Презентация "Электрический ток в различных средах" 10 класс

Электрический ток в различных средах

• Учитель физики
• МАОУ « Гимназия №1г. Кувандыка»
• Попов Дмитрий Вячеславович

Для создания электрического тока в среде необходимо : - наличие заряженных частиц в этой среде; - внешнее электрическое поле . В различных средах эти условия выполняются по - разному. Рассмотрим некоторые из них: - металлы; - жидкости ; - газы. Электрический ток в жидкостях

• Растворы солей, кислот и оснований, способные проводить электрический ток, называются электролитами.
• Прохождение электрического тока через электролит обязательно сопровождается выделением вещества в твёрдом или газообразном состоянии на поверхности электродов.
• Выделение вещества на электродах показывает, что в электролитах электрические заряды переносят заряженные атомы вещества – ионы.
• Этот процесс называется
• электролизом.

Проводимость электролитов Проводимость жидких электролитов объясняется тем, что при растворении в воде нейтральные молекулы солей, кислот и оснований распадаются на отрицательные и положительные ионы. В электрическом поле ионы приходят в движение и создают электрический ток.

• +

• −

• +

• −

• +

• −

• +

• −

• +

• −

• +

• +

• −

• −

Закон электролиза

• Закон Фарадея:
• масса вещества, выделившегося на электроде за время ∆t при прохождении электрического тока, пропорциональна силе тока и времени:
• m= kI∆t.
• Это уравнение называется законом электролиза. Коэффициент k, зависящий от выделившегося вещества, называется электрохимическим эквивалентом вещества.

В качестве примера рассмотрим явление электролиза при пропускании электрического тока через раствор медного купороса CuSO4 с опущенными в него медными электродами.

• Так как этот химический процесс протекает длительное время ( в нашем опыте – 30 минут), то на катоде отлагается медь ( красный налёт), выделяющаяся из электролита. При этом электролит вместо ушедших на катод молекул меди получает новые молекулы меди за счет растворения второго электрода — анода.

Применение электролиза

• Явление электролиза применяется на практике
• - для получения многих металлов из раствора солей;
• - для защиты от окисления или для украшения - производится покрытие различных предметов и деталей машин тонкими слоями таких металлов, как хром, никель, серебро, золото;
• - в гальванопластике – получение отслаиваемых покрытий;
• - для получения электронных плат (основ всех электронных изделий);
• - для создания копий с рельефных поверхностей;
• - для получения стереотипов для книг высококачественной печати.

Электрический ток в металлах

• Опыт Р.Толмена – Т.Стю-арта

Определение скорости движения электронов в металлах. Сопротивление проводника прямо пропорционально температуре.

• График зависимости удельного сопротив-
• ления от температуры

• Это выражается формулами:
• R=R0(1+ αt) , ρ = ρ0 ( 1+αt).
• Здесь α - температурный коэффициент сопротивления. Его значения очень малы и определены в таблице удельного сопротивления.
• У чистых металлов: α = 1/273 К-1.
• У сплавов : 10-5 – 10-6 К -1

Ток в металлическом проводнике увеличивает температуру самого проводника, в результате его длина увеличивается и проводник провисает. Применение зависимости сопротивления от температуры

• Термометр сопротивления

Сверхпроводимость

• это свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при
• достижении ими темпера
• туры ниже определённого значения. Существует 26
• чистых элементов, сплавов, переходящих в сверхпрово
• дящее состояние.

Электрический ток в газах

• Газы в нормальном состоянии являются диэлектриками, так как состоят из электрически нейтральных атомов и молекул и поэтому не проводят электричества.
• Проводниками могут быть только ионизированные газы,
• в которых содержатся электроны, положительные и отрицательные ионы.
• В этом случае среде необходим внешний ионизатор.
• Роль такого ионизатора играют нагревание и излучение.
• Прохождение электрического тока через газы называют газовым разрядом.

Газовые разряды различают:

• Несамостоятельным газовым разрядом называется такой разряд, который, возникнув при наличии электрического поля, может существовать только под действием внешнего ионизатора.

• Самостоятельный разряд - такой газовый разряд, в котором носители тока возникают в результате тех процессов в газе, которые обусловлены приложенным к газу напряжением.
• Т. е. данный разряд продолжается и после прекращения действия ионизатора.
• Разновидности такого разряда:
• - искровой;
• - дуговой;
• - коронный;
• - тлеющий.

Искровой разряд

• Искровой разряд
• возникает между двумя электро-дами, заряжен-ными разными зарядами и име-ющие большую разность потен-циалов. Он кра-тковременный, его механизм - электронный удар.
• Молния - вид искрового разряда.

Дуговой разряд

• Если после получения искрового разряда от мощного источ-ника постепенно уменьшать расстояние между электродами, то разряд из прерывистого становится непрерывным возни-кает новая форма газового разряда, называемая дуговым разрядом.

Применение дугового разряда:

• Освещение
•  Сварка
•   Ртутная дуга.

Коронный разряд

• В сильно неоднородных электрических полях, образующихся, например, между острием и плоскостью или между проводом линии электропередачи и поверхностью Земли, возникает особая форма самостоятельного разряда в газах,
• называемая коронным разрядом.

Применение коронного разряда

•  Громоотвод (Подсчитано, что в атмосфере всего земного шара происходит одновременно около 1800 гроз, которые дают в среднем около 100 молний в секунду. Поэтому, защита от молнии представляет собой важную задачу).

Тлеющий разряд  

• Это разряд, возникающий при пониженном давлении.
• При понижении давления увеличивается длина свободного пробега электрона, и за время между столкновениями он успевает приобрести достаточную для ионизации энергию в электрическом поле с меньшей напряженностью. Разряд осуществляется электронно-ионной лавиной.
• Гелий Неон Ксенон

Список использованных источников

• 1. Применение электролиза:
• https://fs00.infourok.ru/images/doc/161/185478/img7.jpg
• 2. Опыт Т.Стюарта – Р.Толмена:
• https://fs00.infourok.ru/images/doc/86/103927/hello_html_m5ab75448.gif
• 3. График зависимости сопротивления:
• - https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/0eea/000097a1-40f35dcb/310/img9.jpg
• 4. Электрометр:
• http://edufuture.biz/images/e/e5/A16.28.jpg
• 5. .Молния:
• http://thoughts-about-life.ru/wp-content/uploads/2012/02/molniya-1024x768.jpg

6.Дуговой разряд:

• 6.Дуговой разряд:
• http://sony.iiteco.ru/http/ftpfolder/Tesla/tesla1.jpg
• http://900igr.net/datai/fizika/Tok-v-razlichnykh-sredakh/0032-025-Dugovoj-razrjad.jpg
• 7.Коронный разряд:
• https://www.estnauki.ru/images/stories/kor-razr.jpg
• http://turoboz.ru/cmsdb/article_images/images/1194080299(1).jpg
• 8.Громоотвод:
• http://pandia.ru/text/77/296/images/image006_16.gif
• 9. Тлеющий разряд:
• http://таурус-нск.рф/wp-content/gallery/molnia_udarila_rightinbuttchicks/zashchita-ot-molnii-poselka.jpg
• 10. Физика: Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. – 10-е изд. – М.: Просвещение, 2011. – 336 с.