Презентация на тему "Электрический ток в различных средах" 10 класс

Содержание

• 
  Слайд 1

  Презентация на тему:“Электрический ток в различных средах”

  Выполнила Кравцова Алиса, МЛ№1 г.Магнитогорска, 2009 г. pptcloud.ru

• 
  Слайд 2

  Электрический ток может протекать в пяти различных средах:

  Металлах Вакууме Полупроводниках Жидкостях Газах

• 
  Слайд 3

  Электрический ток в металлах:

  Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Опыты показывают, что при протекании тока по металлическому проводнику не происходит переноса вещества, следовательно, ионы металла не принимают участия в переносе электрического заряда.

• 
  Слайд 4
  

  Опыты Толмена и Стюарта являются доказательством того, что металлы обладают электронной проводимостью

  Катушка с большим числом витков тонкой проволоки приводилась в быстрое вращение вокруг своей оси. Концы катушки с помощью гибких проводов были присоединены к чувствительному баллистическому гальванометру Г. Раскрученная катушка резко тормозилась, и в цепи возникал кратковременных ток, обусловленный инерцией электронов.

• 
  Слайд 5

  Вывод:1.носителями заряда в металлах являются электроны;

  2. процесс образования носителей заряда – обобществление валентных электронов; 3.сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника – выполняется закон Ома; 4. техническое применение электрического тока в металлах: обмотки двигателей, трансформаторов, генераторов, проводка внутри зданий, сети электропередачи, силовые кабели.

• 
  Слайд 6

  Электрический ток в вакууме

  Вакуум - сильно разреженный газ, в котором средняя длина свободного пробега частицы больше размера сосуда, то есть молекула пролетает от одной стенки сосуда до другой без соударения с другими молекулами. В результате в вакууме нет свободных носителей заряда, и электрический ток не возникает. Для создания носителей заряда в вакууме используют явление термоэлектронной эмиссии.

• 
  Слайд 7
  

  ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ – это явление «испарения» электронов с поверхности нагретого металла.

  В вакуум вносят металлическую спираль, покрытую оксидом металла, нагревают её электрическим током (цепь накала) и с поверхности спирали испаряются электроны, движением которых можно управлять при помощи электрического поля.

• 
  Слайд 8

  На слайде показано включение двухэлектродной лампы

  Такая лампа называется вакуумный диод

• 
  Слайд 9

  Эта электронная лампа носит название вакуумный ТРИОД.

  Она имеет третий электрод –сетку, знак потенциала на которой управляет потоком электронов .

• 
  Слайд 10

  Выводы:1. носители заряда – электроны;

  2. процесс образования носителей заряда – термоэлектронная эмиссия; 3.закон Ома не выполняется; 4.техническое применение – вакуумные лампы (диод, триод), электронно – лучевая трубка.

• 
  Слайд 11

  Электрический ток в полупроводниках

  При нагревании или освещении некоторые электроны приобретают возможность свободно перемещаться внутри кристалла, так что при приложении электрического поля возникает направленное перемещение электронов. полупроводники представляют собой нечто среднее между проводниками и изоляторами. Полупроводники - твердые вещества, проводимость которых зависит от внешних условий (в основном от нагревания и от освещения).

• 
  Слайд 12
  

  С понижением температуры сопротивление металлов падает. У полупроводников, напротив, с понижением температуры сопротивление возрастает и вблизи абсолютного нуля они практически становятся изоляторами.

  Зависимость удельного сопротивления ρ чистого полупроводника от абсолютной температуры T.

• 
  Слайд 13

  Собственная проводимость полупроводников

  Атомы германия имеют четыре слабо связанных электрона на внешней оболочке. Их называют валентными электронами. В кристаллической решетке каждый атом окружен четырьмя ближайшими соседями. Связь между атомами в кристалле германия является ковалентной, т. е. осуществляется парами валентных электронов. Каждый валентный электрон принадлежит двум атомам .Валентные электроны в кристалле германия гораздо сильнее связаны с атомами, чем в металлах; поэтому концентрация электронов проводимости при комнатной температуре в полупроводниках на много порядков меньше, чем у металлов. Вблизи абсолютного нуля температуры в кристалле германия все электроны заняты в образовании связей. Такой кристалл электрического тока не проводит.

• 
  Слайд 14

  Образование электронно-дырочной пары

  При повышении температуры или увеличении освещенности некоторая часть валентных электронов может получить энергию, достаточную для разрыва ковалентных связей. Тогда в кристалле возникнут свободные электроны (электроны проводимости). Одновременно в местах разрыва связей образуются вакансии, которые не заняты электронами. Эти вакансии получили название «дырок».

• 
  Слайд 15

  Примесная проводимость полупроводников

  Проводимость полупроводников при наличии примесей называется примесной проводимостью. Различают два типа примесной проводимости – электронную и дырочную проводимости.

• 
  Слайд 16

  Электронная и дырочная проводимости.

  Если примесь имеет валентность большую, чем чистый полупроводник, то появляются свободные электроны. Проводимость –электронная, примесь донорная, полупроводник n – типа. Если примесь имеет валентность меньшую, чем чистый полупроводник, то появляются разрывы связей – дырки. Проводимость – дырочная, примесь акцепторная, полупроводник p – типа.

• 
  Слайд 17

  Выводы:1. носители заряда – электроны и дырки;

  2. процесс образования носителей заряда – нагревание, освещение или внедрение примесей; 3.закон Ома не выполняется; 4.техническое применение – электроника.

• 
  Слайд 18

  Электрический ток в жидкостях

  Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. Электролитами являются водные растворы неорганических кислот, солей и щелочей.

• 
  Слайд 19
  

  Сопротивление электролитов падает с ростом температуры, так как с ростом температуры растёт количество ионов.

  График зависимости сопротивления электролита от температуры.

• 
  Слайд 20

  Явление электролиза

  - это выделение на электродах веществ, входящих в электролиты;Положительно заряженные ионы (анионы) под действием электрического поля стремятся к отрицательному катоду, а отрицательно заряженные ионы (катионы) - к положительному аноду.На аноде отрицательные ионы отдают лишние электроны (окислительная реакция )На катоде положительные ионы получают недостающие электроны (восстановительная ).

• 
  Слайд 21

  Законы электролиза Фарадея.

  Законы электролиза определяют массу вещества, выделяемого при электролизе на катоде или аноде за всё время прохождения электрического тока через электролит. k - электрохимический эквивалент вещества,численно равный массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда в 1 Кл.

• 
  Слайд 22

  Вывод:1. носители заряда – положительные и отрицательные ионы;

  2.процесс образования носителей заряда – электролитическая диссоциация; 3.электролиты подчиняются закону Ома; 4.Применение электролиза :получение цветных металлов (очистка от примесей - рафинирование);гальваностегия - получение покрытий на металле (никелирование, хромирование, золочение, серебрение и т.д. );гальванопластика - получение отслаиваемых покрытий (рельефных копий).

• 
  Слайд 23

  Электрический ток в газах

  Зарядим конденсатор и подключим его обкладки к электрометру. Заряд на пластинах конденсатора держится сколь угодно долго, не наблюдается перехода заряда с одной пластины конденсатора на другую. Следовательно воздух между пластинами конденсатора не проводит ток. В обычных условиях отсутствует проводимость электрического тока любыми газами. Нагреем теперь воздух в промежутке между пластинами конденсатора, внеся в него зажженную горелку. Электрометр укажет появление тока, следовательно при высокой температуре часть нейтральных молекул газа распадается на положительные и отрицательные ионы. Такое явление называется ионизацией газа.

• 
  Слайд 24

  Прохождение электрического тока через газ называется разрядом.

  Разряд, существующий при действии внешнего ионизатора, - несамостоятельный. Если действие внешнего ионизатора продолжается, то через определенное время в газе устанавливается внутренняя ионизация (ионизация электронным ударом) и разряд становится самостоятельным.

• 
  Слайд 25

  Виды самостоятельного разряда:

  ИСКРОВОЙ ТЛЕЮЩИЙ КОРОННЫЙ ДУГОВОЙ

• 
  Слайд 26

  Искровой разряд

  При достаточно большой напряженности поля (около 3 МВ/м) между электродами появляется электрическая искра, имеющая вид ярко светящегося извилистого канала, соединяющего оба электрода. Газ вблизи искры нагревается до высокой температуры и внезапно расширяется, отчего возникают звуковые волны, и мы слышим характерный треск.

• 
  Слайд 27
  

  Молния. Красивое и небезопасное явление природы – молния – представляет собой искровой разряд в атмосфере.

  Уже в середине 18-го века высказывалось предположение, что грозовые облака несут в себе большие электрические заряды и что молния есть гигантская искра, ничем, кроме размеров, не отличающаяся от искры между шарами электрической машины. На это указывал, например, русский физик и химик Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765), наряду с другими научными вопросами занимавшийся атмосферным электричеством.

• 
  Слайд 28

  Электрическая дуга (дуговой разряд)

  В 1802 году русский физик В.В. Петров (1761-1834) установил, что если присоединить к полюсам большой электрической батареи два кусочка древесного угля и, приведя угли в соприкосновение, слегка их раздвинуть, то между концами углей образуется яркое пламя, а сами концы углей раскалятся добела, испуская ослепительный свет.

• 
  Слайд 29
  

  Вывод:1. носители заряда – положительные, отрицательные ионы и электроны;

  2.процесс образования носителей заряда – ионизация внешним ионизатором или электронным ударом; 3.газы не подчиняются закону Ома; 4.Техническое применение: дуговая электросварка, коронные фильтры, искровая обработка металлов, лампы дневного света и газосветная реклама.

• 
  Слайд 30

  Список литературы:

  1. Кабардин О.Ф. Физика: Справ. материалы. Учеб. пособие для учащихся. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Просвещение, 2003. pptcloud.ru