На рисунке 123 изображены различные виды движения электрических зарядов:
а) молния между облаком и землёй;
б) тепловое (беспорядочное) движение электронов в металле;
в) поток электронов, вызывающих изображение на экране телевизора.
Укажите, в каких случаях движение электронов представляет собой электрический ток.

рис. 123

Для решения этой задачи необходимо понимать, что же такое электрический ток и какие условия должны выполняться для того, чтобы движение зарядов можно было назвать электрическим током. Давайте разберём всё подробно.

Электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц или электрических зарядов. Чтобы ток возник, необходимо выполнение нескольких условий:

1. Наличие свободных зарядов.
   Для протекания тока в веществе должны быть свободные заряженные частицы. Это могут быть:

   • Электроны в металлах.
   • Ионы или электроны в жидкостях (электролитах).
   • Ионы или электроны в газах.
   • Дыры и электроны в полупроводниках.

2. Наличие электрического поля.
   Электрическое поле создаёт силу, под действием которой заряженные частицы начинают двигаться упорядоченно. Если электрического поля нет, движение частиц будет хаотичным, беспорядочным, и никакого электрического тока не возникнет. Таким образом, электрическое поле является движущей силой для возникновения направленного движения зарядов.

3. Замкнутый контур цепи (для устойчивого тока).
   Чтобы электрический ток мог протекать длительное время, необходимо замкнуть электрическую цепь. Если цепь разомкнута, то ток прекращается. Однако в случае коротких и разовых движений зарядов (например, разряд молнии) ток может существовать и без замкнутой цепи.

Рассмотрение каждого из случаев:

а) Молния между облаком и землёй.
В процессе образования молнии между облаком и землёй возникает сильное электрическое поле. Это поле заставляет заряды (электроны и ионы) двигаться упорядоченно, что приводит к их разряду. Хотя цепь не является замкнутой в привычном смысле, в момент разряда возникает ток, который длится короткое время.

б) Тепловое (беспорядочное) движение электронов в металле.
В металлах всегда происходит тепловое движение электронов, однако оно носит хаотичный характер: электроны движутся в произвольных направлениях, и в целом их суммарное движение не образует упорядоченного потока. Таким образом, здесь отсутствует электрическое поле, направляющее электроны, и электрический ток не возникает.

в) Поток электронов в телевизоре.
В электронно−лучевой трубке телевизора электроны движутся в строго определённом направлении (упорядоченно) под действием электрического поля, создаваемого напряжением внутри устройства. Таким образом, электроны образуют электрический ток.

Итоговые условия для анализа задачи:

• Если движение зарядов упорядоченное и направленное, то это электрический ток.
• Если движение зарядов хаотичное, то это не электрический ток.

Теперь, имея эти теоретические знания, вы можете самостоятельно решить задачу и определить, в каких случаях электрический ток имеет место.