Презентация на тему ток. Презентация " постоянный электрический ток" презентация к уроку по физике (8 класс) на тему. Направление электрического тока

Электрический ток Проект ученика 8 класса МОУ «СШ №4» г. Кимры Устинова Ильи 201 4-2015 год

Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Сила тока равна отношению электрического заряда q , прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времен его прохождения t . I= I -сила тока(А) q- электрический заряд(Кл) t- время(с) g t

Единица измерения силы тока За единицу силы тока принимают силу тока, при которой отрезки параллельных проводников длиной 1м взаимодействуют с силой 2∙10 -7 Н (0,0000002Н). Эту единицу называют АМПЕР (А). -7

Ампер Андре Мари Родился 22 января 1775 в Полемье близ Лиона в аристократической семье. Получил домашнее образование.. Занимался исследованиям связи между электричеством и магнетизмом (этот круг явлений Ампер называл электродинамикой). Впоследствии разработал теорию магнетизма. Умер Ампер в Марселе 10 июня 1836.

Амперметр Амперметр- прибор для измерения силы тока. Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.

Измерение силы тока Электрическая цепь Схема электрической цепи

Напряжение это физическая величина которая показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую. A q U=

За единицу измерения принимают такое электрическое напряжение на концах проводника, при котором работа по перемещению электрического заряда в 1 Кл по этому проводнику равна 1 Дж. Эту единицу называют ВОЛЬТ (В)

Алессандро Волта итальянский физик, химик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве. Алессандро Вольта родился в 1745,был четвёртым ребенком в семье. В 1801 году получил от Наполеона титул графа и сенатора. Умер Вольта в Комо 5 марта 1827.

Вольтметр Вольтметр- прибор для измерения электрического напряжения. Вольтметр включают в цепь параллельно тому участку цепи между концами которого измеряют напряжение.

Измерение напряжения Схема электрической цепи Электрическая цепь

Электрическое сопротивление Сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника. R = ρ ℓ S R- сопротивление ρ -удельное сопротивление ℓ - длина проводника S- площадь поперечного сечения

Причиной сопротивления является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки.

За единицу сопротивления принимают 1 Ом. сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 вольт сила тока ровна 1 амперу.

Ом Георг ОМ (Ohm) Георг Симон (16 марта 1787, Эрланген - 6 июля 1854, Мюнхен), немецкий физик, автор одного из основных законов, Ом занялся исследованиями электричества. В 1852 году Ом получил пост ординарного профессора. Ом скончался 6 июля 1854 года.. В 1881 году на электротехниче-ском съезде в Париже ученые единогласно утвердили наименование единицы сопротивления- 1 Ом.

Закон Ома Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению. I = u R

Определение сопротивления проводника R=U:I Измерение силы тока и напряжения Схема электрической цепи

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Слайд 2

Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нем электрическое поле. Под действием этого поля заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться в этом проводнике,придут в движение в направлении действия на них электрических сил. Возникает электрический ток.Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время,необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создается и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока.

Слайд 3

Полюса источника тока

Источники тока бывают различные, но во всяком из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Разделенные частицы накапливаются на полюсах источника тока. Так называют места,к которым с помощью клемм или зажимов подсоединяют проводники. Один полюс источника тока заряжается положительно, а другой –отрицательно.

Слайд 4

Источники тока

В источниках тока в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение механической работы в электрическую. Так например в электрофорной машине(см. рис.) в электрическую энергию превращается механическая энергия

Слайд 5

Электрическая цепь и ее составные части

Для того чтобы использовать энергию электрического тока, нужно прежде всего иметьисточник тока. Электродвигатели, лампы, плитки, всевозможные электробытовые приборы называютприемниками илипотребителями электрической энергии.

Слайд 6

Условные обозначения, применяемые на схемах

Электрическую энергию нужно доставить к приемнику. Для этого приемник соединяют с источником электрической энергии проводами. Чтобы включать и выключать в нужное время приемники, применяют ключи, рубильники, кнопки, выключатели. Источник тока, приемники, замыкающие устройства,соединенные между собой проводами, составляют простейшую электрическую цепь Чтобы в цепи был ток,она должна быть замкнутой.Если в каком – нибудь месте провод оборвется,то ток в цепи прекратится.

Слайд 7

Схемы

Чертежи, на которых изображены способы соединения электрических приборов в цепь, называют схемами. На рисунке а) изображен пример электрической цепи.

Слайд 8

Электрический ток в металлах

Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов. Доказательством того, что ток в металлах обусловлен электронами,явились опыты физиков из нашей страны Л.И. Мендельштама и Н.Д. Папалекси(см.рис.), а так же американских физиков Б. Стюарта и РобертаТолмена.

Слайд 9

Узлы кристаллической решетки металла

В узлах кристаллической решетки металла расположены положительные ионы, а в пространстве межлу ними движутся свободные электроны, т. е. Не связанные с ядрами своих атомов (см. рис.). Отрицательный заряд всех свободных электронов по абсолютному значению равен положительному заряду всех ионов решетки. Поэтому в обычных условиях металл электрически нейтрален.

Слайд 10

Движение электронов

Когда в металле создается электрическое поле, оно действует на электроны с некоторой силой и сообщает ускорение в направлении, противоположном направлению вектора напряженности поля. Поэтому в электрическом поле беспорядочно движущиеся электроны смещаются в одном направлении, т.е. движутся упорядоченно.

Слайд 11

Движение электронов частично напоминает дрейф льдин во время ледохода…

Когда они,двигаясь беспорядочно и сталкиваясь друг с другом, дрейфуют по течению реки. Упорядоченное перемещение электронов проводимости и представляет собой электрический ток в металлах.

Слайд 12

Действие электрического тока.

О наличии электрического тока в цепи мы можем судить лишь по различным явлениям, которые вызывает электрический ток. Такие явления называют действиямитока. Некоторые из этих действий легко наблюдать на опыте.

Слайд 13

Тепловое действие тока…

…можно наблюдать, например, присоеденив к полюсам источника тока железную или никелиновую проволоку. Проволока при этом нагревается и, удлинившись, слегка провисает. Ее даже можно раскалить докрасна. В электрических лампах, например, тонкая вольфрамовая проволочка нагревается током да яркого свечения

Слайд 14

Химическое действие тока…

… состоит в том, что в некоторых растворах кислот при прохождении через них электрического тока наблюдается выделение веществ. Вещества,содержащиеся в растворе,откладываются на электродах, опущенных в этот раствор. Например,при пропускании тока через раствор медного купороса на отрицательно заряженном электроде выделится чистая медь. Это используют для получения чистых металлов.

Слайд 15

Магнитное действие тока …

… также можно наблюдать на опыте. Для этого медный провод, покрытый изоляционными материалом, нужно намотать на железный гвоздь, а концы провода соединить с источником тока. Когда цепь замкнута,гвоздь становится магнитом и притягивает небольшие железные предметы: гвозди, железные стружки, опилки. С исчезновением тока в обмотке гвоздь размагничивается.

Слайд 16

Рассмотрим теперь взаимодействие между проводником с током и магнитом.

На рисунке изображена висящая на нитях небольшая рамочка, на которую навито несколько витков тонкой медной проволоки. Концы обмотки присоединены к полюсам источника тока. Следовательно, в обмотке существует электрический ток, но рамка висит неподвижно. Если рамку поместить теперь между полюсами магнита, то она станет поворачиваться.

Слайд 17

Направление электрического тока.

Так как в большинстве случаев мы имеем дело с электрическим током в металлах, то за направление тока в цепи разумно было бы принять направление движения электронов в электрическом поле, т.е. считать, что ток направлен от отрицательного полюса источника к положительному. За направление тока условно приняли то направление, по которому движутся в проводнике положительные заряды, т.е. направление от положительного полюса источника тока к отрицательному. Это учтено во всех правилах и законах электрического тока.

Слайд 18

Сила тока.Единицы силы тока.

Электрический заряд,проходящий через поперечное сечение проводника в 1с, определяет силу тока в цепи. Значит, сила тока равна отношению электрического зарядаq, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохожденияt. Где I–сила тока.

Слайд 19

Опыт по взаимодействию двух проводников с током.

На Международной конференции по мерам и весам в 1948 году было решено в основу определения единицы силы тока положить явление взаимодействия двух проводников с током. Ознакомимся сначала с этим явлением на опыте…

Слайд 20

Опыт

На рисунке изображены два гибких прямых проводника, расположенных параллельно друг другу. Оба проводника подсоединены к источнику тока. При замыкании цепи по проводникам протекает ток, вследствие чего они взаимодействуют –притягиваются или отталкиваются,в зависимости от направления токов в них. Силу взаимодействия проводников с током можно измерить, она зависит от длины проводника, расстояния между ними, среды, в которой находятся проводники, от силы тока в проводниках.

Слайд 21

Единицы силы тока.

За единицу силы тока принимают силу тока, при которой отрезки таких параллельных проводников длиной 1м взаимодействуют с силой 0,0000002 Н. Эту единицу силы тока называют ампером(А) .Так как она названа в честь французского ученого Андре Ампера.

При измерении силы тока амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют. В цепи,состоящей из источника тока и ряда проводников,соединенных так, что конец одного проводника соединяется с началом другого,сила тока во всех участках одинакова.

Слайд 25

Сила тока- очень важная характеристика электрической цепи. Работающим с электрическими цепями надо знать, что для человеческого организма безопасной считается сила тока до1 Ма. Сила тока бльше100 Ма приводит к серьезным поражениям организма.

Посмотреть все слайды

1 из 12

Презентация на тему: Электрический ток в проводниках

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

УРОК № 1 ТЕМА: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. ЦЕЛИ: 1. Повторение, углубление и усвоение новых знаний по теме «Электрический ток». 2. Развитие аналитического и синтезирующего мышления. 3. Воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям. ТИП УРОКА: Урок изучения нового материала. ВИД УРОКА: Диалог-общение. ОБОРУДОВАНИЕ: лабораторный набор для измерения силы тока в цепи

№ слайда 3

Описание слайда:

Х О Д У Р О К А. I Организационный момент: 1. Сообщение темы и целей урока. 2. Опорные понятия: Виды взаимодействия. Электромагнитное взаимодействие. Электрические заряды. Электрическое поле его свойства и характеристики. Работа электрического поля. Энергия электрического поля. Электрический ток. Движение зарядов в проводнике. Направление электрического тока. Сила тока. Сила тока с точки зрения МКТ. Постоянный электрический ток.

№ слайда 4

Описание слайда:

II Опрос (фронтальный): Виды взаимодействия. Электромагнитное взаимодействие. Электрические заряды. Взаимодействие электрич. зарядов. Устойчивые и неустойчивые системы электрических зарядов. Электрическое поле. Свойства электрического поля. Характеристики электрического поля. Работа электрического поля. Энергия электрического поля. Электрический ток.

№ слайда 5

Описание слайда:

№ слайда 6

Описание слайда:

3. Каковы основные особенности, свойства, структура поля движущихся зарядов? Движущийся электрический заряд является источником электромагнитного поля; поле вихревое; силовые линии замкнуты. Структура электромагнитного поля диполя, совершающего гармонические колебания.

№ слайда 7

Описание слайда:

3. Что показывает сила тока? 4. Сила тока как физическая величина. 5. Как выбирают направление электрического тока? 6. В чём измеряется сила тока? 7. Что называется постоянным электрическим током? 8. Каким прибором измеряется сила тока? Что вы знаете об этом приборе? 9. Соберите цепь и измерьте силу тока в цепи. А Количественной мерой электрического тока служит сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда Δq, переносимого через поперечное сечение проводника (рис. 1.8.1) за интервал времени Δt, к этому интервалу времени. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов. Сила тока измеряется в амперах – «А». Ампер – это основная единица измерения. А =Кл/с Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным.

№ слайда 8

Описание слайда:

12. Где применяется постоянный электрический ток? 10. Мы уже сравнивали интенсивность движения заряженных частиц в проводнике с интенсивностью движения автомобилей через пропускной пункт на автодороге. Что характеризует интенсивность направленного движения заряженных частиц в проводнике? Δq = qN; N=nV = nSΔl; I = qnSvΔt/Δt. I = qnSv Интенсивность характеризует величину электрического заряда, проходящего через поперечное сечение проводника з а 1 с, или силу тока. 11. Как вычислить силу тока с точки зрения МКТ? Сила тока с точки зрения МКТ: I=Δq/Δt;№ слайда 10

Описание слайда:

VI Тест на обученность. Движение электронов в металлическом проводнике, помещённом в электрическое поле А – хаотическое тепловое, Б – упорядоченное по направлению напряжённости электрического поля, В – является результатом наложения упорядоченного движения электронов, на хаотическое тепловое, Г – совпадает с направлением электрического тока в проводнике. 2. В каких единицах измеряется сила тока? А – Кл, Б – Кл/с, В – Кл с, Г – А. 3. От чего зависит сила тока в проводнике? А – от величины заряда, его скорости, концентрации и площади поперечного сечения проводника, Б – от величины заряда, его скорости, концентрации и длины проводника, В – от величины заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника и времени его прохождения, Г – от напряжения на концах проводника и сопротивления проводника. (1 вариант выполняет, 2 вариант проверяет красной пастой). Работы выполняются в течение 5 минут (4+1) и сдаются учителю.

№ слайда 11

Описание слайда:

VI Рефлексия. 1. Движение электронов в металлическом проводнике, помещённом в электрическое поле В – является результатом наложения упорядоченного движения электронов, на хаотическое тепловое. 2. В каких единицах измеряется сила тока? Б – Кл/с, Г – А. 3. От чего зависит сила тока в проводнике? А – от величины заряда, его скорости, концентрации и площади поперечного сечения проводника, В – от величины заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника и времени его прохождения, Г – от напряжения на концах проводника и сопротивления проводника. VII Подведение итогов.

№ слайда 12

Описание слайда:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Постоянный электрический ток

Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц. Для существования электрического тока необходимы следующие условия: Наличие свободных электрических зарядов в проводнике; Наличие внешнего электрического поля для проводника.

Единица измерения силы тока -7

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Биологическое действие тока

Тепловое действие тока

Химическое действие электрического тока Впервые было открыто в 1800г.

Химическое действие тока

Магнитное действие тока

Сравни опыты, проводимые на рисунках. Что общего и чем отличаются опыты? Источник тока - это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию. Устройства, разделяющие заряды, т.е. создающие электрическое поле, называют источниками тока.

Первая электрическая батарея появилась в 1799 году. Её изобрел итальянский физик Алессандро Вольта (1745 - 1827) - итальянский физик, химик и физиолог, изобретатель источника постоянного электрического тока. Его первый источник тока – «вольтов столб» был построен в точном соответствии с его теорией «металлического» электричества. Вольта положил друг на друга попеременно несколько десятков небольших цинковых и серебряных кружочков, проложив меж ними бумагу, смоченную подсоленной водой.

Механический источник тока - механическая энергия преобразуется в электрическую энергию. До конца XVIII века все технические источники тока были основаны на электризации трением. Наиболее эффективным из этих источников стала электрофорная машина (диски машины приводятся во вращение в противоположных направлениях. В результате трения щеток о диски на кондукторах машины накапливаются заряды противоположного знака) Электрофорная машина

Тепловой источник тока - внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию Термопара Термоэлемент (термопара) - две проволоки из разных металлов необходимо спаять с одного края, затем нагреть место спая, то в них возникает ток. Заряды разделяются при нагревании спая. Термоэлементы применяются в термодатчиках и на геотермальных электростанциях в качестве датчика температуры. Термоэлемент

Энергия света c помощью солнечных батарей преобразуется в электрическую энергию. Солнечная батарея Фотоэлемент. При освещении некоторых веществ светом в них появляется ток, световая энергия превращается в электрическую. В данном приборе заряды разделяются под действием света. Из фотоэлементов составлены солнечные батареи. Применяются в солнечных батареях, световых датчиках, калькуляторах, видеокамерах. Фотоэлемент

Электромеханический генератор. Заряды разделяются путем совершения механической работы. Применяется для производства промышленной электроэнергии. Электромеханический генератор Генератор (от лат. generator - производитель) - устройство, аппарат или машина, производящая какой-либо продукт.

Рис. 1 Рис. 2 Рис. 3 Какие источники тока вы видите на рисунках?

Устройство гальванического элемента Гальванический элемент- химический источник тока, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительной реакцией.

Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею.

Аккумулятор (от лат. accumulator - собиратель) - устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования.

Источник тока Способ разделения зарядов Применение Фотоэлемент Действие света Солнечные батареи Термоэлемент Нагревание спаев Измерение температуры Электромехани-ческий генератор Совершение механической работы Производство промышленной эл. энерг. Гальванический элемент Химическая реакция Фонарики, радиоприемники Аккумулятор Химическая реакция Автомобили Классификация источников тока

Что называют электрическим током? (Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.) 2. Что может заставить заряженные частицы упорядоченно двигаться? (Электрическое поле.) 3. Как можно создать электрическое поле? (С помощью электризации.) 4. Можно ли искру, возникшую в электрофорной машине, назвать электрическим током? (Да, так как имеет место кратковременное упорядоченное движение заряженных частиц?) Закрепление материала. Вопросы:

5. Что является положительным и отрицательным полюсами источника тока? 6. Какие источники тока вы знаете? 7. Возникает ли электрический ток при заземлении заряженного металлического шарика? 8. Движутся ли заряженные частицы в проводнике, когда по нему идет ток? 9. Если вы возьмёте картофелину или яблоко и воткнёте в них медную и цинковую пластинки. Затем подсоедините к этим пластинкам 1,5-В лампочку. Что у вас получится? Закрепление материала. Вопросы:

Решаем в классе Стр.27 задача 5.2

Для опыта тебе понадобится: Прочное бумажное полотенце; пищевая фольга; ножницы; медные монеты; поваренная соль; вода; два изолированных медных провода; маленькая лампочка (1,5 В). Твои действия: Раствори в воде немного соли; Нарежь аккуратно бумажное полотенце и фольгу на квадратики чуть крупнее монет; Намочи бумажные квадратики в солёной воде; Положи друг на друга стопкой: медную монету, кусочек фольги, снова монету, и так далее несколько раз. Сверху стопки должна быть бумага, внизу – монета. Защищённый конец одного провода подсунь под стопку, второй конец присоедини к лампочке. Один конец второго провода положи на стопку сверху, второй тоже присоедини к лампочке. Что получилось? Домашний проект. Сделай батарейку.

Использованные ресурсы и литература: Кабардин О.Ф.физика 8класс М.:Просвещение,2014г. Томилин А.Н. Рассказы об электричестве. http://ru.wikipedia.org http:// www.disel.r u http:// www.fizika.ru http:// www.edu.doal.ru http:// schools.mari-el.ru http:// www.iro.yar.ru Домашнее задание: § 5,6,7 стр27, задача №5.1; Домашний проект. Сделай батарейку (инструкция выдаётся каждому ученику).

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛАХ?

Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Опыты показывают, что при протекании тока по металлическому проводнику не происходит переноса вещества, следовательно, ионы металла не принимают участия в переносе электрического заряда.

ПРИРОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА В МЕТАЛЛАХ

Электрический ток в металлических проводниках никаких изменений в этих проводниках, кроме их нагревания, не вызывает.

Концентрация электронов проводимости в металле очень велика: по порядку величины она равна числу атомов в единице объёма металла. Электроны в металлах находятся в непрерывном движении. Их беспорядочное движение напоминает движение молекул идеального газа. Это дало основание считать, что электроны в металлах образуют своеобразный электронный газ. Но скорость беспорядочного движения электронов в металле значительно больше скорости молекул в газе.

ОПЫТ Э.РИККЕ

Немецкий физик Карл Рикке провёл опыт, в котором электрический ток пропускал в течении года через три прижатых друг к другу, отшлифованных цилиндра - медный, алюминиевый и снова медный. После окончания было установлено, что имеются лишь незначительные следы взаимного проникновения металлов, которые не превышают результатов обычной диффузии атомов в твёрдых телах. Измерения, проведённые с высокой степенью точности, показали, что масса каждого из цилиндров осталась неизменной. Поскольку массы атомов меди и алюминия существенно отличаются друг от друга, то масса цилиндров должна была бы заметно измениться, если бы носителями заряда были ионы. Следовательно, свободными носителями заряда в металлах являются не ионы. Огромный заряд, который прошёл через цилиндры, был перенесён, очевидно, такими частицами, которые одинаковы и в меди, и в алюминии. Естественно предположить, что ток в металлах осуществляют именно свободные электроны.

Карл Виктор Эдуард Рикке

ОПЫТ Л.И. МАНДЕЛЬШТАМА И Н.Д. ПАПАЛЕКСИ

Русские ученые Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси в 1913 году поставили оригинальный опыт. Катушку с проводом стали крутить в разные стороны. Раскрутят, по часовой стрелке, потом резко остановят и - назад. Рассуждали они примерно так: если электроны и вправду обладают массой, то, когда катушка внезапно останавливается, электроны еще некоторое время должны двигаться по инерции. Так и получилось. Подсоединили к концам провода телефон и услышали звук, а это означало что через него протекает ток.

Мандельштам Леонид Исаакович

Николай Дмитриевич Папалекси (1880-1947)

ОПЫТ Т.СТЮАРТА И Р.ТОЛМЕНА

Опыт Мандельштама и Папалекси в 1916 году повторили американские ученые Толмен и Стюарт.

Катушка с большим числом витков тонкой проволоки приводили в быстрое вращение вокруг своей оси. Концы катушки с помощью гибких проводов присоединили к чувствительному баллистическому гальванометру. Раскрученная катушка резко тормозилась, в цепи возникал кратковременных ток, обусловленный инерцией носителей заряда. Полный заряд, протекающий по цепи, измерялся по отбросу стрелки гальванометра.

Батлер Стюарт Томас

Ричард Чейз Толмен

КЛАССИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ

Предположение о том, что за электрический ток в металлах ответственны электроны, существовало и до проведения опыта Стюарта и Толмена. В 1900 году немецкий ученый П. Друде на основании гипотезы о существовании свободных электронов в металлах создал свою электронную теорию проводимости металлов, названную после классической электронной теорией . Согласно этой теории, электроны в металлах ведут себя как электронный газ, во многом схожий с идеальным газом. Он заполняет пространство между ионами, образующими кристаллическую решетку металла

На рисунке показана траектория одного из свободных электронов в кристаллической решетке металла

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ:

Наличие большого числа электронов в металлах способствует их хорошей проводимости.
Под действием внешнего электрического поля на беспорядочное движение электронов накладывается упорядоченное движение, т.е. возникает ток.
Сила электрического тока, идущего по металлическому проводнику, равна:
Так как внутреннее строение у разных веществ различное, то и сопротивление тоже будет различным.
При увеличении хаотического движения частиц вещества происходит нагревание тела, т.е. выделение тепла. Здесь соблюдается закон Джоуля-Ленца:

l = e * n * S * Ū д

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Некоторые металлы и сплавы обладают сверхпроводимостью, свойством обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения (критическая температура).

Явление сверхпроводимости было обнаружено голландским физиком Х.Камерлингом – Онессом в 1911 году у ртути (Т кр =4,2 о К).

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА:

получение сильных магнитных полей
передача электроэнергии от источника к потребителю
мощные электромагниты со сверхпроводящей обмоткой в генераторах, электродвигателях и ускорителях, в нагревательных приборах

В настоящее время в энергетике существует большая проблема, связанная с большими потерями при передаче электроэнергии по проводам.

Возможное решение проблемы:

Строительство дополнительных ЛЭП - замена проводов на большие поперечные сечения - повышение напряжения - расщепление фазы