8 класс. 2 четверть. Физика.

8 класс. 2 четверть. Физика.

Электрическая цепь — это...

Комментарии преподавателя

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Для того чтобы создать электрический ток, необходимо составить замкнутую электрическую цепь из электрических приборов.

Элементы электрической цепи соединяются проводами и подключаются к источнику питания.
Самая простая электрическая цепь состоит из :

1. источника тока  
2. потребителя электроэнергии (лампа, электроплитка, электродвигатель, электробытовые приборы)
3. замыкающего и размыкающего устройства (выключатель, кнопка, рубильник)
4. соединительных проводов  


Чертежи, на которых показано, как электрические приборы соединены в цепь, называются электрическими схемами.

На электрических схемах все элементы электрической цепи имеют условные обозначения.


 

1 - гальванический элемент.  
2 - батарея элементов  
3 - соединение проводов  
4 - пересечение проводов на схеме без соединения  
5 - зажимы для подключения  
6 - ключ  
7 - электрическая лампа  
8 - электрический звонок  
9 - резистор ( или иначе "сопротивление2)  
10- нагревательный элемент  
11 - предохранитель  

РЕОСТАТ

Существуют сопротивления, величину которых можно плавно изменять.
Это могут быть переменные резисторы или сопротивления, называемые реостатами.



Таким образом, реостаты - это приборы, сопротивление которых можно регулировать.
Они применяются тогда, когда необходимо менять силу тока в цепи.
Реостат отличается от переменного резистора своей конструкцией и большой мощностью.

На электрической схеме реостат имеет своё условное обозначение:

С помощью перемещаемого движка ( 2 ) можно увеличивать или уменьшать величину сопротивления ( между контактами 1 и 2 ), включаемого в электрическую цепь.

Попробуй, глядя на рисунок, выяснить для себя в какую сторону надо перемещать движок, чтобы:
а) увеличить сопротивление, включенное в цепь?
б) уменьшить сопротивление?
Умение пользоваться реостатом пригодится тебе для проведения лабораторных работ.
Приготовься к этому заранее!

Электрический ток в металлах

Металлы в твёрдом состоянии, как известно, имеют кристаллическое строение. Частицы в кристаллах расположены в определённом порядке, образуя пространственную (кристаллическую) решётку.

В узлах кристаллической решётки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны. Свободные электроны не связаны с ядрами своих атомов (рис.).

Кристаллическая решётка металла

Рис.  Кристаллическая решётка металла

Отрицательный заряд всех свободных электронов по абсолютному значению равен положительному заряду всех ионов решётки. Поэтому в обычных условиях металл электрически нейтрален. Свободные электроны в нём движутся беспорядочно. Но если в металле создать электрическое поле, то свободные электроны начнут двигаться направленно под действием электрических сил. Возникнет электрический ток. Беспорядочное движение электронов при этом сохраняется, подобно тому как сохраняется беспорядочное движение в стайке мошкары, когда под действием ветра она перемещается в одном направлении.

Итак, электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

Мандельштам Леонид Исаакович (1879—1944)
Российский физик, академик. Внёс существенный вклад в развитие радиофизики и радиотехники.

Папалекси Николай Дмитриевич  Папалекси Николай Дмитриевич (1880—1947)
Российский физик, академик. Занимался исследованиями в области радиотехники, радиофизики, радиоастрономии.

Доказательством того, что ток в металлах обусловлен электронами, явились опыты физиков нашей страны Леонида Исааковича Мандельштама и Николая Дмитриевича Папалекси, а также американских физиков Бальфура Стюарта и Роберта Толмена.

Скорость движения самих электронов в проводнике под действием электрического поля невелика — несколько миллиметров в секунду, а иногда и еще меньше. Но как только в проводнике возникает электрическое поле, оно с огромной скоростью, близкой к скорости света в вакууме (300 000 км/с), распространяется по всей длине проводника.

Одновременно с распространением электрического поля все электроны начинают двигаться в одном направлении по всей длине проводника. Так, например, при замыкании цепи электрической лампы в упорядоченное движение приходят и электроны, имеющиеся в спирали лампы.

Понять это поможет сравнение электрического тока с течением воды в водопроводе, а распространения электрического поля — с распространением давления воды. При подъёме воды в водонапорную башню давление (напор) воды очень быстро распространяется по всей водопроводной системе. Когда мы открываем кран, то вода уже находится под давлением и сразу начинает течь. Но из крана течёт та вода, которая была в нём, а вода из башни дойдёт до крана много позднее, так как движение воды происходит с меньшей скоростью, чем распространение давления.

Когда говорят о скорости распространения электрического тока в проводнике, то имеют в виду скорость распространения по проводнику электрического поля.

Электрический ток в металлах

Электрический ток в металлах

Электрический сигнал, посланный, например, по проводам из Москвы во Владивосток (s = 8000 км), приходит туда примерно через 0,03 с.

Домашняя работа.

Задание 1. Ответь на вопросы.

  1. Каково назначение источника тока в электрической цепи?
  2. Какие приёмники, или потребители, электрической энергии вы знаете?
  3. Из каких частей состоит электрическая цепь?
  4. Какую электрическую цепь называют замкнутой; разомкнутой?
  5. Как объяснить, что в обычных условиях металл электрически нейтрален?
  6. Что происходит с электронами металла при возникновении в нём электрического поля?
  7. Что представляет собой электрический ток в металле?
  8. Какую скорость имеют в виду, когда говорят о скорости распространения электрического тока в проводнике?

Задание 2. Отгадайте кроссворд.

К занятию прикреплен файл " Задачи для любителей чертить электрические цепи.". Вы можете скачать файл и решить задания самостоятельно в любое удобное для вас время.

В тесте представлены вопросы по изученной теме. К занятию прикреплен файл " Тест.". Вы можете скачать файл и пройти тест самостоятельно в любое удобное для вас время.


Использованные источники: http://www.tepka.ru/fizika_8, http://class-fizika.narod.ru

Файлы