Гость:
Мы хорошо знаем, какую важную роль играет электричество в жизни человек Оно дает нам свет, тепло, приводит в движение разные механизмы, которые делают труд человека легче. Электроэнергия заняла настолько прочное место в нашей жизни, что без него нельзя сейчас обойтись.
Когда-то давным-давно, люди жили без электричества. Они вставали с восходом солнца, ложились на закате, пищу готовили на костре. Наверное, это хорошо, сидеть вечером, в кругу семьи у костра, и слушать, как потрескивают дрова, чувствовать, как идет тепло от костра.
Но сейчас все намного проще: можно включить плитку и приготовить пищу, можно включить телевизор или магнитофон и посмотреть интересную передачу или послушать музыку. Можно поиграть в интересные игры на компьютере. Еще лучше — пообщаться с близкими людьми, которые находятся очень далеко, через интернет. Когда дома холодно, мы включаем обогреватель, и тут же становится тепло и уютно.
Но оказывая огромную помощь людям, электроэнергия таит в себе смертельную опасность для тех, кто не умеет правильно с ней обращаться. Электроэнергия может стать причиной пожара при коротком замыкании. Электрический ток даже может убить человека. Опасность тока состоит в том, что он не имеет запаха, цвета и действует бесшумно. Поэтому невозможно без специальных приборов определить, находится эта электроустановка под напряжением или нет.
Если соблюдать правила, можно обезопасить свою жизнь. Я знаю, что не надо подходить к оборванным проводам, бросать что-то на провода и не играть вблизи них. Не нужно влезать на столбы с проводами или в электроустановки.
Я считаю, что электричество — это мой друг, с которым появляется много возможностей. Но при этом — это и страшная сила, которую стоит уважать.
Обновлено: 11.03.2023
Теперь перечислим положительные и отрицательные значения электризации тел.
Ученик: Статическое электричество может иметь негативное влияние:
— притяжение волос к расческе;
— отталкивание волос друг от друга, подобно заряженному султанчику;
— прилипание к одежде различных мелких предметов;
— на ткацких фабриках прилипание нитей к бобинам, что ведет к частым обрывам.
Накопленные заряды могут вызвать электрические разряды, которые могут иметь различные последствия:
— молния (приводит к пожарам) ;
— разряд в бензовозе приведет к взрыву;
— при заправке горючей смесью любой разряд может привести к взрыву.
Чтобы снять статическое электричество, заземляют все устройства и оборудование и даже бензовоз. Используют специальное вещество антистатик.
Ученик: Статическое электричество может принести пользу:
— при окраске мелких деталей краскораспылителем, краску и тело заряжают противоположными зарядами, что приводит к большой экономии краски;
— в лечебных целях используют статический душ;
— для очистки воздуха от пыли, сажи, кислотных и щелочных паров используются электростатические фильтры;
— для копчения рыбы в специальных электромерах (рыба заряжается положительно, а электроды отрицательно, копчение в электрическом поле происходит в десятки раз быстрее) .
План:
Введение.
Глава I. Электризация
1.1 Что такое электризация ?
1.2 Значение электризации в жизни человека
Глава II. Экспериментальное подтверждение
2.1 Опыт 1. Тела, приобретающие заряд с помощью наэлектризованного тела
2.2 Опыт 2 Отталкивание и притяжение разноименных и одноименных зарядов
Заключение
Список используемой литературы
Глава 1. Электризация
1.1 Что такое электризация?
История изучения электричества интересна и поучительна. Греческий философ Фалес Милетский, живший в 624-547 гг. до н.э., открыл, что янтарь, потертый о мех, приобретает свойство притягивать мелкие предметы — пушинки, соломинки и т. п. Это свойство многие годы приписывалось только янтарю.
Уильям Гилберт (1540-1603) был первым, кто открыл учение об электричестве. Он показал, что при трении электризуется не только янтарь, но и многие другие вещества (алмаз, стекло) и что притягивают они не только пылинки, но и металлы, дерево и даже воду и масло.
В 1733 году французский физик Шарль Дюфе (1698 – 1739г.) сделал вывод, что существуют два вида электричества. Одно электричество возникает при натирании ископаемой смолы, воска, шелка и многих других веществ. Другое появляется при натирании стекла, горного хрусталя, драгоценных камней, шерсти и др. Поэтому Дюфе назвал первое из них смоляным, а второе стеклянным электричеством. Тело, обладающее любым из двух видов электричества, притягивает к себе легкие тела. Различие же состоит в том, что тела, заряженные одним и тем же электричеством (стеклянным или смоляным), отталкивают друг друга, но если одно тело заряжено стеклянным, а другое смоляным электричеством, то они взаимно притягиваются. Мы спрашиваем, как же появляется у тел то или иное электричество? В то время об этом можно было строить только догадки. Одна такая догадка была высказана в 1750 году американским физиком Бенджамином Франклином. По Франклину, в каждом теле содержится особое электрическое вещество, что-то вроде электрической жидкости. Частицы этой электрической жидкости отталкиваются друг от друга, но сильно притягиваются частицами тела, так что всякое тело действует на электрическую жидкость подобно губке, втягивающей в себя воду. Но электрическая жидкость в теле не делает его наэлектризованным, если она содержится в теле в нормальном количестве. При натирании же одного тела другим часть электрической жидкости перетекает из одного тела в другое, вот тогда-то оба тела и становятся наэлектризованными.
Из всего этого можно сделать вывод, что электризацией называется процесс разделения электрических зарядов и накопление их в определенных местах предметах и тел. Явление происходит в результате трения, прикосновения тел. В физике выделяют два вида зарядов- положительные и отрицательные, или протоны и электроны. Между ними возникает электрическое поле. Одноименные заряды притягиваются, а разноименные отталкиваются.
Глава 2. Экспериментальное подтверждение.
Что бы лучше понять явление электризации тел, мы провели некоторое количество простейших опытов.
Опыт 1. Тела, приобретающие заряд с помощью наэлектризованного тела.
Цель опыта: убедиться, что наэлектризованное тело приобретает заряд.
Приборы и материалы: эбонитовая палочка, нарезанные кусочки обычной бумаги.
Эбонитовой палочкой прикоснёмся к маленьким кусочкам бумаги, лежащим на столе, и поднимем палочку (см. рис.1) – бумажные кусочки останутся лежать на столе.
Потрём эбонитовую палочку о мех (или шёлк) (см. рис.2) и поднесём её к тем же кусочкам бумаги – они подскочат и прилипнут к палочке, а спустя некоторое время отскочат от неё. (см. рис.3) Наблюдаемые
Вывод: при электризации тела приобретают электрический заряд.
Опыт 2. Отталкивание и притяжение разноименных и одноименных зарядов.
Цель опыта: Убедиться, что одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.
Приборы и материалы: эбонитовая палочка, стеклянная палочка, мех., гильзы.
Возьмём эбонитовую палочку и натрём её о мех (см. рис.4), затем зарядим две гильзы одним и тем же зарядом (одноимённым). Эти две гильзы начнут отталкиваться друг от друга (см. рис.5). Далее возьмём опять же эбонитовую палочку натрём её о мех и возьмём стеклянную палочку, натрём её также о мех (см. рис.6), зарядим одну гильзу зарядом от эбонитовой палочки, а другую гильзу зарядим от стеклянной палочки. Эти две гильзы начнут притягиваться друг к другу. (см. рис.7).
Вывод: разноименные заряды притягиваются, одноименные-отталкиваются.
Заключение.
В ходе нашей работы мы узнали много полезной и новой для нас информации!
Мы узнали имена учёных, которые принимали участие в открытии данного явления-электризация. Также мы узнали, что это за интересное явление.
Мы изучили информацию о взаимодействии между собой двух зарядов, узнали каких видов бывают заряды. Когда мы выполняли эту работу, мы читали, исследовали полезную литературу. Мы рассмотрели много разных и интересных явлений, связанные с электризацией. Также поставили интересные опыты, на практике убедились , что все явления, которые открыли для нас учёные действительно работают. Также после выполнения всех опытов наши предположения, догадки подтвердились.
Электричество в жизни человека: почему оно так важно?
Хотя эта сила энергии используется во всем мире сегодня, перед тем как изобрести электричество, люди жили веками в темноте. Как вы можете себе представить, мир ночью был темный, за исключением пламени свечей то здесь, то там.
Однако, несмотря на то, что люди выжили без электричества, шансы на процветание человеческой расы без него были маловероятными.
Это связано с развитием и прогресом, которые стали возможными в результате производства электроэнергии. В тот момент, когда идея была представлена миру о том, что электроэнергию можно создать и оживить ею мир, это был момент, когда все в корне изменилось.
Электричество используется не только для включения света в вашем доме и для удобного приготовления пищи, уборки и проведения рабочего дня, как это делается сегодня.
Электричество в жизни человека также отвечает за поддержку многих различных отраслей, и больше всего это касается сферы технологии. Если бы идея электричества и процесс ее создания не произошли, не было бы ни одной технологии, и жизнь осталась бы неизменной.
Значение электричества в нашей повседневной жизни
Домохозяйство
Начиная с вашего дома, электроэнергия важна для работы всей бытовой техники, развлечений, освещения и, конечно, всех технологий вокруг.
Путешествия
Что касается путешествий, электроэнергия важна для использования электричек, самолетов и даже для некоторых автомобилей (таких как электромобили).
Общественные учреждения
Если вы задумаетесь о таких организациях, как школы, медицинские учреждения, больницы и торговые заведения, то всем нужна электроэнергия для эффективной работы.
Медицина
Что касается медицинской отрасли, электричество позволяет получить рентгеновские лучи, ЭКГ и мгновенные результаты анализов крови, а также многое-многое другое. Это позволяет обеспечить более эффективную медицинскую практику.
Электроэнергия также важна для работы таких машин, как компьютеры или мониторы, которые отражают данные для улучшения медицины.
Без электричества больницы и медицина не смогли бы прогрессировать и вылечить многие болезней.
Откуда берется электроэнергия?
Мало кто знает, как производится электроэнергия, что кажется нереальным, поскольку это одна из самых важных вещей, которую мы используем каждый день.
Фактически электричество генерируется из следующих источников:
- Энергия ветра с использованием ветряков.
- Энергия воды, которая помогает производить гидроэлектрическую энергию.
- Угля, сжигаемого для производства электроэнергии.
- Солнечная енернетика, вырабатываемой солнечными лучами.
Принимая во внимание какую роль играет электричество в жизни человека – чтобы поддерживать наш нынешний образ жизни и достижения в жизни, это то, что нельзя воспринимать как должное.
По сей день в слаборазвитых странах через бедность многие люди живут без электричества.
В нашей жизни мы каждый день сталкиваемся с действием статического электричества. Иногда это нас раздражает, кого-то даже пугает, кто-то не обращаем внимания на подобные вещи. Но всегда лучше знать, что нас окружает и как избежать незанчительных, но всегда неприятный последствий действия статического электричества. В этом совете ма как раз и расскажем вам об этом.
По теории все вещества в своём составе имеют атомы. В атоме одинаковое число протонов и нейтронов. Протоны имеют положительный заряд, электроны — отрицательный, то есть имеют противоположную полярность и взаимно притягиваются. Атом находится в равновесии. Но электроны могут перемещаться, тогда образуются положительные и отрицательные ионы. Ионы сами не перемещаются. Когда их заряд увеличивается или уменьшается, возникает дисбаланс, то есть статическое электричество. Статический заряд может быть положительным или отрицательным. Заряды с одинаковой полярностью отталкиваются, с противоположной притягиваются.
По способности проводить заряды вещества условно делят на проводники, полупроводники и диэлектрики. Статические заряды возникают на поверхности твёрдых материалов и жидкостей при больших скоростях вращения, движения, при дроблении, при контактах и разъёме между соприкасающимися материалами, при быстром увеличении температуры, при высоком ультрафиолетовом или рентген излучении, высокой радиации, при индукции в сильном электрическом поле, при низкой влажности воздуха. При влажности воздуха ниже 50% диэлектрические материалы сильнее электризуются, при влажности воздуха более 85% статическое электричество практически не возникает, так как воздух становится электропроводным.
В нашей жизни мы каждый день сталкиваемся с действием статического электричества. Мы никогда не сможем отказаться на работе и в быту от современного оборудования, приборов, машин, тканей, жидкостей, поэтому всегда будем сталкиваться с действием статического электричества.
В промышленных производствах при работе с листовыми пластиками (их соединение и разъединение), в текстильной и бумажной промышленности (сматывание и разматывание рулонов ткани и бумаги) всегда наблюдаются явления электризации. В мукомольной промышленности, в производстве сахара, в колбасном производстве (при измельчении, фильтровании, просеивании, пересыпании веществ) возникает статическое электричество. Статическое электричество возникает и в нефтепереработке, на спиртзаводах при переливании и перекачке жидкостей. Со статическим электричеством встречаются в химическом производстве при изготовлении пластмасс; в радиоэлектронной промышленности при производстве и транспортировке приборов и микросхем; в офисных помещениях, где находятся телевизоры, компьютеры и различная оргтехника. Кондиционеры и вентиляторы, выдувая наэлектризованные пылинки, повышают статический заряд в помещении; любые электроприборы создают при работе электростатические поля. Электростатические заряды возникают на поверхности самолёта при трении об воздух; на поверхности автомобиля, двигающегося в сухую погоду, если резина колёс обладает хорошей изоляцией. Статическое электричество может возникнуть в результате индукции от электрического поля высоковольтной линии электропередач (ЛЭП) или грозы. Простым примером возникновения статического заряда может быть ходьба, когда происходит контакт подошвы с ковром, затем их разделение.
Дома источником статического электричества служат любые электроприборы, телевизор, компьютер, экран монитора, синтетическая одежда, шторы из синтетики и подушки, полиэтиленовые пакеты, даже расчёска из пластика. Все мы знаем, как волосы тянутся за расчёской, так как заряжены с ней разноимённо, и встают «дыбом», так как зарядились между собой одинаковым зарядом и поэтому разлетаются в разные стороны.
Величина зарядов статического электричества зависит многих вещей: от электропроводности материалов, от их диэлектрической проницаемости, от скорости движения, от трения частиц, от температуры и влажности воздуха. Статические заряды могут частично взаимно нейтрализоваться из-за некоторой электропроводности воздуха, могут стекать на землю по поверхности оборудования.
Но в некоторых случаях заряды велики и разность потенциалов велика. Тогда происходит искровой разряд между наэлектризованными частями оборудования или происходит разряд на человека. Например, у машины под линией ЛЭП может зарядиться наведённым зарядом металлическая дверь и разрядится она на дотронувшегося до двери человека, что может быть опасно для человека. Большая опасность возникает при молниях. При движении воздушных потоков облака могут образовывать электрические разряды, также разряды могут быть между заряженными облаками и землёй. Эти разряды могут разрядиться на человека, где нет молниеотводов.
Ещё пример статического разряда. Часто бывает, что водитель получает электроудар, покидая свою машину, потому что между сиденьем и одеждой в момент подъёма возникает заряд. Однако можно избежать удара, если до подъёма водитель дотрагивается до металлической детали (до рамы), тогда заряд успевает безопасно стечь через кузов и шины на землю.
Возникновение разрядов (искрение) на производствах — нежелательно, так как препятствует нормальной работе. Статическое электричество для различных электронных приборов — транзисторов, микропроцессоров — вредно, так как возникающее искрение имеет высокое напряжение и может вывести из строя.При искрении может возникнуть опасность пожара там, где ведётся работа с горючими жидкостями, смесями, легко воспламеняющимися растворами. У таких смесей, жидкостей есть минимальная энергия воспламенения. Это приходится учитывать. Если эта энергия ниже энергии разряда, возникает возгорание.
Человеческое тело является хорошим проводником, но так же может накапливать заряды. Если оператор находится в электрическом поле и держится за заряженный объект (например, за намотанную бобину плёнки), то его тело зарядится. Заряд остаётся в теле человека, если он в обуви на изолирующей подошве. Если оператор дотронется до металлических деталей, заряд может стечь и оператор получит электроудар, то — есть проскакивает искра. Так точно при работе с воспламеняющимися жидкостями. Если тело оператора будет генерировать заряд (передвижение по диэлектрикам, одет в синтетическую ткань, обувь с изолирующей подошвой), оператор может спровоцировать возгорание жидкости или растворителя.
В ряде случаев статическая электризация человека последующий разряд с человека на землю или заземлённое оборудование или разряд с незаземлённого оборудования через тело человека могут вызвать боль или нервные ощущения у человека. Человек в результате неожиданного болевого укола может сделать в ответной реакции резкие движения, упасть с высоты, получить травму, испугаться возникшего возгорания жидкости. В этом опасность статических разрядов. При разрядах электротравмы нет, но считается, что электрическое поле повышенной напряжённости вредно для человека. При длительном пребывании в таком поле могут наблюдаться изменения в сердечно — сосудистой или в центрально — нервной системах. Может возникнуть у человека фобия из — за страха ожидаемого удара. У людей, особенно в офисах, где много компьютеров и оргтехники, встречаются жалобы на головную боль, раздражительность, нарушение сна, аппетита. Вопрос влияния статического электричества на человека мало изучен.
Большой вред статическое электричество приносит на производстве, поэтому там принимают меры для защиты от статического электричества. При этом учитываются особенности технологического процесса, свойства обрабатываемых материалов и жидкостей.
Во -первых, проводят постоянный отвод статического электричества с помощью заземления. Так, например, если плёнка будет находиться на металлическом валу, и вал заземлён, заряд стекает на землю и разряда не будет. Для устранения статического электричества делают заземление корпусов оборудования.
У самолётов на шасси и днище фюзеляжа закреплены металлические тросики, что позволяет снимать статические заряды, образовавшиеся в полёте.
Для снятия статических зарядов с кузова автомобиля к днищу прикрепляют электропроводную полоску — «антистатик». Если водитель замечает при выходе из автомобиля, что кузов искрит, он должен разрядить кузов, прикасаясь металлическим ключом. Особенно это надо сделать перед заправкой машины бензином. Для человека разрядка в данном случае не опасна.
Для диэлектрических жидкостей, например, для нефтепродуктов вводят в основной продукт специальные присадки (элеат хрома, элеат кобальта др.) Для всех диэлектрических жидкостей (бензин, спирт др.) ограничивают разбрызгивание, плескание. Не допускается наполнение резервуаров свободно падающей с высоты струёй. Сливной шланг надо опускать до самого дна цистерны. Наконечники сливных шлангов надо заземлять гибким медным проводником. В состав резиновых шлангов для перекачки легко воспламеняющихся жидкостей вводят присадки (антистатические вещества, как графит, сажа), что снижает опасность воспламенения при переливании в авто- и железнодорожные цистерны. При сливе бензина на заправке бензовоз — заправщик заземляется дополнительно.
Для снижения действия статического электричества стараются применять материалы с большей электропроводностью или вводят антистатические присадки. Так для полов применяют антистатический линолеум. Регулярно делают антистатическую обработку ковролина, синтетических тканей. Соприкасающиеся предметы лучше изготовить из одного материала. Так полиэтиленовый порошок лучше хранить в полиэтиленовых бочках.
Влажный воздух имеет достаточную электропроводность. Поэтому увлажнение воздуха, например, в офисах, где много компьютеров, оргтехники, может быть одним из простых и доступных методов устранения статического электричества. Увлажнение воздуха более 70% обеспечивает постоянный отвод статических зарядов.
Есть другой метод устранения статических зарядов — ионизация воздуха. При работе ионизатора его ионы нейтрализуют заряды статического электричества. На производствах используют мощнейшие ионизаторы воздуха разной конструкции (индукционные, высоковольтные, радиационные). С помощью бытовых ионизаторов устраняют заряды на одежде, коврах, синтетических покрытиях.
Отвод статического электричества с человека на производствах осуществляют устройством электропроводящих полов, площадок, трапов. Обеспечивают средствами индивидуальной защиты — антистатические халаты, обувь на кожаной подошве или подошве из электропроводной резины.
Дома можно увлажнять воздух, поместив на батареи отопления влажные полотенца. Можно применять разные антистатики для тела, для тканей, чтобы не прилипала юбка к ногам, чтобы не трещал и не искрил свитер, когда снимаем. Для волос можно выбрать гребень из дерева, а если расчёска всё же из пластика, служит вода, масло розы, лаванды, да многое можно найти при желании придать волосам красоту и блеск себе на радость.
Зачем нужна рация
Что такое коптер
Как жить вечно
Причастен ли Бог к созданию Вселенной
Роботы будущего. Что нас ждет в недалеком будущем
Как превратить воду в золото
Что такое электронная подпись
Есть ли жизнь после смерти
Как создать предмет искусства во сне
Что такое утопия
Комментариев к этому совету пока нет
Имейте, пожалуйста, ввиду, что любые ссылки, html-теги или скрипты, будут выводиться в виде обычного текста — бессмысленно их использовать. Комментарии, содержащие нецензурные выражения, оскорбления, флуд и рекламу будут немедленно удалены.
Вам помог этот совет? Вы можете помочь проекту, пожертвовав на его развитие любую сумму по своему усмотрению. Например, 20 рублей. Или больше
Читайте также:
- Сообщение на тему внешняя и внутренняя память компьютера
- Сообщение условия хранения оборудования распаковки и расконсервации
- Кроссворд на тему сообщение
- Конкурсы и фестивали классической музыки в россии сообщение
- Происхождение слова боржоми сообщение 6 класс
15.08.2014
Ни один дом не сможет обойтись без электроэнергии. На работе, в быту и даже в хозяйстве вы и дня без нее не сможете. Электроэнергия – это физический термин, который часто применяется в технике и в быту для определения количества электрической энергии, передаваемую генератором, в электрическую сеть или ту которую получает из сети потребитель. Под определение электричества применяют такие параметры как напряжение, частота и количество фаз, электрический ток. Электрическая энергия также является товаром для энергосбытовых компаний и крупные потребители — участники опта. Электроэнергию вырабатывают на электростанциях, таких как ТЭС (теплоэлектростанция), ГЭС (гидроэлектростанция) и АЭС (атомные станции).
В повседневной жизни электричество сопровождает нас весь день. Ежедневно каждый второй человек включает телевизор, компьютер, а холодильник нуждается в электричестве постоянно. Оно существенно сокращает количество проделанного вами труда вручную. Электроэнергия применяется для освещения помещений и улиц, создания микроклимата (вентиляторы, ионизаторы, кондиционеры, приборы для отопления), хранения продуктов питания (морозилки, холодильники), приготовления пищи (плиты, СВЧ печи, соковыжималки, кофеварки, кухонные комбайны т. д.), уборки квартиры (пылесосы), стирки и сушки белья (стиральные машины, электросушилки и утюги). На заводах или фабриках в электроэнергии нуждаются постоянно. Оно приводит в действие станки, электромашины, компьютеры и т. д. Электричество снабжает дома, при помощи трансформаторных подстанций.
Ни одна стройка не обойдется без электроэнергии, но тут будут также нужны трёхфазные электросчётчики меркурий 230. Для того чтобы что-нибудь построить или сделать ремонт вы не сможете обойтись без электроприборов и электрического оборудования. Например, такого как дрель, болгарка, шуруповерт, перфоратор, бетономешалка многие другие. Кроме этого, если дом строится, так сказать с нуля, работникам нужно будет как-то питаться, в этом тоже электричество поможет, так как существую электроплитки, а если все это действие проходит зимой им нужно еще как-то согреваться, с этим вам поможет электрический обогреватель. Электричество, даже может заменить вам газопровод, при помощи электрокотлов и электроплит. Их недостатком является то, что при отсутствии электричества (по техническим неполадкам или другим причинам) ваши приборы не будут работать и производить тепло. Но для таких случаев существуют генераторы, которые смогут некоторое время снабжать вас электрической энергией.
Мы все привыкли пользоваться электроэнергией и никогда не задумываемся, откуда она берется. С утра включаем свет, днем – компьютер и телевизор. До работы добираемся на трамваях, троллейбусах, электропоездах и метро. И всё это электроэнергия.
Сейчас нам даже трудно представить, как можно жить без электричества. Неужели были такие времена, когда его не было.
Массовое распространение электроэнергии – это порождение двадцатого века. Первыми создателями электрических лампочек были российские изобретатели Яблочкин и Ладыгин. Сейчас весь мир пользуется их открытием. Улицы разных городов и стран освещаются этими электрическими приборами.
Современные большие города стали возводиться там, где было доступно топливо для работы электростанций. Одной из таких построек стала станция на востоке Подмосковья, построенная возле торфяных болот. А город, который возник вокруг этой станции, назвали Электрогорск. Затем люди решили использовать силу воды, падающей сверху, такие станции получили название – гидроэлектростанции. Строились они обычно в русле рек, где устанавливались специальные заграждения – плотины. Вода падала с плотины вниз, вращала колёса гигантских турбин, приводя их в движение.
Такие гидроэлектростанции строили на Волге. Строители ГЭС покоряли великие северные реки: Енисей, Ангару. Ангара стала давать электричество сразу на несколько ГЭС. На этой реке построены Братская, Усть – Ишимская ГЭС. Сейчас люди научились укрощать еще одну энергию – атомную. В России построены самые крупные в мире атомные электростанции.
В последнее время я часто слышу о том, что нужно беречь электроэнергию. Почему вопросы об электроэнергии стали так важны? Особенно остро эти вопросы зазвучали, когда случилась трагедия на Саяно-Шушенской ГЭС. Во время аварии погибли люди, вышли из строя комплексы машин и оборудования, которые вырабатывали электроэнергию. Саяно-Шушенская ГЭС – это крупнейший поставщик энергии в Сибири. И нам повезло, что авария случилась только на одной турбине.
Особенно нехватку энергии почувствовали промышленные предприятия. Мы тоже, услышав об этой аварии, стали экономить энергию. Мы следим, чтобы в доме без надобности не были включены электрические приборы.
Сейчас появились энергосберегающие лампочки, которые дают достаточно света, но потребляют меньшее количество электроэнергии.
Люди поставили себе на службу энергию горящего торфа и угля, падающей с высоты воды и мирного атома. Но запасы заканчиваются, и мы должны их беречь, чтобы сохранить для будущего.
Электричество дает
Нам тепло и свет.
Все об этом знают,
Это не секрет.
Будем мы его беречь,
Не «включать» напрасно,
И тогда на свете жить
Будет не опасно.
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Основная общеобразовательная школа № 44»
Электричество вокруг нас
Номинация – проза (рассказ)
Выполнила:
Хромова Карина,
учащаяся 2 класса «А»,
Кл.рук.: Ганжала Л.А.,
учитель начальных классов.
Полысаево, 2010
Однажды мы с бабушкой смотрели по телевизору интересную программу и, как назло отключили электроэнергию. Я очень расстроилась, что не удалось досмотреть свою любимую передачу. Бабушка обняла меня, прижала к себе и начала рассказывать о своём детстве.
Это были военные и послевоенные годы. Она была ещё маленькой девочкой. Жили они в Алтайском крае, в небольшом городке. Жители этого города и понятия не имели, что такое электричество. В темное время суток их квартиры освещались лампадами, лучинами и керосиновыми лампами. Улицы ночью были тёмными, потому что уличных фонарей в те времена не было. Стирали вручную, гладили бельё, нагревая утюг на плите. Понятия о телевизоре, приёмнике, компьютере не было. Вечерами, когда дети ложились спать, взрослые им читали сказки, рассказывали интересные истории из своей жизни.
После войны началось строительство гидростанций и тепловых электростанций. В 1948 году в их город провели электроэнергию. Сколько радости было у жителей, когда загорелись электрические лампочки! С появлением электричества в домах начали устанавливать репродукторы – тарелки. Но не у всех была возможность их установить, не было на это средств. В тех квартирах, где был репродуктор, вечерами собирались соседи, слушали новости, спектакли и концерты. Жизнь оживилась с появлением электричества.
Слушая бабушку, я поняла цену электроэнергии и почему постоянно звучит призыв «Экономьте электроэнергию!». Ведь только с её появлением
улучшился быт людей, начали работать все отрасли нашей промышленности.
Теперь я точно знаю, что благодаря электричеству работают заводы и фабрики, движется транспорт. В быту мы уже не представляем себя электроэнергии: смотрим телевизор, работаем за компьютером, гладим, пылесосим, готовим, стираем.
Электроэнергия – это то, без чего мы в настоящее время не можем существовать. И от себя хочу громко сказать: «Люди, берегите электроэнергию!»
Содержание
Введение
Цель работы.
Что такое электричество?
Почему электричество называется электричеством?
Где применяют электричество?
Электричество – двигатель науки.
Где в природе есть электричество?
Какое электричество было у древних людей?
Проведение опыта.
Заключение.
Введение.
Почему я заинтересовалась этой темой?
Мне интересно, что такое электричество и можно ли его получить в походных условиях, там, где нет доступных, привычных нам источников электрического тока.
Цель работы
Изучить, что такое электричество.
Рассказать ребятам, что такое электричество и где оно «живет».
Провести эксперимент по извлечению электричества из овощей и фруктов, оказавшихся под рукой.
Что такое электричество?
Сейчас трудно представить человеческую жизнь без использования электроэнергии. Оно вырабатывается, например, в батарейках, но главный его источник – электростанции, откуда оно поступает в наши дома по толстым проводам, или кабелям. Попробуйте представить себе, как течет вода в реке. Точно так же движется по проводам электричество. В реке течет вода, а в проводах проходят маленькие частицы, которые называются электронами. Вот почему электричество называется электрическим током. Электрический ток – это упорядоченное движение потока электронов внутри проводника, например, куска проволоки.
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. Пока по цепи идет ток, лампочка горит. Если цепь разомкнуть – скажем, отсоединить провод от батарейки, – лампочка погаснет.
Почему электричество называется электричеством?
Древнегреческий философ Фалес Милетский целенаправленно ставил разнообразные опыты с «электроном», что по-гречески и означает «янтарь». Мы знаем об этих незатейливых опытах не слишком много. Более-менее известно, что философ вытачивал из янтаря разнообразные фигурки – палочки, пластины, шарики и кубики, которые затем натирал всяческими тканями, шкурками и шерстью.
Но термин «электричество» появился без малого 500 лет назад. Английский физик Уильям Гильберт исследовал электрические явления и заметил, что многие предметы, подобно янтарю, после натирания притягивают к себе более мелкие частицы. Поэтому в честь ископаемой смолы он назвал это явление электричеством (от. лат. Electricus ( электрикус ) – янтарный).
Итак, слово «электричество» происходит от греческого названия янтаря – электрон.
Где применяют электричество?
Сегодня нам трудно представить жизнь без электричества, но электричество постепенно раскрывало перед человечеством все свои тайны. Только в 19 веке люди научились использовать электричество в жизни.
Когда была создана первая лампочка, в жизнь людей вошло электрическое освещение. Потом человечество научилось при помощи электричества передавать на расстоянии звук и изображение, так появились телевизор, телефон, радио и так далее. В каждом современном доме имеется различная бытовая техника, и вся она работает за счет электричества.
Люди научились не только использовать, но и добывать электричество. Так появились электростанции, были созданы аккумуляторы и генераторы.
Ко всему прочему, электричество является двигателем науки. Многие приборы, которые используются учеными для изучения окружающего мира, тоже работают от него.
Постепенно электроэнергия завоевывает и космос. Мощные батареи стоят на космических кораблях, а на планете возводятся солнечные батареи и устанавливаются ветряки, которые получают энергию от природы.
Электричество в современном мире используют повсюду: в медицине, строительстве, промышленности и повседневной жизни. Поэтому электричество играет важную роль в жизни человека.
ВНИМАНИЕ! Электричество опасно для жизни. С электроприборами и розетками следует обращаться очень осторожно. Не лазайте по мачтам линии электропередачи, а еще лучше – не подходите к ним вообще!
Где в природе есть электричество?
Электрические заряды есть также в природе, к примеру, молния — мощный разряд электричества.
Между прочим, нервная система человека функционирует за счет электрических импульсов, которые поступают от раздраженного участка в мозг. Внутри нейронов мозга сигналы передаются электрическим путем.
Но не только человек генерирует в себе электрические токи. Многие обитатели морей и океанов способны вырабатывать электричество. Например, электрический угорь способен создать напряжение до 500 вольт, а мощность заряда ската достигает 0,5 киловатт. К тому же отдельные виды рыб используют электрическое поле, которое создают вокруг себя, с помощью чего легко ориентируются в мутной воде и на глубине, куда не проникает солнечный свет.
Какое электричество было у древних людей?
4000 лет назад у древних людей было электричество. Во время раскопок недалеко от Багдада нашли глиняный горшок времен месопотамского царства. Внутри были медный цилиндр и железный стержень. Зачем? Археологи терялись в догадках.
Горшок в шутку назвали багдадской батарейкой. Современные батарейки устроены похоже — два разных металла и электролит. В такой же горшок налили уксус в качестве электролита, опустили медный цилиндр и железный стержень — пошел электрический ток.
Такие же горшки с металлическими вставками нашли и в Египте. Получается, об электричестве знали много тысяч лет назад. Для того чтобы сделать простейшую батарейку, не нужен даже горшок. Сосуд с уксусом заменит обычный лимон. Роль железного стержня исполнит обычный шуруп. Вместо цилиндра — медная проволока. Если к устройству подключить вольтметр, батарейка заработает.Некоторые исследователи утверждают, что древние египтяне освещали подземные галереи с помощью электричества. На подземных стенах и потолках нет следов копоти, которые непременно остались бы, если мастера работали бы при свете, например, факела.
На барельефах египетских храмов можно разглядеть в руках жрецов продолговатый предмет, напоминающий колбу электрической лампы. Внутри «лампы» вместо спирали извивается змея.
Проведение опыта. Как я зажгла лампочку при помощи овощей и фруктов.
Для изготовления батарейки из овощей и фруктов мне понадобились:
овощи, фрукты,
оцинкованные гвозди,
отрезки медной проволоки,
провода с зажимами,
светодиод,
мультиметр.
В исследуемый плод необходимо воткнуть оцинкованный гвоздь и отрезок толстой медной проволоки (электроды).
Далее следует щупы устройства измерения (мультиметр) присоединить к концам электродов. Мультиметр покажет напряжение в Вольтах, возникающее на концах проводника.Данные измерений сгруппировала. Итак, подопытные овощи и фрукты дают следующее напряжение (В):
Фото
Овощ/фрукт
напряжение (В):
Свёкла
0,80
Солёный огурчик
0,83
Лук
0,83
Картошка
0,83
Свежий огурчик
0,85
Морковь
0,86
Яблоко
1,00
В группе моих овощей (фруктов) лидером по полученному напряжению стало яблоко, а свекла очутилась в отстающих.
Но напряжения в 1 В оказалось недостаточно, чтобы зажечь светодиодную лампочку. Стала экспериментировать, чтобы это исправить и все-таки получить свет. Я соединила последовательно несколько различных овощей (фруктов) при помощи электродов и проводов. Цепочка из трех яблок дала напряжение 2,93 В. Для примера – две пальчиковые батарейки дают напряжение 3,10 В (см. табл. ниже). Этого достаточно, чтобы засветился маленький светодиод.
Результаты измерений представлены в таблице ниже:
Фото
Овощ/фрукт
напряжение (В):
3 свежих огурчика
1,77
3 картофелины
2,30
3 солёных огурчика
2,48
3 яблока
2,93
2 «пальчиковых» батарейки
3,10
Думаю, если необходимо зажечь настоящую лампочку 220В в светильнике, то для этого понадобится большое количество фруктов, дешевле будет использовать картошку, но и тогда её потребуется целый мешок.
А вот наглядный пример положительного результата моего опыта:
Цепь разомкнута – лампочка не горит
Цепь замкнута–лампочка горит!
Заключение
В ходе исследования выяснилось, что от данного природного источника питания извлечь много электричества не получится, но для подзарядки батареи мобильного телефона или аккумулятора фотоаппарата и иных приборов, потребляющих небольшой ток, этого будет достаточно.
Источники информации:
Детская энциклопедия «1001 вопрос и ответ».
Бескрайний интернет.
Любимые родители.
Доклад
на тему: “Электричество в современном мире”
Содержание
Введение
1. Применение электроэнергии
2. Производство электроэнергии
3. Экономия электроэнергии
Заключение
Список литературы
Введение
История человечества не может рассматриваться нами просто как собрание, каких-либо различных историй, былин и повествований. Важно различать развитие не только социальное, экономическое, политическое; крайне интересным представляется наблюдать эти процессы в тесной связке с развитием науки, техники и производства. К XV в. средневековый человек, используя “энергетику” своего времени – рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и небольшое количество угля – потреблял энергии в 10 раз больше, чем первобытный человек. Сегодня же человек потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек, и живет в 4 раза дольше.
Иоганн Гуттенберг и Майкл Фарадей в истории цивилизации – это личности, совершившие качественный переход развития. Книгопечатание сделало книгу – источник знаний – широкодоступной, что как следствие послужило мощным импульсом развития науки. В 1831 году Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. До этого дня источники электрического тока были лишь в виде батареи; принцип действия которой состоял в электрохимическом окисление металлов или электризация тел посредством трения. Опыты с такими источниками электроэнергии были зачастую весьма далеки от науки, практических целей.
Электромагнитная индукция позволяла путем свершения работы – перемещение замкнутого проводника в магнитном поле производить переменный электрический ток. Ясно, что выпрямление такого рода тока вполне соответствовало технологиям того времени. С той же скоростью что и генератор вращался контактор, размыкая – замыкая контакты. Таким образом, потребители электроэнергии в то время были в массе своей постоянного тока. Таким образом возник электропривод. Совсем не обязательным для производства стало наличие больших рек, где устраивались плотины, и энергия воды использовалась в интересах производства. “Век пара и электричества” – время технологического прорыва человечества. Из салонных забав для узкого круга людей электричество широко шагнуло в жизнь народов.
Очевидно, что сегодня электроэнергетика – основа индустриального развития общества. Уровень её развития один из решающих факторов успешного развития экономики любого государства, общества в целом. Электроэнергия – универсальный вид энергии, применяемый практически во всех отраслях и позволяющий совершать механическую работу, различные электрохимические реакции, генерировать различные излучения и многое другое. Мировое потребление электроэнергии неуклонно растет. Ресурсов органического вида (угля, нефти, газа) очевидно, становиться меньше. Интерес к себе вызывают технологии производства электроэнергии из возобновляемых ресурсов: энергии ветра, воды и солнца.
В 2006 году около 18 % мирового потребления энергии было удовлетворено из возобновляемых источников энергии, при этом 13 % из традиционной биомассы, (древесина, отходы сельского хозяйства). По прогнозам к 2035 году потребление электроэнергии в мире увеличится на 49 %.
1. Применение электроэнергии
Электроэнергия в жизни современного общества совершенно неотъёмная его часть. Прежде чем вы включите компьютер, или откроете холодильник, или просто позвоните в дверь квартиры – на мгновение попробуйте представить себе, что всё это единовременно стало недоступным. Не работает лифт в подъезде; на перекрёстках заторы из автомобилей, пешеходов – не работают светофоры; на заправках не заправляются автомобили; стоит метрополитен, троллейбусы, трамваи. В автомобилях не работает стартера, генераторы – это – то же электричество. Смесь бензина и воздуха в двигателе внутреннего сгорания загорается от электрического разряда на свече зажигания. Дизельный двигатель так же не заведется: не работает стартерный электродвигатель и не греются калильные свечи. Из транспорта только лошади и паровозы. Коневодство из спортивной отрасли займет важное место в жизни человека: это и автобус, и такси, и перевозка грузов. Авиация без электричества остается на земле. В воздух будет возможно подняться лишь на воздушном шаре, который летит лишь туда, куда несёт его ветер. Причем наполнить его можно лишь горячим воздухом; для промышленного производства водорода или гелия опять же надо электричество. Перелететь океан на таком воздушном шаре, например, из Европы в Америку будет настоящим подвигом.
Морской транспорт сразу потеряет в скорости, и цена перевозок возрастет также, как и уменьшаться масштабы морских перевозок. Паровые судовые машины требуют много угля, качественной воды, имеют меньшую скорость и дальность плавания. Современное производство остановится полностью. Все станки и агрегаты работают от электропривода. Тогда получается, каждый завод, или фабрика будет иметь свои паровые машины, котлы. Пар будет вращать различный привод: молоты, пресса, крупные станки. Каждый цех будет иметь свою сложную механическую передачу от главной паровой машины завода. Такие передачи часто служили причиной травм и увечий рабочих людей в 19 веке.
Вместо электросварки для соединения металлов применят заклепки. Обработка металлов, производство высокого качества сталей, сплавов – современные технологии исчезнут вместе с электричеством просто мгновенно. Интернет, телефон и даже изобретение 19 века – телеграф – тут же исчезнут. Жизнь человека вернется в конец 18 и начало 19 века; расстояние уже в 1000 километров это уже путешествие, которое меняет жизнь человека; получить простое письмо из соседнего удаленного на 50 километров города будет уже событие. При отсутствии электричества темп жизни стремительно упадет; расстояния становятся огромными, мир – необъятным и малоизвестным.
Современное потребление электроэнергии имеет структуру практически одинаковую для всех развитых стран. Россия относится к числу мировых энергетических держав, имеет много электростанций: тепловых, атомных, гидравлических. С начала 20 века, когда электричество было лишь в крупных городах и на больших предприятиях энергетика в нашей стране сильно изменилась. Потребление электроэнергии в России имеет свою выраженную структуру:
Непосредственно на человека используется более 33 % выработанной электроэнергии. Не многим меньше приходится на производство. Потребление электроэнергии непосредственно человеком – более трети.
Современный человек настолько привык к благам цивилизации, что представить ему жизнь без электричества достаточно сложно. Разберем простой пример. Перед нами – современная квартира. Рассмотрим, кто чего стоит. Какое количество электроэнергии потребляют бытовые приборы?
1. Холодильник (300 л): 240-320 кВт·ч в год
2. Стиральная машина (5 кг белья, 60°C): 0,85-1,05 кВт·ч за цикл
3. Электрическая сушилка белья (7 кг белья): 2,4-4,4 кВт·ч за цикл
4. Электроплита с духовкой: конфорка (диаметром 145-180 мм) 1-2,3 кВт·ч за час; духовка (200°C): 0,9-1,1 кВт·ч за час
5. Кофеварка (на приготовление 8-12 чашек): 0,8-1,2 кВт·ч
6. Компьютер: 0,1-0,5 кВт·ч
7. Телевизор (82 см LCD): 0,1-0,2 кВт·ч
8. Лампа накаливания: 60 кВт·ч
9. Энергосберегающая флуоресцентная лампа: 16 кВт·ч.
Каждое государство, общество имеет свою систему производства и распределения электроэнергии. Электроэнергия – это товар, который невозможно хранить. Производство электроэнергии и распределение определяется потреблением. Задачи распределения и транспортировки электроэнергии решаются линиями электропередачи, распределительными устройствами, подстанциями. Линии электрических передач могут быть как кабельными, расположенными обычно под землей, так и воздушными – высокие столбы с проводами. В городе заметны трансформаторные подстанции: небольшие сооружения, где высокое напряжение преобразуется в “домашние” 220 вольт. При этом на каждой подстанции всегда написана её мощность, номер и распределительные устройства высокого напряжения (6 или 10 тысяч вольт) и низкого (0,4 кВ – это значит по каждому из трех проводников идет электрический ток напряжением 220 вольт относительно земли). Как правило, все линии электропередач имеют высокое напряжение. Соответственно, эти линии имеют свою охранную зону, где находиться постороннему человеку не надо.
Электричество делает нашу жизнь комфортней, более интересной. Производство с электричеством представляется эффективным и высокотехнологичным с минимальным присутствием ручного труда; применение компьютерных технологий освобождает человека даже от таких задач как непосредственный контроль технологического процесса. Так, например, автоматизация сборочных конвейеров на заводах БМВ в Германии практически 100 %. Транспорт с применением электричества становится более комфортным и доступным; расстояния в несколько тысяч километров не представляют больших препятствий. Авиация и вся наземная инфраструктура невозможна без электроснабжения и электросвязи, электричества вообще.
Вместе с тем, технические задачи по производству, транспортировке, распределению и потреблению электроэнергии требуют неукоснительного соблюдения правил безопасности, исключение из работы любых неисправных электротехнических устройств, дисциплины и ответственности. При этом необходимо помнить, что блага цивилизации дорогого стоят, и относится к ним нужно бережно.
Понятно, что единовременно и добровольно лишиться “электрического комфорта” вряд ли найдётся охотников, даже в качестве эксперимента. Между тем, производство электроэнергии растёт, и единственная причина этого роста – рост потребления. Возникает важнейший вопрос – экономия ресурсов, и в первую очередь – электроэнергии. Потому как производство электроэнергии включает огромный список решаемых задач, привлекаемых ресурсов, зачастую невосполнимых.
2. Производство электроэнергии
Сегодня в мире более 78 % выработки электроэнергии приходится на тепловые станции. Сжигается нефть, уголь, газ что приводит к выбросу в атмосферу диоксида углерода (СО2). Одна из причин парникового эффекта это свойство СО2 удерживать отраженное Землей солнечное излучение. Кроме этого, выделяется в атмосферу оксиды азота, сернистый ангидрид, другие вредные вещества; происходит тепловое засорение воздушного и водных бассейнов. потребление электрическая энергия экономия
При этом наблюдается устойчивый рост потребления электроэнергии.
За последние 5 лет энергопотребление выросло:
1. в Китае выросло на 76 %,
2. в Индии – на 31 %,
3. в Бразилии – на 18 %.
Тепловая энергетика наиболее сильно загрязняет окружающую среду.
Альтернатива тепловой энергетике в некоторой мере может служить атомная энергетика и энергетика на возобновляемых ресурсах: энергии ветра, солнца и воды.
Атомная энергетика сегодня представляется как высокотехнологическая энергетическая отрасль. Вместе с тем, имеет самые труднопреодолимые последствия аварий. Рост значимости атомной энергетики в мире не уклонный. Если в 1970 г. все атомные электростанции мира выработали лишь 85 млрд. кВтч электроэнергии, в 1980 г. – около 700 млрд., в 1990 г. – 1800 млрд., а в 2005 г. – почти 2750 млрд. кВт-ч. При этом возрастала и суммарная мощность АЭС мира.
На современном этапе развития в 31 стране на 248 АЭС в эксплуатации находится 441 промышленный атомный энергоблок с суммарной установленной мощностью более 354 млн. кВт. Это составляет 18 % от всей производимой в мире электроэнергии.
Мировая атомная энергетика сосредоточена в регионах: Европе (включая СНГ), Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе. При этом более 2/3 установленной мощности всех АЭС мира и такая же доля выработки электроэнергии приходятся всего на пять ведущих в этой отрасли стран – США, Францию, Японию, Германию и Россию. Самые крупные АЭС мира (мощностью 4 млн. кВт и более), их всего 12, расположены в Канаде, во Франции, в Японии, России, Украине. Самая крупная АЭС Касивадзаки в Японии имеет установленную мощность в 8,2 млн. кВт.
Нетрадиционные или альтернативные источники энергии имеют самые многообещающие перспективы. К таким источникам можно отнести:
1. Энергию приливов и отливов;
2. Энергию малых рек;
3. Энергию ветра;
4. Энергию солнца;
5. Геотермальную энергию;
6. Энергию горючих отходов и выбросов;
7. Энергию вторичных или сбросовых источников тепла и другие.
Нетрадиционные виды электростанций занимают всего несколько процентов в производстве мировой электроэнергии. В последнее время стал заметным рост таких источников в энергетике сран участниц Евросоюза. Европейский союз – лидер в развитии альтернативной энергетики. На долю ЕС приходится почти 42 % мирового потребления возобновляемой энергии, в то время как на долю США – 23 %, Китая – 9 %, Японии – 4 %. К 2020 г.
В России, при ее энергетических ресурсах, на первый взгляд экономической целесообразности в такой энергетике нет. Но около 22-25 млн. человек проживают в районах автономного энергоснабжения или ненадежного централизованного энергоснабжения. Это более 70 % территории России. Экономический потенциал ВИЭ на территории России, весьма велик и позволяет строить автономные сети с достаточно большим потреблением на ВИЭ.
Потенциал развития такой энергетики в России может дать свыше 30 % от объема потребления топливно-энергетических ресурсов в России. [2 c. 6]
3. Экономия электроэнергии
Экономить ресурсы, электроэнергию необходимо во всех отраслях: на производстве, на транспорте, в сельском хозяйстве, в сфере ЖКХ, в быту. Наиболее доступное и одно из самых эффективных мероприятий по энергосбережению – экономия электроэнергии в быту. Во-первых, это около значительная часть потребляемой электроэнергии, во-вторых человек приучившись экономить электроэнергию у себя дома не пройдёт равнодушно мимо вопиющих фактов халатности и разгильдяйства. Культура потребления прежде всего начинается с весьма полезной привычки к экономии и бережливости. Рассмотрим простые и эффективные правила бережливости и экономии электроэнергии, применимые для любого человека:
1. Использование энергосберегающих ламп в освещении позволит сэкономить за год сумму превосходящую стоимость замены ламп более чем в три раза.
2. При пользовании любой бытовой техникой следуйте прилагаемой к ней инструкции. Например, холодильник не должен стоять рядом с плитой или отопительной системой, при этом затраты электроэнергии возрастут в несколько раз. Своевременная очистка от наледи морозильной камеры позволит сэкономить до 15-20 процентов.
3. Уходя гасите свет. Это простое и эффективное правило – не нужен свет – выключи его.
4. Протрите лампочки. Пыль может “съедать” до 20 процентов света, исходящего от лампы. Кроме того, не стоит забывать и про плафоны.
5. В квартире предпочтительно иметь светлые обои и покрасить потолок в белый цвет. Светлые стены способны возвращать до восьмидесяти процентов лучей. Чем темнее обои, тем меньшей будет светоотдача, например, черный цвет отдает лишь девять процентов света.
6. Отопление электричеством – крайняя мера, и если она неизбежна, то: используйте теплоотражающие экраны из фольги или пенофола, установленные за батареями. Данная мера поможет повысить температуру в комнате на 2-3 градуса и сократить потребление электроэнергии.
8. Используйте бытовые приборы класса “А”. Современная энергосберегающая бытовая техника потребляет гораздо меньше энергии, чем любая другая. Экономия может составлять до пятидесяти процентов. Кроме того, существуют приборы класса А+ и А++. Соответственно, их энергосберегающие способности еще выше. 9.
9. Замена старой проводки. Повышенное потребление электричества возникает из-за старости электропроводки; провода греются, электроэнергия уходит. Замена проводки позволит вам быть уверенным в надежности и безопасности.
10. Режим ожидания – в месяц по квартире 15-20 кВт, за ожидание. Телевизоры, компьютеры, музыкальные центры активно эксплуатируются лишь по несколько часов в сутки. Только отключив от сети, вы полностью отделяете от электричества какое-либо устройство.
Заключение
Современную жизнь без электричества представить невозможно. Применение этого вида энергии прочно вошло во все сферы жизни человека. Электричество – универсальный помощник, который применим везде. Вместе с тем, требует к себе внимания, дисциплины и ответственности; экономного применения.
Рост потребления электроэнергии совместно с загрязнением среды так или иначе заставит людей по-другому относится к энергетическим ресурсам, их использованию. Современная цивилизация без электрической энергии существовать не может. Интеллект человека – универсальный инструмент – решит проблемы применения и производства электрической энергии.
Список литературы
1. Аметистов. Год выпуска: 2004; Учебное электронное издание Издательство: МЭИ.
2. Н. Кавешников – к.полит.н., доцент, зав. каф. европейской интеграции МГИМО (У) МИД России, в.н.с. Института Европы РАН Возобновляемая энергетика в ЕС: смена приоритетов.
3. Форбс. Иван Житенев. Будущее: почему умная энергетика произведет революцию.
4. Информационно-аналитический портал Нефть России. Николай Марков. Эксперты МЭА и Ernst & Young.
Размещено на Allbest.ru
…
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
города Кургана «Средняя общеобразовательная школа №48»
ГОРОДСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
Электричество в нашей жизни.
Как можно сэкономить электроэнергию.
Секция: математика, физика, окружающий мир
Автор: Лебедев Данила Алексеевич,
учащийся МБОУ «СОШ №48», 4 класс
Научный руководитель: Баева Лилия Николаевна,
учитель математики МБОУ «СОШ №48»
Курган
2014
Оглавление
Введение стр.3
История возникновения электричества стр.4
Типы электростанций стр.5
Энергосбережение стр. 7
Мои исследования стр. 8
Экономия электроэнергии стр. 9
Полезные советы энергосбережения стр. 13
Заключение стр. 15
Приложения стр. 17
Литература стр. 21
Введение
Электричество в почете, помогает нам во всем!
Светит, пищу нам готовит и тепло приносит в дом.
В холодильнике продукты помогает нам хранить,
Помогает маме в кухне на плите обед варить.
Всю квартиру освещает, если вечер за окном.
Брату музыку гоняет, крутит нам магнитофон.
Пыль в квартире убирает с пылесосом заодно.
Телевизор заставляет нам показывать кино.
Так давайте экономить электричество, друзья,
Без его полезной дружбы
Нам прожить никак нельзя.
Цель моей работы:
Узнать, что такое электроэнергия и как можно ее сэкономить.
Задачи:
Узнать, что такое электрическая энергия
Научится снимать показания электрической энергии
Узнать, как можно экономить электрическую энергию
Объект исследования – электрическая энергия в доме.
Методы исследования:
наблюдение,
эксперимент,
сравнение,
анализ,
обобщение.
Гипотеза: правда ли, что электроэнергию можно экономить?
История возникновения электричества
Слово “ток” означает движение или течение чего-то. Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Много веков назад люди открыли особые свойства янтаря: при трении в нем возникает электрический заряд. В наши дни с помощью электричества мы имеем возможность смотреть телевизор, переговариваться с людьми на другом конце света, а также получать свет и тепло, лишь повернув для этого выключатель. Опыты с янтарем, то есть смолой хвойных деревьев, окаменевшей естественным образом, проводились еще древними греками. Они обнаружили, что если янтарь потереть, то он притягивает ворсинки шерсти, перья и пыль. Если сильно потереть, к примеру, пластмассовую расческу о волосы, то к ней начнут прилипать кусочки бумаги. А если потереть о рукав воздушный шарик, то он прилипнет к стене. При трении янтаря, пластмассы и ряда других материалов в них возникает электрический заряд. Само слово “электрический” происходит от латинского слова electrum, означающего “янтарь”. (Приложение 1)
Вспышка молнии – одно из самых зрелищных проявлении электрического заряда, Молния возникает и результате большого скопления электрических зарядов и облаках, В середине XVIII века один из первых исследователей атмосферного электричества американский ученый Бенджамин Франклин провел очень опасный эксперимент, запустив в грозовое небо воздушного змея. Он хотел доказать, что молния – результат того же электрического заряда, что возникает при трении предметов друг о друга. (Приложение 2)
Граф Алессандро Вольта (1745-1827), итальянский ученый. Именно он сделал первую батарейку. Алессандро Вольта соединил проводом электроды и загорелась маленькая лампочка!
Батарейки – это здорово, их можно переносить с места на место, они работают во многих приборах и устройствах.
Но батарейки не такие мощные, как электричество, к которому мы привыкли.
В 1879 году ученый Томас Эдисон изобрел первую электрическую лампочку. (Приложение 3) Эдисон запустил первую общественную систему электроснабжения. Его электростанция Пери Стрит в Нью-Йорке снабжала энергией магазины и жилые дома на площади в 2 км2. В настоящее время существую разные виды электростанции, которые намного мощнее электростанции Эдисона. Давайте, посмотрим, какие бывают типы электростанции.
Типы электростанций
Тепловая электростанция (ТЭС) – электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в конце 19 века и получили преимущественное распространение. В середине 70-х годов 20 века ТЭС — основной вид электрической станций. Топливом для такой электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут. Тепловые электрические станции подразделяют на конденсационные (КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие кроме электрической тепловую энергию в виде горячей воды и пара. Наш город Курган теплом и энергией обеспечивает теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)
(Приложение 4)
Еще есть тепловые паротурбинные электростанции (сокращенно ТЭС). Большинство ТЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль. (Приложение 5)
Гидроэлектрическая станция (ГЭС) – комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию. (Приложение 6)
Атомная электростанция (АЭС) – электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию.
Такая электростанция есть недалеко от нас в г.Белоярске, Свердловской области. Называется она Белоярская атомная электростанция им.И.В.Курчатова. (И.В. Курчатов – русский советский физик, его считают родоначальником советского атомного проекта, создатель атомной бомбы).
На фото (Приложение 7) БАЭС – Белоярская атомная электростанция.
Электроэнергия по воздушным линиям и подземным кабелям идет прямо в наши дома. (Приложения 8,9)
Трудно представить себе нашу жизнь без света, тепла, электричества и других благ цивилизации. Но если мы не изменим бездумное, безжалостное и безответственное отношение к энергоресурсам, надолго ли нам хватит этих благ? По подсчетам ученых, на 800 лет. Сегодня в мире основными источниками энергии выступают: уголь, нефть и природный газ. Всё это топливо ископаемое, поскольку происходит оно из окаменевших останков животных и растений, существующих на земном шаре много миллионов лет назад. Такое топливо используют для обогрева жилья, других зданий, для транспортных средств. Такое топливо – необновляемый ресурс, по этой причине учёные работают постоянно над поиском других источников энергии, количество которых ограниченно не будет. Простота и доступность электроэнергии породили у многих людей представление о неисчерпаемости наших энергетических ресурсов, притупили чувство необходимости её экономии. Если мы начнем по-другому относиться к электроэнергии, будем экономить и искать другие пути ее добычи, то в будущем нашим потомкам будет легче и безопаснее жить. Есть ли альтернативные способы экономии электроэнергии? Есть. Например, использование солнечной энергии, энергии ветра, энергии приливов, сжигание бытовых и промышленных отходов. Вот, например модель, крыльчатого ветродвигателя. Энергия ветра превращается в механическую, тепловую и электрическую энергии. (Приложение 10)
Солнечные батареи пока используются в основном в космосе, а на Земле только для электроснабжения автономных потребителей мощностью до 1 кВт, питания радионавигационной и маломощной радиоэлектронной аппаратуры, привода экспериментальных электромобилей и самолётов. По мере совершенствования солнечных батарей они будут находить применение в жилых домах для автономного энергоснабжения, т.е. отопления и горячего водоснабжения, а также для выработки электроэнергии для освещения и питания бытовых электроприборов. (Приложение 11)
Энергосбережение
Никогда ещё так много людей не было обеспокоено состоянием нашей планеты. А ведь каждый живущий человек на Земле может внести свой посильный вклад в дело сбережения планеты. Ведь человечество пользуется природными ресурсами постоянно и везде. А вот всегда ли рационально? Каждый из нас способен изменить ситуацию на планете к лучшему, особенно если будет действовать не один, а сумеет приобщить родителей, друзей, знакомых.
Основной единицей измерения выработки и потребления электрической энергии служит киловатт-час. Цена на электрическую энергию выражается в рублях и копейках за потребленный киловатт-час. Между тем, электроэнергия сегодня дорожает. Поэтому старый призыв «Экономьте электроэнергию!» стал ещё более актуальным.
Попробуем найти самые простые решения, которые помогут сберечь энергию. Что такое энергосбережение? Энергосбережение – это не только сэкономленные деньги городского и семейного бюджета, но это и забота о тех, кому предстоит жить после нас на планете Земля.
И так, начнем экономить со своей квартиры.
Мои исследования
Проведя наблюдения за потреблением электроэнергии в нашей квартире, я пришел к следующим выводам. (Приложения 12, 13, 14, 15)
Средний расход энергии в нашей квартире
Компьютер – 10 %
Небольшие отопительные приборы – 5 %
ТВ/Аудио – 10 %
Стирка и сушка – 15%
Освещение – 20 %
Приготовление пищи – 10 %
Холодильник – 15 %
Остальное – 15%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
кВт/
час
6
8
6
7
6
6
7
7
8
8
8
6
7
7
7
8
Руб.
20,28
27,04
20,28
23,66
20,28
20,28
23,66
23,66
27,04
27,04
27,04
20,28
23,66
23,66
23,66
27,04
Таблица расхода электроэнергии семьи Лебедевых за декабрь месяц
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
кВт/
час
8
9
7
8
7
9
7
7
9
7
8
7
7
9
9
Руб.
27,04
30,42
23,66
27,04
23,66
30,42
23,66
23,66
30,42
23,66
27,04
23,66
23,66
30,42
30,42
Итого: 230 кВт = 777 рублей 40 копеек
ВЫВОД: в среднем за сутки наша семья расходует – 7,4 кВт
Таблица расхода электроэнергии семьи Лебедевых за 5 месяцев
Месяц
сентябрь
октябрь
ноябрь
декабрь
январь
Итого
кВт/час
250
201
234
230
152
1067
оплата
845
679,38
790,92
777,40
513,76
3606,46
ВЫВОД: в среднем за месяц наша семья расходует – 213,4кВт и оплата составляет 721 рубль 30 копеек.
Экономия электроэнергии
Начинаем экономить при покупке электроприборов
Часто при покупке любого бытового прибора, от фена до стиральной машины, обращается внимание на любые технические параметры и внешний вид, только не на то, сколько электричества потребляет данный прибор. Это повелось опять же с советских времен, когда цена электричества была копеечной. А ведь именно на это необходимо обратить внимание. Любой бытовой прибор покупается в среднем на 5-7 лет работы, и количество электричества, потребленного им, иногда превышает его стоимость в 2-3 раз. Именно здесь видна разница между бытовой техникой, произведенной в ЕС и дешевыми подделками из Китая и Тайваня.
Давайте сравним два электрочайника. Китайский, с резервуаром из стекла и чайник Siemens. Чайник Siemens имел довольно толстую стенку с хорошей теплоизоляцией (т.е. был почти как термос), кроме того, имел на треть меньшое заявленное потребление электроэнергии, тогда как в китайском чайнике вода остывала почти моментально, т.к. теплоизоляция отсутствовала. Поэтому реальное потребление электричества у китайского чайника была как минимум на 50-70% выше, чем у чайника Siemens (не сочтите это за рекламу). То же самое относиться к любому бытовому прибору, потребляющему электричество. В Европе для удобства покупателей производители обязаны показывать в специальной таблице уровень потребления электроэнергии от латинской A до G (со стрелами от темно зеленой на А, до темного коричневой на G). Естественно А – это самый экономный вариант по электричеству, а G – самый «прожорливый по электричеству. (Приложение 16)
Эта табличка часто прикрепляется сбоку или сзади крупной бытовой техники. Она же должна быть в паспорте на бытовую технику. Поэтому, перед покупкой попросите у продавца паспорт и обратите внимание на эту таблицу, можете записать для себя потребление электричества той или иной модели при разных режимах работы.
Некоторые электроприборы позволят вам экономить до 60-80% электроэнергии. Например, люминесцентные лампочки.
Теперь при покупке электроприборов я всегда обращаю внимание родителей на то, сколько данный прибор потребляет энергии. А от электрочайника наша семья решила совсем отказаться.
Энергосберегающие лампочки (Приложение 17)
Все, наверное, знают, что такое люминесцентные лампы или (как их еще называют), лампы дневного света. Они потребляют значительно меньше электроэнергии, чем традиционные лампы накаливания. Они появились еще в годы СССР. Это такие длинные стеклянные матовые трубки по 50-80 см длиной. Однако при своих плюсах, такие лампы имели и недостатки. Они были довольно громоздки и требовали специальных панелей для крепления. Качество советских ламп тоже оставляло желать лучшего и постоянно мигающие лампы, наверное, действовали на нервы не одному поколению советских школьников и учителей. Кроме того, белый свет таких ламп некоторым не нравился и раздражал.
Но вот, буквально пару лет назад на рынке появились люминесцентные лампы, которые можно ввинчивать в обычный плафон. Вы их легко узнаете по спиралевидной или вилочной форме (Приложения 18, 19). Они имеют различные оттенки света, от холодного до теплого. Теплый, как мне кажется, ничем не отличается от света обычной лампочки накаливания. Ресурс работы таких ламп – от 6000 до 16000 часов. Такие лампочки потребляют в среднем в 3-4 РАЗА меньше энергии, чем обычные лампочки накаливания, но отдают столько же света. Т.е., к примеру, лампа на 27 Ватт отдает света примерно столько же, сколько обычная лампочка на 100 Ватт. Экономия – 73 Ватт. Но это не все. Срок работы обычной лампочки – 1000 часов. Люминесцентная лампочка может работать до 16 000 часов.
А есть ли какие-то минусы у таких лампочек – спросите вы? Неужели все так безоблачно? Минус первый – в некоторые узкие люстры такую лампочку трудно вкрутить. Поэтому предварительно убедитесь, что такую лампочку можно будет вкрутить в ваш плафон. Минус второй – после долгого (час и более) бездействия такая лампочка начинает светить немного меньше ее реальной мощности и ей требуется в среднем 1-2 минуты, чтобы выйти на максимальную мощность.
Где устанавливать такие лампочки? Если подойти к этому вопросу разумно, то вовсе не так уже необходимо сразу же менять все лампочки в квартире, особенно если вы ограничены в средствах. Лучше всего заменить лампочки там, где они используются более всего. Кухня, жилые комнаты. В коридоре, ванне или туалете выгода в электроэнергии будет совсем незаметна.
Мы в квартире сделали ремонт и заменили все лампочки на энергосберегающие. Так же папа сделал перераспределение света во всех комнатах.
Боремся с горящими индикаторами.
Большинство электроприборов работает в среднем 1-2 часа в сутки (кроме телевизоров и компьютеров). Тем не менее, они постоянно включены в сеть и потребляют некоторое, в принципе небольшое количество электроэнергии (так называемый режим stand-by, ожидание включения), для световой индикации и готовности прибора к работе. А так как она работает постоянно, то даже 23 часа ожидания в режиме stand-by при постоянно включенных в сеть 7-12 приборах дадут вам немаленькое потребление электроэнергии, те более – совершенно бесполезное. Как с этим бороться? Можно конечно подключать все через тройник с кнопкой выключения и выключать его тогда, когда вы уходите на работу, вечером, когда ложитесь спать. Это правильно не только с точки зрения экономии электроэнергии, но с точки зрения защиты электроприборов от перепада напряжения, которое случается не так уж редко. Однако, скорее всего очень скоро вам надоест постоянно включать и выключать тройник. Есть другое решение. Специальный прибор, который можно настроить на включение и выключение дистанционным управлением. Т.е. к примеру, у Вас подключены телевизор, DVD-player, музыкальный центр. Каждый из них имеет пульт управления. Все они подключаются через прибор и не потребляют электроэнергию в режиме stand-by (ожидания включения). Но, как только вы включаете пульт телевизора, прибор подает электричество на телевизор и т.д.
3) Обычная экономия
Ничего сверхъестественного. Выключаем лампочки там, где они не нужны. Разумно потребляем электроэнергию. Например, если хотим выпить чашку чая, вовсе не обязательно кипятить в электрочайнике 1 литр воды, хватит и 0,3 литра. В принципе, тут экономия электроэнергии может быть завязана на смежные, так сказать, разделы. Например, если мы прикрепим летом на окно специальную фольгу, то сможем значительно снизить нагрузку на кондиционер (если конечно он у нас есть). Сделав хорошую теплоизоляцию стен, можно сэкономить электроэнергию, потребляемую электрообогревателем и т.д. (Приложения 20, 21)
Полезные советы энергосбережения
Стиральная машина
1) Старайтесь стирать с полной загрузкой. При частичной загрузке машина потребляет почти столько же электроэнергии, сколько и при полной.
2) Старайтесь стирать с меньшей температурой. При температуре стирки +90 С потребление электроэнергии на 30-40% выше, чем при температуре стирки +60 С. Иногда для стирки достаточно температуры +30/+40 С.
3) Используйте энергосберегающие программы. Если время стирки удлинить, то можно снизить температуру воды. А так как основное потребление электроэнергии идет на нагрев воды, то экономия электроэнергии достигнет 45%!
4) Отстирывая вручную особо грязные пятна и замачивая грязное белье, вы сможете избегать потребности в стирке при высокой температуре воды и больших потреблений электроэнергии.
СВЧ-печь
Использовать СВЧ-печь выгодно при разогреве небольшого количества еды (250-500 грамм, не более). В других случаях дешевле разогреть еду на электроплитке или газовой конфорке.
У нас дома есть СВЧ-печь и мы в ней стараемся только разогревать еду, а все остальное мы готовим на газу.
Холодильник
1) Всегда проверяйте уплотнение холодильника. Небольшая разгерметизация приводит к повышенному потреблению электроэнергии холодильником.
2) Не обязательно опускать температуру в холодильнике до самой низкой отметки. Для хранения обычных продуктов достаточно + 7 С, для морозильной камеры достаточно -18 С.
3) По возможности, лучше всего устанавливать холодильник вдали от батарей отопления, можно даже в неотапливаемом помещении.
Экономия электроэнергии при глажке белья
Старайтесь не пересушивать белье, т.к. при его глажке потребуется более горячий утюг и больше времени для получения нужного результата. Еще одна «хитрость» позволяющая снизить затраты, это использование алюминиевой фольги, которая укладывается под ткань, закрывающую гладильную доску. Фольга не дает тепловой энергии рассеиваться и концентрирует ее в разглаживаемой ткани.
Экономия энергии при уборке квартиры
При использовании пылесоса чаще выбрасывайте мусор из контейнера для его сбора, промывайте или меняйте фильтры для входящего и выходящего воздуха. Дополнительное аэродинамическое сопротивление приводит к перегреву двигателя пылесоса и резкому повышению потребления электроэнергии. Например, при заполнении контейнера для сбора пыли на 30%, энергопотребление растет на 40-50%.
Экономия при отключении зарядных устройств сотовых телефонов
Конечно, потери от того, что эти устройства постоянно включены в розетку, не так велики, как от прочей бытовой техники. Однако, «зарядники» являются импульсными источниками питания, такие устройства «не любят» работать без нагрузки. Когда к ним не подключен сотовый, плеер, ноутбук и т.д. такие приборы греются, выходят из строя и могут привести к пожару! (Приложение 16)
Воспользуйтесь этими нехитрыми советами, и вы сэкономите ваши деньги, силы и нервы.
Заключение
Используя эти нехитрые советы, наша семья смогла уменьшить потребление энергии.
Таблица расхода электроэнергии семьи Лебедевых за январь месяц.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
кВт/
час
5
5
5
5
5
5
5
5
4
4
5
5
5
5
6
5
руб
16,9
16,9
16,9
16,9
16,9
16,9
16,9
16,9
13,52
13,52
16,9
16,9
16,9
16,9
20,28
16,9
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
кВт/
час
5
5
5
5
5
6
5
6
5
5
5
4
4
4
4
руб
16,9
16,9
16,9
16,9
16,9
20,28
16,9
20,28
16,9
16,9
16,9
13,52
13,52
13,52
13,52
Итого: 152 кВт = 513 рублей 76 копеек
Произведя нехитрые вычисления можно подсчитать, что за месяц экономия электроэнергии составила 78 кВт, что составляет 263 рубля 64 копейки. Если в среднем за год мы будем экономить электроэнергию на 75- 78 кВатт в месяц, что составит 250 – 260 рублей. Это позволит сэкономить нам больше 3000 рублей в год.
Помните: одна лампочка, которую вы забыли выключить, за 10 часов расходует
1 кВт/ч электроэнергии, чего хватило бы для…
Производства 120 кг хлеба.
Добычи 33 кг нефти.
Надоя 40 л молока.
Выведения 30 цыплят.
Изготовления 1 пары обуви.
Производства 5 кг стали
Производства 39 кг сахарного песка.
Добычи 15 кг железной руды.
Изготовления 1 м хлопчатобумажной ткани.
Добычи 40 кг угля.
А также для изготовления 13 кг колбасных изделий, 14 кг творога, 25 кг муки, 6 кг растительного масла и многого другого.
Сегодня наша планета стоит на пороге экологической катастрофы и наиболее грозный предвестник ее – парниковый эффект. Он вызван увеличением содержания в атмосфере углекислого газа, который образуется в огромных количествах при сжигании топлива. Того самого топлива, которое используется для обеспечения наших квартир светом, теплом и водой. Значит, судьба нашей планеты зависит от каждого из нас, от всего человечества, а вернее, от того, сколько мы потребляем природных ресурсов! (Приложения 22, 23, 24)
Приложения
Приложение 1 Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4 Приложение 5
Приложение 6 Приложение 7
Приложение 8 Приложение 9
Приложение 10 Приложение 11
Приложение 12 Приложение 13
Приложение 14 Приложение 15
Приложение 16 Приложение 17
Приложение 18 Приложение 19
Приложение 20 Приложение 21
Приложение 22 Приложение 23
Приложение 24
Литература
Интернет – ресурсы:
http://www.electrik.info/main/master/346-energosberezhenie-v-bytu.html
http://portal-energo.ru/articles/details/id/25
http://ru.wikipedia.org/
http://bibliofond.ru/view.aspx?id=17199
http://www.1520mm.ru/energy/electrical.phtml
http://watt.at.ua/publ/otkrytie_ehlektrichestva_istorija_otkrytija_javlenija/6-1-0-10
http://www.istex.ru/istoriya-texniki/25-istoriya-elektichestva.html
http://xreferat.ru/102/940-1-elektrichestvo.html
http://ru.wikipedia.org/
http://xreferat.ru/102/1398-1-al-ternativnye-istochniki-energii.html
http://edimka.ru/my/women/rb8/34.htm
http://sitesovety.ru/kak-ekonomit-elektroenergiyu-doma-v-kvartire.html
http://www.saveplanet.su/articles_73.html
http://energy-effect.com/
http://rudocs.exdat.com/docs/index-507449.html
http://nashrf.ru/e/1010751-klassnyiy-chas-v-nachalnoy-shkole-po-teme-ener.html
http://festival.1september.ru/articles/616440/
http://www.u-center.info/libraryschoolboy/researchlife/rabota-07-247
Дата: 24 апреля, 2010 | Рубрика: Статьи
Метки: Электрический ток, Электричество, Электроэнергия
Этот материал подготовлен специалистами компании “ЭлектроАС”.
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!
Электричество одно из величайших достижений человечества. Прирученный электрон доставляет в наши дома и квартиры свет и тепло, связывает нас с внешним миром посредством сети интернет и с помощью телефонной связи. Однако многие из нас даже не задумываются о том, что электрический ток безопасен только до тех пор, пока находиться под «замком» изоляции проводов и, вырвавшись оттуда, может стать безжалостным зверем готовым сжечь ваше жилье, а в некоторых случаях способным убить вас.
Электрический ток опасен тем, что человек не может определить своими органами чувств его наличие и зачастую поражение током для человека становиться полной неожиданностью. Детская шалость, несоблюдение правил техники безопасности, беспечность – все это причины тех случаев, когда электричество не помогало, а вредило человеку. Причем не замечать опасности уже вошло в нашу привычку с детства. Скажите, вы задумывались, когда-нибудь вставляя штепсель в розетку о том, что от удара электрическим током вас разделяет всего несколько миллиметров полимера? Вот видите, нет. Даже заведомо зная, что «вилка» или шнур повреждены мы все равно надеемся на русский «авось» и с мыслью «потом изолентой замотаю» включаем прибор в сеть.
Электрический ток опасен для человека, и это мы тоже знаем с детства, но в большинстве случаев нам не объясняют почему, ограничиваясь простым «нельзя». Может быть, именно по этой причине столько детей, движимых простым любопытством, получает серьезные травмы или даже погибают от воздействий электрического тока. Да что говорить о детях, когда даже не каждый взрослый может толково объяснить, чем опасен электрический ток. Ведь вроде бы и информация по данному вопросу открыта и доступна, но все равно расширить свой кругозор нам не хватает, то времени, то желания.
Первое, что нужно знать об электричестве это то, что сила повреждения человеческого организма зависит не от напряжения, а именно от тока, примером тому могут служить, популярные сегодня, миостимуляторы для наращивания мышц и сжигания жировых клеток. Напряжение в данных приборах может достигать 1000 вольт, однако сила тока настолько мала, что человек получает только стимуляцию мышц. Электрический ток бывает двух видов постоянным и переменным. Встретить постоянный ток можно, например, в батарейках или аккумуляторе автомобиля. Четкое разделение на «плюс» и «минус» определяют постоянный ток. С переменным током все несколько сложнее. Дело в том, что полярность при переменном токе меняется с определенной частотой, то есть «плюс» и «минус» меняются местами. Например, стандартом для нашей электрической сети является частота в 50 герц, то есть «плюс» и «минус» поменяются местами 50 раз в секунду. Говорить что один род тока вызовет более плачевные последствия чем другой нельзя, они по разному влияют на человеческий организм и последствия их воздействия зависят от окружающей среды и физического состояния организма человека.
Воздействие постоянного электрического тока на человека, как и переменного так же определяется его силой. При силе тока в 0,6 – 3 миллиампера не ощущается человеком. В 5 — 10 миллиампер вы почувствуете легкий зуд в месте прикосновения с электродом и нагревание. При воздействии электрического тока в 20 – 25 миллиампер помимо зуда и нагревания участка кожи соприкасающегося с токоведущим элементом вы ощутите сокращение мышц. 50 – 80 миллиампер вызывают сильное сокращение мышц, в некоторых случаях паралич дыхания. 90 -100 миллиампер, при длительном воздействии, является смертельными для человеческого организма, так как вызывают сокращение дыхательных путей, смерть наступает от удушья. Что касается переменного электрического тока то при воздействии на человеческий организм тока силой 0,6 – 1,5 миллиампера ощущается легкое дрожание пальцев, при воздействии 2 – 3 миллиампер дрожание усиливается. При 5 – 10 миллиампер начинаются сильнейшие судороги, сопровождающиеся острой болью в мышцах, при этом еще вполне возможно самостоятельно оторваться от токоведущих элементов. Воздействие тока 20 – 25 миллиампер характеризуется полным параличом, дыхание становиться затрудненным, освободиться самостоятельно практически невозможно. 50 – 80 миллиампер вызывает трепетание желудочков сердца и паралич дыхательных путей. 90-100 миллиампер останавливают сердечную мышцу, наступает клиническая смерть.
Как видите, что постоянный, что переменный ток одинаково опасен для человека и его воздействие может вызвать смерть. Очень много известно случаев, когда по неосторожности, халатности и даже из-за, казалось бы, безобидной шалости люди погибали, получали увечья несовместимые с нормальной жизнедеятельностью, становились инвалидами.
Итогом поражения электрическим током может быть очень много травм: электрический удар, электрический ожог – ожог кожных покровов, схож с термическим ожогом, но заживает в 2 -3 раза медленнее, электрический знак – повреждение участка кожи вследствие воздействия электрического тока, которого кожа огрубевает, но болевых ощущений нет, металлизация кожи – проникновение в кожные покровы раскаленных паров металла, механическим повреждениям, если из-за удара вы упали и столкнулись с каким-либо предметом, электроофтальмии – поражение глаз ультрафиолетом от электрической дуги. И это далеко не все. Ожоги внутренних органов, обгорание кожных покровов, обезвоживание тканей организма вот к чему может привести воздействие электрического тока.
При попытке воровства цветного металла в трансформаторной будке 12-летний мальчик получил электротравму. На левой голени точка выхода. Выжил, внутренние органы не пострадали.
Последствие удара электрическим током определяется сопротивлением человеческого тела в момент удара. Чем сопротивление меньше, тем тяжелее будут последствия воздействия тока на ваш организм. Снижает сопротивление тела алкоголь, наркотические вещества, медицинские препараты. Так же сказывается ваше физическое состояние, усталость, болезнь все это может сыграть ключевую роль впоследствии удара электрическим током. Психическое состояние так же играет важную роль, но сказать определенно, что перевозбуждение нервной системы снизит сопротивление вашего тела нельзя. Дело в том, что ваше психическое и психологическое состояние влияет на результат поражения электрическим током, но в одном случае сопротивление вашего тела может быть снижено, а в другом наоборот повышено, даже если вы испытываете одно и то же чувство.
Электрический ток облегчает и делает нашу жизнь лучше, но стоит нам проявить беспечность, недальновидность, позволить безответственности взять верх над здравым смыслом, даже самые привычные и, казалось бы, безопасные электроприборы начнут представлять смертельную опасность для нас.
…К сожалению, мы не задумываемся над тем, как и сколько мы тратим электроэнергии. Ведь ее можно тратить экономнее! Например, в моей семье мы используем энергосберегающие лампочки, стараемся включать свет только по необходимости, выключаем сразу телевизор после его просмотра. Приборы для освещения используем при наступлении темноты. Вынимаем из розетки зарядные устройства сразу после полного заряжения.
Экономить электроэнергию необходимо, т.к. экономя, мы не только сокращаем затраты, но и улучшаем экологию. Поискав в некоторых источниках информацию, я узнала еще способы экономии электроэнергии:
– Пылесос нужно чистить чаще. Это улучшит его работу.
– Не ставить горячие блюда в холодильник.
– Загружать стиральную машину нужно полностью.
– Не наливать полный чайник ,чтобы заварить одну чашку чая.
Электричество упрощает нам жизнь. Мы не сможем жить без электроэнергии. Когда отключают свет, мы по привычке идем смотреть телевизор или включаем микроволновую печь. Если уже мы привыкли к электроприборам, техники и т.д., то следует меньше тратить электроэнергии!
Гриневская Арина 8 «Г» класс
…Мы живем в богатой энергоресурсами стране России. У нас есть много нефти, газа, лесов, морей, рек и т.д. Раньше люди пользовались всеми ресурсами, не экономя их. Но время показало, что и этим богатствам придет когда-нибудь конец. Энергоресурсы истощаются. Правительство прикладывает много усилий для обучения населения бережливому использованию энергии. В нашей семье используется все современные достижения науки энергосбережения. А именно:
1- Мы пользуемся энергосберегающими лампочками.
2- Не оставляем без надобности электроприборы включенными.
3- Утеплили современными стройматериалами свой дом ,а также теплосохраняющими окнами.
4- В отопительный сезон поддерживаем внутреннюю температуру помещений +18 градусов, + 20 градусов.
Горяинова Мария 8 «В» класс
…Чтобы сберечь планету, нужно бережно использовать ее ресурсы. Каждый день человеку требуется электричество, вода и тепло. В нашей семье мы используем энергосберегающие лампы, включаем свет только по необходимости, используем энергосберегающие бытовые приборы .
Для экономии воды мы пользуемся шаровыми кранами, которые позволяют смешивать воду без дополнительного пролива. Не оставляем включенный кран без присмотра.
Для сохранения тепла в доме мы утепляем окна, делаем непродолжительные проветривания. От каждого зависит здоровье нашей планеты. Мы в силах сохранить питьевые озера, свежий воздух, такими простыми правилами.
Коротин Егор 8 «В» класс
…На нашей планете много разных природных ресурсов , которыми мы, люди, пользуемся , к сожалению, не задумываясь ,что когда-нибудь это может кончиться .
Ведь у всего, как и у человеческой жизни, есть начало и конец. Сейчас, когда многие люди стали задумываться о природной катастрофе и ее последствиях, они осознали необходимость сохранения и сбережения природных ресурсов, таких как вода, газ, электроэнергия и так далее. В данном сочинении хочу поговорить ,в частности, об электроэнергии. К счастью, в наше время придуманы способы ее сбережения.
В нашей семье тоже экономят электроэнергию. Так , мы заменяем все обычные лампочки на энергосберегающие. Включаем все осветительные приборы только после того, как в доме становится не хватать солнечного света, на ночь выключаем все электроприборы из розетки, такие как телевизор, роутер, так как даже в спящем режиме они все равно потребляют электроэнергию. А такие приборы как микроволновая печь и стиральная машина мы отключаем от питания сразу же после пользования ими. Также мы протираем все люстры от пыли, ведь она снижает яркость освещения довольно существенно, а если яркости не хватает , то приходится включать дополнительные приборы , что увеличивает потребление электроэнергии.
Очень хочется, чтобы все люди на земле понимали важность сбережение природных ресурсов, ведь именно таким способом мы сможем продлить жизнь человечества на нашей планете.
Немолочнов Даниил 8 «Г»
…Каждый грамотный человек знает о необходимости рационального потребления энергии в квартире, доме, в масштабах города для:
1) Для сохранения окружающей среды.
2) Для сохранения природных ресурсов, для будущих поколений .
3) Для улучшения условий проживания.
4)И даже для экономии бюджета семьи.
Поэтому так важно энергосбережение, как задача глобального характера, а все же она зависит от каждого из нас. В моей семье сложилась целая система. А начало было положено с внедрения энергосберегающих лампочек и рациональных покупок бытовых электроприборов, которые служат потребностям конкретно нашей семьи. Без необходимости мы не оставляем электроприборы включенными, так же само освещение в квартире правильно спланировано по зонам и для этого была переделана система электропроводки и розеток. А постоянный уход с мамой во время уборки за окнами и лампочками тоже дает свой эффект. Дом, в котором мы живем, тоже построен грамотно и сохраняет тепло, поэтом не нужно включать дополнительный обогрев полов или комнат зимой и осенью. У меня даже стоит на столе лампа для учебы, которая экономична и использует LED-технологию.
Когда мы покупаем что-то новое из электрических приборов, обязательно учитываем их энергопотребление. А когда вся семья на две недели уезжает на отдых, отключаем все приборы из сети. А так же окна у нас оформлены так, что максимально пропускают дневной свет, чтобы не затрачивать лишнее освещение. Я так же не оставляю телевизор и компьютер в режиме ожидания, если не использую. Такая культура быта семьи, разумная экономия электроэнергии, дает большую пользу не только в экономии бюджета, своими действиями снижаем. Все зависит от вклада каждого из нас, а бережное отношение к природе, влияет на улучшение всех процессов жизни экосистемы: человек-животные-природа Земли.
А еще мы запланировали сходить в субботу, 3 сентября, в сквер Энергетиков, так как в Калининграде пройдет первый Всероссийский фестиваль энергосбережения «Вместе ярче!». Там будут квест-игры, обучат редкой технологии «мини-сад» в лампочке и покажут мастер-класс «Умелые ручки», как сделать из старых радиодеталей сувениры. Интересно будет нам послушать и музыкантов, которые не используют электроусилители. Ведь как ты относишься к природе ,так и природа относится к тебе.
Спасская Ева, 8 «А» класс
Энергосбережение в моей семье.
Сейчас очень часто говорят об экономии электроэнергии. Энергия – это сила, приводящая предметы в движение. То есть энергия необходима для того, чтобы начать какое-либо движение, ускорить перемещение, что-то поднять, нагреть, осветить. Само слово «ЭНЕРГИЯ» – какое-то на первый взгляд нематериальное. Не увидеть, не потрогать! Однако ничто вокруг нас не совершается без участия этой самой энергии. Человек изобрел много способов, чтобы заставить механические устройства делать полезную работу с помощью энергии: в домах воду на верхние этажи поднимают насосы водонапорных станций, которые потребляют энергию; согревают дома – теплоэлектроцентрали, для работы которых тоже требуется энергия; освещение квартир; работа разнообразных электроприборов: пылесосы, холодильники, телевизоры и др. Энергосбережение – это не только сэкономленные деньги семейного бюджета, это и забота о тех, кому предстоит жить после нас на планете Земля, это забота о наших детях.
В нашей квартире используется три вида энергоресурсов – электричество, тепло и горячая вода. Оплата за эти ресурсы является необходимым расходом семейного бюджета. Можно ли уменьшить эти расходы, используя энергоэффективные идеи?
Идея №1. Экономим электричество. Электричество в квартире используется для освещения, приготовления пищи и работы бытовых электрических приборов Максимально пользуемся солнечным светом. Письменные столы расположены поближе к окну, чтобы делать уроки и читать при дневном свете.
Идея №2. Применяем энергосберегающие лампы. Энергосберегающая лампа и лампа накаливания дают одинаковое количество света, при этом энергосберегающая лампа потребляет в пять раз меньше электричества. У нас в квартире я насчитал 31 энергосберегающих ламп. Они потребляют электроэнергии, как 6 ламп накаливания.
Идея №3. Электроприборы никогда не работают впустую. Теплый пол, на который уходит много энергии, работает только тогда, когда мы дома. Это достигается благодаря умной системе управления. Много электрических приборов используется каждый день на кухне. Если использовать их правильно, то можно тратить меньше энергии.
Духовка не должна быть слишком большого размера. Готовить пищу нужно в накрытой крышкой посуде, а почти готовую кашу можно оставить на горячей выключенной плите, чтобы доварилась.
Очень важно правильно пользоваться холодильником: не оставлять открытой дверцу и не ставить в него горячие продукты, а замороженные продукты перед приготовлением нужно разморозить.
Идея №4. Правильно используем тепло – утепляем квартиру. Тепло используется для отопления квартир с помощью батарей. Об утеплении квартиры нужно позаботиться во время строительства или ремонта, используя утеплитель и современные окна. Утепление квартиры сохраняет не только тепло зимой, но и прохладу летом.
Горячая вода используется для мытья посуды, стирки белья и принятия ванны.
Идея №5. Воду расходуем бережно. Для этого используем современные однорычажные или бесконтактные смесители, которые сами выключаются. Не забываем выключать воду, когда чистим зубы.
Помним, что на мытье посуды в посудомойке или в тазу нужно намного меньше горячей воды. Перед запуском посудомоечной и стиральной машинки загружаем ее максимально, чтобы прибору не приходилось работать дважды.
Идея №6. Не допускаем нагревания воды до температуры, выше необходимой.
В душе пользуемся смесителями, которые сами контролируют температуру воды. При стирке выбираем программу с самой маленькой температурой.
Годляускас Мариюс
8 «Б» класс.
ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В МОЕЙ СЕМЬЕ
Экономия электроэнергии – крайне важный аспект жизни современного человеческого общества, затрагивающий и производственную сферу, и быт каждого отдельно взятого индивидуума.
В нашей семье 4 человека и каждый из нас знает способы экономии электроэнергии. Первый и самый простой эффективный способ экономии электричества в доме – это замена ламп накаливания на энергосберегающие люминесцентные или более дорогие самые высокоэффективные светодиодные. Если это сделать, то только освещение станет в 6-10 раз менее потреблять электрической энергии. А, кроме того, эти лампы служат минимум в 8 раз дольше, а это дополнительная выгода.
Второй способ: При покупке электроприборов и бытовой техники наша семья уделяет большое внимание ее энергоэффективности. Например стиральная машина А++ класса позволяет экономить до 20% электроэнергии по сравнению с аналогичными моделями класса А. Так же самым «прожорливым» из бытовой техники в доме является холодильник . Так как наш холодильник можно не размораживать , он тратит намного меньше электроэнергии. Так же холодильник следует ставить подальше от любых приборов, выделяющих тепло и особенно от радиаторов отопления.
Третий способ: Не оставлять компьютер, телевизор и другую технику в режиме ожидания, т.к. даже в таком режиме она потребляет электроэнергию. Такими способами мы экономим электроэнергию и советуем другим прислушаться.
Старостина Алена, 8 «Г» класс
Зачем нужно экономить электроэнергию
Электроэнергия играет одну из важнейших ролей в нашей жизни. Ели подумать, без неё мы не сможем ступить ни шагу! Ведь именно благодаря электричеству в наших домах вечером включаются лампы, а на улицах – фонари. По сути, электричество – это наш второй после Солнца свет, электричество – уже почти необходимость и неотъемлемая часть нашей жизни. Если бы электроэнергия внезапно исчезла, это событие напомнило бы по масштабам настоящий апокалипсис!
Но если электричество так важно для нас, что нужно сделать, чтобы избежать катастрофы? Ответ кроется в простой экономии. Ведь если каждый человек станет делать самые несложные вещи, то затраты на производство электроэнергии уменьшились бы в разы! Подумайте, так ли много времени вы потратите, выключая за собой свет в комнате? Много ли усилий приложите, не оставляя дома работающий телевизор или не забывая заряжающиеся гаджеты на ночь? Совсем нет! А, как известно, копейка рубль бережёт, и все вместе мы сможем изменить мир к лучшему.
Алексюк Анна, 8 «Б» кл.
Сохранять энергию необходимо. Это факт, о котором мне иногда приходится напоминать своей семье. «Выключи телевизор, когда выходишь из комнаты, это что, так сложно?» и так далее. Иногда они слушают, иногда нет, задавая вопрос «Зачем?». Ответ у меня есть. Природу нужно защищать, и это уже второй факт в тексте.
Да, я защитник природы! «Зелёная». Да, я поддерживаю Гринпис и WWF. Участвую в их акциях и движениях, в которых имею возможность поучаствовать. И не вижу в этом ничего плохого.
Один из слоганов Гринпис гласит: «Береги только то, что тебе необходимо». Это значит, что нужно выключить свет, выходя из комнаты. Купить энергосберегающую лампочку. И холодильник с высоким уровнем экономии энергии. Это просто.
Раз в год, в конце мая, я призываю свою семью принять участие в «Часе Земли». Эта акция WWF призывает людей выключить свет в доме на один час. Посидеть при свечах или отправиться на прогулку. Ничего сложного, а Земле станет лучше.
Природу нужно беречь, потому что это единственное, что есть у человечества.
Киселева Анастасия, 8 «Б» кл.
«Вклад моей семьи в энергосбережение»
Энергия – удивительное явление. Ею пропитан наш мир. Энергия может находиться в людях и животных, в камнях и растениях, в ископаемом топливе, деревьях и воздухе, в реках и озерах. Энергия поднимает в космос ракеты, движет автомобилями, кораблями и самолетами, зажигает миллионы огней больших городов. Энергия дает нам свет, тепло, связь. И чем дальше в своем развитии продвигается человечество, тем больше ему нужно энергии. Поэтому нам нужно делать всё возможное, чтобы сберечь её. Мало кто в наше время представляет свою жизнь без энергии. Вы бы смогли прожить без света, воды, связи и многого другого?
Наша семья не понаслышке знает о том, что нужно беречь электроэнергию еще и потому, что мой папа уже 13 лет работает в городских сетях «Янтарьэнерго» электромонтером. У моего папы очень сложная, опасная и тяжёлая работа. Иногда, когда папа приходит после работы, я расспрашиваю его о том, откуда берётся энергия. Перед тем, как попасть к нам в дом она проходит долгий путь сначала от атомной станции, гидростанции, электростанции и теплостанции, отправляется в трансформатор, где её преобразовывают, затем в городскую подстанцию, где её распределяют по всему городу, ну а потом уже в наши дома. Зная этот вопрос изнутри, мне бы ещё больше хотелось, чтобы люди берегли энергию. Ведь для этого надо всего лишь знать несколько простых правил:
1) Всегда выключайте свет, выходя из комнаты.
2) Используйте столько воды, сколько надо, чтобы вода не текла просто так.
3) Мойте электрочайник от накипи, так он потребляет меньше энергии.
4) Выключайте электроприборы из розеток.
5) Отодвиньте холодильник от стены, он использует так гораздо меньше энергии.
6) Поставьте в своем доме энергосберегающие лампы.
Соблюдая эти простые правила, мы можем сберечь очень много энергии, и моя семья старается эти правила выполнять.
Переехав в другой город, другую квартиру, моя семья столкнулась с неизбежной необходимостью экономии. Стараясь сберегать, как можно больше, тратя при этом как можно меньше, мы не обошли стороной вопрос об энергосбережении.
Нашими первыми решениями стали покупка светодиодных лампочек и замена ими обычных. Плюсами таких лампочек, с зачастую необычными формами, являлись не только сравнительно невысокая цена, но и реальная экономия энергии. Причём свет светодиодных ламп был ничуть не хуже обычных, а освещал каждую комнату хорошо и ясно. В некоторых комнатах с большими люстрами мы ставим не столько лампочек, сколько помещается, а именно то количество, которое необходимо для достаточного освещения комнаты.
Также моя семья не забывала соблюдать элементарные правила по энергосбережению: выходя – выключай за собой свет, не злоупотребляй электричеством и никогда не оставляй розетки работающими надолго. Нельзя забывать о розетках и проводах: мы везде ставим удлинители так, чтобы из одной розетки могло одновременно работать несколько гаджетов. На ночь удлинители всегда отключаются. Эти простые правила энергосбережения помогли моей семье сэкономить, а также почувствовать всю актуальность этой темы.
Жданович Елена, 10 «А»
Моя семья очень ответственно относится к энергосбережению. Везде в доме стоят энергосберегающие лампочки. Они понижают расход энергии в отличии от своих предшественников. Но они не только понижают налог на энергию, но и помогают природе. Если город затрачивает мало энергии, то государству не приходится вырубать леса и на их месте строить атомные электростанции, которые, по сути дела, являются потенциально опасными объектами для всего живого. Экономия энергии – это большой вклад в сохранение окружающей среды. Понижается концентрация вредных веществ в воздухе, снижаются затраты на газ для теплоэлектростанций.
Экономия –это в первую очередь экономия бюджета. В моей семье пытаются даже днём не пользоваться светом. Ставим большие и светлые окна.
Энергосбережение –это сохранение, охрана и предотвращение избыточных и ненужных потерь.
Многие люди ставят солнечные батареи или ветряные станции. Они пытаются снизить налог и и затраты. Ставят в подъездах датчики движения.
Я считаю, что моя семья вносит хоть и не большой вклад в энергосбережение, но значимый.
Марченков Иван, 10 «А»
В нашей стране активно обсуждают тему об экономии энергии. Сегодня мы активно используем электричество, энергия движет машины, заставляет работать приборы, даёт тепло и свет. Всем стоит задуматься, как стоит снизить энергозатраты. Ведь из-за этого уменьшается количество полезных ископаемых, и увеличивается угроза изменения климата. Если мы начнём проводить исследования расхода энергии, то мы сделаем свою жизнь более экономичной для себя и окружающей среды.
Мы семьёй решили сделать свой вклад в энергосбережение. Мы вступили в акцию: «Сбереги энергию – сохрани планету!». Мы проводили исследование измерения потребления электроэнергии с помощью специальных приборов, применяя способы электросбережения. Нам потребовалось немного: днём мы старались проводить больше времени на природе, по вечерам освещали комнаты свечами, механическую работу заменили на мышечную энергию, из наших кранов без необходимости не текла вода. В течение недели никто не включал телевизор, работа на компьютере уменьшилась.
Если каждая семья сделает такой вклад в энергосбережение, то снизится угроза изменения климата.
Литвинчук Анастасия, 10 «А»
Всем нам хорошо известно о существующей в наше время проблеме нехватки некоторых ресурсов, а конкретно энергии, что не является удивительным. Ведь в каждом доме, в каждой квартире есть свет, а в большинстве случаев встречаются электрические плиты, чайники, утюги, кофеварки и другие бытовые приборы, работающие с помощью электричества. Даже улицы города по ночам освещаются фонарными столбами.
Многие люди даже не задумываются о том, что количество потребляемой ими энергии можно существенно сократить. К примеру, в моей семье принято всегда выключать за собой свет и вытаскивать из розеток все зарядные устройства, ведь они тоже потребляют электроэнергию, даже когда не используются по назначению. Также важно выключать все электрические приборы и вытаскивать провода из розеток, если квартира остается пустой на длительное время.
Таким образом, количество энергии, потребляемой моей семьёй, сокращается в несколько раз, что, кончено, несущественно по сравнению с остальной частью населения, но всё-таки это наш маленький вклад в энергосбережение всей страны.
Шавкуненко Диана, 10 «А»
Все мы знаем, что такое энергосбережение. Но каждый ли из нас понимает и использует это понятие на практике? Конечно, нет. Я и мои близкие не исключение, поэтому хочу рассказать об использовании электричества на примере своей семьи.
Семья у меня большая. Состоит из мамы, папы, младших брата и сестры. Представьте, сколько электричества нужно этой компании для обычного существования каждый день!? Папа, например, пользуется компьютером для работы и постоянно его заряжает, сестра после школы всегда смотрит телевизор, а брат ставит свои электронные игрушки на зарядку. Я же в этой семье, к сожалению, главный «поедатель» электричества. Хоть и не смотрю телевизор, но очень часто использую компьютер, заряжаю электронную книгу и телефон, а комнат в доме очень много и практически во всех горит свет. Вы, наверное, подумаете, что мы много платим по счетам за электроэнергию. Но это не так. Я просто еще ничего не рассказала про свою маму.
Это именно тот человек, который спасает нашу семью от «антиэнергосбережения». Помимо отслеживания всех финансовых затрат в семье, она всегда ещё следит за тем, чтобы в комнатах был выключен свет, кода никого нет, чтобы телевизоры не работали, когда ими не пользуются, а в доме вместо простых лампочек были использованы энергосберегающие. Её действия и поведение можно по-настоящему назвать вкладом в энергосбережение. Не знаю: у всех ли мамы такие замечательные, как у меня? Но даже если это не так, то в первую очередь каждый из нас должен задуматься: а какой я внёс вклад в энергосбережение моей семьи?
Горбунчикова Екатерина, 10 «А»
Энергосбережение – это важный процесс для всех семей и нашего города. Для того чтобы осветить наши дома, обеспечить нас электричеством, которое в наше время жизненно необходимо людям, требуются большие усилия и много работы. Мы не должны попусту тратить энергию, нам нужно использовать её с умом, по возможности экономить любыми способами.
Моя семья вносит большой вклад в энергосбережение. Мы покупаем энергосберегающие лампочки для освещения всех комнат, кухни и коридора. Выходя из какой-либо комнаты, мы обязательно выключаем свет, а также не включаем его, когда есть возможность обойтись без него. Перед сном мы выдергиваем из розеток все удлинители и шнуры, кроме того, который принадлежит холодильнику. Мы стараемся чаще греть воду в алюминиевом чайнике на плите, нежели в электрическом чайнике. Моя семья очень редко смотрит телевизор, и это очень помогает нам экономить.
Мы очень надеемся, что наши небольшие попытки сэкономить энергию приносят какую-то пользу нашему обществу.
Клёнова Алина, 10 «А»
«Вклад моей семьи в энергосбережение»
«Моя семья плохо относится к энергосбережению, сама того не замечая. У меня в семье есть маленькие дети, поэтому всю ночь горит свет, чтобы они не боялись.
Так же у меня компьютер работает большую часть суток.
Из всего, что относится к вопросу сбережения – это энергосберегающие лампочки у нас в доме.
Так, что я считаю, что моя семья очень плохо относится к энергосбережению.»
Бурдынов Александр, 10 “Б”
«В наше время мало кто задумывается об энергосбережении, а ведь действительно это важно для будущего страны.
Наша семья, так или иначе, старается экономить и сберегать электричество (энергию). Для этого мы покупаем специальные лампочки – энергосберегающие. Так же стараемся, когда уходим, выключать все приборы из розеток, не включать свет там, где мы не находимся.
Внесите вклад в будущее страны: берегите электричество!»
Николаева Амина, 10 “Б”
«В нашей стране особое внимание уделяется такой проблеме как сбережение энергии. Существует множество способов для решения этой проблемы, которые я и моя семья стараемся использовать.
Например, у нас в доме стоят датчики движения, которые включают свет тогда, когда он действительно нужен. А также мы используем энергосберегающие лампочки.
К сожалению у нас не всегда получается экономить, потому что в нашей квартире много различных приборов. Но я считаю, что если каждый человек хотя бы чуть-чуть сэкономит, то в масштабах всей страны и всего мира это окажет очень большое положительное воздействие.»
Подольский Роман, 10 “Б”
«Моя семья особо не вносит вклад в энергосбережение, ведь мало кого волнует будущее планеты. И если кто-то и сберегает энергию, то только чтобы не платить лишние деньги. Я считаю, что такое отношение носит неправильный характер, поэтому пытаюсь сберегать энергию, если это возможно. Например, если вечером мой телефон имеет заряд, близкий хотя бы к 80%, я не ставлю его заряжаться всю ночь, и только утром ставлю телефон на зарядку до 100%, ведь это значительно экономит энергию, если делать так каждый день. Возможно, мой вклад в энергосбережение не так уж и велик, но я все равно буду сберегать энергию ради сохранения планеты и нашего будущего!»
Коптев Никита, 10 “Б”
Вклад моей семьи в энергосбережение.
Люди живут на земле уже более 2000 лет. Мы пользуемся ее ресурсами – сжигаем газ, добываем нефть, уголь, вырубаем леса. Но ресурсы нашей планеты не бесконечны. И только последние сто лет люди начали задумываться об энергосбережении. Постепенно мы переходим на энергосберегающие технологии. Заводы начинают производить технику, которая потребляет меньше энергии. Вместо обычных лампочек используются энергосберегающие лампы. В тех местах, где требуется постоянное освещение, установлены солнечные батареи. Например, на пешеходных переходах, на улицах города фонари автоматически выключаются при наступлении утра.
Каждая семья может помочь в энергосбережении. Наша семья тоже экономит энергию. Мы не забываем выключать свет и электронные устройства, если ими не пользуемся. Все лампочки в моем доме энергосберегающие. Они хорошо светят, дольше служат и потребляют меньше энергии. Для освещения темного коридора у нас стоит датчик движения. Свет загорается только если кто-то проходит. Если хорошая погода, мы стараемся проводить время на улице, а не дома у компьютера.
Я думаю, что моя семья делает все, что в наших силах, для экономии энергии. И если каждый человек будет следовать несложным правилам энергосбережения, то мы сохраним планету для будущих поколений.
Мартишонок Евгений 6 «А»
Об экономии энергии.
Первое, что приходит в голову, когда речь заходит об экономии энергии – экономия электричества дома для уменьшения денежных расходов. Родители с самого детства учат нас не забывать выключать свет, когда он не нужен, обесточивать электрические приборы из розеток. Думаю, что если посчитать, то страна экономит огромное количество энергии благодаря таким людям.
Но экономия не заканчивается мелкими домашними привычками. Существует множество способов, помогающих более глобально экономить невозобновимое топливо, а значит и энергию. Например, солнечные батареи и электростанции, работающие на энергии приливов и отливов. Они уменьшают нагрузку на более дорогие и «грязные» электростанции. Кстати, если в Сахаре разместить солнечные батареи, то полученной энергии хватит, чтобы обеспечить электричеством всю Евразию, единственная проблема – транспортировка этой энергии.
А одним из способов экономить «черное» топливо станет постепенный переход на электромобили, что более выгодно, чем использование обычных машин.
Так для чего же нужно экономить энергию? Ответ на этот вопрос знают все школьники. Все мы прекрасно понимаем, что сжигание угля не может продолжаться вечно, газ тоже скоро перестанет гореть дома на кухне. К тому же без отходов на электростанциях не обойтись, глобальное потепление скоро постучит в дверь, но ведь никто, уверена, не хочет захлебнуться талой водой постепенно плавящихся ледников. И пусть не всем суждено стать учеными, которые, возможно, решат энергетическую проблему, все мы можем следовать старым добрым советам наших родителей. Поэтому не забывайте выключать вовремя свет, ладно?
Сидорова Алиса 11 «В»
Электроэнергия играет важную роль в быту современного человека,
сопровождая его повсюду. Каждый из нас пользуется лифтами, бытовой
техникой, банкоматами, компьютерами — все эти и многие другие привычные
каждому вещи, облегчающие нашу жизнь, не способны функционировать без
постоянного электроснабжения. При этом количество электроприборов,
окружающих нас, не становится меньше, оно постоянно увеличивается из
года в год. Электрический свет, тепло, горячая вода, столь необходимые
для полноценного уюта и комфорта в доме, также поступают к нам благодаря
электроэнергии.
Делая свою жизнь комфортней, человек все более становится зависимым
от электроснабжения. Любые отключения электроэнергии, пусть даже и
кратковременные, имеют негативные последствия. Особенно это ощущается
загородом в коттеджных и дачных поселках. При этом нельзя забывать о
промышленных и социально значимых объектах, в которых наличие
электроэнергии является необходимостью.
Для надежного и качественного электроснабжения используются источники
резервного электропитания, такие как генераторы и электростанции. Они
обеспечивают нуждающиеся в качественном электроснабжении объекты, где бы
те не находились. В этом и заключается основное достоинство источников
резервного электроснабжения, как альтернативы. Поэтому все больше людей
задумываются о приобретении дизельных электростанций, что позволяет быть
независимым от местных электросетей.
Дизельные электростанции имеют широкую область применения и широкий
спектр мощностей, что позволяет всегда подобрать именно ту модель,
которая будет соответствовать необходимым требованиям.
Электрическая энергия является важной составляющей нашей повседневной жизни. Практически невозможно представить себе день современного человека без использования в том или ином виде электрической энергии. Она применяется во всех сферах и отраслях жизнедеятельности человечества: быт, транспорт, промышленное производство, сельское хозяйство, наука, культура и полеты в космос. Более того, сфера использования электричества с каждым годом расширяется. Потребление электрической энергии человечеством с каждым годом растет в геометрической прогрессии, что вызывает за собой одну из экологических проблем: нехватку ресурсов. В связи с этим учеными сейчас разрабатываются варианты добычи электроэнергии из неисчерпаемых источников. К ним относятся энергия Солнца, ветра, приливов и отливов (то есть вызывающая их гравитация Луны), гидроэнергия. Но пока растущие энергетические потребности человечества в основном обеспечивают три вида электростанций, производящих энергию. Это тепловые (ТЭС), гидроэлектростанции (ГЭС) и атомные (АЭС) электростанции. Следует заметить, что более половины всей производимой в мире электроэнергии вырабатывается тепловыми электростанциями, а атомные и гидроэлектростанции производят примерно равное количество энергии. В последнее время наблюдается тенденция увеличения числа атомных электростанций и количества производимой на них энергии. Это можно объяснить довольно низкой себестоимостью электроэнергии, получаемой на АЭС. Впрочем, рядовому потребителю электроэнергии эти процессы незаметны – до него электроэнергия доходит в виде электрического тока, который он измеряет в киловатт-В-час и кратных единицах.
Сегодня без электроэнергии мы не можем представить свою жизнь, а ведь совсем еще недавно оно казалось страшным непонятным миру открытием. Некоторое время электроэнергия в принципе была доступна единицам, тогда, как сейчас о том, как обойтись без нее вряд ли кто знает.
Электрические провода, кабели, линии передач – все это прочной паутиной опутало жизнь городов и целых стран сегодня. На работе электроэнергии строится связь, не только телефонная, но Интернет, телевидение и даже работа почты, такого старинного вида деятельности, без электричества сегодня невозможна. Однако ток, хоть и приносит огромную пользу человечеству, все же таит в себе массу проблем и опасностей.
Электричество – не игрушка. Так учили нас с детства родители и воспитатели детского сада. Но чаще угрозу нашему здоровью несет не сам ток, а наше неправильное обращение с электроприборами. Это, например, касается заземления.
Заземление представляет собой устройство, соединяющее электроприбор с заземлителем, в качестве которого чаще всего выступает поверхность нашей с Вами планеты. Заземлитель обязательно должен быть из электропроводного материала, чтобы блуждающие токи или скачки электричества не нанесли вред электроприбору и здоровью его хозяина. Значит для того, чтобы знать, что Вы «защищены» от электричества, Вам нужно быть уверенными в том, что заземление работает правильно. Проверить же это может измеритель сопротивления заземления.
Этот прибор используется для определения сопротивления заземлителя. Ведь, как известно, от электропроводности (чем она выше, тем лучше) напрямую зависит работа заземлителя. А вот электропроводность, в свою очередь, зависит от сопротивления, и чем оно меньше, тем проводимость тока средой выше. Значит измеритель сопротивления тока предназначен для определения электропроводности канала-заземлителя, что помогает сегодня обеспечить нормальную работу большинства электроприборов.
Также избежать проблем с электричеством позволяют сегодня испытания кабелей на сверхнизкой частоте. Именно эта процедура помогает избежать проблем с перебоями электроэнергии в работе проводов и передаточных устройствах. Испытания кабелей на сверхнизкой частоте проводятся сегодня с помощью специальных проборов, позволяющих не повреждать структуру испытуемого образца во время опыта.
Вот всего лишь несколько способов, с помощью которых человек сегодня «укрощает» не всегда послушное ему электричество.
Трудно найти человека, не знающего об электричестве. Даже в масштабах всей планеты, не говоря уж о развитых странах. Мы пользуемся им буквально везде и всегда. Трудно представить нашу жизнь без электрического света, освещающего все города мира; без электрических двигателей, приводящих в движение великое множество разнообразных машин и устройств; без радио, телевизоров и магнитофонов, без компьютеров, что так облегчили нашу с Вами жизнь!
Но ведь когда-то все было иначе, когда человечество еще не умело использовать электроэнергию. Электричество, как явление, известно человечеству с древних времен. Еще со школы мы прекрасно помним историю о древнегреческом философе Фалесе Милетском, который натирал янтарь шерстью или мехом, заряжая его статическим электричеством и показывал чудеса с притягиванием к нему кусочков бумаги, волос, пыли и прочего мелкого мусора. Но тогда это было лишь забавное развлечение, и, конечно, пылесос изобрести не удалось. Однако эти развлечения подарили Его Величеству Электричеству имя. «Янтарь» по-гречески звучит как «электрон».
Однако древние люди придумали и более серьезное применение электричеству. В Египте были найдены чаши, являвшиеся простейшими гальваническими элементами. Достаточно было только залить в них лимонный сок. А в древней Месопотамии люди научились выполнять золочение и серебрение методом гальванизации, используя ток от простейших гальванических батарей.
Как мы видим, человечество издревле стремилось приручить электричество. Наверное с того самого момента, как первобытные люди увидели молнию.
Несмотря на древние электротехнические изыскания, человечество очень долгое время не имело никакого понятия об электрическом токе. Лишь с 15 века началось постепенное изучение этого явления. За четыре века человечество шагнуло далеко вперед и к концу века 19 научилось использовать постоянный ток. Были построены первые генераторы и двигатели постоянного тока. Была изобретена лампа накаливания. В ВУЗах всего мира начали преподавать электротехнику.
Но перед учеными того времени встала неразрешимая задача. Как передать электричество на большие расстояния? Стоило только электроэнергетике попытаться выйти за пределы лабораторий, как оказалось, что потери мощности при передаче на значительные расстояния столь велики, что использование электричества не представлялось возможным.
Казалось, молодая электроэнергетика зашла в тупик. Но ведь сейчас электричество передается на тысячи километров! Как был найден выход из тупика? Все очень просто. Как это бывало не раз в мировой истории, нашелся гений. Ученый, который смог найти решение неразрешимой задачи.
Имя его – Михаил Осипович Доливо-Добровольский.
Основатель основ современной электротехники.
Михаил Осипович родился 2 января 1862 года в Гатчине в многодетной дворянской семье. Родители Михаила, люди дальновидные, стремились дать детям лучшее образование. Они с самого детства прививали старшему ребенку – Михаилу любовь к знаниям и стремление учиться.
В 1873 году семья Доливо-Добровольских переехала в Одессу, где Михаил Осипович окончил реальное училище с прекрасными оценками. В 1878 он поступил в Рижский политехнический институт. Уже тогда Михаил обнаружил в себе тягу к тому разделу физики, что именовался «электротехника».
Михаил Осипович всегда обладал революционным мышлением. По любой проблеме, на любую тему у него имелось собственное мнение, всегда подкрепленное весомыми фактами и незаурядным умением вести диспут. Неудивительно, что молодого студента занесло в революционный кружок рижского студенчества.
После убийства Александра II, 1 марта 1881 года, по Российской Империи прокатилась волна репрессий. Не обошла она стороной и Доливо-Добровольского. За участие в революционном кружке его исключили из института без права поступления в какое либо высшее учебное заведение России.
Казалось бы, высшее образование стало недосягаемым. В пору было отчаиваться. Но Михаил Осипович слишком сильно жаждал знаний, чтоб такая досадная неприятность остановила его. Он не задумываясь перебрался в Германию, где поступил в Дармштадтское высшее техническое училище, в котором впервые в истории была создана кафедра электротехники. Неудивительно, что Доливо-Добровольский выбрал именно это училище для продолжения обучения. Там он обучался на машиностроительном факультете, изучая специальный курс электротехники.
Необходимо отметить, что электротехника того времени изучала в основном постоянный ток, с пренебрежением относясь к технике переменного тока. Михаил Осипович со всей прилежностью отучился в Дармштадте, в совершенстве изучив постоянный ток. Но революционный образ мышления не давал гению покоя. Он глубоко верил, что потенциал переменного тока еще не раскрыт.
Великий изобретатель
Первое свое серьезное изобретение Михаил Осипович сделал на последнем курсе в Дармштадте. Он усовершенствовал схему пуска двигателей постоянного тока, использовав пусковой реостат. Это изобретение позволило уменьшить пусковые токи и, соответственно, облегчить пуск двигателей больших мощностей и под нагрузкой. Благодаря этому усовершенствованию электропривод на постоянном токе получил мощный толчок в развитии.
Окончив училище с высшими оценками, Доливо-Добровольский занял должность ассистента в основанной при кафедре электротехнической лаборатории. Руководил лабораторией его учитель, профессор Эразм Киттлер.
Получив возможность самостоятельно работать, Михаил Осипович с рвением принялся за изучение электричества. Люди, которым посчастливилось работать с ним, были глубоко поражены его работоспособностью и энергичностью, почти фанатизмом в исследованиях. За несколько лет работы в лаборатории Михаил Осипович написал множество статей для журнала «Электричество», а так же сделал два крупных изобретения в области электрохимии.
В 1887 году Доливо-Добровольский был приглашен во «Всеобщую компанию электричества», всемирно известную AEG.
Теперь в его распоряжении оказались такие производственные и человеческие мощности, что гений смог реализовать свои самые смелые идеи. По началу, он работал в основном над усовершенствованием и разработкой приборов постоянного тока. В этом направлении он сделал достаточно много изобретений, чтобы обеспечить AEG лидирующие позиции на рынке электротехники.
Но мы помним, с какой проблемой к тому времени столкнулась мировая электроэнергетика. Помнил об этом и Михаил Осипович. Еще со студенческих времен он размышлял над возможностью передачи электроэнергии на большие расстояния. Стоит оговориться, что в тот момент многие ученые обратили свои взоры к переменному току, после того, как Павел Николаевич Яблочков продемонстрировал известную «свечу Яблочкова». Питалась она переменным током. Тут же появились первые генераторы переменного тока, которые весьма заинтересовали Доливо-Добровольского.
Поэтому, как только ему на глаза попались статьи итальянского физика Галилео Феррариса о вращающемся магнитном поле, он принялся за работу. Эти статьи послужили своего рода спусковым крючком для мысли русского изобретателя, дали тот толчок, которого он искал уже несколько лет. Как известно, таким же толчком данные статьи послужили и для известного электротехника Николы Тесла. Тот в результате создал двухфазную систему переменного тока, включавшую в себя двухфазные генераторы и двигатели.
Но Тесла не рассмотрел других вариантов многофазных систем. И совершил большую ошибку. А вот Доливо-Добровольский сумел увидеть более выигрышную конструкцию. Оставаясь верным своему методу работы – придумать рабочую гипотезу, а затем решать инженерные задачи на ее основе – Михаил Осипович добился потрясающих результатов. С 1888 по 1891 год он работал над новой идеей денно и нощно, ни на день не отрываясь от исследований. Однако гениальный ученый не забыл и о другой стороне вопроса – как донести свои изобретения до всего мира, как доказать достоинства своей системы.
И вот что у него получилось.
В 1891 году посетителей Франкфуртской электротехнической выставки встречал искусственный водопад. Воду в нем качал насос, приводимый в действие асинхронным электродвигателем мощностью 100 лошадиных сил! Невиданная для тех времен мощность, при весьма скромных габаритах самого двигателя. Но самым удивительным было другое. Источник электричества находился в местечке Лауффен, в 175 километрах от Франкфурта! Расстояние, которое энергетика того времени и представить себе не могла. Электричество передавалось высоким напряжением в 8500 Вольт, проходя две трансформации – повышающую и понижающую. При всем этом КПД системы составил заоблачные 77,4%!
Это был потрясающий успех. Весь научный мир всколыхнулся. Десятки умов задумались, от чего же не им первым пришла в голову эта идея? Обиднее всех было Николе Тесла, ведь трехфазная система по всем показателям превосходила его, двухфазную.
Гениальный ученый не только доказал возможность осуществления электропередачи на большие расстояния, но и изобрел все необходимые для этого устройства. Это и асинхронный двигатель, который к тому моменту уже обзавелся «беличьей клеткой», и трехфазный генератор, и трансформаторы. Но главным изобретением стал Трехфазный ток. Михаилу Осиповичу удалось найти наиболее выигрышную конфигурацию многофазной системы, по которой теперь работает вес мир. Доливо-Добровольскому удалось решить самую большую проблему электротехники. Ему удалось привести электричество в каждый дом.
Тогда же, во время выставки, Михаил Осипович открыл емкостную, а чуть позже и индуктивную составляющую электрического тока. Уже тогда он догадался, что эти составляющие станут серьезным препятствием в использовании переменного тока высокого напряжения для передачи электроэнергии на большие расстояния.
Последующие годы прошли для изобретателя не менее продуктивно. Он сделал десятки открытий и сотни изобретений. Сколько же он написал научных статей и вовсе трудно представить. Михаил Осипович работал на износ, не обращая внимания на все ухудшающееся здоровье. Ему было мало сделанного, ему хотелось донести до человечества все свои идеи, ему нужно было перевернуть мир.
Огромную часть своих сил ученый потратил на пропаганду применения трехфазного переменного тока. Он провел несчетное количество бесед, научных диспутов, конференций, пока противников трехфазной системы просто не осталось. Участники таких бесед рассказывали, что Михаил Осипович всегда готов был выслушать обоснованные возражения и был готов их обдумать и усвоить те полезные мысли, которые в них находил. Но он терпеть не мог возражений необоснованных. Таких противников Доливо-Добровольский разносил в прах глубоко саркастическими замечаниями, облечёнными при этом в исключительно корректную внешнюю форму, ведь он был дворянином и не мог позволить себе размениваться на ругань.
Изобретатель всегда был готов помочь своим коллегам, в особенности молодым инженерам. Он просто не мог устоять передать при возможности свой опыт молодому поколению! И частенько Михаил Осипович помогал молодым не только советом. Он всегда вникал в трудности молодых инженеров и был готов помочь им в продвижении проектов.
Доливо-Добровольский работал до последних своих дней. В последние отведенные ему годы, изобретатель искал способ еще более эффективной передачи электроэнергии на большие расстояния. И нашел его! Он предложил использовать постоянный ток сверхвысокого напряжения, передаваемый по кабельным линиям. Как мы с Вами знаем, эти идеи нашли применение в современной энергетике.
Русский человек
Несмотря на то, что Доливо-Добровольский прожил большую часть своей жизни в Германии, он оставался верен своей родине. Его начальство в компании AEG неоднократно пыталось надавить на изобретателя, чтобы он сменил гражданство. Но ученый не дрогнул. Из-за этого отношения с начальством у него сложились более чем прохладные. Однако отношения с начальством изобретателя мало интересовали. При этом свою работу он выполнял настолько хорошо, что руководство компании готово было мириться со своенравным русским.
Михаил Осипович всегда ощущал себя русским. Он поддерживал переписку с друзьями, оставшимися на родине, живо интересовался новостями из России. Изобретатель на всю жизнь сохранил особую любовь к русском театру и литературе, в которой он был видным знатоком.
Доливо-Добровольский долгое время лелеял мечту вернуться на родину. Предполагалось, что он станет деканом Электромеханического факультета Санкт-Петербургского политехнического института, открывшегося в 1899 году. Но обязательства перед работодателям и отсутствие в России электротехнических заводов, на которых он мог бы продолжать свои технические и конструкторские работы и совместить научно-педагогическую деятельность с практической работой, удержали его от принятия приглашения.
Частичка его души в каждом доме
Михаил Осипович Доливо-Добровольский положил всю жизнь на исследования и отдал всего себя без остатка на нужды электротехники. Он добился желаемого – решил считавшуюся неразрешимой задачу. Благодаря его самоотверженной работе все мы сейчас можем наслаждаться благами цивилизации, основанной на электричестве. Великий русский изобретатель вложил в будущее свою душу, и частички его огромной души теперь живут в каждом доме.
После него не осталось теоретических трудов – Михаил Осипович был практиком. Но методы инженерных расчетов, которые он разработал, используются до сих пор, а его изобретения принципиально не изменились. Этот великий человек заложил основы. И благодаря этому прочному основанию мы смогли построить то, что имеем сегодня.
За это огромное спасибо Вам, Михаил Осипович.
ПОМОГИТЕ С ЛИТРОЙ ПОЖАЛУЙСТА
А ТО Я УМРУ
помогите определить рифмы, размер и звукописьПредчувствую Тебя. Года проходят мимо —Всё в облике одном предчувствую Тебя.Весь горизонт в огне — и ясен нестерпимо,
И молча жду,— тоскуя и любя.Весь горизонт в огне, и близко появленье,
Но страшно мне: изменишь облик Ты,И дерзкое возбудишь подозренье,
Сменив в конце привычные черты.О, как паду — и горестно, и низко,
Не одолев смертельные мечты!Как ясен горизонт! И лучезарность близко.
Но страшно мне: изменишь облик Ты.
ОЧЕНЬ СРОЧНО
№ 2 Найдите предложение, в котором не надо обособлять приложение ( знаки препинания не расставлены)
а) Инженер по образованию Алексей Иванович увлекался садоводством.
б) Бунина большинство знает как прозаика.
в) Вот она северная ночь нарядная, затянутая серебристой дымкой.
г) Наши любимицы березки стайками росли на опушке.
№3 Какое из данных обстоятельств в предложении не будет обособляться?
а) смотрел не сводя глаз
б) слезает рукой опершись на седло
в) взвилась рассекая потёмки
г) мчится погоняя свои салазки
противоборствующие стороны Первой мировой войне?
Подскажите пж кем был Шекспир?
какое расстояние пролетит свободно падающее тело без начальной скорости за 2 с? Сопротивление воздуха не учитывать. g=10 м/c2/
1) 5 м
2)10 м
3)15 м
4)20 м
Подскажите пожалуйста среднюю солёность каждого из океанов! На завтра надо ! Срочно! Южный океан не считается!!
На Севере 3 месяца лето , остальные – зима.Сколько месяцев длится на Севере зима?
1.Какие ветры помогают яхтсменам попасть из Испании в Карибское море?
Как и где образуются эти ветры?
2.Какой ветер меняет направление два раза в сутки?
Как и где образуется этот ветер?
3.Какие ветры помогают орлам сохранять энергию при полете через горы?
Как и где образуются эти ветры?
дробь восемь целых семь тридцатых отнять дробь две целых девять двадцатых
Решить уравнение 27×3 + 9×2 — 48x + 20 = 0
Мы живем в огромном мегаполисе. Вопросы об экономии ресурсов с каждым годом становятся все актуальнее. Их значимость связана, прежде всего, с экономическими и экологическими проблемами.
Энергия – это не только очень важный помощник в повседневной жизни, но ещё и самый необходимый элемент выживания, поэтому мы должны к ней очень бережно относиться. За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому, что старые источники были исчерпаны. Солнце всегда обогревало: и тем не менее наши предки однажды приручили огонь, начали жечь древесину. Затем древесину сменил уголь, хотя запасы древесины казались безграничными, но паровые машины требовали более калорийного корма. Уголь вскоре уступает место на нефти. В наши дни ведущими видами топлива пока остаются нефть и газ. В погоне за избытком энергии человек всё глубже погружался в мир природных явлений и не очень задумывался о последствиях своих дел и поступков. Рост потребления электроэнергии увеличивает нагрузку на природу, истощаются природные ресурсы, к экологическим проблемам добавляется угроза «энергетического голода». Ключевую роль в предотвращении экологической катастрофы играет энергосбережение. Увидев нашу планету из космоса, люди поняли, как мала Земля и как она нуждается в защите. А от кого защищать ее? От своего неразумного к ней отношения, потому что, как выяснилось, на Земле нет более сильного и беспощадного разрушителя, чем человек. Поэтому необходимо заботиться о нашей планете, а именно не разрушить озоновый слой и не загрязнят воды Мирового океана. Но как это сделать? Ведь человек уже привык пользоваться всеми благами цивилизации! Может ли один человек изменить всю ситуацию?
Я думаю, нет!
Для экономии электричества дома мы используем энергосберегающие лампы вместо обычных ламп накаливания. Электроприборы не держим в «режиме ожидания», и даже стараемся пользоваться стиральной машиной только при полной загрузке, ведь даже при частичной загрузке, она потребляет почти столько же электроэнергии, сколько и при полной. Без необходимости не оставляем в комнатах включённым свет и зарядные устройства.. Обогрев помещения требует очень много энергии. Чтобы её сэкономить, мы утепляем окна и двери для устранения сквозняков в холодное время года. Привычка экономить энергию и природные ресурсы – это признак разумного и современного потребителя. Экономя ресурсы, мы заботимся, прежде всего, о будущем нашей страны, о будущем Планеты.
В нашей семье существует несколько правил энергопотребления и энергосбережения:
1.Использовать только энергосберегающие лампы!
2.Уходя, гасите свет!
3. Не держите включённым телевизор, если его не смотрите!
4. Не оставляйте электроприборы в режиме ожидания!
Вся наша семья соблюдает эти простые и полезные правила. Мы не только сохраняем бюджет своей семьи, но и бережём природу!
Опубликовано 3 года назад по предмету
Физика
от Russia2013
Сообщение: Электризация, полезная и вредная.
-
Ответ
Ответ дан
ужнеужелиВредная электризация тел:
- Наэлектризованная одежда прилипает к телу, да и человек сам заряжается и при прикосновении к проводнику испытывает неприятные ощущения.
- Гораздо вреднее то, что интегральные схемы, которые являются основой всех электронных полупроводниковых приборов очень чувствительны к статическому электричеству и легко могут выйти из строя. Представьте себе, что из-за заряженной руки сгорел процессор вашего телефона.
- Прилипание к одежде различных мелких предметов тоже доставляет мало удовольствия.
- При заправке топливом, такой разряд от одежды, или от струи бензина, трущейся об бак может вызвать пожар и вызывал.
- Молния — это тот же разряд статического электричества, который появился из-за трения слоев воздуха. Все знают насколько опасно, ведь там токи достигают величин до полумиллиона ампер.
Полезная электризация тел.
- При работе ксерокса специально заряжают барабан, так как на этом основан принцип действия ксерокса.
- При окраске мелких деталей краскораспылителем, краску и тело заряжают противоположными зарядами, что приводит к большой экономии краски;
- Говорят, что статическое электричество используют и в лечебных целях.
- Есть специальные, экономичные, обновляемые электростатические фильтры.
- С 30-х годов прошлого века не прекращаются попытки создать дешевые источники тока и напряжения, и уже есть определенные успехи.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Что ты хочешь узнать на сайте Знания ком?
- Сайт
- Главная
- Задать вопрос
- Аккаунт
- Вход
- Регистрация
Сочинение: Электрические явления
Министерство образования и высшей школы Республики Коми
Управление образования администрации МО «Городской округ Усинск»
Муниципальная средняя общеобразовательная школа 5
Реферат
по физике
на тему: «Электрические явления»
2008 г.
Оглавление
Введение
Основная часть
Заключение
Список использованной литератуы
Введение
Электричество – совокупность явлений, обусловленных существованием, движением и взаимодействием электрически зараженных тел или частиц, Взаимодействие электрических зарядов осуществляется с помощью электромагнитного поля ( в случае неподвижных электрических зарядов – электростатические поля). Движущиеся заряды (электрический ток) наряду с электрическим возбуждают и магнитное поле, т.е. порождают электромагнитное поле, посредством которого осуществляется электромагнитное взаимодействие(учение о магнетизме, т.о., является составной частью общего учения об электричестве). Электромагнитные явления описываются классической электродинамикой, в основе которой лежат уравнения Максвелла.
Законы классической теории электричества охватывают огромную совокупность электромагнитных процессов. Среди 4 типов взаимодействий ( электромагнитных, гравитационных, сильных и слабых), существовавших в природе, электромагнитные занимают первое место по широте и разнообразию проявлений. Это связано с тем, что все тела построены из электрически заряженных частиц противоположенных знаков, взаимодействие между которыми, с одной стороны, на много порядков интенсивнее гравитационных и слабых, а с другой – являются дальнодействующими в отличии от сильных взаимодействий, Строение атомных оболочек, сцепление атомов в молекулы (хим. Силы) и образование конденсированного вещества определяются электромагнитным взаимодействием.
Цель Реферата в том, чтобы показать, что человечество не мыслит своё существование на Земле без электричества.
Историческая справка. Простейшие электрические и магнитные явления известны ещё с глубокой древности. Были найдены минералы, притягивающие кусочки железа, а также обнаружено, что янтарь( от греческого электрон, отсюда термин электричества), потертый о шерсть, притягивает легкие предметы (электризация трением). Однако лишь в 1600 У. Гильберт впервые установил различия между электрическими и магнитными явлениями, Он открыл существование магнитных полюсов и неотделимость их друг от друга, а также установил, что земной шар – гигантский магнит.
В 17 – 1-й пол. 18 вв. проводились многочисленные опыты с наэлектризованными телами, были построены первые электростатические машины, основанные на электризации тернием, установлено существование электрических зарядов двух родов (Ш. Дюфе), обнаружена электропроводность металлов (англ. Ученый С. Грей). С изобретением первого конденсатора – лейденские банки (1745) – появилась возможность накапливать большие электрические заряды. В 1747-53 Б. Франклин изложил первую последовательную теорию электрических явлений, окончательно установил электрическую природу молнии и изобрел молниеотвод.
Во 2-й пол. 18 в. Началось количественное изучение электрических и магнитных явлений, Появились первые измерительные приборы – электроскопы различных конструкций, электрометры. Г. Кавендиш (1773) и Ш. Кулон (1785) экспериментально установили закон взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов ( работы Кавендиша были опубликованы лишь в 1879). Этот основой закон электростатики (Кулона закон) впервые позволил создать метод измерение электрических зарядов по силам взаимодействия между ними, Кулон установил также закон взаимодействия между полюсами длинных магнитов и ввёл понятие о магнитных зарядах, сосредоточенных на концах магнитов.
Следующий этап в развитии науки об электричестве связан с открытием в кон. 18 в. Л. Гальвани «животного электричества» и работами А. Вольты, который правильно истолковал опыты Гальвани присутствием в замкнутой цепи 2 разнородных металлов в жидкости и изобрел первый источник электрического тока – гальванический элемент(вольтов столб 1800), создающий непрерывный(постоянный) ток в течение длительного времени, В 1802 В.В. Петров, построив гальванический элемент значительно большей мощности, открыл электрическую дугу, исследовал её свойства и указал на возможность применения её для освещения, а также для плавления и сварки металлов. Г. Дэви электролизом водных растворов щелочей получил (1807) неизвестные ранее металлы – натрий и калий. Дж. П. Джоуль установил (1841), что количество теплоты, выделяемой в проводнике электрическим током, пропорциональна квадрату силы тока; этот закон был обоснован (1842) точными экспериментами Э. Х. Ленца (закон Джоуля – Ленца). Г.Ом установил (1826) количество зависимости электрического тока от напряжения в цепи. К. Ф. Гаусс сформулировал (1830) основную теорему электростатики (теорема Гаусса).
Наиболее фундаментальное открытие было сделано Х. Эрстедом в 1820; он обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку – явление, свидетельствовавшее о связи между электричеством и магнетизмом. Вслед за этим в том же году А. М. Ампер установил закон взаимодействия электрических токов(закон Ампера) Он показал также, что свойства постоянных магнитов могут быть объяснены на основе предположения о том, что в молекулах намагниченных тел циркулируют постоянные электрические токи(молекулярные токи). Т. О., согласно Амперу, все магнитные явления сводятся к взаимодействиям токов, магнитных же зарядов не существует. Со времени открытий Эрстеда и Ампера учение о магнетизме сделалось составной частью учений об электричестве
Со 2-й четв. 19 в. Началось быстрое проникновение электричества в технику. В 20-х гг. появились первые электромагниты. Одним из первых применений электричества был телеграфный аппарат, в 30 — 40-х гг. построены электродвигатели и генераторы тока, а в 40-х гг. – электрические осветительные устройства и т. д. Практическое применения электричества в дальнейшем всё более возрастало, что в свою очередь оказало существенное влияние на учение об электричестве.
В 30 – 40-х гг. 19 в. В развитие науки об электричестве внёс большой вклад М.
Фарадей- творец общего учения об электромагнитных явлениях, в в котором все электрические и магнитные явления рассматриваются с единой точки зрения. С помощью опытов он доказал, что действие электрических зарядов и токов не зависят от способа их получения [до Фарадея»обыкновенное» (полученное при электризации трением), атмосферное, «гальваническое», магнитное, термоэлектрическое, «животное» и др. виды электричества]. В 1831 Фарадей открыл индукцию электромагнитную – возбуждения электрического тока в контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Это явление (наблюдавшееся в 1832 также Дж. Генри) составляет фундамент электротехники. В 1833-34 Фарадей установил законы электролиза; эти его работы положили начало электрохимии. В дальнейшем он, пытаясь найти взаимосвязь электрических и магнитных явлений с оптическими, открыл поляризацию диэлектриков (1837), явления парамагнетизма и диамагнетизма (1845), магнитное вращение плоскости поляризации света (1845) и др.
Фарадей впервые ввёл представление об электрических и магнитных полях. Он отрицал концепцию дальнодействия, сторонники которой считали, что тела непосредственно (через пустоту) на расстояние действуют друг на друга. Согласно идеям Фарадея, взаимодействия между зарядами и токами осуществляется посредством промежуточных агентов: заряды и токи создают в окружающем пространстве электрические или магнитные поля, с помощью которых взаимодействие передается от точки к точке (концепция близкодействия). В основе его представлений об электрических и магнитных полях лежало понятие силовых линий, которые он рассматривал, как механические образования в гипотетической среде – эфире, подобные растянутым упругим нитям или шнурам.
Идеи Фарадея о реальности электромагнитного поля не сразу получили признание, Первая математическая формулировка законов электромагнитной индукции была дана Ф Нейманом в 1845 на языке концепции дальнодействия. Им же были введены важные понятия коэффициентов само- и взаимодукции токов. Значение этих понятий полностью раскрылось позднее, когда У. Томсон ( лорд Кельвин) развил (1853) теории электрических колебаний в контуре, состоящем из конденсатора (электроёмкость) и катушки (индуктивность.
Большое значения для развития учения об электричестве имело создание новых приборов и методов электрических измерений, а также единая система электрических и магнитных единиц измерений,, созданная Гауссом и В. Вебером (система единиц гаусса). В 1846 Вебер указал на связь силы тока с плотностью электрических зарядов в проводнике и скоростью их упорядочного перемещения. Он установил также закон взаимодействия движущихся точечных зарядов, который содержал новую универсальную электродинамическую постоянную, представляющею собой отношение электростатических и электромагнитных единиц заряда и имеющею размерность скорости. При экспериментальном определении ( Вебер и Ф. Кольрауш, 1856) этой постоянной было получено значение, близкое к скорости света; это явилось определенным указанием на связь электромагнитных явлений с оптическими.
В 1861 – 73 учение об электричестве получило своё развитие и завершение в работах Дж. К. Максвелла. Опираясь на эмпирические законы электромагнитных явлений, и введя гипотезу о порождение магнитного поля переменным электрическим полем, Максвелл сформулировал фундаментальные уравнения классической электродинамики, названные его именем. При этом он, подобно Фарадею, рассматривал электромагнитные явления как некоторую форму механических процессов в эфире. Главное новое следствие, вытекающее из этих уравнений,- существование электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света. Уравнения Максвелла легли в основу электромагнитной теории света. Решающее подтверждение теория Максвелла нашла в 1886-89, когда Г. Герц экспериментально установил существование электромагнитных волн. После его открытия были предприняты попытки установить связь с помощью электромагнитных волн, завершившиеся созданием радио, и начались интенсивные исследования в области радиотехники.
В конце 19- начале 20 вв. начался новый этап в развитии теории электричества. Исследования электрических разрядов увенчались открытием Дж. Дж. Томсоном дискретности электрических зарядов. В 1897 он измерил отношение заряда электрона к его массе, а в 1898 определил абсолютную величину заряда электрона. Х. Лоренц, опираясь на открытия Томсона и выводы молекулярнокинетической теории, заложил основы электронной теории строения вещества ( уравнения Лоренца –Максвелла). В классической электронной теории вещество рассматривается как совокупность электрических заряженных частиц, движение которых подчинено законом классической механике. Уравнение Максвелла получаются из уравнений электронной теории статическим усреднением.
Попытки применение законов классической электродинамики к исследованию электромагнитных процессов в движущихся средах натолкнулись на существенные трудности. Стремясь разрешить их, А. Эйнштейн пришел (1905) к теории относительности. Эта теория окончательно опровергла идею существования эфира, наделённого механическими свойствами. После создания теории относительности стало очевидно, что законы электродинамики не могут быть сведены к законам классической механики.
На малых пространственно-временных интервалах становятся существенными квантовые свойства электромагнитного поля, не учитываемые классической теорией электричества. Квантовая теория электромагнитных процессов – квантовая электродинамика – была создана во 2-й четв. 20 века. Квантовая теория вещества и поля уже выходит за пределы учения об электричестве, изучает более фундаментальные проблемы, касающиеся законов движения элементарных частиц и их строения.
С открытием новых фактов и создание новых теорий значение классического учения об электричестве не уменьшилось, были определены лишь границы применимости классической электродинамики. В этих пределах уравнения Максвелла и классическая электронная теория сохраняют силу, являясь фундаментом современной теории электричества. Классическая электродинамика составляет основу большинства разделов электротехники, радиотехники, электроники и оптики (исключение составляет квантовая электроника). С помощью её уравнений было решено огромное число задач теоретического и прикладного характера. В частности, многочисленные проблемы поведения плазмы в лабораторных условиях и в космосе решаются с помощью уравнений Максвелла.
ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ТЕЛ. СТРОЕНИЕ АТОМА ЛЕГЕНДА ОБ ОТКРЫТИИ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ
Древние греки очень любили украшения и мелкие поделки из янтаря, названного ими за его цвет и блеск «электрон» — что значит «солнечный камень». Отсюда произошло, правда много позже, и самое слово электричество.
Способность янтаря электризоваться была известна давно. Впервые исследованием этого явления занялся знаменитый философ древности Фалес Милетский. Вот как об этом рассказывает легенда.
Дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном, изделием финикийских мастеров. Как-то, уронив веретено в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли к веретену, потому что оно все еще влажно, она принялась вытирать его еще сильнее. И что же? Шерстинок налипало тем больше, чем сильнее натиралось веретено. Девушка обратилась за разъяснением этого явления к отцу. Фалес понял, что причина в веществе, из которого сделано веретено, и в первый же раз, как к пристани Милета подошел корабль финикийских купцов, он накупил различных янтарных изделий и убедился, что все они, будучи натерты шерстяной материей, притягивают легкие предметы, подобно тому, как магнит притягивает железо.
Получение и обнаружение электрических зарядов. Вы можете повторить опыт дочери Фалеса Милетского. Янтарные изделия для этого иметь не обязательно — воспользуйтесь любым стеклянным или пластмассовым предметом.
Потрите, например, пластмассовую расческу о газету. Поднесите ее к соринкам, шерстинкам, маленьким кусочкам бумаги. Какое явление вы наблюдаете? Как оно называется? Отличается ли эта расческа чем-нибудь от той, которую не натирали?
Наличие электрического заряда на расческе можно проверить с помощью следующих самодельных приборов:
1. Соберите из двух деревянных палочек, дощечки и пластилина штатив, подобный тому, который показан на рисунке 81. Чувствительной частью прибора, обнаруживающего наличие электрического заряда, может служить легкая бумажная бабочка, которую надо подвесить на шелковой нити к штативу.
Натрите стеклянный или пластмассовый предмет газетой или шелковой материей. Поднесите его к бабочке. Пронаблюдайте, как бабочка притянется к наэлектризованному предмету.
Вырежьте из картона фигурку «человечка» и приколите кнопкой к ее плечу подвижную, вырезанную из тонкой папиросной бумаги руку. Расширьте немного прокол, чтобы рука могла свободно вращаться. Укрепите «человечка» на подставке или на нити. Подносите к нему наэлектризованные тела. Человечек будет вытягивать руку, указывая ею на электрический заряд (рис.1).
•3. Вырежьте из фольги фигурку «человечка». Можно для этого использовать также тонкий картон, оклеенный фольгой. В этом случае удобнее вначале оклеить картон, а потом вырезать из него ножницами фигурку. Подвесьте ее на шелковой нитке, руки вставьте в прорезь, сделанную у плеча (руки изготовьте из того же материала, что и фигурку).
Прикоснувшись к «человечку» наэлектризованным телом, вы увидите, как он разведет руки в стороны (рис. 2). Дотронувшись до «человечка» пальцем, убедитесь, что он опускает руки. Объясните наблюдаемое явление.
Как называется прибор, модель которого вы сделали?
ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ТРЕНИЕМ НА ПРОИЗВОДСТВЕ И В БЫТУ
Технический прогресс не только расширяет возможности человека, его власть над природой, но одновременно ставит множество новых проблем. Так, например, сегодня в различных отраслях промышленности используются сильные электрические поля, широко внедряется в быт синтетика, а синтетические материалы обладают способностью накапливать электрические заряды. И приходится решать проблемы, связанные с влиянием электрических полей на технологические процессы, на организм человека.
Вот несколько примеров.
На одном из целлюлозно-бумажных комбинатов некоторое время не могли установить причину частых обрывов быстро движущейся бумажной ленты. Были приглашены ученые. Они выяснили, что причина заключалась в электризации ленты при трении ее о валки.
Такая «самопроизвольная» электризация весьма опасна, так как может стать причиной пожара.
При трении о воздух электризуется самолет. Поэтому после посадки к самолету нельзя сразу же приставлять металлический трап: может возникнуть разряд, который вызовет пожар. Сначала самолет «разряжают»: опускают на землю металлический трос, соединенный с обшивкой самолета, и разряд происходит между землей и концом троса.
Разряды электричества возникают и тогда, когда человек ходит по полимерным покрытиям полов современной квартиры, синтетическим коврам или снимает с себя нейлоновую одежду.
Есть ли способы и средства для борьбы с накоплением электрических зарядов? Безусловно, есть.
На производстве — это тщательное заземление станков, машин, применение токопроводящих пластиков для полов, увлажнение воздуха, использование различного рода «нейтрализаторов» (по условиям производства — индукционных, электрических, радиоизотопных, электроаэрозольных и др.).
В домашних условиях устранить заряды статического электричества довольно легко, повышая относительную влажность воздуха квартиры до 60—70% (для этого можно использовать электрические увлажнители). Электризация устраняется, если к воде, которой протирают пластиковые полы, добавить гидрофильные вещества, например хлорид кальция, а также если протирать электризующиеся поверхности глицерином. Химическая промышленность сейчас выпускает препарат «Антистатик», который снимает электрический заряд с синтетической одежды.
При соприкосновении наэлектризованного тела с заземленной поверхностью происходит электрический разряд. Влияние его на организм человека также изучается.
В результате исследований, проведенных в Ленинграде, было установлено, что разрядный ток силой до 20 мкА не вызывает заметных физиологических сдвигов в организме человека даже при длительном воздействии. Следовательно, разряды, возникающие в быту и при большинстве технологических процессов в результате соприкосновения наэлектризованного человеческого тела с заземленной поверхностью, не опасны для здоровья.
Следует отметить, что электризация синтетического белья, возникающая во время носки, оказывается даже полезной. Например, известно, что поливинилхлоридное белье помогает при лечении некоторых болезней.
Сильные электрические поля используются в медицине при создании электроаэрозолей. Они представляют собой лекарственные или другие биологические вещества, распыленные в электростатическом поле и обладающие целым рядом свойств, выгодно отличающих их от обычных аэрозолей: капельки электроаэрозоля сильнее измельчаются, меньше слипаются, при определенных условиях они глубже проникают в легкие (вплоть до мельчайших легочных ячеек — альвеол), создавая в них запасы постепенно всасывающихся лекарственных или биологически активных веществ.
ОПЫТ ИОФФЕ И МИЛЛИКЕНА
В начале XX в. советский физик Абрам Федорович Иоффе и американский ученый Роберт Милликен (независимо друг от друга) проделали опыты, доказавшие существование частиц, имеющих наименьший электрический заряд, и позволившие измерить этот заряд.
В чем заключался опыт, вам известно из учебника. Мы хотим рассказать немного о жизни и деятельности этих физиков и процитировать отрывки из их книг, где они рассказывают о своем эксперименте.
Абрам Федорович Иоффе родился в 1880 г. на Украине в г. Ромны. Окончил Петербургский технологический институт в 1902 г. и уехал в Германию продолжать образование. Он учился в Мюнхенском университете, который окончил в 1905 г. Его учителем был знаменитый В. Рентген. В 1906 г. Иоффе вернулся в Россию с дипломом доктора философских наук Мюнхенского университета и начал научно-педагогическую деятельность в Петербургском политехническом институте. В 1915 г. ему присвоили степень доктора Петербургского университета за исследование упругих и электрических свойств кварца.
После Октябрьской революции по его предложению и под его руководством во вновь созданном Государственном институте рентгенологии и рентгенографии организуется физико-технический отдел. Обстановка, в которой пришлось вести работу, была сложной: шла гражданская война; молодое Советское государство находилось в кольце врагов, которых поддерживали капиталисты всего мира; голод; разруха; старые научные кадры не все приняли революцию, часть уехала за границу; научные связи с другими странами почти полностью прерваны. И в это время А. Ф. Иоффе при содействии А. В. Луначарского создал в Петрограде научное учреждение, которое стало родоначальником большого числа научно-исследовательских институтов нашей страны.
В 1921 г. физико-технический отдел Государственного института рентгенологии и рентгенографии выделился в самостоятельный Физико-технический институт, руководителем которого стал А. Ф. Иоффе. А впоследствии из этого института выделились и стали самостоятельными научными учреждениями Украинский физико-технический институт, Уральский физико-технический институт, Институт химической физики и многие другие.
Видные ученые нашей страны И. В. Курчатов, П. Л. Капица, Н. Н. Семенов, Л. Д. Ландау, Б. П. Константинов, И. К. Кикоин и многие другие начинали свою научную работу под руководством А. Ф. Иоффе, считают себя его учениками и всегда с большой теплотой и любовью вспоминают о нем.
«Абрам Федорович Иоффе с первых дней революции встал на сторону Советской власти, он стал одним из выдающихся руководителей фронта физического образования и науки. Огромный талант ученого, педагога, организатора, а также доброжелательное отношение к людям, личное обаяние, преданность общественным интересам — все это определило неоценимый вклад А. Ф. Иоффе в развитие советской физики. Многие мои товарищи — физики, как и я сам,— считают и называют академика Иоффе отцом советской науки, и это мнение, я верю, будет общепризнанным в истории советской науки»,— писал академик Б. П. Константинов.
Научная деятельность Иоффе была широка и многообразна. Он был прекрасным экспериментатором, занимался вопросами физики полупроводников, много внимания уделял внедрению результатов научных исследований, принимал участие в разработке военной техники, в частности им был предложен принцип радиолокации для обнаружения неприятельских самолетов, интересовали его и возможности использования достижений науки в сельском хозяйстве.
Большая научная и организаторская деятельность А. Ф. Иоффе получила широкое признание в стране. Он был избран действительным членом Академии наук СССР, ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда, звание заслуженного деятеля науки СССР, он был удостоен Государственной премии первой степени, награжден двумя орденами Ленина. Многие зарубежные академии и университеты избрали его своим почетным членом.
А. Ф. Иоффе скончался 14 октября 1960 г., не дожив две недели до своего восьмидесятилетия.
Роберт Милликен родился в 1868 г. в штате Иллинойс в семье священника. Детство его прошло в маленьком городке Маквокета. В 1893 г. он поступил в Колумбийский университет, затем учился в Германии.
В 28 лет его пригласили преподавать в Чикагский университет. Вначале он занимался почти исключительно педагогической работой и только в сорок лет начал научные исследования, принесшие ему мировую славу.
«Одним из первых в ряду блестящих экспериментаторов, основавших и обосновавших новую физику, следует назвать Роберта Милликена… Характерной чертой исследований Милликена является их совершенно исключительная точность. Милликен во многих случаях повторял опыты, придуманные и даже выполненные другими лицами, но делал их с такой тщательностью и осмотрительностью, что его результаты становились бесспорной и неизбежной базой теоретического построения. Основная заслуга Милликена — измерение величины заряда электрона е и постоянной теории квантов А»,— писал об этом ученом академик С. И. Вавилов.
За свои экспериментальные исследования Р. Милликен в 1924 г. был удостоен Нобелевской премии.
Умер Милликен в 1953 г.
Как же удалось измерить заряд отдельного электрона?
Вот что пишут о своих опытах А. Ф. Иоффе и Р. Милликен.
А. Ф. Иоффе: «… В камере А создавались мелкие пылинки цинка, которые через узкое отверстие падали в пространство между двумя заряженными пластинками. Заряженная пылинка падает вниз, испытывая, как и всякое тело, силу тяжести. Но если она заряжена, на нее действуют и электрические силы в зависимости от знака заряда по направлению снизу вверх или сверху вниз. Подобрав электрический заряд пластинок, можно было остановить каждую падающую частичку так, чтобы она неподвижно повисла в воздухе. Мне удавалось целый день держать частичку в таком состоянии. Когда же на нее падал пучок ультрафиолетового света, он уменьшал заряд. Это сразу можно было заметить по тому, что с изменением заряда электрическая сила уменьшалась, тогда как сила тяжести не изменялась: равновесие нарушалось, частичка начинала падать.
Приходилось подбирать другой заряд пластинок, чтобы снова остановить цинковую пылинку. И каждый раз мы имели возможность измерить ее заряд…
… Можно было снять 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1… до 50 зарядов, но это было всегда целое число электронов. Оказалось, что какое бы вещество мы ни взяли, будь то цинк, масло, ртуть, будет ли это действие света, или нагревание, или другое воздействие,— всякий раз, как тело теряет заряд, оно всегда теряет по целому электрону. Значит, можно было заключить, что в природе существуют только целые электроны».
Р. Милликен: «… При помощи обыкновенного распылителя в камеру С впускалась струя масла. Воздух, посредством которого вдувалась струя, освобождался сперва от пыли путем пропускания через трубку со стеклянной ватой. Капельки масла, составлявшие струю, были весьма малы; радиус большинства их был порядка 0,001 мм. Эти капельки медленно падали в камере С, иногда некоторые из них проходили сквозь маленькое отверстие р в центре круглой латунной пластинки М диаметром в 22 см, состав-лявшей одну из пластин воздушного конденсатора. Другая пластина — N —была укреплена на 16 мм ниже при помощи трех эбонитовых стоек а. Пластины эти могли заряжаться (одна положительно, а другая отрицательно) при помощи переключателя 5, соединявшего их с полюсами 10 000-вольтовой аккумуляторной батареи В. Капельки масла, появлявшиеся вблизи р, освещались сильным пучком света, проходившего сквозь два окошечка, расположенных в эбонитовом кольце одно против другого. Если смотреть через третье окошечко О, направленное к читателю, капля представляется яркой звездочкой на темном фоне. Капли, проходившие через отверстие р, оказывались обыкновенно сильно заряженными вследствие трения при вдувании струи…
… Капли, имеющие заряды одного знака с верхней пластинкой, а также имеющие слишком слабые заряды противоположного знака, быстро падают. Те же капли, которые имеют слишком много зарядов противоположного знака, быстро притягиваются верхней пластинкой, преодолевая силу тяжести. В результате через 7 или 8 мин поле зрения вполне проясняется, и в нем остается только сравнительно небольшое число капель, а именно те, которые имеют заряд, как раз достаточный, чтобы поддерживаться электрическим полем. Эти капли представляются отчетливо видимыми яркими точками. Я несколько раз получал только одну такую звездочку во всем поле, и она держалась там около минуты…
… Во всех случаях, без всякого исключения, оказывалось, что как первоначальный заряд, возникший на капле вследствие трения, так и многочисленные заряды, захваченные каплей у ионов, равны точным кратным наименьшего заряда, захваченного из воздуха. Некоторые из этих капель не имели первоначально никакого заряда, а затем захватывали один, два, три, четыре, пять, шесть или семь элементарных зарядов или электронов. Другие капли первоначально имели семь или восемь, иногда двадцать, иногда пятьдесят, иногда сто, иногда сто пятьдесят элементарных единиц и захватывали в каждом случае один или несколько десятков элементарных зарядов в продолжение наблюдений. Таким образом, наблюдались капли со всевозможным числом электронов между одним и ста пятьюдесятью… Когда число их не превышает пятидесяти, то ошибка тут так же невозможна, как и при счете собственных пальцев. Однако при подсчете электронов в заряде, в котором их содержится свыше ста или двухсот, нельзя быть уверенным в отсутствии ошибки… Но совершенно невозможно себе представить, чтобы большие заряды, как, например, те, с которыми мы имеем дело в технических применениях электричества, были построены, по существу, иначе, чем те малые заряды, которые мы можем сосчитать…
… Где бы ни встречался электрический заряд — на изоляторах или на проводниках, в электролитах или металлах,— везде он обладает резко выраженным зернистым строением. Он состоит из целого числа единиц электричества (электронов), которые все одинаковы. В электростатических явлениях эти электроны рассеяны по поверхности заряженного тела, а в электрическом токе они движутся вдоль проводника».
ОПЫТ РЕЗЕРФОРДА
Суть опыта Резерфорда, как вы знаете, заключалась в следующем. На пути узкого пучка альфа-частиц, испускаемых радиоактивным веществом, помещалась очень тонкая металлическая фольга из золота. Регистрировались альфа-частицы с помощью экрана из светящегося состава (сернистый цинк), расположенного вокруг мишени.
Чего можно было бы ожидать в результате попадания альфа-частиц в атомы золота, если бы атомы золота были сплошными шариками? Станут ли они расталкивать атомы золота, пробиваясь между ними, или же будут отскакивать от них в разные стороны?
Если альфа-частицам нужно будет как-то пробираться через гущу атомов золота, то им, естественно, придется претерпевать множество столкновений с ними, сотни и тысячи раз менять свое направление. И как следствие альфа-частицы будут рассеиваться, т. е. вылетать из золотого листка по самым различным направлениям .
На деле оказалось совсем не так. Подавляющая часть альфа-частиц проходила сквозь металл, почти не отклоняясь от прямолинейного пути, и лишь немногие отклонялись на большие углы, а иногда даже отскакивали назад .
Вспоминая через 20 лет об этих своих первых опытах, Резерфорд говорил: «Это было, пожалуй, самое невероятное явление, которое когда-либо встречалось в моей жизни. Оно было почти таким же невероятным, как если бы вы обстреливали 15-дюймовыми снарядами лист самой тонкой бумаги, а они отскакивали бы обратно и попадали в вас. После размышления над этим обстоятельством я убедился, что это обратное рассеивание могло быть результатом только прямого попадания. Но когда я произвел нужные расчеты, то увидел, что полученный результат по величине тоже невероятен, за исключением того единственного случая, когда вы имеете дело с системой, в которой большая часть массы атома сконцентрирована в ничтожно малом ядре».
Электрометр
Электрометр — прибор, позволяющий измерить электрический заряд, впервые был построен русским академиком Г. В. Рихманом, другом М. В. Ломоносова.
Об устройстве этого электрометра Рихман писал: «Указатель «электричества» (рис. 88) представляет собой вертикально расположенную металлическую линейку длиной около 52 см и массой около 615 г, к которой подводится электрический заряд от электрической машины. К линейке прикрепляется льняная нить длиной около 61 см и массой около 45 мг. Угол отклонения нити фактически позволяет измерить электрическую силу».
Громоотвод
1780 г. Небольшой городок Сент-Оморе во Франции. Один из жителей установил на своем доме громоотвод. Его соседи были так напуганы и возмущены этим фактом, что возбудили судебное дело против владельца громоотвода. Процесс длился около четырех лет и наделал много шума. Интересно отметить, что в качестве защитника на суде выступал М. Робеспьер, в то время еще молодой адвокат. Одним из экспертов со стороны истца был Марат, известный ученый и публицист, а впоследствии выдающийся деятель французской революции. Марат считал громоотвод опасной затеей и был против его установки. После долгой борьбы М. Робеспьер выиграл процесс.
ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКАОПЫТЫ ГАЛЬВАНИ
В конце 1780 г. профессор анатомии в Болонье Л. Гальвани занимался в своей лаборатории изучением нервной системы отпрепарированных лягушек.
Совершенно случайно получилось так, что в той же комнате работал его приятель-физик, производивший опыты с электричеством. Одну из препарированных лягушек Гальвани положил на стол, на котором стояла электрическая машина.
В это время в комнату вошла жена Гальваии. Ее взору предстала жуткая картина: при искрах в электрической машине лапки мертвой лягушки, прикасавшиеся к железному предмету (скальпелю), дергались. Жена Гальвани с ужасом указала на это мужу.
Столкнувшись с необъясненным явлением, Гальвани счел за лучшее детально исследовать его на опыте. «Я считал, что сделаю нечто ценное,— писал Гальвани,— если кратко и точно изложу историю моих открытий в таком порядке и расположении, в каком мне их доставил отчасти случай и счастливая судьба, отчасти трудолюбие и прилежание. Я сделаю то, чтобы дать как бы факел в руки тех, кто пожелает пойти по тому же пути исследования».
Последуем же за Гальвани в его опытах.
«Я разрезал лягушку и положил ее без всякого умысла на стол, где на некотором расстоянии стояла электрическая машина. Случайно один из моих ассистентов дотронулся до нерва лягушки скальпелем и в тот же момент мускулы лапки содрогнулись как бы в конвульсиях.
Другой ассистент, обыкновенно помогавший мне в опытах по электричеству, заметил, что явление это происходило лишь тогда, когда из машины извлекалась искра.
Пораженный новым явлением, я тотчас же обратил на него внимание, хотя замышлял в этот момент совсем иное и был всецело поглощен своими мыслями. Меня охватила неимоверная жажда и рвение исследовать это и пролить свет на то, что было под этим скрыто».
Гальвани решил, что все дело в электрических искрах. Чтобы получить более сильный эффект, он во время грозы вывесил на балкон несколько отпрепарированных лягушачьих лапок на медных проволочках. Однако молнии -гигантские электрические разряды никак не повлияли на поведение отпрепарированных лягушек. Что не удалось молнии, сделал ветер. При порывах ветра лягушачьи лапки раскачивались и иногда касались железных прутьев балкона. Как только это случалось, лапки дергались. Гальвани, однако, отнес явление все-таки на счет грозовых электрических разрядов.
«После успешных опытов во время грозы я пожелал,— пишет Гальвани,— обнаружить действие атмосферного электричества в ясную погоду. Поводом для этого послужило наблюдение, сделанное мною над заготовленными лапками лягушки, которые, зацепленные медным крючком, были подвешены на железную решетку забора моего сада: лапки содрогались не только во время грозы, но и тогда, когда небо было совершенно ясно. Подозревая, что эти явления происходят вследствие изменения атмосферы в течение дня, я предпринял опыты.
Когда я производил опыт под открытым небом, я был склонен принять теорию, что сокращения возникают вследствие атмосферного электричества, которое, постепенно проникнув в животное и собравшись в нем, неожиданно разряжалось, когда крючок приходил в соприкосновение с железными перилами.
Но, однако, в продолжение ряда дней в различные часы я наблюдал подвешенную на заборе лапку, но не обнаружил каких-либо движений в ее мускулах.
Когда же я перенес лягушку в комнату, положил на железную дощечку и прижал медный крючок к дощечке, те же самые спазматические содрогания были налицо.
Так легко обманываем мы себя при опытах и думаем, что действительно видели то, что желаем видеть.
Я производил опыт с разными металлами в различные часы дня в разных местах — результат был один и тот же, разница была в том, что содрогания были более сильные при одних металлах, чем при других.
Затем я испытал различные тела, которые не являются проводником электричества, например стекло, смолу, резину, камень и сухое дерево.
Явлений не было.
Это было несколько неожиданно и заставило меня предположить, что электричество находится внутри животного…»
Эта длинная цитата — интересная иллюстрация творческого метода Гальвани. Он провел, по сути дела, все эксперименты, чтобы получить правильные выводы. Отдадим дань его умению ставить эксперименты. Он показал, что для эффекта необходимы металлы, что при наличии тел, не являющихся проводниками электричества, никакого эффекта нет, наконец, он показал даже, что разные металлы дают разную степень эффекта.
Но правильного вывода Гальвани не сумел сделать. 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».
ВОЛЬТОВ СТОЛБ
Итальянский физик Алессандро Вольта подробно ознакомился с трактатом Гальвани «Об электрических силах в мускуле» и был потрясен. Он перечитал трактат и нашел в нем то, что ускользнуло от внимания самого автора,— упоминание о том, что эффект содрогания лапок наблюдался лишь тогда, когда лапок касались двумя различными металлами. Вольта решил поставить видоизмененный опыт, но не на лягушке, а на самом себе.
«Признаюсь,— писал он,— я с неверием и очень малой надеждой на успех приступил к первым опытам: такими невероятными казались они мне, такими далекими от всего, что нам доселе известно было об электричестве…»
Вольта брал две монеты, обязательно из разных метал- ] лов, и… клал их себе в рот — одну на язык, другую под язык.; Когда он соединял монеты про- | волокой, то чувствовал солоноватый вкус. Из опытов, проведенных раньше, Вольта знал, что такой вкус вызывается электричеством.
Поставив друг на друга свыше ста металлических (цинк и серебро) кружков, разделенных бумагой, смоченной соленой водой, Вольта получил довольно мощный источник электричества — Вольтов столб. Присоединив к верхнему и нижнему концам столба проводники и взяв их в рот, Вольта убедился, что источник действует продолжительное время.
Вслед за этим Вольта изобрел электрическую батарею, состоявшую из многих последовательно соединенных цинковых и медных пластин, опущенных попарно в сосуды с разбавленной кислотой. Этот источник электрической энергии по тем временам был достаточно мощным: с его помощью можно было привести в действие электрический звонок. Он получил название «короны сосудов».
20 марта 1800 г. Вольта сообщил о своих исследованиях Лондонскому королевскому обществу (так называлась Английская академия наук). Можно считать, что с этого дня источники постоянного электрического тока — Вольтов столб и батарея -стали известны многим физикам и нашли широкое применение.
Гальванический элемент. Любителям научных курьезов можно сообщить рецепт изготовления гальванического элемента из лимона, описанный еще в 1909 г. в журнале «Природа и люди» (№ 28). Острым ножом разрежьте лимон, стараясь не снимать и не разрывать тонких перегородок, которые делят лимон на гнезда. Затем в каждое гнездо воткните попеременно по кусочку (длиной 2 см) медной и цинковой проволоки и соедините их концы последовательно тонкой проволокой. У вас получится маленькая гальваническая батарея, дающая ток, хотя и очень слабый, но оказывающий некоторое физиологическое действие.
Простейший гальванический элемент можно устроить и так. Налейте в стакан крепкий раствор уксуса, нашатыря или поваренной соли и опустите в него медную и цинковую пластинки, причем они не должны касаться друг друга. Можно использовать медную монету и цинковую пластинку, вырезанную из корпуса старой батарейки. Между этими электродами надо положить кусок промокательной бумаги, смоченной раствором поваренной соли.
Проверить наличие тока можно при помощи чувствительного электроизмерительного прибора — гальванометра.
Один провод, идущий от гальванометра, подключите к цинковой пластинке, а вторым несколько раз притроньтесь к медной пластинке или монете — стрелка отклонится, что свидетельствует о наличии тока.
Модель гальванометра можно изготовить, используя электрический конструктор.
Возьмите подставку для магнитной стрелки. В прорези подставки установите бескаркасную катушку. На острие подставки укрепите шкалу гальванометра (шкалу вырежьте из листа бумаги и наклейте на картон) и установите магнитную стрелку. Бескаркасную катушку вместе с подставкой расположите так, чтобы под действием магнитного поля Земли стрелка находилась в плоскости витков катушки.
При пропускании по обмотке катушки электрического тока стрелка в зависимости от направления тока будет отклоняться’ вправо или влево.
ИЗ ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЛАМПЫ
Мы видим ее всюду — у себя дома и в поезде, на улице и в трамвае, на заводе и в театре, в шахте и в самолете. Трудно перечислить все случаи применения этой лампы. Электрическое освещение стало для нас обычным. Однако было время — чуть более ста лет назад,— когда об электрическом свете, о «свете без огня», мечтали лишь ученые. Много труда затратили они, чтобы создать такую электрическую лампу, какой мы ее знаем теперь.
Большой вклад в дело создания «нового света» внесли наши соотечественники — русские электротехники прошлого века В. В. Петров, В. Н. Чиколев, П. Н. Яблочков, А. Н. Лодыгин и др.
Рассказ первый
Дуга Петрова
В начале XIX в. русский физик и электротехник Василий Владимирович Петров сделал открытие, которое позволило использовать электрическую энергию для освещения.
В книге, вышедшей в 1803 г., В. В. Петров так описал свое замечательное открытие:
«Если на стеклянную плитку или на скамеечку со стеклянными ножками будут положены два или три древесных угля и если потом металлическими изолированными направителями, сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать оные (т. е. угли) один к другому на расстояние от одной до трех линий (т. е. примерно от двух до шести миллиметров), то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может».
Пламя имело форму дуги (. Поэтому явление получило название электрической дуги (дуги Петрова).
Ученый отмечает, что жар электрической дуги очень силен. В пламени дуги «сгорают» даже железные гвозди и медные пластинки. Это и не удивительно: теперь мы знаем, что температура в пламени дуги Петрова достигает 3500 °С.
Что же является причиной возникновения электрической дуги?
Вы знаете, что различные вещества по-разному проводят электрический ток, т. е. обладают различным сопротивлением.
Чтобы зажечь электрическую дугу, угольные стержни сближают. В момент их соприкосновения в цепи начинает течь электрический ток. Причем в месте контакта углей ток встречает сопротивление значительно большее, чем в самих углях. Поэтому концы углей в месте контакта сильно разогреваются и начинают испускать свет. От разогретых до белого каления концов нагревается и окружающий их воздух. Кроме того, такие угли начинают выделять раскаленные газы. Теперь, если слегка раздвинуть угли, электрический ток, идущий через них, не прекратится: раскаленные газы между углями начинают проводить ток. Так между раздвинутыми углями возникает непрерывный ток — светящаяся электрическая дуга.
Изобретением В. В. Петрова заинтересовались очень многие. В самом деле, ведь им был открыт совершенно новый источник света! Электрическая дуга давала невиданно яркий, белый свет. Как заманчиво было использовать ее для освещения!
Однако осуществить эту мысль на практике оказалось не так легко. Дело в том, что для получения электрической дуги требуется большая сила тока, а существовавшие в то время источники электрического тока — батареи гальванических элементов -давали, как правило, слабый ток.
Было и другое затруднение. При горении дуги угольные стержни постепенно сгорают, и расстояние между ними увеличивается. Наконец наступает момент, когда дуга внезапно гаснет: электрический ток между углями прерывается. Таким образом, чтобы получить постоянное горение дуги, необходимо поддерживать одно и то же расстояние между углями, сдвигать их по мере сгорания.
Как это делать?
Сдвигать угли просто руками неудобно и невыгодно: для этого у каждой лампы должен постоянно находиться человек. Нужно придумать какие-то механизмы, которые автоматически поддерживали бы необходимое расстояние между углями. Изобретатели предлагали различные регуляторы «дуговых электрических фонарей» (так были названы новые лампы, в которых свет давала электрическая дуга). Однако все эти регуляторы были неудобны для практического применения, и дуговые электрические лампы мало где использовались. Только в отдельных случаях -на маяках, на каких-либо празднествах или в физической лаборатории ученого — можно было увидеть лампу нового света.
Лишь через 70 лет известный русский электротехник В. Н. Чи-колев построил удобное и четко действующее приспособление для автоматической регулировки угольных стержней дуговых ламп. Однако дуговые лампы и после этого не получили широкого распространения: лампа с механическим регулятором стоила очень дорого.
Рассказ второй
Русский свет
В 1876 г. в Лондоне на выставке точных физических приборов русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков демонстрировал перед посетителями необыкновенную электрическую свечу. Похожая по форме на обычную стеариновую свечу, она горела ослепительно ярким светом. В том же году «свечи Яблочкова» появились на улицах ПарижаПомещенные в белые матовые шары, они давали яркий приятный свет. В короткое время чудесная свеча завоевала всеобщее признание. «Свечами Яблочкова» освещались лучшие гостиницы, улицы и парки крупнейших городов Европы.
Привыкшие к тусклому свету свечей и керосиновых ламп, люди прошлого века восхищались «свечами Яблочкова». Новый свет называли «русским светом», «северным светом». Газеты западноевропейских стран писали: «Свет приходит к нам с севера — из России», «Россия — родина света».
Что же представляет собой «свеча Яблочкова»? По существу, это та же дуговая лампа, но у нее нет никаких регуляторов. «Мое изобретение,— писал Яблочков,— состоит в совершенном удалении всякого механизма, обыкновенно встречающегося в электрических лампах…»
Задачу регулировки углей при горении лампы Яблочков решил гениально просто. Он поместил угли не против друг друга, а рядом, на таком расстоянии, чтобы между ними при пропускании тока возникала дуга. Чтобы дуга горела только вверху, у концов угольные стержни были разделены слоем, не проводящим электричество, например слоем глины или гипса.
Такое устройство дуговой лампы действительно напоминает собой обыкновенную свечу. Для запала «свечи» применялась тонкая пластинка из материала, плохо проводящего электрический ток. Эта пластинка соединяла друг с другом верхние концы углей. При пропускании электрического тока через «свечу» пластинка сгорала и между концами углей возникала дуга. По мере сгорания углей изолирующий слой между ними постепенно испарялся. Угли же за время горения находились на одном и том же расстоянии друг от друга. Их не нужно было сдвигать ни вручную, ни с помощью каких-либо сложных приспособлений!
«Электрическая свеча Яблочкова», простая и дешевая, горела ярким ровным светом.
Знаменитый изобретатель неустанно работал над усовершенствованием своих «свечей». Изменяя химический состав изолирующей массы, Яблочков создавал лампы со светом различных оттенков. Он соединял несколько «свечей» так, что, когда гасла одна, автоматически загоралась другая. Он конструировал самые различные по силе света лампы.
Но это было не все. Совершенствуя свое изобретение, П. Н. Яблочков старался избавиться от одного существенного недостатка. Дело в том, что при работе на постоянном токе один уголь «свечи» сгорает вдвое быстрее, чем другой. Чтобы избежать неравномерного сгорания углей, Яблочков один из стержней делает более толстым. Однако это не так удобно и невыгодно. Изобретатель упорно ищет другое решение задачи. И находит его. Он использует для питания «свечей» не постоянный, а переменный ток. В этом случае оба угля сгорают равномерно. Таким образом, П. Н. Яблочков — первый человек, практически применив-1 ший переменный ток в электротехнике! До его работ считалось, | что переменный ток не годится для широкого практического 1 применения.
Кроме того, он решил задачу так называемого «дробления электрического света». Яблочков разработал такую схему соеди-1 нения дуговых ламп в цепь, при которой один источник тока мог обслужить уже не одну, а большее число ламп. Это достигалось с помощью особых индукционных катушек, работающих по принципу трансформатора (устройства, понижающего и повышаю- I щего напряжение электрического тока).
Таким образом, П. Н. Яблочковым впервые был применен в электротехнике и принцип трансформации электрической энергии.
К 1880 г. «русский свет» освещал многие города мира.
В России «электрические свечи» освещали улицы Москвы, Петербурга, Нижнего Новгорода, Полтавы и других городов. >
Рассказ третий
Угольная лампа накаливания
В начале 70-х гг. XIX в. Александр Николаевич Лодыгин создал новые электрические лампы — лампы накаливания, те самые, которые уже к началу нашего века завоевали весь мир. Так, у «свечей Яблочкова», кроме старых соперников — газовых рожков,— появился новый.
«Свечи Яблочкова» не выдержали соперничества и очень скоро начали повсеместно гаснуть. И хотя в наши дни «электрическая свеча Яблочкова» является уже достоянием истории, мы не должны забывать, что именно работы русского изобретателя П. Н. Яблочкова дали электрическому свету путевку в жизнь. «Электрической свече» мы, бесспорно, обязаны тем, что удалось ввести электрический свет в повседневный обиход.
Уже давно, с самого начала XIX в., было известно, что электрический ток, проходя по проводнику, нагревает его.
Если сила тока большая, то проводник нагреется до температуры белого каления и даже может расплавиться. Это действие электрического тока и было использовано изобретателями новых электрических ламп — ламп накаливания.
Однако изготовить электрические лампы накаливания, которые давали бы достаточно яркий свет и в то же время работали продолжительное время, оказалось делом нелегким. Основная причина этого заключалась в том, что тонкие металлические проволочки, как правило, очень быстро плавились, как только их разогревали до необходимой температуры. Кроме того, раскаленные металлические нити окислялись в воздухе ив силу этого быстро «перегорали».
Работая над конструированием ламп, электротехники пробовали изготовить нити накала из платины. Платина плавится только при температуре около 1750 °С и не окисляется, но этот материал был очень дорогим; в то же время при сильном нагревании платиновые нити все равно размягчались.
Многочисленные попытки сделать практически пригодную лампу накаливания долгое время оканчивались неудачей. И лишь в 1872—1873 гг. замечательный русский электротехник А. Н. Лодыгин создает первую удачную конструкцию новой электрической лампы.
Первая лампа накаливания Лодыгина была устроена так: в небольшой стеклянный шар впаяны две медные проволочки, соединенные с источником тока. Между ними закреплен тонкий угольный стержень. Как только через медные проволочки и угольный стержень пропускали электрический ток, стержень благодаря большому сопротивлению раскалялся и светился ярким светом. Чтобы он не сгорал быстро, из стеклянного шара откачивали воздух. Такие лампы горели недолго — 20—30 мин.
Однако уже в следующие два года А. Н. Лодыгин создает новые, улучшенные образцы электрических ламп накаливания, которые были способны гореть несколько часов.
Достоинства лампы накаливания по сравнению с дуговыми были очевидны. Лампы накаливания давали мягкий и яркий свет, потребляли мало электрической энергии, были просты и совершенно безопасны в использовании, сравнительно недороги и поэтому удобны для освещения жилых помещений.
В 1873 г. Лодыгин демонстрировал свои лампы в Петербурге. Лампами нового света была освещена одна из улиц русской столицы.
«Масса народа любовалась этим освещением, этим огнем с неба,— писал один из современников Лодыгина о его лампах.— Лодыгин первый вынес лампу накаливания из физического кабинета на улицу».
В этом же году в Технологическом институте Лодыгин показал, что его лампы могут применяться в самых различных условиях: и в сигнальных железнодорожных фонарях, и в электрических фонарях для подводных работ, и в фонарях для каменноугольных шахт и т.п. Через три года Электрический фонарь Лодыгина для подводных работ был применен при строительстве подводных частей моста через Неву. Каждый такой фонарь можно было очень легко зажечь и погасить отдельно от других.
Русская Академия наук в 1874 г. присудила Лодыгину за лампу накаливания Ломоносовскую премию. В решении по этому вопросу указывалось, что А. Н. Лодыгин сделал открытие, «обещающее произвести переворот в каждом вопросе об освещении».
Изобретение Лодыгина действительно произвело переворот. Именно благодаря его работам в каждом уголке мира засияла электрическая лампа.
В 1890 г. А. Н. Лодыгин предложил изготовлять лампы накаливания с металлическими нитями из тугоплавких металлов — вольфрама, молибдена, осмия, иридия, палладия. В 1900 г. лампы Лодыгина с металлической нитью накаливания демонстрировались на Всемирной выставке.
Практическое применение лампы с вольфрамовой нитью получили после 1910 г., когда был найден способ изготовления тянутых нитей из вольфрама.
Первые лампы с вольфрамовой нитью довольно быстро перегорали. Начались поиски причин быстрой «смерти» ламп. Оказалось, что на вольфрамовый волосок вредно влияет воздух, который все же оставался в лампе после его откачивания. Тогда при изготовлении электрических ламп с вольфрамовой нитью стали особенно тщательно следить за тем, чтобы воздух был по возможности полностью удален из баллона лампы.
Но появилась новая беда: вольфрамовая нить при высокой температуре довольно сильно испарялась и в результате этого очень быстро разрушалась. Тогда для уменьшения испарения металла баллон лампы решили наполнить газом, не действующим на раскаленную нить, таким, как аргон и азот. Распыление нити стало меньше. Уменьшение разрушения вольфрамовой нити позволило поднять температуру ее накала выше, чем в пустотных лампах. Отсюда большая яркость и экономичность газонаполненных ламп.
В таком виде и существует в наши дни электрическая лампа накаливания.
Последнее время учеными ведутся работы по изготовлению нитей накала из сверхтугоплавких веществ. К таким веществам относятся, например, химические соединения карбид-тантал и карбид-цирконий. Нить накала, изготовленная из этих веществ, способна выдерживать температуру свыше 4000 °С.
Не забыта в наше время и дуговая лампа. Ученые много сделали для совершенствования электрических дуговых ламп. Вытесненные с улиц, эти мощные лампы успешно применяются в прожекторах, на маяках, в кинопроекционных аппаратах.
Рассказ четвертый
Семидесятые годы прошлого столетия — это время перехода электрической лампы из лаборатории ученых в дома, на производство. Большую роль в этом сыграли работы Т. Эдисона.
Во-первых, он усовершенствовал лампу Лодыгина, увеличив разрежение в баллоне и применив в качестве нитей накаливания обугленные бамбуковые волокна. Эдисон придумал также патрон к лампе и выключатель — приспособления, которыми мы пользуемся до сих пор. Но сама лампа изменилась: теперь в ней накаливается не бамбуковое волокно, а вольфрамовая нить. Это усовершенствование внес в эдисонову лампу Лодыгин. Так дважды скрещивались творческие замыслы двух изобретателей.
Во-вторых, Эдисон построил генератор электрической энергии (динамо-машину), способный питать электрическим током несколько десятков ламп так, что они могли гореть независимо друг от друга (решил задачу дробления электроэнергии).
В-третьих, изобрел счетчик электроэнергии, который позволял определять израсходованную электроэнергию. В работе счетчика Эдисон использовал химическое действие тока. Вы знаете, что при прохождении тока через раствор электролита (например, раствор медного купороса) на катоде выделяется вещество (в данном случае Медь). Чем больше зарядов проходит через раствор электролита, тем больше вещества выделяется на катоде.
Счетчик состоял из сосуда с раствором медного купороса, в который были опущены две пластины. Когда счетчик включали в сеть, одна пластина заряжалась положительно (анод), другая — отрицательно (катод). В конце какого-нибудь промежутка времени, например каждого месяца, определяли массу меди, выделившейся на катоде, и по законам электролиза рассчитывали израсходованную электроэнергию.
В настоящее время используют счетчики, действие которых основано на явлении движения проводника в магнитном поле.
В-четвертых, Эдисоном были изобретены плавкие предохранители и многое другое, что позволило широко использовать электрическое освещение.
Именно поэтому Эдисона называют отцом современного электрического освещения.
Рассказ пятый
Современная электрическая лампа накаливания
Но кроме электрических ламп, используемых для освещения, существуют и другие типы ламп. ламп снабжен штыковым затвором. Их вставляют в специальный патрон с пружиной и вырезами для штифтов и поворачивают.
Кроме этих ламп, наша промышленность выпускает и другие. Такие, как лампы-гиганты, применяемые для морских маяков. Некоторые из них имеют высоту более метра, массу свыше 7 кг, а мощность 50 000 Вт. Существуют и лампы-малютки массой 0,02 г и мощностью 0,4 Вт. Такие лампы используют в медицине.
Современная лампа накаливания — очень удобный, безопасный и дешевый источник света. Но в ней лишь 7% энергии превращается в энергию видимого света. Будущее принадлежит совсем иным лампам — лампам дневного света (об их устройстве и работе вы узнаете в старших классах), которые более экономичны и дают свет, более похожий на дневной.
Интересно знать
В древних архивах сохранились записи, свидетельствующие о том, что императора Нерона, страдавшего ревматизмом, придворные врачи лечили электрованнами. Для этого в деревянную кадку с водой помещали рыб, способных испускать электрические разряды. Находясь в такой ванне, император в течение предписанного врачами времени подвергался действию электрических разрядов и полей. Лечение проходило успешно.
Впервые вне лаборатории и классной комнаты электрическая дуга была применена в 1845 г. в Парижской опере, чтобы воспроизвести эффект восходящего солнца. Успех был полный!
В прошлом веке в Швейцарии была изобретена «электрическая нянька». Изобретатель предложил в детской кроватке под простыню подкладывать две тонкие металлические сетки, изолированные друг от друга сухой прокладкой и соединенные с низковольтным источником тока и звонком. Как только прокладка намокала, электрическая цепь замыкалась и начинал звенеть звонок, извещая мать о том, что нужно сменить пеленки.
В Таиланде при строительстве линий электропередач перед электриками неожиданно возникли две проблемы. Первая — как предохранить линии высокого напряжения от обезьян, которые, подражая монтерам, легко влезают на опорные столбы и, играя проводами, производят короткие замыкания. Вторая — как обезопасить линии от слонов, выворачивающих опоры.
Юным техникам, вероятно, хорошо знакомы лампочки для карманных фонарей. Они меньше осветительных по размерам и рассчитаны на напряжение 3,5 В. Лампы, применяемые в устройствах, подвергающихся тряске (в автомобилях, киноаппаратах), не имеют винтовой нарезки на цоколях. Цоколь этих ламп снабжен штыковым затвором. Их вставляют в специальный патрон с пружиной и вырезами для штифтов и поворачивают (.
Кроме этих ламп, наша промышленность выпускает и другие. Такие, как лампы-гиганты, применяемые для морских маяков. Некоторые из них имеют высоту более метра, массу свыше 7 кг, а мощность 50 000 Вт. Существуют и лампы-малютки массой 0,02 г и мощностью 0,4 Вт. Такие лампы используют в медицине.
Современная лампа накаливания — очень удобный, безопасный и дешевый источник света. Но в ней лишь 7% энергии превращается в энергию видимого света. Будущее принадлежит совсем иным лампам — лампам дневного света (об их устройстве и работе вы узнаете в старших классах), которые более экономичны и дают свет, более похожий на дневной.
Интересно знать
В древних архивах сохранились записи, свидетельствующие о том, что императора Нерона, страдавшего ревматизмом, придворные врачи лечили электрованнами. Для этого в деревянную кадку с водой помещали рыб, способных испускать электрические разряды. Находясь в такой ванне, император в течение предписанного врачами времени подвергался действию электрических разрядов и полей. Лечение проходило успешно.
Впервые вне лаборатории и классной комнаты электрическая дуга была применена в 1845 г. в Парижской опере, чтобы воспроизвести эффект восходящего солнца. Успех был полный!
В прошлом веке в Швейцарии была изобретена «электрическая нянька». Изобретатель предложил в детской кроватке под простыню подкладывать две тонкие металлические сетки, изолированные друг от друга сухой прокладкой и соединенные с низковольтным источником тока и звонком. Как только прокладка намокала, электрическая цепь замыкалась и начинал звенеть звонок, извещая мать о том, что нужно сменить пеленки.
В Таиланде при строительстве линий электропередач перед электриками неожиданно возникли две проблемы. Первая — как предохранить линии высокого напряжения от обезьян, которые, подражая монтерам, легко влезают на опорные столбы и, играя проводами, производят короткие замыкания. Вторая — как обезопасить линии от слонов, выворачивающих опоры.
«Багдадская батарея». Возьмите обычный лимон, воткните в него оцинкованный гвоздь (это будет «минус») и медную монету («плюс»). Такая «батарейка» способна выдать примерно 1 вольт. Четырех лимонов достаточно, чтобы зажечь маленький светодиод.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время электрическая энергия имеет огромное применение во всех сферах человеческой деятельности Электроэнергия, вырабатываемое огромными атомными; гидро; тепло; газотурбинными и другими электростанциями транспортируется по линиям электропередач (ЛЭП) к городам; поселкам промышленным районам и объектам освещает улицы и дома, обогревает, крутит электрические машины, при помощи которых мощные электровозы перевозят составы с всевозможными грузами, вращает гребные валы огромных ледоколов и военных подводных лодок, при помощи электроэнергии работают всевозможные краны и конвейеры, троллейбусы и трамваи перевозят пассажиров используя для движения также электроэнергию, всевозможные электроприборы которые используют в медицине и в быту которые являются первейшими помощниками, электроэнергия обеспечивает работу практически всех приборов связи включая и космическую, телевидение и радио, звучание музыки.
Другими словами – человечество и не мыслит своё существование на нашей планете без электрической энергии.
Список использованной литературы
БСЭ, том 30, стр. 48-49, столбцы 130-133
Книга для чтения по физике: Учебное пособие для учащихся 6-7 классов средней школы
Составитель И Г. Кириллова стр.148 171
Журнал «Мир Фантастики» № 9 сентябрь 2006г стр. 131
Значение электризации
Рассказ первый
Электризация очень
важна в медицине.
Электризация
синтетического белья , возникающая при носке одежды , оказывается даже
полезной. Например, полихлорвиниловой белье помогает при лечении некоторых
болезней.
На основе
электризации создают электроаэрозоли, которые используют для лечения
заболеваний органов дыхания.
Рассказ второй
Отмечена
положительная роль электризации в машиностроении.
На электризации и взаимодействии заряженных тел основан способ
электропокраски поверхностей автомобилей .
Окрашиваемое изделие заряжают положительно и, а капельки краски
отрицательно.
В электрическом поле отрицательно заряженные капельки краски
притягиваются к изделию. А так как капельки заряжены одноименно , то во время
полета они отталкиваются друг от друга и оседают на поверхности изделия тонким
равномерным слоем.
Рассказ третий
Очень
часто явление электризации используется в технике. Так, явление притяжения
легких мелких предметов наэлектризованными телами используется в устройстве
электрических фильтров для очистки дыма от мелких частиц пепла. Такие
электрофильтры устанавливают в цехах размалывающих цемент и фосфориты, на
химических заводах.
Рассказ четвертый
На
производстве многочисленные проявления электризации тел усложняют проведение
ряда технологических процессов. Так, в текстильной промышленности электризация
нитей приводит к их взаимному отталкиванию, расщеплению, притягиванию к
поверхности роликов и веретен. Кроме того, заряженная ткань или пряжа
притягивает к себе легкие мелкие предметы и тем самым загрязняется.
Такая
самопроизвольная электризация весьма опасна, так как может стать причиной
пожара. Есть ли способ борьбы с накоплением электрических зарядов?
Безусловно, есть.
Это тщательное
заземление станков , машин , использование различного рода «нейтрализаторов»-
электрический , индукционных, электроаэрозольных , радиоизотопных …
Рассказ пятый
При трении о воздух
электризуется самолет. Поэтому после посадки к самолету нельзя сразу
приставлять металлический трап: может возникнуть разряд, который может вызвать
пожар. Что делать?
Сначала самолет
необходимо «разрядить»: опустить на землю металлический трос, соединенный с
обшивкой самолета, и разряд произойдет между землей и концом троса.
Рассказ шестой
Сегодня широко
внедряется в быт синтетика ,а синтетические материалы обладают способностью
накапливать электрические заряды. Так разряды электричества возникают и тогда,
когда человек ходит по полимерным покрытиям полов квартиры, синтетическим
коврам или снимает синтетическую одежду.
Есть ли способы и
средства борьбы с накоплением электрического заряда?
В домашних условиях
устранить заряды статического электричества довольно легко, увлажняя воздух в
комнате. Для этого можно использовать электрические увлажнители и просто
поставить сосуд с водой. электризация устраняется , если к воде , которой
протирают пластиковые полы, добавить гидрофильные вещества, например хлористый
кальций, а также если протирать электризующиеся поверхности глицерином.
Рассказ седьмой
Сегодня широко
внедряется в быт синтетика ,а синтетические материалы обладают способностью
накапливать электрические заряды
С синтетической
одежды можно снять электрический заряд , если использовать препарат
«Антистатик», а также при стирке белья добавлять кондиционером для белья.
Статическое
электричество вызывает притяжение волос к расческе, портя нам прическу.
Электрический заряд с
волос легко снять с помощью кондиционера для волос.
Введение
Считается, что первым систематическое изучение электромагнитных явлений начал английский ученый Гильберт (рис. 1).
Рис. 1. Уильям Гильберт (1544–1603)
Однако объяснить эти явления ученые смогли только спустя несколько веков. После открытия электрона физики выяснили, что часть электронов может сравнительно легко отрываться от атома, превращая его в положительно или отрицательно заряженный ион (рис. 2). Каким же способом могут электризоваться тела? Рассмотрим эти способы.
Рис. 2. Положительно и отрицательно заряженный ион
Электризация трением
С электризацией трением мы встречались, когда электризовали эбонитовую палочку кусочком шерсти. Возьмем эбонитовую палочку и потрем ее шерстяной тканью – в этом случае палочка приобретет отрицательный заряд. Выясним, что вызвало возникновение этого заряда. Оказывается, что в случае тесного контакта двух тел, изготовленных из разных материалов, часть электронов переходит из одного тела на другое (рис. 3).
Рис. 3. Переход части электронов с одного тела на другое
Расстояние, на которое при этом перемещаются электроны, не превышает межатомных расстояний. Если тела после контакта разъединить, то они окажутся заряженными: тело, отдавшее часть своих электронов, будет заряжено положительно (шерсть), а тело, получившее их, – отрицательно (эбонитовая палочка). Шерсть удерживает электроны слабее, чем эбонит, поэтому при контакте электроны в основном переходят с шерстяной ткани на эбонитовую палочку, а не наоборот.
Аналогичного результата можно добиться, если расчесывать сухие волосы расческой. Отметим, что общепринятое название «электризация трением» не совсем корректная, правильно говорить «электризация прикосновением», ведь трение необходимо только для того, чтобы увеличить количество участков тесного контакта при соприкосновении тел.
Если до начала опыта шерстяная ткань и эбонитовая палочка не были заряженными, то после проведения опыта они приобретут некоторый заряд, причем их заряд будет равен по модулю, но противоположен по знаку. Это означает, что до и после проведения опыта суммарный заряд палочки и ткани будет равен 0 (рис. 4).
Рис. 4. Суммарный заряд палочки и ткани до и после проведения опыта равен нулю
В результате проведения многих опытов физики установили, что при электризации происходит не создание новых зарядов, а их перераспределение. Таким образом, выполняется закон сохранения заряда.
Закон сохранения электрического заряда
Закон сохранения электрического заряда: полный заряд замкнутой системы тел или частиц остается неизменным при любых взаимодействиях, происходящих в этой системе (рис. 5):
,
где – заряды тел или частиц, образующих замкнутую систему (n – количество таких тел или частиц).
Рис. 5. Закон сохранения электрического заряда
Под замкнутой системой подразумевают такую систему тел или частиц, которые взаимодействуют только друг с другом, то есть не взаимодействуют с другими телами и частицами.
Решение различных задач
Рассмотрим примеры решения нескольких важных задач, связанных с различными электрическими явлениями.
Задача 1. Два одинаковых проводящих заряженных шарика соприкоснулись и сразу же разошлись. Вычислите заряд каждого шарика после соприкосновения, если до него заряд первого шарика был равен , а второго .
Решение
Решение данной задачи основывается на законе сохранения электрического заряда: сумма зарядов шариков до и после соприкосновения не может измениться (так как в данном случае они образуют замкнутую систему). Кроме того, поскольку шарики одинаковые, то перетекание заряда с одного шарика на другой будет происходить до тех пор, пока их заряды не уравняются (в качестве аналогии можно рассмотреть тепловой баланс в системе из двух одинаковых тел с разными температурами, который установится только тогда, когда уравняются температуры тел). Значит, после соприкосновения заряд каждого из шариков станет равным (рис. 6). Пользуясь законом сохранения заряда, мы получаем: . Из этого несложно получить, что после соприкосновения заряд каждого из шариков будет равен: .
Рис. 6. Заряды после соприкосновения шариков
Задача 2. Два заряженных шарика подвешены на шелковых нитях. К ним подносят положительно заряженный лист оргстекла, и угол между нитями увеличивается. Каков знак зарядов шариков? Ответ обоснуйте.
Решение
До поднесения оргстекла силы, действующие на каждый из шариков, уравновешены (сила тяжести, сила натяжения нити и сила электрического взаимодействия шариков) (рис. 7). Мы видим, что при поднесении положительно заряженного оргстекла шарики «поднимаются» относительно первоначального положения. Значит, возникла сила, которая направлена вверх. Это, конечно же, сила электрического взаимодействия шарика и пластинки. Значит, шарик и пластинка отталкиваются (в противном случае сила их взаимодействия «тянула» бы шарик вниз). Из этого можно сделать вывод, что шарики заряжены так же по знаку, как и пластинка, то есть положительно (рис. 8).
Рис. 7. Силы, действующие на шарики до поднесения оргстекла
Рис. 8. Движение шариков вверх
Задача 3. Как передать электроскопу заряд, который в несколько раз больше, чем заряд наэлектризованной стеклянной палочки? У вас, кроме заряженной палочки и электроскопа, есть небольшой металлический шарик на изолирующей ручке.
Решение
Будем использовать электризацию через влияние. Поднесем шарик к палочке (не касаясь) и, дотронувшись до шарика пальцем, зарядим его. После этого поднесем шарик к шару электроскопа и коснемся его с внутренней стороны. Заряд распределится по поверхности шара электроскопа. Повторяя операцию много раз, мы можем сообщить электроскопу достаточно большой заряд.
В этом можно убедиться с помощью наглядной демонстрации (рис. 9).
Рис. 9. Сообщение электроскопу большого заряда многократной передачей
Заземление. Проводники и диэлектрики
Если взять металлический стержень и, удерживая его в руке, попробовать наэлектризовать, окажется, что это невозможно. Дело в том, что металлы – это вещества, имеющие множество так называемых свободных электронов (рис. 10), которые легко перемещаются по всему объему металла.
Рис. 10. Металлы – это вещества, имеющие множество свободных электронов
Подобные вещества принято называть проводниками. Попытка наэлектризовать металлический стержень, удерживая его в руке, приведет к тому, что избыточные электроны очень быстро убегут со стержня, и он останется незаряженным. «Дорогой для бегства» электронов служит сам исследователь, поскольку тело человека – это проводник. Именно поэтому опыты с электричеством могут быть опасными для их участников!
Рис. 11. «Дорога для бегства» электронов
Обычно «конечный пункт» для электронов – земля, которая тоже является проводником. Ее размеры огромны, поэтому любое заряженное тело, если его соединить проводником с землей, спустя некоторое время станет практически электронейтральным (незаряженным): тела, заряженные положительно, получат от земли некоторое количество электронов, а с тел, заряженных отрицательно, избыточное количество электронов уйдет в землю (см. рис. 12).
Рис. 12. Земля – «конечный пункт» для электронов
Технический прием, позволяющий разрядить любое заряженное тело путем соединения этого тела проводником с землей, называют заземлением.
Рис. 13. Обозначение заземления на схеме
В некоторых случаях, например чтобы зарядить проводник или сохранить на нем заряд, заземления следует избегать. Для этого используют тела, изготовленные из диэлектриков. В диэлектриках (их еще называют изоляторами) свободные электроны практически отсутствуют. Поэтому если между землей и заряженным телом поставить барьер в виде изолятора, то свободные электроны не смогут покинуть проводник (или попасть на него) и проводник останется заряженным (рис. 14). Стекло, оргстекло, эбонит, янтарь, резина, бумага – диэлектрики, поэтому в опытах по электростатике их легко наэлектризовать – заряд с них не стекает.
Рис. 14. Если между землей и заряженным телом поставить барьер в виде изолятора, то свободные электроны не смогут покинуть проводник (или попасть на него)
Электризация через влияние, или электростатическая индукция
Проведем следующий опыт: возьмем эбонитовую палочку и зарядим ее с помощью электризации трением. Поднесем палочку к шару электрометра, коснемся на некоторое время шара электрометра пальцем и уберем палочку, мы видим, что стрелка электрометра отклонилась (рис. 15).
Рис. 15. Показание электрометра
Таким образом, шар приобрел электрический заряд, хотя мы его не касались эбонитовой палочкой. Почему же это произошло? Знак шара является противоположным знаку заряду палочки.
Так как контакта между заряженным и незаряженным телами не было, описанный процесс называется электризацией через влияние (или электростатической индукцией). Под действием электрического поля отрицательно заряженной палочки свободные электроны перераспределяются по поверхности металлической сферы (рис. 16).
Рис. 16. Перераспределение электронов
Электроны имеют отрицательный заряд, поэтому они отталкиваются от отрицательно заряженной эбонитовой палочки. В результате количество электронов станет избыточным на удаленной от палочки части сферы и недостаточным на ближней. Если коснуться сферы пальцем, то некоторое количество свободных электронов перейдет из сферы на тело исследователя (рис. 17).
Рис. 17. Переход части электронов на тело исследователя
В итоге на сфере возникнет недостаток электронов и она станет положительно заряженной. Выяснив механизм электризации через влияние, вам не составит труда объяснить, почему незаряженные металлические тела притягиваются к заряженным телам.
Поляризация диэлектрика
Сложнее объяснить, почему к наэлектризованной палочке притягиваются кусочки бумаги, ведь бумага – диэлектрик, а значит, практически не содержит свободных электронов. Дело в том, что электрическое поле заряженной палочки действует на связанные электроны атомов, из которых состоит бумага, вследствие чего изменяется форма электронного облака – оно становится вытянутым. В результате на ближних к палочке кусочках бумаги образуется заряд, противоположный по знаку заряду палочки (рис. 18), и поэтому бумага начинает притягиваться к палочке – это явление называется поляризацией диэлектрика.
Рис. 18. Поляризация диэлектрика
Польза и вред электризации
Применение электризации и наэлектризованных тел.
1. Изготовление наждачной бумаги
Принцип покрытия наждачным порошком бумаги и получения искусственных ворсистых материалов можно пояснить на следующем опыте (рис. 19). Диски от раздвижного конденсатора соединяют с кондукторами электрофорной машины. На нижний диск насыпают песок или узкие полоски цветной бумаги. Поверхность верхнего диска смазывают клеем. Приведя в действие электрофорную машину, заряжают диски. При этом кусочки бумаги или песок, находящиеся на нижнем диске, получив одноименный с ним заряд, под действием сил электрического поля притягиваются к верхнему диску и оседают на нем.
Рис. 19. Изготовление наждачной бумаги
2. Метод электростатической покраски металлических изделий
Метод окраски поверхностей в электрическом поле – электроокраска – впервые разработал русский ученый А.Л. Чижевский. Суть его такова: жидкий краситель любого цвета помещают в пульверизатор – сосуд с тонко оттянутым концом (соплом) – и подводят к нему отрицательный потенциал. К металлическому трафарету подводят положительный потенциал, а перед трафаретом размещается окрашиваемая поверхность (ткань, бумага, металл и т. д.) (рис. 20).
Рис. 20. Постановка метода электростатической покраски металлических изделий
Благодаря электростатическому полю между соплом с краской и трафаретом частицы краски летят строго по направлению к металлическому трафарету (рис. 21), на окрашиваемой поверхности воспроизводится точный рисунок трафарета, при этом ни одна капля краски не падает. Регулируя расстояние между соплом и объектом окраски, можно менять скорость нанесения и толщину покровного слоя, т. е. регулировать скорость окраски.
Данный метод дает экономию красителей до 70 % по сравнению с обычным методом окраски и ускоряет примерно в три раза процесс покрытия изделия.
Рис. 21. Частицы краски летят строго по направлению к металлическому трафарету
3. Очистка воздуха от пыли и легких частиц
Так как частицы пыли способны электризоваться, то для их удаления часто применяют фильтр, внутри которого находится электрически заряженный элемент, притягивающий к себе микрочастицы. Для того чтобы сделать пылеудаление более эффективным, воздух в помещении ионизируют. Такие электрофильтры устанавливают в цехах размола цемента и фосфоритов, на химических заводах.
Рис. 22. Электростатический очиститель воздуха со снятой пылесборной пластиной
Рис. 23. Электроды внутри промышленного электростатического очистителя воздуха
Отрицательное влияние электризации трением на производстве и в быту
На одном из целлюлозно-бумажных комбинатов некоторое время не могли установить причину частых обрывов быстродвижущейся бумажной ленты. Были приглашены ученые. Они выяснили, что причина заключалась в электризации ленты при трении ее о валки.
Рис. 24. Бумагоделательная машина
При трении о воздух электризуется самолет. Поэтому после посадки к самолету нельзя сразу приставлять металлический трап: может возникнуть разряд, который вызовет пожар. Сначала самолет разряжают: опускают на землю металлический трос, соединенный с обшивкой самолета, и разряд происходит между землей и концом троса (рис. 25).
Рис. 25. Удаление заряда с самолета
Бывали случаи, что быстро поднимающийся в воздухе воздушный шар загорался. Воздушные шары часто наполняют водородом, который легко воспламеняется. Причиной воспламенения может быть электризация трением прорезиненной оболочки о воздух при быстром подъеме.
Рис. 26. Воздушные шары (аэростаты)
В любом процессе, где участвуют движущиеся части вещества, движется зерно или жидкость, происходит разделение зарядов. Одна из опасностей при транспортировке зерна в элеватор связана с тем, что в результате разделения зарядов в атмосфере, заполненной горячей пылью, может проскочить искра и произойти возгорание.
Рис. 27. Транспортировка зерна
В домашних условиях устранить заряды статического электричества довольно легко, повышая относительную влажность воздуха квартиры до 60–70 % (рис. 28).
Рис. 28. Гигрометр
На этом уроке мы обсудили некоторые электрические явления: в частности, поговорили об электризации двумя способами – трением и влиянием.
Список литературы
- Соколович Ю.А., Богданова Г.С. Физика: справочник с примерами решения задач. – 2-е издание передел. – X.: Веста: издательство «Ранок», 2005. – 464 с.
- А.В. Перышкин. Физика 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2013. – 237 с.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
- Интернет-портал «physbook.ru» (Источник)
- Интернет-портал «youtube.com» (Источник)
Домашнее задание
- Почему иногда, поглаживая кошку рукой, можно увидеть небольшие искры, которые возникают между шерстью и рукой?
- Есть рыбы, которые можно назвать «живыми электростанциями». Что это за рыбы?
- Сформулируйте закон сохранения электрического заряда.