液体和气体中的电流
液体中的电流
在金属导体中 电 由自由电子的定向运动形成，并且构成导体的物质没有发生变化。
这样的导体，其中电流的通过不伴随其物质的化学变化，被称为一流导体……它们包括所有金属、煤和许多其他物质。
但在自然界中也有这样的电流导体，电流通过时会发生化学现象。这些导体被称为第二类导体……它们主要包括酸、盐和碱的各种水溶液。
如果你把水倒入一个玻璃容器中，加入几滴硫酸（或其他酸或碱），然后取两块金属板并在上面连接电线，将这些金属板放入容器中，并接通电流源通过开关和电流表到电线的另一端，然后气体就会从溶液中释放出来，只要电路闭合，它就会一直持续下去。酸化水确实是导体。此外，板将开始被气泡覆盖。然后这些气泡就会从盘子上脱离出来。
当电流通过溶液时，会发生化学变化，导致气体释放。
它们被称为第二类电解质的导体，当电流通过时，电解质中发生的现象就是电解。
浸入电解质中的金属板称为电极；它们中的一个连接到电流源的正极，称为阳极，另一个连接到负极，称为阴极。
是什么决定了液体导体中电流的通过？事实证明，在这种溶液（电解质）中，酸分子（碱、盐）在溶剂（在本例中为水）的作用下分解成两种成分，一部分分子带正电荷，另一部分带正电荷负一。
带电荷的分子粒子称为离子……当酸、盐或碱溶解在水中时，溶液中会产生大量的正离子和负离子。
现在应该清楚为什么电流通过溶液，因为在连接到电流源的电极之间， 潜在差异换句话说，其中一个带正电，另一个带负电。在这种电位差的影响下，正离子开始向负电极 - 阴极和负离子 - 向阳极混合。
于是，离子的无序运动变成了负离子向一个方向和正离子向另一个方向有序的相反运动。这种电荷转移过程是电流通过电解质的流动，只要电极之间存在电位差就会发生。随着电位差的消失，通过电解质的电流停止，离子的有序运动被打乱，混乱的运动再次开始。
例如，考虑电解现象，当电流通过硫酸铜 CuSO4 溶液时，铜电极低入其中。
电流通过硫酸铜溶液时发生电解的现象：C——装有电解液的容器，B——电流源，C——开关
离子也会反向移动到电极。正离子为铜离子 (Cu)，负离子为酸残基 (SO4)。铜离子在与阴极接触时会被放电（将丢失的电子附在自己身上），即转化为纯铜的中性分子，并以最薄（分子）的形式沉积在阴极上） 层。
到达阳极的负离子也被喷射出来（提供多余的电子）。但与此同时，它们与阳极的铜发生化学反应，结果铜分子 Cti 被添加到酸残基 SO4 中，并形成硫酸铜分子 CnasO4 并返回到阳极电解质。
由于这个化学过程需要很长时间，铜沉积在阴极上，从电解液中释放出来。在这种情况下，由于第二个电极（阳极）的溶解，电解液代替了进入阴极的铜分子，接受了新的铜分子。
如果用锌电极代替铜电极，并且电解液是硫酸锌 ZnSO4 溶液，也会发生相同的过程。锌也会从阳极转移到阴极。
因此，金属和液体导体中的电流之间的区别在于，在金属中，电荷载流子只是自由电子，即电解液中带负电荷 电 由带相反电荷的物质粒子携带——离子以相反的方向移动。这就是为什么据说电解质具有离子导电性。
B. S. Jacobi 于 1837 年发现了电解现象，他进行了大量实验来研究和改进电流的化学源。雅可比发现，当电流通过时，将其中一个电极置于硫酸铜溶液中，并涂上一层铜。
这种现象称为电铸，现在有非常大的实际应用。这方面的一个例子是在金属物体上涂上一层薄薄的其他金属，例如镀镍、镀金、镀银等。
气体中的电流
气体（包括空气）在正常情况下不导电。例如，一个目标 架空线用电线彼此平行悬挂，它们被一层空气隔离开来。
但在高温、电位差大等原因的影响下，气体像液体导体一样发生电离，即气体分子的粒子大量出现在其中，作为电的载体，有助于通过通过气体的电流。
但同时，气体的电离与液体导体的电离不同。如果分子在液体中分裂成两个带电部分，那么在气体中，在电离作用下，电子总是从每个分子中分离出来，离子仍然以分子带正电部分的形式存在。
只需停止气体的电离，因为它不再导电，而液体始终保持电流的导体。因此，气体的导电性是一种暂时现象，取决于外因的作用。
然而，还有一点 放电类型称为电弧放电或简称为电弧。电弧现象是在 19 世纪初由第一位俄罗斯电气工程师 V. V. Petrov 发现的。
V.V. 彼得罗夫进行了大量实验，发现在连接到电流源的两块煤之间，空气中出现连续放电，并伴有强光。 V.V. 彼得罗夫在他的著作中写道，在这种情况下，“黑暗的平静可以被足够明亮地照亮”。因此，第一次获得了电灯，另一位俄罗斯电气工程师 Pavel Nikolayevich Yablochkov 将其实际应用。
“Svesht Yablochkov”的工作基于电弧的使用，他在当时对电气工程进行了一场真正的革命。
如今，电弧放电用作光源，例如聚光灯和投影设备。电弧放电的高温使其可用于 电弧炉装置… 目前，由高电流驱动的电弧炉用于许多行业：熔炼钢、铸铁、铁合金、青铜等。而在 1882 年，NN Benardos 首次将电弧放电用于切割和焊接金属。
在气管、荧光灯、稳压器中，获得电子和离子束，即所谓的辉光气体放电。
火花放电 用于使用球形火花隙测量大电位差，其电极是两个表面抛光的金属球。球被移开，并对它们施加可测量的电位差。然后将球靠得更近，直到火花在它们之间传递。知道了球的直径，它们之间的距离，空气的压力，温度和湿度，他们根据特殊的表格找到了球之间的电位差。使用这种方法，可以以百分之几的精度测量数万伏特量级的电位差。