3.5.Електричний струм. Електрична провідність металів. Дії електричного струму


1. Електричний струм
Проведемо дослід
Поставимо на столі два електрометри (А і Б):
-         зарядимо електрометр А;
-         з’єднаємо кондуктори електрометрів металевим стрижнем, закріпленим на пластмасовій ручці.
-         стрілки електрометрів відхилилися (заряд електрометра А зменшився, а незаряджений електрометр Б отримав заряд).
Це означає, що певна кількість заряджених частинок (у цьому випадку електронів) перейшла стрижнем від одного приладу до іншого.
Кажуть, що стрижнем пройшов електричний струм.
Електричний струм – це напрямлений рух заряджених частинок.

Умови виникнення та існування електричного струму:
1. У середовищі повинні бути вільні заряджені частинки.
2. Необхідна наявність електричного поля.

2. Провідники, діелектрики та напівпровідники
Залежно від здатності проводити електричний струм всі речовини й матеріали поділяють на провідники, діелектрики та напівпровідники.

Провідники – речовини та матеріали, які добре проводять електричний струм.
Провідниками є метали (як у твердому, так і в рідкому станах), графіт, водні розчини солей (наприклад, кухонної солі), кислот і лугів.
Висока електрична провідність провідників пояснюється наявністю в них великої кількості вільних заряджених частинок. Так, у металевому провіднику частина електронів, залишивши атоми, вільно «мандрує» по всьому його об’єму, і кількість таких електронів сягає 1023 в кубічному сантиметрі.
Волога земля, тіло людини або тварини добре проводять електричний струм, бо містять речовини, що є провідниками.

Діелектрики – речовини та матеріали, які погано проводять електричний струм.
Діелектриками є багато твердих речовин (ебоніт, порцеляна, гума, скло та ін.), рідин (дистильована вода, гас, спирт, бензин та ін.) і газів (кисень, водень, азот, вуглекислий газ та ін.).
У діелектриках майже відсутні вільні заряджені частинки.
Провідники й діелектрики широко застосовують у промисловості, побуті, техніці. Так, проводи, якими підводять електричний струм від електростанцій до споживачів, виготовляють із металів — хороших провідників. При цьому на опорах проводи розташовують на ізоляторах, — це запобігає стіканню електричного заряду в землю.

Напівпровідники – це речовини, які займають проміжне місце між провідниками та діелектриками.
Зазвичай вони погано проводять електричний струм і їх можна віднести до діелектриків.
Однак якщо підвищити температуру або збільшити освітленість, у напівпровідниках з’являється достатня кількість вільних заряджених частинок і напівпровідники стають провідниками.
Напівпровідники використовують для виготовлення радіоелектронної апаратури, сонячних батарей.




Питання класу
·     Чому метали добре проводять електричний струм? (Метали є провідниками)
·     Чому дистильована вода практично не проводить електричний струм? (Дистильована вода є діелектриком)
·     Чому важко зарядити електроскоп у вологій кімнаті? (Вологе повітря є провідником)
·     Яким вимогам має відповідати матеріал, з якого виготовляють розетки й вимикачі? (Матеріал має бути діелектриком)
·     Чи виникає електричний струм при заземленні зарядженої металевої кульки? (Виникає. Так як металева куля розряджається, тобто передає свій заряд Землі)
·     Чи рухаються заряджені частинки в провіднику, коли по ньому не йде електричний струм?
(За відсутності електричного струму заряджені частинки (електрони, іони) рухаються, але безладно. Під час такого руху не відбувається переносу заряду з однієї області провідника на іншу. Струм виникає, коли рух вільних заряджених частинок стає упорядкованим. Це відбувається, наприклад, під дією електричного поля.)
·     Чому радіоприймач, що внесли в теплу кімнату з морозу, рекомендується включати не раніше, ніж через 2 години?
(Конденсація водяної пари всередині приймача призводить до утворення провідної плівки. Що в свою чергу може призвести до електричного замикання приймача)

3. Дії електричного струму
Виберіть один із способів подачі матеріалу.
1 спосіб
Запропонувати учням самостійно ознайомитися з матеріалами § 24 та описати дію електричного струму в таблиці.
Дія струму
Прояв дії
Приклади застосування
Теплова


Світлова


Хімічна


Магнітна


На організм людини


Перевірити самостійну роботу учнів.

2 спосіб
Вчитель самостійно ознайомлює дітей із діями електричного струму.

Дії електричного струму:
Теплова (нагрівання провідника)
Прасуєте, припаюєте деталь електричним паяльником, готуєте на електричній плиті, обігріваєте кімнату електричним нагрівником, промисловість (зварювання, різання, плавлення металів), сільське господарство (обігрів теплиць та інкубаторів, сушіння зерна, сінажу); природа (енергія, що виділяється під час блискавки, може спричинити лісову пожежу)
Світлова (електрична енергія частково перетворюється на енергію світла) (електролампочки)

Хімічна (хімічне розкладання речовини)
Проведемо дослід
Якщо в посудину з водним розчином купрум(ІІ) сульфату (CuSO4) опустити два вугільні електроди й пропустити через розчин електричний струм, через деякий час один з електродів вкриється тонким шаром чистої міді.
Дану дію застосовують для очищення деяких металів (мідь, алюній)

Магнітна (набуття магнітних властивостей)
Проведемо дослід
Намотаємо на цвях ізольований провід й пропустимо по проводу електричний струм. Цвях почне притягувати до себе залізні предмети, тобто виявить магнітні властивості.
Дана властивість застосовується в електричних двигунах, електровимірювальних приладах.

На організм людини
Електричний струм чинить теплову, хімічну, магнітну дії на живі організми, в тому числі на людину.
Електролікування: теплову дію електричного струму використовують для прогрівання частин тіла, хімічну й магнітну — для стимулювання діяльності органів, поліпшення обміну речовин.
Негативний вплив: струм може викликати опік, судоми й навіть спричинити смерть.



Немає коментарів:

Дописати коментар