Действия электрического тока

Действия электрического тока

Электрический ток в твёрдых проводниках представляет из себя упорядоченное движение электронов. Каждый твёрдый проводник имеет кристаллическое строение, в узлах которой находятся положительные ионы. Поначалу проводник состоит из атомов химического элемента (состав проводника). Если пустить электрическое поле, от этих атомов будут отделяться электроны с внешней электронной оболочки, и атомы превращаются в положительные ионы, которые находятся в узлах кристаллической решётки. Электрический ток распространяется в проводниках с огромной скоростью, приближающейся к скорости света (299 792 458 м/с), но сами электроны движутся гораздо медленнее (в проводах их скорость составляет несколько миллиметров в секунду). Если выключить электрическое поле, электроны присоединяются к положительным ионам, находящимися поблизости и эти ионы превращаются снова в атомы. Электрический ток также, например, в лампочке нагревает её спираль.

Химическое действие тока

В электролитах движутся ионы (катионы и анионы). При взаимодействии электролита с молекулами воды, диполи воды своими кончиками присоединяются к катионам металла. В последствие у электролита разрушается кристаллическая решётка, что ведёт к образованию гидратов, то есть освобождаются гидратированные ионы.

Магнитное действие тока

Электрический ток создает магнитное поле, которое можно обнаружить по его действию на постоянный магнит. Например, если к проводнику по которому протекает электрический ток, поднести компас, стрелка компаса, представляющая собой постоянный магнит, придет в движение. Если изначально стрелка компаса была расположена вдоль силовых линий магнитного поля земли, то после приближения к проводнику с электричсеим током, стрелка соориентируется вдоль силовых линий магнитного поля проводника.

Катушка, состоящая из намотанного провода и сердечника, притягивает к себе частички металлов. Поскольку и катушка, и сердечник состоят из разных проводников, электроны переходят на разные проводники.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Действия электрического тока» в других словарях:

Предельная коммутационная способность циклического действия электрического реле — 117. Предельная коммутационная способность циклического действия электрического реле D. Schaltvermögen bei Schaltspielen E. Limiting cyclic capacity F. Pouvoir limite de manoeuvre Наибольшее значение тока, которое выходная цепь электрического… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 19350-74: Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения — Терминология ГОСТ 19350 74: Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения оригинал документа: 48. Активное статическое нажатие токоприемника Нажатие токоприемника на контактный провод при медленном увеличении его… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Химический источник тока — (аббр. ХИТ)  источник ЭДС, в котором энергия протекающих в нём химических реакций непосредственно превращается в электрическую энергию. Содержание 1 История создания 2 Принцип действия … Википедия

ГОСТ Р 52726-2007: Разъединители и заземлители переменного тока на напряжение свыше 1 кВ и приводы к ним. Общие технические условия — Терминология ГОСТ Р 52726 2007: Разъединители и заземлители переменного тока на напряжение свыше 1 кВ и приводы к ним. Общие технические условия оригинал документа: 3.1 IP код: Система кодирования, характеризующая степени защиты, обеспечиваемые… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Генератор переменного тока — Эта страница требует существенной переработки. Возможно, её необходимо викифицировать, дополнить или переписать. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К улучшению/23 октября 2012. Дата постановки к улучшению 23 октября 2012 … Википедия

Источники тока — устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую. По виду преобразуемой энергии И. т. условно можно разделить на химические и физические. Сведения о первых химических И. т. (гальванических элементах и аккумуляторах)… … Большая советская энциклопедия

Потенциал действия (action potential) — П. д. это самораспространяющаяся волна изменения мембранного потенциала, к рая последовательно проводится но аксону нейрона, перенося информ. от клеточного тела нейрона до самого конца его аксона. При нормальной передаче информ. в нервных сетях П … Психологическая энциклопедия

ПОДВИЖНОСТЬ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА — величина, характеризующая электрические свойства (см.) и полупроводников (см.), равная отношению средней установившейся скорости движения носителей тока (электронов, уст ионов, дырок) в направлении действия электрического поля к напряжённости Е… … Большая политехническая энциклопедия

Аэротермические электростанции циклонного действия — Изобретение аэротермических электростанций связано с наблюдениями за тепловыми воздушными потоками, поднимающимися в атмосфере. Идеально видеть их ламинарными, но это трудно осуществимая задача, они всегда буду подвержены турбулентности, причем… … Википедия

Действия электрического тока: тепловое, химическое, магнитное, световое и механическое

Электрический ток в цепи всегда проявляется каким-нибудь своим действием. Это может быть как работа в определенной нагрузке, так и сопутствующее действие тока. Таким образом, по действию тока можно судить о его наличии или отсутствии в данной цепи: если нагрузка работает — ток есть. Если типичное сопутствующее току явление наблюдается — ток в цепи есть, и т. д.

Вообще, электрический ток способен вызывать различные действия: тепловое, химическое, магнитное (электромагнитное), световое или механическое, причем разного рода действия тока зачастую проявляются одновременно. Об этих явлениях и действиях тока и пойдет речь в данной статье.

Тепловое действие электрического тока

При прохождении постоянного или переменного электрического тока по проводнику, проводник нагревается. Такими нагревающимися проводниками в разных условиях и приложениях могут выступать: металлы, электролиты, плазма, расплавы металлов, полупроводники, полуметаллы.

В простейшем случае, если, скажем, через нихромовую проволоку пропустить электрический ток, то она нагреется. Данное явление используется в нагревательных приборах: в электрочайниках, в кипятильниках, в обогревателях, электроплитках и т. д. В электродуговой сварке температура электрической дуги вообще доходит до 7000°С, и металл легко плавится, — это тоже тепловое действие тока.

Выделяемое на участке цепи количество теплоты зависит от приложенного к этому участку напряжения, значения протекающего тока и от времени его протекания (Закон Джоуля — Ленца).

Преобразовав закон Ома для участка цепи, можно для вычисления количества теплоты использовать либо напряжение, либо силу тока, но тогда обязательно необходимо знать и сопротивление цепи, ведь именно оно ограничивает ток, и вызывает, по сути, нагрев. Или, зная ток и напряжение в цепи, можно так же легко найти количество выделяемой теплоты.

Химическое действие электрического тока

Электролиты, содержащие ионы, под действием постоянного электрического тока подвергаются электролизу — это и есть химическое действие тока. К положительному электроду (аноду) в процессе электролиза притягиваются отрицательные ионы (анионы), а к отрицательному электроду (катоду) — положительные ионы (катионы). То есть вещества, содержащиеся в электролите, в процессе электролиза выделяются на электродах источника тока.

Например, в раствор определенной кислоты, щелочи или соли погружают пару электродов, и при пропускании электрического тока по цепи на одном электроде создается положительный заряд, на другом — отрицательный. Ионы содержащиеся в растворе начинают откладываться на электроде с противоположным зарядом.

Скажем, при электролизе медного купороса (CuSO4), катионы меди Cu2+ с положительным зарядом движутся к отрицательно заряженному катоду, где они получают недостающий заряд, и становятся нейтральными атомами меди, оседая на поверхности электрода. Гидроксильная группа -OH отдаст электроны на аноде, и в результате выделится кислород. Положительно заряженные катионы водорода H+ и отрицательно заряженные анионы SO42- останутся в растворе.

Химическое действие электрического тока используется в промышленности, например, для разложения воды на составляющие ее части (водород и кислород). Также электролиз позволяет получать некоторые металлы в чистом виде. С помощью электролиза покрывают тонким слоем определенного металла (никеля, хрома) поверхности — это нанесение гальванических покрытий и т.д.

В 1832 году Майкл Фарадей установил, что масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит. Если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток I, то справедлив первый закон электролиза Фарадея:

Здесь коэффициент пропорциональности k называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.

Магнитное действие электрического тока

При наличии электрического тока в любом проводнике (в твердом, жидком или газообразном) наблюдается магнитное поле вокруг проводника, то есть проводник с током приобретает магнитные свойства.

Так, если к проводнику, по которому течет ток, поднести магнит, например в виде магнитной стрелки компаса, то стрелка повернется перпендикулярно проводнику, а если намотать проводник на железный сердечник, и пропустить по проводнику постоянный ток, то сердечник станет электромагнитом.

В 1820 году Эрстед открыл магнитное действие тока на магнитную стрелку, а Ампер установил количественные закономерности магнитного взаимодействия проводников с током.

Магнитное поле всегда порождается током, то есть движущимися электрическими зарядами, в частности — заряженными частицами (электронами, ионами). Противоположно направленные токи взаимно отталкиваются, однонаправленные токи взаимно притягиваются.

Такое механическое взаимодействие происходит благодаря взаимодействию магнитных полей токов, то есть это, в первую очередь, — магнитное взаимодействие, а уж потом — механическое. Таким образом, магнитное взаимодействие токов первично.

В 1831 году, Фарадей установил, что изменяющееся магнитное поле от одного контура порождает ток в другом контуре: генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Логично, что именно магнитное действие токов используется по сей день и во всех трансформаторах, а не только в электромагнитах ( например, в промышленных).

Световое действие электрического тока

В простейшем виде световое действие электрического тока можно наблюдать в лампе накаливания, спираль которой разогревается проходящим через нее током до белого каления и излучает свет.

Для лампы накаливания на световую энергию приходится около 5% от подведенной электроэнергии, остальные 95% которой преобразуется в тепло.

Люминесцентные лампы более эффективно преобразуют энергию тока в свет — до 20% электроэнергии преобразуется в видимый свет благодаря люминофору, принимающему ультрафиолетовое излучение от электрического разряда в парах ртути или в инертном газе типа неона.

Более эффективно световое действие электрического тока реализуется в светодиодах. При пропускании электрического тока через p-n переход в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).

Лучшие излучатели света относятся к прямозонным полупроводникам (то есть к таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), например GaAs, InP, ZnSe или CdTe. Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS). КПД светодиода как источника света доходит в среднем до 50%.

Механическое действие электрического тока

Как было отмечено выше, каждый проводник, по которому течет электрический ток, образует вокруг себя магнитное поле. Магнитные действия превращаются в движение, например, в электродвигателях, в магнитных подъемных устройствах, в магнитных вентилях, в реле и т. д.

Механическое действие одного тока на другой описывает закон Ампера. Впервые этот закон был установлен Андре Мари Ампером в 1820 для постоянного тока. Из закона Ампера следует, что параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.

Законом Ампера называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током. Сила, с которой магнитное поле действует на элемент проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна току в проводнике и векторному произведению элемента длины проводника на магнитную индукцию.

На этом принципе основана работа электродвигателей, где ротор играет роль рамки с током, ориентирующейся во внешнем магнитном поле статора вращающим моментом M.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Поражение электрическим током

В результате действия электрического тока на организм возникают различные нарушения его жизнедеятельности вплоть до полной остановки сердца и угнетения работы легких. От сочетания характеристик электрического тока зависят его повреждающие возможности в конкретных условиях.

Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током:
1. Сила тока.
2. Род тока (постоянный или переменный). Постоянный ток напряжением до 300-500 В менее опасен, чем переменный, но при большем напряжении постоянного тока опасность получить от него смертельную травму значительно возрастает (при более высоких значениях постоянный ток более опасен вследствие его электролитического действия). Возможности травмирования у переменного и постоянного тока напряжением в 500 В примерно равные.

Ток, проходящий
через человека Характер воздействия
Переменный ток Постоянный ток
50-60 Гц;
0,5-1,5 мА Начало ощущения, лёгкое дрожание пальцев рук; Не ощущается

2,0-3,0 мА Сильное дрожание пальцев рук; Не ощущается

5,0-7,0 мА Судороги в руках; Зуд, ощущение нагрева

8,0-10,0 мА Руки трудно, но ещё можно оторвать от электродов.
Сильные боли в пальцах, кистях рук и предплечьях; Усиление нагрева

20-25 мА Паралич рук, оторвать их от электродов невозможно.
Очень сильные боли. Дыхание затруднено; Ещё большее усиление нагрева. . Незначительное сокращение мышц рук

50-80 мА Паралич дыхания. Начало фибрилляции сердца; Сильное ощущение нагрева. Сокращение
мышц рук. Судороги, затруднение дыхания.

90-100 мА Паралич дыхания. При длительности 3 с и более —
паралич сердца; Паралич дыхания

3. Частота электрического тока. Опасность действия тока снижается с увеличением его частоты. При частоте переменного тока от 40 до 60 Гц опасность смертельного повреждения наибольшая. При значительном увеличении частоты тока, например до 10 000 Гц и выше, даже при большом напряжении (1500 В) и силе тока 2-3 ампера повреждения не возникают.
4. Продолжительность действия тока. При длительном действии электрического тока из – за потовыделения снижается сопротивление кожи человека.
5. Путь электрического тока. Наиболее опасно, когда ток проходит через жизненно важные органы.
6. Сопротивление тела человека и его отдельных частей различно. Например при снятом роговом слое кожи, сопротивление внутренних органов не превышает 800 Ом. Нормальная сухая кожа имеет сопротивление 10 – 100 кОм, влажная – 1000 Ом. Принято считать что сопротивление тела человека равно 1000 Ом.
7. Состояние кожных покровов лиц, употреблявших этиловый алкоголь, способствует поражению электрическим током.
8. Индивидуальные свойства человеческого организма. Здоровые и физически крепкие люди легче переносят воздействие электрического тока, чем больные и ослабленные. Менее устойчивы к воздействию электрического тока дети, пожилые люди.
9. Имеет значение и площадь контакта человека с токоведущими частями.
10. Риск поражения электрическим током и тяжесть последствий увеличиваются, к примеру, во влажной среде, во время дождя или снегопада. Опасные напряжения.
При содержании влаги 60 – 70%, или в помещении с железными или бетонными полами, если существует вероятность одновременного касания корпуса и пола – это помещение с повышенной опасностью.
При содержании влаги 100%, наличии вредной среды – это особо опасные помещения.
Наружные электроустановки – это установки, находящиеся на улице под открытым небом.
В помещениях с повышенной опасностью и в помещениях без повышенной опасности – опасным считается напряжение выше 42 В.
В особо опасных помещениях и наружных электроустановках – опасным считается напряжение выше 12 В.

Основные источники поражения электрическим током:

1. Оголенные провода под напряжением.
2. Незаземленные корпуса устройств, оказавшиеся под напряжением (нарушение изоляции и замыкание проводника под напряжением на корпус или иные причины).
3. При высоком напряжении электрического тока повреждение человека может происходить без непосредственного контакта с проводником на расстоянии от него, особенно в сырую погоду, когда воздух обладает повышенной электропроводностью. Травма возможна на расстоянии до 30 см и даже более при нахождении человека у линии высоковольтной передачи.
4. При попадании на землю токонесущего провода линии высоковольтной передачи, человек идущей по земле в районе до десяти шагов от провода может получить повреждение от так называемого шагового напряжения. Ток проходит из одной ноги в другую, от возникающей судороги ног человек может упасть и тогда путь электрического тока может пройти через область сердца или голову, что приведет к смерти.
5. Повреждения от атмосферного электричества. Молния представляет собой электрический разряд, напряжение тока в котором достигает миллионов вольт, сила тока — сотен тысяч ампер. Поражающими факторами при действии молнии будут: громадный электрический ток; световое и звуковое воздействие; ударная волна; а также механическая и тепловая энергия, получающиеся от преобразования электрической энергии. Действие молнии сходно с действием электрического тока очень высокого напряжения и большой мощности. Продолжительность действия ограничивается долями секунды. Поражение атмосферным электричеством не всегда заканчивается смертью, травма может закончиться расстройством здоровья той или иной степени.
6. Воздействие электрическим током может вызвать движение тела и последующую травму (например резкое отдергивание руки с отверткой и ранение ей, разгиб тела и удар головой и т.п.).

Электрический ток воздействует на организм человека в целом по шоковому типу, приводя к расстройству дыхания и кровообращения. При прохождении тока через ткани тела он оказывает сильное болевое воздействие на рецепторы, нервы, вызывает болезненные судороги мышц и спазм сосудов. В совокупности данные болевые воздействия вызывают болевой шок. Как правило, при значительной интенсивности электрического тока смерть наступает почти мгновенно от остановки дыхания и сердечной деятельности. Но возможны варианты и более длительного умирания человека.
При поражении человека электрическим током, сопровождающимся остановкой сердечной и дыхательной деятельности, человек может быть возвращен к жизни с помощью активных реанимационных мероприятий в виде закрытого массажа сердца и искусственного дыхания. Конечно же, реанимировать возможно только тех пострадавших, у которых воздействие тока не вызвало грубых разрушений органов и тканей тела. Прежде чем приступать к таким действиям, крайне важно убедиться, что контакта тела жертвы с токоносителем уже нет.

Изложенное выше объясняет, почему крайне важно:
Уметь оказать первую помощь
Соблюдать технику безопасности
Правильно выполнять проектирование, монтаж и ремонт электрической части любых устройств

Источники:
http://lawru.info/dok/2007/06/21/n288768.htm — Инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве
http://energ2010.ru/elb3.htm
http://www.labex.ru/page/sudmed_77.html
http://pochit.ru/fizika/33431/index.html
http://pombur.com/jelektrotehnika/61-opasnye-velichiny-jelektricheskogo-toka-i-naprjazhenija.html
http://phscs.ru/physics9g/action-electricity
ПУЭ — Правила устройства электроустановок
ПТЭЭП — ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
ИП и ИСЗ Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроинструментах
ПОТ — Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок
Правила противопожарного режима

Самищенко С.С. Судебная медицина: Учебник для юридических вузов. (Глава 16. ПОВРЕЖДЕНИЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА)
Меры электробезопасности в химической промышленности В. П. Кораблев, 175 с. ил. 20 см, М. Химия, 1983
Школьные учебники физики и ОБЖ — Действие электрического тока на человека
Чантурия А.В., Висмонт Ф.И. Ч- 18 Повреждающее действие электрического тока. (Патофизиологические аспекты): метод. реком. — Мн.: МГМИ, 2000. — 31 с.
Патологическая физиология. Под ред. А.Д. Адо и В.В. Новицкого. Изд-во Томского ун-та, Томск, 1994, 468 с.
Ажибаев К.А. Физиологические и патофизиологические механизмы поражения организма электрическим током. Изд. «Илим», Фрунзе, 1978, 267 с.
Каплан А.Д. Поражение электрическим током и молнией, Медгиз, М. 1951, 101с.
Манойлов В.Е. Электричество и человек, Л., Энергоатомиздат, 1982, 150 с.
Непочатых Г.П. Поражение электротоком. М., Медицина, 1971, 15 с.
Орлов А.Н., Саркисов М.А., Бубенко М.В. Электротравма. Л., Медицина, 1977, 151 с.
Хоменко В.И. К вопросу об отдаленных последствиях электротравмы. Судебномедицинские записки. Изд. «Штыница», Кишинев, 1977, с. 38.

Обнаружение и изучение действия электрического тока

Первые же опыты с электрическим током не могли не привести к открытию некоторых присущих ему свойств. Поэтому рассматриваемый период в истории электричества характеризуется главным образом обнаружением и изучением различных действий электрического тока. Масштабные исследования электрического тока в первые годы XIX в. привели к открытию его химических, тепловых, световых и магнитных действий.

В 1800 г. вскоре после получения известия об изобретении вольтова столба члены Лондонского королевского общества Антони Карлейль 17681840) и Вильям Никольсон (1753-1815) [5] произвели ряд опытов с вольтовым столбом, которые привели их к открытию нового явления: при прохождении тока через воду имело место выделение газовых пузырьков; исследовав выделявшиеся газы, они правильно установили, что это кислород и водород. Таким образом, впервые был осуществлен электролиз воды. Вскоре после опубликования работ А. Карлейля и В. Никольсона (1800) немецкий физик Иоганн В. Риттер (1776-1810) также осуществил разложение воды током. После открытия действия тока на воду ряд ученых заинтересовался вопросом о том, к каким результатам приведет пропускание тока через другие жидкости. В том же 1800 г. голландский химик Вильям Крейкшенк (1745-1800), пропуская ток через раствор поваренной соли, получил на отрицательном полюсе едкий натр, не подозревая, что здесь имела место вторичная реакция: поваренная соль разлагалась на Na и Cl, причем натрий, соединяясь с водой, образовывал едкий натр.

Указанные эксперименты положили начало исследованию химических действий гальванического тока, получивших впоследствии важное практическое применение.

Тепловые действия тока были обнаружены в результате накаливания тонких металлических проводников и воспламенения посредством искр легко воспламеняющихся веществ. Световые явления наблюдались в виде искр различной длины и яркости.

В 1802 г. итальянский ученый Джованни Д. Романьози (1761-1835) обнаружил, что электрический ток в проводнике вызывает отклонение свободно вращающейся магнитной стрелки, находящейся вблизи этого проводника. Однако тогда, в первые годы изучения электрического тока, явление, открытое Д. Романьози, имевшее, как впоследствии выяснилось, громадное значение, не получило должной оценки. Только позднее, в 1820 г., когда наука об электричестве достигла более высокого уровня, магнитное действие тока, описанное датским физиком Гансом Христианом Эрстедом (1777-1851), стало предметом глубокого и всестороннего изучения.

Среди многочисленных исследований явлений электрического тока, проведенных в первые годы после построения вольтова столба, наиболее выдающимися были труды первого русского электротехника, профессора физики Санкт-Петербургской медикохирургической академии, академика Василия Владимировича Петрова (1761-1834) (рис. 2.4): в них впервые была показана и доказана возможность практического применения электричества [9-11]. Рис. 2.4. В. В. Петров

Поистине трагическая судьба постигла этого выдающегося ученого, который в истории русской физики, по словам бывшего президента Академии наук СССР академика С. И. Вавилова, по значению своих трудов «непосредственно следует за М. В. Ломоносовым». Какие же заслуги нужно было иметь сыну скромного приходского священника в г. Обояни (Курской губернии), чтобы удостоиться звания академика Петербургской академии наук, значительная часть членов которой имела знатное происхождение, а многие были иностранцами! Несмотря на то что В. В. Петров был не только талантливым физиком и химиком, но и блестящим педагогом, основателем первого крупного физического кабинета, «превосходнейшего во всей Российской империи», он постоянно испытывал враждебное отношение официальных кругов. После смерти В. В. Петрова делается все для того, чтобы имя его было забыто. И это удалось: целое поколение русских физиков в течение полувека (1834-1886) ничего не знали о своем выдающемся соотечественнике. И только в 1886 г. был обнаружен его главный труд «Известия о гальвани- вольтов- ских опытах» (СПб., 1803). Книга вызвала огромный интерес. Видные физики выступают с докладами о вкладе В. В. Петрова в отечественную электротехнику, в 1887 г. в журнале «Электричество» появляется первая статья о забытом русском ученом.

В 30-х гг. ХХ в. были проведены более полные исследования трудов В. В. Петрова, а в 1935 г. Президиум ЦИК СССР принял постановление «Об ознаменовании столетия со дня смерти первого русского электротехника академика В. В. Петрова». В своих трудах по электричеству В. В. Петров собрал обширный опытный материал, который им был тщательно проанализирован: он глубоко понимал значение эксперимента для всестороннего изучения явлений природы. В. В. Петров писал: «. гораздо надежнее искать настоящего источника электрических явлений не в умствованиях, к которым доселе только прибегали почти все физики, но в непосредственных следствиях самих опытов».

Будучи хорошо знакомым с опытами, проводимыми с вольтовым столбом как в России, так и за границей, В. В. Петров пришел к правильному выводу о том, что наиболее полное и всестороннее изучение гальванических явлений возможно только при условии создания большой батареи, т. е. в современной терминологии — источника электрической энергии высокого напряжения. Поэтому он добивается у руководства Санкт-Петербургской медико-хирургической академии выделения средств для постройки «такой огромной величины батареи, чтобы оною можно было надежнее производить такие новые опыты», каких не производил никто из физиков.

В апреле 1802 г. батарея В. В. Петрова, состоявшая из 4200 медных и цинковых кружков, или 2100 медно-цинковых элементов (В. В. Петров называл ее «огромная наипаче батарея»), была готова. Она располагалась в большом деревянном ящике, разделенном по длине на четыре отделения (рис. 2.5). Стенки ящика и разделявших его перегородок были покрыты сургучным лаком. Общая длина гальванической батареи В. В. Петрова составляла 12 м — это был крупнейший в мире источник электрического тока. Как показали современные экспериментальные исследования с моделью батареи В. В. Петрова, электродвижущая сила этой батареи составляла около 1700 В, а максимальная полезная мощность — 60-85 Вт. Ток короткого замыкания батареи не превышал 0,2 А. Вначале В. В. Петров производил, как он указывал, уже известные опыты других физиков, а потом старался производить и такие опыты, «. о которых дотоле не имел никакого известия».

В. В. Петрову было хорошо известно, с каким интересом относятся в России к изучению явлений электрического тока. Поэтому в своей книге он подробно описал не только опыты с гальванической батареей, но и способы ее изготовления, ухода за ней, методику экспериментов и т. п.

В книге В. В. Петрова описаны его опыты по электролизу различных жидкостей, исследованию явлений прохождения электрического тока в разреженном воздухе, наблюдению «светоносных» явлений, сопровождающих действие электрического тока, изучению тепловых действий тока.

В. В. Петров впервые подошел к пониманию того, что действие батареи основано на химических процессах, происходящих в медно-цинковом гальваническом элементе, и правильно установил роль крайних металлических кружков, которые служили лишь проводниками электричества. Он также верно указал на то, что окисление поверхности металлических кружков вызывает ослабление действия батареи.

Петровым была впервые установлена важнейшая закономерность в электрической цепи — зависимость тока в проводнике от площади поперечного сечения проводника. Он правильно указал на то, что при увеличении площади поперечного сечения проводника ток в нем возрастает. Поэтому В. В. Петров раньше всех предшественников Г. Ома, сформулировавшего в 1826 г. известный закон, носящий его имя, установил, что через вещества, обладающие большим сопротивлением, гальвани-вольтовская жидкость (так он называл электрический ток. — Авт.) может протекать лишь тогда, когда «количество ее весьма знатно увеличится», т. е. в современной терминологии — при повышении напряжения в цепи. Термин «сопротивление» введен в электротехнику В. В. Петровым.