ПРЕЗЕНТАЦИЯ ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛАХ (10 класс)

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛАХ

металлы

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Металлы обладают хорошей тепло- и электропроводностью

Электрический ток- это упорядоченное или направленное движение заряженных частиц

Электронная проводимость металлов

Металлы имеют кристаллическое (упорядоченное) строение Узел кристаллической решетки В узлах находятся положительные ионы

Нейтральный атом Положительный ион Свободный электрон

Строение металлов узел Кристаллическая решетка Свободный электрон

Свободные электроны

В отсутствие электрического поля свободные электроны движутся хаотично

Поле отсутствует

Под действием электрического поля свободные электроны движутся упорядоченно

Электрический ток в металлах - это упорядоченное движение свободных электронов

Опыт Карла Рикке (1901 ) Рикке пропускал ток в сотни ампер в течение года,за это время прошел заряд 3,5 миллиона Кл. Ожидал: в алюминии появится медь. Результат: отрицательный, т. е. ток не является направленным движением ионов.

Опыт Мандельштама - Папалекси (1913)

Опыт Толмена – Стюарта(1916)

Длина l провода=500 м (в катушке). Катушка вращалась со скоростью 500 м/с: при резком торможении свободные частицы двигались по инерции. По отклонению стрелки гальванометра определяли удельный заряд, по направлению отклонения - знак заряда

Опыты Мандельштама-Папалекси,Толмена- Стюарта доказали электронную проводимость металлов

Задача. Найти скорость упорядоченного движения электронов в проводе площадью сечения 5 кв.мм при силе тока 10А,если концентрация электронов проводимости 5х10 /куб.м 28

Причины сопротивления: 1. притяжение свободных электронов к положительным ионам в узлах, 2.взаимное отталкивание свободных электронов

Опыты показывают , что сопротивление металлов увеличивается при нагревании

R=R₀(1+αt) R-сопротивление проводника при температуре t

R=R₀(1+αt) R0-сопротивление проводника при температуре 0⁰C

R=R₀(1+αt) α –температурный коэффициент сопротивления

Сопротивление вольфрамовой спирали увеличивается в 10 раз при включении лампы 0 R (ϸ) t

Термометр сопротивления

Почему лампы накаливания чаще всего перегорают в момент включения?

Задача. На баллоне лампы написано 220В,100Вт.Для измерения сопротивления нити накала в холодном состоянии на лампу подали напряжение 2В,при этом сила тока была 54мА.Найти температуру накала вольфрамовой нити(α = 0,0048 1/К)

8 апреля 1911 года в криогенной лаборатории Лейденского университета, которую основал и возглавил профессор Хейке Камерлинг-Оннес, была открыта сверхпроводимость

При низкой температуре сопротивление металла падает до нуля!

Сверхпроводимость наступает при очень низких температурах (ниже 25 К) Хейке Камерлинг- Оннес

R

Если создать в цепи ток , а затем источник отключить, то в обычных проводниках очень быстро исчезнет. Ток , возникающий в сверхпроводнике, может сохраняться долгое время, благодаря отсутствию сопротивления. Один из таких опытов был поставлен в 1959 году. Через два с половиной года после начала опыта никакого уменьшения силы тока в кольце не было зафиксировано. Время, требуемое для затухания тока в сверхпроводящем кольце, составляет около 1000000 лет.

Опыты с жидким гелием

Квантовая левитация

Сверхпроводящий соленоид

Соленоид коллайдера

Поезд на сверхпроводящих магнитах

500 км/ч

К р и о т р о н

Криотрон-переключающее устройство (элемент памяти)

Действие основано на разрушении сверхпроводимости сильным магнитным полем

С К В И Д

Сверхпроводящий квантовый интерференционный детектор

Медико-биологические исследования (работа сердца и мозга)