В окружающей нас природе встречаются самые разнообразные вещества:
- вода,
- песок,
- дерево,
- сталь,
- камень и т. п.
По-другому все вещества часто называют материей. Материя может находиться в одном из трех состояний это твердое, жидкое и газообразное состояние. Хотя имеется и четвертое состояние – плазма (ионизированный газ). Но мы не будем углубляться в теорию.
Но при изучении электротехники, как и многих других наук, возникает вопрос о строении самого вещества. Не зная строения вещества, нельзя глубоко уяснить основных явлений электротехники, радиотехники, ядерной физики и др. Исследования строения вещества были начаты тысячи лет назад и продолжаются до сих пор. Ученые все глубже проникают в «тайны» строения вещества, используя их на благо человечества.
В природе встречаются простые и сложные вещества.
Простые вещества, называемые химическими элементами, является кирпичиком в «постройке» материи. То есть элемент не делится на более простые субстанции химическим путем. На сегодняшний день известно 118 элементов, хотя в природе существует 94 (24 получены искусственным путем). Все эти элементы вы можете наблюдать в Периодической системе Д. И. Менделеева.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Простым веществом называется такое вещество, которое не может быть химически разложено.
Сложное вещество или соединение — это комбинация более двух химических элементов, которая может быть разделена химическим способом. Примером здесь можно привести воду, которая состоит из кислорода и водорода.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Сложное вещество — это такое вещество, которое можно химическим путем разложить на составляющие его простые вещества.
Когда простые вещества входят в состав сложного, то они теряют свои характерные химические свойства. Вода, например, резко отличается по своим свойствам от газов водорода и кислорода, из которых она состоит.
Все вещества, простые и сложные, состоят из атомов и молекул. Что же значат все эти определения?
Молекула — эго наименьшая частица вещества, которую можно отделить от тела и которая обладает всеми свойствами, присущими данному телу.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Молекула – это комбинация двух и более атомов.
Молекула простого вещества состоит из одинаковых атомов. Примерами простых веществ могут служить: медь, железо, кислород и т. д.
Молекула сложного вещества состоит из нескольких различных по своему строению атомов. Например, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
Молекулы любого вещества находятся в постоянном хаотическом движении. В зависимости от степени связи между молекулами мы различаем твердые, жидкие и газообразные вещества.
Наиболее тесную связь имеют молекулы твердого вещества, а наименее тесную — молекулы газообразного вещества.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Атом – это наименьшая элементарная частица, сохраняющая свойства элемента, в который она входит.
В атоме любого вещества количество электронов и протонов одинаковое, а значит, общий отрицательный заряд электронов равен положительному заряду ядра. Эти заряды уравновешиваются, и сам атом никаких электрических свойств не проявляет, или, как говорят, электрически нейтрален.
Если атом (или молекула) по какой-либо причине потеряет несколько электронов (при столкновении с другими атомами, при нагревании и т. д.), то он окажется положительно заряженным. Такой атом (или молекула) называется положительным ионом.
Наоборот, если у атома (или молекулы) окажется избыток электронов, то он станет отрицательно заряженным. Отрицательно заряженный атом (или молекула) называется отрицательным ионом.
Разноименно заряженные ионы притягиваются друг к другу и образуют электрически нейтральную частицу вещества.