14.02 Електричний струм в рідинах та газах. Цікаві запитання

Електроліз води вбиває усі бактерії в воді, тому створення водню за допомогою електролізу — це ідеальний спосіб очистити воду для використання в екологічних джерелах енергії. Водень, до того ж, можна використовувати у всіх транспортних засобах, заміняючи бензин на абсолютно екологічне паливо.

Отриманий водень можна використовувати у водневих паливних елементах. Вони виробляють електроенергію, комбінуючи водень із киснем, виділяючи лише воду. Це екологічна альтернатива викопному паливу для авто або генераторів.

Рідкі метали, як-от ртуть чи сплави на основі галію, можна використовувати для гнучкої електроніки. Вони дозволяють створювати змінні схеми, розтяжні датчики та навіть самовідновлювані провідники для носимих пристроїв.

Рідкі метали не можна використовувати в електроніці, бо вони погано проводять струм і навіть можуть порушити стабільність сигналу, якщо їх помістити в будь-який електричний пристрій.

Цей ефект використовується у газорозрядних лампах (наприклад, неонових вивісках) та в іонізаційних детекторах диму. Також це основа плазмових куль, які можна зробити вдома з мікрохвильової лампи!

Газ у звичайних умовах може проводити струм лише через тепло, тому плазмові кулі можна використовувати для обігріву приміщень, замінюючи традиційні обігрівачі.

Іскровий розряд можна використовувати для бездротового передавання електрики на великі відстані, просто підключивши провідники до атмосферного повітря і випускаючи струм у вигляді розрядів. Це дуже ефективно й дешево!

Використовуються в запальниках (п’єзоелектричні механізми), дефібриляторах у медицині, плазмових двигунах для космічних апаратів, а також у системах запалювання двигунів внутрішнього згоряння.

Комбінація різних газів дає унікальні кольори:

Неон → червоний

Аргон → фіолетовий

Криптон → білий

Гелій → жовтий

Суміші газів дають цікаві відтінки (наприклад, синьо-зелені неонові вивіски).

Комбінація газів, як-от неон і кисень, дає унікальний зелений колір, а сам процес газорозряду можна використовувати для створення кольорових екранів для телевізорів. Ці екрани працюють за принципом зміни кольору газу залежно від напруги.

Дуговий розряд використовують для утворення магнітних полів, що дозволяють створювати повністю автономні двигуни для автомобілів, які не потребують палива. Це економить до 80% енергії.

Окрім різання металів, його використовують у:

Зварюванні (дугове зварювання).

Виробництві штучних алмазів.

Створенні плазмових генераторів для очищення газів та води.

Північне сяйво можна відтворити, просто ввімкнувши великий магніт у вакуумній камері. Магніт притягне електрони, і ті створять яскраве світло, подібне до північного сяйва.

У лабораторії можна створити схожий ефект у вакуумній камері з газами (наприклад, азотом та киснем) та впливати на них електричним полем. Такі експерименти допомагають досліджувати фізику верхніх шарів атмосфери.

Можна взяти батарейку, дві канцелярські скріпки (як електроди) та світлодіод. Підключити їх у коло з водою та спостерігати:

Чиста дистильована вода майже не проводить струм.

Додавши сіль або лимонну кислоту, можна помітити, що світлодіод починає світитися, бо розчин стає електролітом.

Якщо покласти шматочок льоду у воду, він почне проводити струм, бо лід має структуру, що дозволяє електричним частинкам рухатись. Тому вода завжди проводить струм, навіть якщо вона чиста.