Вопросы, страница 25 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Вопросы

1. Что такое постоянный электрический ток?

2. Что такое источник постоянного тока?

3. Почему электрические заряды, переносимые постоянным током, не нейтрализуют заряды на полюсах источника?

1. Что такое постоянный электрический ток?

Постоянный электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц, при котором сила тока и его направление не изменяются с течением времени. Это означает, что через поперечное сечение проводника за любые равные промежутки времени проходит одинаковое количество заряда.

Сила тока $\text{I}$ определяется как отношение заряда $\Delta q$, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени $\Delta t$, в течение которого этот заряд проходил: $I = \frac{\Delta q}{\Delta t}$.

Для постоянного тока это значение остается неизменным: $I = \text{const}$. За направление тока условно принимается направление движения положительно заряженных частиц.

Ответ: Постоянный электрический ток — это направленное движение заряженных частиц, при котором сила тока и его направление остаются неизменными во времени.

2. Что такое источник постоянного тока?

Источник постоянного тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии (химической, механической, световой и т.д.) в электрическую энергию. Его основная функция — создавать и длительно поддерживать разность потенциалов (электрическое напряжение) на своих выводах (полюсах), благодаря чему в замкнутой электрической цепи может существовать постоянный ток.

Внутри источника действуют так называемые сторонние силы (силы неэлектростатической природы), которые совершают работу по разделению электрических зарядов. Эти силы перемещают заряды против действия сил электростатического поля, в результате чего на одном полюсе накапливается избыточный положительный заряд, а на другом — избыточный отрицательный. Примерами источников постоянного тока являются гальванические элементы (батарейки), аккумуляторы, электромеханические генераторы постоянного тока, солнечные батареи.

Ответ: Источник постоянного тока — это устройство, которое за счет работы сторонних (неэлектрических) сил создает и поддерживает разность потенциалов между своими полюсами для обеспечения постоянного тока в цепи.

3. Почему электрические заряды, переносимые постоянным током, не нейтрализуют заряды на полюсах источника?

Электрические заряды, движущиеся во внешней цепи (например, электроны от отрицательного полюса к положительному), действительно стремятся нейтрализовать заряды на полюсах источника. Когда электрон из внешней цепи достигает положительного полюса, он мог бы нейтрализовать один из положительных ионов.

Однако этого не происходит, потому что внутри источника тока непрерывно действуют сторонние силы. Эти силы имеют неэлектрическую природу (например, химическую в батарейке) и совершают работу, "перекачивая" заряды обратно. Как только электрон прибывает на положительный полюс, сторонние силы захватывают его (или другой эквивалентный заряд) и перемещают внутри источника к отрицательному полюсу, двигая его против сил электрического поля. Этот процесс происходит непрерывно.

Таким образом, работа сторонних сил постоянно восполняет разделение зарядов, не давая им нейтрализоваться, и поддерживает постоянную разность потенциалов на полюсах. Это похоже на работу насоса в фонтане, который постоянно поднимает воду наверх, не давая ей всей скопиться в нижнем бассейне.

Ответ: Заряды на полюсах источника не нейтрализуются, потому что внутри источника постоянно действуют сторонние силы, которые совершают работу по разделению зарядов, перемещая их обратно на "свои" полюса и тем самым поддерживая разность потенциалов.