Решение задач по теме «Электрический ток в различных средах»

Цель урока: научить учащихся самостоятельно применять основные положения электронной теории к объяснению механизма проводимости и расплавов электролитов, газов.

Ход урока

Проверка домашнего задания (двое учащихся у доски решают задачи, остальные отвечают на вопросы)

1.Чем ионизация газов отличается от ионизации жидких растворов?

2. Почему количество ионов в газе при действии постоянного ионизатора увеличивается только до определенного предела, а затем становится постоянным?

3. Что происходит

с горящей электрической дугой, если сильно охладить отрицательный уголь?

4. Сравнить проводимость металлов и полупроводников; металлов и вакуума.

5. Как зависит сила тока от величин, характеризующих носители заряда в данной среде?

6. Что называется электролизом? Записать закон Фарадея.

Решение задач

1. Деталь покрывают слоем хрома толщиной 50 мкм. Какое время потребуется для покрытия, если норма плотности тока при хромировании 2 кА/м2? Известно, что плотность

хрома 7200 кг/м3.

Дано: h= 50мкм m = ρ V = ρ S h; J= I/S; m = k I t; k I t = ρ S h; t = ρ S h/k I;

J = 2 kA/м2

Ρ = 7200 кг/м3 t = ρ S h/ k S J = ρ h/ k J; t = 1000c ≈ 16,7 мин

k= 0,18·10-6кг/Кл

t – ?

2. Электролиз ведется при напряжении 5 В. Для получения 2,5 л водорода при температуре 25˚С и давлении 100 кПа, расходуется электроэнергия. КПД установки 75%. Сколько электроэнергии было израсходовано?

установки 75%?

Дано: СИ P V = m R T/M; m = P V M/R T; WПОЛ= I U τ – из закона

М = 2·10-3кг/моль Фарадея

V = 2,5 л 2,5·10-3м3 m = k I τ; I τ = m/k;

t= 25˚C Т =298 К Wпол= U m/k; Wзат= Wпол/η = U m/ k η = U P V M / η k R T

P = 100kПа 105Па

U = 5 B

k= 0,0104кг/Кл Wзат= 0,13 МДж

η =75%

Wзат-?

3. Найти среднюю скорость направленного движения одновалентных ионов в ионизационной камере, если их концентрация 103см-3, а плотность тока насыщения 10-12А/м2.

Дано: V = L/t; Jн= 2 e ni= e n t; L = Jнt/en; V= Jнt/ e n t

n= 103cм-3= 109м-3

Jн= 10-12А/м2 V = 6,2·10-3м/с

V – ?

4. Сила тока в молнии 30 кА, длительность молнии 1 мс. Определите заряд переносимый молнией.

Дано: q= I·t; q= 30000·1·10-3 = 30 Кл

I = 30 kA

T=1 мс

q-?

5. Провода осветительной сети помещены в надежную изоляцию. Провода линии высокого напряжения – голые, т.е. без изоляции. Почему?

Ответ: при нормальных условиях воздух надежный изолятор проводов линии высокого напряжения.

6. Каждый провод высоковольтной линии электропередач (ЛЭП) изготавливают тройным?

Ответ: чтобы не было условий для возникновения коронного разряда.

Подводим итоги урока

Домашнее задание: повторить § 115 – 126.