Вариант 2, страница 78 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Самостоятельные работы. СР-7. Электрический ток - страница 78.

Условие.

Вариант 3

1. Почему молния чаще всего ударяет в землю в сырых местах: у берегов рек и озёр?

2. Молния чаще всего ударяет в деревья, имеющие большие, глубоко проникающие в почву корни. Почему?

3. Скорость направленного движения электронов в металлическом проводнике очень мала — доли миллиметра в секунду. Почему же лампа начинает светиться практически одновременно с замыканием цепи?

Решение.

1. Молния представляет собой гигантский электрический разряд, который, как и любой электрический ток, ищет путь с наименьшим электрическим сопротивлением. Почва, насыщенная влагой, особенно у берегов рек и озёр, содержит воду с растворёнными солями и минералами, что делает её хорошим проводником электричества. Её сопротивление значительно ниже, чем у сухой земли. Кроме того, воздух над водоёмами обычно имеет более высокую влажность. Влажный воздух также обладает меньшим сопротивлением по сравнению с сухим. Сочетание этих двух факторов — низкое сопротивление влажной почвы и влажного воздуха над ней — создаёт для молнии «привлекательный» путь с минимальным сопротивлением для разряда в землю. Ответ: Молния чаще ударяет в сырые места, так как влажная почва и влажный воздух являются лучшими проводниками электричества (имеют меньшее сопротивление), чем сухие участки, предоставляя электрическому разряду путь наименьшего сопротивления.

2. Деревья, особенно высокие, сами по себе являются естественными громоотводами, так как сокращают расстояние, которое разряд должен пройти по воздуху, обладающему высоким сопротивлением. Если дерево имеет большие и глубоко проникающие в почву корни, оно обеспечивает исключительно хороший контакт с землёй. Такие корни достигают влажных слоёв почвы или даже грунтовых вод, которые являются хорошими проводниками. Таким образом, дерево с мощной корневой системой представляет собой единую проводящую цепь от верхушки до глубоких слоёв земли. Эта цепь имеет очень низкое общее сопротивление, создавая идеальный путь для стекания заряда молнии в землю. Ответ: Деревья с большими и глубокими корнями обеспечивают очень хороший электрический контакт с влажными, проводящими слоями почвы, создавая для молнии полный путь от облака до земли с очень низким сопротивлением.

3. Лампа загорается практически мгновенно не потому, что электроны от выключателя успевают добежать до неё, а потому, что при замыкании цепи по всему проводнику почти мгновенно распространяется электрическое поле. Скорость распространения этого поля близка к скорости света (около $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с). Это поле заставляет двигаться все свободные электроны, которые уже находятся в каждом участке проводника, в том числе и в нити накала лампы. Таким образом, упорядоченное движение электронов (электрический ток) возникает одновременно по всей длине цепи. Это можно сравнить с длинной трубкой, полностью заполненной шариками: как только вы толкаете первый шарик, последний почти сразу же выкатывается с другого конца. Ответ: Лампа загорается почти мгновенно, потому что при замыкании цепи электрическое поле распространяется по проводам со скоростью, близкой к скорости света, и заставляет упорядоченно двигаться электроны, уже находящиеся в нити накала лампы.