Plazer-don.ru

Сварочное оборудование
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Опыты. Сила тока, изображение и линза, теплота и вода

Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

Но мы не можем видеть движущиеся в металлическом проводнике электроны. О наличии электрического тока в цепи мы можем судить лишь по различным явлениям, которые вызывает электрический ток. Такие явления называют действиями тока: магнитные, тепловые, химические.

Эти действия тока зависят от силы тока. Изменяя силу тока в цепи, можно регулировать эти действия. Но чтобы управлять током в цепи, надо знать, от чего зависит сила тока в ней.

Чем сильнее действие электрического поля на частицы, упорядоченно движущиеся в нем, тем, очевидно, и больше сила тока в цепи.

Но действие поля характеризуется физической величиной — напряжением.

Поэтому можно выдвинуть гипотезу, что сила тока зависит от напряжения. Установим эту зависимость на опыте.

Цель опыта: установить опытным путем зависимости силы тока от напряжения, построить график этой зависимости.

Соберем электрическую цепь, состоящую из источника тока, амперметра, спирали из никелиновой проволоки (проводника), ключа и параллельно присоединённого к спирали вольтметра.

Во время сборки необходимо соблюдать технику безопасности:

  • провода необходимо располагать аккуратно;
  • все изменения в цепи и ее разборку необходимо проводить при выключенном источнике питания;
  • необходимо соблюдать правила включения в цепь амперметра и вольтметра: амперметр включается в цепь последовательно, а вольтметр – параллельно;
  • во всех случаях повреждения электрического оборудования, измерительных приборов, проводов необходимо отключить напряжение и сообщить о неисправности учителю.

Схема этой цепи:

Рисунок 1

(А.В.Перышкин, Физика – 8, ЭФУ, стр. 120, рис.68)

Замкнем цепь и отметим показания приборов: амперметра и вольтметра.

Затем увеличим напряжения на спирали сначала вдвое, а потом втрое. При этом снимаем показания амперметра. Амперметр покажет сначала вдвое большую силу тока, а затем втрое большую силу тока.

Читайте так же:
Тепловой поток проводника с током

Результаты опытов будем записывать в таблицу:

Номер опыта

Сила тока, А

Напряжение, В

Таким образом, опыт показывает, что, во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нём. Другими словами, сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

Изобразим график зависимости силы тока в проводнике от напряжения между концами этого проводника, используя данные из полученной таблицы.

На графике в условно выбранном масштабе по горизонтальной оси отложено напряжение в вольтах, а по вертикальной — сила тока в амперах.

Рис. 1 График зависимости силы тока в проводнике от напряжения

Рис. 1 График зависимости силы тока в проводнике от напряжения

Вывод эксперимента: опыт показывает, что, во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нём, сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника Гипотеза подтвердилась.

Электронный газ

Чтобы оценить, как много в металле тех самых электронов проводимости, нужно понимать, что каждый атом металла обеспечивает как минимум один свободный электрон. В среднем, концентрация электронов проводимости составляет:

И в качестве модели поведения свободных электронов можно принять модель газа. Каждый электрон электронного газа ведет себя, как отдельно взятая молекула газа. При появлении внешнего электрического поля на хаотическое движение электронов накладывается упорядоченное движение. Именно это движение и обуславливает электрический ток.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector