Ми знаємо, що навіть при струмі 1 ампер через звичайний дріт щосекунди проходить понад шість квінтильйонів електронів. Здається, що батарейка має дуже швидко залишитися без електронів. Але цього ніколи не відбувається. Чому?
Справа в тому, що батарейка не створює нові електрони. Вони вже знаходяться всередині самого металевого дроту. Ми вже знаємо, що в металах існує величезна кількість вільних електронів. Саме вони вільно рухаються між атомами й переносити електричний заряд.
Коли ми замикаємо електричне коло, електрони не народжуються і не зникають. Вони просто починають рухатися по замкненому контуру. Пройшовши через лампу, двигун або будь-який інший електричний прилад, вони повертаються до джерела живлення й продовжують свій рух. Електрони не витрачаються — вони безперервно циркулюють по електричному колу.
Уявімо один конкретний електрон. Сьогодні він проходить через лампу у вашій кімнаті, потім повертається до батарейки й знову проходить тим самим колом. Так повторюється знову і знову. Якщо електричне коло працює роками, цей самий електрон може здійснити справді величезну подорож. Теоретично він навіть здатний пройти через тисячі кілометрів електричних мереж, хоча залежно від швидкості його дрейфу на це можуть знадобитися десятки або навіть сотні років.
Електричне коло дуже схоже на систему центрального опалення. Насос не створює нову воду, а лише змушує вже наявну воду безперервно циркулювати трубами. Так само й батарейка не створює електрони. Вона лише підтримує електричне поле, яке змушує вже наявні вільні електрони рухатися в одному напрямку.
Тоді що ж насправді закінчується в батарейці? Не електрони. Поступово витрачаються хімічні речовини, які підтримують електричне поле. Коли вони вичерпуються, поле слабшає, електрони перестають рухатися впорядковано, струм зникає. Але самі електрони при цьому нікуди не діваються.
Отже, батарейка не витрачає електрони — вона витрачає запас хімічної енергії, який змушує їх рухатися.
Додаткову інформацію дивись на сторінці “Світ електрики“.