Question

Електричний струм у металах конспек​

Answer 1

Ответ:

Електронна теорія так пояснює відмінності у властивостях провідників і діелектриків: в одних тілах є вільні носії зарядів, які можуть переміщатися в різних напрямках, а в інших тілах носії електричних зарядів зв’язані й можуть лише трохи зміщуватися в ту або іншу сторону.

Природа носіїв зарядів у металах доведена класичними дослідами Рікке, Мандельштама-Папалекси й Толмена-Стюарта. Дослід Рікке дозволяє зробити висновок, що струм у металах забезпечують не іони, а електрони.

Прямі докази електронної природи струму в металі дали досліди Мандельштама-Папалекси (1913) і Толмена-Стюарта (1916). У цих дослідах було встановлене відношення заряду електрона до його масищо відповідає встановленому раніше з інших дослідів.

З дослідів легко встановити, що опір металів залежить від температури. Якщо за температури 0 °С, опір провідника дорівнює R0, а за температури Т він дорівнює R, то відносна зміна опору, як показує дослід, прямо пропорційна зміні температури.

Під час нагрівання провідника його геометричні розміри змінюються незначною мірою. Опір провідника змінюється в основному за рахунок зміни його питомого опору: ρ = ρ0(1 + αt). Тут α — температурний коефіцієнт опору. Для чистих металів α ≈ 1/273 

Як відомо, провідниками електричного струму можуть бути не тільки тверді тіла, але й рідини. Досліди показують, що електроліти (розчини солей, кислот і лугів у воді) є гарними провідниками електричного струму.

Ø  Процес розпаду молекул розчиненої речовини на іони під дією розчинника називається електролітичною дисоціацією.

Молекули речовин-розчинників складаються із взаємозалежних іонів протилежного знака (наприклад Na+Cl-, Н+Cl-, К+Cl-, Cu++SO4-). Сили притягання між цими іонами забезпечують цілісність таких молекул.

Іони в електролітах рухаються хаотично, поки в рідину не опускаються електроди. Тоді на хаотичний рух іонів накладається їхній упорядкований рух до відповідних електродів і в рідині виникає електричний струм.

На аноді негативно заряджені іони віддають свої зайві електрони (у хімії цей процес називається окисною реакцією), а на катоді позитивні іони одержують відсутні електрони (відновна реакція).

Кожний іон, що у процесі електролізу нейтралізується на електроді й виділяється на ньому у вигляді нейтрального атома, має певну масу. Але разом з тим він переносить через електроліт певний заряд. Тому й маса речовини, що виділилася, і кількість електрики, що пройшла, пропорційні числу іонів, які підходять до цього електрода.

Кількісно закон електролізу був установлений на досліді Майклом Фарадеєм у першій половині XIX сторіччя. Фарадей установив, що

Ø  маса речовини т,, яка виділилася на електроді, пропорційна заряду q, який пройшов через електроліт

Answer 2

Електричний струм у металах - це явище, яке вивчається в галузі фізики, відомій як кондуктивність металів. Ось деякі основні поняття та принципи, пов'язані з електричним струмом у металах:

1. Вільні електрони: Метали мають велику кількість вільних електронів, які можуть вільно рухатися в металевій ґратці. Ці вільні електрони відіграють ключову роль у проведенні електричного струму.

2. Електронний рух: Електричний струм у металевих провідниках виникає через рух вільних електронів, які рухаються в напрямку від вищого потенціалу (наприклад, плюсовий полюс джерела живлення) до нижнього потенціалу (мінусовий полюс).

3. Закон Ома: Закон Ома (I = V/R) описує відношення між струмом (I), напругою (V) і опором (R) в металевому провіднику. Цей закон стверджує, що струм пропорційний напрузі і обернено пропорційний опору. Метали, зазвичай, мають низький опір, що дозволяє їм добре проводити електричний струм.

4. Джерела живлення: Для створення електричного струму у металевих провідниках використовують джерела живлення, такі як батареї, акумулятори або генератори. Ці джерела створюють різницю потенціалів (напругу), яка змушує вільні електрони рухатися.

5. Загальний контур: Для утворення замкнутого контуру для електричного струму металевий провідник повинен бути частиною цього контуру. У такому контурі електрони можуть вільно рухатися, створюючи струм.

Ці принципи допомагають розуміти, як електричний струм працює у металах і як він може бути використаний для передачі енергії інших корисних застосувань, таких як освітлення, робота електричних приладів і багато інших.