Elektromosság(a görögből elektron – borostyán, mivel a borostyán vonzza a fénytesteket), vagy áramot csak 1800-ban kezdték használni, amikor egy olasz fizikus Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta feltalálta a világ első akkumulátorát, és ezzel biztosította az első megbízható állandó áramforrást.
De hogyan jön létre az elektromosság?
Minden körülötte apró részecskékből áll, amelyek az emberi szem számára nem láthatók - atomokból. Az atom kisebb részecskékből áll: középen az atommag található, körülötte az elektronok keringenek. Az atommag neuronokból és protonokból áll. Az atommag körül keringő elektronok töltése negatív (-), míg az atommagban lévő protonok pozitív töltésűek (+). Általában az elektronok száma egy atomban megegyezik a protonok számával az atommagban, tehát az atomnak nincs töltése - semleges.
Vannak olyan atomok, amelyekből hiányzik egy elektron. Pozitív töltésük van (+), és elkezdik vonzani az elektronokat (-) más atomokból. És ezekben, más atomokban, elektronok repülnek el pályájukról, megváltoztatják a mozgás pályáját. Az elektronok egyik atomról a másikra való mozgása energiát termel. Ezt az energiát elektromosságnak nevezik.
Honnan származik az elektromos áram az otthonunkban?
Az áramot nagy erőművektől kapjuk. Az erőművekben generátorok vannak - nagy gépek, amelyek energiaforrással működnek. A forrás jellemzően hőenergia, amelyet víz (gőz) melegítésével nyernek. A víz fűtésére pedig szenet, olajat, földgázt vagy nukleáris üzemanyagot használjon. A víz felmelegítésekor keletkező gőz hatalmas turbinalapátokat hajt, amelyek viszont egy generátort működtetnek.
Energiát nyerhetünk a nagy magasságból zuhanó víz erejével: gátakból vagy vízesésekből (vízenergia).
A generátorok áramforrásaként használhatja a szél erejét vagy a Nap melegét, de ezeket nem gyakran veszik igénybe.
Továbbá egy működő generátor egy hatalmas mágnes segítségével elektromos töltések (áram) áramát hoz létre, amely rézhuzalokon halad át. Az elektromosság nagy távolságra történő továbbításához növelni kell a feszültséget. Ehhez használjon transzformátort - olyan eszközt, amely növelheti és csökkentheti a feszültséget. Most a nagy teljesítményű (akár 10 000 voltos vagy nagyobb) elektromos áram a föld alatt mélyen vagy magasan a levegőben elhelyezkedő hatalmas kábeleken halad a célállomásig. Mielőtt lakásokba és házakba kerülne, az elektromos áram egy másik transzformátoron halad át, ami csökkenti a feszültségét. Most a használatra kész áram a vezetékeken keresztül eljut a szükséges létesítményekbe. A felhasznált villamos energia mennyiségét speciális mérőórák szabályozzák, amelyek a falakon és a padlón áthaladó vezetékekre vannak rögzítve. mindegyiket árammal látja el 
szoba egy házban vagy lakásban. A villanynak, a világításnak és a televíziónak köszönhetően különböző háztartási gépek működnek.
Ha segítségre van szüksége a fizika vagy a matematika problémák megoldásában, az online oktatók mindig készen állnak a segítségére. A tanuló bármikor és bárhol segítséget kérhet egy online oktatótól, és tanácsot kaphat az iskolai tanterv bármely tárgyában. A képzés speciálisan erre a célra tervezett szoftveren keresztül történik. Képzett tanárok nyújtanak segítséget a házi feladatok elkészítésében, az érthetetlen anyagok magyarázatában; segít felkészülni a GIA-ra és a vizsgára. A tanuló maga dönti el, hogy hosszú ideig a kiválasztott oktatóval tart-e órákat, vagy csak meghatározott helyzetekben veszi igénybe a tanári segítséget, amikor egy-egy feladattal nehézségek adódnak.
oldalon, az anyag teljes vagy részleges másolásakor a forrásra mutató hivatkozás szükséges.
- Európában ma már senki sem zongorázik,
játszani az elektromossággal.
- Nem játszhatsz elektromos árammal - áramütéssel megöl.
- És gumikesztyűben játszanak...
-E! Felvehetsz gumikesztyűt!
"Mimino"
Furcsa... Elektromosan játszanak, de valamiért valami árammal öl... Honnan jön az áram az elektromosságban? És mi ez az áramlat? Hello kedves! Találjuk ki.
Nos, először is kezdjük azzal, hogy miért lehet még mindig elektromosan játszani gumikesztyűben, de például vasban vagy ólomban - ez lehetetlen, bár a fém erősebb? A helyzet az, hogy a gumi nem vezet áramot, de a vas és az ólom igen, ezért sokkot okoz. Stop-stop... Rossz irányba megyünk, forduljunk meg... Igen... Azzal kell kezdeni, hogy az Univerzumunkban minden a legkisebb részecskékből – atomokból – áll. Ezek a részecskék olyan kicsik, hogy például egy emberi hajszál több milliószor vastagabb, mint a legkisebb hidrogénatom. Egy atom két fő részből áll (lásd az 1.1. ábrát) - egy pozitív töltésű atommagból, amely neutronokból és protonokból, valamint az atommag körül bizonyos pályákon forgó elektronokból áll.
1.1. ábra - Az elektron szerkezete
Egy atom teljes elektromos töltése mindig (!) egyenlő nullával, vagyis az atom elektromosan semleges. Az elektronok meglehetősen erősen kötődnek az atommaghoz, azonban ha erőt alkalmazunk és egy vagy több elektront „kihúzunk” az atomból (például melegítéssel vagy súrlódással), akkor az atom pozitív töltésű ionná alakul. , mivel magjának pozitív töltésének értéke nagyobb lesz, mint a megmaradt elektronok negatív össztöltésének nagysága. És fordítva - ha egy vagy több elektront bármilyen módon hozzáadunk az atomhoz (de nem hűtéssel ...), akkor az atom negatív töltésű ionná alakul.
Bármely elem atomjait alkotó elektronok jellemzőikben teljesen azonosak: töltés, méret, tömeg.
Most, ha megnézzük bármely elem belső összetételét, láthatjuk, hogy az elem nem teljes térfogatát foglalják el atomok. Mindig, bármilyen anyagban vannak negatív töltésű és pozitív töltésű ionok is, és folyamatosan zajlik a "negatív töltésű ion-atom-pozitív töltésű ion" átalakulási folyamata. Ennek az átalakulásnak a folyamatában úgynevezett szabad elektronok képződnek - olyan elektronok, amelyek nem kapcsolódnak egyetlen atomhoz vagy ionhoz sem. Kiderült, hogy a különböző anyagokban különböző számú szabad elektron van.
A fizika kurzusából az is ismert, hogy bármely töltött test körül (akár olyan elhanyagolható, mint egy elektron) van egy úgynevezett láthatatlan elektromos tér, amelynek fő jellemzői az erősség és az irány. Feltételesen elfogadott, hogy a mező mindig a pozitív töltés pontjától a negatív töltési pont felé irányul. Ilyen mező például akkor keletkezik, amikor egy ebonitot vagy üvegrudat a gyapjúhoz dörzsölnek, és közben jellegzetes repedést lehet hallani, amelynek jelenségét később megvizsgáljuk. Ezenkívül az üvegrudakon pozitív töltés, az eboniton negatív töltés képződik. Ez csak az egyik anyag szabad elektronjainak átmenetét jelenti a másikba (üvegrúdról gyapjúra és gyapjúról ebonit rúdra). Az elektronok átvitele töltésváltozást jelent. Ennek a jelenségnek a felmérésére van egy speciális fizikai mennyiség - az elektromosság mennyisége, amelyet függőnek neveznek, és 1Cl \u003d 6,24 10 18 elektron. Ezen arány alapján egy elektron (vagy más néven elemi elektromos töltés) töltése egyenlő: 
Tehát mi köze van ehhez az összes elektronnak és atomnak... De mi köze hozzá. Ha veszünk egy nagy szabad elektrontartalmú anyagot, és elektromos térbe helyezzük, akkor az összes szabad elektron a tér pozitív pontja irányába mozog, és az ionok - mivel erős interatomikus (interionos) kötésekkel rendelkeznek - az anyag belsejében maradnak, bár elméletileg a mezőnek arra a pontjára kellene elmozdulniuk, amelynek töltése ellentétes az ion töltésével. Ezt egy egyszerű kísérlettel bebizonyították.
Két különböző anyagot (ezüst és arany) összekapcsoltak egymással, és több hónapig elektromos térbe helyezték. Ha megfigyeltük az ionok mozgását az anyagok között, akkor az érintkezési ponton diffúziós folyamatnak kellett volna végbemennie, és az ezüst keskeny zónájában arany, az arany keskeny zónájában pedig ezüst képződik, de ez nem történt meg, amely a „nehéz” ionok mozdulatlanságát bizonyította. A 2.1. ábra a pozitív és negatív részecskék mozgását mutatja elektromos térben: a negatív töltésű elektronok a tér irányával ellentétes, a pozitív töltésű részecskék pedig a tér irányával. Ez azonban csak azokra a részecskékre igaz, amelyek egyetlen anyag kristályrácsában sem szerepelnek, és nem kapcsolódnak egymáshoz atomközi kötésekkel. 
1.2 ábra - Ponttöltés mozgása elektromos térben
A mozgás azért történik így, mert a hasonló töltések taszítják egymást, az ellentétes töltések pedig vonzanak: egy részecskére mindig két erő hat: egy vonzó és egy taszító erő.
Tehát a töltött részecskék rendezett mozgását nevezzük elektromos áramnak. Van egy vicces tény: kezdetben (az elektron felfedezése előtt) azt hitték, hogy az elektromos áramot pontosan pozitív részecskék állítják elő, így az áram iránya megfelelt a pozitív részecskék mozgásának „pluszból” a „mínuszba”. , de később az ellenkezőjét fedezték fel, de úgy döntöttek, hogy az áram irányát változatlannak hagyják, és ez a hagyomány a modern elektrotechnikában is megmaradt. Tehát valójában fordítva van! 
1.3 ábra - Az atom szerkezete
Az elektromos tér, bár az intenzitás nagysága jellemzi, de bármely töltött test körül létrejöhet. Például, ha ugyanazt az üveg- és ebonitrudat a gyapjúhoz dörzsöljük, akkor elektromos mező keletkezik körülöttük. Az elektromos tér bármely tárgy közelében létezik, és hatással van más tárgyakra, függetlenül attól, hogy milyen távolságra helyezkednek el, de a távolság növekedésével a térerősség csökken, értéke elhanyagolható, így két ember áll egymás mellett, és van némi távolság. töltés, bár elektromos teret hoznak létre, és elektromos áram folyik közöttük, de olyan kicsi, hogy még speciális eszközökkel is nehéz rögzíteni az értékét.
Tehát itt az ideje, hogy többet mondjunk arról, hogy milyen jellemzőről van szó - az elektromos térerősségről. Az egész ott kezdődik, hogy 1785-ben Charles Augustin de Coulomb francia hadmérnök, aki elterelte a figyelmét a katonai térképek rajzolásáról, kidolgozott egy törvényt, amely leírja két ponttöltés kölcsönhatását:
Két ponttöltés kölcsönhatási erejének modulja vákuumban egyenesen arányos e töltések moduljainak szorzatával, és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével.
Nem foglalkozunk azzal, hogy ez miért van így, egyszerűen megfogadjuk Coulomb úr szavát, és bevezetünk néhány feltételt a törvény betartásához:
- ponttöltések - vagyis a töltött testek távolsága jóval nagyobb, mint a méretük -, azonban bebizonyítható, hogy két térfogati eloszlású, gömbszimmetrikus, nem metsző térbeli eloszlású töltés kölcsönhatási ereje megegyezik a két egyenértékű ponttöltés, amelyek a gömbszimmetria középpontjában helyezkednek el;
- mozdulatlanságukat. Ellenkező esetben további hatások lépnek életbe: a mozgó töltés mágneses tere és a megfelelő további Lorentz-erő, amely egy másik mozgó töltésre hat;
- kölcsönhatás vákuumban.
Matematikailag a törvény a következőképpen van leírva: 
ahol q 1, q 2 a kölcsönható ponttöltések értékei,
r a töltések közötti távolság,
k a környezet hatását leíró együttható.
Az alábbi ábra a Coulomb-törvény grafikus magyarázatát mutatja. 
1.4. ábra - Ponttöltések kölcsönhatása. Coulomb törvénye
Így a két ponttöltés közötti kölcsönhatás ereje növekszik e töltések növekedésével, és csökken a töltések közötti távolság növekedésével, és a távolság kétszeres növekedése az erő egy faktoros csökkenéséhez vezet. négyből. Ilyen erő azonban nemcsak két töltés, hanem egy töltés és egy mező (és ismét elektromos áram!) között is fellép. Logikus lenne azt feltételezni, hogy ugyanaz a mező eltérő hatással van a különböző töltésekre. Tehát a tér és a töltés közötti kölcsönhatás erejének a töltés nagyságához viszonyított arányát az elektromos tér erősségének nevezzük. Feltéve, hogy a töltés és a mező álló helyzetben van, és nem változtatja meg jellemzőit az idő múlásával. 
ahol F a kölcsönhatás ereje,
q a töltés.
Sőt, ahogy korábban említettük, a mezőnek van iránya, és ez éppen abból adódik, hogy a kölcsönhatási erőnek van iránya (ez vektormennyiség: az azonos nevű töltések vonzzák, az ellentétes töltések taszítják).
Miután megírtam ezt az oktatóanyagot, megkértem a barátomat, hogy olvassa el, értékelje úgymond. Ezen kívül feltettem neki egy véleményem szerint érdekes kérdést csak ennek az anyagnak a témájában. Képzeld el a meglepetésemet, amikor helytelenül válaszolt. Próbálj meg erre a kérdésre is válaszolni (az óra végén a feladatok rovatban van elhelyezve), és kommentben fejtsd ki álláspontodat.
És végül, mivel a mező képes töltést a tér egyik pontjáról a másikba mozgatni, van energiája, és ezért képes munkát végezni. Ez a tény a jövőben hasznos lesz számunkra az elektromos áram működésének mérlegelésekor.
Ezzel véget is ért az első lecke, de még mindig van egy megválaszolatlan kérdésünk, hogy gumikesztyűben miért nem öl meg az áram. Hagyjuk cselszövésnek a következő leckére. Köszönöm a figyelmet, hamarosan találkozunk!
- Tegyük fel, hogy a hős Moszkva városában van egy bizonyos kivezetés, a leggyakoribb kivezetés, ami otthon van. Tegyük fel azt is, hogy Moszkvától Vlagyivosztokig kifeszítettük a vezetékeket, Vlagyivosztokban pedig villanykörtét csatlakoztattunk (megint teljesen hétköznapi a lámpa, most nekem is, neked is ugyanaz világítja meg a szobát). Összességében, amink van: egy villanykörte, amely két vezeték végére van csatlakoztatva Vlagyivosztokban, és egy konnektor Moszkvában. Most helyezzük be a "Moszkva" vezetékeket a konnektorba. Ha nem vesszük figyelembe a sokféle körülményt, és csak azt feltételezzük, hogy Vlagyivosztokban kigyulladt a villanykörte, akkor próbáljuk meg kitalálni, hogy a moszkvai foglalatban lévő elektronok eljutnak-e az izzó izzószálához. Vlagyivosztok? Mi történik, ha az izzót nem a foglalatba, hanem az akkumulátorra csatlakoztatjuk?
Mindig így van: ha a kertész örül az esőnek, akkor a turista átkozza ezt az alkalmatlanul kirobbant záport. A nap forrón süt – és megint valaki jól érzi magát, de valaki nem. Jaj, nincs ideális a világon, és lehetetlen mindenkinek a kedvében járni.
A fizikusok a neutron felfedezése előtt úgy gondolták, hogy az atommag protonokból és elektronokból áll. Ez nagyon felzaklatta a teoretikusokat – számításaik nem hozták ki a végét. Másrészt azonban azok a kísérletezők, akik az atommagok radioaktív béta-bomlását vizsgálták, teljesen nyugodtak voltak. Nem kellett azon gondolkodniuk, honnan származnak az elektronok.
A neutron a megjelenésével mindent felforgatott. A teoretikusok most örültek, mert az atommag szerkezetének neutron-proton modellje minden nehézségüket kiküszöbölte. De az öröm egy pillantástól elhalványult és elhalványult azok irányába, akik a radioaktivitás tanulmányozásával foglalkoztak. Egyetlen, de rendkívül nehéz kérdésre kértek választ: honnan jönnek az elektronok az atommagok béta-bomlásában, ha nincsenek ott?
Valóban újra fel kell hagynunk az atommag szerkezetének ilyen csodálatosan egyszerű képével, és vissza kell lépni? Valóban lehetséges-e, miután végre tiszta távlatokat láttunk, ismét belezuhanni az egymással nem egyező, érthetetlen tények ijesztő szakadékába?
A lényegre törő kérdés: honnan származnak az elektronok az atommagban? - hatalmas lépésre kényszerítette a fizikusokat. Talán nem kevésbé komoly, mint az elektronok felismerésének lépése.
Démokritosz huszonhárom évszázaddal ezelőtt az oszthatatlanság, a megváltoztathatatlanság tulajdonságával ruházta fel az atomok világát. A 19. század legvégén a fizikusok ezt a címkét letépték az atomokról, és habozás nélkül elemi részecskékre helyezték át! A fizikusok nagyon nehezen tudtak elképzelni az anyag tégláját a szokásos nyugodt és megbízható címke nélkül.
A kvantummechanika megalapítója, W. Heisenberg volt az első, aki megfejtette az atommag talányát. Azt javasolta, hogy az atommag neutronja néha protonná, valamint elektronná és neutrínóvá alakulhat. A proton az atommagban marad, a többi "felmerülő" részecske pedig elhagyja. Kívülről egy ilyen átalakulás radioaktív béta-bomlásnak tűnik.
Szóval innen származnak az elektronok! A mikrovilág kutatói először fedezték fel az elemi részecskék kölcsönös átalakíthatóságát.
A neutron, mint később kiderült, legfeljebb 12 percig él az atommagon kívül, protonná, elektronná és neutrínóvá bomlik. Semmi ilyesmi nem történik szabad protonnal. De a radioaktív atommagban az energiahelyzet olyan, hogy még egy stabil proton is átalakulhat neutronná, pozitronná és neutrínóvá. Az elemi részecske - pozitron - nevével ezt az eseményt a radioaktív atommag életében pozitronbomlásnak kezdték nevezni.
Mi ez az új részecske – a pozitron?
Új, és úgy tűnik, már régóta ismerős számunkra. Ez egy elektron pontos mása, csak az elektromos töltés ellenkező előjelével. Úgy tűnik, nincs mit említeni róla, ha csak néhány szót kell szólni az atommagok pozitron-bomlásáról.
De nem. Ez a részecske különleges szerepet játszik az elemi részecskefizika történetében. A pozitron felfedezése megnyitotta az ajtót az antirészecskék világába. Megmutatta nekünk az anyag egy másik tulajdonságát - azt a képességét, hogy egy nehéz formából energia formává alakuljon át!
Az egész azzal kezdődött, hogy 1931-ben a Cambridge-i Egyetem fiatal elméleti fizikusa, Paul Dirac kapott egy egyenletet, amely leírja az elektron mozgását. Hamar felfedezte, hogy ennek az egyenletnek két megoldása van, vagyis az elektronon kívül még egy részecske leírására alkalmas. Kiderült, hogy ennek a részecskének teljesen analógnak kell lennie egy elektronhoz, de pozitív elektromos töltéssel.
Akkoriban - és ez több mint negyven éve történt - senki sem hallott az antirészecskékről, és a fizikusok által ismert egyetlen pozitív töltésű részecske a proton volt. De a proton nagy tömege miatt nem felelt meg a Dirac-egyenlet második megoldásának.
Először úgy tűnt, hogy ez pusztán matematikai érdekesség. A második megoldás kizárására tett kísérletek azonban semmire sem vezettek. Két dolog egyike: vagy Dirac elmélete téves, vagy pozitív töltésű elektron létezik a természetben.
Dirac jóslata annyira szokatlan volt, hogy még a legnagyobb tudósok sem fogadták el azonnal. Landau például csak három évtizeddel később jelentette ki: "Ki állítja, hogy Dirac többet tett a tudományért néhány év alatt, mint amennyit a teremben jelenlévők egész életükben tettek?"
Egy évvel később, 1932-ben egy pozitront fedeztek fel a kozmikus sugarakban. A felhőkamrában olyan részecskék nyomait találták, amelyek csak elektronhoz tartozhattak, de pozitív töltéssel.
A kozmikus sugarak felhőkamrával történő tanulmányozásakor a kísérletezők a D. Skobeltsyn szovjet fizikus által 1927-ben javasolt módszert alkalmazták. A felhőkamrát egy elektromágnes pólusai közé helyezték. Ez lehetővé tette nemcsak az elemi részecske nyomának megtekintését, hanem a kamrán átrepülő mikrokozmosz egy képviselőjének az energiájának mérését és az elektromos töltés előjelének meghatározását annak görbülete alapján mágneses térben. A felhőkamrában készült fényképeken jól látszott, hogy az elektron és a pozitron nyomai ellentétes irányba térnek el.
A tapasztalatok megerősítették az elméletet. A huszonnyolc éves Paul Dirac felkerült a Nobel-díjasok listájára.
A pozitron felfedezése után felmerült a kérdés: nincs-e minden elemi részecskének "antireflexiója"? A kísérletezők elkezdték keresni az antiprotont a kozmikus sugarakban. Az elektron-pozitron pár megerősíteni látszott Dirac elméletét. De nem, nem, igen, és bekúszott a gondolat, hogy a természet kivételt tegyen csak ezekért a részecskékért.
"Az antiproton előrejelzése és 1955-ös megfigyelése között túl hosszú volt az időintervallum" - mondta Ya. Zel'dovich akadémikus. ."
Mindössze negyed évszázaddal Dirac jóslata után amerikai tudósok egy csoportja Emilio Segre és Owen Chamberlain vezetésével felfedezte az antiprotont. Egy évvel később egy antineutront is találtak.
A fizikusok a pozitron végét megragadva eleinte lassan, majd egyre gyorsabban kezdték antirészecskékkel kihúzni a hálózatot. És most már senki sem kételkedik abban, hogy minden elemi részecskének megvan a maga árnyéka - a megfelelő antirészecske.
A pozitronok nyomait egy felhőkamrában tanulmányozva a fizikusok azonnal felfedezték, hogy egy elektron és egy pozitron egymással találkozva kölcsönösen "megsemmisül" - megsemmisül.
A természetnek nem kellett félnie – ugyanakkor semmit sem veszített. Mindkét részecske tömege másfajta anyaggá alakult - energiává, amelynek mennyisége könnyen kiszámítható Albert Einstein jól ismert képletével E \u003d mc 2
„A legújabb fizika eredménye – írta a Nobel-díjas Max Laue – a legcsodálatosabb dolog, amit a természettudomány fejlődése valaha is hozott.
Milyen furcsák lettek az anyag elemi téglái! Még az olyan stabil részecskék is, mint a proton és az elektron, „eltűnhetnek” antirészecskéikkel együtt. Önkéntelenül is belopózott a gondolat: hogyan maradhattak fenn korunkig az ilyen törékeny anyagból készült ősi sziklák?
De a lényeg az, hogy az elemi részecskék csak a radioaktív magok meghatározott körülményei között mutatnak készenlétet az átalakulásra, és ha antirészecskékkel találkoznak. A világ számunkra elérhető régiójában mérhetetlenül stabilabb magok találhatók, mint a radioaktívak. És a jelentős mennyiségű antirészecskék hiánya ment meg minket a megsemmisüléstől.
Ez a kérdés olyan, mint a káposzta, kinyitod, kinyitod, de még messze van az "alapvető" csonktól. Bár a kérdés nyilvánvalóan éppen erre a szárra vonatkozik, mégis meg kell próbálnia legyőzni az összes káposztát.
A legfelszínesebb pillantásra az áram természete egyszerűnek tűnik: az áram az, amikor a töltött részecskék mozognak. (Ha a részecske nem mozog, akkor nincs áram, csak elektromos tér van.) Igyekezve megérteni az áram természetét, és nem tudva, hogy az áram miből áll, az áram irányát választottuk, amely megfelel a a pozitív részecskék mozgási iránya. Később kiderült, hogy a negatív részecskék ellentétes irányú mozgása során megkülönböztethetetlen áram keletkezik, pontosan ugyanilyen hatású. Ez a szimmetria az áram természetének figyelemre méltó részlete.
Attól függően, hogy a részecskék hol mozognak, az áram természete is eltérő. Maga a jelenlegi anyag más:
- A fémeknek szabad elektronjaik vannak;
- Fém és kerámia szupravezetőkben - elektronok is;
- Folyadékokban ionok, amelyek kémiai reakciók során vagy alkalmazott elektromos tér hatásának kitéve képződnek;
- Gázokban - ismét ionok, valamint elektronok;
- De a félvezetőkben az elektronok nem szabadok, és képesek mozgatni a "relét". Azok. Nem egy elektron tud mozogni, hanem egy olyan hely, ahol nem létezik – egy „lyuk”. Az ilyen vezetést lyukvezetésnek nevezzük. A különböző félvezetők tüskéin az ilyen áram természete olyan hatásokat vált ki, amelyek lehetővé teszik az összes rádióelektronikánkat.
Az áramerősségnek két mértéke van: az áramerősség és az áramsűrűség. A töltések árama és például a tömlőben lévő víz árama között több a különbség, mint a hasonlóság. De az áram ilyen nézete meglehetősen termékeny az utóbbi természetének megértéséhez. A vezetőben lévő áram a részecskesebességek vektormezeje (ha azonos töltésű részecskékről van szó). De ezeket a részleteket általában nem vesszük figyelembe az áram leírásánál. Ezt az áramot átlagoljuk.
Ha csak egy részecskét veszünk (természetesen töltött és mozgó), akkor az adott pillanatban a töltés és a pillanatnyi sebesség szorzatával megegyező áram pontosan ott van, ahol ez a részecske található. Emlékezz vissza, hogyan volt ez az Ivasi duett „Ideje sörözni” című dalában: „...ha nehéz és ellenséges asztrális az éghajlat, ha elment a vonat és elvitte az összes sínt...” :)
És így elérkeztünk ahhoz a csonkhoz, amiről az elején szó volt. Miért van egy részecskének töltése (úgy tűnik, a mozgással minden világos, de mi a töltés)? A legalapvetőbb (most már biztosan:) oszthatatlannak tűnő töltést hordozó részecskék az elektronok, pozitronok (antielektronok) és kvarkok. Egyetlen kvarkot sem lehet kihúzni és tanulmányozni a bezártság miatt, elektronnal könnyebbnek tűnik, de még nem is nagyon világos. Jelenleg világos, hogy az áram kvantált: nincs egy elektron töltésénél kisebb töltés (a kvarkokat csak hadronok formájában figyeljük meg, amelyek teljes töltése azonos vagy nulla). A töltött részecskéktől különálló elektromos tér csak mágneses térrel együtt létezhet, elektromágneses hullámként, amelynek kvantuma egy foton. Az elektromos töltés természetének valamilyen értelmezése talán a kvantumfizika területén rejlik. Például az általa megjósolt és nemrégiben felfedezett Higgs-mező (van bozon, van mező) megmagyarázza egy részecskék sorozatának tömegét, a tömeg pedig annak mértéke, hogy egy részecske hogyan reagál a gravitációs térre. Talán egy töltéssel, mint az elektromos térre adott válasz mértékével, valami hasonló történetre derül fény. Miért van tömeg és miért van töltés - ezek némileg összefüggő kérdések.
Sokat tudunk az elektromos áram természetéről, de a legfontosabb dolog még nem ismert.