Ознакомление с содержанием тем ''Электродинамика'' (Электрическое поле. Законы постоянного тока. Электрический ток в различных средах) в программах базовой и профильной старшей школы, страница 7

          Фоторезистор (рис. 12) представляет собой тонкий светочувствитель­ный слой полупроводника 1, состоящий из сернистого кадмия, нанесенного на круглую изолирующую пластинку 4, края которой запрессованы в кольцеобразную пластмассовую оправу 2. С противопо­ложных сторон полупроводникового слоя сделаны токоотводы 3, которые соеди­нены с двумя запрессованными в оправу электродами в виде вилки 5. Для защи­ты полупроводникового слоя от загряз­нения и атмосферного влияния поверх­ность его покрыта прозрачным лаком.

Собирают установку по рисун­ку 13. Фоторезистор ФС-К1 включают в цепь источника постоянного тока на­пряжением около 4 в последовательно с демонстрационным гальванометром от амперметра. Обращают внимание на малую величину начального тока. Этот ток называют темновым. Он зависит от электрического сопро­тивления, которым обладает фоторезистор, и от приложенного к нему напряжения.

          Далее зажигают электрическую лампу и, медленно приближая и удаляя ее от фоторезистора, наблюдают увеличение и уменьшение тока в цепи. Делают вывод, что сопротивление по­лупроводников при увеличении их освещенности уменьшается.

Изменение сопротивления под действием света объясняют увеличением количества свободных носителей заряда. Это явле­ние называют внутренним фотоэффектом, а разность между световым и темновым током—фототоком.

Для демонстрации фотореле собирают установку по рисун­ку 14. В цепь батареи аккумуляторов включают последователь­но фоторезистор ФС-К1, поляризованное реле РП-5 и однопо­люсный выключатель. Контакты реле регулируют так, чтобы якорь мог занимать только два крайних положения, а лампа, включенная в исполнительную цепь, загоралась при освещен­ном фоторезисторе и гасла при его затемнении.

Фоторезистор освещают электрическим фонариком. Фото­реле реагирует на свет и включает сигнальную лампу. Затем пу­чок света, падающий на фоторезистор, неоднократно и с раз­личной скоростью пересекают рукой. Фотореле успевает каждый раз включить и выключить сигнальную лампу.

Учащимся сообщают, что по этому принципу работают раз­нообразные автоматические счетчики и сортировщики изделий.

ОПЫТ № 9

НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РАЗРЯД

1.

Оборудование: 1) разборный конденсатор на изолирующих шта­тивах, 2) электрометр, 3) выпрямитель высоковольтный или электрофорная машина, 4) эбонитовая и стеклянная палочки с куском меха, 5) воздуходув­ка с универсальным электродвигателем, 6) соединительные провода, 7) спир­товка, 8) два острия из комплекта демонстрационных электрометров.

          В начале опыта напоминают учащимся, что газы в естествен­ном состоянии не проводят электричества. Для этого пласти­ны раздвижного конденсатора соединяют с электрометром и за­ряжают его. Наблюдают, что заряд электрометра длительное время сохраняется неизменным.

После этого вносят в газовый промежуток между пласти­нами конденсатора пламя спички или спиртовки (рис. 15). Электрометр быстро разряжается. В продуктах сгорания обра­зуется большое количество ионов, которые вызывают электро­проводность воздуха.

2.

Оборудование: 1) конденсатор разборный на изолирующих шта­тивах, 2) выпрямитель высоковольтный, 3) лампа неоновая ТН-20 на под­ставке с зажимами, 4) кольцо и муфта от штатива, 5) спиртовка, 6) ду­говая лампа или осветитель для теневой проекции.

          Если в ионизированном газе создать электрическое поле, то наряду с беспорядочным тепловым движением возникает на­правленное, упорядоченное движение ионов, т. е. электрический ток. При этом положительные ионы движутся в направлении по­ля, а отрицательные—в противоположную сторону.

Для обнаружения электрического тока в ионизированном воздухе собирают установку по рисунку 16. Пластины разбор­ного конденсатора устанавливают на расстоянии приблизительно 10 см друг от друга и к ним через неоновую лампу на подставке подключают высоковольтный выпрямитель.

В начале опыта постепенно подают такое напряжение на пластины конденсатора, чтобы образовалось очень слабое све­чение неоновой лампы, заметное лишь учителю. Обращают внимание учащихся, что ток в цепи лампой не обнаружива­ется.