Номер 2, страница 105 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава III. Постоянный электрический ток. Параграф 17. Сила электрического тока - номер 2, страница 105.

Условие.

2. Как на опыте обнаружить тепловое действие электрического тока; магнитное; химическое?

Решение.

тепловое действие электрического тока

Тепловое действие тока заключается в том, что проводник, по которому течет электрический ток, нагревается. Это явление объясняется тем, что движущиеся под действием электрического поля заряженные частицы (например, электроны в металлах) сталкиваются с ионами кристаллической решетки, передавая им часть своей энергии. В результате внутренняя энергия проводника увеличивается, что проявляется в его нагревании. Количество выделяемой теплоты описывается законом Джоуля–Ленца: $Q = I^2 \cdot R \cdot t$.

Для экспериментального обнаружения этого эффекта можно собрать простую электрическую цепь, состоящую из источника тока, выключателя и проводника с высоким сопротивлением (например, тонкой железной или нихромовой проволоки). При замыкании цепи через проволоку пойдет ток, и она начнет нагреваться. Это можно обнаружить либо тактильно (при соблюдении техники безопасности), либо визуально, если сила тока достаточно велика, — проволока раскалится и начнет светиться. Более точный опыт можно провести, поместив спираль-нагреватель в калориметр с водой и термометром. Повышение температуры воды будет свидетельствовать о тепловом действии тока.

Ответ: Чтобы обнаружить тепловое действие тока, необходимо пропустить ток через проводник. Нагревание проводника, которое можно зафиксировать по повышению его температуры, свечению или по нагреву окружающей среды, и будет проявлением теплового действия.

магнитное

Магнитное действие тока заключается в том, что вокруг любого проводника с током возникает магнитное поле. Это фундаментальное свойство электрического тока.

Обнаружить это действие можно с помощью опыта, впервые проведенного Хансом Кристианом Эрстедом. Нужно взять прямой проводник, подключить его к источнику тока и расположить над или под магнитной стрелкой компаса, параллельно ей. Когда ток по проводнику не идет, стрелка ориентируется вдоль магнитного поля Земли. Как только цепь замыкают, и по проводнику начинает течь ток, магнитная стрелка отклоняется, стремясь расположиться перпендикулярно проводнику. Это происходит потому, что магнитное поле тока действует на магнитную стрелку. Если изменить направление тока, стрелка отклонится в противоположную сторону. Другой наглядный опыт — создание электромагнита. Если намотать изолированный провод на железный сердечник (например, гвоздь) и пропустить по нему ток, то сердечник намагнитится и сможет притягивать к себе небольшие железные предметы (скрепки, булавки).

Ответ: Чтобы обнаружить магнитное действие тока, нужно поднести к проводнику с током магнитную стрелку компаса — она отклонится. Либо можно собрать электромагнит и убедиться, что он притягивает железные предметы.

химическое

Химическое действие тока проявляется только в проводящих жидкостях — электролитах (растворах или расплавах солей, кислот и щелочей). Оно заключается в том, что при прохождении тока через электролит на электродах происходят химические реакции (окислительно-восстановительные), в результате которых выделяются вещества, входящие в состав электролита.

Для демонстрации этого явления проводят опыт по электролизу. В емкость с раствором электролита, например, медного купороса ($CuSO_4$), опускают два электрода (например, угольных стержня), не соприкасающихся друг с другом. Электроды подключают к источнику постоянного тока. Электрод, подключенный к положительному полюсу, называется анодом, а к отрицательному — катодом. Через некоторое время после замыкания цепи на катоде можно будет наблюдать образование слоя чистой меди, имеющей характерный красноватый цвет. Это происходит потому, что положительные ионы меди ($Cu^{2+}$) из раствора движутся к катоду, принимают от него электроны и превращаются в нейтральные атомы меди, которые оседают на его поверхности. Таким образом, протекание тока вызвало химическую реакцию.

Ответ: Чтобы обнаружить химическое действие тока, необходимо пропустить его через раствор электролита (например, медного купороса), опустив в него два электрода. На одном из электродов (катоде) выделится чистое вещество, что и докажет химическое действие тока.