Решение Задания 2.3: Условия Существования Электрического Тока

Ниже представлены решения заданий с листов, оформленные для удобного переписывания в школьную тетрадь. 2.3. Краткий итог. Заполнение схемы Для существования постоянного электрического тока в цепи необходимо: 1. Наличие свободных носителей заряда (электронов в металлах, ионов в электролитах). 2. Наличие электрического поля внутри проводника, которое создает силу \( F = q \cdot E \). 3. Наличие источника тока и замкнутость цепи. Объяснение: Замкнутость цепи логически следует из условий 2 и 3, так как для поддержания постоянного тока заряды должны совершать непрерывный цикл движения. Без замкнутого контура заряды накопятся на концах проводника, создадут встречное поле и нейтрализуют действие источника, прекратив ток. Задание 1: Анализ ситуаций 1. Ток существует. Есть свободные заряды (электроны в металле), источник (батарейка) и замкнутая цепь. 2. Ток не существует. Стекло является диэлектриком, в нем нет свободных носителей заряда. 3. Ток не существует. Нет разности потенциалов (источника тока), шарик не заряжен. 4. Ток существует кратковременно. Есть заряды и проводник, но нет источника для поддержания разности потенциалов, поэтому поле быстро нейтрализуется. 5. Ток существует. Выполнены все условия: наличие проводников, источника энергии и замкнутой цепи. Задание 2: Вопросы для размышления 1. Да, молния — это кратковременный электрический ток. Источником тока в данном случае являются грозовые облака, накопившие огромный статический заряд за счет трения воздушных масс. 2. Заряженное тело (палочка) создает кратковременный ток при разряде. Для работы двигателя или лампы нужен постоянный приток энергии, который может обеспечить только источник тока (батарея), способный длительное время поддерживать разность потенциалов. 3. Общее: Оба устройства являются источниками тока и преобразуют какой-либо вид энергии в электрическую. Различие: В гальваническом элементе происходит преобразование химической энергии в электрическую. В автомобильном генераторе происходит преобразование механической энергии вращения в электрическую. Этап 4: Контроль и самопроверка (Тест) 1. Нет (Электрический ток — это упорядоченное/направленное движение). 2. Нет (В металлах ток создается движением отрицательных электронов). 3. Да. 4. Да. 5. Да. Ключевые термины (определения для тетради) Электрический ток — упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Сила тока — физическая величина, равная отношению заряда \( \Delta q \), прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения \( \Delta t \): \[ I = \frac{\Delta q}{\Delta t} \] Носители заряда — частицы, обладающие электрическим зарядом и способные свободно перемещаться (электроны, ионы). Источник тока — устройство, в котором за счет сторонних сил происходит разделение зарядов и поддержание разности потенциалов. Разность потенциалов (напряжение) — величина, характеризующая работу электрического поля по перемещению заряда. Электрическое поле — особый вид материи, посредством которого осуществляется взаимодействие между заряженными частицами. Замкнутая цепь — непрерывный путь для прохождения электрического тока от одного полюса источника к другому.