Почему не наблюдается проникновение веществ цилиндров друг в друга, если два плотно прижатых к друг другу цилиндра

Zhiraf_6693

9

Когда два плотно прижатых цилиндра – один из меди, а другой из алюминия – находятся включенными в цепь на длительное время, они не начинают проникать друг в друга из-за особенностей электромагнитного взаимодействия между ними.

Основным физическим причиной этого является различное зарядное состояние атомных частиц, из которых состоят вещества меди и алюминия. Медь имеет валентность +2, алюминий - +3. Это означает, что атомы меди имеют на два электрона больше, чем атомы алюминия. Поэтому, когда цепь подключается к источнику постоянного тока, электроны из источника начинают течь через проводники, включая медный и алюминиевый цилиндры.

В процессе электрического тока, электроны движутся вдоль проводника отрицательного к положительному направлению. Когда электроны идут по меди, они взаимодействуют с атомами меди, передавая энергию и двигая атомы меди относительно своего равновесного положения. В алюминии происходит аналогичный процесс, но уже с атомами алюминия. Вследствие этого движения атомов, происходит неосознанное микроскопическое смещение атомов меди и алюминия вдоль поверхности сопряжения.

Длительное время протекающего тока вызывает множество циклических взаимодействий между атомами меди и алюминия. Вследствие частых взаимодействий между атомами обоих металлов, устанавливается соответствующее энергетическое равновесие. Это равновесие препятствует движению атомов меди и алюминия дальше, так как их внутренняя энергия достаточно высока и силы взаимодействия довольно велики.

В результате, цилиндры остаются в том же положении, и они не проникают друг в друга. Однако, важно отметить, что при достаточно большой силе, такой как при сильном механическом ударе, можно сломать это энергетическое равновесие и добиться проникновения цилиндров друг в друга.

Таким образом, причина отсутствия проникновения веществ цилиндров состоит в электромагнитном взаимодействии атомов меди и алюминия, вызывающем установление энергетического равновесия и препятствующем перемещению атомов вдоль поверхности сопряжения постоянного тока.