Номер 3, страница 222 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 7. Электрический ток. Параграф 54. Сопротивление проводника. Закон Ома для участка цепи. Вопросы для самопроверки - номер 3, страница 222.

Условие.

3. Как можно объяснить, почему проводник обладает сопротивлением?

Решение.

3. Электрическое сопротивление проводника — это его свойство противодействовать прохождению электрического тока. Это явление можно объяснить на микроскопическом уровне, рассматривая внутреннее строение вещества.

Проводники, как правило металлы, состоят из атомов, образующих кристаллическую решетку. В узлах этой решетки находятся положительно заряженные ионы, а часть электронов (так называемые свободные электроны или электроны проводимости) не связана с конкретными атомами и может свободно перемещаться по всему объему металла.

Когда к проводнику прикладывается электрическое поле (например, при подключении к источнику напряжения), свободные электроны под его действием начинают упорядоченно двигаться. Это направленное движение электронов и есть электрический ток.

Однако на своем пути электроны не могут двигаться беспрепятственно. Они постоянно сталкиваются с ионами, находящимися в узлах кристаллической решетки, а также с различными дефектами этой решетки (примесями, нарушениями структуры). Каждое такое столкновение замедляет электрон и меняет траекторию его движения. После столкновения электрическое поле снова ускоряет электрон, но вскоре он сталкивается опять.

Таким образом, кристаллическая решетка оказывает постоянное противодействие упорядоченному движению электронов. Это противодействие и есть причина электрического сопротивления. Чем чаще и интенсивнее происходят столкновения электронов с ионами решетки, тем больше сопротивление проводника.

При столкновениях электроны передают часть своей кинетической энергии ионам решетки, заставляя их колебаться интенсивнее. Макроскопически это проявляется в виде нагревания проводника при прохождении по нему тока (закон Джоуля-Ленца).

Ответ: Сопротивление проводника объясняется столкновениями свободных электронов (носителей заряда) с ионами кристаллической решетки и ее дефектами. Эти столкновения препятствуют упорядоченному движению электронов под действием электрического поля, создавая противодействие протеканию тока.