Elektriskās strāvas darbības: termiskās, ķīmiskās, magnētiskās, gaismas un mehāniskās. Elektriskā strāva metālos. Elektriskās strāvas darbība. Strāvas virziens

Temats. Elektriskā strāva metālos

Nodarbības mērķi: veidot priekšstatu par elektriskās strāvas būtību metālos un tās virzienu; uzzināt, kādas darbības spēj veikt elektriskā strāva; parādīt pētāmā materiāla praktisko ievirzi; veidot zinātnisku un materiālistisku pasaules uzskatu, attīstīt loģisko domāšanu, veidot priekšstatu par zinātniskās izziņas procesu; attīstīt spēju klausīties un tikt uzklausītam, ieaudzināt garīga darba kultūru, veicināt lepnuma un cieņas izjūtu pret cilvēkiem, kuri ir devuši ieguldījumu zinātnes attīstībā

Nodarbības veids: nodarbība jauno zināšanu asimilācijā

Nodarbību laikā

Organizatoriskais brīdis slaidrādes veidā V. Šefnera dzejolim

Man vēl nav apnicis pārsteigt

Brīnumi, kas ir uz zemes -

Un dators uz galda.

Lidmašīnas lido pa mākoņiem

Kuģi staigā pa jūru, -

Kā pirms šīm varenajām lietām

Vai cilvēki varētu sapņot?

Kā viņi to varēja izdomāt,

Ka kasete dzied mums dziesmu

Ka jūs nospiedīsit pogu ar roku -

Un nakts vidū pienāk diena.

Es uzticos tramvajam

Es skatos uz filmas ekrānu.

Izprotot šo tehniku,

Esmu pārsteigts vienādi.

Caur vadu plūst strāva

Satelīts staigā pa debesīm ...

Cilvēks ir jābrīnās

Cilvēku brīnumi.

Pamatzināšanu atjaunināšana

Kas ir elektriskā strāva?

Uzskaitiet elektriskās strāvas esamības nosacījumus.

Kādas vielas sauc par elektrības vadītājiem?

Kas ir pašreizējais avots? Kāds ir tā mērķis?

Jauna materiāla prezentācija

Visi metāli ir elektriskās strāvas vadītāji, un cietā stāvoklī tiem ir kristāliska struktūra.

Pēc sava ķīmijas kursa jūs zināt, ka metālu valences elektroni viegli atstāj savu atomu un kļūst brīvi. Pozitīvie joni atrodas metālu kristāla režģa mezglos, un elektroni pārvietojas telpā starp tiem. Elektroni nav saistīti ar to atomu kodoliem un pārvietojas nejauši, tāpēc tos sauc bez maksas.Savukārt brīvie elektroni metālos tiek saukti elektroniskā gāze.

Metālos - elektroniskā vadītspēja

Visu brīvo elektronu negatīvās lādiņa absolūtā vērtība ir vienāda ar visu režģī esošo jonu pozitīvo lādiņu. Tāpēc normālos apstākļos metāls ir elektriski neitrāls.

Ja metālos tiek izveidots elektriskais lauks, tad brīvie elektroni turpinās haotiski kustēties un virzīsies uz strāvas avota pozitīvo polu. Tad elektronu kustība kļūst virziena virziena un rodas elektriskā strāva.

Elektriskā strāva metālos ir sakārtota brīvo elektronu kustība

Krievijas zinātnieku Mandelštama un Papaleksi pieredze, ko viņi veica 1913. gadā, eksperimentāli parādīja, ka metālu vadītspēja ir saistīta ar brīvo elektronu kustību.

LI Mandel'shtam (1879-1949; radiofiziķu skolas dibinātājs) un ND Papaleksi (1880-1947; ievērojams padomju fiziķis, akadēmiķis, Vissavienības Radiofizikas un radiotehnikas zinātniskās padomes priekšsēdētājs Zinātņu akadēmijā). (PSRS) 1913. gadā veica oriģinālu eksperimentu, lai noteiktu metālu strāvas būtību.

Viņi paņēma stieples spoli un sāka to griezt dažādos virzienos. Spin, piemēram, pulksteņrādītāja kustības virzienā, pēc tam pēkšņi apstājieties un - atpakaļ.

Viņi pamatoja apmēram šādi: ja metāla vadītājs tiek iestatīts ātrā kustībā un pēc tam pēkšņi apstājas, tad, kad spole pēkšņi apstājas, elektroniem kādu laiku jāpārvietojas pēc inerces. Tā rezultātā vadītājā parādīsies īslaicīga strāva, kuru var fiksēt ar galvanometru. Ar ierīces bultiņas novirzi ir iespējams noteikt kustīgo daļiņu lādiņa zīmi, un no daļiņu lādiņa un to masas attiecības ir iespējams noteikt, kuras daļiņas rada strāvu.

Elektronu kustība caur vadu ir elektriskā strāva. Kā iecerēts, tas notika. Mēs savienojām tālruni ar vadu galiem un dzirdējām skaņu. Kad tālrunī ir dzirdama skaņa, caur to plūst strāva.

Mandelštama un Papaleksi pieredzi 1916. gadā atkārtoja amerikāņu zinātnieki Tolmans un Stjuarts. Viņi arī savija spoli, bet tālruņa vietā pieslēdza ierīci lādiņa mērīšanai. Viņiem izdevās izmērīt daļiņas masu. Vēlāk Tolmana un Stjuarta datus daudzkārt pārbaudīja un pilnveidoja citi zinātnieki, un tagad jūs zināt, ka elektrona masa

m e \u003d 9, 1 × 10 -31 kg

Elektrona īpatnējā maksa, tas ir, maksa par masas vienību,

Pašu elektronu kustības ātrums vadītājā elektriskā lauka ietekmē ir mazs (vairāki mm sekundē).

Bet kāpēc gaisma gandrīz uzreiz ieslēdzas, kad elektriskā ķēde ir aizvērta?

Izrādās, ka elektriskais lauks izplatās ar milzīgu ātrumu (tuvu c \u003d 300 000 km / s) visā vadītāja garumā. Elektriskā lauka ietekmē brīvie elektroni nonāk sakārtotā kustībā, kas atrodas ne tikai barošanas vadītājos, bet arī pašas lampas spirālē.

Tāpēc, runājot par elektriskās strāvas izplatīšanās ātrumu vadītājā, tie nozīmē elektriskā lauka izplatīšanās ātrumu gar vadītāju.

Metāla (vadītāju) strāvas galvenās īpašības:

a) strāvas stiprums vadītājā

I \u003d envS kur e \u003d 1,6 ∙ 10 -19 C - modulis

elektronu lādiņš

n ir elektronu koncentrācija

v ≈ 10 4 - c vidējs ātrums

elektroni

S - šķērsvirziena laukums

vadītāja šķērsgriezums

b) strāvas sprieguma raksturlielums (strāvas stipruma atkarība no

vadītājs no sprieguma)

Es \u003d

c) vadītāja pretestības atkarība no temperatūras

Eksperimentā, par kuru mēs šodien runājām, pēc vadītāja apstāšanās daļiņu virziena kustība ātri apstājas, jo vadītājs pretojas strāvai. Metāla vadītāja pretestība ir atkarīga ne tikai no tā ģeometriskajiem izmēriem un vielas, bet arī no temperatūras. To var apstiprināt šāda pieredze. Ja jūs savienojat tērauda spoli ar strāvas avotu un pakāpeniski to sildāt, tad pie pastāvīga sprieguma strāva samazināsies. Tas norāda, ka spirāles pretestība palielinās.

R \u003d R 0 (1 + t) kur R 0 - pretestība līdz

apkure

- temperatūras maiņa

α temperatūras koeficients

pretestība

Veicot to pašu eksperimentu ar citām spirālēm, pamanīsit, ka, paaugstinoties temperatūrai, palielinās arī šo spirāļu pretestība, taču tās izmaiņas būs atšķirīgas.

Zinot, kā metāla vadītāja pretestība ir atkarīga no temperatūras, izmērot pretestību, jūs varat noteikt vadītāja temperatūru. Šis fakts ir pamatā tā sauktajam pretestības termometri.

Jautājums studentiem:

Kur elektriska strāva tiek lietota metālos ? (Vadītāji elektrības pārraidei no attāluma, transformatora kodols elektriskās enerģijas pārveidošanai, caurules korozijas novēršanai, lampas spirāle apgaismojumam, sildelementa spirāle apkurei utt.)

Darbs ar apmācību (103. lpp., 3. punkts)

Kāda ir supravadītspējas parādība?

Nodarbības kopsavilkums

Kāda ir elektronu kustības raksturs metālos, ja nav elektriskā lauka?

Un elektriskā lauka klātbūtnē?

Kas ir elektriskā strāva metālos?

Kā tika pierādīta elektriskās strāvas būtība metālos?

No kā ir atkarīga metālu pretestība?

Anotācija par tēmu:
"Elektriskā strāva metālos"

Ievads

Elektriskā strāva ir visur, tā plūst: mūsu ķermenī, pārraidot nervu impulsus, atmosfērā, izraisot zibens spērienu un tamlīdzīgi, un, protams, elektriskajās ierīcēs, kas plūst caur metāla vadiem.
Elektriskā strāva metālos ir negatīvi lādētu brīvo elektronu kustība elektriskā lauka ietekmē telpā starp metāla sakārtotā kristāla režģa pozitīvi uzlādētajiem joniem. Eksperimenti rāda, ka, strāvai plūstot caur metāla vadītāju, vielas pārnešana nenotiek, tāpēc metāla joni nepiedalās elektriskā lādiņa pārnešanā.
Citiem vārdiem sakot, metāliem ir elektroni, kas var pārvietoties pa metālu. Tos sauc par vadīšanas elektroniem. Metāla pozitīvie lādiņi ir joni, kas veido kristāla režģi. Ja nav ārēja lauka, elektroni metālā pārvietojas haotiski, piedzīvojot sadursmes ar režģa joniem. Ārēja elektriskā lauka ietekmē elektroni sāk kustēties secīgi, uzklājot uz iepriekšējām haotiskajām svārstībām. Sakārtotas kustības procesā elektroni joprojām saduras ar kristāla režģa joniem. Tas izraisa elektrisko pretestību.

Elektriskās strāvas būtība metālos.

Visi metāli cietā un šķidrā stāvoklī ir elektriskās strāvas vadītāji. Īpaši eksperimenti parādīja, ka, izlaižot elektrisko strāvu, metāla vadītāju masa paliek nemainīga, un arī to ķīmiskais sastāvs nemainās. Pamatojoties uz to, varēja pieņemt, ka tikai elektroni piedalās elektriskās strāvas veidošanā metālos. Pieņēmumu par elektriskās strāvas elektronisko raksturu metālos apstiprināja padomju fiziķu L.I.Mandela'shtam un N. D. Papaleksi, kā arī amerikāņu fiziķu T. Stewart un R. Tolman eksperimenti. Šajos eksperimentos tika atklāts, ka tad, kad strauji rotējoša spole pēkšņi apstājas, spoles vadā rodas elektriskā strāva, ko rada negatīvi lādētas daļiņas - elektroni.
Ja nav elektriskā lauka, brīvie elektroni nejauši pārvietojas metāla kristālā. Elektriskā lauka ietekmē brīvie elektroni papildus haotiskai kustībai iegūst sakārtotu kustību vienā virzienā, un vadītājā rodas elektriskā strāva. Brīvie elektroni saduras ar kristāla režģa joniem, dodot tiem katrā sadursmē kinētisko enerģiju, kas iegūta brīvā ceļa laikā elektriskā lauka iedarbībā. Rezultātā elektronu sakārtoto kustību metālā var uzskatīt par vienmērīgu kustību ar noteiktu nemainīgu ātrumu.
Tā kā elektronu kinētiskā enerģija, kas iegūta elektriskā lauka iedarbībā, tiek pārnesta kristāla režģa jonu sadursmē, tad, kad iziet tiešā strāva, vadītājs uzsilst.

Likumi metāliskā vidē. Strāva metāla vadītājā. Vadīšanas strāvas blīvums. Vadītāja pretestība.

Metāla vadītāja strāvu nosaka pēc formulas:

Kur I ir strāva vadītājā, e ir elektrona lādiņa modulis, n 0 ir vadīšanas elektronu koncentrācija, ir elektronu sakārtotās kustības vidējais ātrums, S ir vadītāja šķērsgriezuma laukums .

Vadīšanas strāvas blīvums skaitliski ir vienāds ar lādiņu, kas iet caur 1 s caur virsmas laukuma vienību, kas ir perpendikulāra strāvas virzienam.

Kur j ir strāvas blīvums.

Lielākajai daļai metālu praktiski katrs atoms tiek jonizēts. Un tā kā vienvērtīgā metāla vadīšanas elektronu koncentrācija ir

Kur N a ir Avogadro konstante, A ir metāla atomu masa ,? - metāla blīvums, tad mēs iegūstam, ka koncentrāciju nosaka diapazonā no 10 28 - 10 29 m -3.

Oma likums par viendabīgu ķēdes posmu:

Kur U ir spriegums sekcijā, R ir sekcijas pretestība.

Homogēnai ķēdes daļai:

Kur? Y ir vadītāja pretestība, l ir vadītāja garums, S ir vadītāja šķērsgriezuma laukums.

Vadītāja pretestība ir atkarīga no temperatūras, un šo atkarību izsaka attiecība:

Y \u003d? ak (1 + ?? t)

Kur? oy - metāla vadītāja pretestība temperatūrā T \u003d 273K ,? - termiskās pretestības koeficients, Т \u003d Т - Т о - temperatūras izmaiņas.

Volt - amperiem raksturīgs metāls

Strāvas stiprums vadītājos saskaņā ar Ohma likumu ir tieši proporcionāls spriegumam. Šī atkarība notiek vadītājiem ar stingri noteiktu pretestību (rezistoriem).

Grafa slīpuma tangenss ir vienāds ar vadītāja vadītspēju. Vadītspēja ir pretestības abpusēja

Kur G ir vadītspēja.

Bet, tā kā metālu pretestība ir atkarīga no temperatūras, metāliem raksturīgais volt-ampērs nav lineārs.

Vadīšanas mehānisms

Strāvas nesēji metālos ir brīvie elektroni, tas ir, elektroni, kas vāji saistīti ar metāla kristāla režģa joniem. Šī ideja par metālu pašreizējo nesēju dabu balstās uz elektronisko metāla vadītspējas teoriju, kuru izveidoja vācu fiziķis P. Drude (1863-1906) un vēlāk izstrādāja holandiešu fiziķis H. Lorents, kā arī uz vairāki klasiski eksperimenti, kas apstiprina elektroniskās teorijas noteikumus.
Atomu ārējo apvalku (valences elektronu) elektroni ir socializēti, tas ir, tie vienlaikus pieder daudziem atomiem. Šie elektroni var pārvietoties nejauši, veidojot "elektrongāzi", kurā iegremdēti pozitīvie joni, kas atrodas kristāla režģa vietās. Elektronu gāzes loma metālos ir ļoti svarīga. Haotiski kustīgie elektroni izveido spēcīgu metāla saiti, turot kopā režģi, kas veidots no identiski lādētiem (un līdz ar to savstarpēji atgrūžošiem) joniem. Ja mēs iedomājamies, ka no metāla tika noņemti pilnīgi visi brīvie elektroni, tad joni ar tādu pašu lādiņa zīmi izkliedētos uz sāniem, un režģis "eksplodētu".
Tie ir brīvie elektroni, kas piedalās elektriskā lādiņa pārnesē, rada elektrisko strāvu un rada lielu metāla kristālu elektrisko un siltuma vadītspēju.

Strāvas pielietošana metālos

Spēcīgu magnētisko lauku uztveršana;

Jaudīgi elektromagnēti ar supravadošiem tinumiem paātrinātājos un ģeneratoros;

Izmanto, lai pārsūtītu elektrību pa attālumu

Apkures ierīcēs

Supravadītspējas parādība

Tomēr visinteresantākais ir pārsteidzošais supravadītspējas fenomens, ko 1911. gadā atklāja dāņu fiziķis H. Kammerlings-Onnes. Pie noteiktas temperatūras Tcr, kas dažādām vielām ir atšķirīga, pretestība pēkšņi samazinās līdz nullei (1. attēls).
Kritiskā temperatūra ir 4,1 K. dzīvsudrabam, 1,2 K alumīnijam un 3,7 K. Alvadītspēja tiek novērota ne tikai elementos, bet arī daudzos ķīmiskajos savienojumos un sakausējumos. Piemēram, niobija-alvas savienojuma (Ni3Sn) kritiskā temperatūra ir 18 K. Dažas vielas, kas zemā temperatūrā nonāk supravadītspējīgā stāvoklī, nav parastā temperatūrā vadītāji. Tajā pašā laikā šādi “labi” vadītāji, piemēram, varš un sudrabs, zemā temperatūrā nekļūst par supravadītājiem.

Vielām supravadošā stāvoklī ir ārkārtas īpašības. Praksē vissvarīgākais no tiem ir spēja ilgstoši (daudzus gadus) uzturēt, neatturot supravadīšanas ķēdē uzbudināto elektrisko strāvu. Klasiskā elektroniskā teorija nespēj izskaidrot supravadītspējas fenomenu. Šīs parādības mehānisma skaidrojums tika dots tikai 60 gadus pēc tā atklāšanas, pamatojoties uz kvantu mehānisko koncepciju.

Zinātniskā interese par supravadītspēju pieauga, kad tika atklāti jauni materiāli ar augstāku kritisko temperatūru. Nozīmīgs solis šajā virzienā notika 1986. gadā, kad tika atklāts, ka vienam sarežģītam keramikas savienojumam Tcr \u003d 35 K. Jau nākamajā 1987. gadā fiziķiem izdevās izveidot jaunu keramiku ar kritisko temperatūru 98 K, pārsniedzot šķidrais slāpeklis (77 K). Fenomenu par vielu pāreju uz supravadošu stāvokli temperatūrā, kas pārsniedz šķidrā slāpekļa viršanas temperatūru, sauca par augstas temperatūras supravadītspēju.
1988. gadā tika izveidots keramikas savienojums, kura pamatā bija Tl - Ca - Ba - Cu - O elementi ar kritisko temperatūru 125 K. Šobrīd notiek intensīvs darbs, meklējot jaunas vielas ar vēl lielākām Tcr vērtībām. Zinātnieki cer iegūt vielu supravadītspējīgā stāvoklī istabas temperatūrā. Ja tas notiks, tā būs īsta revolūcija zinātnē, tehnoloģijā un vispār cilvēku dzīvē. Jāatzīmē, ka keramikas materiālu augstas temperatūras supravadītspējas mehānisms vēl nav pilnībā noskaidrots.

Rikke pieredze

Sakārtotā jonu kustība nozīmētu pakāpenisku vielas pārvietošanu elektriskās strāvas virzienā. Tāpēc jums vienkārši ļoti ilgi jāpārlaiž strāva caur vadītāju un jāskatās, kas galu galā notiek. Šāda veida eksperimentu E. Riks veica 1901. gadā.
Elektriskā ķēde ietvēra trīs cilindrus, kas saspiesti viens pret otru: divi vara malās un viens alumīnijs starp tiem (2. attēls). Caur šo ķēdi gadu tika nodota elektriskā strāva.

2. attēls
Gadu caur cilindriem šķērsoja vairāk nekā trīs miljoni kulonu. Pieņemsim, ka katrs metāla atoms zaudē vienu valences elektronu, tāpēc jona lādiņš ir vienāds ar elementāro lādiņu e \u003d Cl. Ja strāvu rada pozitīvo jonu kustība, tad ir viegli aprēķināt, ka šāda gar ķēdi nodotā \u200b\u200blādiņa vērtība atbilst apmēram 2 kg vara pārnesumam gar ķēdi.
Tomēr pēc cilindru atdalīšanas tika konstatēta tikai neliela metālu iespiešanās viens otrā, pateicoties to atomu dabiskajai difūzijai (un nekas vairāk). Elektriskā strāva metālos nav saistīta ar vielas pārnesi, tāpēc pozitīvie metāla joni nepiedalās strāvas veidošanā.

Stjuarta pieredze - Tolmans

Tiešs eksperimentāls pierādījums tam, ka elektrisko strāvu metālos rada brīvo elektronu kustība, tika dots T. Stewart un R. Tolman (1916) eksperimentā.
Pirms Stjuarta-Tolmana eksperimenta tika veikti kvalitatīvi novērojumi, kurus četrus gadus iepriekš veica krievu fiziķi L. I. Mandela'shtam un N. D. Papaleksi. Viņi vērsa uzmanību uz tā saukto elektroinerciālo efektu: ja strauji palēnināt kustīgu vadītāju, tad tajā rodas īslaicīgs strāvas impulss. Efekts izskaidrojams ar to, ka neilgu laiku pēc vadītāja palēnināšanās tā brīvie lādiņi turpina kustēties pēc inerces.
Tomēr Mandelštams un Papaleksi nesaņēma nekādus kvantitatīvus rezultātus, un viņu novērojumi netika publicēti. Gods saukt eksperimentu ar savu vārdu pieder Stjuartam un Tolmanam, kuri ne tikai novēroja norādīto elektrisko inerciālo efektu, bet arī veica nepieciešamos mērījumus un aprēķinus.

3. attēls

Stjuarta un Tolmana iestatīšana parādīta attēlā. 3.
Spole ar lielu skaitu metāla stieples pagriezienu tika ātri pagriezta ap savu asi. Tinuma gali ar slīdošo kontaktu palīdzību tika savienoti ar īpašu ierīci - ballistisko galvanometru, kas ļauj izmērīt caur to izejošo lādiņu.
Pēc straujas spoles bremzēšanas ķēdē parādījās strāvas impulss. Strāvas virziens norādīja, ka to izraisīja negatīvo lādiņu kustība. Mērot kopējo lādiņu, kas iet caur ķēdi ar ballistisko galvanometru, Stjuarts un Tolmans aprēķināja vienas daļiņas lādiņa attiecību pret masu q / m. Izrādījās, ka tas ir vienāds ar attiecību e / m elektronam, kas tajā laikā jau bija labi zināms.
Tātad beidzot tika noskaidrots, ka metālu brīvo lādiņu nesēji ir brīvie elektroni. Kā redzat, šis jau sen jums labi zināms fakts tika konstatēts samērā vēlu - ņemot vērā, ka metāla vadītāji līdz tam laikam jau vairāk nekā gadsimtu aktīvi tika izmantoti visdažādākajos elektromagnētisma eksperimentos.

Secinājums

Elektriskā strāva metālā ir sakārtota elektronu kustība.
Metāliem mijiedarbojoties ar elektromagnētisko lauku, galvenā loma ir to augstajai elektrovadītspējai, tāpēc svarīgs šīs mijiedarbības analīzes aspekts ir noskaidrot vadošās vides reakcijas fizisko raksturu uz elektriskās strāvas klātbūtni tajā , kas izpaužas neaktīvi sava termiskās iedarbības dēļ.
Klasiskajā elektroniskajā metālu teorijā tiek pieņemts, ka elektronu kustība ievēro klasiskās mehānikas likumus. Elektronu mijiedarbība savā starpā tiek atstāta novārtā, elektronu mijiedarbība ar joniem tiek samazināta tikai līdz sadursmēm. Mēs varam teikt, ka vadošie elektroni tiek uzskatīti par elektrongāzi, līdzīgu ideālajai atomu gāzei molekulārajā fizikā.

Atsauces saraksts

utt .................

1. definīcija

Elektrošoks metālos sauc par elektronu sakārtotu kustību elektriskā lauka iedarbībā.

Pamatojoties uz eksperimentiem, ir skaidrs, ka metāla vadītājs nepārnes vielu, tas ir, metāla joni nepiedalās elektriskā lādiņa kustībā.

Pētījuma laikā tika iegūti pierādījumi par metālu strāvas elektronisko raksturu. Vēl 1913. gadā L.I. Mandelštams un N.D. Papaleksi sniedza pirmos kvalitātes rezultātus. Un 1916. gadā R. Tolmans un B. Stjuarts modernizēja esošo tehniku \u200b\u200bun veica kvantitatīvus mērījumus, kas pierādīja, ka elektronu kustība notiek strāvas ietekmē metāla vadītājos.

1. attēls. 12. 1 parāda Tolmana un Stjuarta diagrammu. Spoli, kas sastāv no liela skaita plānas stieples pagriezieniem, virzīja rotācija ap savu asi. Tās galus piestiprināja pie ballistiskā galvanometra G. Spole strauji palēninājās, kas bija īslaicīgas strāvas rašanās sekas lādiņa nesēja inerces dēļ. Kopējo lādiņu mēra, pārvietojot galvanometra bultiņas.

1. attēls. 12. viens. Tolmana un Stjuarta eksperimenta diagramma.

Rotējošās spoles bremzēšanas laikā spēks F \u003d - m d υ d t, saukts par bremzēšanu, iedarbojās uz katru lādiņa nesēju, e. F spēlēja ārēja spēka, citiem vārdiem sakot, neelektriskas izcelsmes lomu. Tieši šis spēks, kam raksturīga lādiņa vienība, ir ārējo spēku E laukuma intensitāte ar m:

E ar т \u003d - m e d υ d t.

Tas ir, kad spole bremzē, rodas elektromotora spēks δ, kas vienāds ar δ \u003d E ar t l \u003d m e d υ d t l, kur l ir spoles stieples garums. Noteikts spoles bremzēšanas procesa laika intervāls ir saistīts ar lādiņa q plūsmu caur ķēdi:

q \u003d ∫ I d t \u003d 1 R ∫ δ d t \u003d m e l υ 0 R.

Šī formula izskaidro, ka l ir spoles strāvas momentānā vērtība, R ir ķēdes kopējā pretestība, υ 0 ir stieples sākotnējais lineārais ātrums. Var redzēt, ka īpatnējā lādiņa e m noteikšana metālos tiek veikta, pamatojoties uz formulu:

e m \u003d l υ 0 R q.

Labajā pusē var izmērīt vērtības. Pamatojoties uz Tolmana un Stjuarta eksperimentu rezultātiem, tika konstatēts, ka bezmaksas lādiņa nesējiem ir negatīva zīme, un nesēja attiecība tā masā ir tuvu citos elektronos iegūtā īpašā lādiņa vērtībai. eksperimenti. Tika atklāts, ka elektroni ir bezmaksas lādiņu nesēji.

Mūsdienu dati liecina, ka elektrona lādiņa modulis, tas ir, elementārais lādiņš, ir vienāds ar e \u003d 1,60 218 10 - 19 K l, un tā īpatnējā lādiņa apzīmējums ir e m \u003d 1,75882 10 11 K l / k g.

Lieliskas brīvo elektronu koncentrācijas klātbūtnē ir jēga runāt par labu metālu elektrovadītspēju. Tas tika atklāts jau pirms Tolmana un Stjuarta eksperimentiem. 1900. gadā P. Drude, pamatojoties uz hipotēzi par brīvo elektronu esamību metālos, izveidoja elektronisko teoriju par metālu vadītspēju. To izstrādāja un paplašināja H. Lorents, pēc kura to sauca par klasisko elektronisko teoriju. Pamatojoties uz to, tika saprasts, ka elektroni izturas kā elektrongāze, līdzīga ideālai savā stāvoklī. 1. attēls. 12. 2. attēlā parādīts, kā tas var aizpildīt telpu starp joniem, kas jau ir izveidojuši metāla kristālisko režģi.

1. attēls. 12. 2. Brīvo elektronu gāze metāla kristāliskajā režģī. Parādīta viena no elektroniem trajektorija.

2. definīcija

Pēc elektronu mijiedarbības ar joniem pirmie atstāj metālu, pārvarot tikai potenciālo barjeru.

Tiek saukts šādas barjeras augstums darba izeja.

Telpas temperatūra neļauj elektroniem iziet cauri šai barjerai. Elektrona izejas potenciālā enerģija pēc mijiedarbības ar kristāla režģi ir daudz mazāka nekā tad, ja elektrons tiek noņemts no vadītāja.

3. definīcija

Atrašanās vieta e diriģentā raksturo potenciālās akas klātbūtne, kuras dziļums tiek saukts potenciālā barjera.

Režģi veidojošie joni un elektroni piedalās termiskajā kustībā. Sakarā ar jonu termiskajām vibrācijām līdzsvara stāvokļu tuvumā un brīvo elektronu haotisko kustību, pirmajiem saduroties ar pēdējiem, tiek pastiprināta termodinamiskā līdzsvars starp elektroniem un režģi.

1. teorēma

Saskaņā ar Drude-Lorenca teoriju mums ir tāds, ka elektroniem ir tāda pati vidējā siltuma kustības enerģija kā monatomiskas ideālas gāzes molekulām. Tas ļauj aprēķināt elektronu termiskās kustības vidējo ātrumu υ т ¯, izmantojot molekulārās kinētikas teoriju.

Telpas temperatūra dod vērtību 10 5 m / s.

Ja jūs uzliekat ārēju elektrisko lauku metāla vadītājā, tad notiks termiski sakārtota elektronu kustība (elektriskā strāva), tas ir, dreifs. Tā vidējā ātruma υ d ¯ noteikšana tiek veikta atbilstoši pieejamā laika intervālam ∆ t caur elektronu vadītāja šķērsgriezumu S, kas atrodas tilpumā S υ d ∆ t.

Šāda e skaits ir vienāds ar n S υ d ∆ t, kur n ņem brīvo elektronu vidējās koncentrācijas vērtību, kas ir vienāda ar atomu skaitu metāla vadītāja tilpuma vienībā. Pieejamo laika periodu ∆ t lādiņš ∆ q \u003d e n S υ d ∆t iet caur vadītāja sekciju.

Tad es \u003d ∆ q ∆ t \u003d e n S υ d vai υ d \u003d I e n S.

N atomu koncentrācija metālos ir robežās no 10 28 - 10 29 m - 3.

Formula ļauj novērtēt elektronu sakārtotās kustības vidējo ātrumu υ d ¯ ar vērtību intervālā 0,6 - 6 mm / s vadītājam ar šķērsgriezumu 1 mm 2 un caurplūduma strāvu 10 A .

4. definīcija

Vidējais ātrums Elektronu sakārtotās kustības υ d metal metāla vadītājos ir par daudzām pakāpēm mazāks nekā to termiskās kustības υ t ātrums υ d ≪ υ t.

1. attēls. 12. 3 parāda brīvā e kustības būtību kristāla režģī.

1. attēls. 12. 3. Brīva elektrona kustība kristāla režģī: a - haotiska elektrona kustība metāla kristāla režģī; b - haotiska kustība ar dreifu elektriskā lauka dēļ. Dreifa υ d ¯ ∆ t mērogs ir stipri pārspīlēts.

Zema dreifa ātruma klātbūtne neatbilst pieredzei, kad visas DC ķēdes strāva tiek izveidota uzreiz. Aizvēršanu veic, izmantojot elektriskā lauka darbību ar ātrumu c \u003d 3 · 10 8 m / s. Pēc laika lc (l ir ķēdes garums) gar ķēdi tiek izveidots stacionārs elektriskā lauka sadalījums. Tajā notiek sakārtota elektronu kustība.

Klasiskā elektronisko metālu teorija pieņem, ka to kustība ir pakļauta Ņūtona mehānikas likumiem. Šo teoriju raksturo fakts, ka elektronu savstarpējā mijiedarbība tiek atstāta novārtā, un mijiedarbība ar pozitīvajiem joniem tiek uzskatīta par sadursmēm, katrā no tām e piešķirot režģim uzkrāto enerģiju. Tāpēc ir vispāratzīts, ka pēc sadursmes elektrona kustību raksturo nulles dreifēšanas ātrums.

Pilnīgi visi iepriekš minētie pieņēmumi ir aptuveni. Tas ļauj izskaidrot elektrības strāvas likumus metāla vadītājos, pamatojoties uz klasisko elektronisko teoriju.

Ohma likums

5. definīcija

Intervālā starp sadursmēm elektronu ietekmē spēks, kas vienāds ar e E modulārā, kā rezultātā rodas paātrinājums e m E.

Brīvā ceļa galu raksturo elektronu dreifēšanas ātrums, ko nosaka pēc formulas

υ d \u003d υ d m a x \u003d e E m τ.

Brīvā darba laiks tiek apzīmēts ar τ. Tas vienkāršo aprēķinus visu elektronu vērtības noteikšanai. Vidējais dreifēšanas ātrums υ d ir vienāds ar pusi no maksimālās vērtības:

υ d \u003d 1 2 υ d m a x \u003d 1 2 e E m τ.

Ja ir vadītājs ar garumu l, šķērsgriezums S ar elektrona koncentrāciju n, tad strāvas atrašanas rādītājs vadītājā ir:

I \u003d e n S υ d \u003d 1 2 e 2 τ n S m E \u003d e 2 τ n S 2 m l U.

U \u003d E l ir spriegums vadītāja galos. Formula izsaka Ohma likumu par metāla vadītāju. Tad jāatrod elektriskā pretestība:

R \u003d 2 m e 2 n τ l S.

Pretestību ρ un vadītspēju ν izsaka šādi:

ρ \u003d 2 m e 2 n τ; ν \u003d 1 ρ \u003d e 2 n τ 2 m.

Džoula-Lenca likums

Elektronu ceļa galu lauka iedarbībā raksturo kinētiskā enerģija

1 2 m (υ d) m a x 2 \u003d 1 2 e 2 τ 2 m E 2.

6. definīcija

Balstoties uz pieņēmumiem, sadursmju laikā enerģija tiek pārnesta uz režģi un pēc tam pārvēršas siltumā.

Tiek pārbaudīts katra elektrona laiks ∆ t coll t τ sadursmes. Vadītājam ar šķērsgriezumu S un garumu l ir n S l elektronu. Tad izdalītais siltums vadītājā par ∆ t ir vienāds ar

∆ Q \u003d n S l ∆ t τ e 2 τ 2 2 m E 2 \u003d n e 2 τ 2 m S l U 2 ∆ t \u003d U 2 R ∆ t.

Šī attiecība izsaka džoula-Lenca likums.

Pateicoties klasiskajai teorijai, tiek interpretēta metālu elektriskās pretestības esamība, tas ir, Ohma un Džoula-Lenca likumi. Klasiskā elektroniskā teorija nespēj atbildēt uz visiem jautājumiem.

Tas nespēj izskaidrot atšķirību starp metālu un dielektrisko kristālu molārās siltuma jaudas vērtību, kas vienāda ar 3 R, kur R ir rakstīts kā universāla gāzes konstante. Metāla siltuma jauda nav atkarīga no brīvo elektronu skaita.

Klasiskā elektroniskā teorija nepaskaidro metālu pretestības atkarību no temperatūras. Saskaņā ar teoriju, ρ ~ T, un, pamatojoties uz eksperimentiem, ρ ~ T. Teorijas un prakses neatbilstības piemērs ir supravadītspēja.

Pamatojoties uz klasisko teoriju, metālu pretestībai vajadzētu pakāpeniski samazināties, samazinoties temperatūrai, un tā paliek ierobežota jebkurā T temperatūrā. Šī atkarība ir raksturīga eksperimentu veikšanai augstā temperatūrā. Ja T ir pietiekami zems, tad metālu pretestība zaudē atkarību no temperatūras un sasniedz robežvērtību.

Īpaši interesanta bija supravadītspējas parādība. 1911. gadā to atklāja H. Kammerlings Onness.

2. teorēma

Ja ir noteikta temperatūra no T līdz p, atšķirīga dažādām vielām, tad pretestība ar lēcienu samazinās līdz nullei, kā parādīts 1. attēlā. 12. četri.

1. piemērs

Dzīvsudraba kritiskā temperatūra tiek uzskatīta par 4,1 K, alumīnijam - 1,2 K, alvai - 3,7 K. Pārvadītspēja var būt ne tikai elementos, bet arī ķīmiskajos savienojumos un sakausējumos. Niobija ar alvu Ni 3 Sn kritiskais temperatūras punkts ir 18 K. Ir vielas, kas zemā temperatūrā nonāk supravadītājā stāvoklī, turpretī normālos apstākļos tās nav. Sudrabs un varš ir vadītāji, bet temperatūras pazemināšanās laikā tie nekļūst par supravadītājiem.

1. attēls. 12. četri. Pretestības ρ atkarība no absolūtās temperatūras T zemās temperatūrās: a - normāls metāls; b - supravadītājs.

Supravadīts stāvoklis runā par vielas ārkārtas īpašībām. Viens no vissvarīgākajiem ir spēja ilgstoši uzturēt elektrisko strāvu, kas uzbudināta supravadīšanas ķēdē, bez amortizācijas.

Klasiskā elektroniskā teorija nevar izskaidrot supravadītspēju. Tas kļuva iespējams 60 gadus pēc tā atklāšanas, pamatojoties uz kvantu mehāniskajiem jēdzieniem.

Interese par šo parādību pieauga, parādoties jauniem materiāliem, kas spēj izturēt augstu kritisko temperatūru. 1986. gadā tika atklāts sarežģīts savienojums ar temperatūru T līdz p \u003d 35 K. Nākamajā gadā viņiem izdevās izveidot keramiku ar kritisko T 98 K, kas pārsniedza šķidrā slāpekļa T (77 K).

7. definīcija

Tiek saukta parādība, kā vielas pāriet supravadītājā stāvoklī pie T, pārsniedzot šķidrā slāpekļa viršanas temperatūru augstas temperatūras supravadītspēja.

Vēlāk 1988. gadā viņi izveidoja Tl - Ca - Ba - Cu - O savienojumu ar kritisko T, sasniedzot 125 K. Pašlaik zinātnieki ir ieinteresēti atrast jaunas vielas ar augstākajām T līdz p vērtībām. Viņi paredz, ka istabas temperatūrā tiks iegūta supravadoša viela. Ja tas tiks izdarīts, notiks revolūcija zinātnē un tehnoloģijā. Līdz šim visas supravadītspējas keramikas materiālu sastāva īpašības un mehānismi nav pilnībā izpētīti.

Ja tekstā pamanāt kļūdu, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter

Atklāta fizikas stunda 8. klasē.

Tēma “Elektriskā strāva metālos. Elektriskās strāvas darbība. "

Nodarbības mērķis: Lai turpinātu elektriskās strāvas būtības izpēti metālos, eksperimentāli izpētiet elektriskās strāvas darbību.

Nodarbības mērķi:

Izglītojošs -kopīgu uzskatu veidošana par elektriskās strāvas būtību, spēju veidošanās ar elektriskajām ķēdēm, elektrisko ķēžu savākšana.

Attīstās- prasmes atrašana un kļūdu novēršana, veidojot zināšanas praksē, kā arī loģiski izskaidrot jaunas parādības, pielietot savas zināšanas nestandarta situācijās.

Izglītojošs -veicina mīlestības pret savu dzimteni sajūtu, ieaudzina mīlestību pret daiļliteratūru, spēju koncentrēties, veidot dialogu un aizstāvēt savu viedokli ar argumentiem.

Aprīkojums un materiāli: strāvas avoti, elektriskā lampa lukturītim, elektriskais zvans, slēdži, padeves vadi, vara sulfāta šķīdums, elektromagnēts, vara un cinka plāksnes, kristāla režģa modelis, galvanometrs.

PSO: datorprezentācija, kompaktdisks ar programmatūras "Cyril and Methodius" fizikas 8. pakāpi, multimediju projektors.

Demonstrācijas:

1) Vienkāršāko elektrisko ķēžu montāža.

2) vara izdalīšanās CuSO4 elektrolīzes laikā.

3) Spoles darbība ar strāvu, piemēram, elektromagnēts.

4) Barošanas avota iegūšana, izmantojot citronu un vara un cinka plāksni.

Nodarbības plāns.

Pamatzināšanu atjaunošana -10 min.

Jauna materiāla "Elektriskā strāva metālos" izpēte - 10 min

Fiksēšana -3 min

Vienas minūtes atpūta -1 min

Jaunā materiāla "Elektriskās strāvas iedarbība" izpēte. 12 minūtes

Fiksēšana -5 min.

Mājas darbs -2min.

Nodarbības kopsavilkums -2 min.

Nodarbību laikā.

1) Pamatzināšanu aktualizēšana -10 min.

Sveiki puiši, mūsu nodarbība, es vēlos sākt ar šo četrriteņu:

Kā dzīvotu mūsu planēta

Kā cilvēki no tā dzīvotu

Bez siltuma, magnēta, gaismas

Un elektriskie stari.

Puiši, zināšanas par zinātni vienmēr palīdz cilvēkam dzīvē, un nezināšana dažkārt noved pie traģiskām sekām. No šiem vārdiem izdariet sev pareizos secinājumus.

Mans četrinieks piemin elektriskos starus. Kas, jūsuprāt, tas ir? (elektrība)

Ko sauc par elektrošoku?

Atbildes paraugs. Sakārtota daļiņu virziena virzība.

Kas ir nepieciešams elektriskās strāvas pastāvēšanai ķēdē?

E. Atbilde... Pašreizējais avots, vadītāji, pašreizējais patērētājs un visi šie elementi ir jāaizver.

3) Darbs ar diagrammām.

Tagad pārbaudīsim, kā jūs redzat pārkāpumus elektrisko ķēžu sastādīšanā.

Šeit ir divi e-pasti. shēmas, kuru diagrammas ir uzrādītas ekrānā.

1. Kāpēc pirmās lampas darba lampa nedeg, kad atslēga ir aizvērta? (1. attēls)

Studentu atbilde.

Atbildes paraugs. Elektriskā ķēde ir atvērta. Lai lampa iedegtos, ķēdē jābūt elektriskai strāvai, un tas ir iespējams ar slēgtu ķēdi, kas sastāv tikai no elektrības vadītājiem.

Skolotājs.Ar ko vadītāji atšķiras no nevadītājiem vai izolatoriem?

Studentu atbilde.

Atbildes paraugs. Diriģenti ir ķermeņi, caur kuriem elektriskie lādiņi var pāriet no uzlādēta ķermeņa uz neuzlādētu. Un izolatoros šādas pārejas nav iespējamas, un lampa iedegas.

Tiek uzaicināts students, kurš atbildēja pareizi, un viņš, aizkavējis plaisu, parāda pareizo atbildi. Iedegas lampa.

2. Kāpēc zvans nezvana otrajā ķēdē, kad ķēde ir slēgta? (2. attēls)

Studentu atbilde.

Atbildes paraugs. Lai iegūtu elektrisko strāvu vadītājā, tajā jāveido elektriskais lauks. Šī lauka ietekmē brīvi uzlādētas daļiņas sāks kustēties kārtīgi, un tā ir elektriskā strāva. Elektriskais lauks vadītājos tiek izveidots, un to ilgstoši var uzturēt elektriskā lauka avoti. Elektriskajai ķēdei jābūt strāvas avotam. Mēs savienojam ķēdi ar strāvas avotu, un zvans zvana.

Tiek uzaicināts students, kurš sniedza pareizo atbildi un, pieslēdzot strāvas avotu ķēdei, parāda pareizo atbildi.

Šifrēts vārds.

Puiši, tagad lasīsim šifrēto vārdu, taču tam jums jāatceras konvencijas, kas izmantotas elektrisko ierīču diagrammās. Ievietojiet burtus atbilstošo ierīču priekšā un, sākot ar bultiņu, izlasiet vārdu.

4. slaids. Atbilde: "Ruzaevka"

5. slaids "Parastā Ruzajevka - Mordovijas dzelzceļa vārti"

6. slaids Mērķi: Kādam nolūkam elektrificēto dzelzceļu savienojumos tiek izgatavoti biezi vara tilti vai tiek metinātas sliedes?

Atbilde. Sliedes vada elektrisko strāvu, un tāpēc, lai novērstu ķēdes atvēršanu, tiek izgatavoti vara džemperi vai sliedes ir metinātas.

2. Mācīties jaunas lietasmateriāls "Elektriskā strāva metālos" - 10 min .

1. slaids Mūsu nodarbības tēma: “Elektriskā strāva metālos. Elektriskās strāvas darbības "

Puiši, kas zina, kā jūs varat izvairīties no elektriskās strāvas iedarbības, ja nejauši pieskaraties elektroierīcei, kurai ir strāva?

Atbildes paraugs. Tas prasa zemējumu, jo zeme ir vadītājs, un tā milzīgā izmēra dēļ tā var turēt lielu lādiņu.

Skolotājs. Kādi materiāli tiek izmantoti zemēšanai?

Studentu atbilde.

Atbildes paraugs. Zemējums ir izgatavots no metāla.

Skolotājs. Kāpēc šīm vielām dod priekšroku, mēs atbildēsim pēc jaunās tēmas “Elektriskā strāva metālos” izpētes. Uzrakstiet nodarbības tēmu savā piezīmju grāmatiņā.

Tātad, mūsu saruna koncentrēsies uz metāliem. Slavenākās no senākajām metāla definīcijām 18. gadsimta vidū sniedza M.V. Lomonosovs: “Metāls ir viegls korpuss, kuru var viltot. Šādi ķermeņi ir tikai seši: zelts, sudrabs, varš, alva, dzelzs un svins. " Pēc divarpus gadsimtiem daudz ir kļuvis zināms par metāliem. Vairāk nekā 75% no visiem Mendeļejeva tabulas elementiem ir metāli, un atrast absolūti precīzu metālu definīciju ir gandrīz bezcerīgs uzdevums.

Tāpēc šodien vispārējā gadījumā jūs varat izmantot M.V. Lomonosova, pirmā krievu zinātnieka - pasaules nozīmes dabaszinātnes - definīciju, pievienojot vēl trīs pirmajām divām viņa piedāvātajām īpašībām. Jūs uzzināsiet visas metālu īpašības. Sāksim iepazīšanos ar vienu no tiem - elektrovadītspēju.

Atcerēsimies metālu struktūru. Metāla modelis ir kristāla režģis, kura mezglos daļiņas veic haotisku svārstību kustību. (Tiek parādīts kristāla režģa modelis, un uz ekrāna tiek projicēts metālu struktūras modeļa attēls).

Metāliem cietā stāvoklī ir kristāliska struktūra. Daļiņas kristālos ir sakārtotas noteiktā secībā, veidojot telpisko (kristāla) režģi. Kā jūs jau zināt, jebkurā valences metāla daļā elektroni atstāj savas vietas atomā, kā rezultātā atoms pārvēršas par pozitīvu jonu. Pozitīvie joni atrodas pie metāla kristāliskā režģa mezgliem, un brīvie elektroni (elektrongāze) pārvietojas telpā starp tiem, t.i. nav saistīts ar to atomu kodoliem.
Visu brīvo elektronu negatīvās lādiņa absolūtā vērtība ir vienāda ar visu režģī esošo jonu pozitīvo lādiņu. Tāpēc normālos apstākļos metāls ir elektriski neitrāls.
Kādi elektriskie lādiņi pārvietojas elektrisko lauku iedarbībā metāla vadītājos? Mēs varam pieņemt, ka brīvie elektroni pārvietojas elektriskā lauka ietekmē. Bet šim mūsu pieņēmumam ir nepieciešams pierādījums.
1899. gadā K. Ricke Štutgartes tramvaja apakšstacijā savienoja trīs cieši nospiestus cilindrus ar galveno vadu, kas baro tramvaja līnijas, sērijveidā viens ar otru pēc galiem; divi ārējie bija varš, bet vidējais - alumīnijs.

Elektriskā strāva caur šiem cilindriem gāja vairāk nekā gadu. Veicot rūpīgu cilindru saskares vietas analīzi, K. Ricke neatrada alumīnija atomus varā un vara atomus alumīnijā, tas ir, difūzija nenotika. Tādējādi viņš eksperimentāli pierādīja, ka tad, kad elektriskā strāva iet caur vadītāju, joni nepārvietojas. Līdz ar to pārvietojas tikai brīvie elektroni, un tie ir vienādi visām vielām.

Galīgais šī fakta apstiprinājums bija 1913. gadā veiktais eksperiments, ko veica mūsu valsts fiziķi L. I. Mandel'shtam un N. D. Papaleksi, kā arī amerikāņu fiziķi B. Stewart un R. Tolman. Pārbaudiet zīmējumu uz ekrāna. Slaids Nr.

Zinātnieki ļoti ātri pagrieza ap savu asi vairāku pagriezienu spoli. Tad ar strauju spoles palēninājumu tās galus aizvēra galvanometrs, un ierīce reģistrēja īslaicīgu elektrisko strāvu. Notikuma iemesls, ko izraisa brīvu uzlādētu daļiņu inerces kustība starp metāla kristāla režģa mezgliem. Tā kā sākotnējā ātruma virziens un iegūtās strāvas virziens ir zināms no pieredzes, var atrast nesēju lādiņa zīmi: tā izrādās negatīva. Līdz ar to brīvie lādiņu nesēji metālā ir brīvie elektroni. Pēc galvanometra adatas novirzes var spriest par ķēdē plūstošā elektriskā lādiņa lielumu. Pieredze ir apstiprinājusi teoriju. Notika klasiskās elektrības teorijas triumfs.

elektriskā strāva metāla vadītājos ir brīvo elektronu sakārtota kustība elektriskā lauka ietekmē
Ja vadītājā nav elektriskā lauka, tad elektroni pārvietojas haotiski, līdzīgi kā pārvietojas gāzu vai šķidrumu molekulas. Katrā laika posmā dažādu elektronu ātrumi atšķiras pēc moduļiem un virzieniem. Ja vadītājā tiek izveidots elektriskais lauks, tad elektroni, saglabājot savu haotisko kustību, sāk virzīties uz avota pozitīvo polu. Līdztekus traucētajai elektronu kustībai rodas arī to pasūtītais transports - dreifs.

Elektronu sakārtotās kustības ātrums vadītājā elektriskā lauka iedarbībā ir vairāki milimetri sekundē un dažreiz pat mazāk. Bet tiklīdz elektriskajā laukā parādās vadītājs, tas izplatās visā vadītāja garumā ar milzīgu ātrumu, tuvu gaismas ātrumam vakuumā (300 000 km / s).
Vienlaikus ar elektriskā lauka izplatīšanos visi elektroni sāk virzīties vienā virzienā visā vadītāja garumā. Tā, piemēram, kad elektriskās lampas ķēde ir slēgta, spuldzes spirālē esošie elektroni nonāk kārtīgā kustībā.
To var saprast, salīdzinot elektrisko strāvu ar ūdens plūsmu ūdens apgādes sistēmā, un elektriskā lauka izplatīšanos ar ūdens spiediena izplatīšanos. Kad ūdens paceļas ūdenstornī, ūdens spiediens (galva) ļoti ātri izplatās visā ūdens apgādes sistēmā. Kad mēs atveram krānu, ūdens jau ir zem spiediena un sāk plūst. Bet ūdens, kas tajā atradās, plūst no krāna, un ūdens no torņa krānu sasniegs daudz vēlāk, jo ūdens kustība notiek ar mazāku ātrumu nekā spiediena izplatīšanās.
Runājot par elektriskās strāvas izplatīšanās ātrumu vadītājā, mēs domājam elektriskā lauka izplatīšanās ātrumu gar vadītāju.
Elektriskais signāls, ko, piemēram, pa vadiem nosūta no Maskavas uz Vladivostoku (s \u003d 8000 km), tur nonāk aptuveni pēc 0,03 s.

Minūte atpūtas.

Puiši, kādreiz lielajam domātājam Sokratam jautāja, kas, viņaprāt, ir vieglākais dzīvē? Viņš atbildēja, ka visvieglāk ir iemācīt citus, un visgrūtāk ir pazīt sevi.

Fizikas stundās mēs runājam par dabas pazīšanu. Bet šodien iesitīsim sev iekšā. Kā mēs uztveram apkārtējo pasauli? Kā mākslinieki vai domātāji?

Piecelties, pacelt rokas, izstiepties.

Savienojiet pirkstus.

Redzi, kurš kreisās vai labās rokas pirksts ir tev virsū? Pierakstiet rezultātu "L" vai "P"

Sakrustojiet rokas uz krūtīm. ("Napoleona poza") Kura roka ir augšā?

Lūdzu, aplaudējiet. Kura roka ir augšā?

Apkoposim.

Ņemot vērā, ka rezultāts "LLL" atbilst personības mākslinieciskajam tipam, bet "PPP" - domāšanas tipam.

Kāda veida domāšana dominē jūsu klasē?

Vairāki "mākslinieki", vairāki "domātāji" un lielākā daļa puišu ir harmoniski attīstītas personības, kurām raksturīga gan loģiska, gan tēlaina domāšana.

Un tagad jūs varat turpināt zināšanas par ārējo pasauli. Pabeidzis uh

Elektriskā strāva metālos. Mēs pārietam uz nākamo bloku "Elektriskās strāvas darbības"

Pētot jaunu materiālu "Elektriskās strāvas darbības".

Mēs nevaram redzēt elektronu kustību metāla vadītājā. Par strāvas esamību ķēdē varam spriest pēc dažādām parādībām, kuras izraisa elektriskā strāva. Šādas parādības sauc par strāvas darbībām.Dažas no šīm darbībām ir viegli novērojamas pēc pieredzes.

Strāvas siltuma efekts. (Slaids №,) Programmas disks Fizikas nodarbības 8. klase Kirila un Metodija virtuālā skola. 08. nodarbība (7.9. Punkts)

Ķīmiskā strāvas iedarbība. Ķīmiskā darbība el. straume pirmo reizi tika atklāta 1800. gadā.

Pieredze. Veiksim eksperimentu ar vara sulfāta šķīdumu. Divus oglekļa elektrodus ievietojam destilētā ūdenī un aizveram ķēdi. Mēs novērojam, ka El. gaisma neiedegas. Mēs ņemam vara sulfāta šķīdumu un savienojam to ar strāvas avotu. Iedegas El gaisma.

Rezultāts. Ķīmiskais strāvas ietekme ir tāda, ka dažos skābju (sāļu, sārmu) šķīdumos, kad caur tiem iet elektriskā strāva, tiek novērota vielu izdalīšanās. Šķīdumā esošās vielas tiek nogulsnētas uz elektrodiem, kas iegremdēti šajā šķīdumā. Kad strāva tiek izvadīta caur vara sulfāta (CuSo4) šķīdumu, tīrs varš (Cu) tiks atbrīvots uz negatīvi lādētā elektroda. To izmanto tīru metālu iegūšanai.

Alumīniju iegūst elektrolīzes ceļā (tā ir vienīgā rūpnieciskā metode tā ražošanai), ķīmiski tīri metāli, niķelēšana, hromēšana, apzeltīšana.

Lai pasargātu metālus no korozijas, to virsma bieži tiek pārklāta ar grūti oksidētiem metāliem, t.i., niķeļa vai hroma pārklājumu. Šo procesu sauc par galvanizāciju.

Strāvas magnētiskā darbība.

Pieredze. Mēs savienojam spoli ar dzelzs serdi ar ķēdi un novērojam metāla priekšmetu pievilcību.

Izmantojot strāvas magnētisko darbību galvanometros.

Slidkalniņš #

Galvanometrs. Shematisks apzīmējums

Pētāmā materiāla konsolidācija.

TOitāļu filozofs Konfūcijs reiz teica, it kā jums un man

"Ir labi, ja mums ir dabiska dāvana, bet vingrinājumi, draugi, mums dod vairāk nekā dabiska dāvana."

Krievu sakāmvārds saka: "Mācīšanās vienmēr ir noderīga."

Kāpēc nevajadzētu ar plikām rokām pieskarties kailiem elektrības vadiem?

(Roku mitrums vienmēr satur dažādu sāļu šķīdumu un ir elektrolīts. Tāpēc tas rada labu kontaktu starp vadiem un ādu.)

Puiši, es jums izlasīšu fragmentu no stāsta K.G.Paustovskis "Dāvana"

“Mežsargs ir viltīgs vīrietis; kad viņš dzīvoja Maskavā, viņi saka, ka viņš pats izmantoja elektrisko strāvu. Vai tas varētu būt vai nē?

-Varbūt, atbildēja Rubens.

Varbūt, varbūt! - bērni viņu atdarināja. - Vai esat redzējuši šo elektrisko strāvu? Kā jūs viņu redzējāt, kad viņam nav redzamības, piemēram, gaisa? "

? Kā jūs izskaidrotu vectēvam, kas ir elektriskā strāva? Un kā ar to var pagatavot ēdienu?

Mājas uzdevums. Paragrāfs. 34.35L. Nr. 1260, 1261. Nāc klajā ar dzejoli vai mīklu par e-pastu. strāva vai zīmējums.

Tēma "Elektriskā strāva metālos"

Nodarbības mērķis: Lai turpinātu elektriskās strāvas būtības izpēti metālos, eksperimentāli izpētiet elektriskās strāvas darbību.

Nodarbības mērķi:

Izglītojošs -kopīgu uzskatu veidošana par elektriskās strāvas būtību, spēju veidošanās ar elektriskajām ķēdēm, elektrisko ķēžu savākšana.

Attīstās- prasmes atrašana un kļūdu novēršana, veidojot zināšanas praksē, kā arī loģiski izskaidrot jaunas parādības, pielietot savas zināšanas nestandarta situācijās.

Izglītojošs -spējas koncentrēt uzmanību, vadīt dialogu, pamatoti aizstāvēt savu viedokli veidošanos.

Aprīkojums un materiāli: strāvas avoti, elektriskā lampa lukturītim, elektriskais zvans, slēdži, svina vadi, vara sulfāta šķīdums, elektromagnēts, vara un cinka plāksnes, kristāla režģa modelis, galvanometrs.

PSO: datorprezentācija, multimediju projektors.

Demonstrācijas:

1) Vienkāršāko elektrisko ķēžu montāža.

2) vara izdalīšanās vara sulfāta elektrolīzes laikā

3) Spoles darbība ar strāvu, piemēram, elektromagnēts.

Nodarbības plāns.

Zināšanu atjaunināšana (10 min).
Jaunā materiāla "Elektriskā strāva metālos" izpēte (10 min)

"Elektriskās strāvas iedarbība" (12 min)

Stiprinājums (9 min)
Mājas darbs (2min)
Apkopojot (2 min)

Nodarbību laikā.

Sveiki puiši!

Kā dzīvotu mūsu planēta

Kā cilvēki no tā dzīvotu

Bez siltuma, magnēta, gaismas

Un elektriskie stari.

Šajā četriniekā tiek pieminēti elektriskie stari. Kas, jūsuprāt, tas ir? (elektrība)

1) Ko sauc par elektrisko strāvu?

2) Kas ir nepieciešams elektriskās strāvas pastāvēšanai ķēdē?

3) Darbs ar ķēdēm: nosauciet piedāvātās galvenās elektriskās ķēdes daļas

Tiek piedāvāti apzīmējumi: elektriskā lampa, atslēga, ampērmetrs, voltmetrs, strāvas avots, zvani utt.

4) Tagad pārbaudīsim, kā jūs redzat pārkāpumus elektrisko ķēžu izveidē.

Pirms esat divas elektriskās ķēdes, kuru diagrammas tiek parādītas ekrānā.

1. Kādus pārkāpumus esat pamanījis? Kāpēc pirmās lampas darba lampa nedeg, kad atslēga ir aizvērta? Atbilde. Elektriskā ķēde ir atvērta. Lai lampa iedegtos, ķēdē jābūt elektriskai strāvai, un tas ir iespējams ar slēgtu ķēdi, kas sastāv tikai no elektrības vadītājiem.

2) Ar ko vadītāji atšķiras no nevadītājiem vai izolatoriem? Atbilde.Studenti mazina plaisu. Iedegas lampa.

2. Kāpēc zvans nezvana otrajā ķēdē, kad ķēde ir slēgta? Atbilde. Lai iegūtu elektrisko strāvu vadītājā, tajā jāveido elektriskais lauks. Šī lauka ietekmē brīvi uzlādētas daļiņas sāks kustēties kārtīgi, un tā ir elektriskā strāva. Elektriskais lauks vadītājos tiek izveidots, un to ilgstoši var uzturēt elektriskā lauka avoti. Elektriskajai ķēdei jābūt strāvas avotam. Mēs savienojam ķēdi ar strāvas avotu, un zvans zvana. Elektriskās strāvas esamībai ir nepieciešami šādi nosacījumi: -------- brīvu elektrisko lādiņu klātbūtne vadītājā; - ārējā elektriskā lauka klātbūtne vadītājam. Skolēns, pieslēdzot strāvas avotu ķēdei, parāda pareizo atbildi.

2. Mācīties jaunas lietasmateriāls "Elektriskā strāva metālos" - 10 min . 1. slaids Mūsu nodarbības tēma: “Elektriskā strāva metālos. Elektriskās strāvas darbības "Puiši, kurš zina, kā jūs varat izvairīties no elektriskās strāvas iedarbības, ja nejauši pieskaraties elektroierīcei, kurai ir strāva? Atbilde. Tas prasa zemējumu, jo zeme ir vadītājs, un tā milzīgā izmēra dēļ tā var turēt lielu lādiņu. Skolotājs. Kādi materiāli tiek izmantoti zemēšanai? Atbilde. Zemējums ir izgatavots no metāla. Skolotājs. Kāpēc viņi dod priekšroku metāliem? Mēs atbildēsim uz šo jautājumu, izpētot jauno tēmu “Elektriskā strāva metālos”. Uzrakstiet nodarbības tēmu savā piezīmju grāmatiņā.

Slavenākās no senākajām metāla definīcijām 18. gadsimta vidū sniedza M.V. Lomonosovs: “Metāls ir viegls korpuss, kuru var viltot. Šādi ķermeņi ir tikai seši: zelts, sudrabs, varš, alva, dzelzs un svins. " Pēc divarpus gadsimtiem daudz ir kļuvis zināms par metāliem. Vairāk nekā 75% no visiem DI Mendeļejeva tabulas elementiem ir starp metāliem.

Šodien mēs iepazīsimies ar svarīgu metālu īpašību - elektrovadītspēju. Atcerēsimies metālu struktūru. Demonstrācijakristāla režģa modeli, uz ekrāna tiek projicēts metālu struktūras modeļa attēls.

Metāla modelis ir kristāla režģis, kura mezglos daļiņas veic haotisku svārstību kustību.

Brīvie elektroni pārvietojas elektriskā lauka ietekmē. Galīgais šī fakta apstiprinājums bija 1913. gadā veiktais eksperiments, ko veica mūsu valsts fiziķi L. I. Mandel'shtam un N. D. Papaleksi, kā arī amerikāņu fiziķi B. Stewart un R. Tolman. Paskaties uz ekrāna attēlu

Strāvas siltuma efekts.

Ķīmiskā strāvas iedarbība. Elektriskās strāvas ķīmiskā iedarbība pirmo reizi tika atklāta 1800. gadā Pieredze. Veiksim eksperimentu ar vara sulfāta šķīdumu. Divus oglekļa elektrodus ievietojam destilētā ūdenī un aizveram ķēdi. Mēs novērojam, ka lampa nedeg. Mēs ņemam vara sulfāta šķīdumu un savienojam to ar strāvas avotu. Iedegas El gaisma. Rezultāts. Ķīmiskais strāvas ietekme ir tāda, ka dažos skābju (sāļu, sārmu) šķīdumos, kad caur tiem iet elektriskā strāva, tiek novērota vielu izdalīšanās. Šķīdumā esošās vielas tiek nogulsnētas uz elektrodiem, kas iegremdēti šajā šķīdumā. Kad strāva tiek izvadīta caur vara sulfāta (CuSO 4) šķīdumu, tīrs varš (Cu) tiks atbrīvots uz negatīvi lādētā elektroda. To izmanto tīru metālu iegūšanai. Veicot elektrolīzi, iegūst alumīniju, ķīmiski tīrus metālus, veic niķelēšanu, hromēšanu, apzeltīšanu. Lai pasargātu metālus no korozijas, to virsma bieži tiek pārklāta ar cietiem oksidējamiem metāliem, t.i., niķeļa vai hroma pārklājumu. Šo procesu sauc par galvanizāciju. Puiši, kādas metālu aizsardzības metodes no korozijas jūs zināt?

itai filozofs Konfūcijs reiz teica: "Ir labi, ja ir dabisks talants, bet vingrinājumi, draugi, mums dod vairāk nekā dabisks talants". Krievu sakāmvārds saka: “Mācīšanās vienmēr noderēs.” 1) Kāpēc ar plikām rokām nevar pieskarties kailiem elektrības vadiem? (Roku mitrums vienmēr satur dažādu sāļu šķīdumu un ir elektrolīts. Tāpēc tas rada labu kontaktu starp vadiem un ādu.)

Lejupielādēt:

Priekšskatījums:

Fizikas stunda 8. klasē.

Tēma "Elektriskā strāva metālos"

Nodarbības mērķis : Lai turpinātu elektriskās strāvas būtības izpēti metālos, eksperimentāli izpētiet elektriskās strāvas darbību.

Nodarbības mērķi:

Izglītojošs -kopīgu uzskatu veidošana par elektriskās strāvas būtību, spēju veidošanās ar elektriskajām ķēdēm, elektrisko ķēžu savākšana.

Attīstās - prasmes atrašana un kļūdu novēršana, veidojot zināšanas praksē, kā arī loģiski izskaidrot jaunas parādības, pielietot savas zināšanas nestandarta situācijās.

Izglītojošs -spējas koncentrēt uzmanību, vadīt dialogu, pamatoti aizstāvēt savu viedokli veidošanos.

Aprīkojums un materiāli: strāvas avoti, elektriskā lampa lukturītim, elektriskais zvans, slēdži, svina vadi, vara sulfāta šķīdums, elektromagnēts, vara un cinka plāksnes, kristāla režģa modelis, galvanometrs.

PSO : datorprezentācija, multimediju projektors.

Demonstrācijas:

1) Vienkāršāko elektrisko ķēžu montāža.

2) vara izdalīšanās vara sulfāta elektrolīzes laikā

3) Spoles darbība ar strāvu, piemēram, elektromagnēts.

Nodarbības plāns.

Zināšanu atjaunināšana (10 min).
Jaunā materiāla "Elektriskā strāva metālos" izpēte (10 min)

"Elektriskās strāvas iedarbība" (12 min)

Stiprinājums (9 min)
Mājas darbs (2min)
Apkopojot (2 min)

Nodarbību laikā.

Tēmas paziņošana, stundas mērķi.

1) Zināšanu atjaunināšana -10 min.

Sveiki puiši!

Kā dzīvotu mūsu planēta

Kā cilvēki no tā dzīvotu

Bez siltuma, magnēta, gaismas

Un elektriskie stari.

Šajā četriniekā tiek pieminēti elektriskie stari. Kas, jūsuprāt, tas ir? (elektrība)

Jautājumi:

Ko sauc par elektrošoku?
Kas ir nepieciešams elektriskās strāvas pastāvēšanai ķēdē?

3) Darbs ar ķēdēm: nosauciet piedāvātās galvenās elektriskās ķēdes daļas

Tiek piedāvāti apzīmējumi: elektriskā lampa, atslēga, ampērmetrs, voltmetrs, strāvas avots, zvani utt.

4) Tagad pārbaudīsim, kā jūs redzat pārkāpumus elektrisko ķēžu izveidē.

Pirms esat divas elektriskās ķēdes, kuru diagrammas tiek parādītas ekrānā.

1. Kādus pārkāpumus esat pamanījis? Kāpēc pirmās lampas darba lampa nedeg, kad atslēga ir aizvērta?Atbilde. Elektriskā ķēde ir atvērta. Lai lampa iedegtos, ķēdē jābūt elektriskai strāvai, un tas ir iespējams ar slēgtu ķēdi, kas sastāv tikai no elektrības vadītājiem.

2) Ar ko vadītāji atšķiras no nevadītājiem vai izolatoriem?Atbilde. Studenti mazina plaisu. Iedegas lampa.

2. Kāpēc zvans nezvana otrajā ķēdē, kad ķēde ir slēgta?Atbilde. Lai iegūtu elektrisko strāvu vadītājā, tajā jāveido elektriskais lauks. Šī lauka ietekmē brīvi uzlādētas daļiņas sāks kustēties kārtīgi, un tā ir elektriskā strāva. Elektriskais lauks vadītājos tiek izveidots, un to ilgstoši var uzturēt elektriskā lauka avoti. Elektriskajai ķēdei jābūt strāvas avotam. Mēs savienojam ķēdi ar strāvas avotu, un zvans zvana. Elektriskās strāvas esamībai ir nepieciešami šādi nosacījumi: -------- brīvu elektrisko lādiņu klātbūtne vadītājā; - ārējā elektriskā lauka klātbūtne vadītājam. Skolēns, pieslēdzot strāvas avotu ķēdei, parāda pareizo atbildi.

2. Mācīties jaunas lietasmateriāls "Elektriskā strāva metālos" - 10 min. 1. slaids Mūsu nodarbības tēma: “Elektriskā strāva metālos. Elektriskās strāvas darbības "Puiši, kurš zina, kā jūs varat izvairīties no elektriskās strāvas iedarbības, ja nejauši pieskaraties elektroierīcei, kurai ir strāva?Atbilde. Tas prasa zemējumu, jo zeme ir vadītājs, un tā milzīgā izmēra dēļ tā var turēt lielu lādiņu.Skolotājs. Kādi materiāli tiek izmantoti zemēšanai?Atbilde. Zemējums ir izgatavots no metāla.Skolotājs. Kāpēc viņi dod priekšroku metāliem? Mēs atbildēsim uz šo jautājumu, izpētot jauno tēmu “Elektriskā strāva metālos”. Uzrakstiet nodarbības tēmu savā piezīmju grāmatiņā.

Šodien mēs iepazīsimies ar svarīgu metālu īpašību - elektrovadītspēju. Atcerēsimies metālu struktūru.Demonstrācija kristāla režģa modeli, uz ekrāna tiek projicēts metālu struktūras modeļa attēls.

Metāla modelis ir kristāla režģis, kura mezglos daļiņas veic haotisku svārstību kustību.

Metāliem cietā stāvoklī ir kristāliska struktūra. Daļiņas kristālos ir sakārtotas noteiktā secībā, veidojot telpisko (kristāla) režģi. Kā jūs jau zināt, jebkurā valences metāla daļā elektroni atstāj savas vietas atomā, kā rezultātā atoms pārvēršas par pozitīvu jonu. Pozitīvie joni atrodas metāla kristāla režģa mezglos, un brīvie elektroni (elektrongāze) pārvietojas telpā starp tiem, t.i. nav saistīts ar to atomu kodoliem.
Visu brīvo elektronu negatīvās lādiņa absolūtā vērtība ir vienāda ar visu režģī esošo jonu pozitīvo lādiņu. Tāpēc normālos apstākļos metāls ir elektriski neitrāls.
Kādi elektriskie lādiņi pārvietojas elektrisko lauku iedarbībā metāla vadītājos? Brīvie elektroni pārvietojas elektriskā lauka ietekmē. Galīgais šī fakta apstiprinājums bija 1913. gadā veiktais eksperiments, ko veica mūsu valsts fiziķi L. I. Mandela'shtam un N. D. Papaleksi, kā arī amerikāņu fiziķi B. Stewart un R. Tolman. Paskaties uz ekrāna attēlu

Zinātnieki ļoti daudz pagriežot ap savu asi pagriež vairāku pagriezienu spoli. Tad ar strauju spoles palēninājumu tās galus aizvēra galvanometrs, un ierīce reģistrēja īslaicīgu elektrisko strāvu. Notikuma iemesls, ko izraisa brīvu lādētu daļiņu inerciāla kustība starp metāla kristāliskā režģa mezgliem. Tā kā sākotnējā ātruma virziens un iegūtās strāvas virziens ir zināms no pieredzes, var atrast nesēju lādiņa zīmi: tā izrādās negatīva. Līdz ar to brīvie lādiņu nesēji metālā ir brīvie elektroni. Pēc galvanometra adatas novirzes var spriest par ķēdē plūstošā elektriskā lādiņa lielumu. Pieredze ir apstiprinājusi teoriju. Notika klasiskās elektrības teorijas triumfs.Elektriskā strāva metāla vadītājos ir sakārtota brīvo elektronu kustība elektriskā lauka ietekmē
Ja vadītājā nav elektriskā lauka, tad elektroni pārvietojas haotiski, līdzīgi kā pārvietojas gāzu vai šķidrumu molekulas. Katrā laika posmā dažādu elektronu ātrumi atšķiras pēc moduļiem un virzieniem. Ja vadītājā tiek izveidots elektriskais lauks, tad elektroni, saglabājot savu haotisko kustību, sāk virzīties uz avota pozitīvo polu. Līdztekus traucētajai elektronu kustībai rodas arī to pasūtītais transports - dreifs. Elektronu sakārtotās kustības ātrums vadītājā elektriskā lauka iedarbībā ir vairāki milimetri sekundē un dažreiz pat mazāk. Bet tiklīdz elektriskajā laukā parādās vadītājs, tas izplatās visā vadītāja garumā ar milzīgu ātrumu, tuvu gaismas ātrumam vakuumā (300 000 km / s).
Vienlaikus ar elektriskā lauka izplatīšanos visi elektroni sāk virzīties vienā virzienā visā vadītāja garumā. Tā, piemēram, kad elektriskās lampas ķēde ir slēgta, spuldzes spirālē esošie elektroni nonāk kārtīgā kustībā.
To var saprast, salīdzinot elektrisko strāvu ar ūdens plūsmu ūdens apgādes sistēmā, un elektriskā lauka izplatīšanos ar ūdens spiediena izplatīšanos. Kad ūdens paceļas ūdenstornī, ūdens spiediens (galva) ļoti ātri izplatās visā ūdens apgādes sistēmā. Kad mēs atveram krānu, ūdens jau ir zem spiediena un sāk plūst. Bet ūdens, kas tajā atradās, plūst no krāna, un ūdens no torņa krānu sasniegs daudz vēlāk, jo ūdens kustība notiek lēnākā ātrumā nekā spiediena izplatīšanās.
Runājot par elektriskās strāvas izplatīšanās ātrumu vadītājā, mēs domājam elektriskā lauka izplatīšanās ātrumu gar vadītāju.
Elektriskais signāls, ko, piemēram, pa vadiem nosūta no Maskavas uz Vladivostoku (s \u003d 8000 km), tur nonāk aptuveni pēc 0,03 s. Un tagad jūs varat turpināt zināšanas par ārējo pasauli. Gatavā elektriskā strāva metālos. Mēs pārietam uz nākamo bloku "Elektriskās strāvas darbības"

Jauna materiāla "Elektriskās strāvas iedarbība" izpēteMēs nevaram redzēt elektronu kustību metāla vadītājā. Par strāvas esamību ķēdē varam spriest pēc dažādām parādībām, kuras izraisa elektriskā strāva. Šādas parādības sauc par strāvas darbībām.Dažas no šīm darbībām ir viegli novērojamas pēc pieredzes.

Strāvas siltuma efekts. Programmas diska fizikas nodarbības 8. klase. Kirila un Metodija virtuālā skola

Ķīmiskā strāvas iedarbība.Elektriskās strāvas ķīmiskā iedarbība pirmo reizi tika atklāta 1800. gadāPieredze. Veiksim eksperimentu ar vara sulfāta šķīdumu. Divus oglekļa elektrodus ievietojam destilētā ūdenī un aizveram ķēdi. Mēs novērojam, ka lampa nedeg. Mēs ņemam vara sulfāta šķīdumu un savienojam to ar strāvas avotu. Iedegas El gaisma.Rezultāts. Ķīmiskaisstrāvas ietekme ir tāda, ka dažos skābju (sāļu, sārmu) šķīdumos, kad caur tiem iet elektriskā strāva, tiek novērota vielu izdalīšanās. Šķīdumā esošās vielas tiek nogulsnētas uz elektrodiem, kas iegremdēti šajā šķīdumā. Kad strāva iet caur vara sulfāta šķīdumu (CuSO4 ) uz negatīvi lādētā elektroda izdalīsies tīrs varš (Cu). To izmanto tīru metālu iegūšanai. Veicot elektrolīzi, iegūst alumīniju, ķīmiski tīrus metālus, veic niķelēšanu, hromēšanu, apzeltīšanu. Lai pasargātu metālus no korozijas, to virsma bieži tiek pārklāta ar cietiem oksidējamiem metāliem, t.i., niķeļa vai hroma pārklājumu. Šo procesu sauc par galvanizāciju. Puiši, kādas metālu aizsardzības metodes no korozijas jūs zināt?

Strāvas magnētiskā darbība. Pieredze. Mēs savienojam spoli ar dzelzs serdi ar ķēdi un novērojam metāla priekšmetu pievilcību. Izmantojot strāvas magnētisko darbību galvanometros. Galvanometrs. Shematisks apzīmējumsPētāmā materiāla konsolidācija. Jautājumi par jaunu tēmu. TOitai filozofs Konfūcijs reiz teica: "Ir labi, ja tev ir dabisks talants, bet vingrinājumi, draugi, mums dod vairāk nekā dabisks talants." Krievu sakāmvārds saka: “Mācīšanās vienmēr ir noderīga.” 1) Kāpēc jūs nevarat ar plikām rokām pieskarties kailiem elektrības vadiem? (Mitrums uz rokām vienmēr satur dažādu sāļu šķīdumu un ir elektrolīts. Tāpēc tas rada labu kontaktu starp vadiem un ādu.)

Mājasdarbs. P. 34,35L. Nr. 1260, 1261. Sagatavojiet ziņojumu par metāliem "Alumīnijs", "Zelts", "Dzelzs"