Page 134 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

4.1 Prąd elektryczny w metalach i elektrolitach

Podejmij temat O O Dlaczego dwa elektroskopy naelektryzowane różnoimiennie można
rozładować, łącząc je metalowym łącznikiem?
O O Na czym polega przepływ prądu elektrycznego?

Przepływ ładunków w metalach
Zapewne pamiętasz, że dwa naelektryzowane różnoimiennie ciała, na przy-
kład dwa elektroskopy (s. 122), odizolowane od podłoża, połączone metalo-
wym prętem z uchwytem z izolatora rozładowywały się (il. 4.1).
Przez metalowy przewodnik przepłynął z ciała naelektryzowanego ujem-
nie do ciała naelektryzowanego dodatnio nadmiar elektronów. Metalowy
przewodnik przewodzi ładunek elektryczny dzięki istnieniu w nim nośników
ładunku, czyli elektronów swobodnych. Mechanizm tego zjawiska ilustrują
rysunki obok (il. 4.2 i 4.3).

4.1 Naelektryzowane różnoimiennie Po połączeniu naelektryzowanych ciał w przewodniku metalowym po-
elektroskopy połączone metalowym wstaje pole elektryczne, a na chaotyczny ruch elektronów nakłada się ruch
łącznikiem rozładowują się uporządkowany, spowodowany działaniem sił elektrycznych wytworzonych
przez naelektryzowane różnoimiennie ciała. Jony dodatnie metalu rozmiesz-
czone w jego sieci krystalicznej nie przemieszczają się (il. 4.2). Siły elektryczne
powodują przemieszczenie się swobodnych elektronów wzdłuż przewodnika.
W czasie przemieszczania się elektrony zderzają się z jonami sieci krysta-
licznej i przekazują im część energii. W wyniku tych zderzeń jony zaczynają
drgać mocniej, wzrasta ich energia kinetyczna i zawsze skutkuje to wzrostem
temperatury przewodnika, a czasami może doprowadzić do jego świecenia.
W podobny sposób będą się poruszać elektrony swobodne w przewodni-
elektron
jon dodatni elektron
jon dodatni
4.2 Model metalowego ku łączącym ciało naelektryzowane z ciałem obojętnym elektrycznie (il. 4.4).
przewodnika z elektronami
swobodnymi
ciało ciało
ciało
ciało
naelektryzowane naelektryzowane
naelektryzowane
naelektryzowane
ujemnie dodatnio
dodatnio
ujemnie
A. b.
4.4 Elektrony swobodne przemieszczają się w przewodniku łączącym ciało
naelektryzowane ujemnie (A.) lub dodatnio (B.) i ciało obojętne elektrycznie

4.3 Elektrony swobodne Uporządkowany ruch elektronów swobodnych w przewodniku metalowym
przemieszczają się w stronę ciała nazywamy prądem elektrycznym.
naelektryzowanego dodatnio

132