Природничі науки. 5 клас. Засєкіна

§ 39. Коли виникає електричний струм?

Чому світиться лампочка?

1. Роздивись малюнок 39.1. Установи відповідності:

Мал. 39.1. Що спричиняє світіння світлодіода?

2. Роздивись малюнок 39.2 або виконай подібний дослід. Сформулюй умови існування електричного струму.

Мал. 39.2. Коли тече електричний струм?

Знайомся: провідники та ізолятори

Електрично заряджені частинки є складниками всіх речовин. Як же різні речовини проявляють свої електричні властивості?

Є речовини, у яких заряджені частинки можуть вільно переміщуватись. Це метали (у них багато вільних електронів), графіт, водні розчини солей і кислот (у цих рідинах вільно переміщаються атоми), що набули заряду внаслідок приєднання або втрачання електронів. За певних умов хаотичний рух тих чи тих заряджених частинок можна упорядкувати — тобто змусити всіх їх рухатися в одному напрямку. Тоді й виникає електричний струм. Такі речовини називають провідниками електричного струму. Людське тіло на дві третини складено з рідин, що проводять струм, тому воно теж є провідником.

Речовини, які не проводять електричний струм, називають ізоляторами. Такими речовинами є всі гази (зокрема й повітря), деякі рідини й тверді тіла (скло, сухе дерево, папір, багато видів пластмаси й гуми тощо). Водночас ці речовини добре електризуються. Тобто вони здатні перерозподіляти електричний заряд.

Електричний струм — це напрямлений рух заряджених частинок.

За яких умов існує електричний струм?

Роздивися малюнок 39.3. Умови, які необхідні для існування струму, схожі з умовами перетікання води. Якщо відкрити кран верхнього бака, то під дією сили тяжіння вода з нього перетікатиме в нижній бак. Щоб вода цією системою рухалася безперервно, потрібен насос, який би перекачував воду нагору.

Так і в електричному колі. Батарейка забезпечує причину руху заряджених частинок в провіднику, під'єднаному до її полюсів. У результаті хімічних реакцій, що відбуваються в батарейці на одному із її полюсів зосереджується позитивний заряд, на іншому — негативний. Якщо замкунти ключ, то різниця зарядів на полюсах батареї змушуватиме рухатись заряджені частинки всередині провідника упорядковано.

Мал. 39.3. Батарейка працює наче насос, що піднімає воду у верхній бак

Узагальнимо умови, необхідні для утворення та існування електричного струму:

1. Наявність електричних зарядів, які можуть вільно рухатися провідником.
2. Наявність джерела струму, яке спричинює переміщення зарядів.
3. Джерело струму, електроприлади, вимикачі та інші елементи мають бути з’єднані між собою провідниками. Тобто утворювати замкнене електричне коло.

Мал. 39.4. Складники електричного кола

1. Наведи приклади речовин, що є провідниками електричного струму.

2. Назви умови для утворення та існування електричного струму.

3. Об'єднайтеся в групи та змоделюйте електричний струм у провіднику. Нехай кожен із вас буде електроном. Дбайте про взаємну безпеку. Виберіть когось за джерело струму. Як тільки «електрони» починають рухатися в одному місці, вони починають рухатися скрізь. Визначте, хто з вас буде «вимикачем». Перевірте умови існування електричного струму.

4. Проаналізуй твердження й оціни їхню правильність. Обґрунтуй свою думку.

I. Оскільки всі речовини складаються з атомів, а атоми містять електрони, то в усіх речовинах може існувати електричний струм.

II. Однією з необхідних умов існування електричного струму є наявність електрично заряджених частинок, які можуть вільно переміщатись.

а) правильне лише перше;
б) правильне лише друге;
в) обидва правильні;
г) обидва неправильні.

I. Щоб електричний струм існував постійно, мають бути виконані такі умови: наявність носіїв та джерела струму, замкнене електричне коло.

II. Електричного струму в колі не буде, якщо воно буде розімкненим або не міститиме джерела струму.

а) правильне лише перше;
б) правильне лише друге;
в) обидва правильні;
г) обидва неправильні.

5. Виготов пристрій для визначення, чи є домашні речі провідниками або ізоляторами. Для цього потрібне джерело струму, світловий діод, провідники (мал. 39.5). Прикладай вільні кінці провідників до різних речей. Якщо вони є провідниками, то діод засвітиться, якщо ж ізоляторами — ні.