Епіграф до уроку: «Як би ми не зітхали до зірок, але електричної лампочки не покидаємось». І Вільде

Розділ, який ми починаємо вивчати: Струм у різних середовищах

Струми у живій природі Презентація 1

19 березня Тема уроку: Електричний струм в металах. Мета: ознайомити учнів із елементами класичної електронної теорії; зясувати природу носіїв заряду в металах.

План вивчення нового матеріалу. Метали з точки зору хімії (Презентація_2) Приклади дослідів, які підтверджують електронну провідність металів Дослід К. Рікке (Презентація_3) Дослід Мандельштама-Папалексі (Презентація_4) Дослід Стюарта-Толмена: (Презентація_5) Порівняння швидкостей теплового руху та дрейфу електронів у металевому провіднику.

Як же ж рухаються вільні електрони в металі?????? Проблемна ситуація!!!

а) здійснюють хаотичний тепловий рух

б) Здійснюють впорядкований рух вздовж ліній електростатичного поля Е зовн. Е внутр. Е зовн.= Е внутр. -

б) Здійснюють впорядкований рух вздовж ліній електростатичного поля і одночасно тепловй хаотичний рух Е зовн. Е внутр. Е зовн.= Е внутр. -

Проблемна ситуація!!! Яка швидкість більша? Швидкість теплового руху чи швидкість дрейфова?

Шукаємо швидкість теплового руху! Якщо умовно вважати вільні електрони в металі ідеальним газом, то за якою формулою можна порахувати їх середню квадратичну швидкість?

У металах носіями електричного струму є вільні електрони. Їх концентрація приблизно дорівнює концентрації атомів (n = м - 3 ), оскільки кожний атом одновалентного металу вже при кімнатній температурі віддає один електрон провідності. Ці електрони між собою не взаємодіють, а отже, ведуть себе подібно до атомів одноатомного ідеального газу. ідеального газу.

Швидкість хаотичного руху електронів в металевому провіднику Вважаємо електронний газ газом, для якого справедливим є рівняння стану ідеального газу:

Швидкість хаотичного руху електронів в металевому провіднику

Дано: Т=270С=300 К ) k=1,38* Дж/К m е =9.1* кг): -?

Швидкість впорядкованого руху електронів в металевому провіднику Знаходимо формулу, яка б виражала швидкість впорядкованого руху електронів металіі. d

Швидкість впорядкованого руху електронів в металевому провіднику 1) q=eN – заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за час t. 2) d= t, – середня швидкість впорядкованого руху електронів. N=nV, n – концентрація електронів. V=S d=S t Отже, з означення струму:

Швидкість впорядкованого руху електронів в металевому провіднику

Розглянемо мідний провідник перерізом 1 мм 2, по якому проходить струм 1 А. Концентрація електронів дорівнює концентрації атомів (оскільки на 1 атом припадає 1 електрон). n=10 29 м -3

Швидкість впорядкованого руху електронів в металевому провіднику Дано: І=1А e=1,6*10-19Кл n=10 29 м-3 S=1 мм 2 =10 -6 м 2 -?

ВИСНОВОК