Билет 5.

Вопрос 1.

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц.

Для существования электрического тока необходимы следующие условия: 1) наличие свободных электрических зарядов в проводнике; 2) наличие внешнего электрического поля для проводника.

Для создания электрического поля используют специальные устройства, получившие название источников тока.

Источник тока - это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию. В любом источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах источника. Существуют различные виды источников тока:

Механический источник тока - механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

К ним относятся : электрофорная машина (диски машины приводятся во вращение в противоположных направлениях. В результате трения щеток о диски на кондукторах машины накапливаются заряды противоположного знака), динамо-машина, генераторы.

Тепловой источник тока - внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию.

Например, термоэлемент - две проволоки из разных металлов необходимо спаять с одного края, затем нагреть место спая, тогда между другими концами этих проволок появится напряжение.  Применяются в термодатчиках и на геотермальных электростанциях.

Световой источник тока  - энергия света преобразуется в электрическую энергию.

Например, фотоэлемент - при освещении некоторых полупроводников световая энергия превращается в электрическую. Из фотоэлементов составлены солнечные батареи. Применяются в солнечных батареях, световых датчиках, калькуляторах, видеокамерах.

Химический источник тока - в результате химических реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую, например гальванический элемент (батарейка), аккумулятор.

Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Опыты показывают, что при протекании тока по металлическому проводнику переноса вещества не происходит, следовательно, ионы металла не принимают участия в переносе электрического заряда, а заряд переносят только свободные электроны.

Вопрос 2.

Скорость движения молекул в теле связана с его температуре и: чем больше эта скорость, тем выше температура тела. Таким образом, скорость движения молекул определяет тепловое состояние тела - величину его внутренней энергии; поэтому хаотическое движение молекул также называют тепловым движением. Скорость движения молекул в основном зависит от природы вещества, его состояния ( твердого, жидкого или газообразного) и температуры.

Доказательством того, что скорость молекул связана с температурой, может служить такое явление, как диффузия. При повышении температуры молекулы движутся быстрее, поэтому диффузия протекает быстрее. Например. В двух стаканах налита вода, но в одном холодная, а в другом – горячая. Опустим одновременно в стаканы пакетики с чаем. Нетрудно заметить, что в горячей воде чай быстрее окрашивает воду, диффузия протекает быстрее.

От температуры зависит расширение тел. Это явление учтено при конструировании термометров разного вида.

Первый термометр назывался – Термоскоп Гилилея. Потом появился газовый термометр, дающий более точные показания. Самое широкое применение получили жидкостные термометры. Они делятся на ртутные и спиртовые. По назначению термометры делятся на бытовые, медицинские, лабораторные.

У термометров имеется шкала, совершенствованием которой занималось много учёных.

Шкала Цельсия – за нуль принята температура плавления льда при нормальном атмосферном давлении. Шкала Фаренгейта - за нуль принята самая холодная зима в США (Используется только в США и Англии). Шкала Кельвина – за нуль принята температура равная -273 градуса по Цельсию (Используется наиболее широко в науке). Шкала Реомюра – за нуль плавление льда, а за кипение воды - 80Р.(Сейчас не используется).

Произвольный выбор нуля во всех шкалах усложняет теоретические расчёты различных опытов, поэтому шкала Кельвина, названная абсолютной термодинамической шкалой температур, позволяет устранить все разногласия и является международной.

Любая шкала, независимо от выбора опорных точек, делится на некоторое число равных частей, позволяющих численно определить температуру.

Основная единица измерения, используемая в быту – градусы Цельсия – ⁰С.

Температура t= - 273 ⁰С называется абсолютным нулём – нулевой уровень термодинамической шкалы.

Соответствует термодинамической шкале вторая наиболее распространённая единица измерения – градусы Кельвина – К.

Если температура вещества по шкале Цельсия равна t ⁰С, то абсолютная температура того же вещества Т = t ⁰С+273