Тема моей работы: Живое электричество
Целью работы было: выявление способов получения электроэнергии из растений и экспериментальное подтверждение некоторых из них.
Мы поставили перед собой следующие задачи:
Для достижения поставленных задач использовали следующие методы исследования: анализ литературы, экспериментальный метод, метод сравнения.
Прежде чем электрический ток попадет к нам в дом, он пройдет большой путь от места получения тока до места его потребления. Ток вырабатывается на электростанциях. Электростанция - электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории.
«РАБОТА ЖИВОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО»
Министерство образования, науки и молодежи Республики Крым
Крымский конкурс исследовательских работ и проектов школьников 5-8 классов «Шаг в науку»
Тема: Живое электричество
Работу выполнила:
Асанова Эвелина Асановна
ученица 5 класса
Научный руководитель:
Аблялимова Лиля Ленуровна,
учитель биологии и химии
МБОУ «Веселовская средняя школа»
с. Веселовка – 2017
1.Введение……………………………………………………………..…3
2.Источники электрического тока…………………………..…….……4
2.1. Нетрадиционные источники энергии………………………….…..4
2.2. «Живые» источники электрического тока………………………...4
2.3. Фрукты и овощи как источники электрического тока…………...5
3. Практическая часть……………………………..………….…………6
4. Заключение……………………………………………….………..…..8
Список источников литературы………………………………………….9
ВВЕДЕНИЕ
Электричество и растения – что может быть общего у них? Однако еще в середине XVIII века естествоиспытатели поняли: эти два понятия объединяет какая-то внутренняя связь.
Люди столкнулись с «живым» электричеством еще на заре цивилизации: им была известна способность некоторых рыб с помощью какой-то внутренней силы поражать добычу. Об этом свидетельствуют наскальные рисунки и начертания некоторых египетских иероглифов, изображающих электрического сома. И не его одного выделяли тогда по этому признаку. Римские врачи умудрялись использовать «удары» скатов для лечения нервных болезней. Очень много сделано учёными в изучении удивительного взаимодействия электричества и живого, но многое пока ещё скрывает от нас природа.
Впервые на электрический заряд обратил внимание Фалес Милетский за 600 лет до н.э. Он обнаружил, что янтарь, потертый о шерсть, приобретет свойства притягивать легкие предметы: пушинки, кусочки бумаги. Позже считалось, что таким свойством обладает только янтарь. Первый химический источник электрического тока был изобретен случайно, в конце XVII века итальянским ученым Луиджи Гальвани. На самом деле целью изысканий Гальвани был совсем не поиск новых источников энергии, а исследование реакции подопытных животных на разные внешние воздействия. В частности, явление возникновения и протекания тока было обнаружено при присоединении полосок из двух разных металлов к мышце лягушачьей лапки. Теоретическое объяснение наблюдаемому процессу Гальвани дал неверное. Будучи врачом, а не физиком, он видел причину в так называемом «животном электричестве». Свою теорию Гальвани подтверждал ссылкой на известные случаи разрядов, которые способны производить некоторые живые существа, например «электрические рыбы».
В 1729 году Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов. Опыты, проведенные Дюфе, говорили, что один из зарядов образуется при трении стекла о шелк, а другой – при трении смолы о шерсть. Понятие о положительном и отрицательном заряде ввел немецкий естествоиспытатель Георг Кристоф. Первым количественным исследователем был закон взаимодействия зарядов, экспериментально установленный в 1785 году Шарлем Кулоном с помощью разработанных им чувствительных крутильных весов.
ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Прежде чем электрический ток попадет к нам в дом, он пройдет большой путь от места получения тока до места его потребления. Ток вырабатывается на электростанциях. Электростанция - электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. В зависимости от источника энергии различают тепловые электростанции (ТЭС), гидроэлектрические станции (ГЭС), гидроаккумулирующие электростанции, атомные электростанции (АЭС).
НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
Кроме традиционных источников тока существует множество нетрадиционных источников. Электричество, по сути, можно практически получать из всего, что угодно. Нетрадиционные источники электрической энергии, где невосполнимые энергоресурсы практически не тратятся: ветроэнергетика, приливная энергетика, солнечная энергетика.
Есть и другие предметы, которые на первый взгляд не имеют никакого отношения к электричеству, однако могут служить источником тока.
«ЖИВЫЕ» ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
В природе есть животные, которых мы называем «живыми электростанциями». Животные очень чувствительны к электрическому току. Даже незначительной силы ток для многих из них смертелен. Лошади погибают даже от сравнительно слабого напряжения в 50-60 вольт. А есть животные, которые не только обладают высокой устойчивостью к электрическому току, но и сами вырабатывают ток в своём теле. Это рыбы - электрические угри, скаты, и сомы. Настоящие живые электростанции!
Источником тока служат особые электрические органы, расположенные двумя парами под кожей вдоль тела - под хвостовым плавником и на верхней части хвоста и спины. По внешнему виду такие органы представляют продолговатое тельце, состоящее из красновато-желтого студенистого вещества, разделённого на несколько тысяч плоских пластинок, ячеек-клеток, продольными и поперечными перегородками. Что-то вроде батареи. От спинного мозга к электрическому органу подходит более 200 нервных волокон, ответвления от которых идут к коже спины и хвоста. Прикосновение к спине или хвосту этой рыбы вызывает сильный разряд, который может мгновенно убить мелких животных и оглушить крупных животных и человека. Тем более, что в воде ток передаётся лучше. Оглушённые угрями крупные животные нередко тонут в воде.
Электрические органы – средство не только для защиты от врагов, но и для добычи пищи. Охотятся электрические угри ночью. Приблизившись к добыче, произвольно делает разряд своих «батарей», и всё живое – рыбы, лягушки, крабы - парализуются. Действие разряда передаётся на расстояние в 3-6 метров. Ему остаётся только заглотать оглушённую добычу. Израсходовав запас электрической энергии, рыба долгое время отдыхает и пополняет её, «заряжает» свои «батареи».
2.3. ФРУКТЫ И ОВОЩИ КАК ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Изучив литературу, я узнала, что электроэнергию можно получить из некоторых фруктов и овощей. Электрический ток можно получить из лимона, яблок и, самое интересное, из обычного картофеля – сырого и вареного. Такие необычные батареи способны работать несколько дней и даже недель, а вырабатываемое ими электричество в 5-50 раз дешевле получаемого от традиционных батареек и, по меньшей мере, вшестеро экономичнее керосиновой лампы при использовании для освещения.
Индийские ученые решили использовать фрукты, овощи и отходы от них для питания несложной бытовой техники. Батарейки содержат внутри пасту из переработанных бананов, апельсиновых корок и других овощей или фруктов, в которой размещены электроды из цинка и меди. Новинка рассчитана, прежде всего, на жителей сельских районов, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки необычных батареек.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Срезы листьев, стебля всегда заряжены отрицательно по отношению к нормальной ткани. Если взять лимон или яблоко и разрезать, а потом приложить к кожуре два электрода, то они не выявят разницы потенциалов. Если же один электрод приложить к кожуре, а другой к внутренней части мякоти, то появится разность потенциалов, и гальванометр отметит появление силы тока.
Я решила проверить на опыте и доказать, что в овощах и фруктах есть электричество. Для исследований мною были выбраны следующие фрукты и овощи: лимон, яблоко, банан, мандарин, картофель. Отмечала показания гальванометра и, действительно, в каждом случае получала ток.
В результате проделанной работы:
1. Я изучила и проанализировала научную и учебную литературу об источниках электрического тока.
2.Познакомилась с ходом работы по получению электрического тока из растений.
3. Доказала, что в плодах различных фруктов и овощей есть электричество и получила необычные источники тока.
Конечно, электрическая энергия растений и животных, в настоящее время не могут заменить полноценные мощные источники энергии. Однако и недооценивать их не стоит.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для достижения цели моей работы решены все поставленные задачи исследования.
Анализ научной и учебной литературы позволил сделать вывод о том, что вокруг нас очень много предметов, которые могут служить источниками электрического тока.
В ходе работы рассмотрены способы получения электрического тока. Я узнала много интересного о традиционных источниках тока - различного рода электростанциях.
С помощью опыта показала, что можно получить электроэнергию из некоторых плодов, конечно, это небольшой ток, но сам факт его наличия дает надежду, что в последующем такие источники можно будет использовать в своих целях (зарядить мобильный телефон и др.). Такие батареи могут использовать жители сельских районов страны, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки биобатареек. Использованный состав батареек не загрязняет окружающую среду, как гальванические (химические) элементы, и не требует отдельной утилизации в отведенных местах.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ
Гордеев А.М., Шешнев В.Б. Электричество в жизни растений. Издательство: Наука - 1991г.
Журнал «Наука и жизнь», №10, 2004г.
Журнал. «Галилео» Наука опытным путем. № 3/ 2011 г. «Лимонная батарейка».
Журнал «Юный эрудит» № 10 / 2009 г. «Энергия из ничего».
Гальванический элемент - статья из Большой советской энциклопедии.
В. Лаврус «Батарейки и аккумуляторы».
Просмотр содержимого документа
«ТЕЗИСЫ»
Тема: Живое электричество
Научный руководитель: Аблялимова Лиля Ленуровна, учитель биологии и химии МБОУ «Веселовская средняя школа»
Актуальность выбранной темы: в настоящее время в России наметилась тенденция роста цен на энергоносители, в том числе и на электроэнергию. Поэтому вопрос поиска дешёвых источников энергии имеет важное значение. Перед человечеством стоит задача освоения экологически чистых, возобновляемых, нетрадиционных источников энергии.
Цель работы: выявление способов получения электроэнергии из растений и экспериментальное подтверждение некоторых из них.
Изучить и проанализировать научную и учебную литературу об источниках электрического тока.
Ознакомиться с ходом работы по получению электрического тока из растений.
Доказать, что в растениях есть электричество.
Сформулировать направления полезного использования получившихся результатов.
Методы исследования: анализ литературы, экспериментальный метод, метод сравнения.
Просмотр содержимого презентации
«ПРЕЗЕНТАЦИЯ»
Живое электричество Работу выполнила: Асанова Эвелина, ученица 5 класса МБОУ «Веселовская средняя школа»
Актуальность работы:
В настоящее время в России наметилась тенденция роста цен на энергоносители, в том числе и на электроэнергию. Поэтому вопрос поиска дешёвых источников энергии имеет важное значение.
Перед человечеством стоит задача освоения экологически чистых, возобновляемых, нетрадиционных источников энергии.
Цель работы:
Выявление способов получения электроэнергии из растений и экспериментальное подтверждение некоторых из них.
- Изучить и проанализировать научную и учебную литературу об источниках электрического тока.
- Ознакомиться с ходом работы по получению электрического тока из растений.
- Доказать, что в растениях есть электричество.
- Сформулировать направления полезного использования получившихся результатов.
- Анализ литературы
- Экспериментальный метод
- Метод сравнения
Введение
Наша работа посвящена необычным источникам энергии.
В окружающем нас мире очень важную роль играют химические источники тока. Они используются в мобильных телефонах и космических кораблях, в крылатых ракетах и ноутбуках, в автомобилях, фонариках и обыкновенных игрушках. Мы каждый день сталкиваемся с батарейками, аккумуляторами, топливными элементами.
Современная жизнь просто немыслима без электричества - только представьте существование человечества без современной бытовой техники, аудио- и видеоаппаратуры, вечера со свечой и лучиной.
Живые электростанции
Самые сильные разряды производит южно американский электрический угорь. Они достигают 500-600 вольт. Такое напряжение способно свалить с ног лошадь. Угорь создает особенно сильное напряжение тока, когда изогнется дугой так, что жертва находится между его хвостом и головой: получается замкнутое электрическое кольцо .
Живые электростанции
Скаты являются живыми электростанциями, вырабатывающими напряжение около 50-60 вольт и дающими разрядный ток 10 ампер.
Все рыбы, дающие электрические разряды, используют для этого специальные электрические органы.
Кое – что об электрических рыбах
Рыбы используют разряды:
- чтобы освещать свой путь;
- для защиты, нападения и оглушения жертвы;
- передают сигналы друг другу и обнаруживают заранее препятствия.
Нетрадиционные источники тока
Кроме традиционных источников тока существует множество нетрадиционных. Оказывается, электричество можно практически получать из всего, что угодно.
Эксперимент:
Электроэнергию можно получить из некоторых фруктов и овощей. Электрический ток можно получить из лимона, яблок и самое интересное, из обычного картофеля. Я провела опыты с этими плодами и действительно получила ток.
- В результате проделанной работы:
- 1. Я изучила и проанализировала научную и учебную литературу об источниках электрического тока.
- 2.Познакомилась с ходом работы по получению электрического тока из растений.
- 3. Доказала, что в плодах различных фруктов и овощей есть электричество и получила необычные источники тока.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Для достижения цели моей работы решены все поставленные задачи исследования. Анализ научной и учебной литературы позволил сделать вывод о том, что вокруг нас очень много предметов, которые могут служить источниками электрического тока.
В ходе работы рассмотрены способы получения электрического тока. Я узнала много интересного о традиционных источниках тока - различного рода электростанциях.
С помощью опытов показала, что можно получить электроэнергию из некоторых плодов, конечно, это небольшой ток, но сам факт его наличия дает надежду, что в последующем такие источники можно будет использовать в своих целях (зарядить мобильный телефон и др.). Такие батареи могут использовать жители сельских районов страны, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки биобатареек. Использованный состав батареек не загрязняет окружающую среду, как гальванические (химические) элементы, и не требует отдельной утилизации в отведенных местах.
Коммунальное государственное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №62»
Ученик 1 «В» класса
Ларочкин Даниэль
«Электрический ток и его применение в электронике»
Направление: Научно-исследовательский проект
Секция: Физика и техника.
Руководитель:
Нефедова О.А. учитель начальных классов
Караганда 2017г
Оглавление
План исследования. Обоснование проекта 2
Введение. 3
Теоретическая часть:
Что такое электрический ток. Основные понятия. Полярность. 4
Применение электрического тока в электронике. 4
Техника безопасности при обращении с электрическим током.5-6
Практическая часть:
Описание электронного конструктора «Знаток». 7
Эксперимент 1. 8
Эксперимент 2. 8
Эксперимент 3. 9
Заключение. 10
Список использованной литературы. 11
Приложения. 12-14
План исследования:
Этапы работы
1. Выяснить, что такое электрический ток.
2. Собрать информацию о применении электрического тока.
3. Техника безопасности при работе с током
3. Практическая часть
1) Описание электронного конструктора «Знаток»
2)Эксперимент 1
3)Эксперимент 2
4)Эксперимент 3
Обоснование проекта.
Я выбрал именно эту тему, потому что мне интересно понять, какое значение имеет в жизни ток и насколько она важен.
Я хочу узнать о токе и узнать откуда она берется.
Я задумался, а как он появляется? Какую пользу или вред он приносит людям? Мне стало интересно. И я решил заняться его исследованием.
Введение.
В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с таким понятием как «электричество». Что же такое электричество, всегда ли люди знали о нём?
Без электричества представить нашу современную жизнь практически невозможно. Как, например, можно обойтись без освещения и тепла, без электродвигателя и телефона, без компьютера и телевизора? Электричество настолько глубоко проникло в нашу жизнь, что мы порой и не задумываемся, что это за волшебник помогает нам в работе.
Этот волшебник – электричество. В чём же заключается суть электричества? Суть электричества сводится к тому, что поток заряженных частиц движется по проводнику (проводник – это вещество, способное проводить электрический ток) в замкнутой цепи от источника тока к потребителю. Двигаясь, поток частиц выполняют определённую работу.
Это явление и называется « электрический ток ». И именно этому явлению я посвящаю свою первую научно-исследовательскую работу.
Целью данной работы является изучение действия электрического постоянного тока при изменении полярности источника питания.
На основе проведения различных экспериментов с электрической цепью в конце своей работы я сделаю выводы о работе электрического тока.
Теоретическая часть.
1.Что такое электрический ток. Основные понятия. Полярность.
В природе существует два вида электричества. Одно называется статическим. Оно покоится на одном месте. Иногда, например, слышно, как потрескивает синтетическая одежда, когда её снимаешь. Это и есть пример статического электричества.
Второй вид электричества называется электрический ток. Он умеет “бегать” по проводам. Этот вид электричества используется для освещения, обогрева наших домов и приводит к движению машин.
Так что же такое электрический ток?
Электрический ток – это направленный поток заряженных частиц. Существуют два вида электрического тока: переменный и постоянный. В качестве питания в основном используют постоянный ток. Электричество подобно воде в реке. Как вода в реке движется от одной точки к другой под действием силы притяжения, так и электрический ток движется от положительного вывода источника питания к отрицательному.
В моих экспериментах источником питания будут батарейки с двумя выводами (с двумя разными подсоединения на концах): + (положительным) и – (отрицательным). Это называется полярность. Во всех схемах, которые я буду собирать, необходимо правильно соблюдать полярность, иначе эксперимент не получится, или даже может сгореть какой-либо элемент схемы. Далее в практической части мы подробнее ознакомимся с влиянием полярности при сборке схем.
Применение электрического тока в электронике.
Электричество – это наш друг. Оно помогает нам во всём. Утром мы включаем свет, электрический чайник. Ставим подогревать пищу в микроволновую печь. Пользуемся лифтом. Едем в трамвае, разговариваем по сотовому телефону. Трудимся на промышленных предприятиях, в банках и больницах, на полях и в мастерских, учимся в школе, где тепло и светло. И везде «работает» электричество.
Сейчас в домах и на предприятиях работают электромеханизмы, заменяя труд многих людей. Некоторые материалы, например металлы, пропускают через себя электричество. Они называются проводниками. Для подачи электричества из одного места в другое используют металлические провода.
Материалы, которые не пропускают электричество, такие как резина и пластики, называются изоляторами. Провода, пропускающие электричество, покрыты пластиком, чтобы защитить людей от удара током.
В то же время в современном мире нас повсюду окружает электроника. Это и современные автомобили, и компьютеры, и мобильные телефоны. Список примеров может быть бесконечным. Но каким бы сложным не было устройство, оно состоит из очень простых компонентов (как например, любое здание состоит из простых кирпичей).
Изучению таких «кирпичиков» и созданию из них более сложных схем и будет посвящена моя работа.
Техника безопасности при обращении с электрическим током.
И взрослым и детям следует помнить о том, что ток – невидим, а потому особенно коварен. Что не нужно делать взрослым и детям? Не дотрагивайтесь руками, не подходите близко к проводам. Недалеко от линий электропередач, подстанций не останавливайтесь на отдых, не разводите костров, не запускайте летающие игрушки. Лежащий на земле провод может таить в себе смертельную опасность. Электрические розетки, если в доме маленький ребёнок, – объект особого контроля.
Электрический ток ничем не пахнет, не имеет цвета, не издает звуков и не осязается, поэтому предупредить человека о своем присутствии не может. О нем просто надо знать или быть предельно осторожным.
Для безопасной работы над сборкой схем необходимо соблюдать следующие основные правила:
Так как в цепи находится ток, то нужно крайне осторожно собирать электрическую цепь: соблюдать полярность, все выключатели должны быть разъедены в момент сборки, а руки не должны быть влажные.
Быть внимательным с вращающимся оборудованием (двигатель, пропеллер), входящим в электронный конструктор.
Основные правила техники безопасности при работе с определенными электрическими приборами непременно указаны производителем в инструкции, поэтому всегда необходимо внимательно читать их и следовать им на практике.
В своей работ е во время проведения экспериментов я также строго следовал инструкции, приложенной к комплекту электронного конструктора «Знаток».
Следует помнить, что большинство проблем в электрических цепях связано с неправильной сборкой. Поэтому следует всегда внимательно проверять правильность собранной схемы, в соответствии с инструкцией. Нельзя дотрагиваться и близко приближаться к вращающимся элементам электрической цепи (например, пропеллер) и нельзя допускать перегрева элементов электрической цепи. В целом, всегда следует помнить о том, что электричество опасно! Никогда нельзя играть с выключателем, штепселем или прибором, включенным в сеть, потому что человека может ударить током.
Практическая часть.
Описание электронного конструктора «Знаток»
Практическая часть моей исследовательской работы была проведена с использованием электронного конструктора “Знаток” и включает в себя 3 эксперимента.
Данный конструктор абсолютно безопасен и прост в обращении. Но следует соблюдать некоторые правила при работе с ним:
Соблюдать полярность. Некоторые элементы имеют в своей маркировке «+». При сборе схем следует обязательно обращать на это внимание.
При сборе схем следует надавливать пальцем не на середину детали, а по краям, то есть в точках крепления.
Для удобства пользования все детали используемого для опытов конструктора отличаются цветом, маркировкой, пронумерованы и легко узнаваемы. Сборка схем во время экспериментов будет осуществляться на монтажной плате при помощи «платяных» кнопок.
Описание деталей конструктора:
Монтажная плата – платформа для сборки на ней деталей. Для удобства монтажа на ней есть специальные выступы, на которые крепятся элементы.
Провода. Синие жесткие провода используются для соединения деталей. Они используются для подачи электричества и не влияют на характеристики цепи. Провода различаются по длине для того, чтобы было удобно располагать детали на монтажной плате.
Батареи. В данном конструкторе применяются батареи размера АА и аккумуляторы аналогичного размера.
Электродвигатель. Его ещё называют мотором. Он превращает электричество в механическое движение.
Выключатель. Он имеет два положения: замкнуто (ON ), когда ток течет через выключатель и разомкнуто (OFF ), когда выключатель разрывает цепь и ток не течёт.
Кнопка. Она пропускает ток, только когда на неё нажимают – как в дверном звонке.
Геркон. Это маленький стеклянный баллон, внутри которого расположены два разомкнутых металлических контакта. В таком состоянии геркон не проводит ток. Но если к нему поднести магнит, то контакты замкнуться (можно услышать лёгкий щелчок) и через них потечёт ток.
Краткое описание проведенных экспериментов на базе электронного конструктора «Знаток»:
Эксперимент 1. “Электрический фонарик” - Приложение 1. Основные элементы схемы: монтажная плата, провода, батареи, выключатель и лампа с патроном.
Эксперимент 2. “Электрический вентилятор”- Приложение 2. Основные элементы схемы: монтажная плата, провода, батареи, выключатель, электродвигатель и пропеллер.
Эксперимент 3. “Летающая тарелка” – Приложение 3. Основные элементы схемы: монтажная плата, провода, батареи (2 комплекта), геркон, магнит, электродвигатель и пропеллер.
При проведении каждого эксперимента было изучено воздействие постоянного тока на лампу (эксперимент 1), электродвигатель с пропеллером (эксперимент 2, 3) при изменении полярности их включения.
Пошаговое описание проведенных мною экспериментов и полученных в результате этого выводов приводится ниже.
Эксперимент 1. «Электрический фонарик» - смотри Приложение 1.
После сборки схемы я замкнул выключатель (включив кнопку ON ).
В результате лампочка погасла.
Затем я поменял местами лампу и выключатель.
После сборки схемы я снова замкнул выключатель (включив кнопку ON ).
В результате этого лампа загорелась.
При этом ничего не изменилось.
В результате я сделал вывод, что перемена полярности включения лампы не влияет на работу схемы.
Благодаря этому эксперименту, я смог понять, по какому принципу работают электрические фонарики.
Эксперимент 2. “Электрический вентилятор” – смотри Приложение 2.
Подготовка к эксперименту: Собрал схему электрической цепи, согласно инструкции приведенной в Руководстве пользователя, входящей в состав Электронного Конструктора «Знаток».
Установил на электродвигатель пропеллер.
Замкнул выключатель (ON).
Пропеллер начал вращаться.
Разомкнул выключатель (OFF).
Пропеллер остановился.
Замкнул выключатель (ON).
В результате электродвигатель начал вращаться в другую сторону.
Благодаря этому эксперименту, я смог понять, по какому принципу работают простейшие электрические вентиляторы.
Эксперимент 3. “Летающая тарелка” – смотри Приложение 3.
Подготовка к эксперименту: Собрал схему электрической цепи, согласно инструкции приведенной в Руководстве пользователя, входящей в состав Электронного Конструктора «Знаток».
Установил пропеллер.
Приложил магнит к геркону.
В результате электродвигатель начал вращаться.
Затем я подождал, пока пропеллер начал вращаться очень быстро.
Как только пропеллер начал вращаться очень быстро, я резко отодвинул магнит.
В результате пропеллер взлетел вверх. (Примечание: здесь нужно быть предельно осторожным, так как пропеллер взлетает очень быстро и высоко).
Затем я поменял местами положительный и отрицательный полюсы электродвигателя.
Снова приложил магнит к геркону.
Направление вращения электродвигателя изменилось. Он стал вращаться против часовой стрелки.
В результате пропеллер больше не мог взлететь вверх.
При выполнении данного эксперимента я сделал вывод, что после перемены местами полюсов электродвигателя, схема стала работать как вентилятор с меньшей частотой вращения пропеллера.
Заключение .
В результате проведения выше описанных экспериментов, были получены следующие выводы:
В эксперименте “Электрический фонарик” изменение полярности включения лампы никак не отразилось на работе схемы.
В эксперименте “Электрический вентилятор” изменение полярности включения электродвигателя с пропеллером повлияло на изменение направления его движения.
Из эксперимента “Летающая тарелка” я также узнал, что изменение полярности включения электродвигателя с пропеллером повлияло не только на изменение направления его движения, но и также на скорость вращения. В первом случае (Рисунок 5) при включении схемы и его резкого отключения пропеллер взлетал с электродвигателя подобно “летающей тарелки”. При изменении же полярности в этой схеме частоты вращения пропеллеру не хватило, чтоб ему взлететь (Рисунок 6).
Подведем итог: изменение полярности в цепях электрического тока может повлиять на изменение направления и частоты вращения электродвигателя с пропеллером, но никак не влияет на работу лампочки.
Список использованной литературы:
Детская энциклопедия «РОСМЭН», Джейн Эллиотт и Колин Кинг. Перевод с английского Е.П. Коржева. ЗАО «Росмэн-Пресс», 2005.
Большая энциклопедия школьника. Джулия Брюс, Стив Паркер, Николас Харрис, Эмма Хелброу. Перевод с английского Е.А.Дорониной, О.Ю.Пановой. ООО Издательство «Эксмо», 2015.
Детский час. Рассказ об электричестве детям:
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Эксперимент 1. «Электрический фонарик»
Рисунок 1. Фото до изменения полярности.
Рисунок 2. Фото после изменения полярности.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Эксперимент 2. “Электрический вентилятор”
Рисунок 3. Фото до изменения полярности.
Рисунок 4. Фото после изменения полярности.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Эксперимент 3. “Летающая тарелка”
Рисунок 5. Фото до изменения полярности.
-
Рисунок 6. Фото после изменения полярности.
На протяжении многих веков люди не подозревали о существовании электричества. А молния воспринималась как проявление необъяснимых божественных сил. Как же удавалось людям, живущим в окружении электрических и магнитных полей, совершенно их не замечать?
Замечали, конечно, замечали, но не находили объяснения. Меня эта тема впервые заинтересовала на уроке окружающего мира, когда учитель рассказывал, как электричество приходит к нам в дом? А дома? Встречаемся мы с электричеством? Нет, не тем, что приходит по проводам с электростанций? Мне стало интересно, а как объяснить явления, которые наблюдают многие люди, причесываясь перед зеркалом, когда волосы притягиваются к расчёске. А когда снимаешь свитер в темноте, можно наблюдать, как между человеком и свитером проскакивают искры, и слышится тихий треск. А сверкающая молния?
Оказалось причина этих явлений - электричество. А можно ли самой, опытным путем, «добывать» электричество? Что это такое?
Цель проекта: выяснить, что такое электричество, электрический ток, электрическое напряжение, когда оно возникает.
Объектом исследования является процесс появления электричества.
Предметом исследования является технология получения электричества в домашних условиях на основе опытов, наблюдений, сравнений и обобщений.
Мы выдвигаем следующую гипотезу : что электричество является составной частью природы, окружающего мира.
Задачи исследования.
1. Изучить и проанализировать литературу по данному вопросу;
2. Провести опыты, доказывающие существование электричества.
3. Сформулировать ответы на поставленные в начале вопросы.
Методы исследования:
Теоретический (анализ литературы)
эксперимент
Этапы исследования:
Провести эксперименты с телами из разных веществ (стекло, пластмасса, дерево) и легкими предметами (бумажные кусочки произвольной формы).
Провести опыты со «спрутом» и «трусишкой», объясняющие существование двух видов электрических зарядов.
Механизм работы разных видов электрического тока проверить на опытах с полиэтиленом и тетрадным листом.
Провести опыт с электрической цепью, объясняющий, как и где живёт электричество, почему горит электрическая лампочка
Экспериментально доказать, что электричество существует в природе.
Практическая значимость работы определяется возможностью использования материалов при проведение опытов на уроках окружающего мира, во внеурочной деятельности учащихся.
История изучения электричества
Электричество было известно людям с самых давних времен.
Знания о таком явлении как электричество были у людей уже много тысяч лет назад. Ведь ещё древний человек заметил удивительное свойство натертой янтарём шерсти притягивать нитки, пыль и другие мелкие предметы.
Мы узнали, что древние греки очень любили украшения и мелкие поделки из янтаря. Этот камень они называли за его цвет и блеск «ЭЛЕКТРОН», что значит «солнечный камень». О том, что янтарь мог электризоваться знали давно. Впервые исследованием этого явления занялся знаменитый философ древности ФАЛЕС МИЛЕТСКИЙ. Об этом есть даже легенда.
«Дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном. Как-то, уронив его в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли, она принялась вытирать его ещё сильнее. И что же? Шерстинок налипало тем больше, чем сильнее натиралось веретено. Девушка обратилась за разъяснением к отцу. Фалес понял, что причина в веществе, из которого сделано веретено. В следующий раз он накупил различных янтарных изделий и убедился, что все они, будучи натёрты шерстяной материей, притягивают лёгкие предметы, как магнит притягивает железо».
Гораздо позже данное свойство было замечено и за другими веществами, такими как сера, сургуч и стекло. И по причине того, что «янтарь» по-гречески звучал как «электрон», эти свойства начали называться электрическими.
Первые шаги к пониманию природы электричества были сделаны в середине XVIII века, когда французский физик Кулон открыл закон о взаимодействии электрических зарядов.
Упорядоченное движение свободных электрически заряженных частиц называется электрическим током.
В конце XVIII века итальянский физик Алессандро Вольта создал первый источник тока и дал физикам возможность проводить опыты с электрическим током.
Правда, практически измерять электричество человек научился только в начале 19 века. Потом понадобилось еще 70 лет до того момента, когда в 1872 году русский ученый А.Н. Лодыгин изобрел первую в мире электрическую лампочку накаливания.
Что такое электричество
Электричество - это одна из форм энергии. Оно вырабатывается, например, в батарейках, но главный его источник - электростанции, откуда оно поступает в наши дома по толстым проводам, или кабелям. Попробуй представить себе, как течет вода в реке. Точно так же движется по проводам электричество. Вот почему электричество называется электрическим током. Электричество, которое никуда не движется, называется статическим.
Вспышка молнии - это мгновенный разряд статического электричества, скопившегося в грозовых тучах. В таких случаях электричество движется по воздуху от тучи к туче или от тучи - вниз, к земле.
Возьми пластмассовую расческу и несколько раз быстро и энергично проведи ею по волосам. Теперь поднеси расческу к кусочкам бумаги, и ты увидишь, что она притянет их, как магнит. Когда ты причесываешься, в расческе накапливается статическое электричество. Предмет, заряженный статическим электричеством, может притягивать другие предметы.
Электрически ток движется по проводам только в том случае, если они соединены в замкнутое кольцо - электрическую цепь. Возьмем, например, фонарик: провода, соединяющие батарейку, лампочку и выключатель, образуют замкнутую цепь. Электрическая цепь на расположенном выше рисунке действует по тому же принципу. Пока по цепи идет ток, лампочка горит. Если цепь разомкнуть - скажем, отсоединить провод от батарейки, - лампочка погаснет.
Материалы, которые пропускают электрический ток, называются проводниками. Из таких материалов - в частности, из меди, которая хорошо проводит электричество, - делают электрические провода. Провод под током представляет опасность для человека (наше тело - тоже проводник!), поэтому провода покрывают пластмассовой оплеткой. Пластмасса - это изолятор, то есть материал, который не пропускает ток.
ВНИМАНИЕ! Электричество опасно для жизни. С электроприборами и розетками следует обращаться очень осторожно.
Как узнать, какие материалы являются проводниками, а какие изоляторами? Проведем один несложный опыт. Все, что тебе для этого понадобится, показано на рисунке выше. Сначала соберём электрическую цепь.
Отсоединим один из проводов. В результате цепь разомкнется и лампочка погаснет. Теперь возьмём скрепку и положим ее так, чтобы восстановить цепь. Загорелась лампочка или нет?
Попробуем положить вместо скрепки что-нибудь другое, например вилку или ластик. Если лампочка загорится, значит, это проводник, если не загорится - изолятор.
Электричество вырабатывается на электростанциях. Оттуда оно поступает в города и села по линиям электропередачи - проводам, которые натянуты на высоких мачтах. Непосредственно в дома электричество поступает по проводам, проложенным под землей.
Выяснилось, что электричество возникает, когда при трении веществ происходит разделение зарядов на два вида — положительные и отрицательные. Одноименные (одинаковые) заряды отталкиваются, разноимённые (противоположные) —притягиваются.
Двигаясь по металлической проволоке — проводнику — заряды создают электрический ток.
Ток бежит по проводам, Свет несет в квартиру нам. Чтоб работали приборы, Холодильник, мониторы. Кофемолки, пылесос, Ток энергию принес.
Вывод: Учёные установили, что электричество - это поток мельчайших заряженных частиц - электронов.
Поток заряженных частиц в одном направлении учёные назвали электрическим током.
Источники тока или откуда берется электричество
Первый химический источник тока был создан итальянским ученым Алессандро Вольта приблизительно в 1800 году. Первая электрическая батарея (рисунок) Батарея Вольта, или Вольтов столб, была составлена из медных и цинковых кружков,
Сейчас мы получаем электричество благодаря большим электростанциям. На электростанциях есть генераторы — большие машины, которые работают от источника энергии. Обычно источник - это тепловая энергия, которую получают при нагревании воды (пар). А для нагревания воды используют уголь, нефть, природный газ или ядерное топливо. Пар, который образуется при нагревании воды, приводит в действие огромные лопасти турбины, а те в свою очередь запускают генератор.
Энергию можно получить, используя силу воды, падающей с большой высоты: с плотин или водопадов (гидроэнергетика).
Как источник питания для генераторов можно использовать силу ветра или тепло Солнца, но к ним прибегают не часто.
Далее работающий генератор при помощи огромного магнита создаёт поток электрических зарядов (ток), который проходит по медным проводам. Чтобы передавать электричество на большие расстояния, необходимо увеличить напряжение. Для этого используют трансформатор — устройство, которое может повышать и понижать напряжение. Теперь электричество с большой мощностью (до 10000 вольт и более) по огромным кабелям, которые находятся глубоко под землёй или высоко в воздухе, движется к месту назначения. Перед тем, как попасть в квартиры и дома, электричество проходит через другой трансформатор, который понижает его напряжение. Теперь готовое к использованию электричество движется по проводам к необходимым объектам. Количество использованного электричества регулируется специальными счётчиками, которые прикрепляются к проводам, которые проложенные через стены и полы. Подводят электричество в каждую комнату дома или квартиры.
Где живет электричество
Электрические явления были непонятны и опасны для жизни, они вселяли страх. Но постепенно опыт накапливался, и люди начали понимать некоторые из них, научились создавать и использовать электричество в своих нуждах.
Мы знаешь, где оно живет: в проводах, подвешенных на высоких мачтах, в комнатной электропроводке и еще в батарейке карманного фонаря. Но все это электричество домашнее, ручное. Человек его изловил и заставил работать. Оно потрескивает в никелированном теле электроутюга. Сияет в лампочке. Гудит в электродвигателях. Весело распевает в радиоприемниках. Да мало ли что еще может делать электричество.
Современная жизнь немыслима без радио и телевидения, телефонов и телеграфа, осветительных и нагревательных приборов, машин и устройств, в основе которых лежит возможность использования электрического тока.
Возможности электричества поражали: передача энергии и разнообразных электрических сигналов на большие расстояния, превращение электрической энергии в механическую, тепловую, световую …
Ну, а есть ли на свете электричество дикое, неприрученное? Такое, которое живет само по себе? Да, есть. Оно вспыхивает ослепительным зигзагом в грозовых тучах. Оно светится на мачтах кораблей в душные тропические ночи. Но оно есть не только в облаках, и не только под тропиками. Тихое, незаметное, оно живет всюду. Даже у тебя в комнате. Ты часто держишь его в руках и сам об этом не знаешь. Но его можно обнаружить.
2.1 Электрический ток и его использование
2.2 Электрические схемы
2.3 Электрические приборы
Заключение
Список литературы и сайтов.
Введение.
Одним из первых, чьё внимание привлекло электричество, был греческий философ Фалес Милетский, который в VII веке до н. э. обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь приобретает свойства притягивать лёгкие предметы. Однако долгое время знание об электричестве не шло дальше этого представления
В 1600 году появился сам термин электричество («янтарность»), а в 1663 году магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания.
В 1729 году англичанин Стивен Грей провёл опыты по передаче электричества на расстояние, обнаружив, что не все материалы одинаково передают электричество.
В 1733 году француз Шарль Дюфе установил существование двух типов электричества стеклянного и смоляного, которые выявлялись при трении стекла о шёлк и смолы о шерсть.
В 1745 г. голландец Питер ван Мушенбрук создаёт первый электрический конденсатор - Лейденскую банку. Примерно в эти же годы работы по изучению атмосферного электричества вели и русские учёные - Г. В. Рихман и М. В. Ломоносов.
Первую теорию электричества создаёт американец Бенджамин Франклин, который рассматривает электричество как «нематериальную жидкость», флюид («Опыты и наблюдения с электричеством», 1747 год). Он также вводит понятие положительного и отрицательного заряда, изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает электрическую природу молний. Изучение электричества переходит в категорию точной науки после открытия в 1785 году закона Кулона.
Майкл Фарадей - основоположник учения об электромагнитном поле.
Далее, в 1791 году, итальянец Гальвани публикует «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором описывает наличие электрического тока в мышцах животных. Другой итальянец Вольта в 1800 году изобретает первый источник постоянного тока - гальванический элемент, представляющий собой столб из цинковых и серебряных кружочков, разделённых смоченной в подсоленной воде бумагой.
В 1802 году Василий Петров обнаружил вольтову дугу.
В 1820 году датский физик Эрстед на опыте обнаружил электромагнитное взаимодействие. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенной вблизи проводника.
Французский физик Ампер в 1821 году установил, что связь электричества и магнетизма наблюдается только в случае электрического тока и отсутствует в случае статического электричества. Работы Джоуля, Ленца, Ома расширяют понимание электричества. Гаусс формулирует основную теорему теории электростатического поля (1830).
Опираясь на исследования Эрстеда и Ампера, Фарадей открывает явление электромагнитной индукции в 1831 году и создаёт на его основе первый в мире генератор электроэнергии, вдвигая в катушку намагниченный сердечник и фиксируя возникновение тока в витках катушки. Фарадей открывает электромагнитную индукцию (1831) и законы электролиза (1834), вводит понятие электрического и магнитного полей. Анализ явления электролиза привёл Фарадея к мысли, что носителем электрических сил являются не какие-либо электрические жидкости, а атомы - частицы материи. «Атомы материи каким-то образом одарены электрическими силами», - утверждает он. Фарадеевские исследования электролиза сыграли принципиальную роль в становлении электронной теории. Фарадей создал и первый в мире электродвигатель - проволочка с током, вращающаяся вокруг магнита. Венцом исследований электромагнетизма явилась разработка английским физиком Д. К. Максвеллом теории электромагнитных явлений. Он вывел уравнения, связывающие воедино электрические и магнитные характеристики поля в 1873 году.
В 1880 году Пьер Кюри открывает пьезоэлектричество. В том же году Д. А. Лачинов показал условия передачи электроэнергии на большие расстояния. Герц экспериментально регистрирует электромагнитные волны (1888 год).
В 1897 году Джозеф Томсон открывает материальный носитель электричества - электрон, место которого в структуре атома указал впоследствии Эрнест Резерфорд.
В XX веке была создана теория Квантовой электродинамики. В 1967 году был сделан очередной шаг на пути изучения электричества. С. Вайнберг, А. Салам и Ш. Глэшоу создали объединённую теорию электрослабых взаимодействий.
Электричество.
Электрический ток и его использование.
Электри́ческий ток - направленное (упорядоченное) движение частиц или квазичастиц.
Такими частицами могут являться:
в металлах - электроны,
в электролитах - ионы (катионы и анионы)
В газах - ионы и электроны,
в вакууме при определённых условиях - электроны,
в полупроводниках - электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).
Иногда электрическим током называют также ток смещения, возникающий в результате изменения во времени электрического поля.
Электрический ток имеет следующие проявления:
нагревание проводников (не происходит в сверхпроводниках);
изменение химического состава проводников (наблюдается преимущественно в электролитах);
создание магнитного поля (проявляется у всех без исключения проводников).
В теории электрических цепей за ток принято считать направленное движение носителей заряда в проводящей среде под действием электрического поля.
Током проводимости (просто током) в теории электрических цепей называют количество электричества, протекающего за единицу времени через поперечное сечение проводника: i=q/t, где i - ток. А; q = 1,6·109 - заряд электрона, Кл; t - время, с.
Это выражение справедливо для цепей постоянного тока. Для цепей переменного тока применяют так называемое мгновенное значение тока, равное скорости изменения заряда во времени: i(t)= dq/dt.
Электрический ток возникает тогда, когда на участке электрической цепи появляется электрическое поле, или разность потенциалов между двумя точками проводника. Разность потенциалов между двумя точками электрической цепи называют напряжением или падением напряжения на этом участке цепи.
Электрические схемы
Простейшая электрическая цепь может содержать всего три элемента:
Источник
Соединение проводов.
Однако реальные работающие цепи намного сложнее. Помимо основных элементов они содержат различные выключатели, пускатели, устройства защиты, реле, электроизмерительные приборы, розетки, вилки и др.
При сборки электрических цепей электромонтажник руководствуется принципиальной электрической схемой и монтажной электрической схемой
Принципиальная электрическая схема
Это схема, в которой каждая деталь обозначается графически, и после изучения которой, нам становится ясно, каким образом они все соединяются между собой.
Принципиальные схемы являются важнейшими из схем, так как они позволяют понять, как функционирует устройство в целом.
Вы не найдете на принципиальных схемах изображения самого устройства, с клеммами или выводами, к которым паяются или зажимаются под винтовое соединение провода, для этого служат монтажные схемы.
Мантажная электрическая схема
Монтажная схема (схема соединений) определяет размещение радиодеталей и устройств, жгутов и проводов на шасси, расшивочных панелях, а также места и точки создания электрического контакта.
Монтажная схема составляется в соответствии с принципиальной схемой изделия и является главным документом при электрическом монтаже аппаратуры.
Составляя монтажную схему, предусматривают такое размещение каскадов и узлов, чтобы соединительные провода между ними были наименьшей длины, а их прокладка исключала электрические наводки и давала удобный доступ ко всем элементам схемы. Контроль выполненного монтажа производится по монтажной и принципиальной схемам
Все элементы, входящие в состав изделия, имеют графическое изображение, схожее с общим видом детали, и тот же номер, что на принципиальной схеме.
Провода в электромонтажных схемах нумеруются двойными числами: первое число обозначает порядковый номер электрической линии, имеющей один и тот же потенциал, второе - порядковый номер проводника, принадлежащий одной и той же линии.
Все провода, присоединенные к одной клемме, имеют одинаковые номера.
Многожильные кабели также нумеруются и номер вписывают на изображенном конце кабеля.
Марка кабеля, количество жил и их сечение, количество занятых жил - указываются на схеме вдоль линии кабеля. Каждая жила имеет свой номер в пределах кабеля.
Электрические приборы.
Электри́ческий прибо́р или электроприбор - это техническое устройство, приводимое в действие с помощью электричества и выполняющее некоторую полезную работу, которая может выражаться в виде механической работы, выделения теплоты и др. или предназначенное для обеспечения работы других электроприборов.
Электрические приборы это различные чайники, кофеварки, мясорубки, пароварки, мультиварки, микроволновые печи, фены, утюги, напольные вентиляторы, увлажнители воздуха и т.д. Все электрические приборы имеют освидетельствование лаборатории технического контроля, а также инструкции или техническое описание по его применению.
В настоящее время широко используются электрические отопительные приборы. Они позволяют поддерживать нужную температуру в любых помещениях производственного или бытового назначения. Обычно они имеют несложную конструкцию, небольшие габариты, экономят электроэнергию. К ним можно отнести: электрокамины, электрические калориферы, радиаторы, отражающие печи, нагреватели напольные, конвекторы и др.
В электроэнергетике электроприбор рассматривается как «потребитель», «нагрузка» или «активное сопротивление».
Бытовой электроприбор - это электрическое или электромеханическое устройство, выполняющее некоторую работу в домашнем хозяйстве, например, приготовление пищи, уборка и т. д. Бытовые электроприборы являются разновидностью бытовой техники.
Бытовые электроприборы по традиции разделяют на крупные и мелкие.
Крупные бытовые электроприборы отличаются достаточно большими размерами и массой, чтобы их переноска была затруднена. Они устанавливаются в определённом месте и подключаются к сети электроснабжения.
Примеры крупных бытовых электроприборов:
кондиционер;
холодильник;
стиральная машина.
Мелкие бытовые электроприборы портативны. При использовании их устанавливают на столах и других поверхностях или держат в руках. Часто они оснащены ручками для удобства переноски. Мелкие бытовые электроприборы могут работать как от сети, так и от батареек.
Примеры мелких бытовых электроприборов:
тостер;
миксер;
фен.
Заключение.
Использование электричества обеспечивает довольно удобный[источник не указан 510 дней] способ передачи энергии, и в силу этого оно было адаптировано для существенного и по сей день растущего спектра практических приложений.
Одним из первых общедоступных способов применения электричества было освещение; условия для этого оказались созданы после изобретения лампы накаливания в 1870-х годах. Создателем лампы накаливания является русский электротехник А.Н. Лодыгин.
Первая лампа накаливания представляла собой замкнутый сосуд без воздуха с угольным стержнем.. Хотя с электрификацией были сопряжены свои риски, замена открытого огня на электрическое освещение в значительной степени сократила количество возгораний в быту и на производстве.
В целом, начиная с XIX века, электричество плотно входит в жизнь современной цивилизации.
Электричество используют не только для освещения, но и для передачи информации (телеграф, телефон, радио, телевидение), а также для приведения механизмов в движение (электродвигатель), что активно используется на транспорте (трамвай, метро, троллейбус, электричка) и в бытовой технике (утюг, кухонный комбайн, стиральная машина, посудомоечная машина).
Моё личное мнение о электричестве
Многие люди давно задаются вопросом откуда,как и для чего нам электричество. Некоторые люди обращаться с этим вопросом к своим гаджетам но и в них ведь тоже есть электричество. Куда не посмотри везде есть электричество. Например возьмём часы,ну подумаешь часы вещь которая может работать без питания энергии тоже работает от электричества.
У нас в доме полно приборов которые без электричества не могут работать. Даже книги уже электроные.
Везде есть электричество,даже на сегодняшний день изобрели машину которая ездит не на бензине а на электричестве.
Да и машина всё равно зависит от электричества
Подведём итог. Без электричества люди в принципе не могут нечего делать не работать, не читать, не ездить куда-то и тд.
Так что электричество сама нужная вещь на земле.
Список литературы и сайтов.
Сайты на которых я брала материал:
Радио любитель
Википедия
Электро –гуру
Электрик –дом
Радио – скот
Список литературы
Технология 8 класс Н.В Матяш
Анна Юняткина
Так была выбрана тема для моего первого настоящего исследования !
У меня часто возникали вопросы : Как электричество заставляет гореть лапочки? Откуда берется электрический ток в розетке ? Как мои игрушки работают от батарейки , откуда в батарейке электричество ? И в чем разница между электрическим током и электричеством ?
И вот в конце первого учебного полугодия в рабочей тетради по «Окружающему миру» задание : «Соберите электрическую цепь и зарисуйте ее » . Папа с удовольствием согласился купить необходимый для этого «Электрический конструктор » . Когда цепь была собрана, он рассказал мне, как по ней движется электрический ток . И мне стало интересно, почему батарейку я свободно беру в руки, и ток не приносит мне вреда, а вот в розетку пальцы засовывать нельзя, током убьет?
После этого я для себя точно решила, что обязательно должна разобраться с возникающими у меня вопросами, про электричество и ток ! Что и послужило основанием для выбора темы исследования .
Гипотеза : Ток в электрической цепи бывает разным .
Для того чтобы проверить свою гипотезу мной была определена цель исследований и проведен ряд опытов.
Цель : Изучить электрические цепи с разными видами тока.
Для достижения поставленной цели мной по порядку были изучены все интересовавшие меня выше вопросы. Задачи :
1. Изучить природу .
2. Ознакомиться с принципом работы батарейки .
3. Узнать, как .
Для их решения я выполнила следующую работу :
1) спросила у папы и провела с ним опыты;
2) прочитала детские энциклопедии ;
4) искала информацию в Интернете;
5) просматривала познавательные мультфильмы про электричество .
Методы и приемы исследования : наблюдение, эксперимент.
Оборудование : Электрический конструктор , мультиметр.
Практическая значимость : результаты исследования позволят больше узнать об окружающем мире , помогут в повседневной жизни.
Результат работы представлен в виде презентации.
1. Природа электричества и электрического тока
Из мультфильма «Смешарики : Пин-Код : Электробитва » мне было уже известно, что еще в древней Греции греками было замечено : если янтарь потереть о шерсть, он начнёт притягивать к себе лёгкие предметы, находящиеся поблизости. Силу, притягивающую к себе предметы греки стали называть электричеством . Янтарь по-древнегречески называется электроном . От «электрона » - янтаря образовали слово электричество . Это первое знакомство людей с электричеством .
Сейчас ученые доказали : «Все, что нас окружает, состоит из элементарных частиц : протонов и электронов , у которых есть удивительное свойство, они имеют электрический заряд ».
Рис. 1. Протон и электрон
Протон – это положительно, а электрон отрицательно заряженная частица (рис. 1,2) .
Рис. 2. Протон и электрон
Электроны и протоны притягиваются друг к другу и образуют конструкцию под названием атом. Протоны находятся в ядре атома, вокруг протонов вращаются электроны (рис. 3) .
Рис. 3. Атом
При трении янтаря о шерсть частицы с атомов шерсти перескакивают на атомы янтаря (рис. 4) .
Рис. 4. Что происходит при трении
В результате чего шерсть потеряв часть своих электронов становиться заряжена положительно, а янтарь отрицательно. Отрицательно и положительно заряженные атомы начинают притягиваться друг к другу (рис. 5) . Такой вид электричества называется статическим.
Рис. 5. Статическое электричество
Если у одних атомов электронов переизбыток , то под действием электрических сил они устремляются туда, где электронов не хватает . Такой поток электронов и называется электрический ток (рис. 6) .
Рис. 6. Электрический ток
Я попробовала повторить рассказанный в мультфильме пример (рис. 7) .
Рис. 7. Опыт с янтарем
Потом я провела такой же опыт с линейкой : потерла линейку о шерсть, и кусочки бумаги притянулась к ней (рис. 8) .
Рис. 8. Опыт с линейкой
В моем опыте электроны с линейки «перескочили» на шерсть, и линейка притянула к себе бумагу, пытаясь «захватить» с нее электроны .
Я сделала вывод, что янтарь и линейка наэлектризовались , в результате чего возникло статическое электричество .
Выводы :
1) Одинаковые заряды отталкиваются, разные – притягиваются. Одинаково заряженные тела отталкиваются, противоположно заряженные – притягиваются.
2) Электричество получаемое в результате потери баланса положительно и отрицательно заряженных частиц называется статическим.
3) Когда много-много электронов «бегут» по проводнику в одном направлении, возникает электрический ток .
4) Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц.
2. Ознакомиться с принципом работы батарейки
Электричество может возникнуть не только при трении. Причиной возникновения тока может быть химическая реакция. Так устроены привычные нам батарейки.
Первая электрическая батарейка появилась в 1799 году. Её изобрел Алессандро Вольта (рис. 9) . Он же изобретатель источника постоянного электрического тока .
Рис. 9. Алессандро Вольта (1745 – 1827)
Батарейки бывают круглые, квадратные (рис. 10) .
Рис. 10. Разновидности батареек
Я рассмотрела строение и расскажу вам про пальчиковую батарейку. Её назвали так, потому что она похожа на пальчик. Снаружи я увидела, что с одного конца батарейки стоит знак «плюс» , а с другого «минус» (рис. 11) .
Рис. 11. Пальчиковая батарейка
Внутри современной батарейки два цилиндрика (анод +; катод -, вставленные один в другой. Между цилиндриками (плюсом и минусом) - специальный барьер (сепаратор, раствор или паста (рис. 12) .
Рис. 12. Строение обычной батарейки
От одного цилиндрика к другому и течет электрический ток (рис. 13) .
Рис. 13. Принцип работы батарейки
Например, от одного цилиндрика по проводу ток идет в лампочку и дальше по проводу подходит к другому цилиндрику (рис. 14) .
Рис. 14. Электро-схема
Для наглядности я с папой собрала, показанную выше, электрическую цепь . На рисунке 15 представлен результат проведенного опыта.
Рис. 15. Электрическая цепь в действии
Мы с папой попытались в домашних условиях сделать свою батарейку (рис. 16) .
Рис. 16. Батарейка своими руками
Для этого нам понадобились (рис. 17) :
Прочное бумажное полотенце;
Пищевая фольга;
Ножницы;
Медные монеты;
Маленькая лампочка;
Два изолированных медных провода.
Рис. 17. Что нужно
Как проводился опыт :
1. Растворили в воде немного соли.
2. Нарезали бумажное полотенце и фольгу на квадратики чуть крупнее монет.
3. Намочили бумажные квадратики в соленой воде.
4. Положили друг на друга стопкой : медную монету, кусочек фольги, снова монету, и так далее несколько раз. Сверху стопки должна быть бумага, внизу – монета.
5. Зачищенный конец одного провода подсунули под стопку, второй конец присоединил к лампочке. Один конец второго провода положили на стопку сверху, второй тоже присоединили к лампочке.
Лампочка не загорелась, зато загорелся диод (рис. 18) .
Рис. 18. Опыт с монетами
Диод горел еле-еле, и мы решили провести еще один опыт при помощи уксуса.
Для него нам потребовались (рис. 19) :
Уксусная кислота
Саморезы;
Медная проволка;
Маленькая лампочка;
Коробочки от «киндеров» ;
Изолированные провода.
Рис. 19. Что нужно
Как проводился опыт :
1. Соединили саморезы с медной проволокой (рис. 20) .
Рис. 20. Этап 1
2. Залили в «киндеры» уксус (рис. 21) .
Рис. 21. Этап 2
3. Вставили по очереди в коробочки от «киндеров» саморезы и медную проволку, так что бы в одном «киндере» была проволка, а в другом саморез (рис. 22) .
Рис. 22. Этап 3
4. Подсоединили один провод к саморезу, а второй к медной проволке (рис. 23) .
Рис. 23. Этап 4
5. Подсоединили провода к лампочке (рис. 24) .
Рис. 24. Этап 5
Лампочка не загорелась, а диод горел хорошо (рис. 25) .
Рис. 25. Этап 6
Так же ток возникает во фруктах и овощах. Я провела опыты с лимоном и картошкой.
В лимон и картошку воткнула медную и цинковую пластины и измерила напряжение вольтметром (рис. 26 и 27) .
Рис. 26. Опыт с лимоном
Рис. 27. Опыт с картошкой
Вольтметр показал, что и в лимоне и в картошке возник электрический ток с примерно одинаковым напряжением.
Трех лимонов мне оказалось достаточно, чтобы светодиод потихоньку загорелся без дополнительных источников тока. Добавив еще один лимон диод начал гореть в полную силу, но лампочка как и в предыдущих опытах не загорелась (рис. 28) .
Рис. 28. Опыт с лимоном
В опыте с картошкой, мы взяли 12 картофелин, но лампочка все равно не загорелась (рис. 29) .
Рис. 29. Опыт с картошкой
По проделанным опытам с лимоном и картошкой я сделала вывод, что электрический ток в овощах и фруктах появляется в результате химической реакции между металлом и содержащейся в овощах и фруктах кислотой.
Еще я узнала, как работает световой источник тока – солнечные батареи.
Солнечная батарея состоит из множества солнечных элементов, в каждом из которых энергия света непосредственно превращается в электрическую энергию . Это совсем несложно, только для изготовления солнечного элемента нужно найти вещество с подходящими свойствами.
Свет «выбивает» электроны из вещества , покрывающего пластины батареи и возникает электрический ток (рис. 30) .
Рис. 30. Солнечная батарея
Солнечная батарея есть у нас на даче, днем она накапливает электричество , а ночью начинает его отдавать (рис. 31) .
Рис. 31. Пример солнечной батареи
Пока на батарею попадают лучи солнца, бабочка не горит, а как только мы ее закрыли телефоном, она зажглась.
Еще солнечные батареи можно встретить дома в калькуляторах (рис. 32) .
Рис. 32. Калькуляторы с солнечной батареей
Вывод : Солнечные батареи не только производят электричество , но и накапливают его при помощи аккумулятора.
Таким образом, я пришла к выводу, что батарейки – это устройства, производящие электрическую энергию . Но одной батарейки недостаточно для того, чтобы лампочка или диод горели.
Для этого необходимо составить замкнутую электрическую цепь из электрических приборов . Папа научил меня собирать простейшую электрическую цепь .
Элементы электрической цепи соединяются проводами и подключаются к источнику питания.
Самая простая электрическая цепь состоит из :
1) источника тока;
2) потребителя электроэнергии (лампа, электробытовые приборы ) ;
3) замыкающего и размыкающего устройства (выключатель, кнопка) ;
4) соединительных проводов;
Чертежи, на которых показано, как электрические приборы соединены в цепь, называются электрическими схемами .
На электрических схемах все элементы электрической цепи имеют условное обозначение.
Вывод : если батарейка является частью электрической цепи , то поток электронов течет от отрицательного полюса батарейки к положительному через все элементы цепи .
Вот как работают мои игрушки !
3. Как электричество попадает в наш дом
Современному человеку электричество необходимо , чтобы работали станки на заводах , чтобы ездили поезда, трамваи. А дома - чтобы работали различные приборы , которые помогают быстро выполнить домашнюю работу . Но откуда и как к нам в дом приходит электричество ?
И вот что я узнала (рис. 33) :
1. Электричество для нашего дома производится на электростанции (ТЭЦ-17) .
3. Потом электричество попадает в трансформатор, что бы стать пригодным
для домашних электроприборов . попадает в наши дома
4. С трансформатора электричество по проводам приходит к нам в дом.
Рис. 33. Как электричество
Я попросила родителей показать мне, откуда и как (рис. 34) .
Рис. 34. Как электричество приходит в наш дом
Для получения такого большого количества электроэнергии строят электростанции .
Ток на электростанции получают с помощью особого устройства – генератора (рис. 35) .
Рис. 35. Генератор
Чтобы привести в действие генератор тока, используют разные виды энергии.
Тепловые получают энергию от сгорания топлива (газа, дизельного топлива или угля) . Такая станция есть у нас в городе Ступино (например, ТЭЦ-17) (рис. 36) .
Рис. 36. ТЭЦ-17 г. Ступино
На гидроэлектростанции для вращения турбины генератора используют энергию воды. Такую можно увидеть в городе Шатура (рис. 37) .
Рис. 37. Шатурская гидроэлектростанция
На атомной электростанции используют энергию тепла, выделяемой при ядерной реакции (рис. 38) .
Рис. 38. Ростовская атомная электростанция
А ещё есть ветровые электростанции (рис. 39, солнечные (рис. 40) и многие другие.
Рис. 39. Ветровая электростанция
Рис. 40. Солнечная электростанция
Когда вы нажимаете на выключатель лампы или какого-нибудь прибора, то электрический ток , пришедший от генератора, начинает течь по проводам, и прибор начинает действовать, а лампочка - светиться. Точно так же, как в моей электро-схеме (рис. 41) .
Рис. 41. Электрическая цепь работы лампочки
Производство электроэнергии требует больших затрат, поэтому очень важно беречь ее, не тратить зря.
Подведем итоги!
Почему же электричество опасно ? И почему батарейка для меня безвредна, а ток в розетке так опасен. Вот что я узнала :
Ток - это движение заряженных частиц в одном направлении. Частицы «бегут» не ровно, а колеблются (рис. 42) .
Рис. 42. Электрический ток
«Колеблются» слабо – напряжение маленькое (например, в батарейке) . «Удар» слабый (рис. 43) .
Рис. 43. Электрический ток в батарейке
Сильные колебания – напряжение большое. «Удар» сильный. При прикосновении к проводнику палец чувствует удар и боль (рис. 44) .
Рис. 44. Электрический ток в розетке
В розетке – 220 вольт, удар током приводит к травмам, ожогам и смерти.
Вот почему ток в розетке так опасен!
В результате всех проделанных исследований я сделала выводы :
1. Электричество - это общее название ВСЕХ явлений, так или иначе связанных со свойствами электрических зарядов .
2. Ток - это направленное движение электрических зарядов под действием сил электрической природы . То есть просто частный случай электричества .
3. Электричество в наш дом попадает по электрической цепи с электростанций .
4. Чем выше колебание частиц при движении, тем выше напряжение тока в цепи и опаснее его удар .
Будем бережно относиться к электричеству , будем помнить о той опасности, которую оно несёт в себе.
Источники :
1. Леенсон И. А. Загадочные заряды и магниты. Занимательное электричество . Изд-во : ОлмаМедиаГрупп, 2014 г;
2. http://www.kindergenii.ru ;
3. http://detskiychas.ru ;
4. http://www.kostyor.ru ;
5. http://pochemuha.ru ;
