно содержит в себе некоторое количество веществ, которые могут передавать электричество. Такая жидкая среда может быть слабым проводником.

Почему не передает?

Очищенные растворы не являются передатчиками электричества по следующим причинам:

  • в них нет растворенных солей или их уровень низкий;
  • не имеют в своем составе заряженных ионов;
  • в них не присутствуют прочие вещества, способные выступать посредниками при передаче электрических разрядов.

Электропроводность повышается благодаря присутствию в воде примесей и солей. А поскольку в дистилляте их практически нет, то сами по себе водные молекулы ток провести не смогут.

Показатели растворов, влияющие на их электропроводимость

На возможность проведения электрических разрядов очищенными смесями оказывают влияние два значения. Первое из них – удельная электропроводность.

Она позволяет выяснить, насколько жидкая субстанция способна пропускать электроток. Для этого на нее воздействуют электрополем.

Второй показатель – диэлектрическая проницаемость. Она дает представление о том, насколько жидкость слабо проводит электроток.

Удельная электропроводность

foto12970-3

Для дистиллированных составов установлено ее специальное значение. Если они соответствуют ему, то признаются дистиллятами.

Удельная электропроводимость для стерильной H2O зафиксирована ГОСТом 6709-72. Ее оптимальная величина составляет 0,5 мСименс/м.

Это очень маленький коэффициент. При таком уровне состав практически не может пропускать электроток.

Также играет роль температура среды. Для дистиллята оптимальным будет показатель в 0,5 мСименс/м при его температуре в 200С. Если значение электропроводности будет больше, то вода уже не будет считаться дистиллированной.

Удельная электропроводимость в 0,5 мСименс/м является нормой для данного типа воды.

Диэлектрическая проницаемость

Данный коэффициент позволяет охарактеризовать то, каковы электрические свойства дистиллята. Он дает представление о том, насколько хорошо дистиллированные составы изолируют токовые частицы.

При этом коэффициент будет уменьшаться вместе с нагреванием жидкости. При кипении показатель уже составляет 55. То есть вместе с нагреванием вода начнет лучше отдавать электроток. Коэффициент падает в два раза, если воду нагреть до 2000С. Значение составит уже порядка 34,5.

Передатчиком или диэлектриком выступает дистиллят?

foto12970-4

Поскольку у раствора низкая величина электропроводности и достаточно высокий уровень изолирующей проницаемости, то он является диэлектриком.

То есть такая смесь плохо отдает электроток или совсем его не проводит.

На то, что жидкость считается диэлектриком, влияет отсутствие в ней солей. Именно они улучшают проводимость.

Нехватка солей сопряжена с отсутствием в растворах свободных ионов. Они не могут передавать разряды. А сами молекулы считаются слабыми проводниками.

Читайте также:  Ток в обмотке возбуждения автомобильного генератора

Много полезной и важной информации о дистиллированной воде найдете в этом разделе.

Заключение

Дистиллированная вода в целом не передает ток. Это обусловлено дефицитом в ней солей и иных примесей, которые могут выступать его хорошими проводниками. В связи с этим в стерильных смесях отсутствуют свободные ионы.

При этом плохим проводником будет только идеально чистая среда. Домашняя очищенная вода даже после очистки все равно будет иметь в составе соли. Из-за этого она может слабо пропускать токи.

Источник

Сравнение электрического тока с водой

Шотландский физик Роберт Уотсон-Уотт однажды был остановлен полицейским за превышение скорости, после чего сказал: «Если бы я знал, что вы будете с ним делать, то никогда не изобрел бы радар!».

—>СТАТИСТИКА —>

—>МЫ ВКОНТАКТЕ —>

—>НЕМНОГО РЕКЛАМЫ —>

Наши спонсоры

Жидкости, как и твердые тела, могут быть проводниками и диэлектриками. Растворы и расплавы солей, кислот, оснований являются проводниками электрического тока второго рода. Тип проводимости таких проводников – ионный.

Проводники второго рода – такие проводники, в которых при протекании тока происходят химические процессы.

Описание:

В стакан с водой поместили два электрода, подключенные к источнику тока, в цепи в качестве индикатора тока взяли лампочку. Если замкнуть такую цепь, лампа гореть не будет, что означает отсутствие тока, а это значит, что в цепи есть разрыв, и вода сама по себе ток не проводит.

Но если в стакан добавить некоторое количество NaCl – поваренной соли – и повторить замыкание, то лампочка загорится. Это значит, что в стакане между катодом и анодом начали двигаться свободные носители заряда, в данном случае ионы (рис. 1).

Рисунок 1. Схема опыта

Откуда во втором случае (в соленой воде) берутся свободные заряды для протекания тока? Дело в том, что вода имеет полярные молекулы (рис. 2).

Рисунок 2. Полярность молекулы воды

При добавлении в воду соли молекулы воды ориентируются таким образом, что их отрицательные полюса находятся возле натрия, положительные – возле хлора. В результате взаимодействий между зарядами молекулы воды разрывают молекулы соли на пары разноименных ионов. Ион натрия имеет положительный заряд, ион хлора – отрицательный (рис. 3). Именно эти ионы и будут двигаться между электродами под действием электрического поля.

Рисунок 3. Схема образования свободных ионов

При подходе ионов натрия к катоду он получает свои недостающие электроны, ионы хлора при достижении анода отдают свои. Протекает электрический ток – лампочка горит.

Источник