Электрический ток. Источники тока - Электрические явления

Физический словарик

Аккумулятор (от лат. accumulator - собиратель) - устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования.

Генератор (от лат. generator - производитель) - устройство, аппарат или машина, производящая какой-либо продукт.

Историческая справка

Основное внимание исследователей XVIII в., занимавшихся проблемами электричества, было сосредоточено на электростатических явлениях. Хотя Б. Франклин еще в конце 1740-х гг. доказал электрическую природу молнии, это атмосферное явление не было осознано как принципиально новое проявление электричества - электрический ток. Поэтому столь большой эффект произвело открытие итальянского анатома и физиолога Л. Гальвани, обнаружившего в 1780 г. сокращение мышц препарированной лягушки при прикосновении к ним двух разнородных металлов, между которыми имеется контакт. Гальвани не сумел найти правильного объяснения открытому им эффекту и выдвинул идею о существовании так называемого животного электричества. С критикой взглядов Гальвани выступил другой итальянский ученый - Алессандро Вольта. Дискуссия с Гальвани привела Вольту в конечном счете к созданию первого источника постоянного тока, открывшего новую эпоху в исследовании электричества.

Алессандро Вольта родился 18 февраля 1745 г. в небольшом городке Комо близ Милана. С ранних лет он проявлял интерес к естественным наукам, особенно к молодой тогда области электричества.

Всемирную известность принесло Вольте изобретение электрофора в 1777 г. Кроме изобретения электрофора, Вольте принадлежит создание чувствительного электроскопа с соломинками, плоского конденсатора.

Поначалу Вольта, настороженный идеей о «животном электричестве», с недоверием отнесся ко всей работе Гальвани. Тщательно повторив его опыты, Вольта убедился в точности сделанных Гальвани наблюдений. Однако сомнения в справедливости их объяснения остались.

В результате многочисленных опытов и тонких рассуждений в 1793 г. Вольта пришел к выводу, что эффекты, обнаруженные Гальвани, не являются порождением самого организма, а возникают как следствие соприкосновения разнородных металлов. Эти исследования и привели ученого к изобретению вольтова столба - первого источника постоянного тока.

Источники тока

Качественные задачи и вопросы

1. Можно ли искру, возникшую в электрофорной машине, назвать электрическим током? (Да, так как имеет место кратковременное упорядоченное движение заряженных частиц.)

2. Можно ли назвать молнию, возникшую между облаком и землей, электрическим током? А между двумя облаками? (Молния - это электрический разряд. При возникновении молнии имеет место упорядоченное движение электронов и ионов, а следовательно, молния — это электрический ток между облаком и землей или между двумя облаками.)

Задачи для любителей литературы

1. «Другие трепетные мерцания вызывали из бездны противостоящий Храму на западном холме дворец Ирода Великого, и страшные безглазые золотые статуи взлетали к черному небу, простирая к нему руки. Но опять прятался небесный огонь, и тяжелые удары грома загоняли золотых идолов Во тьму» (М. А. Булгаков. Мастер и Маргарита).

Автор описывает молнии как золотые статуи, взлетающие к небу. А что такое с точки зрения физики молния? Можно ли молнию считать электрическим током? К какому виду разрядов следует отнести молнию? (Молния - это электрический ток в воздухе. Молния - это искровой разряд)

2. «В космическом корабле был аккумуляторный отсек, в котором были установлены аккумуляторы, питавшие электроэнергией электромоторы, вентиляторы, холодильники, а также нагревательные элементы и осветительные приборы...» (Н. Н. Носов. Незнайка на Луне).

А какие источники питания вы еще знаете? (Термо- фото-, пьезоэлементы, генераторы, гальванические элементы и т. д.)

3. «Ипполит Матвеевич снял с головы пятнистую касторовую шляпу, расчесал усы, из которых при прикосновении гребешка вылетела дружная стайка электрических искр, и, решительно откашлявшись, рассказал Остапу Бендеру, первому встреченному им проходимцу, все, что ему было известно о брильянтах со слов умирающей тещи» (И. Ильф и Е. Петров. Двенадцать стульев).

О каком электрическом явлении упоминают авторы? Можно ли искры, которые возникали при прикосновении гребешка, считать электрическим током? (Это явление электризации, а искры - кратковременный электрический ток между двумя заряженными телами.)

По загадкам

4. По тропинкам я бегу,

Без тропинок не могу.

Где меня, ребята, нет,

Не зажжется в доме свет. (Электрический ток.)

Что называется электрическим током? (Электрический ток - упорядоченное направленное движение заряженных частиц.) Что необходимо, чтобы в цепи существовал электрический ток? (Источник тока, проводник, потребитель тока, и все эти элементы должны быть замкнуты.)

Домашний эксперимент

Возьмите картофелину или яблоко и воткните в них медную и цинковую пластинки. Подсоедините к этим пластинкам 1,5-В лампочку. Что у вас получилось? (Источник тока.)

Проверка знаний и умений.

Физический диктант

1

2

1. Проводниками называются... (...вещества, в которых имеются свободные носители заряда). 2. Электризацией тел называется... (...разделение зарядов, в результате чего у тела появляется избыточный заряд одного знака). 3. Одноименные заряды... (...отталкиваются). 4. Положительной частицей атома является... (...протон). 5. Атом состоит... (...из ядра, вокруг которого движутся электроны). 6. Отрицательным ионом называется... (...атом, заряд которого отрицательный, то есть число электронов в атоме преобладает над числом протонов).

1. Диэлектриками называются... (...вещества, в которых мало или нет свободных носителей заряда). 2. Электрическим током называется... (...упорядоченное, направленное движение заряженных частиц). 3. Разноименные заряды... (...притягиваются). 4. Отрицательной частицей атома является... (...электрон). 5. Ядро атома состоит из... (...нуклонов - протонов и нейтронов). 6. Положительным ионом называется... (...атом, заряд которого положительный, то есть в атоме число протонов преобладает над числом электронов).