Animacja
Ruch elektronów w przewodniku w trakcie przepływu prądu
Animacja pokazuje ruch elektronów w przewodniku i rozpraszanie energii w wyniku zderzeń z jonami sieci.
Animacja przedstawia zachowanie się elektronów w przewodniku. Animację rozpoczyna czarny slajd tytułowy, na którym po środku umieszczono, dużymi literami, biały napis "W JAKI SPOSÓB METALE PRZEWODZĄ PRĄD ELEKTRYCZNY". Następnie rozpoczyna się film animowany, na którym przedstawiono, na czarnym tle żółty schemat układu elektrycznego. Na dole ekranu narysowano symbol ogniwa elektrycznego w postaci dwóch pionowych, umieszczonych obok siebie, równoległych kresek symbolizujących okładki. Okładka symbolizowana krótszą z nich po stronie lewej jest naładowana ujemnie, więc została oznaczona znakiem minus a symbolizowana dłuższą z prawej strony naładowana dodatnio więc została oznaczona znakiem plus. Po prawej stronie ogniwa umieszczono włącznik w postaci dwóch punktów z poprzeczką, która morze się odchylać rozłączając obwód elektryczny. obwód został zamknięty wzdłuż krawędzi ekranu jedną długą linią w kształcie prostokąta. W trakcie filmu na ekranie pojawia się białe kółko, którego wnętrze stanowi symboliczne powiększenie przewodnika, którym zamknięto obwód. Na tym powiększeniu widzimy białą prostokątną siatkę z białymi kulkami w miejscach przecięć linii sieci obrazującą sieć atomów tworzących przewodnik. Oprócz tego na powiększeniu umieszczono niebieskie kulki z białymi znaczkami minus symbolizujące swobodne elektrony. Kiedy włącznik w obwodzie jest rozwarty prąd nie płynie a elektrony swobodne poruszają się w sposób przypadkowy. Kiedy włącznik zostaje zwarty a obwód zamknięty zaczyna płynąć prąd, oznaczony dużą żółtą literą I w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara co oznaczono żółtą strzałką, a elektrony zaczynają się poruszać w sposób ukierunkowany po obwodzie w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu prądu. Animację kończy biały, cieniowany na dole, slajd końcowy, w którego środku umieszczono logo projektu, składające się z niebieskich, zamalowanych w środku, obiektów przypominających elipsy rozmieszczonych na powierzchni przypominającej fragment koła. Logo to również zawiera niebieski napis zapisany dużymi literami o treści "FIZYKA 950 KAPSUŁEK". Na dole ekranu umieszczono dodatkowe trzy loga w poziomie obok siebie. Są to kolejno od lewej: logo w postaci prostokąta w którym zawarto dwie umieszczone pod sobą identyczne gasnące fale, z czarnym napisem po prawej stronie którego wyrazy rozpoczynają się z dużych liter "Wydział Fizyki" a pod nim mniejszą czarną czcionką dużymi literami tekst "POLITECHNIKA WARSZAWSKA", logo składające się z trzech pięcioramiennych gwiazdek w kolorach żółtym, białym i czerwonym na granatowym tle, po którego prawej stronie znajduje się czarny napis, którego wyrazy rozpoczynają się z dużych liter, treści: "Fundusze Europejskie Wiedza Edukacja Rozwój" oraz logo składające się z granatowej flagi ze złotymi dwunastoma gwiazdami ułożonymi w kształt okręgu z czarnym napisem po lewej stronie, którego wyrazy rozpoczynają się z dużych liter, treści "Unia Europejska".
Film dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DT6sydid1
Opis alternatywny animacji 3D.
Animacja przedstawia zachowanie się elektronów w przewodniku. Animację rozpoczyna czarny slajd tytułowy, na którym po środku umieszczono, dużymi literami, biały napis "W JAKI SPOSÓB METALE PRZEWODZĄ PRĄD ELEKTRYCZNY". Następnie rozpoczyna się film animowany, na którym przedstawiono, na czarnym tle żółty schemat układu elektrycznego. Na dole ekranu narysowano symbol ogniwa elektrycznego w postaci dwóch pionowych, umieszczonych obok siebie, równoległych kresek symbolizujących okładki. Okładka symbolizowana krótszą z nich po stronie lewej jest naładowana ujemnie, więc została oznaczona znakiem minus a symbolizowana dłuższą z prawej strony naładowana dodatnio więc została oznaczona znakiem plus. Po prawej stronie ogniwa umieszczono włącznik w postaci dwóch punktów z poprzeczką, która morze się odchylać rozłączając obwód elektryczny. obwód został zamknięty wzdłuż krawędzi ekranu jedną długą linią w kształcie prostokąta. W trakcie filmu na ekranie pojawia się białe kółko, którego wnętrze stanowi symboliczne powiększenie przewodnika, którym zamknięto obwód. Na tym powiększeniu widzimy białą prostokątną siatkę z białymi kulkami w miejscach przecięć linii sieci obrazującą sieć atomów tworzących przewodnik. Oprócz tego na powiększeniu umieszczono niebieskie kulki z białymi znaczkami minus symbolizujące swobodne elektrony. Kiedy włącznik w obwodzie jest rozwarty prąd nie płynie a elektrony swobodne poruszają się w sposób przypadkowy. Kiedy włącznik zostaje zwarty a obwód zamknięty zaczyna płynąć prąd, oznaczony dużą żółtą literą I w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara co oznaczono żółtą strzałką, a elektrony zaczynają się poruszać w sposób ukierunkowany po obwodzie w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu prądu. Animację kończy biały, cieniowany na dole, slajd końcowy, w którego środku umieszczono logo projektu, składające się z niebieskich, zamalowanych w środku, obiektów przypominających elipsy rozmieszczonych na powierzchni przypominającej fragment koła. Logo to również zawiera niebieski napis zapisany dużymi literami o treści "FIZYKA 950 KAPSUŁEK". Na dole ekranu umieszczono dodatkowe trzy loga w poziomie obok siebie. Są to kolejno od lewej: logo w postaci prostokąta w którym zawarto dwie umieszczone pod sobą identyczne gasnące fale, z czarnym napisem po prawej stronie którego wyrazy rozpoczynają się z dużych liter "Wydział Fizyki" a pod nim mniejszą czarną czcionką dużymi literami tekst "POLITECHNIKA WARSZAWSKA", logo składające się z trzech pięcioramiennych gwiazdek w kolorach żółtym, białym i czerwonym na granatowym tle, po którego prawej stronie znajduje się czarny napis, którego wyrazy rozpoczynają się z dużych liter, treści: "Fundusze Europejskie Wiedza Edukacja Rozwój" oraz logo składające się z granatowej flagi ze złotymi dwunastoma gwiazdami ułożonymi w kształt okręgu z czarnym napisem po lewej stronie, którego wyrazy rozpoczynają się z dużych liter, treści "Unia Europejska".
Dlaczego przewodniki nagrzewają się, gdy przepływa przez nie prąd elektryczny? Zaznacz prawidłową odpowiedź na to pytanie.
- Pod wpływem przyłożonego napięcia elektrony przewodnictwa uzyskują pewną energię kinetyczną, którą, podczas niesprężystych zderzeń, przekazują jonom sieci krystalicznej. W efekcie, jony sieci krystalicznej przewodnika wykonują intensywniejsze drgania wokół swoich położeń równowagi. Zwiększenie energii drgań jonów sieci oznacza wzrost energii wewnętrznej przewodnika, a w konsekwencji również wzrost jego temperatury.
- Ruch elektronów swobodnych w przewodniku pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego przypomina opadanie różnych przedmiotów (np. kamyków) w wodzie pod wpływem siły grawitacji. Na takie przedmioty oprócz skierowanej do dołu siły grawitacji, działa, skierowana przeciwnie do kierunku ruchu, siła oporu ośrodka. Opór ośrodka w swojej naturze jest podobny do siły tarcia - jego istnieniu towarzyszy wydzielanie się ciepła. To dlatego podczas przepływu przez przewodnik prądu elektrycznego jego temperatura wzrasta.
Skoro prawdą jest, że energia wydzielona w przewodniku, przez który przepływa prąd elektryczny zwiększa się proporcjonalnie do czasu (tzw. prawo Joule'a‑Lenza) wyjaśnij, dlaczego włókno żarówki może pracować bardzo długo i nie topi się pod wpływem prądu?