Презентация "Постоянный ток в проводнике"

МУЛЬТИМЕДИЙНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО ЗАНЯТИЯ по теме: «Постоянный ток в проводнике. Сила тока и плотность тока»

План презентации

Постоянный ток в проводнике
Носители тока
Условие возникновения и существования электрического
Источники электрического тока
Действия электрического тока

Постоянный ток в проводнике

Направленное движение свободных зарядов в проводнике под действием сил поля называется электрическим током проводимости или электрическим током.
За направление тока принимают направление движения положительных зарядов.
В металлах направление тока противоположно направлению движения электронов.

Если проводник поместить в электрическое поле, подвижные носители зарядов в проводнике начнут перемещаться направленно под действием сил поля.

Носители тока

В металлах - свободные электроны

В электролитах - положительные и отрицательные ионы

В газах - ионы и электроны

В полупроводниках - электроны
и дырки

Условие возникновения и существования электрического тока

Для возникновения и существования электрического тока в любом веществе необходимо наличие свободных заряженных частиц и электрическое поле, чтобы создать направленное движение частиц. Постоянный электрический ток может быть создан только в замкнутой цепи.

Источники электрического тока

Электрофорная машина.
Электрофорная машина - это индукционный электростатический прибор, созданный как непрерывный источник электрической энергии. В XXI веке используется как вспомогательная техника для демонстрации физических опытов, касающихся различных электрических эффектов и явлений.

Источники электрического тока

Гальванические элементы.
Гальванический элемент – химический источник тока, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительной реакцией.

Источники электрического тока

Аккумуляторы.
Аккумулятор - химический источник тока многоразового действия. Если поместить в раствор соли два угольных электрода, то гальванометр не показывает наличие тока. Если же аккумулятор предварительно зарядить, то его можно использовать в качестве самостоятельного источника тока.

Источники электрического тока

Термоэлемент.
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.

Источники электрического тока

Фотоэлемент.
Аккумулятор - химический источник тока многоразового действия. Если поместить в раствор соли два угольных электрода, то гальванометр не показывает наличие тока. Если же аккумулятор предварительно зарядить, то его можно использовать в качестве самостоятельного источника тока.

Источники электрического тока

Электромеханический генератор.
Электромеханический генератор - устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию. Заряды разделяются путем совершения механической работы. Применяется для производства промышленной электроэнергии.

Действия электрического тока

Действия электрического тока

Механическое действие.
При прохождении тока через проводник его температура повышается. В качестве таких проводников выступают различные металлы или их расплавы, полуметаллы или полупроводники, а также электролиты и плазма.

Например, при пропускании через проволоку из нихрома электрического тока происходит ее сильное нагревание. Данное явление используют в приборах нагрева, а именно: в электрических чайниках, кипятильниках, обогревателях и т.п.

Действия электрического тока

Магнитное действие.
Электрический ток в проводнике любого агрегатного состояния создает магнитное поле. Иными словами, проводник при электрическом токе наделяется магнитными свойствами.

Таким образом, если к проводнику, в котором протекает электроток, приблизить магнитную стрелку компаса, то та начнет поворачиваться и займет к проводнику перпендикулярное положение. Если же на сердечник из железа намотать данный проводник и пропустить сквозь него постоянный ток, то данный сердечник примет свойства электромагнита. 

Действия электрического тока

Химическое действие.
Химическое действие электротока заключается в электролизе ионов в электролите. Анод при электролизе присоединяет к себе анионы, катод – катионы. Иными словами, во время электролиза на электродах источника тока происходит выделение определенных веществ.

Химическое действие электротока применяется в промышленности. Так, используя данное явление, осуществляют разложение воды на кислород и водород. Кроме того, при помощи электролиза получают металлы в их чистом виде, а также осуществляют гальваническое покрытие поверхности. 

Действия электрического тока

Световое действие.
Самый простой пример светового действия – лампа накаливания. В данном источнике света спираль достигает нужной температурной величины посредством проходящего сквозь нее тока до состояния белого каления.

Тем самым и излучается свет. В традиционной лампочке накаливания всего лишь пять процентов всей электроэнергии расходуется на свет, остальная же львиная доля преобразуется в тепло. Самая эффективная реализация светового действия тока происходит в светодиодных источниках света. 

Сила тока

Основной количественной характеристикой тока является сила тока.
Сила тока измеряется отношением количеством электричества (заряда) q, прошедшего через поперечное сечение проводника за интервал времени Δt, к этому промежутку времени:

Единицей измерения силы тока в системе Си является 1 Ампер

Действия электрического тока на организм человека

Действия электрического тока на организм человека

Электрический ток, протекая через тело человека, производит термическое, электролитическое, биологическое, механическое действие. К общим электротравмам относят электрический удар, при котором процесс возбуждения различных групп мышц может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной деятельности.

Остановка сердца связана с фибрилляцией - хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл). К местным электротравмам относят ожоги, электрические знаки, металлизацию кожи, механические повреждения, электроофтальмии (воспаление глаз в результате воздействия ультрафиолетовых лучей электрической дуги).

Касаткина И.Л. Физика для колледжей/ И.Л. Касаткина. – Ростов н/Д: Феникс, 2017.

Фирсов А. В. Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: учебник для образовательных учреждений сред. проф. образования / под ред. Т. И. Трофимовой. — М., 2017.