Конспект по физике для 8 класса «Электрический ток. Источники электрического тока». Что такое электрический ток. Каковы условия существования электрического тока. Что такое источники тока. Какие преобразования энергии происходят в источниках тока.
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Электрический ток.
Источники электрического тока
Наибольший практический интерес представляют явления, связанные с упорядоченным движением носителей электрических зарядов — электронов и ионов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Мы говорим, что электрический ток течёт от электростанций по проводам к нашим домам, благодаря ему зажигаются электрические лампочки, работает телевизор и другие электроприборы. Что означает термин «электрический ток» в физике?
Зарядим один из двух одинаковых электрометров и соединим их металлическим стержнем, в который впаяна лампочка. При соединении можно заметить кратковременную вспышку лампочки. Отклонение стрелки первого электрометра уменьшится, и стрелка второго электрометра отклонится на тот же угол, т. е. часть заряда с первого электрометра перейдёт на второй электрометр. Это означает, что по металлическому стержню прошёл электрический заряд. Говорят, что в металлическом стержне возник электрический ток.
Слово «ток» обозначает течение, а электрический ток — это течение заряда. Вы уже знаете, какие частицы обладают зарядом. В металлах имеются свободные электроны, а в растворах солей, кислот или щелочей — положительно и отрицательно заряженные ионы. Все эти частицы могут участвовать в создании электрического тока. Но сами по себе заряженные частицы не создают электрический ток. Если металлическим стержнем соединить два одинаково заряженных электрометра, то электрический ток в проводнике не возникнет и лампочка не загорится.
Чтобы в проводнике возник электрический ток, движение заряженных частиц должно быть упорядоченным. В соединительном проводнике свободные электроны перемещаются под действием электрического поля. Направленное перемещение электронов и создаёт электрический ток в проводнике.
Итак, электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц под действием электрического поля.
Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике под действием электрического поля мала — всего несколько миллиметров в секунду. Она в сотни миллионов раз меньше средней скорости теплового движения электронов. При такой скорости для перемещения электрона всего на 5 м понадобилось бы примерно 2 ч. Если мы повернём выключатель, лампа, находящаяся в нескольких десятках метров от него, сразу загорится. Отсюда следует, что скорость распространения тока и скорость упорядоченного движения электронов — это не одно и то же.
ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Чтобы получить электрический ток в проводнике, необходимо привести заряженные частицы в направленное движение. Но как получить ток, который существовал бы длительное время?
Возьмём два заряженных тела А и В, заряды которых равны по модулю, но противоположны по знаку, и соединим их проводником. На отрицательно заряженном теле находится избыток электронов, на положительно заряженном теле — недостаток электронов.
Электроны с отрицательно заряженного тела будут двигаться по проводнику, притягиваясь к положительно заряженному телу. В проводнике на короткое время возникнет электрический ток. Он будет существовать до тех пор, пока не исчезнет электрическое поле в проводнике, т. е. пока не исчезнет заряд на телах А и В.
Для поддержания тока в проводнике необходимо, чтобы на одном конце проводника был недостаток электронов, а на другом — их избыток. Процесс разделения зарядов осуществляют источники электрического тока.
В источнике тока благодаря химическим или иным процессам (в зависимости от принципа его действия) происходит разделение положительно и отрицательно заряженных частиц. Эти разделённые частицы накапливаются на так называемых полюсах источника тока. При этом один из полюсов заряжается положительно, а другой — отрицательно.
Если полюсы источника тока соединить проводником, то свободные электроны будут перемещаться от отрицательного полюса к положительному. В проводнике возникнет электрический ток.
Уместно провести аналогию между действием источника тока и кровеносной системой нашего организма. Наше сердце не создаёт кровь, а лишь заставляет её двигаться по артериям и венам. Оно действует так же, как и источник тока. Источники тока не создают электрических зарядов, а лишь приводят уже имеющиеся свободные заряды в направленное движение.
ЭЛЕКТРОФОРНАЯ МАШИНА
Электрофорная машина была создана в 1865 г. немецким физиком Августом Тёплером и независимо от него другим немецким физиком Вильгельмом Гольцем.
Машина Гольца позволяла накапливать большой заряд и могла использоваться в качестве источника тока.
Работа электрофорной машины основана на явлении электризации, позволяющей накапливать большой электрический заряд на её полюсах.
Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Электрический ток. Источники электрического тока».
Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).