Электрическая цепь. Действие электрического тока - Электрические явления

Физический словарик

Диэлектрик (от греч. dia - через и англ. electric - электрический) - электроизолятор.

Клемма (от нем. klemme) - зажим для присоединения или закрепления проводов на приборах, электрических машинах.

Схема (от греч. schema - образ, вид, форма) - чертеж, упрощенное изображение.

Эбонит (от греч. слова ebenos - черное дерево) - твердый черный блестящий электроизолятор.

Электролиз (от греч. electro и lysis - расторжение, растворение) - разложение жидких веществ при прохождении через них постоянного электрического тока.

Историческая справка

Майкл Фарадей родился 22 сентября 1791 г. в Лондоне в семье кузнеца. Мальчик смог получить лишь начальное образование. С 12 лет он работал разносчиком газет, а затем подмастерьем в переплетной мастерской. Благодаря счастливой случайности любознательный юноша попал в поле зрения известного химика X. Дэви. Первая научная работа Фарадея (1816) посвящена химическому анализу едкой тосканской извести. В 1821 г. Фарадей сделал свое первое открытие в области электромагнетизма.

Все основные работы по электричеству и магнетизму Фарадей представлял в Лондонское Королевское общество. О фундаментальности труда Фарадея дает представление простое перечисление полученных им результатов: открытие явления электромагнитной индукции (1831), открытие законов электролиза (1834), обнаружение поляризации диэлектриков и введение понятия диэлектрической проницаемости (1837), экспериментальное доказательство закона сохранения заряда (1843) и т. д.

На основе огромного собранного экспериментального материала Фарадей доказал тождественность разных видов электричества. Обнаруженные Фарадеем законы электролиза были свидетельством дискретности электрического заряда.

Качественные задачи и вопросы

1. Что происходит с электронами в металле при возникновении в нем электрического тока? Что происходит с ионами в жидкостях и газах при возникновении в них электрического тока? (Электроны в металлах начинают упорядоченно, направленно двигаться. Аналогично ведут себя ионы в жидкостях и газах, отрицательные ионы движутся к положительному электроду источника тока, а положительные ионы - к отрицательному электроду источника тока.)

2. Где используются тепловое, химическое, магнитное действия тока?

Химическое действие	Тепловое действие	Магнитное действие
1. Электролиз 2. Получение чистых металлов 3. Гальваностегия 4. Гальванопластика	1. Обогревательные приборы 2. Электроплиты, электрочайники, электротены 3. Электроплавильные печи 4. Плавкие предохранители	1. Электрогенераторы 2. Электродвигатели 3. Трансформаторы 4. Дроссели и соленоиды 5. Микрофоны, громкоговорители

3. Какое направление имеет электрический ток в металлах? В газах? В электролитах? (Направление электрического тока выбрано совпадающим с направлением электрического поля, поэтому электрический ток в металлах, газах, электролитах направлен от положительного электрода источника тока к отрицательному через внешнюю по отношению к источнику цепь.)

4. С какой целью на стыках рельсов электрифицированных железных дорог делают толстые медные перемычки или сваривают рельсы? (Рельсы проводят электрический ток и, следовательно, чтобы цепь не была разомкнутой, делают медные перемычки или сваривают рельсы.)

5. Из каких элементов состоят данные цепи? (а - источник тока, ключ, звонок, лампочка, резистор; б—источник тока, ключ, две лампочки, резистор.)

Задачи с техническим содержанием

1. В лампах дневного света, в рекламных газосветных трубках газ светится под действием движущихся зарядов - электронов и положительно заряженных ионов. Можно ли движение этих частиц в трубке назвать электрическим током? (Да.)

2. Какие преобразования энергии происходят при зарядке и разрядке аккумуляторов? (При зарядке аккумулятора электрическая энергия преобразуется в химическую энергию, при разрядке аккумулятора происходит обратный процесс.)

3. На спутниках и космических кораблях имеются «солнечные» батареи, которые питают радиоаппаратуру и исследовательские приборы. Как называются элементы солнечной батареи? (Такие источники тока называются фотоэлементами.)

Физические эксперименты

1. Сборка электрических цепей.

Приборы и материалы: источник тока 4 В; кнопка; звонок; лампочка; сопротивление (резистор); соединительные провода.

Задание: 1) Соберите электрические цепи, состоящие: а) из источника тока, звонка, кнопки; б) из источника тока, лампочки, ключа. Зарисуйте цепи в тетрадь и укажите на схемах направление электрического тока.

2) Соберите электрическую цепь, состоящую из источника тока, звонка, лампочки, ключа. Преобразуйте цепь так, чтобы звонок и лампочку можно было включать по отдельности. Зарисуйте электрическую цепь и укажите на схеме направление электрического тока.

2. Наблюдение химического действия электрического тока

Приборы и материалы: сосуд с водой, растворы поваренной соли и медного купороса, источник тока, ключ, лампочка, соединительные провода, два медных электрода.

Задание: соберите электрическую незамкнутую цепь из лампочки, источника тока, ключа и двух электродов. Опустите электроды в сосуд с водой. Вливая в сосуд раствор поваренной соли, наблюдайте за лампочкой. Что происходит с электролитом вблизи электродов? Проделайте опыт с раствором медного купороса.

Номер опыта	Наличие тока	Наблюдение
		за электродами	за лампочками
1. Вода 2. Раствор поваренной соли 3. Раствор медного купороса	Нет Да Да	Ничего не происходит Около одного электрода выделяется газ Около одного электрода выделяется газ	Не горит Горит Горит

Домашние эксперименты

1. Найдите дома приборы, в которых можно наблюдать тепловое, химическое, магнитное действия электрического тока. Опишите их.

Прибор	Действие электрического тока
1. Утюг 2. Электродвигатель 3. Электропечь	Тепловое Тепловое, магнитное Тепловое

2. Намотайте на гвоздь немного проволоки и подключите эту проволоку к батарейке. Что происходит с мелкими железными предметами вблизи вашего гвоздика и почему? (Вы получили электромагнит, который притягивает железные предметы.)

Проверка знаний и умений.

Индивидуальные карточки-задания

1	2
1. Из каких элементов состоит электрическая цепь? (Источник тока, ключ, лампочка, звонок.) 2. Придумайте схему соединения двух лампочек и ключа так, чтобы можно было их включать одновременно. Примерная схема:	1. Из каких элементов состоит электрическая цепь? (Источник тока, две лампочки, три ключа.) 2. Придумайте схему соединения лампочки, звонка и ключа, чтобы можно было при включении видеть горящую лампочку и слышать звонок. Примерная схема:
3	4
1. Из каких элементов состоит электрическая цепь? (Источник тока, ключ, лампочка, звонок, резистор.) 2. Придумайте схему соединения лампочки и двух ключей, расположенных так, чтобы можно было включить и выключить свет из двух разных мест. Примерная схема:	1. Из каких элементов состоит электрическая цепь? (Источник тока, два ключа, две лампочки, звонок.) 2. Придумайте схему соединения двух ключей и двух лампочек, каждую из которых можно включать отдельно. Примерная схема: