Действие электрического тока тепловое химическое магнитное биологическое

Постоянный электрический ток

Направленное (упорядоченное) движение свободных заряженных частиц под действием электрического поля называется электрическим током.

Условия существования тока: 1. Наличие свободных зарядов. 2. Наличие электрического поля, т.е. разности потенциалов. Свободные заряды имеются в проводниках. Электрическое поле создается источниками тока

При прохождении тока через проводник он оказывает следующие действия:

Основные величины, описывающие процесс прохождения тока по проводнику.

1. Сила тока I — скалярная величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, промежутку времени, в течение которого шел ток. Сила тока показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени.

В СИ единица силы тока устанавливается как основная по магнитному действию тока:если отрезки двух бесконечно длинных проводников с током по 1 м каждый, находящиеся в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, взаимодействуют с силой 2 . 10 -7 Н, то говорят, что по ним течет ток 1 А (ампер).

Ток называют постоянным, если сила тока не меняется со временем. Для того чтобы ток через проводник был постоянным необходимо, чтобы разность потенциалов на концах проводника была постоянной.

Если заряженная частица q движется со скоростью v (скорость направленного (!) движения), то: .

Т.о. при увеличении площади сечения проводника скорость направленного движения частиц, создающих ток, уменьшается.

2. Плотность тока j — отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника. Измеряется в А/м 2 . Вектор плотности тока сонаправлен с вектором напряженности поля.. Т.о. плотность тока не зависит от размеров проводника.

3. Напряжение U. Напряжение численно равно работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль силовых линий поля внутри проводника.

4. Электрическое сопротивление R — физическая величина, численно равная отношению напряжения (разности потенциалов) на концах проводника к силе тока, проходящего через проводник. Характеристика электрических свойств проводника (!). Для металлов и электролитов не зависит от напряжения и силы тока, а определяется только формой, размерами и материалом проводника.. Единица в СИ: — сопротивление проводника равно 1 Ом, если при разности потенциалов на его концах в 1 В, по нему протекает ток силой 1 А.

Проводимость — величина обратная сопротивлению. Единица в СИ — симменс.

Зависимость сопротивления от материала и размеров проводника.

ℓ — длина, S — площадь поперечного сечения, r — удельное сопротивление.Удельное сопротивление показывает, чему равно сопротивление проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения.

Единицы измерения: в СИ — Ом . м, практическая — .

Удельная проводимость — величина обратная удельному сопротивлению: .

Урок по физике «Электрический ток. Действие тока»

Разделы: Физика

Цель:

• Сформировать у обучающихся понятия: «электрический ток», «сила тока».
• Экспериментально установить основные действия тока, выяснить, что скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике мала.

Задачи:

• Образовательные: углубление знаний учащихся по данной теме, формирование понятий «электрический ток», «сила тока», обучение решению качественных и количественных задач.
• Развивающие: развитие творческих и речевых навыков каждого ученика, развивать умение работать с книгой, делать выводы, наблюдать;
• Воспитательные: содействие трудовому воспитанию учащихся, формирование умения концентрировать внимание, вести диалог, аргументировано отстаивать свою точку зрения.

Оборудование и материалы: источники тока, штатив, проволочный моток медной проволоки, магнит постоянный, мелкие металлические опилки.

ТСО: компьютер, презентация к уроку, видеоролик («Действия тока»), интерактивная доска.

План урока:

1. Организационный момент (2 мин.)
2. Изучение нового материала (25 мин.)
3. Закрепление, решение задач (15 мин.)
4. Подведение итогов, д/з. (3 мин.)

Без электрического тока невозможно представить современную жизнь. Задумайтесь на секунду, что электрический ток отключили по всему городу. Это значит, что ни в одной квартире, ни в одном учреждении не будут гореть лампы дневного света и лампы накаливания, работать компьютеры, компьютерная техника, в столовых поварам будет невозможно приготовить пищу, остановятся трамваи, троллейбусы, будет затруднено движение автобусов и машин. Будут закрыты магазины, банки, остановятся станки на предприятиях, прокатные станы в цехах.
В общем, работа города и его жителей будет парализована. Вот насколько современная цивилизация зависит от электрического тока.
А что понимают под «электрическим током», какими действиями он сопровождается – это сегодня и предстоит нам выяснить на уроке.

Изучение нового материала

1. Электрический ток

Слово «ток» означает движение и течение чего-либо. Например, в реках и водопроводных трубах течет вода, в трубопроводах – нефть или газ, и в этих случаях говорят о токе или потоке воды, нефти или газа.
Что может перемещаться – течь в проводах, соединяющих потребителей электрической энергии с электростанцией?
Мы уже знаем, что в телах имеются электроны, движением которых объясняется различные явления электризации тел. Электроны обладают отрицательным электрическим зарядом. Электрическим зарядом могут обладать и более крупные частицы вещества – ионы. Следовательно, в проводниках могут перемещаться различные свободные заряженные частицы.

Упорядоченное(направленное) движение заряженных частиц называют электрическим током. (Слайд 2)
За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. (Так сложилось исторически).
Чтобы в проводнике получить электрический ток, необходимо создать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создается и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока.

2. Действия тока

Движения частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают.

1) Тепловое действие тока – проводник, по которому течет ток, нагревается. (Исключение – сверхпроводники)

Опыт 1. (штатив, проволочный моток, источник тока. При прохождении по мотку электрического тока, проволока нагревается).

Объясняется тем, что при наличии тока в проводнике усиливается беспорядочное (тепловое) движение молекул, а значит и увеличивается внутренняя энергия проводника.

Внутренняя энергия проводника увеличивается потому, что свободные электроны в металлах или ионы в электролитах, перемещаясь под действием электрического поля, сталкиваются с молекулами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. (Слайд 3. Приборы, работа которых основана на тепловом действии тока).

2) Магнитное действие тока – ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела (проявляется у всех без исключения проводников).

Опыт 2. (штатив, проволочный моток, источник тока. При прохождении по мотку электрического тока, вокруг него образуется магнитное поле. Поднесем магнит – моток притягивается (или отталкивается). При выключении тока подобного не наблюдается. К мотку, по которому течет ток, так же будут притягиваться мелкие металлические опилки (принцип работы электромагнита), при отключении тока подобного не наблюдается). (Слайд 4. Приборы, работа которых основана на магнитном действии тока).

3) Химическое действие тока – электрический ток может изменять состав проводника, например выделять его химические составные части (медь из медного купороса).

3. Сила тока

Действия электрического тока, которые мы наблюдали могут проявляться в разной степени – сильнее или слабее. Опыты доказывают, что интенсивность (степень действия) электрического тока зависит от заряда, проходящего в цепи в 1 с.

Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 с, определяет силу тока в цепи.

Сила тока равна отношению заряда ?q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени ?t, к этому интервалу времени. (стр.271)

Если сила тока со временем не изменяется, то ток называют постоянным.

I – сила тока, [А]
∆q – переносимый заряд, [Кл]
∆t – интервал времени, [с]

Переменный ток более опасен, чем постоянный. (Слайд5)

Силу тока измеряют амперметрами. Демонстрация амперметров, обозначение на схеме. (Слайд 6)

Сила тока зависит от заряда, переносимого каждой частицей, концентрации частиц, скорости их направленного движения и площади поперечного сечения проводника.

4. Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике

Так быстро или медленно двигаются электроны в проводнике при протекании по нему тока? Для этого решим задачу: через медный проводник сечением 1мкм2 течет ток 1 А. Определите скорость упорядоченного движения электронов в медном проводнике?

Закрепление изученного материала:

Контрольные вопросы:(Слайд 7)

• Что называют электрическим током?
• Что называют силой тока?
• Какое направление тока принимают за положительное?
• Назовите единицу измерения силы тока.
• Электроны, летящие к экрану телевизионной трубки, образуют электронный пучок. В какую сторону направлен ток в пучке?
• Что необходимо для возникновения и существования электрического тока?

(Слайд 8). Задача. Сколько электронов должно пройти в единицу времени через поперечное сечение проводника, чтобы включенный в цепь миллиамперметр показал 1мА?
Подведем итог нашему уроку, выставляем оценки за урок, взаимооценивание.
Домашнее задание:§104-105, №775(А.П. Лукашик), заполнить таблицу, где используются тепловое, химическое, магнитное действия тока.

Презентация на тему: Действие электрического тока

…Пора чудес прошла, и нам подыскивать приходится причины всему, что совершается на свете. 900igr.net

Тема: «Действия электрического тока»

Действия электрического тока – это явления, которые наблюдаются при наличии электрического тока в цепи.

1. Дайте определение электрического тока. 2. На какие виды делятся все вещества по проводимости? 3. Приведите примеры проводников и диэлектриков. 4. Как образуются положительные и отрицательные ионы? 5. Каково строение металлов в твёрдом состоянии? 6. Что находится в узлах кристаллической решётки? 7. Что происходит со свободными электронами в металле при помещении его в электрическое поле?

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРОВОДНИКАХ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ УПОРЯДОЧЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ 8. Что представляет собой электрический ток в металлах?

9. Проводят ли жидкости электрический ток? Электрический ток электролите (жидкости) – это направленное движение ионов в электрическом поле. Электролиты — растворы солей, щелочей или кислот способных проводить электрический ток.

10. Является ли электрическим током молния?

Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта. (Кант Иммануил немецкий философ, 1724 — 1804 г.г.)

Задание: Выберите на демонстрационном столе оборудование для опыта в соответствии с рисунком. Начертите схему цепи. Соберите цепь. Сформулируйте гипотезу о предполагаемом действии тока. Проведите опыт. Сделайте выводы. Приведите примеры применения данного действия.

Тепловое действие тока

Химическое действие электрического тока Впервые было открыто в 1800г.

Магнитное действие тока

МИНУТКА ОТДЫХА «ЛЛЛ» — ХУДОЖНИКИ «ППП» — МЫСЛИТЕЛИ

С каким действием электрического тока мы сталкиваемся, когда при грозовых разрядах в воздухе образуется озон? Какое действие тока используется в электрическом паяльнике? Как по химическому действию тока можно судить о количестве прошедшего электричества? «ПОРЕШАЕМ»

Почему компас дает неправильные показания, если неподалеку от него находится провод с электрическим током? На каком действии электрического тока основано получение химически чистых металлов? Почему горизонтально натянутая проволока заметно провисает при наличии в ней электрического тока? «ПОРЕШАЕМ»

Какие действия электрического тока, проявляются в вашей квартире? А химическое? Открытие физика Араго в 1820 г. заключалось в следующем: когда тонкая медная проволока, соединенная с источником тока, погружалась в железные опилки, то они приставали к ней. Объясните это явление. Годность батарейки для карманного фонаря можно проверить, прикоснувшись кончиком языка одновременно к обоим полюсам: если ощущается кисловатый вкус, то батарейка хорошая. Какое действие тока используется при этом? «ПОРЕШАЕМ»

Вам нужно сделать точный слепок с некоторого деревянного рельефа. Не поможет ли в этом электрический ток? Как изготовить посеребрённые или позолоченные ювелирные изделия? Что является источником магнитного поля Земли? «ПОДУМАЕМ»

1. Электрический ток представляет собой упорядоченное движение ……… частиц, в металлах это ……. в растворах солей …….. 2. Чтобы по цепи протекал электрический ток, цепь должна быть …. 3. Чистая соль и дистиллированная вода не проводят электрический ток, т. к. ……… 4. Раствор соли проводит электрический ток, т.к. …….. 5. О наличии электрического тока можно судить по ……… электрического тока. 6. Мы узнали о 4 действиях электрического тока: …….. План: «ОТЧЕТ-РАССКАЗ»

1. Какое действие электрического тока используется для получения чистых металлов? А) тепловое, Б) химическое, В) магнитное 2. Какие действия электрического тока наблюдаются при пропускании тока через металлический проводник? А) тепловое, химическое и магнитное действия; Б) химическое и магнитное действия, теплового нет; В) тепловое и магнитное действия, химического действия нет; Г) тепловое и химическое действия, магнитного действия нет. «Быстро и в точку»

Сила тока Действие тока на организм человека 0 – 0,5 мА Отсутствует 0,5 – 2 мА Потеря чувствительности 2 -10 мА Боль, мышечные сокращения 10 -20 мА Растущее воздействие на мышцы, некоторые повреждения 16 мА Ток, выше которого человек уже не может освободиться от электродов 20 -100 мА Дыхательный паралич 100 мА – 3 А Смертельные желудочковые фибрилляции (необходима немедленная реанимация) Более 3 А Остановка сердца. ( Если шок был кратким, сердце можно реанимировать.) Тяжёлые ожоги.

§ 35 Приготовить примеры действий электрического тока, встречающихся в жизни. «Домашнее задание»

Презентация, доклад Действие электрического тока

Презентация на тему Презентация Действие электрического тока, предмет презентации: Физика. Этот материал в формате pptx (PowerPoint) содержит 27 слайдов, для просмотра воспользуйтесь проигрывателем. Презентацию на заданную тему можно скачать внизу страницы, поделившись ссылкой в социальных сетях! Презентации взяты из открытого доступа или загружены их авторами, администрация сайта не отвечает за достоверность информации в них, все права принадлежат авторам презентаций и могут быть удалены по их требованию.

• Главная
• Физика
• Презентация Действие электрического тока

Слайды и текст этой презентации

Электричество кругом,
Полон им завод и дом,
Везде заряды: там и тут,
В любом атоме «живут».
А если вдруг они бегут.
То тут уж токи создают.
Нам токи очень помогают.
Жизнь кардинально облегчают!
Удивительно оно.
На благо нам обращено,
Всех проводов «величество»
Зовется «электричество!»
Проявим нынче мы умение,
Законы объясним, явления:
Электризацию, действия тока,
Эксперименты проведем
И итог общий подведем.

Тема урока «Действия электрического тока»

Цель урока: актуализация опорных знаний по теме «Электрические явления»; познакомить учащихся с превращениями энергии электрического тока в другие виды энергии.
Задачи урока:
1. Образовательные
Продолжить работу по формированию умения систематизации и обобщения знаний;
— Формировать навыки коллективной работы в сочетании с самостоятельностью учащихся.
2. Развивающие
— Научить учащихся применять знания в новой ситуации;
Развить умение объяснить окружающие явления.
3. Воспитательные
— Продолжить знакомство учащихся с взаимосвязанностью явлений окружающего мира.

Персональный компьютер
Мультимедийный проектор
Источник тока
Провода
Портреты ученых

Слово электричество очень прочно вошло в наш лексикон и нашу жизнь. Ребята, давайте вспомним происхождение слова Электричество. (рассказ легенды).
Всякие ли тела способны притягиваться?
А как зарядить тело самым простым способом? Что это такое?
Много ли зарядов существует в природе?

План рассказа Прибор, механизм, машина

Назначение устройства.
Принципиальная схема устройства.
Принцип действа устройства.
Применение и правила пользования устройством.

Это физическое тело – эбонитовая палочка.
Эбонит – это каучук с добавлением серы.
При трении ее о мех или шерсть она электризуется.
Наэлектризованная палочка способна притягивать к себе мелкие листочки бумаги.
При электризации палочка заряжается отрицательно.
Связь электронов с ядрами слабее у меха, чем у палочки.
Если наэлектризованной палочкой коснуться электроскопа, он зарядится.
При электризации электроны с меха переходят на палочку.
Эбонит – диэлектрик, т.е. он не проводит электрические заряды.
Две заряженные эбонитовые палочки взаимно отталкиваются.

В чем заслуга этого ученого в области электрических явлений? Какие открытия сделал ученый?

А знаете ли вы, что .
. в XVIII веке устраивали светские забавы – электризовали людей, растения и домашних животных, при помощи электрической искры поджигали спирт и т.д.
. электризация тел нам хорошо знакома в быту. По ее вине несказанно быстро притягивают пыль полированная мебель и ковры-паласы, липнут к телу синтетические рубашки и платья, «искрят» кофты и свитера.
. электризации поддаются все тела: большие и маленькие, твердые, жидкие и газообразные (вспомните грозовые тучи).
. в 1700 г. англичанину Уоллу впервые удалось получить электрическую искру, с треском проскочившую между куском янтаря и пальцем экспериментатора.
. если опыты с расческой или янтарем проводить в темноте и тишине, то можно легко заметить маленькие искорки и даже услышать их треск. Вспомним, что различные искровые явления мы относим к явлениям электрическим. Вот почему электричество назвали янтарным именем.
. янтарь – это окаменевшая смола хвойных деревьев, которые росли на Земле сотни тысяч лет назад. Электризация янтаря трением была известна еще до нашей эры.
. по своему строению атом напоминает Солнечную систему. Подобно тому, как планеты, притягиваясь к Солнцу, движутся вокруг него, электроны в атоме движутся вокруг ядра, удерживаемые силой притяжения к нему.
. если атом увеличить так, чтобы ядро приняло размер мелкой монеты, то расстояние между ядром и электронами стало бы равно целому километру!
. если бы электроны атомов летали непосредственно вблизи своих ядер, то плотность всех веществ возросла бы настолько, что несколько современных многоэтажных домов свободно поместились бы в наперстке.
. если бы ионы металла могли течь по проводам, то получился не ток в проводе, а течение самого провода (ведь провод – это и есть ионы металла).
. действие тока на живые организмы называется физиологическим действием тока. В просторечии говорят: «ударило током».
. воздействие тока на организм человека может восприниматься не только как «удар». Например, посещая врача физиотерапевта и принимая процедуру электрофорез, наша кожа чувствует жжение и покалывание (это осязательные ощущения).

Что такое электризация или можно ли «примагнитить» струю воды пластмассовой палочкой?

Историческая справка.
До Нашей эры не было пластмассовых и стеклянных предметов. Однако и в те времена явление электризации было хорошо известно. Для опытов брали окаменевшую смолу деревьев – янтарь и натирали его шерстью животных. После этого и янтарь, и шерсть начинали притягивать к себе сухие травинки и пылинки. По-гречески янтарь – это «электрон». Отсюда и произошло современное слово «электричество» и название «наэлектризованные тела».

Опыты по электризации.

Представь, что у нас есть пластмассовая палочка и шерстяная ткань. Возьми их в руки и потри друг о друга.

Попроси своего приятеля сделать то же самое со стеклянной палочкой и шелковой тканью.
Как ни удивительно, но после таких простых действий палочки приобретут совершенно новое свойство.

Как ты думаешь: какое свойство?

Свойство наэлектризованных тел.

Обобщим результаты наблюдений.

Какие слова нужно вписать на место пунктирных линий?

Что мы видели? — — — — — — — — — — — — — — — — — — — Как это назвать обобщенно? — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Что мы видели? Трение палочек о ткань. Как это назвать обобщенно? Совершение механической работы.

Что мы видели? Притяжение палочками кусочков бумаги. Как это назвать обобщенно? Действие силы.

Что мы видели? Притяжение палочками кусочков бумаги. Как это назвать обобщенно? Действие силы.

А сейчас отдохни – посмотри мультфильм, в котором показан опыт по делению электрического заряда на порции.

Мир электрических явлений настолько интересен и увлекателен, что находит свое отражение в литературных произведениях.

Ветер воет… гром грохочет…
Синим пламенем пылают стан туч над бездной моря.
Море ловит стрелы молний и в своей пучине гасит.
Точно огненные змеи вьются в море, исчезая, отраженья этих молний.

(Горький А.М. Песня о Буревестнике)

1. Ребята, а знаете ли вы как правильно вести себя, если вас застала гроза?

2. Почему молния чаще всего ударяет в землю в сырых местах, у берегов рек и озер?

3. Можно ли назвать молнию, возникающую между облаком и землей, электрическим током?

Электрический ток в металлах.

Металлы в твердом состоянии имеют кристаллическое строение. Частицы в кристаллах расположены в определенном порядке, образуя пространственную (кристаллическую) решетку. В узлах кристаллической решетки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны, т. е. не связанные с ядрами своих атомов. Если в металле создать электрическое поле, то свободные электроны начнут двигаться под действием электрических сил, возникнет электрический ток.

Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

За направление тока условно приняли направление от положительного полюса источника к отрицательному, т. е. против движения свободных электронов.

Электрический ток в электролитах

Типичными электролитами являются соли, кислоты и щелочи, многие органические соединения. Что же произойдет, если в растворе электролита создать электрическое поле? Очевидно, что положительные ионы станут двигаться к отрицательно заряженному электроду — катоду, а отрицательные ионы — к положительно заряженному электроду, т. е. к аноду. В цепи возникнет электрический ток. Таким образом,
ток в растворах электролитов — это упорядоченное движение ионов.

Известно три действия тока:
химическое, магнитное и тепловое

Магнитное действие тока

Магнитное действие тока также можно наблюдать на опыте. Для этого медный провод, покрытый изоляционным материалом, нужно намотать на железный гвоздь, а концы провода соединить с источником тока. Когда цепь замкнута, гвоздь становится магнитом (намагничивается) и притягивает небольшие железные предметы: гвоздики, железные стружки, опилки. С исчезновением тока в обмотке (при размыкании цепи) гвоздь размагничивается.

Химическое действие тока

В стакан с раствором медного купороса (CuSO4) опущены два угольных стержня, присоединенные к источнику тока. Через несколько минут на одном из стержней образуется тонкий слой вещества ярко-красного цвета. Это – чистая медь, выделившаяся из раствора. Поскольку произошло явление, при котором одно вещество (медный купорос) превратилось в другое (медь), следовательно мы наблюдали химическую реакцию, вызванную прохождением электрического тока.
Химическое действие тока всегда наблюдается в жидких проводниках, реже – в газообразных. В твердых проводниках химические реакции протекать не могут, так как отсутствуют подвижные ионы.

Тепловое действие тока

Тепловое действие тока можно наблюдать, например, присоединив к полюсам источника тока железную или никелиновую проволоку. Проволока нагревается и, удлинившись поэтому, слегка провисает. Её даже можно раскалить докрасна. В электрических лампах, например, тонкая вольфрамовая проволочка накаливается током до яркого свечения.