ІІнформаційно-пошуковий проект з дисципліни “Фізика” на тему: “Електричний струм. Електричний струм в житті людини”

Інформаційно-пошуковий проектз дисципліни “Фізика” на тему:“Електричний струм. Електричний струм в житті людини”

Електрика навколо нас. Електричний струм. Чим зумовлений електричний струм. Вимірювання електричного струму. Змінний струм. Постійний струм. Електрика. Застосування електричного струму. Вплив електромагнітного поля на живі організми Висновок. План

Електрика навколо нас. Блискавка. Розряд блискавки триває 0,1с Середня сила розряду – 100 000 АНапруга між Землею і хмарою сягає мільярди вольт. Температура в каналі може досягати 10 000 К

Електрика навколо нас. Дослід Бенджаміна Франкліна з повітряним змієм. Дослід Георга Ріхмана

Електрика навколо нас“Вогні Святого Ельма”

Електричний скат. Електричний вугор. Комар. Електрика навколо нас

Прояви статичної електрики. Електрика навколо нас

Без нього – лампочка не світить!Не заведеться навіть і авто,Без нього не працює телевізор,А плойка не накрутить ні за що.І фабрики й заводи стануть,І ніби все кругом замре,Бо він, як той струмок, що живить. Життя всім приладам несе. Електричний струм

Електрика. Електрика — розділ фізики, що вивчає електричні явища: взаємодію між зарядженими тілами, явища поляризації та проходження електричного струму.

Умови для виникнення електричного струму. Наявність у тілі вільних заряджених частинок, які могли б у ньому рухатись. Наявність електричного поля. Під дією електричного поля заряджені частинки починають рухатись у напрямку дії на них електричних сил. Так виникає електричний струм.

Електричний струм — впорядкований рух заряджених частинок у просторі. У металах це електрони, напівпровідниках - електрони та дірки, у електролітах - позитивно та негативно заряджені іони, у іонізованих газах — іони та електрони. За напрямок струму вибирають рух позитивно заряджених частинок. Таким чином, напрямок струму в металах протилежний напрямку руху електронів. Електричний струм за напрямом протікає від позитивного полюса джерела живлення до негативного.

Чим зумовлений струм. Електричний струм в речовині виникає під дією електричного поля. Електричне поле змушує рухатися вільні носії заряду: електрони, дірки чи йони. Узгоджений рух носіїв заряду в зовнішньому електричному полі називається дрейфовим струмом.

Іноді електричний струм зумовлений сторонніми силами. Кількісною характеристикою здатності сторонніх сил створювати електричний струм є так звана електрорушійна сила, або скорочено ЕРС: Дифузійний струм виникає тоді, коли носії заряду розподілені в речовині неоднорідно. Дифузійний струм важливий для роботи напівпровідникових приладів, зокрема транзисторів. У гальванічних елементах, батарейках, акумуляторах електричний струм виникає внаслідок хімічних перетворень які відбуваються на межі електродів з електролітом. У термоелектричних джерелах струму електричний струм виникає внаслідок градієнту температури.

Електричний струм викликається також змінним магнітним полем. Зміна магнітного потоку створює вихрове електричне поле, яке й призводить до руху носіїв заряду.

Вимірювання. Сила струму вимірюється приладами, які називають амперметрами і гальванометрами. В цих приладах зазвичай вимірюється не сам струм, а механічна дія створеного ним магнітного поля. Для вимірювання напруги використовуються прилади, які називаються вольтметрами, мілівольтметрами тощо.

Змінний струм — електричний струм, сила якого періодично змінюється з часом. Змінний струм. Змінний струм виникає в електричному колі зі змінною напругою. Перевагою змінного струму є те, що його легше виробляти й передавати до споживача. Трансформатор — пристрій, що використовується для зміни напруги й сили змінного струму.

Постійний струм. Постійний струм — електричний струм, незмінний в часі. Простим джерелом постійного струму є хімічне джерело (гальванічний елемент або акумулятор), оскільки полярність такого джерела не може мимовільно змінитися. Для отримання постійного струму використовують також електричні машини — генератори постійного струму. Постійний струм можна отримати зі змінного за допомогою випрямлення.

Дії електричного струму та їх застосування. Теплова Світлова. Магнітна. Механічна. Хімічна

Теплова та світлова дія. Ці дії електричного струму спостерігаються в електричній лампі розжарювання. Температура спіралі лампи настільки висока, що вона розжарюється до яскравого свічення

Теплова дія. Теплова дія електричного струму використовується в усіх побутових електронагрівних прикладах. Наприклад: в електропрасці, електричному чайнику, тостері, електрогрілці.

Магнітна дія Провідник зі струмом набуває магнітних властивостей. Спостерігається при наявності електричного струму в будь-яких провідниках (твердих, рідких, газоподібних). Магнітна дія використовується в гальванометрах, компасах.

Компас. Компас – прилад для орієнтування на земній поверхні і гірничих виробах відносно напряму магнітного або географічного меридіана. Принцип дії компаса заснований на взаємодії магнітного поля постійних магнітів компаса з горизонтальної складової магнітного поля Землі. Магнітна стрілка, яка вільно обертається, повертається довкола осі, розташовуючись уздовж силових ліній магнітного поля. Таким чином, стрілка завжди вказує одним з кінців у напрямку лінії магнітного поля, яка йде до Північного магнітного плюсу.

Хімічна дія. Коли через розчин солей, кислот і лугів проходить електричний струм, на електродах, занурених й цей розчин, відбуваються хімічні реакції. Слід зазначити, що хімічна дія струму виявляється не завжди. Пропустивши струм, наприклад, через метали, ми не виявимо жодних хімічних змін.

Хімічна дія. Хімічну дію струму використовують для добування деяких чистих металів таких як мідь, алюміній. Також використовують для покриття одних металів іншими.

Механічна дія. Електродвигун – електрична машина, що перетворює електричну енергію в механічну. Складається з обертової частини та нерухомої. Розрізняють електродвигуни постійного та змінного струму. Останні поділяються на синхронні та асинхронні. Асинхронні електродвигуни поділяються за функціональним призначенням на загальнопромисловій, крановій, вибухобезпечні, ліфтові, екскаваторні.

Роль електричного струму в житті людини Ще з дитинства ми починаємо розуміти, що комфортність життя людини залежить від того чи є електричний струм. Він оточує нас повсюди. Електричний струм підводять до будинку чи квартири. Тому наявність електричного струму – це зокрема ефективна робота всіх побутових приладів в будинку чи квартирі.

Застосування електричного струму

Електродвигун – основний вид двигуна в промисловості, на транспорті і в побуті. Електродвигун є частиною електропривода транспортних засобів, зокрема конвеєрів, шахтних підіймальних установок тощо. Завдяки струму, що живить електродвигун, відбувається рух трамваїв, тролейбусів, електромобілів тощо.

Які лампи зберігають електроенергію? Лампи. Розжарювання. ЛюмінесцентніСвітлодіодні

Лампа розжарювання. Лампа розжарювання — освітлювальний прилад, штучне джерело світла. Світло випромінюється нагрітою металевою спіраллю при протіканні через неї електричного струму. Скляна колбаІнертний газ. Нитка розжарювання. Контактний дріт (з'єдується з ніжкою)Контактний дріт (з'єднується з цоколем)ТримачіСкляна ніжка (лопатка)Вивід контакту на цоколь. ЦокольІзоляційний матеріал. Контактний носик

Люмінесцентна лампа. Люмінесцентна лампа — газорозрядне джерело світла, світловий потік якого визначається в основному світінням люмінофорів під впливом ультрафіолетового випромінювання розряду. Переваги: світлова віддача і термін служби в кілька разів більший, ніж у ламп з ниткою розжарювання того ж призначення. Недоліки: у виробництві застосовуються шкідливі ртутні випарювання, світло з такого джерела шкодить на людський зір. Схема підключення лінійної ЛЛ з електромагнітним баластом.

Світлодіодні лампа. Світлодіод (англ. LED - light-emitting diode) — напівпровідниковий пристрій, що випромінює світло, при пропусканні через нього електричного струму (ефект, відомий як електролюмінесценція).  Недоліки: досить висока собівартість. Переваги: світлодіодні лампи споживають від 3% до 60% потужності, необхідної для звичайних ламп розжарювання, аналогічної яскравості. Вони не бояться частих вмикань і вимикань. Термін служби світлодіодної лампи — більше 100 000 годин (більше 11 років).

Електричний струм в промислловості Зустрічається майже всюди : обігрівачі, опалення, телевізор,тощо.

Спостерігається при малих тисках . Основними є процеси іонізації електронним ударом і вторинної електронної емісії на катоді (під впливом позитивних іонів) . Використовують у газових трубках, вживаних в рекламних щитах, в лампах денного світла. У газових трубках балон лампи найчастіше заповнюють неоном (червоне світіння) або аргоном ( синьо- зелене світіння ) . Тліючий газовий розряд

Дуговий газовий розряд Це безперервний процес проходження електричного струму через повітряний зазор між електродами . Супроводжується яскравим світінням і сильним нагріванням електродів. Температура каналу дуги досягає 5000-7000 ° С . Відбувається розряд завдяки термоелектроній емісії з поверхні розігрітого катода. Застосовують у електрозварюванні, металургії, прожекторах.

Іскровий газовий розряд Виникає при високих напругах. Відбувається електричний пробій діелектрика . Іскровий розряд має вигляд яскравих розгалужужених зигзагоподібних смужок , триває всього кілька десятків мікросекунд і зазвичай супроводжується звуковими ефектами ( потріскування , тріск , грім тощо). Справа в тому, що температура газу , а отже , і тиск в каналі розряду значно підвищуються , в результаті повітря швидко розширюється і виникають звукові хвилі. У техніці іскровий розряд використовують, наприклад, для запалювання бензинових двигунів , для обробки особливо міцних металів. Прикладом іскрового розряду в природі є блискавка.

Коронний газовий розряд Виникає на загострених кінцях провідників. Поблизу вістря з'являється сильне електричне поле , повітря іонізується,і виникає розряд , що зовні нагадує корону. Щоб зменшити ймовірність виникнення коронного розряду , збільшують діаметр проводів. Іонізований газ , що отримується в процесі самостійного розряду, являє собою особливий стан речовини - плазму. Чим вище температура , тим вище ступінь іонізації плазми. При температурах порядку мільйона градусів будь-яка речовина знаходиться в стані плазми. У космічному просторі це найпоширеніший стан речовин . Розрізняють холодну і гарячу плазми. Газорозрядна плазма - приклад холодної плазми . Велика концентрація заряджених частинок обумовлює одне з найважливіших властивостей плазми - високу електропровідність .

Висновок У нашому сучасному світі струм є і використовується майже всюди від природи до побуту . Тож можна сказати , що струм у газах , хоч він і відбувається за певних умов, дуже важливий для нас і він є не від’ємною скадовою нашого життя .

Електрична енергія широко використовується в промисловості, та транспорті, в сільському господарстві, побуті. Електричний струм, проходячи через тіло людини, зумовлює перетворення поглинутої організмом електричної енергії в інші види і спричиняє термічну, електролітичну, механічну і біологічну дію.

«Вплив електромагнітного поля на живі організми»

Можливі механізми дії Механізми біологічної дії електромагнітного поля мають, в основному, неспецифічний характер і пов’язані зі зміною активності регуляторних систем організму . Вважається, що під дією електромагнітного поля може змінюватися швидкість дифузії через біологічні мембрани. В основному вони зводяться до безпосереднього впливу поля на клітковому рівні. Проте механізми дії досівважаються остаточно не розшифрованими.

Вплив на хімічні реакції На підставі неперервних багаторічних досліджень декількома вченими було показано, що швидкість реакції в колоїдних системах залежить від сонячної активності і розташування відносно геомагнітних полюсів, причому основна причина цього – зміна під впливом електромагнітного поля властивостей води – загального компонента реакцій в живих і неживих об’єктах. На підставі неперервних багаторічних досліджень декількома вченими було показано, що швидкість реакції в колоїдних системах залежить від сонячної активності і розташування відносно геомагнітних полюсів, причому основна причина цього – зміна під впливом електромагнітного поля властивостей води – загального компонента реакцій в живих і неживих об’єктах. На підставі неперервних багаторічних досліджень декількома вченими було показано, що швидкість реакції в колоїдних системах залежить від сонячної активності і розташування відносно геомагнітних полюсів, причому основна причина цього – зміна під впливом електромагнітного полявластивостей води – загального компонента реакцій в живих і неживих об’єктах. Вплив на хімічні реакції

Вплив електромагнітного поля на нервову систему. Було встановлено наявність прямої дії електромагнітного поля на мозок, мембрани нейронів, пам’ять, умовно рефлекторну діяльність. В модельних експериментах показана можливість впливу слабких електромагнітних полів на процеси синтезу в нервових клітинах. Отримані чіткі зміни імпульсації коркових нейронів, що приводять до порушення інформації що передається в більш складні структури мозку.

Вплив на імунну систему Встановлено, що під впливом електромагнітного поля змінюється характер інфекційного процесу, виникають порушення білкового обміну, спостерігається зниження вмісту альбумінів і підвищення гамма-глобулінів в крові. Крім того, електромагнітне поле може виступати в якості алергену або пускового фактора, викликаючи важкі реакції у хворих алергіків при контакті зелектромагнітним полем. Встановлено, що під впливом електромагнітного поля змінюється характер інфекційного процесу, виникають порушення білкового обміну, спостерігається зниження вмісту альбумінів і підвищення гамма-глобулінів в крові. Крім того, електромагнітне поле може виступати в якості алергену або пускового фактора, викликаючи важкі реакції у хворих алергіків при контакті з електромагнітним полем. Вплив на імунну систему

Вплив на статеву систему. Під впливом електромагнітного випромінювання знижується функція сперматогенезу, змінюється менструальний цикл, уповільнюється ембріональний розвиток, виникають вроджені вади у новонароджених дітей і зменшення лактації у годуючих мам. Під впливом електромагнітноговипромінювання знижується функція сперматогенезу, змінюється менструальний цикл, уповільнюється ембріональний розвиток, виникають вроджені вади у новонароджених дітей і зменшення лактації у годуючих мам. Вплив на статеву систему

Вплив слабких електромагнітних полів на живі організми: - зменшення рухомої активності і виживаності мікроорганізмів;- збільшення смертності мікроорганізмів;- погіршення регенерації тканин;- порушення ембріонального і личинного розвитку;- зниження біохімічних реакцій, порушенні метаболізму;- зниження енергетичного потенціалу в усіх життєво важливих системах організму.