Презентація "Електричний струм у металах"

Тема уроку: “ Електричний струм у різних середовищах ”. Мета: ознайомити учнів із елементами класичної електронної теорії; з’ясувати природу носіїв заряду в металах, рідинах, газах; систематизувати знання учнів про використання електричного струму в побуті, на виробництві.

+29 2 8 18 Cu 1 - Останній електрон слабо притягується до ядра тому, що: далеко від ядра 28 електронів відштовхують двадцять дев'ятий Висновок: останній електрон відривається від ядра і стає вільним носієм заряду

+ + + + + + + + + - - - - - - - - - Концентрація електронів у мідному провіднику n =  8,5·10 28 м-3. швидкість хаотичного руху електронів ≈ дорівнює 1,2 •105 м/с швидкість впорядкованого руху електронів = 7•10-5 м/с Це означає, що строго впорядкований рух електронів уздовж провідника не можна вважати електричним струмом.

+ + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + Езовн. - Під дією електричного поля електрони, рухаючись хаотично, поступово зміщуються по провіднику (здійснюється дрейфовий рух електронів). 

Електронна теорія про причини виникнення опору провідників: Під час проходження струму, вільні електрони, рухаючись вздовж провідника, нескінченну кількість разів зіткаються з іонами кристалічної решітки і іншими електронами, втрачаючи частину своєї енергії. Властивість матеріалу провідника створювати опір проходженню через нього струму, називається електричним опором. Електричний опір металічного провідника залежить від: Матеріалу провідника ρ – питомий опір, Ом·м Довжини провідника L, м Площі поперечного перерізу S,м2

R (Ом) t (0C) R0 метал Опір металічного провідника залежить від температури ρ = ρ0 (1 + άΔТ) 0 t (0C) R (Ом) -273 при дуже низьких температурах опір провідника прагне до нуля , а провідність металів збільшується 0

Сьогодні надпровідність - це одна з найбільш досліджуваних областей фізики, явище, що відкриває перед інженерною практикою серйозні перспективи. З 1955 року відбулося технічне застосування надпровідників Надпровідність – властивість деяких провідників стрибкоподібно зменшувати свій електричний опір до нуля за умови охолодження нижче певної критичної температури. Магніт левітує над надпровідником, охолодженим до Т = 200 К (t = -73 0C) за допомогою рідкого азоту.

В наш час розширюється використання явища надпровідності для турбогенераторів, електродвигунів. Надпровідники проводять струм практично без втрат. Тому вони являють собою ідеальний матеріал для виготовлення електромагнітів. 

У Японії поїзд на магнітної подушці розігнався до 600 км/год

Магніти на основі низькотемпературної надпровідності використовуються в прискорювачах частинок і установках термоядерного синтезу адронний коллайдер

У медицині широко використовується така медико-діагностична процедура як електронна томографія. комбінація напівпровідникових і надпровідних приладів відкриває нові можливості в конструюванні електронних обчислювальних пристроїв.

Середовище Носії електричного заряду Тип провідності Утворення носіїв заряду Метал Електрони Електронний Вільні