De-koryenteng circuit. Agos ng kuryente sa mga metal

Ang mga metal sa solid state ay may kristal na istraktura.
Ang modelo ng metal ay isang kristal na sala-sala, sa mga node kung saan ang mga particle ay nagsasagawa ng isang magulong oscillatory motion.

Bigyang-pansin!

Ang mga positibong ion ay matatagpuan sa mga node ng kristal na sala-sala. Ang mga libreng electron ay gumagalaw sa espasyo sa pagitan nila.

Ang negatibong singil ng lahat ng mga libreng electron ay katumbas sa ganap na halaga sa positibong singil ng lahat ng mga ion ng sala-sala. Samakatuwid, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang metal ay neutral sa kuryente. Ang mga libreng electron ay gumagalaw nang random sa loob nito. Kung ang isang electric field ay nilikha sa metal, pagkatapos ay ang mga libreng electron ay magsisimulang lumipat sa isang direksyon (nakaayos), i.e. magkakaroon ng electric current. Gayunpaman, ang random na paggalaw ng mga electron ay napanatili.

Bigyang-pansin!

Ang electric current sa mga metal ay isang nakaayos na paggalaw ng mga libreng electron.

Ano ang bilis ng mga electron sa isang konduktor sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field? Ito ay maliit - ilang milimetro lamang bawat segundo, at kung minsan ay mas kaunti pa.
Kung ang isang electric field ay bumangon sa isang konduktor, ito ay nagpapalaganap ng napakabilis sa buong haba ng konduktor (malapit sa bilis ng liwanag - 300,000 km / s), sa parehong oras, ang mga electron ay nagsisimulang lumipat sa isang direksyon kasama ang buong haba ng konduktor.
Pinatunayan ng mga eksperimento na ang kasalukuyang sa mga metal ay dahil sa mga electron. Ang eksperimento ng Mandelstam at Papaleksi ay isinagawa noong 1916. Ang layunin ng eksperimento ay suriin kung ang carrier ng electric current, ang electron, ay may masa. Kung ang elektron ay may masa, dapat itong sundin ang mga batas ng mekanika, lalo na, ang batas ng pagkawalang-galaw. Halimbawa, kung ang isang gumagalaw na konduktor ay biglang bumagal, ang mga electron ay lilipat sa parehong direksyon sa loob ng ilang oras sa pamamagitan ng pagkawalang-galaw.
Para sa pagsusulit na ito, pinaikot ng mga mananaliksik ang coil na may dumadaan na kasalukuyang, at pagkatapos ay bigla itong itinigil. Ang resultang inrush current ay naitala gamit ang isang telepono.
Sa pamamagitan ng pag-click sa kasalukuyang sa mga telepono, nalaman nina Mandelstam at Papaleksi na ang elektron ay may masa. Ngunit hindi nila masusukat ang masa na ito. Samakatuwid, ang karanasang ito ay may mataas na kalidad. Nang maglaon, sinukat ng mga Amerikanong pisiko na sina Tolman at Stewart, gamit ang parehong ideya ng pag-ikot ng isang likid, ang masa ng isang elektron. Upang gawin ito, sinukat nila ang singil na nangyayari sa panahon ng pagpepreno ng coil sa mga terminal nito.

Maaaring umiral ang electric current hindi lamang sa mga metal, kundi pati na rin sa iba pang media: sa mga semiconductors, gas at electrolyte solution. Ang mga carrier ng mga singil sa kuryente sa iba't ibang kapaligiran ay iba.

Bigyang-pansin!

Kaya, sa mga solusyon ng electrolytes (mga asin, acid at alkalis), ang mga carrier ay positibo at negatibong mga ion, sa mga gas - positibo at negatibong mga ion, pati na rin ang mga electron. Sa semiconductors, ang mga carrier ng singil ay mga electron at butas (ang butas ay isang imbentong particle upang ipaliwanag ang mekanismo ng pagpapadaloy, sa katunayan, ito ay isang libreng espasyo na hindi inookupahan ng isang elektron).

Ang mga semiconductor ay ginawa mula sa mga semiconductor. Narito ang ilan sa mga ito:

Photocell

photoresistor

Photodiodes

integrated circuits

mga transistor

Ang mga semiconductor ay hindi nagsasagawa ng kuryente sa mababang temperatura; ay dielectrics. Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang bilang ng mga carrier ng singil ng kuryente, nagiging konduktor ang semiconductor. Bakit ito nangyayari? Ang mga valence electron na matatagpuan sa panlabas na shell ng atom ay nagiging libre, at sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field, isang electric current ang bumangon sa semiconductor. Ang isang katulad na proseso ay nangyayari sa isang semiconductor kapag nalantad sa liwanag, mga dumi, atbp.
Ang pagbabago sa electrical conductivity ng semiconductors sa ilalim ng pagkilos ng temperatura ay ginagawang posible na gamitin ang mga ito bilang mga thermometer.

Ang pagbabago sa electrical conductivity ng semiconductors sa ilalim ng impluwensya ng liwanag ay ginagamit sa photoresistors. Ginagamit ang mga ito para sa pagbibigay ng senyas, remote control ng mga proseso ng produksyon, pag-uuri ng mga bahagi. Sa mga emergency na sitwasyon, pinapayagan ka nitong awtomatikong ihinto ang mga makina at conveyor, na pumipigil sa mga aksidente.

Ang mga sumusunod ay dating tinanggap:

Ang direksyon ng kasalukuyang ay tumutugma sa direksyon ng paggalaw ng mga positibong singil sa konduktor.

Sa kasong ito, kung ang mga kasalukuyang carrier ay negatibong sisingilin ng mga particle (halimbawa, mga electron sa isang metal), kung gayon ang direksyon ng kasalukuyang ay kabaligtaran sa direksyon ng paggalaw ng elektron.

Ang pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng konduktor ay sinamahan ng mga sumusunod na aksyon:

Magnetic (naobserbahan sa lahat ng konduktor).

Gamit ang property na ito, mahahanap mo ang lugar ng isang phase wire break na may mga device na tumutugon sa mga pagbabago sa electromagnetic field, halimbawa, isang indicator screwdriver na may phase detector.

Kung ang isang wire frame na nagdadala ng kasalukuyang ay inilagay sa pagitan ng mga pole ng isang magnet, ito ay iikot. Ang phenomenon na ito ay ginagamit sa galvanometer device.

Ang karayom ​​ng isang galvanometer ay konektado sa isang gumagalaw na coil sa isang magnetic field. Kapag ang kasalukuyang dumadaloy sa coil, ang karayom ​​ay lumilihis. Kaya, gamit ang isang galvanometer, maaari nating tapusin na mayroong isang kasalukuyang sa circuit. Ang magnetic effect ng kasalukuyang nagpapakita mismo anuman ang estado ng pagsasama-sama ng sangkap. Kapag ang susi ay sarado, ang isa ay maaaring obserbahan kung paano ang wire na sugat sa paligid ng kuko ay nagsisimula upang makaakit ng maliliit na bagay na bakal.

Paksang "Agos ng kuryente sa mga metal"

Ang layunin ng aralin: Ipagpatuloy ang pag-aaral ng likas na katangian ng electric current sa mga metal, eksperimento na pag-aralan ang epekto ng electric current.

Layunin ng aralin:

Pang-edukasyon - ang pagbuo ng mga karaniwang pananaw sa likas na katangian ng electric current, ang pagbuo ng kakayahang magtrabaho sa mga de-koryenteng circuit, upang mag-ipon ng mga de-koryenteng circuit.

Pang-edukasyon- ang pagbuo ng kakayahang makahanap ng mga pagkakamali at maiwasan ang mga ito kapag nag-aaplay ng kaalaman sa pagsasanay, pati na rin ang lohikal na ipaliwanag ang mga bagong phenomena, ilapat ang kanilang kaalaman sa mga hindi pamantayang sitwasyon.

Pang-edukasyon - pagbuo ng kakayahang magkonsentra ng atensyon, magsagawa ng diyalogo, ipagtanggol ang opinyon nang may katwiran.

Kagamitan at materyales: kasalukuyang pinagmumulan, de-kuryenteng bombilya para sa isang pocket flashlight, electric bell, switch, lead wire, copper sulfate solution, electromagnet, tanso at zinc plate, crystal lattice model, galvanometer.

TSO: pagtatanghal ng computer, multimedia projector.

Mga Demo:

1) Pagpupulong ng pinakasimpleng mga de-koryenteng circuit.

2) Paghihiwalay ng tanso sa panahon ng electrolysis ng tansong sulpate

3) Ang pagkilos ng isang coil na may kasalukuyang, tulad ng isang electromagnet.

Lesson plan.

  1. Pag-update ng kaalaman (10 min).
  2. Pag-aaral ng bagong materyal na "Electric current in metals" (10 min)

"Mga pagkilos ng electric current" (12 min)

  1. Pag-aayos (9 min)
  2. Takdang-Aralin (2min)
  3. Pagbubuod (2 min)

Sa panahon ng mga klase.

Hello guys!

Paano mabubuhay ang ating planeta,

Paano mabubuhay ang mga tao dito?

Walang init, magnet, liwanag

At mga sinag ng kuryente.

Binabanggit ng quatrain na ito ang mga electric ray. Ano sa tingin mo ito? (kuryente)

1) Ano ang tinatawag na electric current?

2) Ano ang kailangan para magkaroon ng electric current sa isang circuit?

3) Gumawa ng mga diagram: pangalanan ang mga iminungkahing pangunahing bahagi ng electrical circuit

Iminungkahi ang mga pagtatalaga: electric lamp, susi, ammeter, voltmeter, kasalukuyang pinagmulan, mga kampana, atbp.

4) At ngayon suriin natin kung paano mo nakikita ang mga paglabag sa compilation ng mga electrical circuit.

Bago ka maging dalawang mga de-koryenteng circuit, ang mga diagram ay ipinakita sa screen.

1. Anong mga paglabag ang napansin mo? Bakit hindi nasusunog ang working lamp sa unang circuit kapag nakasara ang susi? Sagot. Sira ang electrical circuit. Upang ang lampara ay umilaw, ang isang electric current ay dapat na umiiral sa circuit, at ito ay posible sa isang closed circuit na binubuo lamang ng mga conductor ng kuryente.

2) Paano naiiba ang mga konduktor sa mga hindi konduktor o insulator? Sagot. Tinutulay ng mga mag-aaral ang agwat. Lumiwanag ang lampara.

2. Bakit hindi tumunog ang kampana sa pangalawang circuit kapag sarado ang circuit? Sagot. Upang makakuha ng isang electric current sa isang konduktor, kinakailangan upang lumikha ng isang electric field sa loob nito. Sa ilalim ng impluwensya ng larangang ito, ang mga libreng sisingilin na particle ay magsisimulang gumalaw sa maayos na paraan, at ito ay isang electric current. Ang isang electric field sa mga conductor ay nilikha at maaaring mapanatili ng mahabang panahon ng mga mapagkukunan ng electric field. Ang de-koryenteng circuit ay dapat may kasalukuyang pinagmumulan. Ikinonekta namin ang circuit sa isang kasalukuyang pinagmulan at tumunog ang kampana. Para sa pagkakaroon ng isang electric current, ang mga sumusunod na kondisyon ay kinakailangan: ​​-------- ang pagkakaroon ng mga libreng singil sa kuryente sa konduktor; -ang pagkakaroon ng panlabas na electric field para sa konduktor. Ang mag-aaral, na nakakonekta sa isang kasalukuyang pinagmulan sa circuit, ay nagpapakita ng tamang sagot.

2. Pag-aaral ng mga bagong bagay materyal na "Electric current sa mga metal" - 10 min . Slide number 1 Ang paksa ng ating aralin: “Electric current in metals. Mga aksyon ng electric current »Guys, sino ang nakakaalam kung paano maiwasan ang pagkilos ng electric current kung hindi mo sinasadyang nahawakan ang isang electrical appliance na naging energized? Sagot. Nangangailangan ito ng saligan, dahil ang lupa ay isang konduktor at, dahil sa malaking sukat nito, ay maaaring magkaroon ng malaking singil. Guro. Anong mga materyales ang ginawa ng grounding? Sagot. Ang saligan ay gawa sa metal. Guro. Bakit mas pinipili ang mga metal? Sasagutin natin ang tanong na ito pagkatapos pag-aralan ang bagong paksang "Electric current in metals". Isulat ang paksa ng aralin sa iyong kuwaderno.

Ang pinakatanyag sa mga unang kahulugan ng metal ay ibinigay noong kalagitnaan ng ika-18 siglo ni M.V. Lomonosov: "Ang metal ay isang magaan na katawan na maaaring huwad. Anim lamang ang gayong mga katawan: ginto, pilak, tanso, lata, bakal at tingga.” Pagkalipas ng dalawa at kalahating siglo, marami na ang nalalaman tungkol sa mga metal. Higit sa 75% ng lahat ng mga elemento ng talahanayan ng D. I. Mendeleev ay nabibilang sa bilang ng mga metal.

Ngayon ay makikilala natin ang isang mahalagang pag-aari ng mga metal - electrical conductivity. Isaalang-alang ang istraktura ng mga metal. Pagpapakita modelo ng kristal na sala-sala, ang isang imahe ng modelo ng istraktura ng mga metal ay ipinapakita sa screen.

Ang modelo ng metal ay isang kristal na sala-sala, sa mga node kung saan ang mga particle ay nagsasagawa ng isang magulong oscillatory motion.


Ang mga libreng electron ay gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field. Ang huling kumpirmasyon ng katotohanang ito ay ang eksperimento na isinagawa noong 1913 ng mga physicist ng ating bansa na sina L. I. Mandelstam at N. D. Papaleksi, gayundin ng mga American physicist na sina B. Stuart at R. Tolman. Tingnan ang larawan sa screen

Dinala ng mga siyentipiko ang isang multi-turn coil sa paligid ng axis nito sa napakabilis na pag-ikot. Pagkatapos, sa isang matalim na pagbabawas ng bilis ng likid, ang mga dulo nito ay sarado sa isang galvanometer, at ang aparato ay nagtala ng isang panandaliang electric current. Ang dahilan para sa paglitaw, na sanhi ng paggalaw sa pamamagitan ng pagkawalang-galaw ng mga libreng sisingilin na mga particle sa pagitan ng mga node ng kristal na sala-sala ng metal. Dahil ang direksyon ng paunang bilis at ang direksyon ng nagresultang kasalukuyang ay kilala mula sa karanasan, ang palatandaan ng singil ng mga carrier ay matatagpuan: ito ay lumalabas na negatibo. Samakatuwid, ang mga carrier ng libreng bayad sa isang metal ay mga libreng electron. Sa pamamagitan ng paglihis ng galvanometer na karayom, maaaring hatulan ng isa ang laki ng singil ng kuryente na dumadaloy sa circuit. Kinumpirma ng karanasan ang teorya. Naganap ang tagumpay ng klasikal na teorya ng kuryente.


Ang isang de-koryenteng signal na ipinadala, halimbawa, sa pamamagitan ng kawad mula sa Moscow hanggang Vladivostok (s = 8000 km), ay dumarating doon sa halos 0.03 s. At ngayon maaari kang magpatuloy sa kaalaman sa panlabas na mundo. Tapos na electric current sa mga metal. Lumipat tayo sa susunod na bloke na "Mga aksyon ng electric current"

Hindi natin nakikita ang mga electron na gumagalaw sa isang metal na konduktor. Maaari nating hatulan ang pagkakaroon ng kasalukuyang sa isang circuit sa pamamagitan ng iba't ibang phenomena na sanhi ng isang electric current. Ang mga naturang phenomena ay tinatawag na kasalukuyang mga aksyon. Ang ilan sa mga aksyon na ito ay madaling obserbahan sa eksperimentong paraan.

Thermal na epekto ng kasalukuyang.

Kemikal na pagkilos ng kasalukuyang. Ang kemikal na pagkilos ng electric current ay unang natuklasan noong 1800. karanasan. Magsasagawa kami ng isang eksperimento sa isang solusyon ng tansong sulpate. Ibinababa namin ang dalawang carbon electrodes sa distilled water at isara ang circuit. Napansin namin na ang bumbilya ay hindi umiilaw. Kumuha kami ng solusyon ng tansong sulpate at ikinonekta ito sa pinagmumulan ng kuryente. Ang bumbilya ay umiilaw. Konklusyon. Kemikal ang epekto ng kasalukuyang ay na sa ilang mga solusyon ng mga acid (mga asin, alkalis) kapag ang isang electric current ay dumaan sa kanila, ang isang paglabas ng mga sangkap ay sinusunod. Ang mga sangkap na nakapaloob sa solusyon ay idineposito sa mga electrodes na inilubog sa solusyon na ito. Kapag ang kasalukuyang ay dumaan sa isang solusyon ng tansong sulpate (CuSO 4), ang purong tanso (Cu) ay ilalabas sa isang negatibong sisingilin na elektrod. Ito ay ginagamit upang makakuha ng mga purong metal. Ang aluminyo, chemically purong metal ay nakuha sa pamamagitan ng electrolysis, nickel plating, chromium plating, gilding ay ginawa. Upang maprotektahan ang mga metal mula sa kaagnasan, ang kanilang ibabaw ay madalas na pinahiran ng mga metal na mahirap i-oxidize, iyon ay, ang nickel o chromium plating ay ginaganap. Ang prosesong ito ay tinatawag na electroplating. Guys, anong mga paraan ng pagprotekta sa mga metal mula sa kaagnasan ang alam mo?

Minsan ay sinabi ng pilosopong Tsino na si Confucius, "Mabuti ang pagkakaroon ng likas na talento, ngunit ang ehersisyo, mga kaibigan, ay nagbibigay sa atin ng higit pa sa likas na talento." Sinasabi ng isang kasabihang Ruso: "Ang pag-aaral ay palaging kapaki-pakinabang." (Ang kahalumigmigan sa mga kamay ay palaging naglalaman ng isang solusyon ng iba't ibang mga asing-gamot at isang electrolyte. Samakatuwid, lumilikha ito ng magandang kontak sa pagitan ng mga wire at ng balat.)

I-download:


Preview:

Aralin sa pisika sa ika-8 baitang.

Paksang "Agos ng kuryente sa mga metal"

Ang layunin ng aralin : Ipagpatuloy ang pag-aaral ng likas na katangian ng electric current sa mga metal, eksperimento na pag-aralan ang epekto ng electric current.

Layunin ng aralin:

Pang-edukasyon -ang pagbuo ng mga karaniwang pananaw sa likas na katangian ng electric current, ang pagbuo ng kakayahang magtrabaho sa mga de-koryenteng circuit, upang mag-ipon ng mga de-koryenteng circuit.

Pang-edukasyon - ang pagbuo ng kakayahang makahanap ng mga pagkakamali at maiwasan ang mga ito kapag nag-aaplay ng kaalaman sa pagsasanay, pati na rin ang lohikal na ipaliwanag ang mga bagong phenomena, ilapat ang kanilang kaalaman sa mga hindi pamantayang sitwasyon.

Pang-edukasyon -pagbuo ng kakayahang magkonsentra ng atensyon, magsagawa ng diyalogo, ipagtanggol ang opinyon nang may katwiran.

Kagamitan at materyales: kasalukuyang pinagmumulan, de-kuryenteng bombilya para sa isang pocket flashlight, electric bell, switch, lead wire, copper sulfate solution, electromagnet, tanso at zinc plate, crystal lattice model, galvanometer.

TSO : pagtatanghal ng computer, multimedia projector.

Mga Demo:

1) Pagpupulong ng pinakasimpleng mga de-koryenteng circuit.

2) Paghihiwalay ng tanso sa panahon ng electrolysis ng tansong sulpate

3) Ang pagkilos ng isang coil na may kasalukuyang, tulad ng isang electromagnet.

Lesson plan.

  1. Pag-update ng kaalaman (10 min).
  2. Pag-aaral ng bagong materyal na "Electric current in metals" (10 min)

"Mga pagkilos ng electric current" (12 min)

  1. Pag-aayos (9 min)
  2. Takdang-Aralin (2min)
  3. Pagbubuod (2 min)

Sa panahon ng mga klase.

Anunsyo ng paksa, mga layunin ng aralin.

1) Aktwalisasyon ng kaalaman -10 min.

Hello guys!

Paano mabubuhay ang ating planeta,

Paano mabubuhay ang mga tao dito?

Walang init, magnet, liwanag

At mga sinag ng kuryente.

Binabanggit ng quatrain na ito ang mga electric ray. Ano sa tingin mo ito? (kuryente)

Mga Tanong:

  1. Ano ang tinatawag na electric current?
  2. Ano ang kailangan para magkaroon ng electric current sa isang circuit?

3) Gumawa ng mga diagram: pangalanan ang mga iminungkahing pangunahing bahagi ng electrical circuit

Iminungkahi ang mga pagtatalaga: electric lamp, susi, ammeter, voltmeter, kasalukuyang pinagmulan, mga kampana, atbp.

4) At ngayon suriin natin kung paano mo nakikita ang mga paglabag sa compilation ng mga electrical circuit.

Bago ka maging dalawang mga de-koryenteng circuit, ang mga diagram ay ipinakita sa screen.

1. Anong mga paglabag ang napansin mo? Bakit hindi nasusunog ang working lamp sa unang circuit kapag nakasara ang susi? Sagot. Sira ang electrical circuit. Upang ang lampara ay umilaw, ang isang electric current ay dapat na umiiral sa circuit, at ito ay posible sa isang closed circuit na binubuo lamang ng mga conductor ng kuryente.

2) Paano naiiba ang mga konduktor sa mga hindi konduktor o insulator? Sagot. Tinutulay ng mga mag-aaral ang agwat. Lumiwanag ang lampara.

2. Bakit hindi tumunog ang kampana sa pangalawang circuit kapag sarado ang circuit? Sagot. Upang makakuha ng isang electric current sa isang konduktor, kinakailangan upang lumikha ng isang electric field sa loob nito. Sa ilalim ng impluwensya ng larangang ito, ang mga libreng sisingilin na particle ay magsisimulang gumalaw sa maayos na paraan, at ito ay isang electric current. Ang isang electric field sa mga conductor ay nilikha at maaaring mapanatili ng mahabang panahon ng mga mapagkukunan ng electric field. Ang de-koryenteng circuit ay dapat may kasalukuyang pinagmumulan. Ikinonekta namin ang circuit sa isang kasalukuyang pinagmulan at tumunog ang kampana. Para sa pagkakaroon ng isang electric current, ang mga sumusunod na kondisyon ay kinakailangan: ​​-------- ang pagkakaroon ng mga libreng singil sa kuryente sa konduktor; -ang pagkakaroon ng panlabas na electric field para sa konduktor. Ang mag-aaral, na nakakonekta sa isang kasalukuyang pinagmulan sa circuit, ay nagpapakita ng tamang sagot.

2. Pag-aaral ng mga bagong bagaymateryal na "Electric current sa mga metal" - 10 min. Slide number 1 Ang paksa ng ating aralin: “Electric current in metals. Mga aksyon ng electric current »Guys, sino ang nakakaalam kung paano maiwasan ang pagkilos ng electric current kung hindi mo sinasadyang nahawakan ang isang electrical appliance na naging energized? Sagot. Nangangailangan ito ng saligan, dahil ang lupa ay isang konduktor at, dahil sa malaking sukat nito, ay maaaring magkaroon ng malaking singil. Guro. Anong mga materyales ang ginawa ng grounding? Sagot. Ang saligan ay gawa sa metal. Guro. Bakit mas pinipili ang mga metal? Sasagutin natin ang tanong na ito pagkatapos pag-aralan ang bagong paksang "Electric current in metals". Isulat ang paksa ng aralin sa iyong kuwaderno.

Ang pinakatanyag sa mga unang kahulugan ng metal ay ibinigay noong kalagitnaan ng ika-18 siglo ni M.V. Lomonosov: "Ang metal ay isang magaan na katawan na maaaring huwad. Anim lamang ang gayong mga katawan: ginto, pilak, tanso, lata, bakal at tingga.” Pagkalipas ng dalawa at kalahating siglo, marami na ang nalalaman tungkol sa mga metal. Higit sa 75% ng lahat ng mga elemento ng talahanayan ng D. I. Mendeleev ay nabibilang sa bilang ng mga metal.

Ngayon ay makikilala natin ang isang mahalagang pag-aari ng mga metal - electrical conductivity. Isaalang-alang ang istraktura ng mga metal. Pagpapakita modelo ng kristal na sala-sala, ang isang imahe ng modelo ng istraktura ng mga metal ay ipinapakita sa screen.

Ang modelo ng metal ay isang kristal na sala-sala, sa mga node kung saan ang mga particle ay nagsasagawa ng isang magulong oscillatory motion.

Ang mga metal sa solid state ay may kristal na istraktura. Ang mga particle sa mga kristal ay nakaayos sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod, na bumubuo ng isang spatial (crystal) na sala-sala. Tulad ng alam mo na, sa anumang metal, ang ilan sa mga valence electron ay umalis sa kanilang mga lugar sa atom, bilang isang resulta kung saan ang atom ay nagiging positibong ion. Ang mga positibong ion ay matatagpuan sa mga node ng kristal na sala-sala ng metal, at ang mga libreng electron (electron gas) ay gumagalaw sa puwang sa pagitan nila, i.e. hindi nakatali sa nuclei ng kanilang mga atomo.
Ang negatibong singil ng lahat ng mga libreng electron ay katumbas sa ganap na halaga sa positibong singil ng lahat ng mga ion ng sala-sala. Samakatuwid, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang metal ay neutral sa kuryente.
Anong mga singil sa kuryente ang gumagalaw sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field sa mga metal conductor?Ang mga libreng electron ay gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field. Ang huling kumpirmasyon ng katotohanang ito ay ang eksperimento na isinagawa noong 1913 ng mga physicist ng ating bansa na sina L. I. Mandelstam at N. D. Papaleksi, gayundin ng mga American physicist na sina B. Stuart at R. Tolman. Tingnan ang larawan sa screen

Dinala ng mga siyentipiko ang isang multi-turn coil sa paligid ng axis nito sa napakabilis na pag-ikot. Pagkatapos, sa isang matalim na pagbabawas ng bilis ng likid, ang mga dulo nito ay sarado sa isang galvanometer, at ang aparato ay nagtala ng isang panandaliang electric current. Ang dahilan para sa paglitaw, na sanhi ng paggalaw sa pamamagitan ng pagkawalang-galaw ng mga libreng sisingilin na mga particle sa pagitan ng mga node ng kristal na sala-sala ng metal. Dahil ang direksyon ng paunang bilis at ang direksyon ng nagresultang kasalukuyang ay kilala mula sa karanasan, ang palatandaan ng singil ng mga carrier ay matatagpuan: ito ay lumalabas na negatibo. Samakatuwid, ang mga carrier ng libreng bayad sa isang metal ay mga libreng electron. Sa pamamagitan ng paglihis ng galvanometer na karayom, maaaring hatulan ng isa ang laki ng singil ng kuryente na dumadaloy sa circuit. Kinumpirma ng karanasan ang teorya. Naganap ang tagumpay ng klasikal na teorya ng kuryente.Ang electric current sa mga metal conductor ay isang nakaayos na paggalaw ng mga libreng electron, sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field
Kung walang electric field sa conductor, random na gumagalaw ang mga electron, katulad ng kung paano gumagalaw ang mga molekula ng mga gas o likido. Sa bawat sandali ng oras, ang mga bilis ng iba't ibang mga electron ay naiiba sa mga module at sa mga direksyon. Kung ang isang electric field ay nilikha sa konduktor, kung gayon ang mga electron, na nagpapanatili ng kanilang magulong paggalaw, ay nagsisimulang lumipat patungo sa positibong poste ng pinagmulan. Kasama ang magulong paggalaw ng mga electron, ang kanilang iniutos na paglipat ay lumitaw - drift. Ang bilis ng iniutos na paggalaw ng mga electron sa isang konduktor sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field ay ilang millimeters bawat segundo, at kung minsan ay mas mababa pa. Ngunit sa sandaling lumitaw ang isang electric field sa konduktor, kumakalat ito sa buong haba ng konduktor sa napakalaking bilis na malapit sa bilis ng liwanag sa vacuum (300,000 km / s).
Kasabay ng pagpapalaganap ng electric field, ang lahat ng mga electron ay nagsisimulang lumipat sa parehong direksyon kasama ang buong haba ng konduktor. Kaya, halimbawa, kapag ang circuit ng isang electric lamp ay sarado, ang mga electron na naroroon sa spiral ng lampara ay nagsisimula ring gumalaw sa maayos na paraan.
Makakatulong ito upang maunawaan ito sa pamamagitan ng paghahambing ng electric current sa daloy ng tubig sa isang sistema ng supply ng tubig, at ang pagpapalaganap ng isang electric field sa pagpapalaganap ng presyon ng tubig. Kapag tumaas ang tubig sa water tower, napakabilis na kumakalat ang pressure (pressure) ng tubig sa buong sistema ng pagtutubero. Kapag binuksan namin ang gripo, ang tubig ay nasa ilalim na ng presyon at nagsisimulang dumaloy. Ngunit ang tubig na nasa loob nito ay umaagos mula sa gripo, at ang tubig mula sa tore ay aabot sa gripo mamaya, dahil. ang paggalaw ng tubig ay nangyayari sa isang mas mababang bilis kaysa sa pagpapalaganap ng presyon.
Kapag pinag-uusapan nila ang bilis ng pagpapalaganap ng isang electric current sa isang conductor, ang ibig nilang sabihin ay ang bilis ng pagpapalaganap ng isang electric field kasama ang conductor.
Ang isang de-koryenteng signal na ipinadala, halimbawa, sa pamamagitan ng kawad mula sa Moscow hanggang Vladivostok (s = 8000 km), ay dumarating doon sa halos 0.03 s. At ngayon maaari kang magpatuloy sa kaalaman sa panlabas na mundo. Tapos na electric current sa mga metal. Lumipat tayo sa susunod na bloke na "Mga aksyon ng electric current"

Ang pag-aaral ng bagong materyal na "Mga Pagkilos ng electric current"Hindi natin nakikita ang mga electron na gumagalaw sa isang metal na konduktor. Maaari nating hatulan ang pagkakaroon ng kasalukuyang sa isang circuit sa pamamagitan ng iba't ibang phenomena na sanhi ng isang electric current. Ang mga naturang phenomena ay tinatawag na kasalukuyang mga aksyon. Ang ilan sa mga aksyon na ito ay madaling obserbahan sa eksperimentong paraan.

Thermal na epekto ng kasalukuyang.Programa disk Mga aralin sa Physics Grade 8. Virtual School ng Cyril at Methodius

Kemikal na pagkilos ng kasalukuyang.Ang kemikal na pagkilos ng electric current ay unang natuklasan noong 1800. karanasan. Magsasagawa kami ng isang eksperimento sa isang solusyon ng tansong sulpate. Ibinababa namin ang dalawang carbon electrodes sa distilled water at isara ang circuit. Napansin namin na ang bumbilya ay hindi umiilaw. Kumuha kami ng solusyon ng tansong sulpate at ikinonekta ito sa pinagmumulan ng kuryente. Ang bumbilya ay umiilaw.Konklusyon. Kemikalang epekto ng kasalukuyang ay na sa ilang mga solusyon ng mga acid (mga asin, alkalis) kapag ang isang electric current ay dumaan sa kanila, ang isang paglabas ng mga sangkap ay sinusunod. Ang mga sangkap na nakapaloob sa solusyon ay idineposito sa mga electrodes na inilubog sa solusyon na ito. Kapag ang kasalukuyang ay dumaan sa isang solusyon ng tansong sulpate (CuSO 4 ) ang purong tanso (Cu) ay ilalabas sa negatibong sisingilin na elektrod. Ito ay ginagamit upang makakuha ng mga purong metal. Ang aluminyo, chemically purong metal ay nakuha sa pamamagitan ng electrolysis, nickel plating, chromium plating, gilding ay ginawa. Upang maprotektahan ang mga metal mula sa kaagnasan, ang kanilang ibabaw ay madalas na pinahiran ng mga metal na mahirap i-oxidize, iyon ay, ang nickel o chromium plating ay ginaganap. Ang prosesong ito ay tinatawag na electroplating. Guys, anong mga paraan ng pagprotekta sa mga metal mula sa kaagnasan ang alam mo?

Magnetic na pagkilos ng kasalukuyang. karanasan.Nagsasama kami ng coil na may core ng bakal sa isang circuit at pinagmamasdan ang pagkahumaling ng mga bagay na metal. Paggamit ng magnetic action ng kasalukuyang sa galvanometers. Galvanometer. Notasyon ng eskematikoPagsasama-sama ng pinag-aralan na materyal. Mga tanong sa isang bagong paksa. UpangMinsan ay sinabi ng pilosopong Tsino na si Confucius, "Mabuti ang pagkakaroon ng likas na talento, ngunit ang ehersisyo, mga kaibigan, ay nagbibigay sa atin ng higit pa sa likas na talento." Sinasabi ng isang kasabihang Ruso: "Ang pag-aaral ay palaging kapaki-pakinabang." (Ang kahalumigmigan sa mga kamay ay palaging naglalaman ng isang solusyon ng iba't ibang mga asing-gamot at isang electrolyte. Samakatuwid, lumilikha ito ng magandang kontak sa pagitan ng mga wire at ng balat.)

Takdang aralin. P. 34.35L. No. 1260, 1261. Maghanda ng ulat sa mga metal na "Aluminum", "Gold", "Iron"


Tingnan natin kung anong mga elemento ang maaaring konektado sa mga wire upang makagawa ng isang de-koryenteng circuit: isang galvanic cell, isang baterya ng mga cell, isang bombilya, isang kampanilya, resistensya, isang switch (o susi), isang ammeter at isang voltmeter.

Ang pagguhit, na nagpapakita ng mga paraan ng pagkonekta ng mga elemento sa isang circuit, ay tinatawag na diagram. Ito ang hitsura ng isang electric flashlight.

At ganito ang hitsura ng circuit, na binubuo ng isang pinagmulan, isang tawag at dalawa (o higit pa) na mga pindutan, kung saan maaari mong independiyenteng i-on ang tawag, halimbawa, sa isang ospital (o sa isang eroplano) kapag kailangan mong tumawag ng nurse para sa may sakit.

Alalahanin natin ang istraktura ng mga metal: may mga positibong ion sa mga node ng kristal na sala-sala, at ang mga electron ay malayang gumagalaw sa pagitan ng mga node na ito, na lumilikha ng isang "electron gas" na sumasakop sa buong volume ng metal conductor. Samakatuwid, ang electric current sa mga metal ay isang nakaayos na paggalaw ng mga electron. Sa kawalan ng isang electric field, ang mga electron ay gumagalaw nang random, magulo, na may sapat na mataas na bilis.

Ngunit kapag ang isang electric field ay ibinibigay mula sa isang mapagkukunan, at ang bilis ng pagpapalaganap nito ay 300,000 km / s, kung gayon ang lahat ng mga electron sa buong dami ng metal conductor ay nagsisimulang lumipat sa isang maayos na paraan sa isang mababang bilis, na kung saan ay ilang mm / s. .

Para sa pagkakaroon ng isang electric current, kinakailangan: ang pagkakaroon ng mga libreng sisingilin na mga particle, isang electric field (source), isang consumer at conductor ng isang electric current.

Ang electric current, kapag dumadaan sa isang load, ay may iba't ibang mga aksyon. Anong mga aksyon ang maaari nating obserbahan?

Thermal na pagkilos. Upang obserbahan ang pagkilos na ito, magsasagawa kami ng isang eksperimento.

Maglalagay kami ng mahabang wire sa dalawang insulated rack. Sa ilang mga lugar ay ikakabit namin ang madaling nakabitin na mga tassel ng mga piraso ng papel. Ikinonekta namin ang wire sa isang adjustable source (tulad ng LATR, upang ang boltahe ay maaaring unti-unting tumaas). Binubuksan namin ang pag-install, dahan-dahang taasan ang boltahe, sa isang tiyak na halaga ang kawad ay nagsisimulang uminit, at ang mga piraso ng papel ay lumiwanag. Bigyang-pansin natin ang katotohanan na sa panahon ng eksperimento ang wire ay lumubog nang mas malakas. Ito ay dahil sa ang katunayan na ito ay nagpainit, at kapag pinainit, ang lahat ng mga katawan ay lumalawak, at ang wire ay humahaba.

mekanikal na pagkilos. Ikonekta ang isang maliit na fan. Bakit umiikot ang mga talim? Dahil kapag ang isang electric current ay dumaan sa motor, ang mga frame sa magnetic field ay umiikot (mechanical movement) at paikutin ang mga fan blades.

magnetic action. Isaalang-alang ang eksperimento ni Oersted, na isinagawa niya noong 1820. Sa pag-install ayon sa unang eksperimento, magdadala kami ng magnetic needle sa rack habang binubuksan ang kasalukuyang. Ang arrow ay lilihis mula sa karaniwang direksyon nito sa magnetic field ng Earth at liliko patayo sa konduktor, inaayos ang pagkakaroon ng mas malakas na magnetic field malapit sa konduktor kung saan dumadaloy ang kasalukuyang. Kapag ang kasalukuyang ay naka-off, nakikita namin na ang arrow ay lumihis at muling ipinapakita ang direksyon sa "hilaga".

Aksyon ng kemikal. Bilang isang load, kasama na namin ngayon sa electrical circuit ang dalawang carbon electrodes na ipinasok sa isang glass beaker kung saan ibinubuhos ang isang solusyon ng tansong sulpate.

Kinakailangan munang linisin ang mga electrodes gamit ang papel de liha upang alisin ang anumang mga dumi. Binuksan namin ang circuit sa isang regulated source ... at pagkaraan ng ilang sandali ay pinapatay namin ito at nakita namin na ang isang manipis na layer ng tanso ay naghiwalay sa negatibong elektrod (cathode).

meron pa ba pisyolohikal pagkilos ng electric current: epekto sa mga buhay na organismo. Sa unang pagkakataon, sa panahon ng paghahanda ng mga binti ng isang palaka, natuklasan ni Luigi Galvani ang isang pag-urong ng mga kalamnan ng binti. Iyon ay, kapag ang kasalukuyang pumasa sa katawan, ang lahat ng mga kalamnan ay nagkontrata, sinusubukang protektahan ang katawan mula sa hindi kasiya-siyang mga kahihinatnan.

Ang direksyon ng electric current ay naimbento ng American banker na si Benjamin Franklin, na nakikibahagi sa kuryente sa kanyang bakanteng oras.

Naniniwala siya na ang pera mula sa isang malaking positive pile ay dumadaloy sa maliliit na negatibong bulsa ng mga customer. Samakatuwid, iminungkahi niya: ang kasalukuyang napupunta mula sa positibong poste patungo sa negatibo.

Ang panuntunang ito ay tinanggap sa buong mundo.

Pagkaraan lamang ng ilang sandali, pagkatapos ng pagtuklas ng elektron ni Thomson, naunawaan nila na ang pisikal (tunay) na direksyon ng kasalukuyang ay mula sa "minus" hanggang sa "plus". Ang kasalukuyang dumadaloy mula sa mga lugar sa pinagmulan kung saan ang labis na dami ng mga electron ay naipon sa mga lugar kung saan walang sapat na mga electron.

Ngunit naimbento na ang mga panuntunan: ang panuntunan ng gimlet, ang panuntunan sa kaliwang kamay, ang panuntunan ng kanang kamay, ang panuntunan ni Ampère at iba pa para sa pagdidirekta ng kasalukuyang mula sa "plus" patungo sa "minus". At napagpasyahan na huwag baguhin ang anuman, ngunit ipagpalagay na ang kasalukuyang napupunta mula sa "plus" hanggang sa "minus".

Kaya, isinasaalang-alang namin kung ano ang kasalukuyang sa mga metal, kung anong mga aksyon ang mayroon ang kasalukuyang, at kung ano ang pagkakaiba sa pagitan ng pangkalahatang tinatanggap na direksyon ng kasalukuyang mula sa "plus" hanggang "minus" mula sa totoong pisikal na direksyon.

Ang mga metal sa solid state, gaya ng nalalaman, ay may mala-kristal na istraktura. Ang mga particle sa mga kristal ay nakaayos sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod, na bumubuo ng isang spatial (crystal) na sala-sala.

Ang mga positibong ion ay matatagpuan sa mga node ng metal crystal lattice, at ang mga libreng electron ay gumagalaw sa espasyo sa pagitan nila. Ang mga libreng electron ay hindi nakagapos sa nuclei ng kanilang mga atomo (Larawan 53).

kanin. 53. Metal na sala-sala

Ang negatibong singil ng lahat ng mga libreng electron ay katumbas sa ganap na halaga sa positibong singil ng lahat ng mga ion ng sala-sala.. Samakatuwid, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang metal ay neutral sa kuryente. Ang mga libreng electron sa loob nito ay gumagalaw nang random. Ngunit kung ang isang electric field ay nilikha sa metal, pagkatapos ay ang mga libreng electron ay magsisimulang lumipat sa isang direksyon sa ilalim ng pagkilos ng mga puwersa ng kuryente. Magkakaroon ng electric current. Kasabay nito, ang random na paggalaw ng mga electron ay napanatili, tulad ng random na paggalaw ay napanatili sa isang kawan ng mga midges kapag, sa ilalim ng impluwensya ng hangin, ito ay gumagalaw sa isang direksyon.

Kaya, Ang electric current sa mga metal ay isang nakaayos na paggalaw ng mga libreng electron.

Mandelstam Leonid Isaakovich (1879-1944)
Russian physicist, akademiko. Gumawa siya ng malaking kontribusyon sa pag-unlad ng radiophysics at radio engineering.

Papaleksi Nikolai Dmitrievich (1880-1947)
Russian physicist, akademiko. Siya ay nakikibahagi sa pananaliksik sa larangan ng radio engineering, radiophysics, radio astronomy.

Ang patunay na ang kasalukuyang sa mga metal ay dahil sa mga electron ay ang mga eksperimento ng mga physicist ng ating bansa na sina Leonid Isaakovich Mandelstam at Nikolai Dmitrievich Papaleksi, pati na rin ang mga American physicist na sina Balfour Stewart at Robert Tolman.

Ang bilis ng paggalaw ng mga electron mismo sa konduktor sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field ay maliit - ilang millimeters bawat segundo, at kung minsan ay mas mababa pa. Ngunit sa sandaling lumitaw ang isang electric field sa konduktor, kumakalat ito sa buong haba ng konduktor sa napakalaking bilis na malapit sa bilis ng liwanag sa vacuum (300,000 km / s).

Kasabay ng pagpapalaganap ng electric field, ang lahat ng mga electron ay nagsisimulang lumipat sa parehong direksyon kasama ang buong haba ng konduktor. Kaya, halimbawa, kapag ang circuit ng isang electric lamp ay sarado, ang mga electron na naroroon sa spiral ng lampara ay nagsisimula ring gumalaw sa maayos na paraan.

Makakatulong ito upang maunawaan ito sa pamamagitan ng paghahambing ng electric current sa daloy ng tubig sa isang sistema ng supply ng tubig, at ang pagpapalaganap ng isang electric field sa pagpapalaganap ng presyon ng tubig. Kapag ang tubig ay tumaas sa tore ng tubig, ang presyon (presyon) ng tubig ay kumakalat nang napakabilis sa buong sistema ng pagtutubero. Kapag binuksan namin ang gripo, ang tubig ay nasa ilalim na ng presyon at agad na umaagos. Ngunit ang tubig na nasa loob nito ay dumadaloy mula sa gripo, at ang tubig mula sa tore ay makakarating sa gripo sa ibang pagkakataon, dahil ang paggalaw ng tubig ay nangyayari sa mas mababang bilis kaysa sa kumakalat na presyon.

Kapag pinag-uusapan nila ang bilis ng pagpapalaganap ng isang electric current sa isang conductor, ang ibig nilang sabihin ay ang bilis ng pagpapalaganap ng isang electric field kasama ang conductor.

Ang isang de-koryenteng signal na ipinadala, halimbawa, sa pamamagitan ng wire mula sa Moscow hanggang Vladivostok (s = 8000 km) ay dumating doon sa humigit-kumulang 0.03 s.

Mga tanong

  1. Paano ipaliwanag na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ang metal ay neutral sa kuryente?
  2. Ano ang mangyayari sa mga electron ng isang metal kapag lumitaw ang isang electric field dito?
  3. Ano ang electric current sa metal?
  4. Anong bilis ang ibig sabihin kapag pinag-uusapan ang bilis ng pagpapalaganap ng electric current sa isang konduktor?

Mag-ehersisyo

Gamit ang Internet, alamin kung gaano kabilis ang paggalaw ng mga electron sa mga metal. Ikumpara ito sa bilis ng liwanag.

Sa araling ito, makikilala natin kung bakit nangyayari ang isang electric current sa mga metal, ipaliwanag kung bakit ang mga metal ay mahusay na konduktor. Bilang karagdagan, pag-aaralan natin ang mga epekto ng electric current at ang direksyon nito. Isasaalang-alang namin ang eksperimento ni Rikke, na nagpapatunay na ang isang metal conductor ay halos hindi nagbabago kapag ang isang electric current ay dumadaloy dito, alamin kung anong mga aksyon ng kasalukuyang ang pinaka ginagamit ng isang tao sa teknolohiya at pang-araw-araw na buhay, at maunawaan din kung bakit ang direksyon ng ang kasalukuyang ay hindi tumutugma sa direksyon ng paggalaw ng mga electron.

Paksa: Electrical Phenomena

Aralin: Agos ng kuryente sa mga metal. Mga pagkilos ng electric current. Kasalukuyang direksyon

Sa nakaraang mga aralin, napag-aralan natin ang halos lahat ng mga konsepto na nauugnay sa paglitaw ng electric current: electric charges, electric field, current sources, ang pinakasimpleng electrical circuits at electrical circuits. Ngayon ay kailangan nating malaman kung paano dumadaloy ang electric current sa mga metal, ano ang mga epekto ng electric current, at gayundin ang direksyon ng kasalukuyang.

Ang mga metal, tulad ng nalaman natin mula sa mga eksperimento sa nakaraang mga aralin, ay mahusay na nagsasagawa ng kuryente. Upang linawin ang katotohanang ito, itanong natin sa ating sarili ang tanong: ano ang mga metal?

Ang mga metal, bilang panuntunan, ay mga polycrystalline substance (binubuo ng maraming mga kristal) (Larawan 1, 2).

kanin. 2. Istraktura ng bakal ()

Iyon ay, sa mga metal tayo ay nakikitungo sa isang nakaayos na istraktura ng mga atomo: ang bawat atom ay nasa partikular na lugar nito.

Tulad ng alam na natin, ang mga electron ay gumagalaw sa paligid ng nucleus ng mga atomo.

Ano ang dahilan ng mga libreng singil sa kuryente?

Ang katotohanan ay ang mga malalayong electron (yaong nasa mga orbit na pinakamalayo mula sa nucleus) ay medyo mahinang nakagapos sa nucleus. Samakatuwid, madali silang lumipat mula sa isang atom patungo sa isa pa. Ang random na paggalaw ng mga electron ay medyo nakapagpapaalaala sa isang electron gas. Kung walang electric field sa loob ng metal, kung gayon ang paggalaw ng mga libreng electron na ito ay medyo nakapagpapaalaala sa paggalaw ng midges na itinaas sa hangin sa isang araw ng tag-araw (Larawan 3).

kanin. 3. Paggalaw ng mga electron sa loob ng isang metal conductor ()

Nagbabago ang lahat kapag lumitaw ang isang electric field sa loob ng metal. Ang isang electric field ay nagdudulot ng paggalaw ng mga naka-charge na particle. Ang nuclei ng mga atomo ay nananatili sa lugar, ngunit ang mga electron ay nagsisimulang gumalaw sa maayos na paraan.

Ang mga electron, tumatalon mula sa isang atom patungo sa isa pa, ay gumagalaw sa direksyon kung saan sila itinuturo ng electric field. Ang kilusang ito ay tinatawag electric current sa mga metal.

Alam namin na ang electric current ay isang nakadirekta, nakaayos na paggalaw ng mga sisingilin na particle. Sa mga metal, ang papel ng paglipat ng mga sisingilin na particle ay nilalaro ni mga electron. Sa iba pang mga sangkap, ang mga ito ay maaaring mga ions o ions at electron.

Ang paggalaw ng mga sisingilin na particle (sa mga metal - mga electron) ay napakabagal (mga fraction ng millimeters bawat segundo). Ang tanong ay lumitaw: bakit, kapag pinindot natin ang switch, ang bombilya ay nag-iilaw halos kaagad?

Ang katotohanan ay ang isang electric field ay kumakalat sa loob ng mga konduktor sa napakabilis (sa bilis ng liwanag - humigit-kumulang 300,000 kilometro bawat segundo).

Kapag ang circuit ay sarado, ang patlang ay nagpapalaganap ng halos agad-agad. At pagkatapos ng field, ang mga electron ay nagsisimulang gumalaw nang mabagal, at sabay-sabay sa buong circuit. Ang sitwasyong ito ay maihahambing sa paggalaw ng tubig sa isang tubo ng tubig. Ang tubig ay pinipilit na gumalaw sa pamamagitan ng presyon sa mga tubo, na, kapag ang gripo ay binuksan, halos agad na kumakalat, na pinipilit ang tubig na "pinakamalapit" sa gripo upang ibuhos. Kasabay nito, ang lahat ng tubig sa ilalim ng parehong presyon ay gumagalaw sa mga tubo. Lumalabas na ang presyon ay isang analog ng isang electric field, at ang tubig ay isang analog ng mga electron. Sa sandaling huminto ang pagkilos ng electric field, agad na hihinto ang iniutos na paggalaw ng mga singil sa kuryente.

Ang isang lohikal na tanong ay lumitaw: nagbabago ba ang konduktor dahil sa katotohanan na ang mga electron ay "iniwan" ito? Isang eksperimento upang kumpirmahin na ang lahat ng mga electron ay pareho ay isinagawa ng German scientist na si Rikke (Fig. 4) nang tatlong magkakaibang konduktor ang ginamit sa mga linya ng tram: aluminyo at dalawang tanso.

kanin. 4. Carl Victor Rikke ()

Rikke sa paglipas ng isang taon napagmasdan ang serye ng koneksyon ng tatlong konduktor: tanso + aluminyo + tanso. Dahil ang kasalukuyang sa mga linya ng tram ay medyo malaki, ginawang posible ng eksperimento na magbigay ng hindi malabo na sagot: pareho ba ang mga electron na nagdadala ng negatibong singil sa iba't ibang konduktor?

Sa panahon ng taon, ang masa ng mga konduktor ay hindi nagbago, ang pagsasabog ay hindi naganap, iyon ay, ang istraktura ng mga konduktor ay nanatiling hindi nagbabago. Mula dito sumunod ang konklusyon na ang mga electron ay maaaring pumasa mula sa isang konduktor patungo sa isa pa, ngunit ang kanilang istraktura ay hindi nagbabago.

Pag-usapan natin ngayon kung ano ang epekto ng electric current. Dahil sa kung ano ang kanyang natanggap tulad ng isang malawak na aplikasyon sa araw-araw na buhay at teknolohiya?

Mayroong tatlong pangunahing pagkilos ng electric current:

1. Thermal. Kapag dumadaloy ang kasalukuyang, umiinit ang konduktor. Ito ay isa sa pinakamahalagang aksyon ng kasalukuyang, na ginagamit ng tao. Ang pinakasimpleng halimbawa ay ang ilang mga pampainit ng sambahayan (Larawan 5).

kanin. 5. Electric heater ()

2.Kemikal. Maaaring baguhin ng isang konduktor ang kemikal na komposisyon nito kapag may dumaan dito. Sa partikular, sa tulong ng electric current, ang ilang mga metal ay mina sa kanilang dalisay na anyo, na naghihiwalay sa kanila mula sa iba't ibang mga compound. Halimbawa, ang aluminyo ay nakuha sa ganitong paraan (Larawan 6).

kanin. 6. Tindahan ng electrolysis ng isang planta ng aluminyo ()

3. Magnetic. Kung ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng konduktor, ang magnetic needle na malapit sa naturang konduktor ay magbabago sa posisyon nito.

Ngayon pag-usapan natin direksyon ng electric current.

Ang direksyon ng paggalaw ng mga positibong singil sa kuryente ay kinuha bilang direksyon ng electric current.

Ngunit napag-usapan lang namin ang katotohanan na ang kasalukuyang sa mga metal ay nilikha sa pamamagitan ng paglipat ng mga electron na may negatibong singil. Bakit lumilitaw ang gayong kontradiksyon?

Nang lumitaw ang tanong tungkol sa direksyon ng electric current, walang nakakaalam tungkol sa pagkakaroon ng mga electron. Napagpasyahan na ipagpalagay na ang kasalukuyang gumagalaw sa direksyon ng mga positibong singil. Lumipas ang oras, nalaman ng mga siyentipiko na sa mga metal, lalo na, ang mga electron ay gumagalaw, ngunit napagpasyahan na iwanan ang lahat ng ito. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang pag-sign ng singil ay halos hindi interesado sa amin, kami ay mas interesado sa pagkilos ng kasalukuyang mismo.

Ang paggalaw ng mga electron sa isang konduktor ay kabaligtaran sa direksyon ng electric field (Larawan 7).

kanin. 7. Paggalaw ng mga electron sa isang konduktor ()

Sa araling ito, nalaman natin kung paano dumadaloy ang kasalukuyang sa mga metal, natutunan ang tungkol sa mga pagkilos ng electric current, at natukoy din ang direksyon ng kasalukuyang.

Sa susunod na aralin, sisimulan nating makilala ang mga numerical na katangian ng kasalukuyang.

Bibliograpiya

  1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Physics 8 / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosyne.
  2. Peryshkin A. V. Physics 8. - M .: Bustard, 2010.
  3. Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiselev D. F. Physics 8. - M .: Edukasyon.

Karagdagang pinirerekomendang mga link sa mga mapagkukunan ng Internet

  1. Festival ng mga ideyang pedagogical "Open Lesson" ().
  2. Festival ng mga ideyang pedagogical "Open Lesson" ().

Takdang aralin

  1. P. 34-36, tanong 1-4, p. 81, tanong 1-7, p. 83, tanong 1-3, p. 84. Peryshkin A. V. Physics 8. - M .: Bustard, 2010.
  2. Anong mga aparato ang gumagamit ng thermal effect ng kasalukuyang? Magnetic na aksyon?
  3. Anong mga epekto ng agos ang mapapansin sa pamamagitan ng pagdaan ng agos sa tubig dagat?