Решебник по физике 8 класс Перышкин ФГОС §36

Электрический ток в металлах

Вопросы после параграфа

1. В узлах кристаллической решетки металлов расположены положительно заряженные ионы, которые совершают колебания около положения равновесия. Между ионами беспорядочно движутся свободные электроны. После создания в металлическом проводнике электрического поля именно свободные электроны начинают смещаться в сторону положительного полюса источника тока, образуя электрический ток, а ионы остаются на своих местах.

   Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

2. Электроны металла при возникновении в нем электрического поля движутся упорядоченно.

   Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

3. Тот факт, что электрический ток в металлах представляет собой движение электронов, был подтвержден экспериментально. В 1901 г. Немецкий физик Карл Рикке проделал следующий опыт. Три цилиндра – два медных и один алюминиевый, с тщательно отполированными торцами, ставили друг на друга и присоединяли к источнику тока. В течение года по такому проводнику пропускали электрический ток, но никаких химических изменений в цилиндрах не обнаружили. Был сделан вывод, что ток в металлах представляет собой движение частиц, не имеющих отношения к химическому составу металлов, т.е. двигались не ионы, которые у различных металлов разные, а электроны.

   Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Затем в 1913 г. российские физики Леонид Исаакович Мандельштам и Николай Дмитриевич Папалески поставили оригинальный опыт, в котором катушку, состоявшую из большого числа витков, приводили в быстрое вращение, затем тормозили. Если в момент торможения в катушке возникает электрический ток, то он обусловлен движением свободных заряженных частиц, которые по инерции продолжают направленное движение в проводнике. Опыт показал наличие кратковременного тока при резком торможении катушки.

Усовершенствовав этот опыт, американские физики Томас Стюарт и Ричард Толмен в 1916 г. по направлению тока в катушке определили знак заряда частиц - отрицательный. Кроме того, учёные вычислили отношение заряда частиц к их массе. Оно оказалось приблизительно одинаковым для всех металлов и равно такому отношению для электрона. Таким образом, на опыте было подтверждено, что электрический ток в металлических проводниках представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

4. При нажатии на клавишу выключателя лампочка вспыхивает сразу, так как электрическое поле в проводнике распространяется практически мгновенно, и движение свободных электронов возникает на всем протяжении проводника почти одновременно.

   Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Упражнение 29

1. После соединения электрометров металлическим стержнем, электроны будут двигаться от отрицательного заряда к положительному, так как имеют отрицательный заряд.

   Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

2. За напряжение электрического тока принято направление движения положительно заряженных частиц. Электроны в проводнике (металлическом) движутся в противоположную сторону направлению тока:

   Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

3. Различие в движении свободных электронов в металлическом проводнике, когда он присоединен к источнику тока и когда отключен от него, заключается в том, что в проводнике, отсоединенном от источника тока, движение электронов хаотичное, а при подключении источника тока – направленное упорядоченное.

   Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Стр. 136