Основные элементы электрической цепи:
- Источник тока (генератор, гальванический элемент, батарея, аккумулятор).
- Потребители тока (лампы, нагревательные элементы и прочие электроприборы).
- Проводники — части цепи, обладающие достаточным запасом свободных электронов, способных перемещаться под действием внешнего электрического поля. Проводники соединяют источники и потребители тока в единую цепь.
- Ключ (переключатель, выключатель) для замыкания и размыкания цепи.
Электрическая цепь также может содержать:
- резистор — элемент электрической цепи, обладающий некоторым сопротивлением;
- реостат — устройство для регулировки силы тока и напряжения в электрической цепи путём получения требуемой величины сопротивления;
- конденсатор — устройство, способное накапливать электрический заряд и передавать его другим элементам цепи;
- измерительные приборы — устройства, предназначенные для измерения параметров электрической цепи.
Электрическая схема — графическое изображение электрической цепи, в котором реальные элементы представлены в виде условных обозначений.
Что такое электрический ток?
Условные обозначения некоторых элементов электрической цепи
Простейшая электрическая цепь содержит в себе источник и потребитель тока, проводники, ключ. Схематически ее можно отобразить так:
Направление электрического тока в металлах
По металлическим проводам перемещаются отрицательно заряженные электроны, т.е. ток идет от «–» к «+» источника. Направление движения электронов называют действительным. Но исторически в науке принято условное направление тока от «+» источника к «–».
Действия электрического тока (преобразования энергии)
Электрический ток способен вызывать различные действия:
- Тепловое — электрическая энергия преобразуется в тепло. Такое преобразование обеспечивает электроплита, электрический камин, утюг.
- Химическое — электролиты под действием постоянного электрического тока подвергаются электролизу. К положительному электроду (аноду) в процессе электролиза притягиваются отрицательные ионы (анионы), а к отрицательному электроду (катоду) — положительные ионы (катионы).
- Магнитное (электромагнитное) — при наличии электрического тока в любом проводнике вокруг него наблюдается магнитное поле, т.е. проводник с током приобретает магнитные свойства.
- Световое — электрический ток разогревает металлы до белого каления, и они начинают светиться подобно вольфрамовой спирали внутри лампы накаливания. Другой пример — светодиоды, в которых свет обусловлен излучением фотонов при переходе электрона с одного энергетического уровня на другой.
- Механическое — параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.
Основные параметры постоянного тока
Определение
Что происходит с вашим телом при воздействии электрического тока?
Постоянный ток — электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.
Основными параметрами электрического тока являются:
- Сила тока. Обозначается как I. Единица измерения — А (Ампер).
- Напряжение. Обозначается как U. Единица измерения — В (Вольт).
- Сопротивление. Обозначается как R. Единица измерения — Ом.
Сила тока
Сила тока показывает, какой заряд q проходит через поперечное сечение проводника за 1 секунду:
I = q t . . = Δ q Δ t . . = N q e t .
N — количество электронов, q e = 1 , 6 · 10 − 19 Кл — заряд электрона, t — время (с).
Заряд, проходящий по проводнику за время t при силе тока, равной I:
Пример №1. Источник тока присоединили к двум пластинам, опущенным в раствор поваренной соли. Сила тока в цепи 0,2 А. Какой заряд проходит между пластинами в ванне за 2 минуты?
2 минуты = 120 секунд
q = I t = 0 , 2 · 120 = 24 ( К л )
Заряд, проходящий за время ∆t при равномерном изменении силы тока от I1 до I2:
Δ q = I 1 + I 2 2 . . Δ t
Сила тока и скорость движения электронов:
n — (м –3 ) — концентрация, S (м 2 ) — площадь сечения проводника, v — скорость электронов.
Какие действия электрического тока в телевизоре
Назад в «Оглавление» — смотреть
Действия электрического тока
1. Как можно наблюдать на опыте тепловое действие тока?
Надо железную или никелиновую проволоку присоединить к источнику тока.
Пропустить по проволоке электрический ток.
Проволока нагреется и провиснет.
Увеличив ток, можно раскалить проволоку докрасна.
Например:
— в лампах накаливания спираль накаляется током до яркого свечения.
2. Как можно наблюдать на опыте химическое действие тока?
Надо опустить электроды в раствор (например, медного купороса) и пропустить через него электрический ток.
Спустя некоторое время на одном из электродов из раствора выделится вещество (медь).
Это проявление электролиза — выделения веществ из раствора на электродах при пропускании через раствор электрического тока.
3 Где используют тепловое и химическое действия тока?
Тепловое действие электрического тока используется в различных нагревательных приборах: медицинских приборах СВЧ, электроплитах, утюгах, обогревателях воздуха и воды, полов, электрогрелках и т.д.
Химическое действие электрического тока используется в промышленном производстве для получения чистых металлов и других веществ методом электролиза.
4. На каком опыте можно показать магнитное действие тока?
а) На железный гвоздь надо намотать медную проволоку в изоляции и подсоединить ее концы к источнику тока.
При пропускании тока по проволоке к гвоздю будут примагничиваться мелкие железные предметы: скрепки, кнопки.
б) Рамка, на которую навито несколько витков тонкой медной проволоки, и подсоединенная к полюсам источника тока висит неподвижно.
Если эту рамку поместить теперь между полюсами магнита, то она станет поворачиваться.
5. Какое действие тока используют в устройстве гальванометра?
В устройстве гальванометра используют магнитное действие электрического тока.
С помощью гальванометра можно судить о наличии тока в цепи.
Стрелка гальванометра связана с подвижной катушкой, находящейся в магнитном поле.
Когда в катушке существует ток, стрелка отклоняется.
аправление электрического тока
1. Направление движения каких частиц в проводнике принято за направление тока?
За направление тока в электрической цепи условно приняли направление, по которому движутся (или могли бы двигаться) в проводнике положительные заряды, т. е. направление от положительного полюса источника тока к отрицательному.
2. От какого полюса источника тока и к какому принято считать направление тока?
За направление тока в цепи принято считать направление от положительного полюса источника тока к отрицательному.
3. Правильно ли показано стрелками направление тока в рамках на рисунках?
Да, правильно.
О т плюса источника — по цепи — к минусу источника тока.
Назад в «Оглавление» — смотреть
Источник: class-fizika.ru
Задания 35.1 – 35.6 — Ханнанова, 8 класс.
35.3. а) Проявлением какого действия тока является свечение вольфрамовой спирали электрической лампы?
Теплового
б) Что является причиной того, что вольфрамовая спираль лампы начинает светиться?
Она нагревается током до яркого свечения.
в) Нагревание вольфрамовой спирали лампы является причиной или следствием того, что по цепи идет электрический ток?
Следствием
35.4. а) Какое действие тока можно продемонстрировать с помощью гальванометра, включенного в электрическую цепь?
б) Движение стрелки гальванометра является причиной или следствием того, что по цепи идет электрический ток?
Следствием
35.5. а) Вставьте в текст недостающие слова.
На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из следующих элементов: источника тока, лампочки, ключа, соединительных проводов и электродов, опущенных в раствор медного купороса CuSO4.
б) На рисунке около каждого электрода укажите знак заряда на нем.
в) Ответьте на вопросы.
Какие ионы соли находятся в растворе?
Положительные и отрицательные
Какие ионы движутся к электроду:
положительному; отрицательные
отрицательному? положительные
На каком электроде выделяется чистая медь? отрицательном
Наличие электрического тока в цепи является причиной или следствием осаждения меди на электроде? причиной
35.6. а) Из каких элементов состоит электрическая цепь, представленная на рисунке?
б) Опишите, какое действие тока происходит на различных участках электрической цепи, представленной на рисунке.
Тепловое – лампочка; магнитное – гальванометр
Источник: gdz-fizika.ru