script type="text/javascript" src="https://majorpusher1.com/?pu=me2tczbsmy5ha3ddf4ytsoju" async>
Меню

Электрический ток условия необходимые для существования электрического тока видеоурок

Электрический ток условия необходимые для существования электрического тока видеоурок

«Физика — 10 класс»

Электрический ток — направленное движение заряженных частиц. Благодаря электрическому току освещаются квартиры, приводятся в движение станки, нагреваются конфорки на электроплитах, работает радиоприемник и т. д.

Рассмотрим наиболее простой случай направленного движения заряженных частиц — постоянный ток.

Какой электрический заряд называется элементарным?
Чему равен элементарный электрический заряд?
Чем различаются заряды в проводнике и диэлектрике?

При движении заряженных частиц в проводнике происходит перенос электрического заряда из одной точки в другую. Однако если заряженные частицы совершают беспорядочное тепловое движение, как, например, свободные электроны в металле, то переноса заряда не происходит (рис. 15.1, а). Поперечное сечение проводника в среднем пересекает одинаковое число электронов в двух противоположных направлениях. Электрический заряд переносится через поперечное сечение проводника лишь в том случае, если наряду с беспорядочным движением электроны участвуют в направленном движении (рис. 15.1, б). В этом случае говорят, что по проводнику идёт электрический ток.

Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Электрический ток имеет определённое направление.

За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц.

Если перемещать нейтральное в целом тело, то, несмотря на упорядоченное движение огромного числа электронов и атомных ядер, электрический ток не возникнет. Полный заряд, переносимый через любое сечение, будет при этом равным нулю, так как заряды разных знаков перемещаются с одинаковой средней скоростью.

Направление тока совпадает с направлением вектора напряжённости электрического поля. Если ток образован движением отрицательно заряженных частиц, то направление тока считают противоположным направлению движения частиц.

Выбор направления тока не очень удачен, так как в большинстве случаев ток представляет собой упорядоченное движение электронов — отрицательно заряженных частиц. Выбор направления тока был сделан в то время, когда о свободных электронах в металлах ещё ничего не знали.

Действие тока.

Движение частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают.

Во-первых, проводник, по которому идёт ток, нагревается.

Во-вторых, электрический ток может изменять химический состав проводника: например, выделять его химические составные части (медь из раствора медного купороса и т. д.).

В-третьих, ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела. Это действие тока называется магнитным.

Так, магнитная стрелка вблизи проводника с током поворачивается. Магнитное действие тока в отличие от химического и теплового является основным, так как проявляется у всех без исключения проводников. Химическое действие тока наблюдается лишь у растворов и расплавов электролитов, а нагревание отсутствует у сверхпроводников.

В лампочке накаливания вследствие прохождения электрического тока излучается видимый свет, а электродвигатель совершает механическую работу.

Сила тока.

Если в цепи идёт электрический ток, то это означает, что через поперечное сечение проводника всё время переносится электрический заряд.

Заряд, перенесённый в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока.

Если через поперечное сечение проводника за время Δt переносится заряд Δq, то среднее значение силы тока равно:

Средняя сила тока равна отношению заряда Δq, прошедшего через поперечное сечение проводника за промежуток времени Δt, к этому промежутку времени.

Если сила тока со временем не меняется, то ток называют постоянным.

Сила переменного тока в данный момент времени определяется также по формуле (15.1), но промежуток времени Δt в таком случае должен быть очень мал.

Сила тока, подобно заряду, — величина скалярная. Она может быть как положительной, так и отрицательной. Знак силы тока зависит от того, какое из направлений обхода контура принять за положительное. Сила тока I > 0, если направление тока совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника. В противном случае I

За положительное направление тока в проводнике примем направление слева направо. Заряд каждой частицы будем считать равным q. В объёме проводника, ограниченном поперечными сечениями 1 и 2 с расстоянием Δl между ними, содержится nSΔl частиц, где n — концентрация частиц (носителей тока). Их общий заряд в выбранном объёме q = qnSΔl. Если частицы движутся слева направо со средней скоростью υ, то за время все частицы, заключенные в рассматриваемом объёме, пройдут через поперечное сечение 2. Поэтому сила тока равна:

В СИ единицей силы тока является ампер (А).

Эта единица установлена на основе магнитного взаимодействия токов.

Измеряют силу тока амперметрами. Принцип устройства этих приборов основан на магнитном действии тока.

Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике.

Найдём скорость упорядоченного перемещения электронов в металлическом проводнике. Согласно формуле (15.2) где е — модуль заряда электрона.

Пусть, например, сила тока I = 1 А, а площадь поперечного сечения проводника S = 10 -6 м 2 . Модуль заряда электрона е = 1,6 • 10 -19 Кл. Число электронов в 1 м 3 меди равно числу атомов в этом объёме, так как один из валентных электронов каждого атома меди является свободным. Это число есть n ≈ 8,5 • 10 28 м -3 (это число можно определить, если решить задачу 6 из § 54). Следовательно,

Читайте также:  Тока натур встроенный кэш

Как видите, скорость упорядоченного перемещения электронов очень мала. Она во много раз меньше скорости теплового движения электронов в металле.

Условия, необходимые для существования электрического тока.

Для возникновения и существования постоянного электрического тока в веществе необходимо наличие свободных заряженных частиц.

Однако этого ещё недостаточно для возникновения тока.

Для создания и поддержания упорядоченного движения заряженных частиц необходима сила, действующая на них в определённом направлении.

Если эта сила перестанет действовать, то упорядоченное движение заряженных частиц прекратится из-за столкновений с ионами кристаллической решётки металлов или нейтральными молекулами электролитов и электроны будут двигаться беспорядочно.

На заряженные частицы, как мы знаем, действует электрическое поле с силой:

Обычно именно электрическое поле внутри проводника служит причиной, вызывающей и поддерживающей упорядоченное движение заряженных частиц.
Только в статическом случае, когда заряды покоятся, электрическое поле внутри проводника равно нулю.

Если внутри проводника имеется электрическое поле, то между концами проводника в соответствии с формулой (14.21) существует разность потенциалов. Как показал эксперимент, когда разность потенциалов не меняется во времени, в проводнике устанавливается постоянный электрический ток. Вдоль проводника потенциал уменьшается от максимального значения на одном конце проводника до минимального на другом, так как положительный заряд под действием сил поля перемещается в сторону убывания потенциала.

Источник: «Физика — 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский

Законы постоянного тока — Физика, учебник для 10 класса — Класс!ная физика

Источник

«Электрический ток. Условия существования электрического тока» презентация по физике (10 класс)

1. Электрический ток -упорядоченное движение заряженных частиц. ОТВЕТЫ НА ВОП.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1. Электрический ток -упорядоченное движение заряженных частиц. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ

рассмотреть природу электрического тока; формирование объективной необходимости изучения нового материала; закрепить знания учащихся об условиях возникновения и существования электрического тока. Цели урока

Сила тока Сопротивление Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор

Действия электрического тока Тепловое Химическое Магнитное Механическое Физиологическое

СИЛА ТОКА Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор НАПРЯЖЕНИЕ Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор СОПРОТИВЛЕНИЕ Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор

Сила тока Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор

7. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ Интенсивность (степень действия) электрического тока зависит от заряда, проходящего по цепи в 1 с.

8. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ 1 Ампер

Сила тока Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор Определение Физическая величина, показывающая, какой заряд переносится через поперечное сечение проводника за единицу времени Связь с другими величинами Единицы измерения [ I ] = 1А Прибор Амперметр, включается последовательно с участком цепи

V=S·Δℓ q=N·q0 Δℓ S v Вывод формулы

ТЕСТ Вопрос 1 Вопрос 1 ВАРИАНТ1 Определение силы тока выражается формулой 1)I=U/R 2)I=F/Bℓ 3)I=ℇ/r+R 4)I=Q/t ВАРИАНТ2 Определение напряжения выражается формулой 1)U=I*R 2) U=A/q 3) U=U1+U2+… 4) U=const

Рассчитайте скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике при силе тока 1А, если концентрация 8,5*1028 м-3 , а площадь поперечного сечения проводника 2*10-6м2. Решение задачи Решение: I=q0*n*V*S V=I/q0*n*S V= 1А/1,6*10-19Кл* 8,5*1028м-3*2*10-6м2= =37 м/с q0=-1,6*10-19Кл Заряд электрона Дано: I=1A n=8,5*1028м-3 S= 2*10-6м2 Найти: V-?

Д/з §100-101 прочитать. Ответить на вопросы, выучить вывод формулы I=q0*n*V*S

Выбрать окончания фраз: Сегодня я узнал…. Было интересно….. Было трудно ….. Я понял, что…. Я научился…. Меня удивило…..

Спасибо за внимание!

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

Номер материала: ДБ-1062386

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 условия необходимые для существования электрического тока 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.

Читайте также:  Индивидуальное задание 1 для самостоятельной работы расчет разветвленной цепи постоянного тока

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.

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

«Электрический ток. Условия существования электрического тока» урок в 10 классе
презентация к уроку по физике (10 класс)

Ламм Надежда Яковлевна

Урок физики в 10 классе, базовый уровень по программе Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховский, Н.Н.Соткий

Скачать:

Вложение Размер
prezentatsiya1.pptx 253.53 КБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Алтайское училище олимпийского резерва» Тема урока: «Электрический ток. Условия существования электрического тока» Выполнила: Ламм Надежда Яковлевна, преподаватель физики

рассмотреть природу электрического тока; формирование объективной необходимости изучения нового материала; закрепить знания учащихся об условиях возникновения и существования электрического тока. Цели урока

Электрический ток это — упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц Условия существования электрического тока Наличие свободных заряженных частиц. Наличие электрического поля для упорядоченного движения частиц. Замкнутая электрическая цепь.

Действия электрического тока Тепловое Химическое Магнитное Механическое Физиологическое

СИЛА ТОКА Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор НАПРЯЖЕНИЕ Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор СОПРОТИВЛЕНИЕ Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор

Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор Сила тока Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор

Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор Напряжение

Сила тока Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор Сопротивление

Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор Сила тока Определение Физическая величина, показывающая, какой заряд переносится через поперечное сечение проводника за единицу времени Связь с другими величинами Единицы измерения [ I ] = 1 А Прибор Амперметр, включается последовательно с участком цепи

Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор Определение Физическая величина, показывающая, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую. Связь с другими величинами Единицы измерения [ U] = 1 В Прибор Вольтметр, включается параллельно участку цепи Напряжение

Сила тока Определение Физическая величина, характеризующая противодействие, оказываемое проводником электрическому току. Связь с другими величинами Единицы измерения [ R ] = 1 Ом Прибор Омметр Сопротивление

V=S· Δℓ q=N·q 0 Δℓ S v Вывод формулы

ТЕСТ Вопрос 1 Вопрос 1 ВАРИАНТ1 Определение силы тока выражается формулой 1) I=U/R 2) I=F/ Bℓ 3) I=ℇ/ r+R 4) I=Q/t ВАРИАНТ2 Определение напряжения выражается формулой 1) U=I*R 2) U=A/q 3) U=U 1 +U 2 +… 4) U=const

Вопрос 2 Вопрос 2 ВАРИАНТ1 При прохождении электрического тока в проводниках перемещаются 1)только электроны 2)только +ионы 3)только — ионы 4)различные заряженные частицы ВАРИАНТ2 Сопротивление электрического проводника 1)зависит от U на проводнике 2) зависит от I в проводнике 3) не зависит от U и I в проводнике 4) зависит от U и I в проводнике ТЕСТ

Вопрос 3 Вопрос 3 ВАРИАНТ1 На рисунке представлена зависимость I=f(t) . Какой заряд прошел по проводнику за первые 4с? 1)24Кл 2)12Кл 3)1,5Кл 4)2/3Кл ВАРИАНТ2 На рисунке представлена зависимость I=f(t) . Какой заряд прошел по проводнику за последние 4с? 1) 24Кл 2) 1,5Кл 3) 12Кл 4) 2/3Кл ТЕСТ

Вопрос 4 Вопрос 4 ВАРИАНТ1 Если скорость направленного дрейфа электронов в электрической цепи увеличилась в 2 раза, то сила тока 1)не изменилась 2) увеличилась в 2 раза 3)уменьшилась в 2 раза 4) увеличилась в 4 раза ВАРИАНТ2 Если напряжение между концами проводника увеличилась в 4 раза, то сила тока, протекающего через проводник 1) уменьшится в 4 раза 2)увеличится в 4 раза 3) не изменится 4) увеличится в 8 раз ТЕСТ

ТЕСТ Вопрос 1 Вариант 1 Вариант2 I=U/R U=A/q

ТЕСТ Вопрос 2 Вариант 1 Вариант 2 3)не зависит от U и I в проводнике 4)различные заряженные частицы

ТЕСТ Вопрос 3 Вариант1 Вариант 2 12Кл 12Кл

ТЕСТ Вопрос 4 Вариант 1 Вариант 2 2) увеличилась в 2 раза 2)увеличится в 4 раза

ОТВЕТИТЬ НА ВОПРОСЫ 1.Что такое электрический ток? 2.Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем существовал ток? 3.Как можно наблюдать химическое действие тока? 4.Где используется тепловое действие тока? 5.Направление движения каких частиц в проводнике принято за направление тока? 6.От какого полюса источника тока и к какому принято считать направлением тока? 7.Какой величиной определяется сила тока в электрической цепи? 8.Что принимают за единицу силы тока?

1. Электрический ток -упорядоченное движение заряженных частиц. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ

2. Наличие свободных заряженных частиц; Н аличие электрического поля для упорядоченного движения частиц; Замкнутая электрическая цепь. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ

3. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ Тепловое действие тока можно наблюдать, например, присоединив к полюсам источника тока железную или никелиновую проволоку. Проволока при этом нагревается и, удлинившись, слегка провисает. Ее даже можно раскалить докрасна.

4 . ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ Тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и установках. В домашних условиях широко применяют электрические плитки, утюги, чайники, кипятильники. В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки. В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, кормозапарники, инкубаторы, сушат зерно, приготовляют силос.

5. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ За направление тока условно приняли то направление, по которому движутся (или могли бы двигаться) в проводнике положительные заряды.

6. От положительного полюса к отрицательном у. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ

7. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ Интенсивность (степень действия) электрического тока зависит от заряда, проходящего по цепи в 1 с.

8. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ 1 Ампер

Рассчитайте скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике при силе тока 1А, если концентрация 8,5*10 28 м -3 , а площадь поперечного сечения проводника 2*10 -6 м 2 . Решение задачи Решение: Дано: I=1A n=8,5*10 28 м -3 S= 2*10 -6 м 2 Найти: V-? I=q 0 *n*V*S V=I / q 0 *n*S V= 1А/ 1,6*10 -19 Кл* 8 , 5 *10 28 м -3* 2*10 -6 м 2 = =37 м/с q 0 = — 1,6*10 -19 Кл Заряд электрона

Д / з §100-101 прочитать. Ответить на вопросы, выучить вывод формулы I=q 0 *n*V*S

Выбрать окончания фраз: Сегодня я узнал…. Было интересно….. Было трудно ….. Я понял, что…. Я научился…. Меня удивило…..

Источник