Роль электроэнергии в жизни человека. Постоянный ток в жизни человека

Термин «постоянный ток» имеет несколько видов определений, и каждое из них заслуживает особого внимания. Чаще всего данным понятием называют электрический ток, имеющий неизменные от времени свойства, направления и параметры. Существование постоянного тока возможно только в замкнутой цепи. Обусловлено это необходимостью поддержания постоянного напряжения, которое является основополагающим для данного явления. Несмотря на различные источники постоянного тока, данное определение всегда остается неизменным.

Постоянный ток имеет ряд источников, которые активно используются в повседневной Основными из них являются электромашинные генераторы. Источниками также служат фотоэлементы, и термоэлементы. Простейшим видом источника постоянного тока можно назвать аккумуляторы (гальванические элементы). В данном случае постоянный ток имеет отличительную черту - возможность его многократного использования, что делает такие элементы достаточно полезными и дешевыми в повседневной эксплуатации. Согласитесь, если каждый раз приобретать обычные батарейки на фотоаппарат, то себестоимость фотоснимков существенно возрастет. Добиться этого процесса можно благодаря свойству обратимости химических реакций.

Электрические машины и представляют собой электромеханические источники постоянного тока. Источник питания постоянного тока - преобразование механического На этом основаны различные электрооборудования автомобилей и других транспортных средств. И на этом же основана добыча электроэнергии альтернативными методами - ветровые и гидростанции.

Существует несколько видов преобразователей постоянного тока. Самый распространенный вариант - выпрямитель, который чаще всего используется в приборах, работающих от электрической сети. Выпрямители классифицируются в зависимости от мощности, от основной схемы выпрямления, в зависимости от количества фаз, которые используются в его работе. Также совместно с ними используются усилители постоянного тока. Кроме того, возможны варианты классификации по управлению выходными параметрами, по наличию устройств стабилизации. Все возможные варианты классификации перечислить практически невозможно. Но, так или иначе, практически все они присутствуют в наших домах и квартирах, так как без них практически невозможно использование современной аппаратуры.

Постоянный ток в основном применяется в работе различной техники. практически всех электронных схем служит именно электрический ток. Для существования постоянного тока достаточно наличие двух обязательных условий - свободные электрические заряды и электрическое поле.

В современном мире электроэнергия в основном вырабатывается специальными электростанциями. Происходит это исключительно на основе технико-экономических соображений. Благодаря работе электростанций постоянный ток распределяется между многочисленными приемниками, которые потребляют энергию не постоянного, а переменного тока. И только дойдя до конкретного пункта назначения, преобразовывается в постоянный ток, благодаря нехитрым приспособлениям. Еще одна область применения постоянного тока в современном мире - железные дороги. Многие модели электровозов работают преимущественно благодаря потреблению электрического тока.

Как видим, из всего выше перечисленного можно сделать вывод о том, что постоянный ток надежно занял лидирующие места в процессе жизнедеятельности человека. Сложно себе даже представить, что произойдет с человечеством, если в одночасье исчезнет электричество и постоянный ток!

В жизни современного человека огромную роль играет электричество. До сих пор многие не понимают, как когда-то люди жили без электрического тока. В наших домах есть свет, вся бытовая техника, начиная от телефона и заканчивая компьютером, работает от электрического напряжения. Кто изобрёл электричество и в каком году это произошло, знают далеко не все. А вместе с тем это открытие положило начало новому периоду в истории человечества.

На пути к появлению электричества

Древнегреческий философ Фалес, живший в 7 веке до нашей эры, выяснил, что если потереть янтарь о шерсть, то к камню начнут притягиваться мелкие предметы. Лишь спустя много лет, в 1600 году, английский физик Уильям Гилберт ввел термин «электричество» . С этого момента ученые стали уделять ему внимание и проводить исследования в этой области. В 1729 Стивен Грей доказал, что электричество можно передавать на расстоянии. Важный шаг был сделан после того, как французский ученый Шарль Дюфэ открыл, как он считал, существование двух видов электричества: смоляного и стеклянного.

Первым, кто попробовал объяснить, что такое электричество, был Бенджамин Франклин, портрет которого нынче красуется на стодолларовой купюре. Он считал, что все вещества в природе имели «особую жидкость». В 1785 был открыт закон Кулона. В 1791 году итальянский ученый Гальвани исследовал мышечные сокращения у животных. Он выяснил, проводя опыты на лягушке, что мышцы постоянно возбуждаются мозгом и передают нервные импульсы.

Огромный шаг на пути к изучению электричества был сделан в 1800 году итальянским физиком Алессандром Вольта , который придумал и изобрел гальванический элемент - источник постоянного тока. В 1831 году англичанин Майкл Фарадей изобрел электрический генератор, который работал на основе электромагнитной индукции.

Огромный вклад в развитие электричества внес выдающийся ученый и изобретатель Никола Тесла. Он создал приборы, которые до сих пор используются в быте. Одна из самых известных его работ - двигатель переменного тока, на основе которого был создан генератор переменного тока. Также он проводил работы в области магнитных полей. Они позволяли использовать переменный ток в электродвигателях.

Еще одним ученым внесшим вклад в развитие электричества, был Георг Ом, который экспериментальным путем вывел закон электрической цепи. Другим выдающимся ученым был Андре-Мари Ампер. Он изобрел конструкцию усилителя, которая представляла собой катушку с витками.

Также важную роль в изобретении электричества сыграли:

Пьер Кюри.
Эрнест Резерфорд.
Д. К. Максвелл.
Генрих Рудольф Герц.

В 1870-х годах русским ученым А. Н. Лодыгиным была изобретена лампа накаливания. Он, предварительно откачав из сосуда воздух, заставил светиться угольный стержень. Чуть позже он предложил заменить угольный стержень на вольфрамовый. Однако запустить лампочку в массовое производство смог другой ученый - американец Томас Эдисон. Поначалу в качестве нити в лампе он использовал обугленную стружку, полученную из китайского бамбука. Его модель получилась недорогой, качественной и могла прослужить относительно долгое время. Значительно позже Эдисон заменил нить на вольфрамовую.

Никто не знает, в каком году изобрели электричество, но начиная с XIX века оно активно вошло в жизнь человека. Поначалу это было просто освещение, затем электрический ток начали применять и для других сфер жизни (транспорта, средств передачи информации, бытовой техники).

Использование освещения в России

Пытаясь выяснить, в каком году появилось электричество в России, учёные склоняются к мнению, что это случилось в 1879 году . Именно тогда был освещен Литейный мост в Петербурге. 30 января 1880 года был создан электротехнический отдел в Русском техническом обществе. Это общество и занималось развитием электричества в Российской империи. В 1883 году произошло знаковое в истории электричества событие - было выполнено освещение Кремля, когда к власти пришел Александр III. По его указу образовывается специальное общество, которое занимается разработкой генерального плана по электрификации Петербурга и Москвы.

Переменный и постоянный ток

Когда открыли электричество, между Томасом Эдисоном и Никола Теслой разгорелся спор, какой ток использовать в качестве основного, переменный или постоянный. Противостояние между учёными даже было прозвано «Войной токов». В этой борьбе победил переменный ток , так как он:

легко передается на большие расстояния;
не несет огромных потерь, передаваясь на расстоянии.

Основные области потребления

В повседневной жизни постоянный ток применяется довольно часто. От него работают различные бытовые приборы, генераторы и зарядные устройства. В промышленности его используют в аккумуляторах и двигателях. В некоторых странах им оснащаются линии электропередач.

Переменный ток способен меняться по направлению и величине в течение определенного промежутка времени. Он применяется чаще постоянного. В наших домах его источником служат розетки, к ним подключают различные бытовые приборы под разным напряжением. Переменный ток часто применяется в промышленности и при освещении улиц.

Сейчас электричество в наши дома поступает благодаря электрическим станциям . На них установлены специальные генераторы, которые работают от источника энергии. В основном эта энергия тепловая, которая получается при нагревании воды. Для нагревания воды используют нефть, газ, ядерное топливо или уголь. Пар, образовывающийся при нагревании воды, приводит в действие огромные лопасти турбин, которые, в свою очередь, запускают генератор. В качестве питания генератора можно использовать энергию воды, падающую с высоты (с водопадов или плотин). Реже используется сила ветра или энергия солнца.

Затем генератор при помощи магнита создает поток электрических зарядов, проходящих по медным проводам. Для того чтобы передавать ток на большие расстояния, необходимо повысить напряжение. Для этой роли используется трансформатор, который повышает и понижает напряжение. Потом электричество с большой мощностью передается по кабелям к месту его применения. Но перед попаданием в дом необходимо понизить напряжение с помощью другого трансформатора. Теперь оно готово к использованию.

Когда заводят разговор об электричестве в природе , первыми на ум приходят молнии, но это далеко не единственный его источник. Даже наши с вами тела имеют электрический заряд, он существует в тканях человека и передает нервные импульсы по всему организму. Но не только человек содержит в себе электрический ток. Многие обитатели подводного мира также способны выделять электричество, например, скат содержит в себе заряд мощностью 500 Ватт, а угорь может создать напряжение до 0,5 киловольт.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Электричество в нашей жизни

2 слайд

Описание слайда:

Цель: Узнать, что такое электричество, электрический ток, изучить как электричество попадает в дома.

3 слайд

Описание слайда:

Задачи: 1. Изучить что такое электричество. 2. Узнать, как образуется электрический ток. 3. Провести опыты, сделать выводы.

4 слайд

Описание слайда:

Однажды, очередной раз снимая свитер, я задал вопрос: почему мои волосы взлохмачены и слышен какой-то треск. Мама мне сказала, что это проделки электричества. Мне захотелось больше об этом узнать. Интересно, смогу ли я сам получить электричество? Актуальность

5 слайд

Описание слайда:

6 слайд

Описание слайда:

Работа современных средств связи (телефона, радио, телевидения) основана на применении электроэнергии. Электротранспорт не загрязняет окружающую среду. Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения комфортабельной жизни людей. Мне захотелось узнать, что же это такое – электричество, что такое электрический ток.

7 слайд

Описание слайда:

Что такое электричество Электричество – это одна из форм энергии. Это энергия мельчайших заряженных частиц, которые движутся внутри проводников в определенном направлении в замкнутой цепи от источника тока к потребителю

8 слайд

Описание слайда:

Уже в глубокой древности люди знали, что янтарь, потертый о шерсть, приобретает способность притягивать легкие предметы. При трении в янтаре возникает электрический заряд. Название «электричество» произошло от греческого слова «электрон», так по-гречески называется янтарь.

9 слайд

Описание слайда:

Первым ученым, который изучал свойства электричества был придворный врач королевы Елизаветы I Вильям Жильбер. Ньютон открыл закон всемирного тяготения, доказал существование статического электричества. Около 1700 года Стивен Грей установил, что одни тела (вещества) хорошо проводят электричество, а другие - нет. В 1752 году Бенджамин Франклин установил электрическое происхождение молнии. В 1800 году итальянец Вольта сделал первую батарейку. В 1820 году Ампер изобрел электромагнит и создал науку электродинамику. В 1871 году американский ученый Эдисон изобрел ламповый конденсатор. В 1910 году француз Жорж Клод изобрел неоновую лампу. История развития электричества

10 слайд

Описание слайда:

Представим ситуацию: впускаем в классный кабинет весь класс на перемене. Все дети бегают, прыгают (двигаются хаотично), как электроны без действия электрического поля. Но стоит учителю произнести фразу: "Выходим из класса в столовую!», то все дети ринутся в дверной проём, т.е. начнут двигаться не хаотично, а в одном направлении, как под действием электрического поля (которым является учитель). Вот они то и являются током, маленькими частицами, которые движутся в одном направлении.

11 слайд

Описание слайда:

Чтобы понять что такое сила тока электрический ток можно сравнить с движением жидкости в трубах. Электрический ток – это сама текущая жидкость. Чем больше за определённое время через трубы протекает жидкости – тем больше сила тока. Единица измерения силы тока - Ампер, получила своё название в честь французского ученого, который первым исследовал свойства тока. Имя ученого-физика – Андре Ампер. Сила тока замеряется специальным прибором - амперметром.

12 слайд

Описание слайда:

У тока есть еще один параметр – это напряжение тока. Допустим шарики – это ток. И они бегут по проводу, который является проводником. Шарики «бегут» не прямо. Точнее, прямо, но с колебаниями вправо-влево. И колебания их вправо-влево назовём напряжением. Чуть-чуть колеблются шарики в своём беге – маленькое напряжение. Сильно колеблются – большое напряжение (220В как в наших розетках). Напряжение измеряем вольтами. Для замера напряжение используется прибор вольтметр.

13 слайд

Описание слайда:

Для того чтобы появился электрический ток необходима электрическая цепь. Элек-трическая цепь состоит из источника тока (батарея, генератор), потребителя (лампа, электроприборы) и замыкающего устройства (выключатель, рубильник). Электрическая цепь

14 слайд

Описание слайда:

С эффектом статического электричества мы каждый день сталкиваемся неоднократно: погладив кошку мы можем получить небольшой разряд током; надевая шерстяной свитер в темноте видны искры; Электризация происходит в результате трения двух различных по строению веществ друг о друга. При этом одна сторона накапливает заряд со знаком минус, вторая с плюсом. Статическое электричество

15 слайд

Описание слайда:

Типы электростанций Сейчас мы получаем электричество благодаря большим электростанциям. Электростанции бывают: - Атомные,они работают на уране. - Тепловые электростанции для получения электроэнергии сжигают различные виды топлива (уголь, мазут, газ), добываемого под землёй. - Гидроэлектростанции – чистые, не загрязняющие окружающую среду – используют для получения энергии неистощимые потоки воды.

16 слайд

Описание слайда:

Кроме этого энергию может вырабатывать: Солнце – мощнейший «ядерный реактор», дающий нам своё тепло. Солнечная энергия практически неисчерпаема, но не всегда доступна. Энергиюветратоже можно превратить в электрическую.

17 слайд

Описание слайда:

Опыт №1 Цель: наглядно продемонстрировать электрическую цепь. Оборудование: источник тока, соединительные провода, замыкающее устройство, электролампа. Ход опыта: присоединяю лампочку к источнику тока. Это поможет зажечь лампочку с помощью электричества, поступающего от источника тока. Проводник электричества – провод, даёт электронам удобный путь для их движения. Но если не включить замыкающее устройство, она не загорится.

18 слайд

Описание слайда:

Нужно включить замыкающее устройство и только после этого лампочка загорится. Вывод: чтобы зажечь лампочку необходима непрерывная дорога для электронов.

19 слайд

Описание слайда:

Опыт № 2 Цель: Изучить действие статического электричества. Оборудование: перец, сахар, пластмассовые или деревянные палочки, блюдце, шерстяной носок. Ход опыта. Перемешаем перец с сахаром. Затем потрем пластмассовые (деревянные) палочки о свои волосы или шерстяной носок и прикоснёмся к смеси. К наэлектризованным предметам быстро прилипает перец и его можно легко пересыпать в другую емкость. Вывод: Перец легче сахара, поэтому свободно прилипает к палочкам под действием электричества.

20 слайд

Описание слайда:

Опыт № 3 Цель: Узнать, как статическое электричество действует на обыкновенную воду. Оборудование: Водопроводный кран и раковина, воздушный шарик, шерстяной свитер. Ход опыта: Открыть кран, чтобы вода текла тонкой струйкой. Надуть шарик и завязать его. Потереть шариком о свитер, а затем поднеси шарик к струйке воды. Струя воды отклонится в сторону шарика. Вывод: Под действием статического электричества вода стала притягиваться к шарику.

21 слайд

Описание слайда:

Опыт № 4 Цель: Изготовить батарейку из лимона. Оборудование: Два лимона, небольшая лампочка, медная проволока или медная монета, оцинкованный гвоздь или кусочек цинковой проволоки. Ход опыта. Необходимо сжать лимоны, чтобы они стал мягкими. Это делается для того, чтобы внутри лимона появился сок. Этот шаг очень важен - от него зависит эффективность лимонов. Затем необходимо сделать два маленьких разреза и вставьте в них гвоздь и монету, присоединив к ним небольшие кусочки проволоки. Если лизнуть проволочку, почувствуется удар током. Теперь замыкаем контакты на лампочке и лампа начинает светиться. Вывод: Сок лимона вступает с металлами в химическую реакцию, в результате которой образуется электрический ток.

24 слайд

Описание слайда:

Я изучил, как возникает электрический ток и что является источником электрической энергии. Во время постановки опытов я выяснил, что соки фруктов всегда кисловатые. Поэтому, если опущенные в кислую или соленую среду кусочки металлической проволоки последовательно соединить, то потечет электрический заряд – возникнет электрический ток. Я смог создать ток в домашних условиях. Электричество является составной частью природы, окружающего мира. Оно присутствует во всём: в каждой частичке нашей планеты, в пространстве, в самом человеке. Используя свойства электричества, человек создаёт приборы, приспособления и оборудования для улучшения условий жизни, труда, для познания окружающего мира. Заключение

ЛЕКЦИЯ 1

Электричество играет огромную роль в нашей жизни. Электроэнергия легко передается на расстояние, дробится на части и с высоким КПД преобразуется в другие виды энергии.

Электроэнергия получается из других видов энергии, но с меньшим КПД:

· на тепловых электростанциях (ТЭС) 35 … 40 %;

· на атомных электростанциях (АЭС) 30 … 33 %;

· на гидроэлектростанциях (ГЭС) 90 … 92 %.

Повышение КПД на электрических станциях наталкивается на значительные трудности.

В настоящее время на долю электроэнергии в России приходится немногим более 15 % суммарного потребления энергии.

Схема преобразования энергий из тепловой энергии на ТЭС или АЭС показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема преобразования тепловой энергии

Электрические линии представляют собой волноводы, которые оказываются относительно простым средством передачи больших количеств энергии при низких частотах (50 или 60 Гц).

Передача энергии возможна и целесообразна, если передаваемая мощность потребителю много больше мощности, выделяемой в проводниках ЛЭП, вследствие их нагревания (потерь мощности) P потр >> DP .

Энергия может также передаваться путем транспорта нефти, газа и угля. При решении вопроса о транспорте энергии различные способы сравниваются на основе технико-экономических расчетов. Стоимость транспортировки нефти и газа ниже остальных, но если они идут на производство электроэнергии, то стоимость передачи возрастает примерно в три раза.

При строительстве ЛЭП появляется полоса отчуждения в среднем на 1 км ЛЭП 3 га; если напряжение 500 кВ и выше, то в два раза больше. Сильные электромагнитные поля оказывают вредное биологическое влияние на живые организмы. Появляются акустические шумы, озонирование и образование окислов азота. Имеют место радиопомехи.

При передаче энергии другими способами имеются свои экологические проблемы (нефтяные пятна в море, утечка газа и др.).

Экологически важен вопрос о месте строительства ТЭС, АЭС и ГЭС и их мощности.

ТЭС рассеивают около 70 % энергии сжигаемого топлива в окружающей среде с дымовыми газами и подогретой водой. В воздух с дымовыми газами попадают твердые частицы, сернистый ангидрид, ртуть, окись азота, углекислота и окиси металлов. Сбросные воды ТЭС подогреты на 8…10 °С. Попадая в природные водоемы, они могут нарушать их тепловой баланс.

Современные АЭС обеспечивают безопасный уровень радиации внутри станции и в окружающей местности при нормальной ее работе. Однако совершенно ясны последствия аварий на АЭС и масштабы зон поражения радиоактивными выбросами. Поэтому вопрос о месте строительства АЭС на современном этапе требует тщательного исследования возможных последствий при авариях, а также разработки новых безопасных конструкций реакторов. Требует также пересмотра вопрос о захоронении отходов сгорания ядерного горючего.

Сооружение ГЭС, особенно на равнинных реках и хозяйственно освоенных районах, оказывает большое влияние на использование земель и водных ресурсов. В этих условиях остро стоит вопрос о мелководных зонах водохранилищ, которые в процессе эксплуатации ГЭС периодически потопляются и осушаются Ряд отрицательных экологических последствий создания крупных водохранилищ еще изучен недостаточно, однако следует отметить, что в США имеется 1220 ГЭС, их средняя мощность 70 МВт, а на территории бывшего СССР около 200 ГЭС, их средняя мощность 300 МВт. Среди них такие гиганты, как Саяно-Шушенская – 6400 МВт, Красноярская – 6000 МВт, Зейская – 1290 МВт и др.

Человек не может жить без света. С давних времен человечество использовало все возможные источники природной энергии для освещения жизни, приготовления пищи и приобретению сил, как душевных, так и физических.

Первым источником света и энергии было всего солнце. Ему поклонялись как богу, складывали бесчисленное количество песен, легенд, стихов и сказаний. Солнце использовали и чтили. Так же как и огонь. Приручив огонь, древний человек получил неотъемлемый источник жизнедеятельности и защиты. Это событие позволило открыть долгий путь роста, совершенства и развития человека как высшего земного существа.

Прошли столетия и по пришествию многих лет пылкий ум человека создал искусственные источники энергии. Сегодня одно из них очень активно и постоянно используется во всех аспектах жизнедеятельности человечества. Более того, без его существования современный человек не представляет своей жизни. Это электричество. Этот источник энергии был создан учеными достаточно недавно, но очень быстро захватил правление над человеческим существованием.

Действительно, как можно сегодня прожить без всех приборов, которые работают только на электрической энергии? Никак, замены пока нет.

Если задаться вопросом о месте покупки люстры Киев конечно является первоисточников, так как в столицу всегда идет основная часть всех товаров. Но и в регионах можно без труда найти этот нужный товар для жизнедеятельности человека. Так в областных центрах можно найти массу специализированных магазинов по продажи люстры и светильников различного рода. На пример, чтобы в центральной Украине купить люстры Винница является чудесным городом для этой покупки.

Сегодня созданы разные виды добывание этой энергии: теплоэлектростанции, гидроэлектростанции, атомные электростанции. А так же альтернативные станции для добывания электричества: солнечные станции, ветряные станции и другие. Каждый день ученые мира плодотворно работают над изобретением новых технологий для добывания электричества, более мощных и экологических.

Но, великим великое. А обыватели каждый день используют электричество в своем быту. Одним из видов использования является такое же, как и других источников энергии сначала существования человечества: как источник света. А сосудам, передающим световую энергию множество веков, и это целая великая индустрия.

Прекрасные люстры, светильники и канделябры создавались многие века и во всех странах мира. Нет ни одной нации, которая не производит на сегодняшний день осветительные приборы.

На родина так же преуспела в производстве различного вида люстр. Но кроме собственного производства в Украину поставляют множество осветительных приборов зарубежного производства. Таким образом, рынок страны изобилует ассортиментом осветительных приборов.

Конечно, можно человек сегодня не может обходиться без электричества. Но так же ему сложно жить и без сопутствующих его предметов, таких как люстры и светильники.