Номер 1, страница 147 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

1. Укажите условия, при которых возможен электрический ток.

1. Решение:

Электрический ток представляет собой упорядоченное, то есть направленное, движение заряженных частиц. Для возникновения и поддержания электрического тока в проводящей среде необходимо соблюдение трёх основных условий.

Первое, и самое главное, условие – это наличие свободных носителей заряда. Это частицы, которые могут свободно перемещаться внутри вещества и имеют электрический заряд. В зависимости от типа вещества, носители заряда могут быть разными:
• в металлах это свободные электроны;
• в растворах и расплавах электролитов (солей, кислот, щелочей) это положительные и отрицательные ионы;
• в ионизированных газах (плазме) это электроны и ионы;
• в полупроводниках это электроны и так называемые дырки (места с недостающим электроном, ведущие себя как положительные заряды).
В веществах, где свободных носителей заряда практически нет (диэлектрики или изоляторы), электрический ток протекать не может.

Второе условие – это наличие электрического поля в проводнике. Чтобы заставить свободные заряды двигаться упорядоченно, на них должна действовать электрическая сила. На каждый носитель заряда $q$ в поле с напряженностью $E$ действует электрическая сила, определяемая выражением $F = qE$. Именно эта сила и приводит к направленному движению. Электрическое поле создается и поддерживается за счет разности потенциалов (напряжения), которую обеспечивает внешний источник тока, например, гальванический элемент, аккумулятор или электрогенератор. Без электрического поля движение свободных зарядов будет хаотичным (тепловым), и направленного тока не возникнет.

Третье условие – это замкнутость электрической цепи. Для того чтобы ток был постоянным и длительным, необходимо, чтобы заряды могли непрерывно двигаться по замкнутому контуру. Цепь должна включать источник тока, соединительные провода и потребители энергии (например, лампочку или резистор), образуя непрерывный путь. Если цепь разомкнута (например, при размыкании выключателя), электрическое поле в проводнике практически мгновенно исчезает, упорядоченное движение зарядов прекращается, и ток исчезает.

Ответ:

Для существования электрического тока необходимо одновременное выполнение следующих условий:
1. Наличие в среде свободных носителей электрического заряда (например, электронов в металлах или ионов в электролитах).
2. Наличие электрического поля, которое будет создавать силу, упорядоченно перемещающую эти заряды.
3. Замкнутость электрической цепи, обеспечивающей непрерывный путь для движения зарядов от источника тока через потребители и обратно.