Efectul magnetic al conductorilor ionici

Experiment : curent electric în jurul conductor ionic
Să considerăm un circuit ca în Fig . 1 format dintr-o sursă de curent continuu , un conductor ionic și un conductor metalic cu aceeași secțiune conductor ionic ca . Lungimea laturii PM este acerca de 40 cm atat pentru sofer cat conductor ionic și metalice și prezintă aceeași lungime și destul de aceeași secțiune . Driverul ionic se face printr-un tub secționat cu un volum adecvat de lichid ( a se vedea o vedere sporită a secțiunii transversale în fig . 1 ) . Pentrusimplitate de interpretare ,experimentul se face cu o soluție de KCl ( ambele ioni au destulaceeași mobilitate în soluție ) .
magnetic - curent in jurul - ionic - conductoare
 
Figura 1 . Măsurarea curentului electric
În ceeacircuitul curentului electric într -un recipient care conține o soluție este mai mică , datoritărezistenței opuse de soluție , este nevoie de o sursă de curent continuu puternic . Cu o sursă Abilitatea de a furniza cel puțin 12 V și 3 A , efectele magnetice din jurul PM porțiune acircuitului sunt folosind un ac comună magnetic observat . În cazbucla conductoare ionic se face printr-un tub de plastic ,curentul trebuie să fie chiar mai mare, deoarece în jurul câmpului magnetic conductor ionic este ecranată detub de plastic .
În experimentul nostru magnetic observat atât efectele sunt parte metalic și ionic al secțiunii a circuitului ( acul magnetic este perturbat de alinierea acesteia NS și se rotește în conformitate cu direcția curentului electric livrat cu sursă de curent continuu ) .
Să ne schimbasoluție cu o soluție de acid sulfuric . În acest caz , de la electrochimie , știm că mobilitatea de protoni ( cation ) este mult mai mare atunci mobilitatea specii sulfuric ) . Chiar și în acest caz , câmpul magnetic în jurul șoferului ionic are același sens ca și câmpul magnetic în jurul partea metalică .
Chiar și o altă posibilitate , să ne considerăm o soluție de KOH ca electrolit . În acest cazmobilitatea anionilor hidroxil este de 3 ori mai mare atunci mobilitate ale cation de potasiu . Din nou ,câmpul magnetic în jurul unei porțiuni ionic al circuitului păstreazăaceeași direcție ca șicâmpul magnetic în jurul valorii departea metalică a circuitului .
Rezultatele obținute par a fi în acord cu alte replici ale acestui experiment . După cum este descris comparație cu un experiment similar într-o carte experimental bine cunoscut - Demonstratii chimice , ( . Vol. IV , Bassam Shakhashiri , capitolul 11.1 - câmp magnetic de la o soluție efectuarea ) este prezentată mai jos :
Așezați transparent .... busola de pe proiector . Pune sârmă de cupru pe busola și aliniați-l astfel încât să fie paralelă cu acul busolei . Clip una dintre firele de la baterie la un capăt al firului . Atingă o altă condus lacelălalt principal al firului . Când se realizează un contact ,acul busolei va roti până când acesta este perpendicular pe fir . Scoateți firul de sârmă și acul va reveni la pozitiile anterioare . Desfacețiplumb bateria de laun capăt al firului și a se atașa lacelălalt capăt alfirului . Atingeți -al doilea cablu la capătul opus al firului . De data aceastaacul busolei se va roti în direcția opusă a deveni perpendicularsârmă . Deconectați bateria și acul busolei va reveni la poziția inițială . Scoateți firul de la proiector .
Setați suportul deține tubul de 2M H2SO4 pe proiector . Aliniați secțiunea orizontală a tubului astfel încât să fie paralelă că, cu timpul ac imediat pe busola . Partea inferioară a tubului Trebuie să atingi vârfulbusolă . Conectați un plumb de12 V alimentare la unul dintreelectrod întub . Cualimentarea oprită , conectați celălalt duce lacelălalt electrod . Porniți sursa de alimentare . Acul busolei se va transforma până în momentul imediat perpendicular pe tub . Opriți alimentarea cu energie electrică . Acul busolei va reveni la poziția inițială . Inversa conectarea la sursa de alimentare . Acul busolei se va roti în sens invers a deveni perpendicular pe tub . Opriți alimentarea cu energie electrică și acul va reveni la poziția sa inițială .....

 Discuții :
Demonstrația unul dintre efectele fizice aletrecerea unui curent electric , și anume , un câmp electric .
Fluxul de curent electric produce un câmp magnetic , vreme fluxurile de curent printr-un driver metalic , în formele de electroni sau printr-o soluție de electrolit , în formele de ioni .
Câmpul magnetic este detectată În această demonstrație cu o busolă magnetică . Când acul este plasat într-un câmp magnetic , se aliniază paralel cu domeniul în sine . În absența altor domenii , câmpul magnetic al Pământului produce acul pentru a alinia l de sine într-o direcție sud la nord .
Legătura dintre fenomenele actuale și magnetice electrice a fost observată în 1819 de către Oersted . Am văzut același efect prezentate în această demonstrație a faptului că un ac magnetic sa deplasat când un curent electric curgea printr-un fir din apropiere .
O sarcină electrică în mișcare generează un câmp magnetic . Acest câmp magnetic va interacționa cu orice alt câmp magnetic . Toate atomi Conțin sarcinilor mobile , și anume , electronii care inconjoara nucleul .
Când o busola este plasat într-un câmp magnetic , acul se aliniază cu câmpul în sine . Pentru că Pământul are un câmp magnetic săptămână orientat pe axa sa de rotație , o busola , de obicei, ne aliniem la această axă Dacă busola este plasat într -un domeniu mai puternic atunci de pământ .
În această demonstrație busola este plasat într-un câmp magnetic creat de un curent electric care curge în direcția nord- sud . Când un curent în conductorul compasul magnetic se rotește dealiniere la nord la sud . Acest lucru indica faptul ca campul magnetic creat de curentul câmpului electric pământ , apoi mai mare magnetic , și au o altă direcție , mai precis , domeniul este perpendiculară pe direcția fluxului de curent . Direcția în care acul busolei se transformă de asemenea, depinde de direcția pe fluxurile de curent .
Acul busolei deviază Când se aplică tensiunea electrozi într -o apropiere între soluție . Aceasta indică faptul că sarcinile electrice se deplasează în soluție . Acesti ioni se deplasează taxe : sulfat de hidrogen pozitiv și negativ .
Conductivitatea electrică a unei soluții electrolitice nu este la fel de mare ca cea a unui metal. Prin urmare, tensiunea aplicată între electrozi care trebuie să fie mai mare , apoi aplicată conductorului , în scopul de a produce laacelași curent electric în cele două conductoare .
În ciudatensiune mai mare ,curentul însoluție este probabil să fie doar o zecime din care în cablul . Curent slab însoluție va produce un câmp magnetic mai slab , deciacul busolei nu se poate roti în măsura sau cât mai repede o face aproapefir conductor . Acest lucru determinăcâmpul magnetic produs decurentul însoluție să fie mai difuză Că aproapesârmă . Ceea ce va contribui la o rotație mai puțin dramatică a acului . Urmare, este necesar să se pune tubul de efectuarea soluție cât mai aproape deacul compasului posibil .

Atunci când curentul curge printr-o soluție , două tipuri de conductions apar . Însoluție ,deplasarea ionilor conducecurentul electric . Anioni sulfat muta într-o direcție și ionii de hidrogen se deplaseze în direcția opusă . În cablul conectat la electronii și în electrozicurent este realizată de electroni în mișcare . La suprafața electrozilor , schimbările actuale de la electron lui Ion Purtat Purtat . Această transformare este posibilă numai în cazul în care toate electronii sunt adaugate sau eliminate din ioni .
Astfel de adăugarea și eliminarea de rezultat ioni în transformarea chimică

Ce o prezentare frumos , dar ceea ce o interpretare absurdă .....
Pentru simplitate , voi începe cu rezultatul așteptat, atunci când o soluție KCl este utilizat în driver ionic . În ceea ce privește mobilitatea specii K (0.000670) este destul de aceeași mobilitate ca de specii de clor (0.000678) , opuse Mișcările lor vor avea ca rezultat un efect nul magnetic ( Fig. 2 ) . Aceasta este simplă și directă ca , plus 2 și minus 2 dă un rezultat nul . Ca urmare, nu ar trebui să fie un câmp magnetic în jurul partea metalică din circuit, dar nu un efect magnetic în jurul parte ionic a circuitului .
 
magnetic - curent in jurul - ionic - conductor01
În figura 2 . Deplasarea taxă în interiorul conductor metalic și ionic
Ce trebuie să se întâmple când o soluție de acid sulfuric este utilizat în driver ionic ?
În acest caz , în măsura în care hidrogenul pozitiv se mișcă mai repede atunci specii specii sulfuric ,câmpul magnetic în jurul porțiunii ionică a circuitului trebuie să fie opusă ( cel puțin pentru o perioadă de timp ) pentrucâmpul magnetic în jurul porțiunii metalic al circuitului . Nici un astfel de efect a fost vreodată Observat ...
 
magnetic - curent in jurul - ionic - conductor02
În figura 2 . Deplasarea taxă în interiorul conductor metalic și ionic
Rezultatele experimentale exclude completinterpretarea curent pentru efectul mișcării ionice de taxe . Dacă , după un interval de timpviteza de Ambele cationi și anioni devine egal , există o suprapunere cu situația anterioară ....
Ce trebuie să se întâmple când soluție de KOH este utilizat ca șofer ionic ?
În acest cazmobilitatea speciilor de potasiu este mai mic , atunci mobilitatea speciilor hidroxil șicâmpul magnetic în jurul șoferului păstreazăaceeași orientare așa jurulpărții metalice , numai dimensiunea sa trebuie să fie diminuată ....
Numai această parte aexperimentului aretendința de a se potrivi cu rezultatele experimentale . Dar, așa cum va fi prezentat în carte , în care sunt detaliate aspectele cantitative , chiar și acest caz nu poate fi explicat în electromagnetism curent .
 
 
Un nou subsol pentru electromagnetism ca un întreg trebuie să fie cadru în Iar acest lucru a fost început în jurul anului 2005. În acest interval de timp ,știința oficială a făcut tot posibilul să -l împiedice și să-și petreacă cât mai mulți bani posibil, pe prostii ...

Figure 1. Electric current measurement

Figure 2. Charge displacement inside metallic and ionic conductor