Физика и астрономия · 11 клас · урок 3 от 7

Електричен ток в различни среди

Електричен ток може да тече в метали, електролити, газове, вакуум и полупроводници, но токоносителите са различни. В металите това са свободните електрони и съпротивлението расте с температурата. В електролитите ток пренасят йони и на електродите се отделя вещество (електролиза). В полупроводниците токоносители са електрони и дупки, а p-n преходът пропуска ток главно в една посока.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Метали: свободни електрони; R расте при нагряване.
  • Електролиза, закон на Фарадей: m = kIt.
  • Газове: електрони и йони; видове разряд: искров, дъгов, тлеещ, коронен.
  • Полупроводници: n-тип (електрони), p-тип (дупки); R намалява при нагряване.
  • Свръхпроводимост: R = 0 под критична температура.

Пример

При ток 1 A за 1 h (3600 s) и k = 3,3·10−7 kg/C се отделят m = 3,3·10−7·1·3600 ≈ 1,2·10−3 kg мед.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Как се изменя съпротивлението на метален проводник при нагряване?
    • Намалява
    • Увеличава се
    • Не се изменя
    • Става нула

    Отговор: Увеличава се

    При по-висока температура йоните в кристалната решетка трептят по-силно и пречат повече на движението на електроните.

  2. Кои са основните токоносители в полупроводник от n-тип?
    • Дупки
    • Електрони
    • Положителни йони
    • Отрицателни йони

    Отговор: Електроните

    Примесът от n-тип (напр. петвалентен фосфор в силиций) дава свободни електрони.

  3. През разтвор на меден сулфат протича ток 2 A в продължение на 1000 s. Колко мед се отделя на катода? (k = 3,3·10−7 kg/C)
    • 6,6 g
    • 0,66 g
    • 0,066 g
    • 66 g

    Отговор: 0,66 g

    Законът на Фарадей: m = kIt = 3,3·10−7·2·1000 = 6,6·10−4 kg = 0,66 g.

  4. Какво основно свойство има p-n преходът?
    • Усилва напрежението
    • Пропуска ток предимно в една посока
    • Пропуска еднакво ток в двете посоки
    • Не пропуска ток

    Отговор: Пропуска ток главно в права посока

    Затова полупроводниковият диод се използва за изправяне на променлив ток.

  5. Какъв вид самостоятелен газов разряд е мълнията?
    • Искров
    • Тлеещ
    • Дъгов
    • Коронен

    Отговор: Искров разряд

    Мълнията е гигантски искров разряд между облак и земята или между облаци.

  6. Как се нарича изчезването на електричното съпротивление на някои вещества при много ниски температури?
    • Електролиза
    • Свръхпроводимост
    • Термоелектронна емисия
    • Поляризация

    Отговор: Свръхпроводимост

    Под определена критична температура съпротивлението на свръхпроводника става нула.

  7. Кои са токоносителите в газовете при газов разряд?
    • Само протони
    • Само неутрони
    • Само дупки
    • Електрони и йони

    Отговор: Електрони и йони

    При йонизация на газа се образуват свободни електрони и положителни йони.

  8. Кои са основните токоносители в полупроводник от p-тип?
    • Електроните
    • Положителните йони
    • Протоните
    • Дупките

    Отговор: Дупките

    Тривалентният примес създава недостиг на електрони, т.е. дупки.

  9. Как се изменя съпротивлението на чист полупроводник при нагряване?
    • Увеличава се
    • Намалява
    • Не се изменя
    • Става безкрайно голямо

    Отговор: Намалява

    При нагряване се освобождават повече токоносители (електрони и дупки).

  10. Как се изменя масата на веществото, отделено при електролиза, ако токът се удвои, а времето се намали наполовина?
    • Удвоява се
    • Намалява наполовина
    • Не се изменя
    • Увеличава се 4 пъти

    Отговор: Не се изменя

    m = kIt, а произведението It остава същото.

  11. Кои са токоносителите в електролитите?
    • Свободните електрони
    • Дупките
    • Йоните
    • Протоните

    Отговор: Йоните

    В разтворите и стопилките ток пренасят положителни и отрицателни йони.

  12. Как се нарича отрицателният електрод при електролиза?
    • Анод
    • Диод
    • Резистор
    • Катод

    Отговор: Катод

    Към катода се движат положителните йони и там се отделя например металът.

  13. Какъв вид газов разряд се използва при електрическото заваряване?
    • Дъгов разряд
    • Искров разряд
    • Тлеещ разряд
    • Коронен разряд

    Отговор: Дъгов разряд

    Електрическата дъга дава много висока температура, която топи метала.

  14. Как се нарича излъчването на електрони от нагрята метална повърхност?
    • Фотоефект
    • Термоелектронна емисия
    • Електролиза
    • Свръхпроводимост

    Отговор: Термоелектронна емисия

    При нагряване част от електроните получават енергия да напуснат метала; така работи вакуумният диод.

  15. Колко време трябва да тече ток 5 A през разтвор на меден сулфат, за да се отделят 3,3 g мед? (k = 3,3·10−7 kg/C)
    • 200 s
    • 20 000 s
    • 2000 s
    • 1000 s

    Отговор: 2000 s

    t = m/(kI) = 3,3·10−3/(3,3·10−7·5) = 2000 s.