В жидкостях электрический ток, как и в других средах, может протекать благодаря направленному движению заряженных частиц. Характерной особенностью жидкостей является то, что в роли заряженных частиц могут выступать только ионы, так как электроны обладают чрезвычайно малой длинной пробега до прилипания к атому или молекуле. К тому же, многие растворы, называемые электролитами характеризуются диссоциацией молекул на положительно заряженные и отрицательно заряженные ионы. К электролитам относятся многие водные растворы солей, кислот и оснований. Спиртовые растворы неорганических соединений также проявляют свойства электролитов. Основное свойство электролитов — разложение его составных частей электрическим полем. Отрицательно заряженные ионы движутся (и осаждаются) к положительному электроду, положительно заряженные к отрицательному электроду. Диссоциация молекул в электролитах происходит в результате взаимодействия с полями молекул растворителя. Важной характеристикой электролита является степень диссоциации α равная числу диссоциировавших молекул к общему числу растворенных молекул. Величина $\alpha $ зависит от концентрации $n$ растворенного вещества. В равновесном состоянии /2/ $$ \frac{\alpha ^2}{1-\alpha}=\frac{K}{n}, $$ Где $K$ — константа, зависящая в свою очередь от температуры и давления раствора. Это соотношение называется законом разведения Освальда и следует из равенства скоростей диссоциации и рекомбинации ионов.

При движении в жидкости ион испытывает силу трения, которая при установившемся движении пропорциональна скорости. Аналогично движению в газовой среде, движение иона в жидкости можно характеризовать подвижностью. Подвижности положительно заряженных ионов $b^+$ отличаются от подвижности отрицательно заряженных $b^-$. Скорости ионов в электрическом поле с напряженностью $E$ будут: $$u^+ = b^+ E, \ u^-= - b^- E .$$ Концентрации отрицательны ионов и положительных равны $\alpha n$, так как раствор остается нейтральным на макроскопических размерах и плотность электрического тока в электролите: $$j = \alpha n (q^+ u^+ + q^- u^-).$$ В таблице 3.2 приведены значения подвижности ионов в воде при комнатной температуре для малой концентрации /2/.

Таблица 3.2

Назад к Самостоятельный разряд или далее к Описанию лабораторных работ «Электрический ток в газах и жидкостях»