Провідники та діелектрики

1.

Підготуйте необхідне для виконання експериментів обладнання та переконайтеся у його справності.Інформацію про комплектацію набору EdPro Amperia та інструкцію з його використання можна знайти за посиланням: https://amperia.edpro.ua/instruction.

Пластикові та дерев’яні предмети, металеві скріпки, кухонна сіль, простий олівець, алюмінієва фольга (не входять до складу набору EdPro Amperia)

2.

Роздрукуйте роздаткові матеріали для учнів відповідно до кількості робочих груп. Набір EdPro Amperia призначений для роботи групи з 4-х учнів.Роздаткові матеріали з лабораторної роботи можна завантажити, натиснувши на кнопку "МАТЕРІАЛИ ДЛЯ УЧНІВ".

3.

Перед початком практичної роботи нагадайте учням основні поняття та закони до цієї теми, а також ознайомте їх з технікою безпеки.

Електричний струм — впорядкований та напрямлений рух електричних зарядів.За напрям струму прийнято напрям руху позитивних зарядів, або напрям від плюса джерела живлення до мінуса.Умови протікання струму у колі є наступними:1. коло повинно бути замкнутим,2. у ньому мають бути джерела електричного струму.

Речовини, які добре проводять електричний струм, називають провідниками, а ті, які струм майже не проводять — діелектриками.Виділяють також інші класи речовин відповідно до їхньої провідності: напівпровідники та надпровідники.Кількісною характеристикою того, як матеріал проводить струм, є електричний опір. Чим менший опір, тим кращим провідником є матеріал. У діелектриків опір дуже великий.Провідники сильно відрізняються за опором. Наприклад, графіт проводить електричний струм достатньо погано — він є провідником із великим опором, мідь навпаки — проводить струм добре, має малий опір.

Заряди, зокрема вільні електрони в металах, рухаються відносно повільно, однак, починають рухатися майже одночасно. Після замикання кола «сигнал» про початок руху, тобто виникнення електростатичного поля, яке створюється джерелом, поширюється зі швидкістю світла.
Швидкість світла становить 3•10 8 м/с, а швидкість теплового руху електронів при кімнатній температурі:
10 5 м/с. Якщо через провідник площею 1 мм2 протікає струм 1А, то швидкість впорядкованого руху буде 0,6 ÷ 6 мм/c = 6•10-4 ÷ 6•10-3 мм/c.

Метали — провідники, у яких носіями струму є електрони.

У розчинах носіями заряду є позитивні та негативні іони.

У газах — електрони та йони обох видів.

У напівпровідниках — електрони та дірки.

1.

Складіть коло за схемою. Замкніть коло та спостерігайте, чи світиться лампочка.

2.

Розімкніть вимикач.Замкніть коло не ключем, а будь-яким металевим предметом (наприклад, скріпкою без ізоляції). Спостерігайте чи світиться лампочка.

3.

Замикайте коло фольгою, пластиковою лінійкою, пластмасовою ручкою та іншими предметами. Спостерігайте, чи світиться лампочка.

Додаткове завдання №1

4.

Замкніть електричне коло графітовим стрижнем з олівця.

Додаткове завдання №2

5.

Замкніть коло смужкою паперу.Після цього візьміть простий олівець, намалюйте на цій смужці широку (5−10 мм) та щільну (сильно притискаючи олівець) смугу. Замкніть коло цією смугою.

Додаткове завдання №3

6.

Візьміть електрохімічну комірку, налийте всередину на 2/3 висоти чистої води, помістіть в комірку електроди та замкніть нею ваше коло. Лампочка світиться чи ні?Тепер потрохи додавайте кухонну сіль, ретельно перемішуючи, поки сіль не перестане розчинятися, і повторіть експеримент.