Глава 2. Электрические явления. § 36. Электрический ток в металлах — с. 133
Упражнение 29. Задача 2. Сравните направление электрического тока в цепи, схема которой показана на рисунке 71, и направление движения электронов. [на рисунке: проводник П соединён проводами с заряженными телами А (положительное) и Б (отрицательное); в цепи есть ключ К]
Решение. За направление электрического тока принято направление движения положительных зарядов: от положительного полюса (тела А) через ключ К и проводник П к отрицательному полюсу (телу Б). В металлах ток создают свободные электроны, а они заряжены отрицательно. Электрическое поле действует на отрицательный заряд с силой, направленной против поля, поэтому электроны движутся «к плюсу»: от отрицательно заряженного тела Б по проводам и проводнику П к положительному телу А. Это движение идёт до тех пор, пока тела не разрядятся.
Ответ: направление движения электронов противоположно направлению электрического тока: ток идёт от А к Б, электроны движутся от Б к А.
Ответ: направление движения электронов противоположно направлению электрического тока: ток идёт от А к Б, электроны движутся от Б к А.
Упражнение 29. Задача 3. В чём различие в движении свободных электронов в металлическом проводнике, когда он присоединён к источнику тока и когда отключён от него?
Решение. Свободные электроны в металле всегда участвуют в хаотическом тепловом движении со скоростью порядка сотни километров в секунду. Если проводник отключён от источника тока, электрическое поле в нём отсутствует, электроны движутся беспорядочно, во всех направлениях одинаково, и в среднем заряд через сечение проводника не переносится: тока нет. Если проводник присоединить к источнику, в нём возникает электрическое поле, которое действует на электроны силой. К хаотическому движению добавляется упорядоченный дрейф электронов в одном направлении (от «−» источника к «+»), хотя его скорость мала — порядка долей миллиметра в секунду. Именно это направленное движение и есть электрический ток.
Ответ: в отключённом проводнике движение электронов только хаотическое, а в проводнике, присоединённом к источнику, оно складывается из хаотического и направленного движения.
Ответ: в отключённом проводнике движение электронов только хаотическое, а в проводнике, присоединённом к источнику, оно складывается из хаотического и направленного движения.