Электрический ток в металлах

На рисунке 1 изображены условные обозначения, применяемые на схемах
Каким номером обозначены….
I пересечение проводов?.
II ключ?
III электрический звонок?
IV плавкий предохранитель?
V соединение проводов?
VI потребители электроэнергии?

Из каких частей состоит электрическая цепь, изображенная на рисунке?
1.Элемент, выключатель, лампа, провода.
2. Батарея элементов, звонок, выключатель, провода.
3. Батарея элементов, лампа, выключатель, провода.

Почему не горит исправная лампа в первой цепи при замыкании ключа? (Рис. 1)
Почему не звенит звонок во второй цепи при замыкании цепи? (Рис. 2)

Где надо расположить источник тока, чтобы при замыкании ключа К1 зазвенел звонок, а при замыкании ключа К2 загорелась лампа? (Рис. 3)

Техника безопасности:
При работе с электрическими цепями необходимо соблюдать правила по технике безопасности. Недопустимо касаться оголенных проводников, неисправных участков цепи и полюсов источника.

Как можно избежать действия электрического тока при случайном прикосновении к электроприбору, которое оказалось под напряжением?
Для этого необходимо заземление, так как земля является проводником и, благодаря своим огромным размерам, может удерживать большой заряд.
Из каких материалов выполняется заземление?
Заземление выполняют из металла.
Почему предпочитают именно эти вещества, мы ответим после изучения новой темы “Электрический ток в металлах”. Запишите тему урока в тетрадь.

Что называется металлом?
Самое известное из ранних определений металла было дано в середине XVIII века М.В. Ломоносовым: “Металлом называется светлое тело, которое ковать можно. Таких тел только шесть: золото, серебро, медь, олово, железо и свинец”. Спустя два с половиной века многое стало известно о металлах. К числу металлов относится более 75% всех элементов таблицы Д. И. Менделеева, и подобрать абсолютно точное определение для металлов – почти безнадежная задача.

Вспомним строение металлов
Модель металла - кристаллическая решетка, в узлах которой частицы совершают хаотичное колебательное движение.

Итак, в металле есть свободные электроны. Это является одним из условий существования электрического тока.
Перечислите все условия необходимые для существования электрического тока?

Как же будут двигаться свободные электроны при наличии электрического поля?
Электрический ток протекает по проводнику благодаря наличию в нем свободных электронов, сорвавшихся с атомных орбит

упорядоченное движение свободных электронов в металлах под действием электрического поля называется электрическим током в металлах.
Как вы считаете, смещаются ли в металле другие частицы – ионы?

Опыт, проведенный немецким ученым физиком Рикке в 1901 году
Проводники одинаковые по объему и форме два из меди и один из алюминия последовательно соединены. В течение одного года в цепи существовал электрический ток, характеристики которого не изменялись. Во время этого процесса степень интенсивности явления диффузии, которое происходит при соприкосновении металлов, была такой же, как и при отсутствии электрического тока в цепи. Таким образом, опыт подтвердил выводы теории: электрический ток в цепи не сопровождается переносом вещества, носителями электрического заряда в металлах являются свободные электроны.

опыт, проведенный в 1913 году физиками нашей страны Л. И. Мандельштамом и Н. Д. Папалекси, а также американскими физиками Б. Стюартом и Р. Толменом.
Ученые приводили в очень быстрое вращение многовитковую катушку вокруг ее оси. Затем, при резком торможении катушки концы ее замыкались на гальванометр, и прибор регистрировал кратковременный электрический ток. Причина возникновения, которого вызвана движением по инерции свободных заряженных частиц между узлов кристаллической решетки металла

Необходимо различать понятия: скорость распространения электрического поля и скорость движения конкретных электронов. Скорость распространения электрического поля такая же, как и света в вакууме 300 000 км/с. При создании электрического поля в электрической цепи, одновременно с ним все электроны начинают двигаться в одном направлении по всей длине проводника. И такая скорость упорядоченного движения электронов в металлах примерно равна 1 – 3 мм /с.