Elektromos áram hőhatása és vegyi hatása, élettani hatása

Hőhatás, fényhatás Joule-törvény: Ha egy homogén, R ellenállású vezetőszakaszban az áram hatására semmiféle kémiai reakció nem játszódik le, akkor benne, az áram által t idő alatt végzett. W = P*t = U*I*t munka teljesen hővé alakul.

Az elektromos áram hatásai Az elektromos áram hőhatása elektron fématom elmozdulása a hőmozgása miatt A vezető anyagban áramló töltéshordozók az anyagot alkotó más részecskékkel ütköznek és energiájuk egy része hőenergiává alakul, ami a vezető anyagának melegedését okozza. fématom A vezető anyaga melegszik. 3

Alkalmazás: vasaló, izzó, hegesztő, rezsó Az elektromos áram hatására a zseblámpa világít, mert izzószála felmelegszik, izzásba jön. OKA: A mozgó elektronok nekiütköznek a vezető atomjainak és molekuláinak. Ezeknek átadják mozgási energiájuk egy részét. Ha a molekulák rezgési energiája növekedik, az anyag hőmérséklete emelkedik.

Biztosítékok Az elektromos áram hőhatását használják ki az elektromos berendezések túláramvédelmét szolgáló olvadóbiztosító esetében is.

Az elektromos áram vegyi hatása U anód + - katód szénelektróda e- e- 2Cl-  Cl2 + 2e- Cu2+ + 2e-  Cu Cl rézbevonat Cu2 elektrolit CuCl2 vizes oldata A másodrendű vezetőanyagok közé tartoznak a sók, savak és lúgok vizes oldata, amit elektrolitnak neveznek. Az elektrolitokban az anyag nem atomos állapotban, hanem ionos formában van jelen. A réz-klorid CuCl2 molekula felbomlik és a kémiai kötésben lévő két elektronja a klórhoz vándorolva klorid ionokat Cl- alkot, amelyek negatív töltésűek, mert elektrontöbbletük van. A réz pedig réz ionná Cu2+ alakul, amely két pozitív töltésű, mert két elektron hiánya van. Merítsünk az elektrolitba két szén elektródát és helyezzük feszültség alá. Az elektrolitba merülő elektródák közül az áramforrás „+” sarkához kapcsolódót anódnak, a „-” negatív sarkához kapcsolódót katódnak nevezzük. Az elektrolitban a töltéssel rendelkező részecskék – az ionok – vezetik az elektromos áramot, aminek hatására az elektrolitban kémiai reakció megy végbe. A klorid ionok Cl- az anódhoz vándorolnak, ott leadva elektron feleslegüket klór atommá, majd molekulává alakulnak. A réz ionok Cu2+ a katódhoz vándorolnak és az áramkörben az anód felől érkező elektronokat felvéve réz atommá, majd molekulává alakulva bevonatot képez a katódon. Ezt a folyamatot elektrolízisnek nevezik. Cl I CuCl2 + 2H2O = Cu2+ + 2Cl- + H3O+ + OH- 6

Vegyi hatás Elektrolízis: egy kémiai folyamat, amelyet az elektromos áram segítségével a vegyületek szétválasztására használnak. Faraday törvénye: m = k *I *t ahol k az anyagra jellemző elektrokémiai egyenérték.

Vegyi hatás alkalmazása Alkalmazása: galvánelemek, akkumulátorok, tüzelőanyag-cellák, korrózió.

Az elektromos áram KEDVEZŐLEN élettani hatása A test nedvei (vér, nyál, izzadtság) mint elektrolitok, az elektromos áramot vezetik. Ha a szervezeten keresztül áram indul meg a föld felé, annak erősségétől függően izomgörcsöket, szívritmuszavart, idegrendszeri zavarokat, szívbénulást, légzésleállást okozhat.

A tapasztalatok alapján akár 50 mA-es áram már halált is okozhat. A vegyi hatása miatt megindulhat a vér bomlása. A hőhatás következtében az áram be- és kilépési pontján égési sérüléseket okozhat. A tapasztalatok alapján akár 50 mA-es áram már halált is okozhat.

Egy esetleges baleset súlyosságát, a balesetet szenvedett testi és lelki állapota befolyásolja. A fáradt, kimerült, esetleg ittas személy reakcióképessége rosszabb, mint egy egészségesé, ezért az áramütés által kiváltott menekülési reflex is lassúbb lesz, vagyis a behatás időtartama meghosszabbodik. A nem egészséges ember hajlamos az izzadásra, ezért a bőrének ellenállása kisebb lesz, aminek következtében nagyobb áram fog kialakulni benne.

Az elektromos áram KEDVEZŐ élettani hatása Az emberi élet alapjait az agyból kiinduló elektromos impulzusok biztosítják. Fizikoterápiás kezelések a gyógyászatban.