Номер 2, страница 54 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Решение

Электрический ток – это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Для его возникновения и, что особенно важно, для длительного поддержания необходимо соблюдение нескольких фундаментальных условий.

1. Наличие свободных носителей заряда.

Для того чтобы ток мог протекать, в веществе или среде (проводнике) должны присутствовать частицы, способные свободно перемещаться и переносить электрический заряд. Без них упорядоченное движение заряда невозможно. Например, в металлах такими носителями являются свободные электроны; в электролитах (растворах и расплавах солей, кислот, щелочей) – положительно и отрицательно заряженные ионы; в ионизированных газах (плазме) – ионы и свободные электроны; в полупроводниках – электроны и так называемые "дырки".

2. Наличие электрического поля внутри проводника.

Сами по себе свободные носители заряда движутся хаотично. Чтобы их движение стало упорядоченным, на них должна действовать сила, направляющая их в определенную сторону. Эту роль выполняет электрическое поле. Под действием силы электрического поля $F = qE$, где $\text{q}$ - заряд частицы, а $\text{E}$ - напряженность поля, заряженные частицы начинают дрейфовать в определенном направлении, создавая электрический ток. Электрическое поле в проводнике создается разностью потенциалов $\text{U}$ на его концах.

3. Наличие замкнутой электрической цепи и источника тока (источника ЭДС).

Первые два условия достаточны для возникновения кратковременного тока (например, при разрядке конденсатора). Однако для длительного существования тока необходимо постоянно поддерживать электрическое поле в проводнике, так как при движении зарядов по цепи расходуется энергия (например, на нагревание проводника). Для этого нужен специальный элемент – источник тока (батарея, генератор и т.д.). Источник тока характеризуется электродвижущей силой (ЭДС, обозначается как $\mathcal{E}$). Внутри источника действуют сторонние (неэлектрические) силы, которые совершают работу по разделению зарядов, создавая и поддерживая разность потенциалов на его полюсах и, следовательно, во всей внешней цепи. Кроме того, для непрерывного движения зарядов цепь должна быть замкнутой, то есть представлять собой непрерывный путь для тока от одного полюса источника к другому.

Таким образом, для возникновения и длительного существования электрического тока необходимо выполнение трех условий одновременно.

Ответ:

Для возникновения и длительного существования электрического тока необходимы три условия: 1) наличие свободных носителей электрического заряда (например, электронов в металлах); 2) наличие электрического поля, создающего силу, которая приводит эти заряды в упорядоченное движение; 3) наличие замкнутой электрической цепи, включающей источник тока (источник ЭДС), который непрерывно поддерживает разность потенциалов и восполняет потери энергии в цепи.