Металдардағы, жартылай өткізгіштердегі, электролиттердегі, газдар мен вакуумдағы электр тогы. Физика, 10 сынып, презентация.

Әртүрлі орталардағы электр тогы

Оқу мақсаты:

10.3.3.1 – әртүрлі ортадағы электр тогының пайда болуын салыстыру;

Бағалау критерийлері:

Әртүрлі ортадағы электр тогының пайда болу шарттарын біледі;

Әртүрлі ортадағы электр тогының өту механизмін салыстырады.

Қайталау сұрақтары

Электр тогы дегеніміз не?

Қандай жағдайларда (шарттарда) ток пайда болады?

Электр тогы қандай орталарда өте алады?

Токты өткізуіне байланысты денелерді 3-ке бөлуге болады:

Өткізгіштер деп – еркін заряд тасымалдаушылары, яғни дененің барлық көлемінде қозғала алатын зарядталған бөлшектері бар заттарды немесе ортаны айтамыз. Бұндай денелер токты жақсы өткізеді. (Металлдар, адамдар мен жануарлардың денелері, ылғалды жер, тұздар мен қышқылдардың судағы ерітіндісі, газдар, вакуум және т.б.)

Диэлектриктер еркін заряд тасымалдаушылары, яғни дененің барлық көлемінде қозғала алатын зарядталған бөлшектері жоқ заттарды айтамыз. Сондықтан диэлектриктер токты өткізбейді. (Фарфор, шыны, янтарь, резеңке, пластмасса, газдар, ағаш, капрон және т.б)

Жартылайөткізгіштер деп меншікті кедергісі өткізгіштерден аз, ал диэлектриктерден көп болатын заттарды айтамыз. (бор, көміртек, кремний, мышяк, германий, сурьма және т.б.)

Топтық жұмыс (постер)

Әртүрлі ортадағы токтың пайда болуын салыстыру

Дескрипторлары:

Берілген орта үшін токты тасымалдайдытын бөлшектерді көрсетеді;

Тасымалдаушылардың пайда болу әдісін сипаттайды;

Вольт-амперлік сипаттамасын салады;

Әртүрлі ортадағы электр тогы

Металдардағы электр тогы;

Жартылайөткізгіштердегі электр тогы;

Сұйықтықтардағы электр тогы;

Газдардағы электр тогы;

Вакуумдегі электр тогы.

Токты тасымалдайтын бөлшектері;

Тасымалдаушылардың пайда болу әдісі;

Вольт-амперлік сипаттамасы;

Қолданылуы

Металдардағы электр тогы

Электр зарядын тасымалдаушы бөлшектері – еркін электрондар

Валентті электрондардың атом ядросымен байланысы үзіліп, еркін электрондар пайда болады.

Қолданылуы: Электр қыздырғыш және жарықтандырғыш құралдарда, электрқозғалтқыш-тарында басқа электр құралдарына токты тасымалдау үшін қолданылады.

Металдардың температурасы артқан сайын кедергісі де артады

Жартылайөткізгіштердегі электр тогы

Электр зарядын тасымалдаушы бөлшектері – электрондар мен кемтіктер

Кристалды қыздыру немесе жарықтандыру кезінде атомдар арасындағы коваленттік байланыстардың үзілуі нәтижесінде еркін электрондар мен кемтіктер (бос орындар) пайда болады.

Қолданылуы: радиотехникада токты түзету арқылы оның сипаттамаларын өзгерту мақсатында, токты күн батареясынан өндіруде, әртүрлу реле мен автоматтандырылғаг құралдарда токты қолдану үшін пайдаланылады. Диод, транзистор, термистор фоторезистор

Жартылайөткізгіштердің кедергісі температурасы және жарықтану артқан сайын азаяды

Таза жартылайөткізгіштерде әр уақытта бірдей мөлшерде еркін электрондар мен кемтіктер болады. Сондықтан оның өткізгіштігі жартылай электрондық және жартылай кемтіктік. Мұндай өткізгіштікті меншікті өткізгіштік деп атайды.

Температурасы артқан кезде онда электрондар мен кемтіктер саны да артатындықтан меншікті өткізгіштігі де артады.

Меншікті өткізгіштік

Сұйықтардағы электр тогы

Электрлік қасиеттеріне байланысты барлық сұйықтарды 2 түрге бөлуге болады:

Электрлік диссоциация деп – молекулалардың еріткіштің әрекетінен иондарға ыдырауын айтады.

Na Cl

Na+

Cl-

NaCl  Na+ + Cl-

Басқа заттардың диссоциациясы:

CuSO4  Cu 2+ + SO42-

HCl  H + + Cl-

Диссоциация кезінде металл және сутек иондары әрқашан оң, ал қышқылдық радикалдар мен ОН тобы – теріс иондар.

Ас тұзының электролиттік диссоциациясы

Электролиттердегі иондар хаосты қозғалыста болады. Егр электролит арқылы электр огын өткізетін болсақ, олардың қозғалысы реттелелді де, оң иондар (катион) теріс зарядталған электродқа (катодқа), ал теріс иондар (анион) оң зарядталған электродқа (анод) қарай қозғала бастайды.

Электролиттердегі электр тогы зарядталған иондардың реттелген қозғалысы болып табылады.

Электролиттер үшін ( I-U), (R-t)

тәуелділік графиктері:

ГАЗДАРДАҒЫ ЭЛЕКТР ТОГЫ

Қалыпты жағдайда газдар диэлектрикте болып саналады, себебі олар бейтарап атомдардан құралады және еркін зарядталған бөлшектері жоқ.

Газ электр тогын өткізуі үшін, оның атомдарын иондау қажет – электрондарды жұлып алу, демек атомдарға сырттан жеткілікті энергия беру керек

Иондау үшін қолданылған энергия берілуі мүмкін:

қатты қыздыру

сыртқы сәулелендіру (рентген, радиоактивті)

күшті электр өрісін тудыру

Сәулелендіру арқылы иондау

оң ион

еркін электрон

+

-

Е

Газдардағы электр тогы – еркін электрондар мен оң немесе теріс иондардың реттелген қозғалысы

Егер ионизатор әрекетін тоқтататын болсақ, онда рекомбинация – иондардың кері процесі, яғни электрондар мен иондардың өзара бірігуі орын ала бастайды.

Газдардың рекомбинациясы кезінде ол қайтадан диэлектрикке айналады.

Сондытан да газдардың электрлік қасиеттері сыртқы иондау факторларына тәуелді болады.

Газдардағы электр тогы

Қолданылуы: күндізгі жарық шамдарында, жарнамалық түтіктерде, электрдәнекерлерінде, металдарды искравой өңдеуде, т.б.

Вакуумдегі электр тогы

Вакуум – бөлшектің еркін қозғалысы ыдыстың өлшемдерімен салыстырғанда өте үлкен болатын газ күйі

Вакуум токты өткізуі үшін, онда еркін қозғала алатын зарядтарды тудырушы болуы керек.

Еркін зарядтарды тудырушы көзі ретінде, жоғары температураға дейін (1000 – 20000С) қыздырылған катод қолданылады. Қыздыру нәтижесінде одан электрондар босап шығады.

Бұл құбылыс термоэлектрондық эмиссия деп аталады

Вакуумдегі электр тогы

Қолданылуы: радиотехникада, телевидениеде, медициналық аппараттар мен осцилографтарда электронды-сәулелік түтікшелерде токты түзету және оның сипаттамаларын өзгерту үшін, т.б.

Рефлексия

«Сабақтың түйіні бір сөзбен»