Электрический ток в металлах. Действие электрического тока. 8 класс.

Электрический ток в металлах. Действия электрического тока

8 класс

Повторение пройденного

• Условные обозначения на электрических схемах

Батарея элементов или аккумулятор

Соединение проводов

Источник тока

звонок

ключ

Условные обозначения на схемах

Резистор

Электрическая лампа

Какие основные элементы входят в состав данной электрической цепи?

Структура металлов

Металлы, как правило, – это поликристаллические вещества (состоящие из множества кристаллов)

Движение электронов в металлах до появления электрического поля

Дальние электроны (те, которые находятся на самых удалённых от ядра орбитах) довольно слабо связаны с ядром. Поэтому они могут довольно легко переходить от одного атома к другому.

Скорость хаотичного движения электронов при комнатной температуре составляет 10 5 м/с

Движение электронов в металлах после появления электрического поля

Электрическое поле заставляет двигаться заряженные частицы. Ядра атомов остаются на месте, а вот электроны начинают упорядоченно двигаться .

Электрический ток в металлах

• Электроны, перескакивая от одного атома к другому, движутся в том направлении, куда им указывает электрическое поле. Это движение и называется  электрическим током в металлах .
• Мы знаем, что электрический ток – это направленное, упорядоченное движение заряженных частиц. В металлах в роли движущихся заряженных частиц выступают  электроны . В других веществах это могут быть ионы или ионы и электроны.
• Движение заряженных частиц (в металлах – электронов) происходит очень медленно (доли миллиметров в секунду). Возникает вопрос: почему же, когда мы нажимаем на выключатель, лампочка загорается практически мгновенно?
• Дело в том, что внутри проводников с огромной скоростью (со скоростью света – приблизительно 300 000 километров в секунду) распространяется электрическое поле.

При замыкании цепи поле распространяется практически мгновенно. А уже вслед за полем начинают медленно двигаться электроны, причём сразу по всей цепи. Эту ситуацию можно сравнить с движением воды в водопроводе. Воду заставляет двигаться давление в трубах, которое при открытии крана распространяется практически мгновенно, заставляя «ближайшую» к крану воду выливаться. При этом по трубам движется вся вода под этим самым давлением. Получается, что давление – это аналог электрического поля, а вода – аналог электронов. Как только прекращается действие электрического поля, сразу прекращается упорядоченное движение электрических зарядов.

Опыт Рикке

• Возникает логичный вопрос: а не изменяется ли проводник из-за того, что из него «ушли» электроны? Опыт по подтверждению того, что все электроны одинаковые, был проведён немецким учёным Рикке

Карл Виктор Рикке

• Рикке в течение года наблюдал за последовательным соединением трёх проводников: медь + алюминий + медь. Поскольку ток в трамвайных линиях течёт довольно большой, то эксперимент позволял дать однозначный ответ: одинаковы ли электроны, которые являются носителями отрицательного заряда в разных проводниках.
• За год масса проводников не изменилась, диффузии не произошло, то есть структура проводников осталась неизменной. Из этого следовал вывод, что электроны могут переходить из одного проводника в другой, но структура их при этом не изменится.

Действия тока Тепловое.

• При прохождении тока проводник нагревается. Это одно из самых главных действий тока, которое используется человеком. Самый простой пример – некоторые бытовые обогреватели, лампочки накаливания.

  Химическое

Проводник может изменять химический состав при прохождении по нему тока. В частности, при помощи электрического тока добывают некоторые металлы в чистом виде, выделяя их из различных соединений. К примеру, таким образом получают алюминий.

Магнитное

Если по проводнику течёт ток, то магнитная стрелка вблизи такого проводника изменит своё положение.

Направление тока

За направление электрического тока принимается направление движения положительных электрических зарядов.

Движение электронов в проводнике противоположно направлению электрического поля.

Домашнее задание

На этом уроке мы выяснили, как течёт ток в металлах, узнали о действиях электрического тока, а также определили направление тока.

На следующем уроке мы начнём знакомиться с числовыми характеристиками тока.

• Параграфы 34-36