Презентация на тема ток в металите. Презентация на тема "електрически ток в метали"

Тема на урока Електрически ток в металите.

Урок за научаване на нови неща с елементи на контрол и повторение.

Оборудване: презентация, инсталация за експеримента за промяна на съпротивлението в зависимост от температурата.

Цели и цели. 1. Да се формират знания за основите на електронната теория на проводимостта на металите, експериментално обосноваване и прилагане на теорията на практика.

2. Разширете кръгозора на учениците с история за явлението свръхпроводимост.

3. Научете се да прилагате знанията за зависимостта на съпротивлението от температурата при решаване на задачи.

4. Повишаване на патриотичните чувства чрез запознаване с историята на откритията в областта на физиката твърдо тяло.

План на урока. (по слайдове)

1.Днес на урока.

2. Да повторим. Дадени са въпроси, чието познаване е задължително при изучаване на нови неща.

3. Изследването на новите: а) електрическата проводимост на различни вещества; б) природата на носителите на заряд в металите; в) теорията за електропроводимостта на металите; г) зависимост на съпротивлението от температурата; д) съпротивителни термометри; е) свръхпроводимост и нейните приложения.

4. Контролен тест. (Проверете след щракване с мишката).

5. Фиксиране. Предложени са три проблема за зависимостта на съпротивлението от температурата. Отговорите се появяват след щракване с мишката. Учениците вземат необходимите константни параметри от таблиците.

Вижте съдържанието на документа
"Презентация към урока "Електрически ток в метали", 10 клас."

Електрически ток в металите

Савватеева Светлана Николаевна, учител по физика, МБОУ "Кеметская гимназия" на Бологовски район на Тверска област.

ДНЕС В УРОКА

Тайната става ясна. Какво се крие зад понятието "Носители на ток в металите"?

Какви са трудностите на класическата теория за електропроводимостта на металите?

Защо крушките с нажежаема жичка изгарят?

Защо изгарят при включване?

Как да загубим съпротива?

ПОВТОРЕНИЕ

Какво електричество?
Какви са условията за съществуване на течение?
Какви действия на течението познавате?
Каква е посоката на тока?
Каква е стойността на тока в електрическа верига?
Каква е единицата за ток?
От какви величини зависи силата на тока?
Каква е скоростта на разпространение на тока в проводника?
Каква е скоростта на подреденото движение на електроните?
Съпротивлението зависи ли от тока и напрежението?
Как се формулира законът на Ом за участък от верига и за пълна верига?

СЪЩНОСТ НА НОСИТЕЛИТЕ НА ЗАРЯД В МЕТАЛИ

Опитът на Rikke (немски) - 1901 година! M = const, това не са йони!

Манделщам и Папалекси (1913)

Стюарт и Толман (1916)

По посока на тока -

от І J I - q ⁄ m = e ⁄ m) е електрони!

Електрическият ток в металите е насоченото движение на електрони.

Теория на електропроводимостта на металите

П. Друз, 1900 г.:

свободни електрони - "електронен газ";
електроните се движат по законите на Нютон;
свободните електрони се сблъскват с кристални йони. решетки;
при сблъсък електроните предават кинетичната си енергия на йони;
средната скорост е пропорционална на интензитета и следователно на потенциалната разлика;

R=f( ρ, l, s, t)

съпротивителни термометри

Предимства: Помага за измерване на много ниски и много високи температури.

свръхпроводимост

Живак в течен хелий

Обяснението се основава на квантовата теория.

D. Bardeen, L. Cooper, D. Schrieffer (Amer.) и

Н. Боголюбов (състудент през 1957 г.)

Както и:

получаване на големи токове, магнитни полета;
пренос на електроенергия без загуби.

контролен тест

Как се движат свободните електрони в металите?

А. В строго определен ред. Б. Случайно. Б. Подреден.

Как се движат свободните електрони в металите под действието на електрическо поле?

А. Безпорядък. Б. Подреден. B. Подредени по посока на електрическото поле. G. Подредено в посока, обратна на електрическото поле.

. Какви частици са разположени във възлите кристална решеткаметали и какъв заряд имат?

А. Отрицателни йони. Б. Електрони. Б. Положителни йони.

Какъв ефект на електрически ток се използва в електрическите лампи?

А. Магнитни. Б. Термичен. Б. Химически. G. Светлина и топлина.

Движението на кои частици се приема за посока на тока в проводника?

А.Електронов. Б. Отрицателни йони. Б. Положителни заряди.

Защо металите се нагорещяват, когато през тях преминава ток?

А. Свободните електрони се сблъскват един с друг. Б. Свободните електрони се сблъскват с йони. Б. Йони се сблъскват с йони.

Как се променя съпротивлението на металите, когато се охлаждат?

А. Увеличава. Б. Намалява. Б. Не се променя.

1 . B. 2.G. 3.Б. 4.G. 5.Б. 6.Б. 7.Б.

РЕШИ ЗАДАЧАТА

1.Електрическо съпротивлениеволфрамова жичка на електрическа лампа при температура 23 °C е равно на 4 ома.

Намерете електрическото съпротивление на нишката при 0°C.

(Отговор: 3,6 ома)

2. Електрическото съпротивление на волфрамова жичка при 0°C е 3,6 ома. Намерете електрическо съпротивление

При температура 2700 К.

(Отговор: 45,5 ома)

3. Електрическото съпротивление на проводника при 20°C е 25 ома, при 60°C е 20 ома. намирам

Температурен коефициент на електрическо съпротивление.

(Отговор: 0,0045 K¯¹)

Съдържание Какво е електрически ток? Какво е електрически ток? Явления, които придружават електрическия ток Явления, които придружават електрическия ток Опитът на Толман и Стюарт Опитът на Толман и Стюарт Класическа електронна теория Класическа електронна теория Потенциална бариера Потенциална бариера Свръхпроводимост Свръхпроводимост Високотемпературна свръхпроводимост Високотемпературна свръхпроводимост

Какво е електрически ток? Електрическият ток в металите е подредено движение на електрони под въздействието на електрическо поле. Експериментите показват, че когато протича ток метален проводникняма пренос на материя, следователно металните йони не участват в преноса на електрически заряд.

Явления, които съпътстват електрическия ток 1. проводникът, през който протича токът, се нагрява, 2. електрическият ток може да се промени химичен съставпроводник, 3. токът оказва силово въздействие върху съседни токове и намагнитни тела 1. проводникът, през който протича токът, се нагрява, 2. електрическият ток може да промени химичния състав на проводника, 3. токът има силов ефект върху съседни токове и намагнитни тела

Опитът на Толман и Стюарт (ch1) Схемата на експеримента на Толман и Стюарт е показана на фигурата. Намотка с голям брой навивки от тънка жица беше приведена в бързо въртене около оста си. Бобината завършва с гъвкави проводницибяха свързани към чувствителен балистичен галванометър G. Неусуканата намотка рязко се забави и във веригата възникна краткотраен ток поради инерцията на носителите на заряд. Общият заряд, протичащ през веригата, се измерва чрез отклонението на стрелката на галванометъра. Схемата на експеримента на Толман и Стюарт е показана на фигурата. Намотка с голям брой навивки от тънка жица беше приведена в бързо въртене около оста си. Краищата на намотката бяха свързани с гъвкави проводници към чувствителен балистичен галванометър G. Неусуканата намотка беше рязко забавена и във веригата възникна краткотраен ток поради инерцията на носителите на заряда. Общият заряд, протичащ през веригата, се измерва чрез отклонението на стрелката на галванометъра.

(ch2) При спиране на въртяща се намотка, всеки носител на заряд e се влияе от спирачна сила, която играе ролята на сила от трета страна, тоест сила с неелектрически произход. Силата на трета страна, свързана с единицата заряд, по дефиниция е интензитетът Est на полето на силите на трета страна: При спиране на въртяща се намотка спирачна сила действа върху всеки носител на заряд e, който играе ролята на сила от трета страна, тоест сила с неелектрически произход. Външната сила, свързана с единицата заряд, по дефиниция е напрегнатостта на полето Est на външните сили: външна сила на външната сила

(ch3) Следователно във веригата, когато бобината е спряна, електродвижеща сила, равно на: Следователно във веригата при спиране на намотката възниква електродвижеща сила, равна на: където l е дължината на проводника на намотката. По време на спирачното време на бобината през веригата ще тече заряд q, равен на: където l е дължината на проводника на бобината. По време на спирачното време на бобината през веригата ще тече заряд q, равен на:

(h4) Тук I е моментната стойност на тока в намотката, R е общото съпротивление на веригата, υ0 е началната линейна скорост на проводника. Тук I е моментната стойност на тока в намотката, R е общото съпротивление на веригата, υ0 е началната линейна скорост на проводника. Следователно специфичният заряд e / m на свободните токоносители в металите е: Следователно, специфичният заряд e / m на свободните токоносители в металите е:

(h5) Всички количества, включени в правилната странатова съотношение може да бъде измерено. Въз основа на резултатите от експериментите на Толман и Стюарт беше установено, че свободните носители на заряд в металите имат отрицателен знак, а съотношението на заряда на носителя към неговата маса е близко до специфичния заряд на електрона, получен от други експерименти. Така беше установено, че носителите на свободни заряди в металите са електроните. Всички количества, включени в дясната страна на това съотношение, могат да бъдат измерени. Въз основа на резултатите от експериментите на Толман и Стюарт беше установено, че свободните носители на заряд в металите имат отрицателен знак, а съотношението на заряда на носителя към неговата маса е близко до специфичния заряд на електрона, получен от други експерименти. Така беше установено, че носителите на свободни заряди в металите са електроните. Според съвременните данни модулът на електронния заряд (елементарен заряд) е: Според съвременните данни модулът на електронния заряд (елементарен заряд) е: и неговият специфичен заряд е: и неговият специфичен заряд е:

(ch6) Добрата електропроводимост на металите се дължи на високата концентрация на свободни електрони, равна по големина на броя на атомите в единица обем. Добрата електропроводимост на металите се обяснява с високата концентрация на свободни електрони, равна по големина на броя на атомите в единица обем.

Класическа електронна теория. Предположението, че електроните са отговорни за електрическия ток в металите, възниква много по-рано от експериментите на Толман и Стюарт. Още през 1900 г. немският учен П. Друде, въз основа на хипотезата за съществуването на свободни електрони в металите, създава електронна теория за проводимостта на металите. Тази теория е развита в трудовете на холандския физик Х. Лоренц и се нарича класическа електронна теория. Според тази теория електроните в металите се държат като електронен газ, много като идеален газ. Електронният газ запълва пространството между йоните, които образуват кристалната решетка на метала. Предположението, че електроните са отговорни за електрическия ток в металите, възниква много по-рано от експериментите на Толман и Стюарт. Още през 1900 г. немският учен П. Друде, въз основа на хипотезата за съществуването на свободни електрони в металите, създава електронна теория за проводимостта на металите. Тази теория е развита в трудовете на холандския физик Х. Лоренц и се нарича класическа електронна теория. Според тази теория електроните в металите се държат като електронен газ, много като идеален газ. Електронният газ запълва пространството между йоните, които образуват кристалната решетка на метала

Потенциална бариера Поради взаимодействието с йони, електроните могат да напуснат метала само след като преодолеят така наречената потенциална бариера. Височината на тази бариера се нарича работна функция. При обикновени (стайни) температури електроните нямат достатъчно енергия, за да преодолеят потенциалната бариера. Поради взаимодействие с йони, електроните могат да напуснат метала само след като преодолеят така наречената потенциална бариера. Височината на тази бариера се нарича работна функция. При обикновени (стайни) температури електроните нямат достатъчно енергия, за да преодолеят потенциалната бариера.

Свръхпроводимост Според класическата електронна теория съпротивлението на металите трябва монотонно да намалява при охлаждане, оставайки ограничено при всички температури. Такава зависимост наистина се наблюдава експериментално при сравнително високи температури. С повече ниски температуриот порядъка на няколко келвина, съпротивлението на много метали престава да зависи от температурата и достига определена гранична стойност. Но най-голям интерес представлява удивителното явление на свръхпроводимостта, открито от датския физик Х. Камерлинг-Онес през 1911 г. При определена температура Tcr, която е различна за различните вещества, съпротивлението рязко намалява до нула (фиг.). Критичната температура за живака е 4,1 К, за алуминия 1,2 К, за калая 3,7 К. Свръхпроводимостта се наблюдава не само в елементите, но и в много химични съединения и сплави. Например съединението на ниобий с калай (Ni3Sn) има критична температура 18 K. Някои вещества, които преминават при ниски температури в свръхпроводящо състояние, не са проводници при обикновени температури. В същото време такива "добри" проводници като мед и сребро не стават свръхпроводници при ниски температури. Според класическата електронна теория съпротивлението на металите трябва монотонно да намалява при охлаждане, оставайки ограничено при всички температури. Такава зависимост наистина се наблюдава експериментално при сравнително високи температури. При по-ниски температури от порядъка на няколко келвина съпротивлението на много метали престава да зависи от температурата и достига определена гранична стойност. Но най-голям интерес представлява удивителното явление на свръхпроводимостта, открито от датския физик Х. Камерлинг-Онес през 1911 г. При определена температура Tcr, която е различна за различните вещества, съпротивлението рязко намалява до нула (фиг.). Критичната температура за живака е 4,1 К, за алуминия 1,2 К, за калая 3,7 К. Свръхпроводимостта се наблюдава не само в елементите, но и в много химични съединения и сплави. Например съединението на ниобий с калай (Ni3Sn) има критична температура 18 K. Някои вещества, които преминават при ниски температури в свръхпроводящо състояние, не са проводници при обикновени температури. В същото време такива "добри" проводници като мед и сребро не стават свръхпроводници при ниски температури.

Веществата в свръхпроводящо състояние имат изключителни свойства. На практика най-важното от тях е способността за дълго време (много години) да поддържа без затихване електрически ток, възбуден в свръхпроводяща верига. Веществата в свръхпроводящо състояние имат изключителни свойства. На практика най-важното от тях е способността за дълго време (много години) да поддържа без затихване електрически ток, възбуден в свръхпроводяща верига. Класическата електронна теория не е в състояние да обясни явлението свръхпроводимост. Обяснението на механизма на това явление е дадено едва 60 години след откриването му на базата на квантово-механични концепции. Класическата електронна теория не е в състояние да обясни явлението свръхпроводимост. Обяснението на механизма на това явление е дадено едва 60 години след откриването му на базата на квантово-механични концепции. Научният интерес към свръхпроводимостта нараства с откриването на нови материали с по-високи критични температури. Значителна стъпка в тази насока е направена през 1986 г., когато е открито, че едно сложно керамично съединение има Tcr = 35 K. Още през следващата 1987 г. физиците успяват да създадат нова керамика с критична температура от 98 K, която надвишава температурата течен азот (77 K). Научният интерес към свръхпроводимостта нараства с откриването на нови материали с по-високи критични температури. Значителна стъпка в тази насока е направена през 1986 г., когато е открито, че едно сложно керамично съединение има Tcr = 35 K. Още през следващата 1987 г. физиците успяват да създадат нова керамика с критична температура от 98 K, която надвишава температурата течен азот (77 K).

Високотемпературна свръхпроводимост Феноменът на прехода на веществата в свръхпроводящо състояние при температури, надвишаващи точката на кипене на течния азот, се нарича високотемпературна свръхпроводимост. През 1988 г. е създадено керамично съединение на базата на елементите Tl–Ca–Ba–Cu–O с критична температура 125 K. Феноменът на прехода на веществата към свръхпроводящо състояние при температури, надвишаващи точката на кипене на течния азот, е наречена високотемпературна свръхпроводимост. През 1988 г. е създадено керамично съединение на базата на елементите Tl–Ca–Ba–Cu–O с критична температура 125 K. В момента се извършва интензивна работа за търсене на нови вещества с още по-високи стойности на Tcr. Учените се надяват да получат вещество в свръхпроводящо състояние при стайна температура. Ако това се случи, това ще бъде истинска революция в науката, технологиите и въобще в живота на хората. В момента се извършва интензивна работа за търсене на нови вещества с още по-високи стойности на Tcr. Учените се надяват да получат вещество в свръхпроводящо състояние при стайна температура. Ако това се случи, това ще бъде истинска революция в науката, технологиите и въобще в живота на хората. Трябва да се отбележи, че механизмът на високотемпературната свръхпроводимост на керамичните материали все още не е напълно изяснен. Трябва да се отбележи, че механизмът на високотемпературната свръхпроводимост на керамичните материали все още не е напълно изяснен.

За да използвате визуализацията на презентации, създайте акаунт за себе си ( сметка) Google и влезте: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

Електрически ток в метали 11 клас Учител Кечкина Н.И. MBOU " средно училище№ 12, Дзержинск

Законът на Ом от гледна точка на електронната теория Електрическият ток в металите се дължи на движението на свободни електрони. Опит E. Rikke Резултат: проникване на мед в алуминия не е открито. Експерименти L.I. Манделщам и Н.Д. Papalexy 1912 г. Р. Толман и Т. Стюарт 1916 г. C-цилиндър; Ш - четки (контакти); OO ' - изолирани полуоси Резултат: при спиране стрелката на галванометъра се отклони, фиксирайки тока. Според посоката на тока те установиха, че отрицателните частици се движат по инерция. По отношение на заряда, електрони.

Средният свободен път λ е средното разстояние между два последователни сблъсъка на електрони с дефекти. Електрическо съпротивление нарушение на периодичността на кристалната решетка. Причини: топлинно движение на атомите; наличието на примеси. Разсейване на електрони. Мярка за разсейване Класическа електронна теория на Лоренц (електрическа проводимост на метали): В проводник има свободни електрони, които се движат непрекъснато и произволно; Всеки атом губи 1 електрон, за да стане йон; λ е равно на разстоянието между йоните в кристалната решетка на проводника. e е зарядът на електрона, C n е броят на електроните, преминали през напречното сечение на проводника в единици. време m – маса на електрона, kg u – средноквадратична скорост на произволно движение на електрони, m/s γ

Законът на Джаул-Ленц от гледна точка на електронната теория γ Законът на Джаул-Ленц в диференциална форма. Класическата електронна теория на Лоренц обяснява законите на Ом и Джаул-Ленц, които са потвърдени експериментално. Редица изводи не са потвърдени експериментално. НО съпротивлението (реципрочната стойност на проводимостта) е пропорционално на корен квадратен от абсолютната температура. Класическата електронна теория на Лоренц има граници на приложимост. Експерименти ρ~ T

По темата: методически разработки, презентации и бележки

Електрически ток в металите

Най-убедителното доказателство за електронния характер на тока в металите е получено при опити с електронна инерция. Идеята за подобни експерименти и първите качествени резултати принадлежат на руските физици...

Тема "Електрически ток в метали" Целта на урока: За да продължите изучаването на природата на електрическия ток в металите, експериментално изучавайте ефекта на електрическия ток Цели на урока: Образователни - ...

клас: 11

Презентация към урока

Назад напред

внимание! Визуализацията на слайда е само за информационни цели и може да не представя пълния обем на презентацията. Ако се интересувате от тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

Цели на урока:

Да разкрие концепцията за физическата природа на електрическия ток в металите, експериментално потвърждение на електронната теория;

Продължете формирането на естествени научни идеи по изучаваната тема

Създайте условия за формиране на познавателен интерес, активност на учениците

Формиране на умения;

Формиране на комуникативна комуникация.

Оборудване: интерактивен комплекс SMART Board Notebook, локалната мрежакомпютри, интернет.

Метод на преподаване на урока: комбиниран.

Епиграф на урока:

Стремете се да разберете науката все по-дълбоко,
Копнеж за познанието на вечното.
Само първото знание ще те освети със светлина,
Ще знаете: няма граници за знанието.

Фирдоуси
(персийски и таджикски поет, 940-1030)

План на урока.

I. Организационен момент

II. Групова работа

III. Обсъждане на резултатите, монтаж на презентацията

IV. Отражение

V. Домашна работа

По време на часовете

Здравейте момчета! Седни. Днес ще работим по групи.

Задачи за групи:

I. Физическа природа на зарядите в металите.

II. Опитът на К. Рике.

III. Опитът на Стюарт, Толман. Опитът на Манделщам, Папалекси.

IV. Теория на Друд.

V. Волт-амперна характеристика на металите. Закон на Ом.

VI. Зависимостта на съпротивлението на проводниците от температурата.

VII. Свръхпроводимост.

1. Електропроводимостта е способността на веществата да провеждат електрически ток под въздействието на външно електрическо поле.

Според физичната природа на зарядите - носители на електрически ток, електропроводимостта се разделя на:

А) електронен

Б) йонен

Б) смесени.

2. За всяко вещество при дадени условия е характерна определена зависимост на силата на тока от потенциалната разлика.

Според съпротивлението на веществото е обичайно да се разделя на:

А) проводници (стр< 10 -2 Ом*м)

B) диелектрици (p\u003e 10 -8 Ohm * m)

C) полупроводници (10 -2 Ohm * m> p> 10 -8 Ohm * m)

Такова разделение обаче е условно, тъй като под въздействието на редица фактори (нагряване, облъчване, примеси) съпротивлението на веществата и техните волт-амперни характеристики се променят, а понякога и много значително.

3. Носители на свободни заряди в металите са електроните. Доказано с класически експерименти К. Рике (1901) - немски физик; Л.И. Манделщам и Н. Д. Папалекси (1913) - наши сънародници; Т. Стюарт и Р. Толман (1916) - американски физици.

Опитът на К. Рике

Рике сгъна три предварително претеглени цилиндъра (два медни и един алуминиев) с полирани краища, така че алуминиевият да е между медните. След това цилиндрите бяха включени във веригата постоянен ток: преминали през тях през годината висок ток. През това време през електрическите цилиндри преминава електрически заряд, равен на приблизително 3,5 милиона C. Вторичното взаимодействие на цилиндрите, извършено с до 0,03 mg, показа, че масата на цилиндрите не се променя в резултат на експеримента. При изследване на контактните краища под микроскоп беше установено, че има само незначителни следи от проникване на метали, които не надвишават резултатите от обикновената дифузия на атоми в твърди тела. Резултатите от експеримента показват, че йоните не участват в преноса на заряд в металите.

Л.И. Манделщам

Н. . Папалексия

Опитът на Л. И. Манделщам и Н. Д. Папалекси

Руските учени Л. И. Манделщам (1879-1949; основател на школата на радиофизиците) и Н. Д. Папалекси (1880-1947; най-големият съветски физик, академик, председател на Всесъюзния научен съвет по радиофизика и радиотехника към Академията на науките на СССР) през 1913 г. доставя оригиналния опит. Те взеха намотка тел и започнаха да я усукват в различни посоки.

Развийте, например, по посока на часовниковата стрелка, след това рязко спрете и - обратно.

Те разсъждаваха по следния начин: ако електроните наистина имат маса, тогава, когато намотката внезапно спре, електроните трябва да продължат да се движат по инерция за известно време. Движението на електрони през проводник е електрически ток. Както беше планирано, така и стана. Свързахме телефон към краищата на жицата и чухме звук. След като се чуе звук в телефона, следователно през него протича ток.

Т. Стюарт

Опитът на Т. Стюарт и Р. Толман

Нека вземем намотка, която може да се върти около оста си. Краищата на бобината са свързани към галванометъра посредством плъзгащи се контакти. Ако намотката, която се върти бързо, се спре рязко, тогава свободните електрони в проводника ще продължат да се движат по инерция, в резултат на което галванометърът трябва да регистрира токов импулс.

Теория на Друд

Електроните в метала се разглеждат като електронен газ, към който може да се приложи кинетичната теория на газовете. Смята се, че електроните, подобно на газовите атоми в кинетичната теория, са идентични твърди сфери, които се движат по права линия, докато не се сблъскат един с друг. Приема се, че продължителността на единичен сблъсък е незначителна и че между молекулите не действат други сили, освен тези, които възникват в момента на сблъсъка. Тъй като електронът е отрицателно заредена частица, то за да се спази условието за електрическа неутралност в твърдото тяло, трябва да има и частици от различен вид - положително заредени. Друде предполага, че компенсиращият положителен заряд принадлежи на много по-тежки частици (йони), които той смята за неподвижни. По времето на Друде не беше ясно защо в метала има свободни електрони и положително заредени йони и какви са тези йони. Само квантовата теория на твърдите тела би могла да даде отговори на тези въпроси. За много вещества обаче може просто да се приеме, че електронният газ се състои от външни валентни електрони, слабо свързани с ядрото, които са „освободени“ в метала и могат да се движат свободно през метала, докато атомните ядра с електрони от вътрешния черупки (атомни ядра) остават непроменени и играят ролята на фиксирани положителни йони на теорията на Друде.

Електрически ток в металите

Всички метали са проводници на електрически ток и се състоят от пространствена кристална решетка, възлите на която съвпадат с центровете на положителните йони, а свободните електрони се движат произволно около йоните.

Основи на електронната теория на проводимостта на металите.

Металът може да бъде описан със следния модел: кристалната решетка от йони е потопена в идеален електронен газ, състоящ се от свободни електрони. В повечето метали всеки атом е йонизиран, така че концентрацията на свободните електрони е приблизително равна на концентрацията на атомите 10 23 - 10 29 m -3 и почти не зависи от температурата.
Свободните електрони в металите са в непрекъснато хаотично движение.
Електрическият ток в метал се образува само поради подреденото движение на свободни електрони.
Сблъсквайки се с йони, вибриращи във възлите на кристалната решетка, електроните им дават излишна енергия. Ето защо проводниците се нагряват, когато тече ток.

Електрически ток в металите.

Свръхпроводимост

Феноменът на намаляване на съпротивлението до нула при температура, различна от абсолютната нула, се нарича свръхпроводимост. Материалите, които показват способността да преминават при определени температури, различни от абсолютната нула, в свръхпроводящо състояние, се наричат свръхпроводници.

Преминаването на ток в свръхпроводник става без загуба на енергия, следователно, веднъж възбуден в свръхпроводящ пръстен, електрическият ток може да съществува за неопределено време без промяна.

Свръхпроводящите материали вече се използват в електромагнитите. Провеждат се изследвания за създаване на свръхпроводящи електропроводи.

Прилагането на явлението свръхпроводимост в широката практика може да стане реалност през следващите години благодарение на откритата през 1986 г. свръхпроводимост на керамиката – съединения на лантан, барий, мед и кислород. Свръхпроводимостта на такава керамика се запазва до температури от около 100 K.

Браво момчета! Свършиха отлична работа. Получи се добра презентация. Благодаря ти за урока!

Литература.

Горбушин Ш.А. Референтни бележки за изучаване на физика за курса на средното училище. - Ижевск "Удмуртия", 1992 г.
Ланина И.Я. Формиране на познавателни интереси на учениците в часовете по физика: Книга за учители. – М.: Просвещение, 1985.
Урок по физика в съвременното училище. Творческо търсене на учители: Книга за учители / Съст. E.M. Braverman / Под редакцията на V.G. Разумовски.- М.: Просвещение, 1993
Дигелев Ф.М. От историята на физиката и живота на нейните създатели: Книга за студенти - М .: Образование, 1986.
Карцев В.Л. Приключенията на великите уравнения - 3-то издание - М .: Знание, 1986. (Животът на прекрасните идеи).

Електрически ток в металите Савватеева Светлана Николаевна, учител по физика, МБОУ "Кеметская гимназия" на Бологовски район на Тверска област. ДНЕС В УРОКА Тайната става ясна. Какво се крие зад понятието "Носители на ток в металите"?Какви са трудностите на класическата теория за електропроводимостта на металите? Защо крушките с нажежаема жичка изгарят? Защо изгарят при включване?Как да загубим съпротива? ПОВТОРЕНИЕ

Какво е електрически ток?
Какви са условията за съществуване на течение?
Какви действия на течението познавате?
Каква е посоката на тока?
Каква е стойността на тока в електрическа верига?
Каква е единицата за ток?
От какви величини зависи силата на тока?
Каква е скоростта на разпространение на тока в проводника?
Каква е скоростта на подреденото движение на електроните?
Съпротивлението зависи ли от тока и напрежението?
Как се формулира законът на Ом за част от верига и за пълна верига?

ЕЛЕКТРОПРОВОДИМОСТ НА РАЗЛИЧНИ ВЕЩЕСТВА

Манделщам и Папалекси (1913)

Стюарт и Толман (1916)

По посока на тока -< 0

По І J I - q ⁄ m = e ⁄ m ) това са електрони!

Опитът на Rikke (немски) - 1901 година! M = const, това не са йони!

СЪЩНОСТ НА НОСИТЕЛИТЕ НА ЗАРЯД В МЕТАЛИ

Електрическият ток в металите е насоченото движение на електрони.

Теория на електропроводимостта на металите

П. Друз, 1900 г.:

свободни електрони - "електронен газ";
електроните се движат по законите на Нютон;
свободните електрони се сблъскват с кристални йони. решетки;
при сблъсък електроните предават кинетичната си енергия на йони;
средната скорост е пропорционална на интензитета и следователно на потенциалната разлика;

R= f (ρ, l, s, t)

съпротивителни термометри

Предимства: Помага за измерване на много ниски и много високи температури.

свръхпроводимост Живак в течен хелий

Обяснението се основава на квантовата теория.

D. Bardeen, L. Cooper, D. Schrieffer (Amer.) и

Н. Боголюбов (състудент през 1957 г.)

Приложение на свръхпроводимостта!

получаване на големи токове, магнитни полета;
пренос на електроенергия без загуби.

контролен тест

Как се движат свободните електрони в металите?
Как се движат свободните електрони в металите под действието на електрическо поле?
.Какви частици са разположени във възлите на кристалната решетка на металите и какъв заряд имат?
Какъв ефект на електрически ток се използва в електрическите лампи?
Движението на кои частици се приема за посока на тока в проводника?
Защо металите се нагорещяват, когато през тях преминава ток?
Как се променя съпротивлението на металите, когато се охлаждат?

1. Б. 2. Г. 3.Б. 4.G. 5.Б. 6.Б. 7.Б.

РЕШИ ЗАДАЧАТА

1. Електрическото съпротивление на волфрамовата нишка на електрическа лампа при температура 23 ° C е 4 ома.

Намерете електрическото съпротивление на нишката при 0°C.

(Отговор: 3,6 ома)

2. Електрическото съпротивление на волфрамова жичка при 0°C е 3,6 ома. Намерете електрическо съпротивление

При температура 2700 К.

(Отговор: 45,5 ома)

3. Електрическото съпротивление на проводника при 20°C е 25 ома, при 60°C е 20 ома. намирам

Температурен коефициент на електрическо съпротивление.