Физика · конспекты ★0
Физика › 8 класс › Электрические явления

Тема 33Электрический ток

★★★
Термины темы — найди их в тексте:Электрический токсвободные заряженные частицыэлектрическое полесвободных электроновусловилисьположительныхот «+» к «−»источник токаБатарейкаАккумулятор

Заряженные частицы могут двигаться, если на них действует электрическое поле.

Определение

Электрический ток — упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Условия существования тока
  1. Есть свободные заряженные частицы, способные перемещаться по проводнику.
  2. Есть электрическое поле, которое заставляет их двигаться в одном направлении.

В металлах ток — это упорядоченное движение свободных электронов. Под действием поля они движутся от отрицательного полюса источника к положительному.

Электроны в проводнике движутся к положительному полюсу источника
Электроны в проводнике движутся к положительному полюсу источника Иллюстрация: light-fizika.ru
Направление тока

За направление тока условились принимать направление движения положительных зарядов — от «+» к «−» источника по внешней цепи. Электроны в металле движутся в обратную сторону. Договорились так ещё до открытия электрона.

Источники тока

Чтобы ток не прекращался, надо всё время разделять заряды: на одном полюсе собирать отрицательные, на другом — положительные. Это делает источник тока. Внутри него какая-то энергия превращается в электрическую.

ИсточникКакая энергия → в электрическую
Электрофорная машина, генератормеханическая
Термоэлемент (спай двух разных металлов)внутренняя (при нагревании спая)
Фотоэлемент, солнечная батареяэнергия света
Гальванический элемент, аккумуляторхимическая
Электрофорная машина и генератор: механическая энергия → электрическаяЭлектрофорная машина и генератор: механическая энергия → электрическая
Электрофорная машина и генератор: механическая энергия → электрическая Иллюстрация: light-fizika.ru
Термоэлемент даёт ток при нагревании спая. Фотоэлемент — при освещенииТермоэлемент даёт ток при нагревании спая. Фотоэлемент — при освещении
Термоэлемент даёт ток при нагревании спая. Фотоэлемент — при освещении Иллюстрация: light-fizika.ru

Гальванические элементы и аккумуляторы

Батарейка (гальванический элемент) — одноразовый источник: цинковый стаканчик (−), угольный стержень (+) и паста-электролит между ними. Аккумулятор — многоразовый: его можно заряжать снова.

Устройство батарейки и свинцового аккумулятораУстройство батарейки и свинцового аккумулятораУстройство батарейки и свинцового аккумулятора
Устройство батарейки и свинцового аккумулятора Иллюстрация: light-fizika.ru

Простейший гальванический элемент можно сделать из лимона, воткнув в него медную и цинковую пластинки.

Лимонный гальванический элемент
Лимонный гальванический элемент Иллюстрация: light-fizika.ru
Образ для запоминания

Ток — «организованная толпа»: электроны в металле и без того мечутся во все стороны, а поле источника заставляет всю толпу дружно дрейфовать в одну сторону. Источник — «насос», который не даёт толпе остановиться.

⚗ Мини-опыт

Подключите источник тока и следите за электронами: как меняется их движение? Сравните, куда движутся электроны и куда направлена стрелка тока.

▶ Симуляция PhET

Соберите цепь «батарейка — провода — лампочка». Включите показ электронов и посмотрите, как они движутся по проводам.

Электрические схемы: «Постоянный ток»Открыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Что такое электрический ток?
Ключевое слово — «упорядоченное».
2Какое направление тока принято считать?
Электроны движутся навстречу условному направлению тока.
3Какая энергия превращается в электрическую в гальваническом элементе?
В батарейке идёт химическая реакция.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Что такое электрический ток?

    Ответ

    Упорядоченное движение заряженных частиц.

    Как получилось?
  2. Какие два условия нужны для существования тока?

    Ответ

    Свободные заряженные частицы и электрическое поле.

    Как получилось?
  3. Как направлен электрический ток во внешней цепи?

    Ответ

    От положительного полюса источника к отрицательному.

    Как получилось?
  4. Какая энергия превращается в электрическую в солнечной батарее?

    Ответ

    Энергия света (излучения).

    Как получилось?
  5. Чем аккумулятор отличается от батарейки?

    Ответ

    Аккумулятор можно зарядить и использовать снова.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Электроны в металлическом проводе движутся от «−» к «+». Почему же ток направлен от «+» к «−»?

    Ответ

    Направление тока договорились определять по движению положительных зарядов ещё до открытия электрона.

    Как получилось?
  2. Почему без источника ток в цепи быстро прекращается?

    Ответ

    Заряды перераспределяются, поле исчезает. Источник всё время разделяет заряды и поддерживает поле.

    Как получилось?
  3. Как сделать источник тока из лимона? Какая энергия в нём превращается в электрическую?

    Ответ

    Воткнуть в лимон медную и цинковую пластинки — получится гальванический элемент; химическая энергия превращается в электрическую.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Электрический ток
Упорядоченное движение заряженных частиц.
Условия тока
Свободные заряды + электрическое поле (источник).
Направление тока
От «+» к «−» во внешней цепи (условно).
Ток в металлах
Упорядоченное движение свободных электронов.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.