Меню

Электрический ток в разных средах видеоурок

Электрический ток в различных средах

Электрический ток в различных средах

Одним из параметров, характеризующих электрический ток, является его проводимость, которая меняется в зависимости от внешних условий. В каждом конкретном случае степень проводимости может меняться, поэтому, для изучения и более глубокого понимания протекающих процессов используется таблица электрического тока в средах. С ее помощью можно более наглядно узнать и представить себе, какими качествами обладает электрический ток в тех или иных случаях.

электрический ток в средах таблица

Фактически, электрический ток может протекать в пяти разных видах среды:

  1. Металлы.
  2. Вакуум.
  3. Полупроводники.
  4. Жидкости.
  5. Газы.

Электрический ток в металлах

Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение электронов, которые перемещаются в указанном направлении под воздействием электрического поля. Многочисленные проведенные опыты показали, что в процессе перетекания токов ионы самого металла остаются на месте и участия в перемещении заряда не принимают. Все металлы, находящиеся в твердом состоянии, обычно имеют кристаллическое строение. Положительные ионы закреплены в узлах кристаллической решетки, а все остальное пространство заполнено свободными электронами.

Электроны никак не связаны с ядрами. При этом ситуация внутри металла уравновешена, так как суммарный отрицательный заряд свободных электронов в нормальном состоянии по своему абсолютному значению равен положительному заряду всех ионов, составляющих структуру решетки. Таким образом металлы в обычном своем состоянии электрически нейтральны, и все свободные электроны внутри структуры осуществляют хаотичное движение.

Как только в металле формируется электрическое поле, свободные электроны начинают, поз воздействием внешних электрических сил, совершать направленное движение. Так появляется электрический ток. Примечательно, что направленное движение этих электронов продолжается в хаотичном порядке.

электрический ток в разных средах

Как только в проводнике возникнет электрическое поле, оно распространяется по всей длине проводника с огромной скоростью (скорость перемещения электрического тока близка к скорости света, а это 300 тысяч км. в секунду)!

Электрический ток в вакуумной среде

Отличительная особенность вакуума – отсутствие заряженных частиц. Фактически – это диэлектрик. Свободные электроны в огромных количествах присутствуют в металлах. Если температура окружающей среды близка к комнатной, электроны (в соответствии с законами кулоновского притяжения) не могут покинуть металл, оставаясь в его структуре. Но как только начинается процесс нагрева металла, из него в больших количествах начинают вылетать электроны. Этот процесс получил название термоэлектронная эмиссия. Чтобы инициировать ее в вакуум в качестве одного из электродов помещают тончайшую проволочную нить, изготовленную из особо тугоплавкого типа металла (это, так называемая, нить накала). При подключении к источнику питания из этой нити начинают вылетать раскаленные электроны, которые попадают в электрическое поле, расположенное между двумя электродами. Начинается упорядоченное движение, создается электрический ток.

тема электрический ток в различных средах

Данное явление послужило основой для работы электронных ламп, диодов, триодов, работающих в вакууме.

Электрический ток в средах-полупроводниках

Полупроводники – это вещества, находящиеся в некоем среднем состоянии между проводниками и диэлектриками. (Типичный пример – кристаллы кремния или германия). Здесь при соединении атомов друг с другом существует ковалентная связь. Эта связь нарушается в момент нагревания материала, а атомы ионизируются. В результате появляется все больше свободных электронов, а также свободных мест («дырок») положительного заряда.

электрический ток в различных средах

Подобным образом «дырки» появляются и в соседних атомах. Более того, эти дырки, наряду со свободными электронами начинают свободно перемещаться по кристаллу. В результате, после помещения кристалла в электрическое поле, начинается упорядоченное движение вышеперечисленных частиц, возникает электрический ток.

Электрический ток в различных средах: жидкости

Жидкими проводниками второго типа считаются растворы солей, оснований и кислот. Отметим, что в данном перечне отсутствует вода. Дело в том, что в чистом виде молекулы в воде имеют полярность, что присуще диэлектрикам. Таким образом для создания условий существования электрического тока в жидкости необходимо привнести извне вещество, которое и предоставит свободные носители для перемещения заряда.

электрический ток в различных средах таблица

Электрический ток в различных средах: газы

В нормальных стандартных условиях гады представляют собой нейтральные молекулы, которые по сути являются диэлектриками. Чтобы получить ток, необходимо оторвать молекулы от атома, «ионизировать» среду. Это достигается как методом нагрева, так и различными способами облучения. В результате, формируется три типа носителей зарядов

  • положительные ионы;
  • отрицательные ионы;
  • электроны.
Читайте также:  Что такое коммутация в электрических машинах постоянного тока

Упорядоченное движение этих частиц также начинается под воздействием внешнего электрического поля. Но здесь наблюдается разнонаправленное движение, одни движутся к катоду, другие – к аноду.

электрический ток в средах

Общие выводы

Таким образом, рассматривая тему как распространяется электрический ток в разных средах, можно отметить: в газах упорядоченное движение начинается под воздействием электрического поля.

Электрический ток в различных средах – растворы и расплавы электролитов. Многие электролиты в обычном своем состоянии являются диэлектриками. Но после растворения их в воде, эти вещества становятся проводниками. Данный процесс получил название электролитической диссоциации. Электрический ток в разных средах раствором протекает под воздействием внешнего электрополя. При этом одни ионы движутся к катоду, а другие – к аноду.

Подведем итог

Наиболее наглядно помогает увидеть, как протекает электрический ток в различных средах таблица. Очевидно, что условия протекания зависят от структуры материала, но процесс всегда начинается под воздействием внешним.

Источник

Презентация по физике на тему «Электрический ток в различных средах» (10 класс)

Выбранный для просмотра документ Электрический ток в различных средах.pptx

Электрический ток в различных средах Автор: Колтунова Ольга Альбертовна, преп.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Электрический ток в различных средах Автор: Колтунова Ольга Альбертовна, преподаватель физики ОГАПОУ «Ютановский агромеханический техникум им. Е.П.Ковалевского», с. Ютановка

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц. Условия существования электрического тока: наличие свободных заряженных частиц. наличие электрического поля. источник напряжения.

Экспериментальное доказательство 1913 (Мандельштам–Папалекси), 1916 (Толмен–Стюарт). Русские ученые предложили идею: есть проводник, который движется с некоторой скоростью, а потом резко тормозится. С помощью эксперимента установили знак частиц, отвечающих за ток в металлах. Это отрицательные частицы.

Электрический ток в полупроводниках Кристаллы полупроводников имеют атомную кристаллическую решетку, где внешние электроны связаны с соседними атомами ковалентными связями. При низких температурах у чистых полупроводников свободных электронов нет и он ведет себя как диэлектрик. Парно-электронные связи в кристалле германия и образование электронно-дырочной пары

Концентрация электронов в полупроводнике равна концентрации дырок: nn = np. Электронно-дырочный механизм проводимости называется собственной электрической проводимостью полупроводников.

Электронная проводимость возникает, когда в кристалл германия с четырехвалентными атомами введены пятивалентные атомы (например, атомы мышьяка, As). Атом мышьяка в решетке германия. Полупроводник n-типа

Дырочная проводимость возникает, когда в кристалл германия введены трехвалентные атомы (например, атомы индия, In) Атом индия в решетке германия. Полупроводник p-типа

Электрический ток в жидкостях Вещества, растворы которых проводят электрический ток, называются электролитами. Электрический ток в электролитах – это упорядоченное движение положительных и отрицательных ионов.

Процесс разложения молекул раствора на положительные и отрицательные заряженные ионы называется электролитической диссоциацией.

Электролиз — это процесс выделения на электроде вещества, связанный с окислительно — восстановительными реакциями Закон Фарадея: Масса вещества, выделившегося на электроде за время Δt при прохождении электрического тока, пропорциональна силе тока и времени. m = K⋅I⋅Δt.

Электрический ток в вакууме

Опыт Томаса Эдисона В результате нагревания металл начинает испускать электроны. Разогретый металл окружает электронное облако. Такое явление называется термоэлектронной эмиссией.

Применение тока в вакууме 1.Вакуумный диод 2. Вакуумный триод 3. Электронно-лучевая трубка

Электрический ток в газах При обычных условиях газы являются диэлектриками — электрический ток через них не проходит. Электрический ток в газах – это упорядоченное движение заряженных частиц трёх видов. Это электроны, положительные ионы и отрицательные ионы.

Ионизация газа— распад нейтральных частиц на электроны и положительные ионы Рекомбинация – это воссоединение электрона и положительного иона в нейтральную частицу

Газовый разряд – это процесс прохождения тока через газ Газовый разряд называют несамостоятельным, если он создаётся под влиянием каких – либо внешних факторов. Газовый разряд называют самостоятельным, если он создаётся в газе под действием самого электрического поля, существующего между электродами (анодом и катодом).

Типы самостоятельного разряда Тлеющий разряд 2. Искровой разряд 3. Дуговой разряд 4. Коронный разряд

Интернет — ресурсы http://fb.ru/article/52277/elektricheskiy-tok-v-razlichnyih-sredah http://fizmat.by/kursy/jelektricheskij_tok/sreda_toka http://nenuda.ru/ток-в-различных-средах.html https://yandex.ru/images/search?text=электрический%20ток%20в%20различных%20средах&stype=image&lr=100448&noreask=1&source=wiz http://ege-study.ru/ege-fizika/elektricheskij-tok-v-metallax/ http://fb.ru/article/50858/elektricheskiy-tok-v-poluprovodnikah https://interneturok.ru/physics/10-klass/elektricheskiy-tok-v-razlichnyh-sredah/elektricheskiy-tok-v-zhidkostyah https://studopedia.ru/10_132473_elektricheskiy-tok-v-vakuume.html https://studopedia.ru/18_51179_elektricheskiy-tok-v-gazah-nesamostoyatelniy-i-samostoyatelniy-gazovie-razryadi.html http://nika-fizika.narod.ru/68_0.htm http://www.vascak.cz/physicsanimations.php?l=ru

Читайте также:  Применение свойств электрического тока

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

Номер материала: ДБ-950477

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Электрический ток в разных средах видеоурок

Письмо с инструкцией по восстановлению пароля
будет отправлено на вашу почту

  • Главная
  • 8-Класс
  • Физика
  • Видеоурок «Электрический ток»

Огромное значение в электрических явлениях играет движение электрических зарядов (ионов, электронов). К чему приводит движение зарядов? При их движении совершается работа. Работа при движении зарядов обеспечивает нам возможность использовать электроприборы в нашей жизни. Электрические заряды движутся только тогда, когда есть электрическое поле, так как электрическое поле заставляет двигаться заряды, создавая некоторый порядок, но его трудно заметить, так как скорости теплового движения больше скорости направленного движения. Большой интерес проявляют явления, связанные с упорядоченным движением электрических зарядов.

Электрический ток – это направленное (упорядоченное) движение свободных заряженных частиц. Электрический ток течет от электростанций по проводам к нашим домам, нагревая воду в электрочайнике, способствуя работе электрических приборов.

Рассмотрим, какие частицы служат носителями электричества в разных агрегатных состояниях.

Итак, носителем тока в разных состояниях являются:

·в металлах – свободные электроны — слабосвязанные со своими ядрами валентные электроны, которые переходят от атома к атому, совершая вращательные движения;

·в жидких проводниках — свободные ионы обоих знаков;

·в газах – свободные электроны и ионы обоих знаков.

Чтобы ток существовал длительное время, надо постоянно поставлять электрический заряд.

Условия существования тока:

1.Наличие свободно заряженных частиц.

2.Наличие электрического поля внутри и между концами проводника, за счет действия которого все свободно заряженные частицы проводника движутся в одном направлении, совершая при этом вращения.

4.Наличие источника постоянного тока, которое создает и поддерживает электрическое поле.

Остановимся подробнее на источниках тока.

Источник тока – устройство, по разделению разных зарядов (при этом совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц) и их накоплению на полюсах, а также способность преобразовывать определенный вид энергии (в зависимости от принципа работы источника) в электрическую энергию. Любой источник тока имеет два полюса – точки, между которыми возникает постоянное электрическое поле. Один полюс заряжен положительно, второй – отрицательно. Если полюсы источника соединить проводником, то в нем под действием электрического поля возникает электрический ток.

Существует забавный факт: считалось (до открытия электрона), что электрический ток порождён именно положительными частицами, поэтому направление тока соответствовало движению от «плюса» к «минусу», однако учеными физиками впоследствии обнаружилось обратное, но направление тока решено было оставить прежним, и в современной электротехнике осталась эта традиция.

Существует несколько видов источников питания.

К ним относят: механические, тепловые, световые, химические.

Химические источники постоянного тока делятся на гальванические элементы и аккумуляторы. В них происходит превращение химической энергии в энергию электрического тока. Аккумуляторы можно перезаряжать. Кроме аккумуляторов и гальванических элементов бывают батареи, которые состоят из нескольких элементов, соединённых вместе.

Присоединим к «батарейке» лампочку от карманного фонарика. Электроны по проводнику в момент соединения контактов направятся к положительному полюсу источника питания. Таким образом, если внутри батарейки электроны не появятся вновь на отрицательном полюсе, ток перестает поступать и лампочка погаснет.

Рассмотреть электроны, которые движутся по проводнику, мы не можем, а вот результат движения электронов можно определить по принципу работы приборов при подключении их к источнику питания, то есть обнаружить действие тока.

Читайте также:  В таблице показано как изменялся ток в катушке идеального колебательного контура при свободных

Действие тока: световое, магнитное, химическое и тепловое, физиологическое. Подробно остановимся на трех основных действиях тока.

Проведем опыт, демонстрирующий магнитное действие тока. Для этого соединим источник тока с катушкой с помощью проводов.

Внутри катушки находится металлический стержень, а сама она обмотана проволокой. Как только ток поступает на катушку, она превращается в магнит и начинает притягивать металлические предметы (например, скрепки).

Магнитное действие тока проявляется везде и всегда независимо от свойств проводника.

Химическое действие тока.

В стакан с раствором сульфата меди CuSO4 опустим два угольных стержня.

Через несколько минут на стержне, подключённом к «–» полюсу, образуется тонкий слой ярко-красного цвета. Это чистая медь, выделившаяся из раствора. Сульфат меди перешел в чистую медь, значит, произошла химическая реакция.

Химическое действие тока, как правило, наблюдается в жидких проводниках и сравнительно реже – в газообразных. В твёрдых проводниках химические реакции протекать не могут, так как в них отсутствуют подвижные ионы.

Тепловое действие тока встречается, например, в обогревателях, электрокаминах и лампах. Спирали электрокамина нагреты до «красного каления», а спираль лампочки – даже до «белого каления». Жидкие и газообразные проводники также нагреваются при прохождении через них тока.

Выяснили, что электрический ток – упорядоченное движение свободно заряженных частиц. Носителями тока в разных веществах служат определенные частицы. Чтобы поддерживать ток в проводнике, необходимы условия:

1.Наличие свободных заряженных частиц.

2.Наличие электрического поля внутри и между концами проводника, за счет действия которого все свободные заряженные частицы проводника движутся в одном направлении.

4.Наличие источника постоянного тока, которое создает и поддерживает электрическое поле.

Результат движения частиц, а именно возникновение тока в проводнике осуществляется через его действие: тепловое, магнитное, химическое. За направление тока принимают движение положительных частиц от «плюса» к «минусу».

Источник



Урок физики «Электрический ток в различных средах»

Описание разработки

При двухчасовой программе по физике встает вопрос о невозможности детально и подробно обобщить данную тему в 10 классе, поэтому возможен такой вариант урока — обобщения и систематизации материала как семинар. Используется групповая форма работы с классом. Предварительно учащиеся делятся на 5 группы. Им выдаются следующие темы:

1) Электрический ток в металлах§§109 — 112

2) Электрический ток в жидкостях§§119 — 120

3) Электрический ток в газах§§121 — 123

4) Электрический ток в вакуум姧117 — 118

5) Электрический ток в полупроводниках§§113 — 116

И план характеристики процесса

Механизм возникновения свободных носителей заряда

Основные законы и формулы

Вольт — амперная характеристика

Применение в технике и быту

Во время урока учащиеся по группам производят изложение материала и по ходу урока заполняется таблица, содержание которой впоследствии может быть применено для подготовки к зачету, контрольной работе , подготовке к ЕГЭ. Свой материал учащиеся могут подавать как в традиционной форме, так и в интерактивной.

На изложение каждой темы группе дается 8 минут. Резерв 5 минут.

Во время изложения материала учащиеся демонстрируют решение 2 — 3 задач из задачника Рымкевича (В приведенной таблице указаны все номера темы, часть из них была прорешена на предыдущих уроках, часть при выполнения домашних заданий — на усмотрение учителя)

Цель: – повторить и обобщить материал темы, подготовиться к контрольной работе.

Образовательные: выучить основные характеристики процессов

Воспитательные: способствовать привитию умственного труда, развитие коммуникативных качеств личности, создать условия повышения интереса к изучаемому предмету.

развитие речевых навыков учащихся, умений анализировать и систематизировать материал, умений делать выводы по изученному материалу.

Применяемые технологии: личностно ориентированные( групповые), информационные , здоровье сберегающие.

Оборудование: мультимедийный проектор, интерактивная доска, карточки, опорный конспект.

Ход урока:

1. Организационный момент.

— Здравствуйте ребята, садитесь. Целью нашего урока является обобщение и закрепление материала по теме «Электрический ток в разных средах», систематизация знаний, решение ключевых задач, подготовка к контрольной работе.

Источник