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.

Мал. 39.5. Провідник чи ізолятор?