Параграф 34 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)

Электрический ток в металлических проводниках представляет собой направленное движение свободных электронов.
2. Как движутся электроны металла при возникновении в нём электрического ноля?
Свободные электроны начинают двигаться направленно под действием электрических сил.
3. Опишите эксперименты, установившие природу электрического тока в металлах.
электрический ток в металлах представляет собой движение электронов, был подтверждён экспериментально. В 1901 г. немецкий физик Карл Рикке (1845—1915) проделал следующий опыт. Три цилиндра — два медных и один алюминиевый, с тщательно отполированными торцами (для лучшего контакта) — ставили друг на друга и присоединяли к источнику тока. В течение года по проводнику, составленному из этих цилиндров, пропускали электрический ток, но никаких химических изменений в цилиндрах не обнаружили. Был сделан вывод, что ток в металлах представляет собой движение частиц, не имеющих отношения к химическому составу металлов, т. е. двигались не ионы, которые у различных металлов разные, а электроны.
Затем в 1913 г. российские физики Леонид Исаакович Мандельштам и Николай Дмитриевич Папалекси (1880—1947) поставили оригинальный опыт, в котором катушку, состоявшую из большого числа витков, приводили в быстрое вращение, затем тормозили. Если в момент торможения в катушке возникает электрический ток, то он обусловлен движением свободных заряженных частиц, которые по инерции продолжают направленное движение в проводнике. Опыт показал наличие кратковре¬менного тока при резком торможении катушки.
4. Скорость направленного движения электронов в проводниках вашей квартиры составляет доли миллиметра в секунду. Почему же при нажатии на клавишу выключателя лампочка вспыхивает сразу?
Электромагнитное поле, которое заставляет двигаться электроны, распространяются мгновенно вдоль всего проводника.
Упражнение 27.
1. Рассмотрите рисунок 71 и укажите, в каком направлении будут двигаться электроны в металлическом стержне после соединения им электрометров. Ответ поясните.
От отрицательного электрометра к положительному.
2. В чём различие в движении свободных электронов в металлическом проводнике, когда он присоединён к полюсам источника тока и когда он отключён от них?
Свободные электроны двигаются упорядоченно, когда проводник присоединен к источнику. Если отсоединен от источника – то хаотично.

Решение

1. В металлах электрический ток образуют свободные электроны, потому что именно они могут перемещаться по кристаллической решётке металла.

2. При возникновении электрического поля свободные электроны начинают двигаться направленно под действием электрических сил.

3. Природу электрического тока в металлах установили экспериментально.

В опыте К. Рикке три цилиндра — два медных и один алюминиевый — с тщательно отполированными торцами соединяли друг с другом и пропускали через них ток в течение длительного времени. Химических изменений не обнаружили. Это показало, что ток в металлах не связан с переносом ионов, а обусловлен движением одинаковых для всех металлов частиц — электронов.

В опыте Л. И. Мандельштама и Н. Д. Папалекси катушку с большим числом витков быстро вращали, а затем резко тормозили. При торможении возникал кратковременный ток, что объясняется инерцией свободных заряженных частиц, продолжающих движение в проводнике. Это также подтвердило электронную природу тока в металлах.

4. Хотя скорость упорядоченного движения электронов очень мала, лампочка вспыхивает сразу, потому что электрическое поле распространяется по проводнику практически мгновенно и сразу заставляет двигаться электроны во всей цепи.

Упражнение 27

1. Электроны в металлическом стержне будут двигаться от отрицательного электрометра к положительному, так как электроны притягиваются к положительному заряду и отталкиваются отрицательным.

2. Когда проводник присоединён к полюсам источника тока, свободные электроны движутся упорядоченно, то есть возникает направленное движение. Когда проводник отключён от источника, электроны движутся хаотично, без общего направления.