ГДЗ Фізика 8 клас. Підручник [Сиротюк В.Д.] 2021
§ 24. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У МЕТАЛАХ
ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО1. Яка будова металевого провідника?
Позитивні йони та нейтральні атоми в металах розміщуються у строгому порядку, утворюючи так звані кристалічні ґратки. За відсутності електричного поля вільні електрони всередині металевого провідника рухаються хаотично у вигляді електронного газу.
2. Поясніть, що за звичайних умов будь-який шматок металу є електрично нейтральним.
Негативний заряд усіх вільних електронів за абсолютним значенням дорівнює позитивному заряду всіх йонів кристалічних ґраток. Тому за звичайних умов металевий провідник електрично нейтральний.
3. Як довести, що електричний струм у металах виникає внаслідок руху електронів, а не руху йонів? Опишіть відповідний дослід.
В 1899 році К. Рікке за вдяки експерименту довів відсутність дифузії між металами, це доводило зробити висновок, що електричний струм у металах виникає внаслідок рухуелектронів, а не руху йонів.
4. Як рухаються електрони у провіднику за відсутності в ньому електричного поля і за наявності його?
Якщо нема електричного поля, тоді електрони рухаються хаотично, а коли є наявність електричного поля, вони починають рухатися всі в одному напрямку.
5. Поясніть природу електричного струму в металах.
Електрони, перескакуючи від одного атома до іншого, рухаються у тому напрямі, куди вказує електричне поле. Цей рух і називається електричним струмом у металах.
Ми знаємо, що електричний струм – це спрямований, упорядкований рух заряджених частинок. У металах у ролі заряджених частинок, що рухаються, виступають електрони. В інших речовинах це можуть бути іони або іони та електрони.
Рух заряджених частинок (у металах – електронів) відбувається дуже повільно (частки міліметрів за секунду). Виникає питання: чому ж, коли ми натискаємо на вимикач, лампочка спалахує практично миттєво?
Справа в тому, що всередині провідників із величезною швидкістю (зі швидкістю світла – приблизно 300 000 кілометрів на секунду) поширюється електричне поле.
При замиканні ланцюга поле поширюється майже миттєво. А вже за полем починають повільно рухатися електрони, причому відразу по всьому ланцюгу. Цю ситуацію можна порівняти із рухом води у водопроводі. Воду змушує рухатись тиск у трубах, який при відкритті крана поширюється практично миттєво, змушуючи «найближчу» до крана воду виливатися. При цьому по трубах рухається вся вода під цим тиском. Виходить, що тиск – це аналог електричного поля, а вода – аналог електронів. Як тільки припиняється дія електричного поля, одразу припиняється впорядкований рух електричних зарядів.
Якщо помітили в тексті помилку, виділіть її та натисніть Ctrl + Enter