Conduction de l'électricité dans les solides, les liquides et le corps humain
Conduction de l'électricité dans les solides, les liquides et le corps humain!
Toutes les substances sont composées d'atomes, qui ont des particules chargées appelées électrons et protons. Vous savez que l'électricité sous toutes ses formes est due aux charges sur ces particules. Lorsque des particules chargées se déplacent de manière ordonnée, nous obtenons un courant électrique.
Conduction dans les solides:
Parmi les solides, les métaux sont de bons conducteurs d'électricité. Dans les métaux, certains électrons ne sont pas très étroitement liés aux atomes. Ils se déplacent au hasard dans différentes directions au sein du métal.
Lorsqu'une tension est appliquée sur un morceau de métal, ces électrons se déplacent de manière ordonnée dans une direction. Ce flux d'électrons est le courant dans le métal. Dans la plupart des autres solides, les électrons sont étroitement liés aux atomes et ne sont pas facilement disponibles pour s'écouler. Donc, ils ne conduisent pas bien l'électricité.
Conduction dans les liquides:
Le métal en fusion et le mercure (un métal liquide) conduisent l'électricité. Le courant qui les traverse est constitué par le flux d'électrons. D'autres liquides conduisent l'électricité car ils contiennent des ions. Que sont les ions? Dans certaines conditions, un atome peut perdre un ou plusieurs électrons, qui sont ajoutés à un autre atome.
L'atome qui perd un électron (ou des électrons) a plus de protons que d'électrons. Ainsi, il devient chargé positivement. Et l'atome qui gagne les électrons a plus d'électrons que de protons. Ainsi, il devient chargé négativement.
Un atome ou un radical qui se charge en perdant ou en gagnant un ou plusieurs électrons est appelé un ion:
Les ions porteurs de charges opposées ont tendance à s’attirer et à se retenir. Cela peut conduire à la formation de composés appelés composés ioniques. Par exemple, un atome de sodium peut perdre un électron, qui est gagné par un atome de chlore. Ainsi, un ion sodium chargé positivement (Na + ) et un ion chlorure chargé négativement (CI - ) sont formés. Ceux-ci viennent ensemble pour former le composé ionique NaCl.
De même, l'iodure de potassium et l'oxyde de calcium se forment lorsque leurs ions de charge opposée se rejoignent.
Le tableau 11.1 donne d'autres exemples d'ions et des composés qu'ils forment.
Lorsqu'un composé ionique est dissous dans l'eau, il se divise en ses ions composants. Un liquide ou une pâte humide contenant des ions est appelé électrolyte. Lorsque le sel ordinaire (NaCl) est dissous dans l'eau, il se divise en ions Na + et Cl - . Une solution de sel ordinaire constitue donc un exemple d'électrolyte. En général, les acides et les solutions de sels et de bases sont des électrolytes.
Les ions sont libres de se déplacer dans un électrolyte. Lorsqu'une tension est appliquée aux électrodes placées dans l'électrolyte, les ions commencent à se déplacer de manière ordonnée. Les ions positifs se déplacent vers la cathode (électrode négative) et les ions négatifs se déplacent vers l'anode (électrode positive).
Leur écoulement constitue un courant à travers l'électrolyte. C'est pourquoi les liquides contenant des ions, tels que les acides et les solutions de sels et de bases, conduisent l'électricité. Lorsqu'un composé ionique fond, il se décompose en ions qui s'écoulent lorsqu'une tension est appliquée. Ainsi, les composés ioniques fondus sont également des électrolytes et conduisent l’électricité.
Courant à travers le corps humain:
Parfois, des personnes touchent accidentellement le câble d’alimentation ou un appareil électrique défectueux dont la surface est sous haute tension. Cela provoque un courant circulant à travers le corps au sol, produisant un choc électrique. La gravité du choc dépend de la magnitude du courant. Et la taille du courant dépend de nombreux facteurs, y compris la tension. Cela dépend aussi si le corps est sec ou humide.
L'eau du robinet, l'eau de pluie et la sueur contiennent des substances dissoutes qui aident à conduire l'électricité. Ainsi, lorsque le corps est mouillé, le courant qui le traverse est supérieur à celui qui l'aurait traversé s'il était sec. Une tension d'environ 100 volts produit une sensation de picotement si le corps est sec et que la personne porte des chaussures. Cependant, il peut provoquer de graves brûlures, voire la mort, si le corps est humide et les pieds nus.
