Меню

Условия существования электрического тока рассмотри рисунок какое из условий

Условия существования электрического тока

Для начала ответим себе на вопрос, что такое электрический ток. Простая батарейка, стоящая на столе, сама по себе ток не создает. И фонарик, лежащий на столе, ток через свои светодиоды просто так, ни с того ни с сего, не создаст. Чтобы появился ток, что-то куда-то должно потечь, хотя бы начать двигаться, а для этого цепь из светодиодов фонарика и батарейки необходимо замкнуть. Не даром, в былые времена электрический ток сравнивали с движением некой заряженной жидкости.

На самом деле мы теперь знаем, что электрический ток — это направленное движение заряженных частиц, и что более близким к реальности аналогом был бы заряженный газ, — газ заряженных частиц, движущийся под действием электрического поля. Но обо всем по порядку.

Фанарик и батарейка

Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц

Итак, электрический ток — это движение заряженных частиц, но даже хаотичное движение заряженных частиц — это тоже движение, однако оно еще не является током. Так и молекулы жидкости, все время пребывающие в тепловом движении, течения не создают, ведь суммарное перемещение всего объема покоящейся жидкости ровно нулю.

Чтобы возникло течение жидкости, должно возникнуть суммарное перемещение, то есть общее движение молекул жидкости должно стать направленным. Так хаотичное движение молекул сложится с направленным движением всего объема, и возникнет течение всего объема жидкости.

Аналогично обстоит дело и с электрическим током — направленное движение электрически заряженных частиц — есть электрический ток. Скорость теплового движения заряженных частиц, например в металле, измеряется сотнями метров в секунду, однако при направленном движении, когда в проводнике установлен какой-то определенный ток, скорость общего движения частиц измеряется долями и единицами миллиметров в секунду.

Так, если в металлическом проводнике сечением 1 кв.мм течет постоянный ток равный 10 А, то средняя скорость упорядоченного движения электронов составит от 0,6 до 6 миллиметров в секунду. Это уже будет электрическим током. И этого медленного движения электронов достаточно, чтобы проводник, например из нихрома, неплохо разогрелся, повинуясь закону Джоуля-Ленца.

Скорость частиц — это не скорость распространения электрического поля!

Отметим, что ток начинается в проводнике почти мгновенно по всему объему, то есть распространяется это «движение» по проводнику со скоростью света, а вот движение непосредственно самих заряженных частиц в 100 миллиардов раз медленнее. Можно рассмотреть аналогию с трубой, по которой течет жидкость.

Движется по трубе, 10 метров длиной, например вода. Скорость воды всего 1 метр в секунду, но течение распространяется не с этой же скоростью, а значительно быстрее, и скорость распространения зависит здесь от плотности жидкости и от ее упругости. Так и по проводнику электрическое поле распространяется со скоростью света, а частицы начинают двигаться на 11 порядков медленнее. Смотрите также: Скорость электрического тока

Наличие заряженых частиц

1. Для существования электрического тока необходимы заряженные частицы

Электроны в металлах и в вакууме, ионы в растворах электролитов — служат носителями заряда и обеспечивают наличие тока в разных веществах. В металлах электроны очень подвижны, некоторые из них свободно могут двигаться от атома к атому, словно газ заполняя пространство между узлами кристаллической решетки.

В электронных лампах электроны покидают катод в процессе термоэлектронной эмиссии, устремляясь под действием электрического поля к аноду. В электролитах молекулы распадаются в воде на положительно и отрицательно заряженные части, и становятся ионами — свободными носителями заряда в электролитах. То есть везде, где может существовать электрический ток, есть свободные носители заряда, способные перемещаться под действием электрического поля. Это и есть первое условие существования электрического тока — наличие свободных носителей заряда.

На заряд должны действовать сторонние силы

2. Второе условие существования электрического тока — на заряд должны действовать сторонние силы

Если теперь взглянуть на проводник, допустим это медный провод, то можно задаться вопросом: а что нужно для того, чтобы электрический ток в нем возник? Заряженные частицы, электроны, есть, они способны свободно перемещаться.

Что заставит их двигаться? Известно, что электрически заряженная частица взаимодействует с электрическим полем. Следовательно в проводнике необходимо создать электрическое поле, тогда в каждой точке проводника возникнет потенциал, между концами проводника будет иметь место разность потенциалов, и электроны придут в движение по направлению поля — по направлению от «-» к «+», то есть в направлении против вектора напряженности электрического поля. Электрическое поле станет ускорять электроны, увеличивая их (кинетическую и магнитную) энергию.

В итоге, если мы рассматриваем просто приложенное снаружи к проводнику электрическое поле (поместили проводник в электрическое поле вдоль силовых линий), то электроны станут скапливаться у одного конца провода, и на этом конце возникнет отрицательный заряд, а поскольку с другого конца провода электроны сместились, то на нем будет иметь место заряд положительный.

В результате электрическое поле проводника, заряженного приложенным снаружи электрическим полем, будет такого направления, чтобы своим действием ослаблять внешнее электрическое поле.

Процесс перераспределения зарядов протечет почти мгновенно, и по его завершении ток в проводнике прекратится. Результирующее электрическое поле внутри проводника станет равным нулю, а напряженность по краям окажется равной по модулю, но противоположной по направлению к приложенному снаружи электрическому полю.

Если электрическое поле в проводнике создается источником постоянного тока, например батарейкой, то такой источник станет для проводника источником сторонних сил, то есть тем источником, который создаст в проводнике постоянную ЭДС, и будет поддерживать разность потенциалов. Очевидно, чтобы ток источником сторонних сил поддерживался, цепь должна быть замкнутой.

Источник

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

Ламм Надежда Яковлевна

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

Скачать:

Вложение Размер
prezentatsiya1.pptx 253.53 КБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

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

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

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

Действия электрического тока Тепловое Химическое Магнитное Механическое Физиологическое

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

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

Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор Напряжение

Сила тока Определение Связь с другими величинами Единицы измерения Прибор Сопротивление

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

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

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

V=S· Δℓ q=N·q 0 Δℓ S v Вывод формулы

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

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

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

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

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

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

ТЕСТ Вопрос 3 Вариант1 Вариант 2 12Кл 12Кл

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

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

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

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

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

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

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

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

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

8. ОТВЕТЫ НА ВОПРСЫ 1 Ампер

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

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

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

Источник

«Электрический ток. Условия существования электрического тока» урок в 10 классе

Технологическая карта урока физики по ФГОС

Учебный предмет: физика

УМК: «Физика» Автор: Г.Я.Мякишев и др.

Тема урока: «Электрический ток. Условия существования электрического тока»

Тип урока: урок общеметодологической направленности

Содержательная : рассмотреть природу электрического тока; формирование

объективной необходимости изучения нового материала; закрепить знания учащихся об условиях возникновения и существования электрического тока.

Деятельностная : формирование у учащихся новых способов деятельности (умение задавать и отвечать на действенные вопросы; обсуждение проблемных ситуаций в группах; умение оценивать свою деятельность и свои знания).

Обучающие : Формировать умения анализировать, сравнивать, переносить знания в новые ситуации, планировать свою деятельность при построении ответа, выполнении заданий и поисковой деятельности.

Развивающие : Развивать умения строить самостоятельные высказывания в устной речи на основе усвоенного учебного материала, развитие логического мышления.

Воспитательные: Создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности, сообщая интересные сведения; воспитывать чувство уважения к собеседнику, индивидуальной культуры общения.

Планируемый

Предметные: Знать условия возникновения электрического тока.

Личностные УУД:

• формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации к приобретению новых знаний и практических умений.

Регулятивные УУД:

• планировать и прогнозировать результат.

Коммуникативные УУД: с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации.

Познавательные УУД: анализировать и синтезировать знания, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическую цепь рассуждений, структурировать знания.

Организация пространства

Межпредметные

Формы работы

УМК: «Физика» Автор: Г.Я.Мякишев

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

1 этап – Организационный

Цель: психологически настроить учащихся на учебную деятельность

(1 минута) СЛАЙД1-3

Приветствие учителя; приветствие учащимися друг друга

Речевое взаимодействие на уровне фраз, с соблюдением норм речевого этикета

Принятие сигнала к началу учебной деятельности

Психологическая готовность к переходу от отдыха к учебной деятельности

2 этап – Мотивационный.

Постановка целей и задач урока. Цель: Включение в учебную деятельность на личностно-значимом уровне, осознание потребности к построению нового способа действий

Создает проблемную ситуацию, которая подтолкнет учащихся к формулированию цели урока. (Учитель показывает видеофрагмент)

Вспоминают, что им известно по изучаемому вопросу Систематизируют информацию. Делают предположения. Формулируют, что требуется узнать

Самостоятельное выделение- формулирование познавательной цели, формулирование проблемы.

Взаимодействуют с учителем во время беседы, осуществляемой во фронтальном режиме

Слушать собеседника, строить понятные для собеседника высказывания, формулировать собственное мнение и позицию

Принимают решения и осуществляют самостоятельный выбор в учебной и познавательной деятельности, оценивают поле своего познания, ставят учебные цели и задачи

Уметь планировать свою деятельность в соответствии с целевой установкой.

3 этап – Первичное усвоение новых знаний

Цель: «Открытие» новых знаний

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Организует проведение эксперимента с заряженным электрометром и обсуждение результатов

(Условия существования электрического тока)

Совместно активизируют и воспроизводят полученную информацию в соответствии с учебной задачей.

Систематизируют и дифференцируют полученные знания.

Обсуждают в группах, приходят к единому мнению. Выступают с сообщением от группы.

Слушать собеседника, высказывать и аргументировать собственное мнение, приходить к единому мнению.

Высказывают мнения в порядке очередности

Контролировать время, предоставленное

для работы. Корректировать ошибки, восполнять пробелы.

Организует проведение эксперимента с железной или никелиновой проволокой и обсуждение результатов(тепловое действие тока)

Совместно активизируют и воспроизводят полученную информацию в соответствии с учебной задачей

Систематизируют и дифференцируют полученные знания.

Обсуждают в группах, приходят к единому мнению. Выступают с сообщением от группы.

Слушать собеседника, высказывать и аргументировать собственное мнение, приходить к единому мнению.

Высказывают мнения в порядке очередности

Контролировать время, предоставленное

для работы. Корректировать ошибки, восполнять пробелы.

Организует проведение эксперимента с электролитом CuSO 4 и обсуждение результатов(химическое действие тока)

Совместно активизируют и воспроизводят полученную информацию в соответствии с учебной задачей

Систематизируют и дифференцируют полученные знания.

Обсуждают в группах, приходят к единому мнению. Выступают с сообщением от группы.

Слушать собеседника, высказывать и аргументировать собственное мнение, приходить к единому мнению.

Высказывают мнения в порядке очередности

Контролировать время, предоставленное

для работы. Корректировать ошибки, восполнять пробелы.

Организует проведение эксперимента с железным гвоздём на который намотан медный провод и обсуждение результатов(магнитное действие тока)

Совместно активизируют и воспроизводят полученную информацию в соответствии с учебной задачей

Систематизируют и дифференцируют полученные знания.

Обсуждают в группах, приходят к единому мнению. Выступают с сообщением от группы.

Слушать собеседника, высказывать и аргументировать собственное мнение, приходить к единому мнению.

Высказывают мнения в порядке очередности

Контролировать время, предоставленное

для работы. Корректировать ошибки, восполнять пробелы.

Организует проведение эксперимента на рамку с несколькими витками медного провода с изоляцией подключенной к источнику тока и помещенной между полюсами магнита и обсуждение результатов(механическое действие тока)

Совместно активизируют и воспроизводят полученную информацию в соответствии с учебной задачей

Систематизируют и дифференцируют полученные знания.

Обсуждают в группах, приходят к единому мнению. Выступают с сообщением от группы.

Слушать собеседника, высказывать и аргументировать собственное мнение, приходить к единому мнению.

Высказывают мнения в порядке очередности

Контролировать время, предоставленное

для работы. Корректировать ошибки, восполнять пробелы.

Организует обсуждение физиологического действия тока на живой организм(сокращение мышц) (3минуты)

Совместно активизируют и воспроизводят полученную информацию в соответствии с учебной задачей

Систематизируют и дифференцируют полученные знания.

Обсуждают в группах, приходят к единому мнению. Выступают с сообщением от группы.

Слушать собеседника, высказывать и аргументировать собственное мнение, приходить к единому мнению.

Высказывают мнения в порядке очередности

Контролировать время, предоставленное

для работы. Корректировать ошибки, восполнять пробелы.

4 этап – Первичная проверка понимания

Цель: Воспроизведение ранее изученного материала

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Организует заполнение таблицы с основными понятиями:

1 группа -сила тока;

2 группа -электрическое напряжение (разность потенциалов);

3 группа- сопротивление .

Выполняют задание, направленное на заполнение таблицы с определениями, формулами и измерительными приборами по учебнику.

Систематизируют и дифференцируют полученные знания.

Обсуждают в группах, приходят к единому мнению. Выступают с сообщением от группы и заполняют таблицу на доске.

Осознанно воспринимать и воспроизводить информацию на основе изученной темы

Говорение, с четким соблюдением очередности, концентрируют внимание не только на своих ответах, но и ответах собеседника.

Слушать себя и собеседника, осуществлять само- и взаимоконтроль. Контролировать правильность ответа

5 этап — Закрепление

Цель: Самостоятельное применение полученных знаний

Создает проблемную ситуацию, необходимую разрешить на основе учебного материала, изученного на уроке: выполнить тестовые задания по группам.

Раздает тестовые задания.

Выполняют задание, вспоминают, воспроизводят фразы в письменной форме, соотносят с целевой установкой.

Достигать поставленной цели за счет собственных ресурсов памяти, мышления. Самостоятельное обобщение полученной информации. Выбор необходимых способов действий для осуществления коммуникативной задачи.

Воспроизводят предполагаемые ответы вслух, соотносят свой ответ с ответами одноклассников

Осо знанное речевое воспроизведение с полным пониманием

Контролируют правильность воспроизведения и сопоставления фраз. Составляют ответ, высказывают собственную точку зрения, приходят к единому мнению.

Самостоятельно активизировать мыслительные процессы, контролировать правильность сопоставления информации, корректировать Контролировать собственное время, правильность и очередность высказываний своих и собеседника в процессе работы.

6 этап – Итоги урока

Цель: Самостоятельное применение полученных знаний

Организует обсуждение результатов занятия:

1.Что такое электрический ток?

2.Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем существовал ток?

3.Как можно наблюдать химическое действие тока?

4.Где используется тепловое действие тока?

5.Направление движения каких частиц в проводнике паринято за направление тока?

6.От какого полюса источника тока и к какому принято считать направлением тока?

7.Какой величиной определяется сила тока в электрической цепи?

8.Что принимают за единицу силы тока?

9.Как называется эта величина? (5минут)

Формулируют выводы о достижении цели урока.

Формулировка ответа на вопрос: для чего необходима полученная информация.

Обсуждают результаты урока

Формулировка учащимися итога урока: достижение каких целей урока было достигнуто в ходе урока

Составляют ответ, высказывают собственную точку зрения, приходят к единому мнению.

Анализ, дифференциация, сопоставление информации.

Организует решение задач по группам:

Рассчитайте скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике при силе тока 1 А, если концентрация 8,5∙10 28 м -3 , а площадь поперечного сечения проводника 2∙10 -6 м 2 .

Решают самостоятельно задачи, выбирают наиболее эффективные методы решения, применяют полученные знания.

Через организацию самостоятельной практической работы учащиеся, самостоятельно делают выводы и объясняют полученные результаты

Обсуждают результаты урока

Формулировка учащимися итога урока: достижение каких целей урока было достигнуто в ходе урока

Составляют ответ, высказывают собственную точку зрения, приходят к единому мнению

Анализ, дифференциация, сопоставление информации

7 этап — Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Цель: Дальнейшее самостоятельное применение полученных знаний

Объясняет домашнее задание: §§100-101 ; вопросы.Выучить вывод формулы I = q * n * V * S

Зрительное ознакомление с содержанием домашнего задания и инструкцией по выполнению.

Определяют область применения полученных знаний

Обсуждают, задают вопросы

Пропедевтика самостоятельной постановки и выполнения коммуникативной задачи.

Самостоятельно определяют степень сложности выполнения задания и необходимой помощи.

Готовность к самостоятельным действиям по воспроизведению и применению полученных знаний.

8 этап – Рефлексия учебных действий

Цель: Соотнесение поставленных задач с достигнутым результатом, постановка дальнейших целей.

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Предлагает учащимся выбрать окончания фраз: Сегодня я узнал… Было интересно… Было трудно… Я понял, что… Я научился… Меня удивило…

Выбирают окончания фразы в соответствии с собственной внутренней оценкой.

Анализировать результаты собственной деятельности. Определять существующие пробелы в полученных знаниях, на их основе формулировать дальнейшие цели.

Транслируют оценку результатов собственной деятельности.

Высказывать собственное мнение, слушать других

Сопоставляют ранее поставленную цель с результатом своей деятельности.

Источник



Что такое электрический ток? Условия существования электрического тока: характеристики и действия

Электрический ток — это электрический заряд в движении. Он может принимать форму внезапного разряда статического электричества, такого как, например, молния. Или это может быть контролируемый процесс в генераторах, батареях, солнечных или топливных элементах. Сегодня мы рассмотрим само понятие «электрический ток» и условия существования электрического тока.

электрический ток условия существования электрического тока

Электрическая энергия

Большая часть электроэнергии, которую мы используем, поступает в виде переменного тока из электрической сети. Он создается генераторами, работающими по закону индукции Фарадея, благодаря которому изменяющееся магнитное поле может индуцировать электрический ток в проводнике.

Генераторы имеют вращающиеся катушки провода, которые проходят через магнитные поля по мере их вращения. Когда катушки вращаются, они открываются и закрываются относительно магнитного поля и создают электрический ток, меняющий направление на каждом повороте. Ток проходит через полный цикл вперед и назад 60 раз в секунду.

Генераторы могут питаться от паровых турбин, нагретых углем, природным газом, нефтью или ядерным реактором. Из генератора ток проходит через ряд трансформаторов, где растет его напряжение. Диаметр проводов определяет величину и силу тока, которую они могут переносить без перегрева и потери энергии, а напряжение ограничено только тем, насколько хорошо линии изолированы от земли.

Интересно отметить, что ток переносится только одним проводом, а не двумя. Две его стороны обозначаются как положительная и отрицательная. Однако, поскольку полярность переменного тока изменяется 60 раз в секунду, они имеют и другие названия — горячие (магистральные линии электропередач) и заземленные (проходящие под землей для замыкания цепи).

условия необходимые для существования электрического тока

Зачем нужен электрический ток?

Существует масса возможностей применения электротока: он может осветить ваш дом, вымыть и высушить одежду, поднять дверь вашего гаража, заставить вскипеть воду в чайнике и дать возможность работать другим бытовым предметам, которые значительно облегчают нам жизнь. Тем не менее все более важным становится способность тока передавать информацию.

При подключении к Интернету компьютером используется лишь небольшая часть электрического тока, но это то, без чего современный человек не представляет своей жизни.

каковы условия существования электрического тока

Понятие об электрическом токе

Подобно речному течению, потоку молекул воды, электрический ток — это поток заряженных частиц. Что это такое, что его вызывает, и почему он не всегда идет в одном направлении? Когда вы слышите слово «течет», о чем вы думаете? Возможно, это будет река. Это хорошая ассоциация, потому что именно по этой причине электрический ток получил свое название. Он очень похож на поток воды, только вместо молекул воды, движущихся по руслу, заряженные частицы движутся по проводнику.

Среди условий, необходимых для существования электрического тока, есть пункт, предусматривающий наличие электронов. Атомы в проводящем материале имеют много этих свободных заряженных частиц, которые плавают вокруг и между атомами. Их движение является случайным, поэтому поток в каком-либо заданном направлении отсутствует. Что же нужно, чтобы существовал электрический ток?

Условия существования электрического тока включают в себя наличие напряжения. Когда оно применяется к проводнику, все свободные электроны будут двигаться в одном направлении, создавая ток.

условия существования электрического тока в проводнике

Любопытно об электрическом токе

Интересно то, что когда электрическая энергия передается через проводник со скоростью света, сами электроны движутся намного медленнее. На самом деле, если бы вы не спеша прошли рядом с токопроводящей проволокой, ваша скорость была бы в 100 раз быстрее, чем двигаются электроны. Это обусловлено тем, что им не нужно преодолевать огромные расстояния, чтобы передавать энергию друг другу.

какие условия необходимы для существования электрического тока

Прямой и переменный ток

Сегодня широко используются два разных типа тока — постоянный и переменный. В первом электроны движутся в одном направлении, с «отрицательной» стороны на «положительную». Переменный ток толкает электроны назад и вперед, изменяя направление потока несколько раз в секунду.

Генераторы, используемые на электростанциях для производства электроэнергии, предназначены для производства переменного тока. Вы, наверное, никогда не обращали внимание на то, что свет в вашем доме на самом деле мерцает, поскольку текущее направление меняется, но это происходит слишком быстро, чтобы глаза смогли это распознать.

Каковы условия существования постоянного электрического тока? Зачем нам нужны оба типа и какой из них лучше? Это хорошие вопросы. Тот факт, что мы все еще используем оба типа тока, говорит о том, что они оба служат определенным целям. Еще в XIX веке было понятно, что эффективная передача мощности на большие расстояния между электростанцией и домом была возможна лишь при очень высоком напряжении. Но проблема заключалась в том, что отправка действительно высокого напряжения была чрезвычайно опасной для людей.

Решение этой проблемы состояло в том, чтобы уменьшить напряжение вне дома, прежде чем отправлять его внутрь. И по сей день постоянный электрический ток используется для передачи на большие расстояния, в основном из-за его способности легко преобразовываться в другие напряжения.

назовите условия существования электрического тока

Как работает электрический ток

Условия существования электрического тока включают в себя наличие заряженных частиц, проводника и напряжения. Многие ученые изучали электричество и обнаружили, что существует два его типа: статическое и текущее.

Именно второе играет огромную роль в повседневной жизни любого человека, так как представляет собой электрический ток, который проходит через цепь. Мы ежедневно используем его для питания наших домов и многого другого.

условия возникновения и существования электрического тока

Что такое электрический ток?

Когда в цепи циркулируют электрические заряды из одного места в другое, возникает электрический ток. Условия существования электрического тока включают в себя, помимо заряженных частиц, наличие проводника. Чаще всего это провод. Схема его представляет собой замкнутый контур, в котором ток проходит от источника питания. Когда же цепь разомкнута, он не может закончить путь. Например, когда свет в вашей комнате выключен, цепь разомкнута, но когда цепь замкнута, свет горит.

Мощность тока

На условия существования электрического тока в проводнике большое влияние оказывает такая характеристика напряжения, как мощность. Это показатель того, сколько энергии используется в течение определенного периода времени.

Существует много разных единиц, которые могут использоваться для выражения данной характеристики. Однако электрическая мощность почти измеряется в ваттах. Один ватт равен одному джоулю в секунду.

Электрический заряд в движении

Каковы условия существования электрического тока? Он может принимать форму внезапного разряда статического электричества, такого как молния или искра от трения с шерстяной тканью. Однако чаще, когда мы говорим об электрическом токе, мы имеем в виду более контролируемую форму электричества, благодаря которой горит свет и работают приборы. Большая часть электрического заряда переносится отрицательными электронами и положительными протонами внутри атома. Однако вторые в основном иммобилизованы внутри атомных ядер, поэтому работа по переносу заряда из одного места в другое проделывается электронами.

Электроны в проводящем материале, таком как металл, в значительной степени свободны для перехода от одного атома к другому вдоль их зон проводимости, которые являются высшими электронными орбитами. Достаточная электродвижущая сила или напряжение создает дисбаланс заряда, который может вызвать движение электронов через проводник в виде электрического тока.

Если провести аналогию с водой, то возьмем, к примеру, трубу. Когда мы открываем клапан на одном конце, чтобы вода попала в трубу, то нам не нужно ждать, пока эта вода проложит весь путь до ее конца. Мы получаем воду на другом конце почти мгновенно, потому что входящая вода толкает воду, которая уже находится в трубе. Это то, что происходит в случае электрического тока в проводе.

электрический ток условия существования электрического тока

Электрический ток: условия существования электрического тока

Электрический ток обычно рассматривается как поток электронов. Когда два конца батареи соединены друг с другом с помощью металлической проволоки, эта заряженная масса через провод попадает из одного конца (электрода или полюса) батареи на противоположный. Итак, назовем условия существования электрического тока:

  1. Заряженные частицы.
  2. Проводник.
  3. Источник напряжения.

Однако не все так просто. Какие условия необходимы для существования электрического тока? На этот вопрос можно ответить более подробно, рассмотрев следующие характеристики:

  • Разность потенциалов (напряжение). Это одно из обязательных условий. Между 2 точками должна быть разница потенциалов, означающая, что отталкивающая сила, которая создается заряженными частицами в одном месте, должна быть больше, чем их сила в другой точке. Источники напряжения, как правило, не встречаются в природе, и электроны распределяются в окружающей среде достаточно равномерно. Все же ученым удалось изобрести определенные типы приборов, где эти заряженные частицы могут накапливаться, тем самым создавая то самое необходимое напряжение (например, в батарейках).
  • Электрическое сопротивление (проводник). Это второе важное условие, которое необходимо для существования электротока. Это путь, по которому перемещаются заряженные частицы. В качестве проводников выступают только те материалы, которые дают возможность электронам свободно перемещаться. Те же, у которых этой способности нет, называются изоляторами. Например, проволока из металла будет отличным проводником, в то время как ее резиновая оболочка будет превосходным изолятором.

Тщательно изучив условия возникновения и существования электрического тока, люди смогли приручить эту мощную и опасную стихию и направить ее на благо человечества.

Источник

Читайте также:  С помощью чего выпрямляется ток