Номер 5, страница 117 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

5. Какие превращения энергии происходят внутри источника тока?

5. Внутри любого источника тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Эта работа выполняется так называемыми сторонними силами, которые имеют неэлектрическую природу. За счет энергии этих сил на полюсах источника создается и поддерживается разность потенциалов, а при замыкании цепи — электрический ток.

Таким образом, основное превращение энергии внутри источника тока — это преобразование какого-либо вида неэлектрической энергии в электрическую энергию. Тип преобразуемой энергии зависит от вида источника:

- В гальванических элементах и аккумуляторах (химических источниках тока) химическая энергия, выделяющаяся в ходе окислительно-восстановительных реакций, превращается в электрическую.

- В электромеханических генераторах механическая энергия (например, энергия вращения турбины на электростанции) превращается в электрическую.

- В фотоэлементах (солнечных батареях) энергия света (электромагнитного излучения) преобразуется в электрическую.

- В термоэлементах тепловая энергия, получаемая за счет разности температур на контактах разнородных проводников, превращается в электрическую.

Ответ: Внутри источника тока происходит преобразование какого-либо вида неэлектрической энергии (химической, механической, световой, тепловой) в электрическую энергию.

6. Гальванический элемент — это химический источник электрического тока, в котором энергия химической реакции напрямую преобразуется в электрическую энергию. Его устройство основано на протекании окислительно-восстановительных реакций на границе двух разных проводников, помещенных в специальную среду.

Основные компоненты гальванического элемента:

1. Два электрода. Это два проводника, изготовленные из разных материалов (чаще всего металлов, или металла и оксида, или угля) с разной химической активностью.

- Анод — отрицательный электрод. На нем происходит процесс окисления, то есть отдача электронов веществом электрода. Он является источником электронов во внешней цепи.

- Катод — положительный электрод. На нем происходит процесс восстановления, то есть принятие электронов ионами из электролита.

2. Электролит. Это ионопроводящая среда (раствор или расплав солей, кислот или щелочей, а также специальные пасты или твердые материалы), в которую погружены электроды. Электролит содержит ионы, которые могут перемещаться между электродами, замыкая таким образом электрическую цепь внутри элемента. Движение ионов в электролите компенсирует поток электронов во внешней цепи.

В результате химических реакций между материалами электродов и электролитом происходит разделение зарядов: анод приобретает избыточный отрицательный заряд, а катод — положительный. Между ними возникает разность потенциалов (электродвижущая сила, ЭДС). Если подключить к электродам внешнюю цепь, электроны начнут двигаться от анода к катоду, создавая электрический ток.

Ответ: Гальванический элемент состоит из двух электродов (отрицательного — анода и положительного — катода), сделанных из разных проводящих материалов, и электролита — среды, обеспечивающей ионную проводимость между электродами. За счет химических реакций на электродах создается разность потенциалов.