Номер 5.1, страница 26 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

V. Электрический ток - номер 5.1, страница 26.

Условие.

5.1 Что называют электрическим током? Электрический ток — это объект или явление? Назовите условия, необходимые для возникновения тока. Какова природа тока в металлах, газах, электролитах?

Решение.

Что называют электрическим током? Электрический ток — это объект или явление?

Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Такими частицами могут быть электроны, ионы или так называемые «дырки». Сила тока $\text{I}$ — скалярная величина, которая количественно характеризует ток и определяется как отношение заряда $\Delta q$, прошедшего через поперечное сечение проводника за промежуток времени $\Delta t$, к этому промежутку времени: $I = \frac{\Delta q}{\Delta t}$.

Электрический ток — это физическое явление, а не объект. Явление представляет собой процесс или событие, в данном случае — процесс направленного перемещения зарядов. Объект же — это материальная сущность, которую можно выделить в пространстве. Сами заряженные частицы (например, электроны) являются объектами, но их упорядоченное движение представляет собой процесс, то есть явление.

Ответ: Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц. Ток является физическим явлением.

Назовите условия, необходимые для возникновения тока.

Для возникновения и длительного существования электрического тока необходимо выполнение следующих условий:

1. Наличие в среде свободных носителей электрического заряда — частиц, которые способны перемещаться по всему объему вещества.
2. Наличие электрического поля, которое создает и поддерживает силу, действующую на заряженные частицы и заставляющую их двигаться упорядоченно. Электрическое поле внутри проводника создается источником тока, который поддерживает разность потенциалов на концах проводника.
3. Для постоянного протекания тока цепь должна быть замкнутой. Источник тока, являясь частью цепи, перемещает заряды против сил электрического поля, тем самым поддерживая ток в цепи.

Ответ: Условия, необходимые для возникновения тока: 1) наличие свободных носителей заряда; 2) наличие электрического поля; 3) замкнутость электрической цепи.

Какова природа тока в металлах, газах, электролитах?

Природа электрического тока зависит от среды, в которой он протекает, и определяется типом свободных носителей заряда в этой среде.

• В металлах носителями заряда являются свободные электроны. В кристаллической решетке металла электроны внешних оболочек атомов становятся общими и могут свободно перемещаться по всему объему. Под действием внешнего электрического поля они начинают упорядоченно двигаться (дрейфовать) в направлении, противоположном вектору напряженности поля. Таким образом, электрический ток в металлах — это направленное движение свободных электронов.
• В газах при обычных условиях свободных носителей заряда практически нет, и газы являются изоляторами. Ток в газе (газовый разряд) возникает только в процессе ионизации, когда под действием внешних факторов (высокой температуры, излучения, сильного поля) нейтральные атомы и молекулы распадаются на положительные ионы и свободные электроны. Иногда электроны могут захватываться нейтральными молекулами, образуя отрицательные ионы. Таким образом, электрический ток в газах — это встречное упорядоченное движение положительных ионов (по полю) и свободных электронов и отрицательных ионов (против поля).
• В электролитах (растворах или расплавах солей, кислот, щелочей) носителями заряда являются ионы. В процессе электролитической диссоциации молекулы распадаются на положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы). Электрический ток в электролитах — это упорядоченное встречное движение ионов: катионы движутся к отрицательному электроду (катоду), а анионы — к положительному электроду (аноду).

Ответ: Природа тока: в металлах — направленное движение свободных электронов; в газах — встречное движение ионов и электронов; в электролитах — встречное движение положительных и отрицательных ионов.