جریان الکتریکی در فلزات یک حرکت منظم است. جریان الکتریکی در فلزات اعمال جریان الکتریکی جهت فعلی. موضوعات رمزگذار آزمون یکپارچه دولتی: حامل بارهای الکتریکی رایگان در فلزات

جریان الکتریکی در فلزات. اعمال جریان الکتریکی جهت"

در طول کلاس ها.

سلام بچه ها، درس ما، می خواهم با این رباعی شروع کنم:

سیاره ما چگونه زندگی خواهد کرد؟

مردم چگونه روی آن زندگی می کنند؟

بدون گرما، آهنربا، نور

و پرتوهای الکتریکی

بچه ها، دانش به دست آمده همیشه به شخص در زندگی کمک می کند، اما ناآگاهی منجر به عواقب غم انگیزی می شود. رباعی من به پرتوهای الکتریکی اشاره می کند. به نظر شما چیست؟ (برق)

سوالات:

  1. جریان الکتریکی چیست؟

حرکت منظم ذرات.

  1. برای وجود جریان الکتریکی در مدار چه چیزی لازم است؟

منبع جریان، هادی ها، مصرف کننده فعلی و همه این عناصر باید بسته شوند.

3) کار با نمودارها.

در درس آخر شما یک مدار الکتریکی و اجزای آن را مطالعه کردید. بیایید بررسی کنیم که چگونه مطالب قبلی را به خاطر می آورید. مدار الکتریکی از چه قطعاتی تشکیل شده است؟

باتری عناصر، لامپ، کلید، سیم.

یک مدار الکتریکی در مقابل شما قرار دارد.

مدارها شامل چه چیزی هستند (شکل 1: کلید، لامپ، زنگ، باتری)

  1. چرا با بسته شدن کلید لامپ کار روشن نمی شود؟ (عکس. 1)

مدار الکتریکی قطع است. برای روشن شدن لامپ باید جریان الکتریکی در مدار وجود داشته باشد و این در مدار بسته ای که فقط از هادی های الکتریکی تشکیل شده است امکان پذیر است.

معلم. یادآوری می کنم که هنگام کار با مدارهای الکتریکی باید قوانین ایمنی را رعایت کنید. لمس هادی های در معرض، بخش های معیوب مدار و قطب های منبع غیرقابل قبول است.

2. یادگیری چیزهای جدیدماده "جریان الکتریکی در فلزات" - 10 دقیقه.

اسلاید شماره 1 موضوع درس ما: "جریان الکتریکی در فلزات. اعمال جریان الکتریکی"

بچه ها، چه کسی می داند که اگر به طور تصادفی یک وسیله الکتریکی را لمس کنید (محافظت در برابر الکتریسیته ساکن) چگونه می توانید از اثرات جریان الکتریکی جلوگیری کنید؟

این نیاز به زمین دارد، زیرا زمین یک رسانا است و به دلیل اندازه عظیم خود می تواند بار زیادی را در خود نگه دارد.

معلم. زمین از چه موادی ساخته شده است؟

زمین از فلز ساخته شده است.

معلم. ما پس از مطالعه مبحث جدید "جریان الکتریکی در فلزات" پاسخ خواهیم داد که چرا این مواد ترجیح داده می شوند. موضوع درس را در دفترچه یادداشت خود بنویسید.

جریان الکتریکی می تواند از مواد مختلفی عبور کند: فلزات، محلول ها و الکترولیت های مذاب موادی هستند که جریان الکتریکی را هدایت می کنند. قبلاً می دانید که برای ایجاد جریان الکتریکی در هر محیطی، لازم است که حاوی ذره ای باردار باشد که تحت تأثیر میدان الکتریکی حرکت کند. این ذرات می توانند الکترون یا یون باشند.

بیایید ساختار فلزات را به یاد بیاوریم. آیا کسی می داند که ساختار فلزات در حالت جامد چگونه است؟ در حالت جامد، فلزات ساختار کریستالی دارند. مدل یک فلز یک شبکه کریستالی است که در گره های آن یون های مثبت قرار دارند و الکترون های آزاد در فضای بین آنها به طور آشفته حرکت می کنند.

همانطور که می دانید تعداد بارهای منفی با تعداد بارهای مثبت شبکه برابر است. بنابراین، در شرایط عادی، فلز از نظر الکتریکی خنثی است.

چه بارهای الکتریکی تحت تأثیر میدان الکتریکی در هادی های فلزی حرکت می کنند؟ می توانیم فرض کنیم که الکترون های آزاد تحت تأثیر میدان الکتریکی حرکت می کنند.

اما این فرض ما نیاز به اثبات دارد. بنابراین در سال 1913، فیزیکدانان کشور ما L.I Mandelstam و N.D. Papaleksi و همچنین فیزیکدانان آمریکایی بالفور استوارت و R. Tolman آزمایشی را انجام دادند. دانشمندان باعث شدند که یک سیم پیچ چند چرخشی خیلی سریع حول محور خود بچرخد. سپس با ترمز شدید سیم پیچ، انتهای آن به گالوانومتر متصل شد و دستگاه جریان الکتریکی کوتاه مدت را ثبت کرد. دلیل وقوع، که ناشی از حرکت اینرسی ذرات باردار آزاد بین گره های شبکه کریستالی فلزی است. از آنجایی که جهت سرعت اولیه و جهت جریان حاصل از تجربه مشخص است، علامت بار حامل ها را می توان یافت: معلوم می شود که منفی است. در نتیجه، حامل های بار آزاد در یک فلز، الکترون های آزاد هستند. با انحراف سوزن گالوانومتر، می توان میزان بار الکتریکی جاری در مدار را قضاوت کرد. تجربه این نظریه را تایید کرد.

بیایید حرکت الکترون ها را در ویدیو تماشا کنیم. اجازه دهید تکرار کنیم، اگر میدان الکتریکی در هادی وجود نداشته باشد، الکترون‌ها به‌طور آشفته حرکت می‌کنند، شبیه به حرکت مولکول‌های گازها یا مایعات. در هر لحظه از زمان، سرعت الکترون های مختلف از نظر قدر و جهت متفاوت است. اگر میدان الکتریکی در یک فلز ایجاد شود، الکترون های آزاد به طور منظم در جهت عمل نیروهای الکتریکی حرکت می کنند. یعنی جریان الکتریکی ایجاد می شود. اما باید توجه داشت که حرکت الکترون ها به صورت مستقیم نخواهد بود، نه آنطور که در ویدئو نشان داده شده است. مسیر حرکت آنها به دلیل تعامل با ذرات دیگر پیچیده است. (نمونه ای از شخصی که به سمت جمعیت راه می رود)

بنابراین، جریان الکتریکی در فلزات با حرکت الکترون های آزاد انجام می شود.بیایید آن را بنویسیم.

سرعت حرکت منظم الکترون ها در یک رسانا تحت تأثیر میدان الکتریکی چندین میلی متر در ثانیه و گاهی حتی کمتر است. اما به محض اینکه میدان الکتریکی در هادی ایجاد می شود، با سرعت فوق العاده ای نزدیک به سرعت نور در خلاء (3*10^8 m/s) در تمام طول هادی گسترش می یابد.
همزمان با انتشار میدان الکتریکی، تمام الکترون ها در تمام طول هادی شروع به حرکت در یک جهت می کنند.

مقایسه جریان الکتریکی با جریان آب در لوله آب و توزیع میدان الکتریکی با توزیع فشار آب به درک این موضوع کمک می کند. هنگامی که آب به یک برج آب بالا می رود، فشار آب به سرعت در کل سیستم تامین آب پخش می شود. وقتی شیر آب را باز می کنیم، آب از قبل تحت فشار است و شروع به جاری شدن می کند. اما آبی که در آن بود از شیر آب جاری می شود و آب برج خیلی دیرتر به شیر آب می رسد زیرا... حرکت آب با سرعت کمتری نسبت به گسترش فشار اتفاق می افتد.
وقتی از سرعت انتشار جریان الکتریکی در یک هادی صحبت می کنیم، منظور سرعت انتشار میدان الکتریکی در طول هادی است.
ما جریان الکتریکی را در فلزات تکمیل کرده ایم. بیایید به بلوک بعدی "عمل جریان الکتریکی" برویم.

ما نمی‌توانیم الکترون‌ها را در یک رسانای فلزی ببینیم. ما می توانیم وجود جریان در مدار را با پدیده های مختلفی که جریان الکتریکی ایجاد می کند قضاوت کنیم. چنین پدیده هایی را کنش های جاری می نامند. سه پدیده وجود دارداثرات جریان: حرارتی، شیمیایی، مغناطیسی. بیایید آن را بنویسیم

اثر حرارتی جریان.بیایید با استفاده از مثال ارائه شده در ویدئو، به اثر حرارتی جریان نگاه کنیم. چه نمونه هایی از عمل حرارتی می توانید بیاورید؟

اثر شیمیایی جریانعمل شیمیایی el. جریان برای اولین بار در سال 1800 کشف شد.

نتیجه. شیمیاییاثر جریان این است که در برخی محلول های اسیدی وقتی جریان الکتریکی از آنها می گذرد، رها شدن مواد مشاهده می شود. مواد موجود در محلول بر روی الکترودهای غوطه ور در این محلول رسوب می کنند. هنگامی که جریان از محلول سولفات مس (CuSo4) عبور می کند، مس خالص (Cu) در الکترود دارای بار منفی آزاد می شود. این برای به دست آوردن فلزات خالص استفاده می شود.

آلومینیوم از طریق الکترولیز (این تنها روش صنعتی تولید آن است) و فلزات شیمیایی خالص تولید می شود.

اثر مغناطیسی جریان

استفاده از عمل مغناطیسی جریان در گالوانومترها.

گالوانومتر. تعیین شماتیک

جهت جریان الکتریکی

می دانیم که جریان الکتریکی حرکت منظم ذرات باردار در یک رسانا است. در هادی های فلزی، جریان الکتریکی حرکت منظم الکترون های آزاد (بارهای منفی) است. در محلول های اسیدی، جریان الکتریکی ناشی از حرکت یون های هر دو علامت است.

سپس چه ذرات باردار باید گرفته شود تا جریان را هدایت کند؟

از آنجایی که در بیشتر موارد ما با جریان الکتریکی در فلزات سروکار داریم، منطقی است که جهت حرکت الکترون ها در میدان الکتریکی را به عنوان جهت جریان در مدار در نظر بگیریم، یعنی فرض کنیم که جریان در جهتی از مدار است. قطب منفی به سمت مثبت با این حال، مسئله جهت جریان در علم زمانی مطرح شد که هیچ چیز در مورد الکترون ها و یون ها مشخص نبود. در آن زمان، پیشنهاد شد که بارهای الکتریکی مثبت و منفی می توانند در همه رساناها حرکت کنند. جهت جریان معمولاً جهتی است که بارهای مثبت در هادی حرکت می کنند، یعنی جهتی از قطب مثبت منبع جریان به سمت منفی.

بیایید بنویسیم: به طور معمول پذیرفته شده است که فرض کنیم جهت جریان حرکت بارهای مثبت است

درس آزاد فیزیک پایه هشتم.

موضوع: جریان الکتریکی در فلزات. اعمال جریان الکتریکی."

هدف از درس: ادامه مطالعه ماهیت جریان الکتریکی در فلزات، بررسی تجربی اثر جریان الکتریکی.

اهداف درس:

آموزشی –شکل گیری دیدگاه های مشترک در مورد ماهیت جریان الکتریکی، شکل گیری توانایی کار با مدارهای الکتریکی و مونتاژ مدارهای الکتریکی.

رشدی- توسعه توانایی یافتن اشتباهات و جلوگیری از آنها هنگام به کارگیری دانش در عمل، و همچنین توضیح منطقی پدیده های جدید، به کارگیری دانش خود در موقعیت های غیر استاندارد.

آموزشی –پرورش احساس عشق به وطن، القای عشق به داستان، توسعه توانایی تمرکز، انجام گفتگو و دفاع از عقیده خود با دلیل.

تجهیزات و مواد: منابع جریان، لامپ برق چراغ قوه، زنگ برق، کلید، سیم های تامین، محلول سولفات مس، آهنربای الکتریکی، صفحات مس و روی، مدل شبکه کریستالی، گالوانومتر.

TSO: ارائه کامپیوتر، دیسک با نرم افزار سیریل و متدیوس فیزیک پایه هشتم، پروژکتور چند رسانه ای.

دموها:

1) مونتاژ مدارهای الکتریکی ساده.

2) آزاد شدن مس در طی الکترولیز CuSO4.

3) عمل یک سیم پیچ با جریان مانند آهنربای الکتریکی است.

4) به دست آوردن منبع جریان با استفاده از لیمو و صفحه مسی و روی.

طرح درس.

    به روز رسانی دانش پایه -10 دقیقه.

    مطالعه مواد جدید "جریان الکتریکی در فلزات" - 10 دقیقه

    تثبیت -3 دقیقه

    دقیقه استراحت -1 دقیقه

    مطالعه مطالب جدید "عمل جریان الکتریکی". 12 دقیقه

    رفع -5 دقیقه

    تکالیف - 2 دقیقه.

    خلاصه درس -2 دقیقه

در طول کلاس ها.

1) به روز رسانی دانش پایه -10 دقیقه.

سلام بچه ها، درس ما، می خواهم با این رباعی شروع کنم:

سیاره ما چگونه زندگی خواهد کرد؟

چگونه مردم بر روی آن زندگی می کنند؟

بدون گرما، آهنربا، نور

و پرتوهای الکتریکی

بچه ها، دانش علم همیشه به انسان در زندگی کمک می کند، اما ناآگاهی گاهی منجر به عواقب غم انگیزی می شود. از این کلمات نتیجه درستی برای خود بگیرید.

رباعی من به پرتوهای الکتریکی اشاره می کند. به نظر شما چیست؟ (برق)

    جریان الکتریکی چیست؟

پاسخ استاندارد حرکت منظم ذرات.

    برای وجود جریان الکتریکی در مدار چه چیزی لازم است؟

پاسخ E. منبع جریان، هادی ها، مصرف کننده فعلی و همه این عناصر باید بسته شوند.

3) کار با نمودارها.

حال بیایید بررسی کنیم که چگونه بی نظمی در طراحی مدارهای الکتریکی را می بینید.

پیش روی شما دو ایمیل است. مدارهایی که نمودارهای آنها روی صفحه نمایش داده می شود.

1. چرا لامپ کار در مدار اول با بسته شدن کلید روشن نمی شود؟ (عکس. 1)

پاسخ دانش آموز

پاسخ استانداردمدار الکتریکی قطع است. برای روشن شدن لامپ باید جریان الکتریکی در مدار وجود داشته باشد و این در مدار بسته ای که فقط از هادی های الکتریکی تشکیل شده است امکان پذیر است.

معلم.هادی ها با غیر هادی ها یا عایق ها چه تفاوتی دارند؟

پاسخ دانش آموز

پاسخ استانداردرساناها اجسامی هستند که بارهای الکتریکی می توانند از طریق آنها از یک جسم باردار به یک جسم بدون بار عبور کنند. اما در عایق ها چنین انتقالی غیرممکن است و لامپ روشن می شود.

دانش آموزی که پاسخ صحیح داده است دعوت می شود و با رفع شکاف، پاسخ صحیح را نشان می دهد. لامپ روشن می شود.

2. چرا وقتی مدار بسته است زنگ در مدار دوم به صدا در نمی آید؟ (شکل 2)

پاسخ دانش آموز

پاسخ استانداردبرای تولید جریان الکتریکی در هادی باید میدان الکتریکی در آن ایجاد شود. تحت تأثیر این میدان، ذرات باردار آزاد به طور منظم شروع به حرکت خواهند کرد و این یک جریان الکتریکی است. یک میدان الکتریکی در هادی ها ایجاد می شود و می تواند برای مدت طولانی توسط منابع میدان الکتریکی حفظ شود. مدار الکتریکی باید منبع جریان داشته باشد. مدار را به منبع جریان وصل می کنیم و زنگ به صدا در می آید.

دانش آموزی که پاسخ صحیح داده است دعوت می شود و با اتصال منبع جریان به مدار، پاسخ صحیح را نشان می دهد.

    کلمه رمزگذاری شده

بچه ها، حالا بیایید کلمه رمزگذاری شده را بخوانیم، اما برای این کار باید نمادهای استفاده شده در نمودارهای مداری برای وسایل الکتریکی را به خاطر بسپارید. حروف را در مقابل دستگاه های مربوطه قرار دهید و با شروع با فلش، کلمه را بخوانید.

پاسخ اسلاید شماره 4: "Ruzaevka"

اسلاید شماره 5 "Ruzaevka معمولی - دروازه راه آهن موردوویا"

وظیفه اسلاید شماره 6: جامپرهای مسی ضخیم برای چه منظوری ساخته می شوند یا ریل هایی در اتصالات ریلی راه آهن های برق دار جوش داده می شوند؟

پاسخ. ریل ها جریان الکتریکی را هدایت می کنند و بنابراین برای جلوگیری از باز شدن مدار، جامپرهای مسی ساخته می شوند یا ریل ها جوش می شوند.

2. یادگیری چیزهای جدیدماده "جریان الکتریکی در فلزات" - 10 دقیقه .

اسلاید شماره 1 موضوع درس ما: "جریان الکتریکی در فلزات. اعمال جریان الکتریکی"

بچه ها، چه کسی می داند که اگر به طور تصادفی با یک وسیله الکتریکی که دارای انرژی است تماس بگیرید، چگونه می توانید از اثرات جریان الکتریکی جلوگیری کنید؟

پاسخ استاندارداین نیاز به زمین دارد، زیرا زمین یک رسانا است و به دلیل اندازه عظیم خود می تواند بار زیادی را در خود نگه دارد.

معلم.زمین از چه موادی ساخته شده است؟

پاسخ دانش آموز

پاسخ استانداردزمین از فلز ساخته شده است.

معلم.پس از مطالعه مبحث جدید "جریان الکتریکی در فلزات" به چرایی ترجیح این مواد پاسخ خواهیم داد. موضوع درس را در دفتر خود بنویسید.

بنابراین، گفتگوی ما بر روی فلزات متمرکز خواهد شد. معروف ترین تعاریف اولیه فلز در اواسط قرن 18 توسط M.V. لومونوسوف: "فلز یک بدنه سبک است که می توان آن را جعل کرد. تنها شش بدن از این قبیل وجود دارد: طلا، نقره، مس، قلع، آهن و سرب. دو قرن و نیم بعد، چیزهای زیادی در مورد فلزات شناخته شده است. بیش از 75٪ از تمام عناصر جدول D.I مندلیف فلزات هستند و یافتن یک تعریف کاملاً دقیق برای فلزات کار تقریباً ناامیدکننده ای است.

بنابراین، امروزه، در حالت کلی، می توانیم از تعریف M.V. Lomonosov، اولین دانشمند روسی - یک دانشمند طبیعی با اهمیت جهانی استفاده کنیم و سه ویژگی دیگر را به دو ویژگی اول که او پیشنهاد کرده است اضافه کنیم. شما با تمام خواص فلزات آشنا خواهید شد. بیایید شروع به آشنایی با یکی از آنها کنیم - هدایت الکتریکی.

بیایید ساختار فلزات را به یاد بیاوریم. مدل یک فلز یک شبکه کریستالی است که در گره های آن ذرات حرکت نوسانی آشفته ای انجام می دهند. (مدلی از شبکه کریستالی ارائه شده و تصویری از مدلی از ساختار فلزات روی صفحه نمایش داده می شود).

فلزات در حالت جامد دارای ساختار کریستالی هستند. ذرات در کریستال ها به ترتیب خاصی چیده شده اند و یک شبکه فضایی (کریستالی) را تشکیل می دهند. همانطور که می دانید، در هر فلزی برخی از الکترون های ظرفیتی مکان خود را در اتم ترک می کنند، در نتیجه اتم به یون مثبت تبدیل می شود. یون های مثبت در گره های شبکه کریستالی فلزی قرار دارند و الکترون های آزاد (گاز الکترون) در فضای بین آنها حرکت می کنند، یعنی. با هسته اتم های آنها مرتبط نیست.
بار منفی تمام الکترون های آزاد از نظر مقدار مطلق برابر با بار مثبت همه یون های شبکه است. بنابراین، در شرایط عادی، فلز از نظر الکتریکی خنثی است.
چه بارهای الکتریکی تحت تأثیر میدان الکتریکی در هادی های فلزی حرکت می کنند؟ می توان فرض کرد که الکترون های آزاد تحت تأثیر میدان الکتریکی حرکت می کنند. اما این فرض ما نیاز به اثبات دارد.
در سال 1899، K. Rikke در پست تراموا در اشتوتگارت، سه سیلندر فشرده را به صورت سری با انتهای یکدیگر به سیم اصلی تغذیه خطوط تراموا متصل کرد. دو قسمت بیرونی مسی و وسطی آلومینیومی بود.

جریان الکتریکی بیش از یک سال از این سیلندرها عبور می کرد. پس از انجام تجزیه و تحلیل کامل از محل تماس سیلندرها، K. Rikke اتم های آلومینیوم را در مس پیدا نکرد، و هیچ اتم مس در آلومینیوم، یعنی انتشار رخ نداد. بنابراین، او به طور تجربی ثابت کرد که وقتی جریان الکتریکی از یک هادی عبور می کند، یون ها حرکت نمی کنند. در نتیجه، فقط الکترون های آزاد حرکت می کنند، و آنها برای همه مواد یکسان هستند.

تایید نهایی این واقعیت آزمایشی بود که در سال 1913 توسط فیزیکدانان کشورمان L. I. Mandelstam و N. D. Papaleksi و همچنین فیزیکدانان آمریکایی B. Stewart و R. Tolman انجام شد. به تصویر روی صفحه نگاه کنید. شماره اسلاید

دانشمندان باعث شدند که یک سیم پیچ چند چرخشی خیلی سریع حول محور خود بچرخد. سپس با ترمز شدید سیم پیچ، انتهای آن به گالوانومتر متصل شد و دستگاه جریان الکتریکی کوتاه مدت را ثبت کرد. دلیل وقوع، که ناشی از حرکت اینرسی ذرات باردار آزاد بین گره های شبکه کریستالی فلزی است. از آنجایی که جهت سرعت اولیه و جهت جریان حاصل از تجربه مشخص است، علامت بار حامل ها را می توان یافت: معلوم می شود که منفی است. در نتیجه، حامل های بار آزاد در یک فلز، الکترون های آزاد هستند. با انحراف سوزن گالوانومتر، می توان میزان بار الکتریکی جاری در مدار را قضاوت کرد. تجربه این نظریه را تایید کرد. پیروزی تئوری کلاسیک الکتریسیته اتفاق افتاد.

جریان الکتریکی در هادی های فلزی حرکت منظم الکترون های آزاد تحت تأثیر میدان الکتریکی است
اگر میدان الکتریکی در رسانا وجود نداشته باشد، الکترون ها به طور تصادفی حرکت می کنند، شبیه به حرکت مولکول های گازها یا مایعات. در هر لحظه از زمان، سرعت الکترون های مختلف از نظر قدر و جهت متفاوت است. اگر میدان الکتریکی در هادی ایجاد شود، الکترون ها با حفظ حرکت آشفته خود، شروع به جابجایی به سمت قطب مثبت منبع می کنند. همراه با حرکت تصادفی الکترون ها، انتقال مرتب آنها - رانش - نیز به وجود می آید.

سرعت حرکت منظم الکترون ها در یک رسانا تحت تأثیر میدان الکتریکی چندین میلی متر در ثانیه و گاهی حتی کمتر است. اما به محض اینکه میدان الکتریکی در هادی پدید می آید، با سرعت فوق العاده ای نزدیک به سرعت نور در خلاء (300000 کیلومتر بر ثانیه) در تمام طول هادی گسترش می یابد.
همزمان با انتشار میدان الکتریکی، تمام الکترون ها در تمام طول هادی شروع به حرکت در یک جهت می کنند. بنابراین، به عنوان مثال، هنگامی که مدار یک لامپ الکتریکی بسته می شود، الکترون های موجود در مارپیچ لامپ نیز به طور منظم شروع به حرکت می کنند.
مقایسه جریان الکتریکی با جریان آب در لوله آب و توزیع میدان الکتریکی با توزیع فشار آب به درک این موضوع کمک می کند. هنگامی که آب به یک برج آب بالا می رود، فشار (فشار) آب بسیار سریع در کل سیستم تامین آب پخش می شود. وقتی شیر آب را باز می کنیم، آب از قبل تحت فشار است و شروع به جریان می کند. اما آبی که در آن بود از شیر آب جاری می شود و آب برج خیلی دیرتر به شیر آب می رسد زیرا... حرکت آب با سرعت کمتری نسبت به گسترش فشار اتفاق می افتد.
وقتی از سرعت انتشار جریان الکتریکی در یک هادی صحبت می کنیم، منظور سرعت انتشار میدان الکتریکی در طول هادی است.
به عنوان مثال، یک سیگنال الکتریکی ارسال شده در طول سیم از مسکو به ولادی وستوک (s = 8000 کیلومتر)، تقریباً در 0.03 ثانیه به آنجا می رسد.

یک لحظه استراحت.

بچه ها، یک بار از سقراط متفکر بزرگ پرسیده شد که به نظر او راحت ترین زندگی چیست؟ او پاسخ داد که آسان ترین کار این است که به دیگران یاد بدهی، اما سخت ترین کار این است که خودت را بشناسی.

در درس فیزیک در مورد درک طبیعت صحبت می کنیم. اما امروز بیایید با خود صحبت کنیم. دنیای اطرافمان را چگونه درک می کنیم؟ به عنوان هنرمند یا به عنوان متفکر؟.

    بایستید، دستان خود را بالا بیاورید، دراز کنید.

    انگشتان خود را در هم ببندید.

    ببینید کدام انگشت دست چپ یا راست شما در بالا قرار دارد؟ نتیجه "L" یا "P" را بنویسید

    دست های خود را روی سینه خود ضربدر کنید. ("ژست ناپلئون") کدام دست در بالاست؟

    یک دور تشویق کنید. کدام دست بالاست؟

بیایید خلاصه کنیم.

با توجه به اینکه نتیجه «LLL» با تیپ هنری شخصیت و «PPP» با نوع تفکر مطابقت دارد.

چه نوع تفکری در کلاس شما غالب است؟

چندین "هنرمند"، چندین "متفکر" وجود دارد و بیشتر بچه ها افرادی هستند که به طور هماهنگ توسعه یافته اند که دارای تفکر منطقی و تخیلی هستند.

و اکنون می توانید به درک دنیای بیرون بروید. تموم شد

جریان الکتریکی در فلزات بیایید به بلوک بعدی "عملکردهای جریان الکتریکی" برویم.

مطالعه مواد جدید "عمل جریان الکتریکی".

ما نمی‌توانیم الکترون‌ها را در یک رسانای فلزی ببینیم. ما می توانیم وجود جریان در مدار را با پدیده های مختلفی که جریان الکتریکی ایجاد می کند قضاوت کنیم. چنین پدیده هایی را کنش های جاری می نامند.

اثر حرارتی جریان. (شماره اسلاید،) دیسک برنامه درس فیزیک پایه هشتم مدرسه مجازی سیریل و متدیوس. درس 08 (نقطه 7.9)

اثر شیمیایی جریان عمل شیمیایی el. جریان برای اولین بار در سال 1800 کشف شد.

تجربه. بیایید آزمایشی را با محلول سولفات مس انجام دهیم. دو الکترود کربن را در آب مقطر قرار داده و مدار را ببندید. مشاهده می کنیم که ال. نور روشن نمی شود محلول سولفات مس را می گیریم و آن را به منبع جریان وصل می کنیم. چراغ برق روشن می شود.

نتیجه. شیمیایی اثر جریان به این صورت است که در برخی محلول های اسیدها (نمک ها، قلیاها) وقتی جریان الکتریکی از آنها عبور می کند، ترشح مواد مشاهده می شود. مواد موجود در محلول بر روی الکترودهای غوطه ور در این محلول رسوب می کنند. هنگامی که جریان از محلول سولفات مس (CuSo4) عبور می کند، مس خالص (Cu) در الکترود دارای بار منفی آزاد می شود. این برای به دست آوردن فلزات خالص استفاده می شود.

آلومینیوم از طریق الکترولیز (این تنها روش صنعتی تولید آن است)، فلزات شیمیایی خالص و آبکاری نیکل، آبکاری کروم و آبکاری طلا انجام می شود.

برای محافظت از فلزات در برابر خوردگی، سطح آنها را اغلب با فلزاتی که به سختی اکسید می شوند، می پوشانند، یعنی آبکاری نیکل یا کروم انجام می شود. این فرآیند آبکاری الکتریکی نامیده می شود.

اثر مغناطیسی جریان

تجربه. یک سیم پیچ با هسته آهنی را به مدار متصل می کنیم و جاذبه اجسام فلزی را مشاهده می کنیم.

استفاده از عمل مغناطیسی جریان در گالوانومترها.

شماره اسلاید

گالوانومتر. تعیین شماتیک

تلفیق مطالب مورد مطالعه.

بهفیلسوف چینی کنفوسیوس یک بار گفت، انگار برای من و تو

"داشتن استعداد طبیعی خوب است، اما ورزش، دوستان من، بیش از استعداد طبیعی به ما می دهد."

یک ضرب المثل روسی می گوید: "یادگیری همیشه مفید است."

چرا نباید با دست خالی سیم های برق را لمس کرد؟

(رطوبت دست ها همیشه حاوی محلولی از املاح مختلف بوده و الکترولیت می باشد. بنابراین تماس خوبی بین سیم ها و پوست ایجاد می کند).

بچه ها، من گزیده ای از داستان K. G. Paustovsky "The Gift" را برای شما می خوانم.

«جنگل‌بان مردی حیله‌گر است، زمانی که در مسکو زندگی می‌کرد، می‌گویند او غذای خود را با جریان برق می‌پخت. آیا این می تواند باشد یا نه؟

روبن پاسخ داد: «شاید.

شاید، شاید! - کودک از او تقلید کرد. -آیا این جریان الکتریکی را دیده اید؟ چگونه او را دیدی در حالی که دید مانند هوا ندارد؟»

? چگونه برای پدربزرگتان توضیح می دهید که جریان الکتریکی چیست؟ و چگونه می توان با آن غذا پخت؟

تکلیف خانه. پاراگراف 34.35 لیتر شماره 1260، 1261. یک شعر یا معما در مورد ایمیل بیایید. جریان یا نقاشی

فلزات در حالت جامد ساختار کریستالی دارند.
مدل یک فلز یک شبکه کریستالی است که در گره های آن ذرات حرکت نوسانی آشفته ای انجام می دهند.

توجه کن!

یون های مثبت در گره های شبکه کریستالی قرار دارند. الکترون های آزاد در فضای بین آنها حرکت می کنند.

بار منفی تمام الکترون های آزاد از نظر مقدار مطلق برابر با بار مثبت همه یون های شبکه است. بنابراین، در شرایط عادی، فلز از نظر الکتریکی خنثی است. الکترون های آزاد به طور تصادفی در آن حرکت می کنند. اگر میدان الکتریکی را در یک فلز ایجاد کنید، الکترون‌های آزاد شروع به حرکت در جهت (منظم) می‌کنند. جریان الکتریکی رخ خواهد داد. با این حال، حرکت تصادفی الکترون ها باقی می ماند.

توجه کن!

جریان الکتریکی در فلزات حرکت منظم الکترون های آزاد است.

سرعت الکترون ها در یک رسانا تحت تأثیر میدان الکتریکی چقدر است؟ کوچک است - فقط چند میلی متر در ثانیه، و گاهی اوقات حتی کمتر.
اگر میدان الکتریکی در یک رسانا ایجاد شود، با سرعت بسیار زیاد در تمام طول رسانا پخش می شود (نزدیک به سرعت نور - 300000 کیلومتر بر ثانیه در همان زمان، الکترون ها شروع به حرکت در یک جهت در طول کل می کنند). طول هادی
آزمایش ها ثابت کرده اند که جریان در فلزات توسط الکترون ها ایجاد می شود. آزمایش ماندلشتام و پاپالکسی در سال 1916 انجام شد. هدف از این آزمایش بررسی این بود که آیا حامل جریان الکتریکی، الکترون، جرم دارد یا خیر. اگر یک الکترون جرم داشته باشد، باید از قوانین مکانیک، به ویژه قانون اینرسی پیروی کند. به عنوان مثال، اگر یک رسانای متحرک به شدت ترمز شود، الکترون‌ها برای مدتی با اینرسی به حرکت خود در همان جهت ادامه می‌دهند.
برای این آزمایش، محققان یک سیم پیچ را با جریان چرخانده و سپس به طور ناگهانی آن را متوقف کردند. افزایش جریان حاصل با استفاده از تلفن ثبت شد.
ماندلشتام و پاپالکسی با کلیک کردن بر جریان تلفن، دریافتند که الکترون جرم دارد. اما آنها نتوانستند این جرم را اندازه گیری کنند. بنابراین، این تجربه از کیفیت بالایی برخوردار است. بعدها، فیزیکدانان آمریکایی، تولمن و استوارت، با استفاده از همان ایده چرخش یک سیم پیچ، جرم یک الکترون را اندازه گرفتند. برای انجام این کار، آنها باری را که هنگام ترمز سیم پیچ در پایانه های آن ظاهر می شود، اندازه گیری کردند.

جریان الکتریکی نه تنها در فلزات، بلکه در رسانه های دیگر نیز وجود دارد: در نیمه هادی ها، گازها و محلول های الکترولیت. حامل های شارژ الکتریکی در محیط های مختلف متفاوت هستند.

توجه کن!

بنابراین، در محلول های الکترولیت ها (نمک ها، اسیدها و قلیایی ها) حامل ها یون های مثبت و منفی هستند، در گازها - یون های مثبت و منفی، و همچنین الکترون ها. در نیمه هادی ها، حامل های بار الکترون ها و حفره ها هستند (حفره یک ذره اختراعی برای توضیح مکانیسم رسانایی است؛ در واقع فضای آزاد است که توسط الکترون اشغال نشده است).

دستگاه های نیمه هادی از نیمه هادی ها ساخته می شوند. در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:

فوتوسل

مقاومت نوری

فتودیودها

مدارهای مجتمع

ترانزیستورها

نیمه هادی ها در دماهای پایین جریان الکتریکی را هدایت نمی کنند، به عنوان مثال. دی الکتریک هستند. با افزایش دما، تعداد حامل های بار الکتریکی افزایش می یابد و نیمه هادی تبدیل به هادی می شود. چرا این اتفاق می افتد؟ الکترون های ظرفیتی که در لایه بیرونی اتم قرار دارند آزاد می شوند و تحت تأثیر میدان الکتریکی جریان الکتریکی در نیمه هادی ایجاد می شود. فرآیند مشابهی در یک نیمه هادی زمانی رخ می دهد که در معرض نور، ناخالصی ها و غیره قرار گیرد.
تغییر رسانایی الکتریکی نیمه هادی ها تحت تأثیر دما، امکان استفاده از آنها را به عنوان دماسنج فراهم می کند.

تغییر رسانایی الکتریکی نیمه هادی ها تحت تأثیر نور در مقاومت نوری استفاده می شود. آنها برای سیگنال دهی، برای کنترل از راه دور فرآیندهای تولید، و برای مرتب سازی قطعات استفاده می شوند. در شرایط اضطراری، آنها به شما اجازه می دهند تا به طور خودکار ماشین ها و نوار نقاله ها را متوقف کنید و از حوادث جلوگیری کنید.

از نظر تاریخی موارد زیر پذیرفته شده است:

جهت جریان با جهت حرکت بارهای مثبت در هادی منطبق است.

علاوه بر این، اگر تنها حامل‌های جریان ذرات با بار منفی (مثلاً الکترون‌های یک فلز) باشند، جهت جریان مخالف جهت حرکت الکترون‌ها است.

عبور جریان از یک هادی با اقدامات زیر همراه است:

مغناطیسی (در همه رساناها مشاهده می شود).

با استفاده از این ویژگی، می توانید محل قطع شدن سیم فاز را با استفاده از دستگاه هایی که به تغییرات میدان الکترومغناطیسی پاسخ می دهند، به عنوان مثال، یک پیچ گوشتی نشانگر با یک آشکارساز فاز، پیدا کنید.

اگر یک قاب سیمی که از طریق آن جریان جریان دارد بین قطب های آهنربا قرار گیرد، شروع به چرخش می کند. این پدیده در دستگاه گالوانومتر استفاده می شود.

سوزن گالوانومتر به یک سیم پیچ متحرک که در میدان مغناطیسی قرار دارد وصل می شود. وقتی جریان از سیم پیچ عبور می کند، سوزن منحرف می شود. بنابراین با استفاده از گالوانومتر می توان نتیجه گرفت که در مدار جریان دارد. اثر مغناطیسی جریان بدون توجه به وضعیت تجمع ماده خود را نشان می دهد. هنگامی که کلید بسته است، می توانید مشاهده کنید که چگونه سیم پیچ خورده در اطراف ناخن شروع به جذب اجسام کوچک آهنی می کند.

تقریباً تمام فلزات را می توان به عنوان رسانای جریان الکتریکی در نظر گرفت. این به دلیل ساختار آنها است که یک شبکه فضایی کریستالی است. گره های این شبکه با مراکز یون های مثبت منطبق است که در اطراف آنها حرکت آشفته الکترون های آزاد مشاهده می شود. این پدیده رسانایی را توضیح می دهد که به دلیل آن استفاده از جریان الکتریکی در فلزات بسیار گسترده شده است.

خواص فیزیکی فلزات

خواص فلزات کاملاً به ساختار داخلی آنها بستگی دارد. حالت جامد فلزات یک شبکه کریستالی فضایی است که در آن کریستال ها به صورت منظم چیده شده اند. همانطور که قبلا ذکر شد، حرکت الکترون های آزاد بین گره های شبکه کریستالی مشاهده می شود.

قدر مطلق بارهای منفی آنها با بار مثبت همه یون های واقع در محل شبکه کریستالی منطبق است. هنگامی که جریان الکتریکی عبور می کند، یون ها در جای خود باقی می مانند. حرکت الکترون های آزاد وجود دارد که در هر ماده ای یکسان است.

جریان الکتریکی در فلزات: کاربرد

این واقعیت که فلزات حاوی الکترون هایی هستند که جریان را هدایت می کنند، مدت ها پیش ثابت شده است. اول از همه، این خواص مفید در هنگام انتقال برق از منابع به مصرف کنندگان استفاده می شود. عملکرد ژنراتورها و موتورهای الکتریکی نیز بر اساس خواص فیزیکی فلزات است. همچنین در انواع وسایل گرمایشی که برای تولید صنعتی و مصارف خانگی در نظر گرفته شده اند استفاده می شود.

بنابراین، جریان الکتریکی در فلزات، حرکت منظم الکترون‌های آزاد است که تحت تأثیر میدان الکتریکی قرار می‌گیرند. در غیاب آن، حرکت الکترون ها مانند حرکت مولکول های مایعات یا گازها بی نظم می شود. اما اگر میدان الکتریکی در هادی وجود داشته باشد، الکترون ها به قطب مثبت منبع جریان می روند، یعنی حرکت آنها منظم می شود.

خود الکترون‌ها در یک رسانا با سرعت کم حرکت می‌کنند، برخلاف میدان الکتریکی که در یک رسانا با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند. این مقدار است که به عنوان نشانگر سرعت انتشار در .

جریان الکتریکی در فلز: رسانایی الکترون

هدف از درس: ادامه مطالعه ماهیت جریان الکتریکی در فلزات، بررسی تجربی اثر جریان الکتریکی.

اهداف درس:

  • آموزشی –شکل گیری دیدگاه های مشترک در مورد ماهیت جریان الکتریکی، شکل گیری توانایی کار با مدارهای الکتریکی و مونتاژ مدارهای الکتریکی.
  • رشدی- توسعه توانایی یافتن اشتباهات و جلوگیری از آنها هنگام به کارگیری دانش در عمل، و همچنین توضیح منطقی پدیده های جدید، به کارگیری دانش خود در موقعیت های غیر استاندارد.
  • آموزشی –احساس عشق به وطن خود را در خود پرورش دهید، توانایی تمرکز توجه، گفتگو و دفاع از عقیده خود را با دلیل ایجاد کنید.

تجهیزات و مواد: منابع جریان، لامپ برق چراغ قوه، زنگ برق، کلید، سیم های تامین، محلول سولفات مس، آهنربای الکتریکی، صفحات مس و روی، مدل شبکه کریستالی، گالوانومتر.

TSO: کامپیوتر ارائه, پروژکتور چند رسانه ای.

دموها:

  1. مونتاژ مدارهای الکتریکی ساده
  2. آزاد شدن مس در طی الکترولیز CuSO4.
  3. عمل یک سیم پیچ حامل جریان مانند یک آهنربای الکتریکی است.
  4. به دست آوردن منبع جریان با استفاده از لیمو و صفحه مسی و روی.

طرح درس.

  1. به روز رسانی دانش پایه - 10 دقیقه.
  2. مطالعه ماده جدید "جریان الکتریکی در فلزات" - 10 دقیقه.
  3. ادغام - 3 دقیقه.
  4. دقیقه استراحت - 1 دقیقه
  5. مطالعه مطالب جدید "عمل جریان الکتریکی". 12 دقیقه
  6. ادغام - 5 دقیقه.
  7. تکالیف - 2 دقیقه
  8. خلاصه درس - 2 دقیقه

در طول کلاس ها

1. به روز رسانی دانش پایه - 10 دقیقه.

- سلام بچه ها امروز به مطالعه موضوع "جریان الکتریکی" ادامه خواهیم داد.

برای یادآوری موضوعات مطرح شده، اجازه دهید به سوالات زیر پاسخ دهیم

1) جریان الکتریکی به چه چیزی گفته می شود؟

پاسخ استاندارد حرکت منظم ذرات.

2) برای وجود جریان الکتریکی در مدار چه چیزی لازم است یا عناصر مدار را نام ببرید؟

E. پاسخ. منبع جریان، هادی ها، مصرف کننده فعلی و همه این عناصر باید بسته شوند.

3) کار با نمودارها.

حال بیایید بررسی کنیم که چگونه بی نظمی در طراحی مدارهای الکتریکی را می بینید.

پیش روی شما دو ایمیل است. مدارهایی که نمودارهای آنها روی صفحه نمایش داده می شود.

1. چرا لامپ کار در مدار اول با بسته شدن کلید روشن نمی شود؟ (عکس. 1)

پاسخ دانش آموز

پاسخ استانداردمدار الکتریکی قطع است. برای روشن شدن لامپ باید جریان الکتریکی در مدار وجود داشته باشد و این در مدار بسته ای که فقط از هادی های الکتریکی تشکیل شده است امکان پذیر است.

معلم.هادی ها با غیر هادی ها یا عایق ها چه تفاوتی دارند؟

پاسخ دانش آموز

پاسخ استانداردرساناها اجسامی هستند که بارهای الکتریکی می توانند از طریق آنها از یک جسم باردار به یک جسم بدون بار عبور کنند. اما در عایق ها چنین انتقالی غیرممکن است و لامپ روشن می شود.

دانش آموزی که پاسخ صحیح داده است دعوت می شود و با رفع شکاف، پاسخ صحیح را نشان می دهد. لامپ روشن می شود.

2. چرا وقتی مدار بسته است زنگ در مدار دوم به صدا در نمی آید؟ (شکل 2)

پاسخ دانش آموز

پاسخ استانداردبرای تولید جریان الکتریکی در هادی باید میدان الکتریکی در آن ایجاد شود. تحت تأثیر این میدان، ذرات باردار آزاد به طور منظم شروع به حرکت خواهند کرد و این یک جریان الکتریکی است. یک میدان الکتریکی در هادی ها ایجاد می شود و می تواند برای مدت طولانی توسط منابع میدان الکتریکی حفظ شود. مدار الکتریکی باید منبع جریان داشته باشد. مدار را به منبع جریان وصل می کنیم و زنگ به صدا در می آید.

دانش آموزی که پاسخ صحیح داده است دعوت می شود و با اتصال منبع جریان به مدار، پاسخ صحیح را نشان می دهد.

معلمبچه ها، ما یک مدار کار را مشاهده کردیم. به من بگویید، آیا می توانید با نگاه کردن به سیم ها متوجه شوید که در اینجا جریان دارد؟

پاسخ دانش آموز

پاسخ منفی است، زیرا ما شاهد حرکت اتهام نیستیم.

معلمو بنابراین، برای دریافت پاسخ دقیق به این سوال، به بررسی یک موضوع جدید خواهیم پرداخت.

2. یادگیری چیزهای جدیدماده "جریان الکتریکی در فلزات" - 10 دقیقه .

اسلاید موضوع درس ما: "جریان الکتریکی در فلزات. اعمال جریان الکتریکی"

بچه ها، چه کسی می داند که اگر به طور تصادفی با یک وسیله الکتریکی که دارای انرژی است تماس بگیرید، چگونه می توانید از اثرات جریان الکتریکی جلوگیری کنید؟

پاسخ استاندارداین نیاز به زمین دارد، زیرا زمین یک رسانا است و به دلیل اندازه عظیم خود می تواند بار زیادی را در خود نگه دارد.

معلم.زمین از چه موادی ساخته شده است؟

پاسخ دانش آموز

پاسخ استانداردزمین از فلز ساخته شده است.

معلم.پس از مطالعه مبحث جدید "جریان الکتریکی در فلزات" به چرایی ترجیح این مواد پاسخ خواهیم داد. موضوع درس را در دفتر خود بنویسید.

بنابراین، گفتگوی ما بر روی فلزات متمرکز خواهد شد. معروف ترین تعاریف اولیه فلز در اواسط قرن 18 توسط M.V. لومونوسوف: "فلز یک بدنه سبک است که می توان آن را جعل کرد. تنها شش بدن از این قبیل وجود دارد: طلا، نقره، مس، قلع، آهن و سرب. دو قرن و نیم بعد، چیزهای زیادی در مورد فلزات شناخته شده است. بیش از 75٪ از تمام عناصر جدول D.I مندلیف فلزات هستند و یافتن یک تعریف کاملاً دقیق برای فلزات کار تقریباً ناامیدکننده ای است.

بنابراین، امروزه، در حالت کلی، می توانیم از تعریف M.V. Lomonosov، اولین دانشمند روسی - یک دانشمند طبیعی با اهمیت جهانی استفاده کنیم و سه ویژگی دیگر را به دو ویژگی اول که او پیشنهاد کرده است اضافه کنیم. شما با تمام خواص فلزات آشنا خواهید شد. بیایید شروع به آشنایی با یکی از آنها کنیم - هدایت الکتریکی.

بیایید ساختار فلزات را به یاد بیاوریم. مدل یک فلز یک شبکه کریستالی است که در گره های آن ذرات حرکت نوسانی آشفته ای انجام می دهند. (مدلی از شبکه کریستالی ارائه شده و تصویری از مدلی از ساختار فلزات روی صفحه نمایش داده می شود).

فلزات در حالت جامد دارای ساختار کریستالی هستند. ذرات در کریستال ها به ترتیب خاصی چیده شده اند و یک شبکه فضایی (کریستالی) را تشکیل می دهند. همانطور که می دانید، در هر فلزی برخی از الکترون های ظرفیتی مکان خود را در اتم ترک می کنند، در نتیجه اتم به یون مثبت تبدیل می شود. یون های مثبت در گره های شبکه کریستالی فلزی قرار دارند و الکترون های آزاد (گاز الکترون) در فضای بین آنها حرکت می کنند، یعنی. با هسته اتم های آنها مرتبط نیست.

بار منفی تمام الکترون های آزاد از نظر مقدار مطلق برابر با بار مثبت همه یون های شبکه است. بنابراین، در شرایط عادی، فلز از نظر الکتریکی خنثی است.

چه بارهای الکتریکی تحت تأثیر میدان الکتریکی در هادی های فلزی حرکت می کنند؟ می توان فرض کرد که الکترون های آزاد تحت تأثیر میدان الکتریکی حرکت می کنند. اما این فرض ما نیاز به اثبات دارد.

در سال 1899، K. Rikke در پست تراموا در اشتوتگارت، سه سیلندر فشرده را به صورت سری با انتهای یکدیگر به سیم اصلی تغذیه خطوط تراموا متصل کرد. دو قسمت بیرونی مسی و وسطی آلومینیومی بود.

جریان الکتریکی بیش از یک سال از این سیلندرها عبور می کرد. پس از انجام تجزیه و تحلیل کامل از محل تماس سیلندرها، K. Rikke اتم های آلومینیوم را در مس پیدا نکرد، و هیچ اتم مس در آلومینیوم، یعنی انتشار رخ نداد. بنابراین، او به طور تجربی ثابت کرد که وقتی جریان الکتریکی از یک هادی عبور می کند، یون ها حرکت نمی کنند. در نتیجه، فقط الکترون های آزاد حرکت می کنند، و آنها برای همه مواد یکسان هستند.

تایید نهایی این واقعیت آزمایشی بود که در سال 1913 توسط فیزیکدانان کشورمان L.I. ماندلشتام و N.D. پاپالکسی، و همچنین فیزیکدانان آمریکایی بی. استوارت و آر. تولمن. به تصویر روی صفحه نگاه کنید. اسلاید

دانشمندان باعث شدند که یک سیم پیچ چند چرخشی خیلی سریع حول محور خود بچرخد. سپس با ترمز شدید سیم پیچ، انتهای آن به گالوانومتر متصل شد و دستگاه جریان الکتریکی کوتاه مدت را ثبت کرد. دلیل وقوع، که ناشی از حرکت اینرسی ذرات باردار آزاد بین گره های شبکه کریستالی فلزی است. از آنجایی که جهت سرعت اولیه و جهت جریان حاصل از تجربه مشخص است، علامت بار حامل ها را می توان یافت: معلوم می شود که منفی است. در نتیجه، حامل های بار آزاد در یک فلز، الکترون های آزاد هستند. با انحراف سوزن گالوانومتر، می توان میزان بار الکتریکی جاری در مدار را قضاوت کرد. تجربه این نظریه را تایید کرد. پیروزی تئوری کلاسیک الکتریسیته اتفاق افتاد.

جریان الکتریکی در هادی های فلزی حرکت منظم الکترون های آزاد تحت تأثیر میدان الکتریکی است

اگر میدان الکتریکی در رسانا وجود نداشته باشد، الکترون ها به طور تصادفی حرکت می کنند، شبیه به حرکت مولکول های گازها یا مایعات. در هر لحظه از زمان، سرعت الکترون های مختلف از نظر قدر و جهت متفاوت است. اگر میدان الکتریکی در هادی ایجاد شود، الکترون ها با حفظ حرکت آشفته خود، شروع به جابجایی به سمت قطب مثبت منبع می کنند. همراه با حرکت تصادفی الکترون ها، انتقال مرتب آنها - رانش - نیز به وجود می آید.

سرعت حرکت منظم الکترون ها در یک رسانا تحت تأثیر میدان الکتریکی چندین میلی متر در ثانیه و گاهی حتی کمتر است. اما به محض اینکه میدان الکتریکی در هادی پدید می آید، با سرعت فوق العاده ای نزدیک به سرعت نور در خلاء (300000 کیلومتر بر ثانیه) در تمام طول هادی گسترش می یابد.

همزمان با انتشار میدان الکتریکی، تمام الکترون ها در تمام طول هادی شروع به حرکت در یک جهت می کنند. بنابراین، به عنوان مثال، هنگامی که مدار یک لامپ الکتریکی بسته می شود، الکترون های موجود در مارپیچ لامپ نیز به طور منظم شروع به حرکت می کنند.

مقایسه جریان الکتریکی با جریان آب در لوله آب و گسترش میدان الکتریکی با گسترش فشار آب به شما در درک این موضوع کمک می کند. هنگامی که آب به یک برج آب بالا می رود، فشار (فشار) آب بسیار سریع در کل سیستم تامین آب پخش می شود. وقتی شیر آب را باز می کنیم، آب از قبل تحت فشار است و شروع به جریان می کند. اما آبی که در آن بود از شیر آب جاری می شود و آب برج خیلی دیرتر به شیر آب می رسد زیرا... حرکت آب با سرعت کمتری نسبت به گسترش فشار اتفاق می افتد.

وقتی از سرعت انتشار جریان الکتریکی در یک هادی صحبت می کنیم، منظور سرعت انتشار میدان الکتریکی در طول هادی است.

برای مثال، یک سیگنال الکتریکی که از مسکو به ولادی وستوک (8000 کیلومتر) در امتداد سیم‌ها ارسال می‌شود، تقریباً در 0.03 ثانیه به آنجا می‌رسد.

یک لحظه استراحت.

بچه ها، یک بار از سقراط متفکر بزرگ پرسیده شد که به نظر او راحت ترین زندگی چیست؟ او پاسخ داد که آسان ترین کار این است که به دیگران یاد بدهی، اما سخت ترین کار این است که خودت را بشناسی.

در درس فیزیک در مورد درک طبیعت صحبت می کنیم. اما امروز بیایید با خود صحبت کنیم. دنیای اطرافمان را چگونه درک می کنیم؟ به عنوان هنرمند یا متفکر؟

  1. بایستید، دستان خود را بالا بیاورید، دراز کنید.
  2. انگشتان خود را در هم ببندید.
  3. ببینید کدام انگشت دست چپ یا راست شما در بالا قرار دارد؟ نتیجه "L" یا "P" را بنویسید
  4. دست های خود را روی سینه خود ضربدر کنید. ("ژست ناپلئون") کدام دست در بالاست؟
  5. یک دور تشویق کنید. کدام دست بالاست؟

بیایید خلاصه کنیم.

با توجه به اینکه نتیجه «LLL» با تیپ هنری شخصیت و «PPP» با نوع تفکر مطابقت دارد.

چه نوع تفکری در کلاس شما غالب است؟

چندین "هنرمند"، چندین "متفکر" وجود دارد و بیشتر بچه ها افرادی هستند که به طور هماهنگ توسعه یافته اند که دارای تفکر منطقی و تخیلی هستند.

و اکنون می توانید به درک دنیای بیرون بروید.

جریان الکتریکی در فلزات بیایید به بلوک بعدی "عملکردهای جریان الکتریکی" برویم.

مطالعه مواد جدید "عمل جریان الکتریکی"

ما نمی‌توانیم الکترون‌ها را در یک رسانای فلزی ببینیم. ما می توانیم وجود جریان در مدار را با پدیده های مختلفی که جریان الکتریکی ایجاد می کند قضاوت کنیم. چنین پدیده هایی را کنش های جاری می نامند. مشاهده برخی از این اقدامات به صورت تجربی آسان است.

اثر حرارتی جریان. (اسلاید)

اثر شیمیایی جریان عمل شیمیایی el. جریان برای اولین بار در سال 1800 کشف شد (اسلاید)

تجربه. بیایید آزمایشی را با محلول سولفات مس انجام دهیم. دو الکترود کربن را در آب مقطر قرار داده و مدار را ببندید. مشاهده می کنیم که ال. نور روشن نمی شود محلول سولفات مس را می گیریم و آن را به منبع جریان وصل می کنیم. چراغ برق روشن می شود.

نتیجه. شیمیایی اثر جریان به این صورت است که در برخی محلول های اسیدها (نمک ها، قلیاها) وقتی جریان الکتریکی از آنها عبور می کند، ترشح مواد مشاهده می شود. مواد موجود در محلول بر روی الکترودهای غوطه ور در این محلول رسوب می کنند. هنگامی که جریان از محلول سولفات مس (CuSo4) عبور می کند، مس خالص (Cu) در الکترود دارای بار منفی آزاد می شود. این برای به دست آوردن فلزات خالص استفاده می شود.

آلومینیوم از طریق الکترولیز (این تنها روش صنعتی تولید آن است)، فلزات شیمیایی خالص، آبکاری نیکل، آبکاری کروم و آبکاری طلا انجام می شود.

برای محافظت از فلزات در برابر خوردگی، سطح آنها را اغلب با فلزاتی که به سختی اکسید می شوند، می پوشانند، یعنی آبکاری نیکل یا کروم انجام می شود. این فرآیند آبکاری الکتریکی نامیده می شود.

اثر مغناطیسی جریان اسلاید

تجربه. یک سیم پیچ با هسته آهنی را به مدار متصل می کنیم و جاذبه اجسام فلزی را مشاهده می کنیم.

استفاده از عمل مغناطیسی جریان در گالوانومترها.

اسلاید

گالوانومتر. تعیین شماتیک

تلفیق مطالب مورد مطالعه.

ما مشکلات را با توجه به مجموعه مسائل توسط V.I حل می کنیم. لوکاشیک

  1. №1248
  2. №1250
  3. ? چرا نباید با دست خالی سیم های برق را لمس کرد؟

(رطوبت دست ها همیشه حاوی محلولی از املاح مختلف بوده و الکترولیت می باشد. بنابراین تماس خوبی بین سیم ها و پوست ایجاد می کند).

با تجزیه و تحلیل پاسخ های دانش آموزان نمره می دهیم.

تکلیف خانه. پاراگراف 34، 35 لیتر. شماره 1260، 1261. طرحی برای کنترل تماس از دو نقطه (بچه ها) ارائه دهید.