Veprimet e rrymës elektrike: termike, kimike, magnetike, të lehta dhe mekanike. Rryma elektrike në metale. Veprimi i rrymës elektrike. Drejtimi i rrymës

Tema. Rryma elektrike në metale

Objektivat e mësimit: të formojë një koncept të natyrës së rrymës elektrike në metale dhe drejtimin e saj; zbuloni se cilat veprime është e aftë të kryejë një rrymë elektrike; tregojnë orientimin praktik të materialit të studiuar; të formojë një botëkuptim shkencor dhe materialist, të zhvillojë të menduarit logjik, të formojë një ide të procesit të njohjes shkencore; zhvillojnë aftësinë për të dëgjuar dhe dëgjuar, futin një kulturë të punës mendore, nxisin ndjenjat e krenarisë dhe respektit për njerëzit që kanë kontribuar në zhvillimin e shkencës

Lloji i mësimit: mësim në asimilimin e njohurive të reja

Gjatë orëve të mësimit

Momenti organizativ në formën e një prezantimi me diapozitiv nën poezinë e V. Shefner

Nuk jam lodhur të befasohem akoma

Mrekullitë që janë në tokë -

Dhe kompjuteri në tryezë.

Aeroplanët fluturojnë përmes reve

Anijet ecin në det, -

Si përpara këtyre gjërave të fuqishme

A mund të ëndërrojnë njerëzit?

Si mund të dilnin me këtë,

Se kaseta na këndon një këngë

Se do të shtypni butonin me dorën tuaj -

Dhe në mes të natës, dita vjen.

Unë angazhohem për tramvajin

Shikoj ekranin e filmit.

Kuptimi i kësaj teknike,

Jam mahnitur njëlloj.

Rryma rrjedh përmes telit

Sateliti ecën nëpër qiej ...

Një burrë duhet të habitet

Mrekulli njerëzore.

Përditësimi i njohurive themelore

Çfarë është rryma elektrike?

Renditni kushtet për ekzistencën e një rryme elektrike.

Cilat substanca quhen përcjellës të energjisë elektrike?

Çfarë është një burim aktual? Cili është qëllimi i tij?

Prezantimi i materialit të ri

Të gjitha metalet janë përcjellës të rrymës elektrike dhe në gjendje të ngurtë kanë strukturë kristaline.

Ju e dini nga kursi juaj i kimisë që elektronet e valencës në metale lehtë largohen nga atomi i tyre dhe bëhen të lirë. Jonet pozitive janë të vendosura në nyjet e rrjetës kristalore të metaleve, dhe elektronet lëvizin në hapësirën ndërmjet tyre. Elektronet nuk janë të lidhura me bërthamat e atomeve të tyre dhe lëvizin rastësisht, kjo është arsyeja pse ato quhen falasNga ana tjetër, elektronet e lira në metale quhen gaz elektronik.

Në metale, përçueshmëria elektronike

Vlera absolute e ngarkesës negative të të gjithë elektroneve të lira është e barabartë me ngarkesën pozitive të të gjitha joneve në rrjetë. Prandaj, metali është elektrikisht neutral në kushte normale.

Nëse një fushë elektrike krijohet në metale, atëherë elektronet e lira do të vazhdojnë të lëvizin në mënyrë kaotike dhe do të zhvendosen drejt polit pozitiv të burimit aktual. Atëherë lëvizja e elektroneve bëhet e drejtuar dhe lind një rrymë elektrike.

Rryma elektrike në metale është lëvizja e rregulluar e elektroneve të lira

Përvoja e shkencëtarëve rusë Mandelstam dhe Papaleksi, e kryer prej tyre në 1913, tregoi eksperimentalisht se përçueshmëria e metaleve është për shkak të lëvizjes së elektroneve të lira.

L.I. Mandel'shtam (1879-1949; themelues i shkollës së radiofizikanëve) dhe N.D. Papaleksi (1880-1947; një fizikant i shquar sovjetik, akademik, kryetar i Këshillit Shkencor të Bashkimit të Radiofizikës dhe Inxhinierisë së Radios në Akademinë e Shkencave të BRSS) në 1913 krijuan një eksperiment origjinal në duke përcaktuar natyrën e rrymës në metale.

Ata morën një spirale tela dhe filluan ta përdredhnin atë në drejtime të ndryshme. Rrotulloni, për shembull, në drejtim të akrepave të orës, pastaj ndaloni papritur dhe - kthehuni.

Ata arsyetuan diçka si kjo: nëse një përcjellës metalik vihet në lëvizje të shpejtë dhe pastaj ndalet papritmas, atëherë kur spiralja ndalet papritur, elektronet duhet të lëvizin me inerci për ca kohë. Si rezultat, në përçues do të shfaqet një rrymë afatshkurtër, e cila mund të rregullohet me një galvanometër. Me devijimin e shigjetës së pajisjes, është e mundur të vendoset shenja e ngarkesës së grimcave lëvizëse dhe nga raporti i ngarkesës së grimcave në masën e tyre, është e mundur të përcaktohet se cilat grimca krijojnë rrymën.

Lëvizja e elektroneve përmes një tel është një rrymë elektrike. Ashtu siç u konceptua, ndodhi. Ne lidhëm një telefon në skajet e telit dhe dëgjuam një tingull. Pasi të dëgjohet një tingull në telefon, rrjedhimisht, rryma rrjedh përmes tij.

Përvoja e Mandelstam dhe Papaleksi në 1916 u përsërit nga shkencëtarët amerikanë Tolman dhe Stewart. Ata gjithashtu përdredhën spiralën, por në vend të një telefoni, ata lidhën një pajisje për të matur ngarkimin. Ata arritën të matnin masën e grimcës. Të dhënat e Tolman dhe Stewart më vonë u kontrolluan dhe rafinuan shumë herë nga shkencëtarë të tjerë, dhe tani ju e dini që masa e një elektroni

m e \u003d 9, 1 ∙ 10 -31 kg

Ngarkesa specifike e një elektroni, domethënë ngarkesa për njësinë e masës,

Shpejtësia e lëvizjes së vetë elektroneve në një përcjellës nën ndikimin e një fushe elektrike është e vogël (disa mm në sekondë).

Por pse drita ndizet pothuajse menjëherë kur qarku elektrik është i mbyllur?

Rezulton që fusha elektrike përhapet me një shpejtësi të jashtëzakonshme (afër c \u003d 300,000 km / s) përgjatë gjithë gjatësisë së përcjellësit. Nën veprimin e një fushe elektrike, elektronet e lira vijnë në lëvizje të rregulluar, të cilat nuk janë vetëm në përcjellësit e furnizimit, por edhe në spiralen e vetë llambës.

Prandaj, kur flasin për shpejtësinë e përhapjes së një rryme elektrike në një përcjellës, ato nënkuptojnë shpejtësinë e përhapjes së një fushe elektrike përgjatë përcjellësit.

Karakteristikat kryesore të rrymës në metale (përçuesit):

a) forca e rrymës në përcjellësin

I \u003d envS ku e \u003d 1.6 ∙ 10 -19 C - modul

ngarkesa elektronike

n është përqendrimi i elektroneve

v ≈ 10 4 - c shpejtësia mesatare

elektronet

S - zona e tërthortë

prerja tërthore e përcjellësit

b) karakteristikë e tensionit aktual (varësia e fuqisë aktuale në

dirigjent nga voltazhi)

Unë \u003d

c) varësia e rezistencës së përcjellësit nga temperatura

Në eksperimentin për të cilin folëm sot, pasi përçuesi ndalet, lëvizja drejtuese e grimcave shpejt ndalet, sepse përcjellësi i reziston rrymës. Rezistenca e një përcjellësi metalik varet jo vetëm nga dimensionet gjeometrike dhe substanca e tij, por edhe nga temperatura. Kjo mund të konfirmohet nga një përvojë e tillë. Nëse lidhni një spirale çeliku me një burim rryme dhe gradualisht e ngrohni atë, atëherë në një tension të vazhdueshëm, rryma do të ulet. Kjo tregon se rezistenca e spirales po rritet.

R \u003d R 0 (1 + t) ku R 0 - rezistencë deri në

ngrohje

- ndryshimi i temperaturës

α -koeficienti i temperaturës

rezistenca

Nëse kryeni të njëjtin eksperiment me spirale të tjera, do të vini re se me rritjen e temperaturës, rezistenca e këtyre spiraleve gjithashtu rritet, por ndryshimi i saj do të jetë i ndryshëm.

Duke ditur se si rezistenca e një përcjellësi metalik varet nga temperatura, duke matur rezistencën, mund të përcaktoni temperaturën e përcjellësit. Ky fakt qëndron në themel të punës së të ashtuquajturve termometra të rezistencës.

Pyetje për studentët:

Ku aplikohet rryma elektrike në metale ? (Përçuesit për transmetimin e energjisë elektrike në distancë, bërthama e transformatorit për shndërrimin e energjisë elektrike, tubat për të parandaluar korrozionin, spiralja e llambës për ndriçim, spiralja e elementit ngrohës për ngrohje, etj.)

Duke punuar me udhëzuesin (f. 103 pika 3)

Cili është fenomeni i superpërcjellshmërisë?

Përmbledhje e mësimit

Cila është natyra e lëvizjes së elektroneve në metale në mungesë të një fushe elektrike?

Dhe në prani të një fushe elektrike?

Çfarë është rryma elektrike në metale?

Si u vërtetua natyra e rrymës elektrike në metale?

Nga varet rezistenca e metaleve?

Abstrakt në temë:
"Rryma elektrike në metale"

Prezantimi

Rryma elektrike është e pranishme kudo, ajo rrjedh: në trupin tonë, duke transmetuar impulse nervore, në atmosferë, duke shkaktuar goditje të rrufesë dhe të ngjashme, dhe, natyrisht, në pajisjet elektrike, që rrjedhin përmes telave metalikë.
Rryma elektrike në metale është lëvizja e elektroneve të lira të ngarkuara negativisht nën veprimin e një fushe elektrike në hapësirën midis joneve të ngarkuara pozitivisht të rrjetës kristalore të renditur të metalit. Eksperimentet tregojnë se kur rryma rrjedh përmes një përcjellësi metalik, transferimi i lëndës nuk ndodh, prandaj, jonet metalike nuk marrin pjesë në transferimin e ngarkesës elektrike.
Me fjalë të tjera, metalet kanë elektron që mund të lëvizin nëpër metal. Ata quhen elektrone përçuese. Ngarkesat pozitive në një metal janë jonet që formojnë një rrjetë kristalore. Në mungesë të një fushe të jashtme, elektronet në një metal lëvizin në mënyrë kaotike, duke pësuar përplasje me jonet e rrjetave. Nën ndikimin e një fushe elektrike të jashtme, elektronet fillojnë të lëvizin në rregull, të mbivendosur mbi luhatjet e tyre të mëparshme kaotike. Në procesin e lëvizjes së rregulluar, elektronet ende përplasen me jonet e rrjetës kristalore. Kjo është ajo që shkakton rezistencë elektrike.

Natyra e rrymës elektrike në metale.

Të gjitha metalet në gjendje të ngurtë dhe të lëngshme janë përcjellës të rrymës elektrike. Eksperimentet e krijuara posaçërisht kanë treguar se kur kalon një rrymë elektrike, masa e përçuesve metalikë mbetet konstante dhe përbërja e tyre kimike nuk ndryshon as. Mbi këtë bazë, mund të supozohet se vetëm elektronet marrin pjesë në krijimin e një rryme elektrike në metale. Supozimi për natyrën elektronike të rrymës elektrike në metale u konfirmua nga eksperimentet e fizikantëve sovjetikë L.I. Mandel'shtam dhe N. D. Papaleksi dhe fizikantëve amerikanë T. Stewart dhe R. Tolman. Në këto eksperimente, u zbulua se kur një spirale që rrotullohet me shpejtësi ndalet papritur, në telin e spirales lind një rrymë elektrike, e krijuar nga grimca të ngarkuara negativisht - elektronet.
Në mungesë të një fushe elektrike, elektronet e lira lëvizin kaotikisht në kristalin metalik. Nën veprimin e një fushe elektrike, elektronet e lira, përveç lëvizjes kaotike, fitojnë një lëvizje të rregulluar në një drejtim dhe në përcjellës lind një rrymë elektrike. Elektronet e lira përplasen me jonet e rrjetës kristalore, duke u dhënë atyre në çdo përplasje energjinë kinetike të fituar gjatë rrugës së lirë nën veprimin e një fushe elektrike. Si rezultat, lëvizja e rregulluar e elektroneve në një metal mund të konsiderohet si lëvizje uniforme me një shpejtësi të caktuar konstante.
Meqenëse energjia kinetike e elektroneve, e fituar nën veprimin e një fushe elektrike, transferohet nga përplasja e joneve të rrjetës kristalore, atëherë kur kalon një rrymë e drejtpërdrejtë, përcjellësi nxehet.

Ligjet në një mjedis metalik. Rryma në një përcjellës metalik. Dendësia e rrymës së përçimit. Rezistenca e përcjellësit.

Rryma në një dirigjent metalik përcaktohet nga formula:

Ku I është rryma në përcjellësin, e është moduli i ngarkesës elektronike, n 0 është përqendrimi i elektroneve përcjellëse, është shpejtësia mesatare e lëvizjes së renditur të elektroneve, S është zona e prerjes tërthore të përcjellësit.

Dendësia e rrymës së përçimit është numerikisht e barabartë me ngarkesën që kalon përmes 1 s përmes një njësie të sipërfaqes pingul me drejtimin e rrymës.

Ku j është dendësia e rrymës.

Për shumicën e metaleve, praktikisht çdo atom është jonizuar. Dhe meqenëse përqendrimi i elektroneve përçuese të një metali monovalent është

Ku N a është konstanta e Avogadros, A është masa atomike e metalit ,? - dendësia e metalit, atëherë marrim që përqendrimi përcaktohet në intervalin prej 10 28 - 10 29 m -3.

Ligji i Ohmit për një pjesë homogjene të një zinxhiri:

Ku U është voltazhi në seksion, R është rezistenca e seksionit.

Për një seksion homogjen të zinxhirit:

Ku Y është rezistenca e përcjellësit, l është gjatësia e përcjellësit, S është zona e prerjes tërthore të përcjellësit.

Rezistenca e dirigjentit varet nga temperatura, dhe kjo varësi shprehet nga raporti:

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

Ku oy - rezistenca e një përcjellësi metalik në një temperaturë prej T \u003d 273K ,? - koeficienti i rezistencës termike,? Т \u003d Т - Т о - ndryshimi i temperaturës.

Volt - karakteristikë amperike e metaleve

Fuqia e rrymës në përcjellës, sipas ligjit të Ohmit, është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin. Kjo varësi bëhet për përcjellësit me një rezistencë të përcaktuar në mënyrë rigoroze (për rezistencat).

Tangjentja e pjerrësisë së grafikut është e barabartë me përçueshmërinë e përcjellësit. Përçueshmëria është reciproke e rezistencës

Ku G është përçueshmëria.

Por meqenëse rezistenca e metaleve varet nga temperatura, karakteristika volt-amper i metaleve nuk është lineare.

Mekanizmi i përcjelljes

Transportuesit aktualë në metale janë elektron të lirë, domethënë, elektronet lidhen dobët me jonet e rrjetës kristalore të metalit. Kjo ide e natyrës së bartësve aktualë në metale bazohet në teorinë elektronike të përçueshmërisë së metaleve, krijuar nga fizikanti gjerman P. Drude (1863-1906) dhe zhvilluar më vonë nga fizikani holandez H. Lorentz, si dhe në një numër eksperimentesh klasike që konfirmojnë dispozitat e teorisë elektronike.
Elektronet e predhave të jashtme të atomeve (elektronet e valencës) janë të shoqërizuara, domethënë ato përkasin njëkohësisht të shumë atomeve. Këta elektronë mund të lëvizin rastësisht, duke formuar një "gaz elektron", në të cilin janë zhytur jone pozitive të vendosura në vendet e rrjetës kristalore. Roli i gazit elektron në metale është shumë i rëndësishëm. Elektronet në lëvizje kaotike krijojnë një lidhje të fortë metalike, duke mbajtur së bashku një rrjetë të ndërtuar nga jone të ngarkuara në mënyrë identike (dhe, për këtë arsye, reciprokisht të neveritshme). Nëse imagjinojmë se absolutisht të gjithë elektronet e lirë janë hequr nga metali, atëherë jonet që kanë të njëjtën shenjë ngarkese do të shpërndahen anash dhe rrjeta do të "shpërthejë".
Janë elektronet e lira që marrin pjesë në transferimin e ngarkesës elektrike, duke krijuar një rrymë elektrike dhe duke shkaktuar përçueshmëri të lartë elektrike dhe termike të kristaleve metalike.

Zbatimi i rrymës në metale

Marrja e fushave të forta magnetike;

Elektromagnet të fuqishëm me mbështjellje superpërcjellëse në përshpejtuesit dhe gjeneratorët;

Përdoret për të transmetuar energji elektrike në distancë

Në pajisjet e ngrohjes

Fenomeni i superpërcjellshmërisë

Sidoqoftë, më interesantja është fenomeni mahnitës i superpërcjellshmërisë, zbuluar nga fizikani danez H. Kammerling-Onnes në 1911. Në një temperaturë të caktuar Tcr, të ndryshme për substanca të ndryshme, rezistenca papritmas zvogëlohet në zero (Fig. 1).
Temperatura kritike është 4.1 K për zhivën, 1.2 K për aluminin dhe 3.7 K. për kallajin. Përcjellshmëria vërehet jo vetëm në elemente, por edhe në shumë përbërje kimike dhe lidhjeve. Për shembull, përbërja e kallajit niobium (Ni3Sn) ka një temperaturë kritike prej 18 K. Disa substanca që shkojnë superpërcjellëse në temperatura të ulëta nuk janë përcjellëse në temperatura të zakonshme. Në të njëjtën kohë, përçuesit e tillë "të mirë" si bakri dhe argjendi nuk bëhen superpërçues në temperatura të ulëta.

Substancat në një gjendje superpërcjellëse kanë veti të jashtëzakonshme. Në praktikë, më e rëndësishmja prej tyre është aftësia për një kohë të gjatë (shumë vite) për të ruajtur pa amortizuar rrymën elektrike të ngacmuar në qarkun e superpërcjellësit. Teoria klasike elektronike nuk është në gjendje të shpjegojë fenomenin e superpërcjellshmërisë. Shpjegimi i mekanizmit të këtij fenomeni u dha vetëm 60 vjet pas zbulimit të tij në bazë të koncepteve mekanike kuantike.

Interesi shkencor për superpërcjellshmërinë u rrit pasi u zbuluan materiale të reja me temperatura më të larta kritike. Një hap i rëndësishëm në këtë drejtim ndodhi në vitin 1986, kur u zbulua se një përbërje komplekse qeramike kishte Tcr \u003d 35 K. Tashmë në vitin e ardhshëm 1987, fizikantët arritën të krijonin qeramika të reja me një temperaturë kritike prej 98 K, duke tejkaluar temperaturën e azotit të lëngshëm (77 K). Fenomeni i kalimit të substancave në një gjendje superpërcjellëse në temperatura që tejkalojnë pikën e vlimit të azotit të lëngët u quajt superpërcjellshmëri me temperaturë të lartë.
Në vitin 1988, u krijua një përbërje qeramike e bazuar në elementët Tl - Ca - Ba - Cu - O me një temperaturë kritike prej 125 K. Aktualisht, po punohet intensivisht për të kërkuar substanca të reja me vlera edhe më të larta të Tcr. Shkencëtarët shpresojnë të marrin një substancë në një gjendje superpërcjellëse në temperaturën e dhomës. Nëse kjo ndodh, do të jetë një revolucion i vërtetë në shkencë, teknologji dhe në përgjithësi në jetën e njerëzve. Duhet të theksohet se deri më tani mekanizmi i superpërcjellshmërisë me temperaturë të lartë të materialeve qeramike nuk është sqaruar plotësisht.

Përvoja e Rikke

Lëvizja e rregulluar e joneve do të nënkuptojë një transferim gradual të materies përgjatë drejtimit të rrymës elektrike. Prandaj, thjesht duhet të kaloni rrymën përmes dirigjentit për një kohë shumë të gjatë dhe të shihni se çfarë do të ndodhë në fund. Ky lloj eksperimenti u krye nga E. Ricke në 1901.
Qarku elektrik përfshinte tre cilindra të shtypur njëri-tjetrin: dy bakër në skajet dhe një alumin midis tyre (Fig. 2). Një rrymë elektrike kalonte nëpër këtë qark për një vit.

Foto 2
Për një vit, një ngarkesë prej më shumë se tre milion varëse kaloi nëpër cilindra. Supozoni se çdo atom metali humbet një elektron valence, kështu që ngarkesa e jonit të jetë e barabartë me ngarkesën elementare e \u003d Cl. Nëse rryma krijohet nga lëvizja e joneve pozitive, atëherë është e lehtë të llogaritet se një vlerë e tillë e ngarkesës së kaluar përgjatë qarkut korrespondon me transferimin përgjatë qarkut prej rreth 2 kg bakri.
Sidoqoftë, pas ndarjes së cilindrave, u gjet vetëm një depërtim i lehtë i metaleve në njëri-tjetrin, për shkak të difuzionit natyror të atomeve të tyre (dhe asgjë më shumë). Rryma elektrike në metale nuk shoqërohet me transferimin e lëndës; prandaj, jonet pozitive të metaleve nuk marrin pjesë në krijimin e rrymës.

Përvoja e Stewart - Tolman

Prova e drejtpërdrejtë eksperimentale që rryma elektrike në metale krijohet nga lëvizja e elektroneve të lira u dha në eksperimentin e T. Stewart dhe R. Tolman (1916).
Eksperimenti Stewart - Tolman u parapri nga vëzhgime cilësore të bëra katër vjet më parë nga fizikantët rusë L. I. Mandel'shtam dhe N.D. Papaleksi. Ata tërhoqën vëmendjen për të ashtuquajturin efekt elektro-inercial: nëse ngadalësoni ashpër një përcjellës në lëvizje, atëherë në të lind një impuls i rrymës afatshkurtër. Efekti shpjegohet me faktin se për një kohë të shkurtër pas ngadalësimit të përcjellësit, ngarkesat e tij falas vazhdojnë të lëvizin nga inercia.
Sidoqoftë, Mandelstam dhe Papaleksi nuk morën ndonjë rezultat sasior dhe vëzhgimet e tyre nuk u botuan. Nderimi për të thirrur eksperimentin me emrin e tij i takon Stewart dhe Tolman, të cilët jo vetëm që vëzhguan efektin inercial elektrik të treguar, por gjithashtu bënë matjet dhe llogaritjet e nevojshme.

Figura 3

Konfigurimi i Stewart dhe Tolman është treguar në Fig. 3
Një spirale me një numër të madh të kthesave të një teli metali u soll në rrotullim të shpejtë rreth boshtit të saj. Skajet e mbështjelljes me ndihmën e kontakteve rrëshqitëse u lidhën me një pajisje të veçantë - një galvanometër balistik, i cili bën të mundur matjen e ngarkesës që kalon përmes saj.
Pas një frenimi të mprehtë të spirales, një qark impuls u shfaq. Drejtimi i rrymës tregoi se ishte shkaktuar nga lëvizja e ngarkesave negative. Duke matur ngarkesën totale që kalon nëpër qark me një galvanometër balistik, Stuart dhe Tolman llogaritën raportin q / m të ngarkesës së një grimce në masën e saj. Doli të jetë e barabartë me raportin e / m për një elektron, i cili në atë kohë ishte tashmë i njohur mirë.
Kështu që më në fund u zbulua se elektronet e lira janë bartës të ngarkesave të lira në metale. Siç mund ta shihni, ky fakt, i cili është i njohur për ju për një kohë të gjatë, u krijua relativisht vonë - duke pasur parasysh që përçuesit metalikë në atë kohë ishin përdorur në mënyrë aktive për më shumë se një shekull në një larmi eksperimentesh mbi elektromagnetizmin.

Përfundim

Rryma elektrike në një metal është lëvizja e rregulluar e elektroneve.
Kur metalet bashkëveprojnë me një fushë elektromagnetike, përçueshmëria e tyre e lartë elektrike luan rolin kryesor; prandaj, një aspekt i rëndësishëm i analizës së këtij bashkëveprimi është të sqarojmë natyrën fizike të reagimit të një mjedisi përçues ndaj pranisë së një rryme elektrike në të, e cila shfaqet jontriviale për shkak të veprimit të saj jotermal.
Në teorinë klasike elektronike të metaleve, supozohet se lëvizja e elektroneve u bindet ligjeve të mekanikës klasike. Ndërveprimi i elektroneve me njëri-tjetrin është lënë pas dore, ndërveprimi i elektroneve me jone zvogëlohet vetëm në përplasje. Mund të themi se elektronet e përçueshmërisë konsiderohen si një gaz elektronik, i ngjashëm me gazin atomik ideal në fizikën molekulare.

Bibliografi

etj .................

Përkufizimi 1

Goditja elektrike në metale quhet lëvizja e rregulluar e elektroneve nën veprimin e një fushe elektrike.

Bazuar në eksperimentet, është e qartë se një përçues metalik nuk transferon lëndë, domethënë jonet metalike nuk marrin pjesë në lëvizjen e një ngarkese elektrike.

Gjatë hulumtimit, u morën prova të natyrës elektronike të rrymës në metale. Kthehu në 1913 L.I. Mandelstam dhe N. D. Papaleksi prodhoi rezultate të cilësisë së parë. Dhe në 1916, R. Tolman dhe B. Stewart modernizuan teknikën ekzistuese dhe kryen matje sasiore, të cilat vërtetuan se lëvizja e elektroneve ndodh nën veprimin e rrymës në përçuesit metalikë.

Foto 1. 12 1 tregon një diagram të Tolman dhe Stewart. Spiralja, e përbërë nga një numër i madh kthesash telash të hollë, drejtohej nga rrotullimi rreth boshtit të saj. Skajet e saj ishin bashkangjitur në një galvanometër balistik G. U bë një ngadalësim i mprehtë i spiralës, e cila ishte pasojë e ndodhjes së një rryme afatshkurtër për shkak të inercisë së bartësit të ngarkesës. Ngarkesa totale u mat duke lëvizur shigjetat e galvanometrit.

Foto 1. 12 një Diagrami i eksperimentit i Tolman dhe Stewart.

Gjatë frenimit të spirales rrotulluese, forca F \u003d - m d υ d t, e quajtur ngadalësuese, veproi në secilin bartës të ngarkesës e F luajti rolin e një force të jashtme, me fjalë të tjera, me origjinë jo elektrike. Thisshtë kjo forcë, e karakterizuar nga një njësi ngarkese, ajo është forca e fushës së forcave të jashtme E me m:

E me т \u003d - m e d υ d t.

Kjo është, kur spiralja po frenon, ndodh një forcë elektromotore δ, e barabartë me δ \u003d E me t l \u003d m e d υ d t l, ku l është gjatësia e telit të mbështjellësit. Një interval i caktuar kohor i procesit të frenimit të spirales është për shkak të rrjedhës së ngarkesës q përmes qarkut:

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

Kjo formulë shpjegon se l është vlera e menjëhershme e rrymës në spirale, R është rezistenca totale e qarkut, υ 0 është shpejtësia fillestare lineare e telit. Mund të shihet se përcaktimi i ngarkesës specifike e metaleve bëhet në bazë të formulës:

e m \u003d l υ 0 R q.

Vlerat në anën e djathtë mund të maten. Bazuar në rezultatet e eksperimenteve të Tolman dhe Stewart, u vërtetua se bartësit e ngarkesës falas kanë një shenjë negative dhe raporti i bartësit në masën e tij është afër vlerës së ngarkesës specifike të një elektroni të marrë në eksperimente të tjera. U zbulua se elektronet janë bartës të ngarkesave falas.

Të dhënat moderne tregojnë se moduli i ngarkesës elektronike, pra ngarkesa elementare, është i barabartë me e \u003d 1.60 218 10 - 19 K l, dhe përcaktimi i ngarkesës specifike të tij është e m \u003d 1.75882 10 11 K l / k g.

Në prani të një përqendrimi të shkëlqyeshëm të elektroneve të lira, ka kuptim të flasim për përçueshmëri të mirë elektrike të metaleve. Kjo u zbulua edhe para eksperimenteve të Tolman dhe Stewart. Në vitin 1900, P. Drude, bazuar në hipotezën e ekzistencës së elektroneve të lira në metale, krijoi teorinë elektronike të përçueshmërisë së metaleve. Ajo u zhvillua dhe u zgjerua nga H. Lorentz, pas së cilës u quajt teoria klasike elektronike. Mbi bazën e tij, u kuptua që elektronet sillen si një gaz elektron, i ngjashëm me një ideal në gjendjen e tij. Foto 1. 12 2 tregon se si mund të mbushë hapësirën midis joneve që kanë formuar tashmë rrjetën kristalore të metalit.

Foto 1. 12 2 Gaz i elektroneve të lira në rrjetën kristalore të një metali. Tregohet trajektorja e njërit prej elektroneve.

Përkufizimi 2

Pas bashkëveprimit të elektroneve me jone, të parët largohen nga metali, duke kapërcyer vetëm pengesën e mundshme.

Lartësia e një pengese të tillë quhet dalje pune.

Temperatura e dhomës parandalon që elektronet të kalojnë përmes kësaj pengese. Energjia e mundshme e daljes së një elektroni pas bashkëveprimit me rrjetën kristalore është shumë më pak sesa kur një elektron hiqet nga përcjellësi.

Përkufizimi 3

Vendndodhja e në një dirigjent karakterizohet nga prania e një pusi potencial, thellësia e së cilës quhet pengesë e mundshme.

Jonet e rrjetës dhe elektronet marrin pjesë në lëvizjen termike. Për shkak të dridhjeve termike të joneve pranë pozicioneve të ekuilibrit dhe lëvizjes kaotike të elektroneve të lira, kur të parët përplasen me të dytët, ekuilibri termodinamik midis elektroneve dhe rrjetës rritet.

Teorema 1

Sipas teorisë Drude-Lorentz, kemi që elektronet kanë të njëjtën energji mesatare të lëvizjes termike si molekulat e një gazi ideal monatomik. Kjo bën të mundur vlerësimin e shpejtësisë mesatare υ т ¯ të lëvizjes termike të elektroneve duke përdorur teorinë kinetike molekulare.

Temperatura e dhomës jep një vlerë prej 10 5 m / s.

Nëse vendosni një fushë elektrike të jashtme në një dirigjent metalik, atëherë do të ketë një lëvizje të rregulluar termikisht të elektroneve (rryma elektrike), domethënë drift. Përcaktimi i shpejtësisë mesatare të tij υ d ¯ kryhet sipas intervalit të kohës së disponueshme ∆ t përmes prerjes tërthore S të përcjellësit të elektroneve që janë në vëllimin S υ d ∆ t.

Numri i e tillë është i barabartë me n S υ d ∆ t, ku n merr vlerën e përqendrimit mesatar të elektroneve të lira, e cila është e barabartë me numrin e atomeve për njësinë e vëllimit të përçuesit metalik. Për sasinë e disponueshme të kohës ∆ t, një ngarkesë ∆ q \u003d e n S υ d ∆ t kalon përmes seksionit të përcjellësit.

Atëherë I \u003d ∆ q ∆ t \u003d e n S υ d ose υ d \u003d I e n S.

Përqendrimi i n atomeve në metale është në intervalin prej 10 28 - 10 29 m - 3.

Formula bën të mundur vlerësimin e shpejtësisë mesatare υ d ¯ të lëvizjes së renditur të elektroneve me një vlerë në intervalin 0.6 - 6 m / s për një përcjellës me prerje tërthore prej 1 m m 2 dhe rrymë kaluese prej 10 A.

Përkufizimi 4

Shpejtësia mesatare υ d ¯ e lëvizjes së rregulluar të elektroneve në përçuesit metalikë është shumë rende me madhësi më pak se shpejtësia υ t e lëvizjes së tyre termike υ d ≪ υ t.

Foto 1. 12 3 demonstron natyrën e lëvizjes së një e-je të lirë në rrjetën kristalore.

Foto 1. 12 3 Lëvizja e një elektroni të lirë në rrjetën kristalore: a - lëvizja kaotike e një elektroni në rrjetën kristalore të metalit; b - lëvizje kaotike me një lëvizje për shkak të fushës elektrike. Shkalla e shtrirjes υ d ¯ ∆ t është shumë e ekzagjeruar.

Prania e një shpejtësie të ulët drift nuk korrespondon me përvojën kur rryma e të gjithë qarkut DC vendoset menjëherë. Mbyllja kryhet duke përdorur veprimin e një fushe elektrike me një shpejtësi prej c \u003d 3 · 10 8 m / s. Pas një kalimi të kohës l c (l është gjatësia e zinxhirit) vendoset një shpërndarje stacionare e fushës elektrike përgjatë zinxhirit. Një lëvizje e rregulluar e elektroneve ndodh në të.

Teoria klasike elektronike e metaleve supozon se lëvizja e tyre u nënshtrohet ligjeve të mekanikës Njutoniane. Kjo teori karakterizohet nga fakti se ndërveprimi i elektroneve me njëri-tjetrin është lënë pas dore, dhe bashkëveprimi me jonet pozitive konsiderohet si përplasje, në secilën prej të cilave e jep energjinë e akumuluar në rrjetë. Prandaj, pranohet përgjithësisht që pas përplasjes lëvizja e elektronit karakterizohet nga shpejtësia zero e lëvizjes.

Absolutisht të gjitha supozimet e sugjeruara më sipër janë të përafërta. Kjo bën të mundur shpjegimin e ligjeve të rrymës elektrike në përçuesit metalikë, bazuar në teorinë klasike elektronike.

Ligji i Ohmit

Përkufizimi 5

Në intervalin ndërmjet përplasjeve, një forcë e barabartë me e E në modul vepron në elektron, duke rezultuar në një nxitim e m E.

Fundi i rrugës së lirë karakterizohet nga shpejtësia e lëvizjes së elektronit, e cila përcaktohet nga formula

υ d \u003d υ d m a x \u003d e E m τ.

Koha e ekzekutimit të lirë shënohet me τ. Thjeshtëson llogaritjet për gjetjen e vlerës së të gjithë elektroneve. Shpejtësia mesatare e lëvizjes υ d është e barabartë me gjysmën e vlerës maksimale:

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

Nëse ka një dirigjent me një gjatësi l, një seksion kryq S me një përqendrim elektroni n, atëherë rekordi i gjetjes së rrymës në dirigjent është:

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 është voltazhi në skajet e përcjellësit. Formula shpreh ligjin e Ohmit për një përcjellës metalik. Atëherë duhet të gjendet rezistenca elektrike:

R \u003d 2 m e 2 n τ l S.

Rezistenca ρ dhe përçueshmëria ν shprehen si:

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

Ligji Joule-Lenz

Fundi i rrugës së elektroneve nën veprimin e fushës karakterizohet nga energjia kinetike

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

Përkufizimi 6

Bazuar në supozimet, energjia transferohet në rrjetë gjatë përplasjeve, dhe më pas kthehet në nxehtësi.

Koha ∆ e secilit elektron testohet dhe përplasjet. Një përcjellës me prerje tërthore S dhe gjatësi l ka n elektrone S S. Atëherë nxehtësia e lëshuar në përcjellësin për ∆ t është e barabartë me

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.

Ky raport shpreh ligji Joule-Lenz.

Falë teorisë klasike, ekziston një interpretim i ekzistencës së rezistencës elektrike të metaleve, domethënë ligjeve të Ohmit dhe Joule-Lenz. Teoria elektronike klasike nuk është në gjendje t'u përgjigjet të gjitha pyetjeve.

Nuk është në gjendje të shpjegojë ndryshimin në vlerën e kapacitetit molar të nxehtësisë të metaleve dhe kristaleve dielektrike, të barabartë me 3 R, ku R është shkruar si një konstante universale e gazit. Kapaciteti i nxehtësisë i një metali nuk varet nga numri i elektroneve të lira.

Teoria klasike elektronike nuk shpjegon varësinë e temperaturës së rezistencës së metaleve. Sipas teorisë, ρ ~ T, dhe bazuar në eksperimente, ρ ~ T. Një shembull i një mospërputhje midis teorisë dhe praktikës është superpërcjellshmëria.

Bazuar në teorinë klasike, rezistenca e metaleve duhet të ulet gradualisht me uljen e temperaturës, dhe ajo mbetet e fundme në çdo T. Kjo varësi është tipike për kryerjen e eksperimenteve në temperatura të larta. Nëse T është mjaft i ulët, atëherë rezistenca e metaleve humbet varësinë e saj nga temperatura dhe arrin një vlerë kufizuese.

Fenomeni i superpërcjellshmërisë ishte me interes të veçantë. Në vitin 1911 u zbulua nga H. Kammerling Onnes.

Teorema 2

Nëse ekziston një temperaturë e caktuar T në p, e ndryshme për substanca të ndryshme, atëherë rezistenca ulet në zero me një kërcim, siç tregohet në Figurën 1. 12 4

Shembulli 1

Temperatura kritike për zhivën konsiderohet të jetë 4.1 K, për alumin - 1.2 K, për kallaj - 3.7 K. Prania e superpërcjellshmërisë mund të jetë jo vetëm në elemente, por edhe në përbërjet kimike dhe lidhjet. Niobiumi me kallaj Ni 3 Sn kanë një pikë kritike të temperaturës 18 K. Ka substanca që kalojnë në një gjendje superpërcjellëse në temperatura të ulëta, ndërsa në kushte normale nuk janë. Argjendi dhe bakri janë përcjellës, por nuk bëhen superpërçues kur temperatura bie.

Foto 1. 12 4 Varësia e rezistencës ρ nga temperatura absolute T në temperatura të ulëta: a - metali normal; b - superpërçues.

Shteti superpërcjellës flet për vetitë e jashtëzakonshme të substancës. Një nga më të rëndësishmet është aftësia për të mbajtur një rrymë elektrike të ngacmuar në një qark superpërcjellës për një kohë të gjatë pa amortizim.

Teoria klasike elektronike nuk mund të shpjegojë superpërcjellshmërinë. Kjo u bë e mundur 60 vjet pas zbulimit të saj, bazuar në konceptet mekanike kuantike.

Rritja e interesit për këtë fenomen u rrit me shfaqjen e materialeve të reja të afta për të zotëruar temperatura të larta kritike. Në vitin 1986, u zbulua një përbërje komplekse me një temperaturë T deri në p \u003d 35 K. Vitin tjetër ata arritën të krijojnë qeramikë me një T kritik prej 98 K, e cila tejkalon T e azotit të lëngshëm (77 K).

Përkufizimi 7

Quhet fenomeni i kalimit të substancave në një gjendje superpërcjellëse në T që tejkalon pikën e vlimit të azotit të lëngshëm superpërcjellshmëri me temperaturë të lartë.

Më vonë në 1988, ata krijuan një përbërës Tl - Ca - Ba - Cu - O me një T kritik që arrin 125 K. Për momentin, shkencëtarët janë të interesuar të gjejnë substanca të reja me vlerat më të larta të T në p. Ata presin që të marrin një substancë superpërcjellëse në temperaturën e dhomës. Nëse kjo është bërë, do të ketë një revolucion në shkencë dhe teknologji. Deri më tani, të gjitha vetitë dhe mekanizmat e përbërjes së materialeve qeramike superpërcjellëse nuk janë hetuar plotësisht.

Nëse vëreni një gabim në tekst, ju lutemi zgjidhni atë dhe shtypni Ctrl + Enter

Mësim i hapur në fizikë në klasën 8.

Tema “Rryma elektrike në metale. Veprimi i rrymës elektrike ".

Qëllimi i orës së mësimit: Për të vazhduar studimin e natyrës së rrymës elektrike në metale, studioni eksperimentalisht efektin e rrymës elektrike.

Objektivat e mësimit:

Edukative -formimi i pikëpamjeve të përbashkëta për natyrën e rrymës elektrike, formimi i aftësisë për të punuar me qarqe elektrike, për të mbledhur qarqe elektrike.

Zhvillimi- formimi i aftësisë për të gjetur gabime dhe për t'i shmangur ato kur zbatojnë njohuritë në praktikë, si dhe për të shpjeguar logjikisht fenomenet e reja, zbatojnë njohuritë e tyre në situata jo standarde.

Edukative -nxisin një ndjenjë dashurie për atdheun e tyre, futin një dashuri për trillimet, formimin e aftësisë për të përqendruar vëmendjen, për të zhvilluar një dialog dhe për të mbrojtur mendimin e dikujt në mënyrë të arsyeshme.

Pajisjet dhe materialet: burimet aktuale, një llambë elektrike për një elektrik dore, një zile elektrike, çelësa, tela furnizimi, një tretësirë \u200b\u200be sulfatit të bakrit, një elektromagnet, pllaka bakri dhe zinku, një model i një grilë kristali, një galvanometër.

OST: prezantim kompjuterik, CD me softuer "Cyril and Methodius" Fizika Klasa 8, projektor multimedial.

Demonstratat:

1) Montimi i qarqeve elektrike më të thjeshtë.

2) Lirimi i bakrit gjatë elektrolizës CuSO4.

3) Veprimi i një spiralje me një rrymë, si një elektromagnet.

4) Marrja e një burimi energjie duke përdorur një limon dhe një pllakë bakri dhe zinku.

Plani i mësimit.

Azhurnimi i njohurive themelore -10 min.

Studimi i materialit të ri "Rryma elektrike në metale" - 10 min

Fiksimi -3 min

Një minutë pushim -1 min

Studimi i materialit të ri "Veprimet e rrymës elektrike". 12 minuta

Fiksimi -5 min.

Detyrë shtëpie -2min.

Përmbledhje e mësimit -2 min.

Gjatë orëve të mësimit.

1) Aktualizimi i njohurive themelore -10 min.

Përshëndetje djema, mësimi ynë, unë dua të filloj me këtë katërkëndësh:

Si do të jetonte planeti ynë

Si do të jetonin njerëzit në të

Pa nxehtësi, magnet, dritë

Dhe rrezet elektrike.

Djema, njohja e shkencës gjithmonë ndihmon një person në jetë, dhe injoranca ndonjëherë çon në pasoja tragjike. Nxirrni përfundimet e duhura për veten tuaj nga këto fjalë.

Katërshja ime përmend rrezet elektrike. Çfarë mendoni se është? (elektricitet)

Çfarë quhet goditje elektrike?

Shembull përgjigje. Lëvizja e renditur e drejtuar e grimcave.

Çfarë është e nevojshme që një rrymë elektrike të ekzistojë në qark?

E. Përgjigja... Burimi aktual, përcjellësit, konsumatori aktual dhe të gjithë këta elementë duhet të mbyllen.

3) Puna me diagrame.

Tani le të kontrollojmë se si i shihni shkeljet në hartimin e qarqeve elektrike.

Këtu janë dy posta elektronike. qarqet, diagramet e të cilave paraqiten në ekran.

1. Pse llamba e punës në qarkun e parë nuk ndizet kur çelësi është i mbyllur? (Fig. 1)

Përgjigja e studentit.

Shembull përgjigje. Qarku elektrik është i hapur. Që llamba të ndizet, duhet të ekzistojë një rrymë elektrike në qark, dhe kjo është e mundur me një qark të mbyllur që përbëhet vetëm nga përçues të energjisë elektrike.

MësuesSi ndryshojnë përcjellësit nga jopërçuesit ose izolatorët?

Përgjigja e studentit.

Shembull përgjigje. Përçuesit janë trupa përmes të cilave ngarkesat elektrike mund të kalojnë nga një trup i ngarkuar në një pa ngarkesë. Dhe në izolatorët, kalimet e tilla janë të pamundura, dhe llamba ndizet.

Ftohet studenti i cili dha përgjigjen e saktë dhe ai, pasi e mbylli hendekun, demonstron përgjigjen e saktë. Llamba ndizet.

2. Pse nuk bie zilja në qarkun e dytë kur qarku është i mbyllur? (Fig. 2)

Përgjigja e studentit.

Shembull përgjigje. Për të marrë një rrymë elektrike në një përcjellës, duhet të krijohet një fushë elektrike në të. Nën ndikimin e kësaj fushe, grimcat e ngarkuara falas do të fillojnë të lëvizin në një mënyrë të rregullt, dhe kjo është një rrymë elektrike. Një fushë elektrike në përcjellës është krijuar dhe mund të mbështetet për një kohë të gjatë nga burimet e një fushe elektrike. Qarku elektrik duhet të ketë një burim rryme. Ne lidhim qarkun me burimin aktual dhe bie zilja.

Ftohet një student i cili dha përgjigjen e saktë dhe, pasi ka lidhur një burim aktual me qark, demonstron përgjigjen e saktë.

Fjalë e koduar.

Djema, tani le të lexojmë fjalën e koduar, por për këtë duhet të mbani mend konventat e përdorura në diagramet për pajisjet elektrike. Vendosni shkronjat përpara pajisjeve përkatëse dhe, duke filluar me shigjetën, lexoni fjalën.

Slide numër 4 Përgjigje: "Ruzayevka"

Slide Nr. 5 "Ruzayevka e zakonshme - porta hekurudhore e Mordovisë"

Rrëshqitje 6 Objektivat: Për çfarë qëllimi bëhen ura të trasha bakri në nyjet e hekurudhave të elektrizuara ose binarët janë ngjitur?

Përgjigje Binarët kryejnë rrymë elektrike dhe, për këtë arsye, për të parandaluar hapjen e qarkut, bëhen kërcyes bakri ose binarët ngjiten.

2. Mësoni gjëra të rejamateriali "Rryma elektrike në metale" - 10 min .

Sllajdi numër 1 Tema e mësimit tonë: “Rryma elektrike në metale. Veprimet e rrymës elektrike "

Djema, kush e di se si mund të shmangni veprimin e një rryme elektrike kur aksidentalisht prekni një pajisje elektrike që ka energji?

Shembull përgjigje. Kjo kërkon tokëzim, pasi toka është një përcjellës dhe, për shkak të madhësisë së saj të madhe, mund të mbajë një ngarkesë të madhe.

Mësues Cilat materiale përdoren për tokëzim?

Përgjigja e studentit.

Shembull përgjigje. Tokëzimi është bërë prej metali.

Mësues Pse preferohen këto substanca, ne do të përgjigjemi pasi të studiojmë temën e re "Rryma elektrike në metale". Shkruani temën e mësimit në fletoren tuaj.

Kështu që, biseda jonë do të përqendrohet në metalet. Përkufizimet më të famshme të hershme të metalit u dha në mes të shekullit të 18-të nga M.V. Lomonosov: “Metal është një trup i lehtë që mund të falsifikohet. Ekzistojnë vetëm gjashtë trupa të tillë: ari, argjendi, bakri, kallaji, hekuri dhe plumbi ”. Pas dy shekuj e gjysmë, shumë është bërë e njohur për metalet. Më shumë se 75% e të gjithë elementëve në tabelën e Mendeleevit janë metale, dhe është pothuajse një detyrë e pashpresë të gjesh një përkufizim absolutisht të saktë për metalet.

Prandaj, sot, në rastin e përgjithshëm, ju mund të përdorni përkufizimin e M.V. Lomonosov, shkencëtari i parë rus - një natyralist me rëndësi botërore, duke shtuar tre të tjera në dy pronat e para që ai propozoi. Ju do të mësoni të gjitha vetitë e metaleve. Le të fillojmë njohjen tonë me njërën prej tyre - përçueshmërinë elektrike.

Le të kujtojmë strukturën e metaleve. Modeli i një metali është një rrjetë kristalore, në nyjet e së cilës grimcat kryejnë lëvizje lëkundëse kaotike. (Paraqitet një model i një grilë kristali dhe në ekran projektohet një imazh i një modeli të strukturës së metaleve).

Metalet në gjendje të ngurtë kanë një strukturë kristaline. Grimcat në kristale janë të renditura në një rend të caktuar, duke formuar një rrjetë hapësinore (kristalore). Siç e dini tashmë, në çdo pjesë metalike të elektroneve të valencës lënë vendet e tyre në atom, si rezultat i së cilës atomi kthehet në një jon pozitiv. Jonet pozitive janë të vendosura në nyjet e rrjetës kristalore të metalit dhe elektronet e lira (gazi elektron) lëvizin në hapësirën ndërmjet tyre, d.m.th. nuk shoqerohen me berthamat e atomeve te tyre.
Vlera absolute e ngarkesës negative të të gjithë elektroneve të lira është e barabartë me ngarkesën pozitive të të gjitha joneve në rrjetë. Prandaj, në kushte normale, metali është elektrikisht neutral.
Cilat ngarkesa elektrike lëvizin nën veprimin e një fushe elektrike në përçuesit metalikë? Mund të supozojmë se elektronet e lira lëvizin nën veprimin e një fushe elektrike. Por ky supozim i yni ka nevojë për prova.
Në 1899, K. Ricke, në një nënstacion tramvaji në Stuttgart, lidhi tre cilindra të shtypur ngushtë në telin kryesor që ushqente linjat e tramvajit, në seri me njëri-tjetrin nga skajet e tyre; dy pjesët e jashtme ishin bakër dhe ajo e mesme ishte alumini.

Rryma elektrike kaloi nëpër këto cilindra për më shumë se një vit. Pasi bëri një analizë të plotë të vendit ku ishin në kontakt cilindrat, K. Ricke nuk gjeti atome alumini në bakër, dhe atome bakri në alumin, domethënë, difuzion nuk ndodhi. Kështu, ai provoi eksperimentalisht se kur një rrymë elektrike kalon përmes një përcjellësi, jonet nuk lëvizin. Si pasojë, lëvizin vetëm elektronet e lira, dhe ato janë të njëjta për të gjitha substancat.

Konfirmimi përfundimtar i këtij fakti ishte eksperimenti i kryer në 1913 nga fizikantët e vendit tonë L. I. Mandel'shtam dhe N. D. Papaleksi, si dhe nga fizikantët amerikanë B. Stewart dhe R. Tolman. Kontrolloni vizatimin në ekran. Slide No.

rryma elektrike në përçuesit metalikë është lëvizja e rregulluar e elektroneve të lira, nën ndikimin e një fushe elektrike
Nëse nuk ka fushë elektrike në përcjellës, atëherë elektronet lëvizin në mënyrë kaotike, ngjashëm sikurse lëvizin molekulat e gazrave ose lëngjeve. Në çdo moment të kohës, shpejtësia e elektroneve të ndryshme ndryshon në module dhe drejtime. Nëse krijohet një fushë elektrike në përcjellës, atëherë elektronet, duke ruajtur lëvizjen e tyre kaotike, fillojnë të zhvendosen drejt polit pozitiv të burimit. Së bashku me lëvizjen e çrregullt të elektroneve, lind edhe transferimi i tyre i rregulluar - domethënia.

Shpejtësia e lëvizjes së rregulluar të elektroneve në një përcjellës nën ndikimin e një fushe elektrike është disa milimetra në sekondë, dhe ndonjëherë edhe më pak. Por posa të shfaqet një fushë elektrike në një përcjellës, ajo përhapet përgjatë gjithë gjatësisë së përcjellësit me një shpejtësi të jashtëzakonshme, afër shpejtësisë së dritës në një vakum (300,000 km / s).
Njëkohësisht me përhapjen e fushës elektrike, të gjithë elektronet fillojnë të lëvizin në të njëjtin drejtim përgjatë gjithë gjatësisë së përcjellësit. Kështu, për shembull, kur qarku i një llambë elektrike është i mbyllur, elektronet e pranishëm në spiralën e llambës gjithashtu vijnë në lëvizje të rregulluar.
Kjo mund të kuptohet duke krahasuar rrymën elektrike me rrjedhën e ujit në një sistem të furnizimit me ujë, dhe përhapjen e një fushe elektrike me përhapjen e presionit të ujit. Kur uji ngrihet në kullën e ujit, presioni (koka) e ujit përhapet shumë shpejt në të gjithë sistemin e furnizimit me ujë. Kur e ndezim rubinetin, uji tashmë është nën presion dhe fillon të rrjedhë. Por uji që ishte në të rrjedh nga çezma, dhe uji nga kulla do të arrijë çezmën shumë më vonë, sepse lëvizja e ujit ndodh me një shpejtësi më të ulët sesa përhapja e presionit.
Kur flasim për shpejtësinë e përhapjes së një rryme elektrike në një përcjellës, kuptojmë shpejtësinë e përhapjes së një fushe elektrike përgjatë përcjellësit.
Një sinjal elektrik i dërguar, për shembull, me tela nga Moska në Vladivostok (s \u003d 8000 km), arrin atje në rreth 0,03 sekonda.

Një minutë pushim.

Djema, sapo mendohej mendimtari i madh Sokrati, cila është, sipas mendimit të tij, gjëja më e lehtë në jetë? Ai u përgjigj se gjëja më e lehtë është të mësosh të tjerët, dhe më e vështira është të njohësh veten.

Në mësimet e fizikës, ne flasim për njohjen e natyrës. Por sot, le të futemi në vetvete. Si e perceptojmë botën përreth nesh? Si artistë apo si mendimtarë?

Qëndroni në këmbë, vini duart lart, shtrihuni.

Gërshetoni gishtat.

Shihni se cili gisht i dorës tuaj të majtë apo të djathtë është sipër jush? Shkruaj rezultatin "L" ose "P"

Kryqëzoni krahët mbi gjoks. ("Napoleon Pose") Cila dorë është sipër?

Ju lutem duartrokitni. Cila dorë është sipër?

Le ta përmbledhim.

Duke marrë parasysh që rezultati "LLL" korrespondon me llojin artistik të personalitetit dhe "PPP" - me llojin e të menduarit.

Çfarë lloji i të menduarit mbizotëron në klasën tuaj?

Disa "artistë", disa "mendimtarë" dhe shumica e djemve janë personalitete të zhvilluara në mënyrë harmonike, të cilët karakterizohen nga të menduarit logjik dhe imagjinar.

Dhe tani ju mund të vazhdoni me njohjen e botës së jashtme. Përfundoi

Rryma elektrike në metale. Kalojmë në bllokun tjetër "Veprimet e rrymës elektrike"

Studimi i materialit të ri "Veprimet e rrymës elektrike".

Ne nuk mund të shohim elektronet që lëvizin në një përcjellës metalik. Mund të gjykojmë për praninë e rrymës në një qark nga dukuri të ndryshme që shkaktohen nga rryma elektrike. Fenomene të tilla quhen veprime të rrymës. Disa nga këto veprime janë të lehta për tu vëzhguar nga përvoja.

Efekti termik i rrymës. (Slide №,) Disku i programit Mësime fizike Klasa 8 Shkolla vertikale e Kirilit dhe Metodit. Mësimi 08 (paragrafi 7.9)

Veprimi kimik i rrymës. Veprimi kimik i el. rryma u zbulua për herë të parë në 1800.

Përvoja. Le të kryejmë një eksperiment me një zgjidhje të sulfatit të bakrit. Vendosim dy elektroda karboni në ujë të distiluar dhe mbyllim qarkun. Vëzhgojmë se El. drita nuk ndizet. Ne marrim një zgjidhje të sulfatit të bakrit dhe e lidhim atë me një burim aktual. Drita El ndizet.

Përfundim Kimike efekti i rrymës është që në disa tretësira të acideve (kripëra, alkale), kur kalon përmes tyre një rrymë elektrike, vërehet çlirimi i substancave. Substancat që përmbahen në tretësirë \u200b\u200bdepozitohen në elektrodat e zhytura në këtë tretësirë. Kur rryma kalon përmes një tretësire të sulfatit të bakrit (CuSo4), bakri i pastër (Cu) do të lirohet në elektrodën e ngarkuar negativisht. Kjo përdoret për të marrë metale të pastra.

Me elektrolizë, merret alumini (kjo është e vetmja metodë industriale për prodhimin e tij), metale kimike të pastra, plating nikeli, plating kromi, prarim.

Për të mbrojtur metalet nga korrozioni, sipërfaqja e tyre shpesh është e veshur me metale të oksiduara me vështirësi, dmth. Nikel ose krom. Ky proces quhet elektromasë.

Veprimi magnetik i rrymës.

Përvoja. Ne lidhim spiralën me një bërthamë hekuri në qark dhe vëzhgojmë tërheqjen e objekteve metalike.

Përdorimi i veprimit magnetik të rrymës në galvanometra.

Rrëshqitje #

Galvanometër. Emërtimi skematik

Konsolidimi i materialit të studiuar.

TEfilozofi Itai Konfuci njëherë tha, sikur për ty dhe mua

"Goodshtë mirë të kesh një dhuratë natyrale, por ushtrimi, miq, na jep më shumë sesa një dhuratë natyrale".

Një fjalë e urtë ruse thotë: "Të mësosh është gjithmonë e dobishme".

Pse nuk duhet të prekni telat elektrik të zhveshur me duar?

(Lagështia në duar gjithmonë përmban një tretësirë \u200b\u200btë kripërave të ndryshme dhe është një elektrolit. Prandaj, krijon një kontakt të mirë midis telave dhe lëkurës.)

Djema, do t'ju lexoj një fragment nga historia e K.G. Paustovsky "Dhuratë"

"Pylltari është një njeri dinak; kur ai jetoi në Moskë, thonë ata, ai përdori rrymë elektrike për të gatuar ushqimin e tij. Mund të jetë apo jo?

-Ndoshta, u përgjigj Rubeni.

Mbase, mbase! - e imituan fëmijët. - E keni parë këtë rrymë elektrike? Si e keni parë kur ai nuk ka dukshmëri, si ajri? "

? Si do t’i shpjegonit gjyshit tuaj se çfarë është rryma elektrike? Dhe si mund të gatuash ushqim me të?

Detyra në shtëpi. Paragraf. 34.35L. Nr. 1260, 1261. Dilni me një poezi, ose një gjëegjëzë rreth postës elektronike. aktuale, ose vizatim.

Tema "Rryma elektrike në metale"

Qëllimi i orës së mësimit: Për të vazhduar studimin e natyrës së rrymës elektrike në metale, studioni eksperimentalisht efektin e rrymës elektrike.

Objektivat e mësimit:

Edukative -formimi i pikëpamjeve të përbashkëta për natyrën e rrymës elektrike, formimi i aftësisë për të punuar me qarqe elektrike, për të mbledhur qarqe elektrike.

Edukative -formimi i aftësisë për të përqendruar vëmendjen, për të zhvilluar një dialog, për të mbrojtur mendimin e dikujt në mënyrë të arsyeshme.

Pajisjet dhe materialet: burimet aktuale, një llambë elektrike për një elektrik dore, një zile elektrike, çelësa, tela plumbi, një tretësirë \u200b\u200be sulfatit të bakrit, një elektromagnet, pllaka bakri dhe zinku, një model i një grilë kristali, një galvanometër.

OST: prezantim kompjuterik, projektor multimedial.

Demonstratat:

1) Montimi i qarqeve elektrike më të thjeshtë.

2) Lirimi i bakrit gjatë elektrolizës së sulfatit të bakrit

3) Veprimi i një spiralje me një rrymë, si një elektromagnet.

Plani i mësimit.

Azhurnimi i njohurive (10 min).
Studimi i materialit të ri "Rryma elektrike në metale" (10 min)

"Veprimet e rrymës elektrike" (12 min)

Fiksim (9 min)
Detyra shtëpie (2 minuta)
Përmbledhje (2 min)

Gjatë orëve të mësimit.

Ç'kemi djema!

Si do të jetonte planeti ynë

Si do të jetonin njerëzit në të

Pa nxehtësi, magnet, dritë

Dhe rrezet elektrike.

Ky katërkënd përmend rrezet elektrike. Çfarë mendoni se është? (elektricitet)

1) Çfarë quhet rrymë elektrike?

2) Çfarë është e nevojshme që një rrymë elektrike të ekzistojë në qark?

3) Puna me qarqet: emërtoni pjesët kryesore të propozuara të qarkut elektrik

Propozohen përcaktimet: llambë elektrike, çelës, ampermetër, voltmetër, burim aktual, thirrje, etj.

4) Tani le të kontrollojmë se si i shihni shkeljet në hartimin e qarqeve elektrike.

Para se të jeni dy qarqe elektrike, diagramet e të cilave paraqiten në ekran.

1. Çfarë shkeljesh keni vërejtur? Pse llamba e punës në qarkun e parë nuk ndizet kur çelësi është i mbyllur? Përgjigje Qarku elektrik është i hapur. Që llamba të ndizet, duhet të ekzistojë një rrymë elektrike në qark, dhe kjo është e mundur me një qark të mbyllur që përbëhet vetëm nga përçues të energjisë elektrike.

2) Si ndryshojnë përcjellësit nga jo përcjellësit ose izolatorët? PërgjigjeStudentët tejkalojnë hendekun. Llamba ndizet.

2. Pse nuk bie zilja në qarkun e dytë kur qarku është i mbyllur? Përgjigje Për të marrë një rrymë elektrike në një përcjellës, duhet të krijohet një fushë elektrike në të. Nën ndikimin e kësaj fushe, grimcat e ngarkuara falas do të fillojnë të lëvizin në një mënyrë të rregullt, dhe kjo është një rrymë elektrike. Një fushë elektrike në përcjellës është krijuar dhe mund të mbështetet për një kohë të gjatë nga burimet e një fushe elektrike. Qarku elektrik duhet të ketë një burim rryme. Ne lidhim qarkun me burimin aktual dhe bie zilja. Për ekzistencën e një rryme elektrike, kushtet e mëposhtme janë të nevojshme: -------- prania e ngarkesave elektrike falas në përcjellës; - prania e një fushe elektrike të jashtme për përcjellësin. Nxënësi, duke lidhur një burim rryme me qark, demonstron përgjigjen e saktë.

2. Mësoni gjëra të rejamateriali "Rryma elektrike në metale" - 10 min . Sllajdi numër 1 Tema e mësimit tonë: “Rryma elektrike në metale. Veprimet e rrymës elektrike "Djema, kush e di se si mund të shmangni veprimin e rrymës elektrike nëse aksidentalisht prekni një pajisje elektrike që është e energjisë? Përgjigje Kjo kërkon tokëzim, pasi toka është një përcjellës dhe, për shkak të madhësisë së saj të madhe, mund të mbajë një ngarkesë të madhe. Mësues Cilat materiale përdoren për tokëzim? Përgjigje Tokëzimi është bërë prej metali. Mësues Pse preferojnë metalet? Ne do t'i përgjigjemi kësaj pyetje pasi të kemi studiuar temën e re "Rryma elektrike në metale". Shkruani temën e mësimit në fletoren tuaj.

Përkufizimet më të famshme të hershme të metalit u dha në mes të shekullit të 18-të nga M.V. Lomonosov: “Metal është një trup i lehtë që mund të falsifikohet. Ekzistojnë vetëm gjashtë trupa të tillë: ari, argjendi, bakri, kallaji, hekuri dhe plumbi ”. Pas dy shekuj e gjysmë, shumë është bërë e njohur për metalet. Më shumë se 75% e të gjithë elementëve të tabelës së DI Mendeleev janë midis metaleve.

Sot do të njihemi me një pronë të rëndësishme të metaleve - përçueshmërinë elektrike. Le të kujtojmë strukturën e metaleve. Demonstrimmodeli i rrjetës kristalore, imazhi i modelit të strukturës së metaleve projektohet në ekran.

Modeli i një metali është një rrjetë kristalore, në nyjet e së cilës grimcat kryejnë lëvizje lëkundëse kaotike.

Elektronet e lira lëvizin nën veprimin e një fushe elektrike. Konfirmimi përfundimtar i këtij fakti ishte eksperimenti i kryer në 1913 nga fizikantët e vendit tonë L. I. Mandel'shtam dhe N. D. Papaleksi, si dhe nga fizikantët amerikanë B. Stewart dhe R. Tolman. Shikoni foton në ekran

Efekti termik i rrymës.

Veprimi kimik i rrymës. Veprimi kimik i rrymës elektrike u zbulua për herë të parë në 1800 Përvoja. Le të kryejmë një eksperiment me një zgjidhje të sulfatit të bakrit. Vendosim dy elektroda karboni në ujë të distiluar dhe mbyllim qarkun. Ne vërejmë se llamba nuk ndizet. Ne marrim një zgjidhje të sulfatit të bakrit dhe e lidhim atë me një burim aktual. Drita El ndizet. Përfundim Kimike efekti i rrymës është që në disa tretësira të acideve (kripëra, alkale), kur kalon përmes tyre një rrymë elektrike, vërehet çlirimi i substancave. Substancat që përmbahen në tretësirë \u200b\u200bdepozitohen në elektrodat e zhytura në këtë tretësirë. Kur rryma kalon përmes një tretësire të sulfatit të bakrit (CuSO 4), bakri i pastër (Cu) do të lirohet në elektrodën e ngarkuar negativisht. Kjo përdoret për të marrë metale të pastra. Me elektrolizë, merren alumini, metale kimike të pastra, kryhen plating nikeli, veshje kromi, prarim. Për të mbrojtur metalet nga korrozioni, sipërfaqja e tyre shpesh është e veshur me metale të oksiduara me vështirësi, dmth. Nikel ose krom. Ky proces quhet elektromasë. Djema, cilat metoda të mbrojtjes së metaleve nga korrozioni i njihni?

filozofi Itai Konfuci njëherë tha "goodshtë mirë të kesh një talent natyror, por ushtrimi, miq, na jep më shumë se një talent natyror". Një fjalë e urtë ruse thotë: “Studimi është gjithmonë i dobishëm.” 1) Pse nuk mund të prekni telat elektrik të zhveshur me duar? (Lagështia në duar gjithmonë përmban një tretësirë \u200b\u200btë kripërave të ndryshme dhe është një elektrolit. Prandaj, krijon një kontakt të mirë midis telave dhe lëkurës.)

Shkarko:

Pamje paraprake:

Mësimi i fizikës në klasën 8.

Tema "Rryma elektrike në metale"

Qëllimi i orës së mësimit : Për të vazhduar studimin e natyrës së rrymës elektrike në metale, studioni eksperimentalisht efektin e rrymës elektrike.

Objektivat e mësimit:

Edukative -formimi i pikëpamjeve të përbashkëta për natyrën e rrymës elektrike, formimi i aftësisë për të punuar me qarqe elektrike, për të mbledhur qarqe elektrike.

Zhvillimi - formimi i aftësisë për të gjetur gabime dhe për t'i shmangur ato kur zbatojnë njohuritë në praktikë, si dhe për të shpjeguar logjikisht fenomenet e reja, zbatojnë njohuritë e tyre në situata jo standarde.

Edukative -formimi i aftësisë për të përqendruar vëmendjen, për të zhvilluar një dialog, për të mbrojtur mendimin e dikujt në mënyrë të arsyeshme.

Pajisjet dhe materialet: burimet aktuale, një llambë elektrike për një elektrik dore, një zile elektrike, çelësa, tela plumbi, një tretësirë \u200b\u200be sulfatit të bakrit, një elektromagnet, pllaka bakri dhe zinku, një model i një grilë kristali, një galvanometër.

OST : prezantim kompjuterik, projektor multimedial.

Demonstratat:

1) Montimi i qarqeve elektrike më të thjeshtë.

2) Lirimi i bakrit gjatë elektrolizës së sulfatit të bakrit

3) Veprimi i një spiralje me një rrymë, si një elektromagnet.

Plani i mësimit.

Azhurnimi i njohurive (10 min).
Studimi i materialit të ri "Rryma elektrike në metale" (10 min)

"Veprimet e rrymës elektrike" (12 min)

Fiksim (9 min)
Detyra shtëpie (2 minuta)
Përmbledhje (2 min)

Gjatë orëve të mësimit.

Shpallja e temës, objektivat e orës së mësimit.

1) Përditësimi i njohurive -10 min.

Ç'kemi djema!

Si do të jetonte planeti ynë

Si do të jetonin njerëzit në të

Pa nxehtësi, magnet, dritë

Dhe rrezet elektrike.

Ky katërkënd përmend rrezet elektrike. Çfarë mendoni se është? (elektricitet)

Pyetjet:

Çfarë quhet goditje elektrike?
Çfarë është e nevojshme që një rrymë elektrike të ekzistojë në qark?

3) Puna me qarqet: emërtoni pjesët kryesore të propozuara të qarkut elektrik

Propozohen përcaktimet: llambë elektrike, çelës, ampermetër, voltmetër, burim aktual, thirrje, etj.

4) Tani le të kontrollojmë se si i shihni shkeljet në hartimin e qarqeve elektrike.

Para se të jeni dy qarqe elektrike, diagramet e të cilave paraqiten në ekran.

1. Çfarë shkeljesh keni vërejtur? Pse llamba e punës në qarkun e parë nuk ndizet kur çelësi është i mbyllur?Përgjigje Qarku elektrik është i hapur. Që llamba të ndizet, duhet të ekzistojë një rrymë elektrike në qark, dhe kjo është e mundur me një qark të mbyllur që përbëhet vetëm nga përçues të energjisë elektrike.

2) Si ndryshojnë përcjellësit nga jo përcjellësit ose izolatorët?Përgjigje Studentët tejkalojnë hendekun. Llamba ndizet.

2. Pse nuk bie zilja në qarkun e dytë kur qarku është i mbyllur?Përgjigje Për të marrë një rrymë elektrike në një përcjellës, duhet të krijohet një fushë elektrike në të. Nën ndikimin e kësaj fushe, grimcat e ngarkuara falas do të fillojnë të lëvizin në një mënyrë të rregullt, dhe kjo është një rrymë elektrike. Një fushë elektrike në përcjellës është krijuar dhe mund të mbështetet për një kohë të gjatë nga burimet e një fushe elektrike. Qarku elektrik duhet të ketë një burim rryme. Ne lidhim qarkun me burimin aktual dhe bie zilja. Për ekzistencën e një rryme elektrike, kushtet e mëposhtme janë të nevojshme: -------- prania e ngarkesave elektrike falas në përcjellës; - prania e një fushe elektrike të jashtme për përcjellësin. Nxënësi, duke lidhur një burim rryme me qark, demonstron përgjigjen e saktë.

2. Mësoni gjëra të rejamateriali "Rryma elektrike në metale" - 10 min. Sllajdi numër 1 Tema e mësimit tonë: “Rryma elektrike në metale. Veprimet e rrymës elektrike "Djema, kush e di se si mund të shmangni veprimin e rrymës elektrike nëse aksidentalisht prekni një pajisje elektrike që është e energjisë?Përgjigje Kjo kërkon tokëzim, pasi toka është një përcjellës dhe, për shkak të madhësisë së saj të madhe, mund të mbajë një ngarkesë të madhe.Mësues Cilat materiale përdoren për tokëzim?Përgjigje Tokëzimi është bërë prej metali.Mësues Pse preferojnë metalet? Ne do t'i përgjigjemi kësaj pyetje pasi të kemi studiuar temën e re "Rryma elektrike në metale". Shkruani temën e mësimit në fletoren tuaj.

Sot do të njihemi me një pronë të rëndësishme të metaleve - përçueshmërinë elektrike. Le të kujtojmë strukturën e metaleve.Demonstrim modeli i rrjetës kristalore, imazhi i modelit të strukturës së metaleve projektohet në ekran.

Modeli i një metali është një rrjetë kristalore, në nyjet e së cilës grimcat kryejnë lëvizje lëkundëse kaotike.

Metalet në gjendje të ngurtë kanë një strukturë kristaline. Grimcat në kristale janë të renditura në një rend të caktuar, duke formuar një rrjetë hapësinore (kristalore). Siç e dini tashmë, në çdo pjesë metalike të elektroneve të valencës lënë vendet e tyre në atom, si rezultat i së cilës atomi kthehet në një jon pozitiv. Jonet pozitive janë të vendosura në nyjet e rrjetës kristalore të metalit dhe elektronet e lira (gazi elektron) lëvizin në hapësirën ndërmjet tyre, d.m.th. nuk shoqerohen me berthamat e atomeve te tyre.
Vlera absolute e ngarkesës negative të të gjithë elektroneve të lira është e barabartë me ngarkesën pozitive të të gjitha joneve në rrjetë. Prandaj, në kushte normale, metali është elektrikisht neutral.
Cilat ngarkesa elektrike lëvizin nën veprimin e një fushe elektrike në përçuesit metalikë? Elektronet e lira lëvizin nën veprimin e një fushe elektrike. Konfirmimi përfundimtar i këtij fakti ishte eksperimenti i kryer në 1913 nga fizikantët e vendit tonë L. I. Mandel'shtam dhe N. D. Papaleksi, si dhe nga fizikantët amerikanë B. Stewart dhe R. Tolman. Shikoni foton në ekran

Shkencëtarët vendosin një spirale me shumë kthesa në një rrotullim shumë të shpejtë rreth boshtit të saj. Pastaj, me një ngadalësim të mprehtë të spirales, skajet e tij u mbyllën në një galvanometër dhe pajisja regjistroi një rrymë elektrike afatshkurtër. Arsyeja e ndodhjes, e cila është shkaktuar nga lëvizja inerciale e grimcave të ngarkuara falas midis nyjeve të rrjetës kristalore të metalit. Meqenëse drejtimi i shpejtësisë fillestare dhe drejtimi i rrymës rezultuese njihen nga përvoja, mund të gjendet shenja e ngarkesës së transportuesve: rezulton të jetë negative. Si pasojë, bartësit e ngarkesës falas në një metal janë elektronet e lira. Nga devijimi i gjilpërës së galvanometrit, mund të gjykohet madhësia e ngarkesës elektrike që rrjedh në qark. Përvoja ka konfirmuar teorinë. Triumfi i teorisë klasike të energjisë elektrike ndodhi.Rryma elektrike në përçuesit metalikë është lëvizja e rregulluar e elektroneve të lira, nën ndikimin e një fushe elektrike
Nëse nuk ka fushë elektrike në përcjellës, atëherë elektronet lëvizin në mënyrë kaotike, ngjashëm sikurse lëvizin molekulat e gazrave ose lëngjeve. Në çdo moment të kohës, shpejtësia e elektroneve të ndryshme ndryshon në module dhe drejtime. Nëse krijohet një fushë elektrike në përcjellës, atëherë elektronet, duke ruajtur lëvizjen e tyre kaotike, fillojnë të zhvendosen drejt polit pozitiv të burimit. Së bashku me lëvizjen e çrregullt të elektroneve, lind edhe transferimi i tyre i rregulluar - domethënia. Shpejtësia e lëvizjes së rregulluar të elektroneve në një përcjellës nën ndikimin e një fushe elektrike është disa milimetra në sekondë, dhe ndonjëherë edhe më pak. Por posa të shfaqet një fushë elektrike në një përcjellës, ajo përhapet përgjatë gjithë gjatësisë së përcjellësit me një shpejtësi të jashtëzakonshme, afër shpejtësisë së dritës në një vakum (300,000 km / s).
Njëkohësisht me përhapjen e fushës elektrike, të gjithë elektronet fillojnë të lëvizin në të njëjtin drejtim përgjatë gjithë gjatësisë së përcjellësit. Kështu, për shembull, kur qarku i një llambë elektrike është i mbyllur, elektronet e pranishëm në spiralën e llambës gjithashtu vijnë në lëvizje të rregulluar.
Kjo mund të kuptohet duke krahasuar rrymën elektrike me rrjedhën e ujit në një sistem të furnizimit me ujë, dhe përhapjen e një fushe elektrike me përhapjen e presionit të ujit. Kur uji ngrihet në kullën e ujit, presioni (koka) e ujit përhapet shumë shpejt në të gjithë sistemin e furnizimit me ujë. Kur e ndezim rubinetin, uji tashmë është nën presion dhe fillon të rrjedhë. Por uji që ishte në të rrjedh nga çezma, dhe uji nga kulla do të arrijë çezmën shumë më vonë, sepse lëvizja e ujit ndodh me një shpejtësi më të ngadaltë sesa përhapja e presionit.
Kur flasim për shpejtësinë e përhapjes së një rryme elektrike në një përcjellës, kuptojmë shpejtësinë e përhapjes së një fushe elektrike përgjatë përcjellësit.
Një sinjal elektrik i dërguar, për shembull, me tela nga Moska në Vladivostok (s \u003d 8000 km), arrin atje në rreth 0,03 sekonda. Dhe tani ju mund të vazhdoni me njohjen e botës së jashtme. Rryma elektrike e përfunduar në metale. Kalojmë në bllokun tjetër "Veprimet e rrymës elektrike"

Studimi i materialit të ri "Veprimet e rrymës elektrike"Ne nuk mund të shohim elektronet që lëvizin në një përcjellës metalik. Mund të gjykojmë për praninë e rrymës në një qark nga dukuri të ndryshme që shkaktohen nga rryma elektrike. Fenomene të tilla quhen veprime të rrymës. Disa nga këto veprime janë të lehta për tu vëzhguar nga përvoja.

Efekti termik i rrymës. Disk programi Mësimet e fizikës Klasa 8. Shkolla virtuale Kirili dhe Metodi

Veprimi kimik i rrymës.Veprimi kimik i rrymës elektrike u zbulua për herë të parë në 1800Përvoja. Le të kryejmë një eksperiment me një zgjidhje të sulfatit të bakrit. Vendosim dy elektroda karboni në ujë të distiluar dhe mbyllim qarkun. Ne vërejmë se llamba nuk ndizet. Ne marrim një zgjidhje të sulfatit të bakrit dhe e lidhim atë me një burim aktual. Drita El ndizet.Përfundim Kimikeefekti i rrymës është që në disa tretësira të acideve (kripëra, alkale), kur kalon përmes tyre një rrymë elektrike, vërehet çlirimi i substancave. Substancat që përmbahen në tretësirë \u200b\u200bdepozitohen në elektrodat e zhytura në këtë tretësirë. Kur kalon rrymën përmes një tretësire të sulfatit të bakrit (CuSO)4 ) bakri i pastër (Cu) do të lirohet në elektrodën e ngarkuar negativisht. Kjo përdoret për të marrë metale të pastra. Me elektrolizë, merren alumini, metale kimike të pastra, kryhen veshja e nikelit, veshja e kromit, prarimi. Për të mbrojtur metalet nga korrozioni, sipërfaqja e tyre shpesh është e veshur me metale të oksiduara me vështirësi, dmth. Nikel ose krom. Ky proces quhet elektromasë. Djema, cilat metoda të mbrojtjes së metaleve nga korrozioni i njihni?

Veprimi magnetik i rrymës. Përvoja. Ne lidhim spiralën me një bërthamë hekuri në qark dhe vëzhgojmë tërheqjen e objekteve metalike. Përdorimi i veprimit magnetik të rrymës në galvanometra. Galvanometër. Emërtimi skematikKonsolidimi i materialit të studiuar. Pyetje për një temë të re. TEfilozofi Itai Konfuci njëherë tha "goodshtë mirë të kesh një talent natyror, por ushtrimi, miq, na jep më shumë se një talent natyror". Një fjalë e urtë ruse thotë: “Studimi është gjithmonë i dobishëm.” 1) Pse nuk mund të prekni telat elektrik të zhveshur me duar? (Lagështia në duar gjithmonë përmban një tretësirë \u200b\u200btë kripërave të ndryshme dhe është një elektrolit. Prandaj, krijon një kontakt të mirë midis telave dhe lëkurës.)

Detyre shtepie. P. 34.35L. Nr. 1260, 1261. Përgatitni një mesazh në lidhje me metalet "Alumini", "Ari", "Hekuri"