Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тепловое действие тока в домашних условиях

Урок физики «Действия тока»

Материалы для проведения урока физики «Действия тока» 8 класс

Просмотр содержимого документа
«Действия тока»

Действия электрического тока.

С какой бы скоростью ни двигались электроны в металле, мы не можем увидеть их воочию – они слишком малы. Судить о наличии в проводнике тока, мы можем лишь по производимому им действию. Действие электрического тока может быть очень разнообразным. Тепловое действие тока проявляется в нагревании проводника. В домашних условиях это действие широко используется в электронагревательных приборах: чайниках, обогревателях, фенах, кухонных плитах. При создании таких приборов основная задача сводится к тому, чтобы тепловое действие проявилось максимально.

В лампах накаливания электрический ток нагревает проволоку из вольфрама до белого каления, так, что она излучает свет. Впрочем, при этом 95 % электроэнергии превращается в тепловую и только 5 % превращается в световую энергию.

В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали, для электросварки. В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, инкубаторы, сушат зерно.

Ток обладает также и магнитным действием. Причём магнитное действие тока проявляется всегда и в любых проводниках, это основное действие тока.

Человек очень активно использует магнитные свойства тока. Для использования магнитного действия тока сооружают катушки – спиральные обмотки из изолированных проводов и пропускают по ним ток. Таким образом, создают электромагниты. Электромагнит – одна из основных деталей многих технических приборов. Электромагнитный подъёмный кран переносит железный лом. Этот кран поднимает железные предметы и тогда, когда они находятся в деревянных ящиках, т.к. магнитные силы действуют через различные немагнитные материалы. Электромагнитный кран способен поднять сплошные стальные плиты весом до 16 тонн.

Магнитные сепараторы применяют в сельском хозяйстве для отделения семян клевера, люцерны, люцерны от семян сорняков. Если засыпать загрязнённые сорняками семена мелкими железными опилками, на семенах сорняков скопится их большое количество, в то время, как гладкие семена злаков останутся чистыми. Теперь можно с лёгкостью очистить зерно от сорняков в устройстве типа магнитного сепаратора.

Электролиз (химическое действие тока) получил широкое применение в различных отраслях промышленности. Впервые он был использован для гальванопла­стики, представляющей собой получение копий с рельефов. С этой целью гипсовый оттиск (негатив) со снимаемого рельефа покрыва­ют слоем графита и погружают в раствор соли металла, который осаждается на оттиске, как на катоде. После удаления гипса полу­чается металлическая копия рельефа.

С помощью электролиза наносят относительно тонкие покрытия одних металлов на другие (гальваностегия). Гальваностегия ис­пользуется для придания изделиям декоративного вида и для защи­ты от коррозии. Таким способом производят золочение, серебрение, никелирование и т. д.

Электролиз служит также для очистки (рафинирования) метал­лов, например меди. Пластины литой меди, полученной путем обжига руды, опускают в качестве анодов в ванны, содержащие раствор медного купороса, подкисленный серной кислотой для по­вышения проводимости электролита. Катодами в этих ваннах явля­ются тонкие медные кисти, на которых отлагается электролитиче­ская медь, а примеси осаждаются на дно ванны.

Весьма распространен электролитический способ получения едких щелочей натрия, калия и хлора, а также кислорода и водоро­да путем разложения воды, подкисленной серной кислотой.

Просмотр содержимого документа
«Тест первичное закрепление»

1. Электрический ток – это…

а) упорядоченное движение частиц,

б) упорядоченное движение свободных электронов,

в) упорядоченное движение заряженных частиц,

г) движение заряженных частиц.

2. Какое действие тока всегда наблюдается в твердых, жидких и газообразных проводниках?

а) тепловое, б) химическое,

в) магнитное, г) биологическое.

3. В каком из перечисленных случаев используется химическое действие тока?

а) нагревание воды электрическим током,

б) хромирование деталей,

в) рефлекторное сокращение мышц,

г) свечение электрической лампы.

4. Какое действие тока используют в устройстве пылесоса?

а) химическое, б) магнитное, в) биологическое, г) тепловое.

5. В устройстве какого бытового прибора используется тепловое действие тока?

а) телевизор, б) тостер, в) пылесос, г)вентилятор.

1.Электрический ток в металлах – это…

а) упорядоченное движение частиц,

б) упорядоченное движение свободных электронов,

в) упорядоченное движение заряженных частиц,

г) движение заряженных частиц.

2.Как называется действие тока, которое может вызвать сильные конвульсии и кровотечения из носа?

а) тепловое, б) химическое,

в) магнитное, г) биологическое.

3. В каком из перечисленных случаев используется биологическое действие тока?

а) нагревание воды электрическим током,

б) хромирование деталей,

в) рефлекторное сокращение мышц,

г) свечение электрической лампы.

4. Какое действие тока используют в устройстве гальванометра?

а) химическое, б) магнитное,

в) биологическое, г) тепловое.

5. В устройстве какого бытового прибора используют одновременно

тепловое и магнитное действие тока?

а) телевизор, б) фен,

в) пылесос, г) электрическая лампа.

Просмотр содержимого документа
«Технологическая карта урока»

Структура урока

Задачи этапа

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Формируемые

1. Организацион-ный момент.

2.Вводно- мотивационный

Включить учащихся в учебную деятельность

Организует познавательную деятельность учащихся: предлагает составить кластер по теме «Электрический ток».

Организует коллективную работу по систематизации материала и проверке составленного кластера.

Отвечают на приветствие учителя

Психологическая готов­ность и эмоциональная настроенность учащихся на работу.

Обучающиеся самостоятельно систематизируют имеющиеся знания по теме, затем отвечают на предложенные вопросы вслух и озвучивают ответ с места.

(П) Осознанное и произвольное построение речевого высказывания;

слушают и понимают физический смысл речи учащихся класса и учителя, систематизация знаний.

2. Постановка цели и задач урока

Актуализировать учебное содержание. Организовать познавательную деятельность учащихся.

Учитель предлагает учащимся собрать электрическую цепь из имеющихся электроприборов и проверить наличие электрического тока в цепи.

Как вы узнаете, что электрический ток течет по проводам?

Как определить исправна ли электрическая плитка?

Читайте так же:
Оборудование для наблюдение теплового действия электрического тока

Постановка проблемного вопроса.

Выяснение темы урока, формулировка его цели.

Учащиеся формулируют ответы на вопросы ,на экспериментальную проблему поставленную учителем.

Учащиеся выдвигают предположения о теме урока «Действия электрического тока.»

(Р) — развитие мотивов и интересов познавательной деятельности.

(П) — построение цепи рассуждений и речевого высказывания.

3. Введение новых знаний

Принятие учебной задачи

Действием электрического тока называют те явления, которые наблюдаются при наличии электрического тока в цепи. По этим действиям судят об электрическом токе, так как нельзя непосредственно наблюдать за движением заряженных частиц в проводнике. Некоторые действия тока вам известны из повседневной жизни.

Весь класс делится на группы. Каждая группа получает экспериментальное задание. Выполняет задание и отчитывается перед классом.

1) Группа наблюдает тепловое действие электрического тока. Для выполнения работы используют резистор, ключ, источник тока , соединительные провода и термометр.

2) Группа наблюдает магнитное действие электрического тока. Для выполнения работы используют катушку с током и магнитную стрелку.

3)Весь класс наблюдает химическое действие электрического тока. Для выполнения работы используют сосуд с раствором медного купороса , два угольных стержня, лампочка на стойке, ключ, соединительные провода.

(учитель химии)

4) Работа с научным текстом.

самостоятельно познакомиться с механическим действием тока и областями применения данного действия.

Учащиеся выполняют экспериментальные задания, работая в группах, делают выводы, отличая факт от гипотезы. Приводят примеры практического применения данного действия тока. В результате совместной работы класса и учителя; предлагают разнообразные способов решения познавательных задач (анализ, синтез, обобщение в выводах); используют знаково-символьную информацию; оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

Самостоятельно изучают научный текст, отвечают на поставленные вопросы и заносят информацию в таблицу.

(П) — понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

(Р) — учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; учатся работать с приборами.

(К) — адекватно воспринимают информацию учителя или товарища, содержащую оценочный характер ответа или выполнения действия.

4.Первичное закрепление нового знания

Организует работу с тестом

Обучающиеся отвечают индивидуально на предложенные вопросы. Затем осуществляют взаимопроверку.

(Р)- осуществление прогнозирования, самоконтроля, коррекции действий;

(К)- владение монологической и диалогической речью;

-планирование сотрудничества со сверстниками;

-становление причинно-следственных связей.

Зафиксировать новое содержание, изученное на уроке. Оценить собственную деятельность на уроке. Зафиксировать неразрешенные затруднения как направления будущей учебной деятельности

Оценить собственную деятельность на уроке, продолжив фразу.

1.Проверяют листы с заданиями. Ставят оценки.

2. Проводят самоанализ работы на уроке .

(Р) — самоконтроль; оценивание качества и уровня усвоения; коррекция

Домашнее задание

Обсудить и записать домашнее задание

Домашнее задание: § 35, упр.14

рассмотреть применение электроприборов в парикмахерской , указать название и действие тока.

Ученики записывают домашнее задание в дневники

Просмотр содержимого документа
«Фамилия 2»

1. Практическое задание

Собрать электрическую цепь, состоящую из источника тока, катушки, ключа, соединительных проводов. Поднести к катушке компас (магнитную стрелку), описать результаты наблюдений.

2. Составить кластер «Электрический ток»

3.Прочитать предложенный текст, заполнить таблицу.

Действие тока

Практическое применение

4. Выполнить предложенный тест

сегодня я узнал.

было интересно узнать, что…

Просмотр содержимого документа
«Фамилия1»

1. Практическое задание

Собрать электрическую цепь, состоящую из источника тока, резистора, ключа, соединительных проводов. Проверить, есть ли ток в электрической цепи.

2. Составить кластер «Электрический ток»

3.Прочитать предложенный текст, заполнить таблицу.

Действие тока

Практическое применение

4. Выполнить предложенный тест

сегодня я узнал.

было интересно узнать, что…

Просмотр содержимого презентации
«презентация»

всё наше знание

Кант Иммануил

немецкий философ,

1724 — 1804 г.г .

Действия электрического тока

Действия электрического тока

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Тепловое действие — ток

Тепловое действие тока играет большую роль в современной технике. Рассмотрим некоторые важные примеры, его применения. [17]

Тепловое действие тока широко используется для преобразования электрической энергии в тепловую — для электрического нагрева. [19]

Тепловое действие тока играет большую роль в современной технике. Рассмотрим некоторые важные примеры его применения. [20]

Тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и установках. В домашних условиях широко применяют электрические плитки, утюги, чайники, кипятильники. В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки. В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, кормозапарники, инкубаторы, сушат зерно, приготовляют силос. [21]

Тепловое действие тока сводится к нагреву проводника, который может быть недопустимым. [23]

Тепловое действие тока проявляется в нагреве и ожогах отдельных участков тела; электрохимическое — в разложении крови и других органических жидкостей; биологическое действие тока связано с раздражением и возбуждением живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц легких и мышцы сердца, и может вызвать прекращение деятельности органов кровообращения и дыхания. [24]

Тепловое действие токов Фуко используется в индукционных печах. Такая печь представляет собой катушку, питаемую высокочастотным током большой силы. Если поместить внутрь катушки проводящее тело, в нем возникнут интенсивные вихревые токи, которые могут разогреть тело до плавления. Таким способом осуществляют плавление металлов в вакууме, что позволяет получать материалы исключительно высокой чистоты. [25]

Тепловое действие тока играет большую роль в современной технике. Рассмотрим некоторые важные примеры его применения. [27]

Тепловое действие токов двойной частоты наиболее опасно для турбогенераторов, так как их ротор выполняется из цельной поковки и имеет большую поверхность, вследствие чего эти токи могут быть значительными. Ввиду повышенной частоты токи вытесняются на поверхность тела ротора и замыкаются через пазовые клинья и бандажные кольца. Дополнительный нагрев обмотки ротора представляет опасность для ее изоляции. Дополнительные механические напряжения в турбогенераторах незначительны и практически не влияют на их механическую прочность. [28]

Читайте так же:
Тепловое действие электрического тока рисунок

Тепловое действие токов двойной частоты наиболее опасно для турбогенераторов, так как их ротор выполняется из целой поковки и имеет большую поверхность, поэтому эти токи могут быть значительными. Ввиду повышенной частоты токи вытесняются на поверхность тела ротора и замыкаются через пазовые клинья и бандажные кольца. Дополнительный нагрев обмотки ротора представляет опасность для ее изоляции. Дополнительные механические напряжения в турбогенераторах незначительны и не влияют на их механическую прочность. [29]

Тепловое действие токов двойной частоты наиболее опасно для турбогенераторов, так как их ротор выполняется из цельной поковки и имеет большую поверхность, поэтому эти токи могут быть значительными. [30]

Электричество в быту. 8-й класс

Класс: 8

Презентация к уроку

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цели:

  • изучить устройство и принцип действия лампы накаливания, предохранителей, электрических нагревательных приборов;
  • выяснить причины перегрузки в сети и короткого замыкания;
  • напомнить учащимся правила безопасного обращения с электричеством и правила оказания первой помощи;
  • прививать учащимся интерес к научным знаниям.

Оборудование: презентация к уроку, плакаты, настольная лампа, лампочки, предохранители, сообщения учащихся.

Ход урока

1. Вступительное слово учителя.

Приветствие учителя и учащихся (слайд №1).

Перед тем, как узнать тему нашего урока, послушайте стихотворение (слайд №2).

Электричество кругом,
Полон им завод и дом,
Везде заряды: там и тут,
В любом атоме «живут».
А если вдруг они бегут,
То тут же токи создают.
Нам токи очень помогают,
Жизнь кардинально облегчают!
Удивительно оно, НА благо нам обращено,
Всех проводов «величество»
Зовется: «Электричество»!

Итак, тема нашего урока «Электричество в быту» (слайд №3).

Сегодня на уроке мы должны познакомиться с устройством и принципом действия лампы накаливания, предохранителей, электрических нагревательных приборов; выяснить причины перегрузки в сети и короткого замыкания; вспомнить правила безопасного обращения с электричеством и правила оказания первой помощи пораженному током человеку (слайд №4).

2. Объяснение нового материала.

Сообщение учащихся о распространении источников света.

Рассказ учителя о строении современной лампы накаливания (слайд №5).

Основная часть современной лампы накаливания – спираль из тонкой вольфрамовой проволоки. Вольфрам – тугоплавкий металл, его температура плавления 3387 ° С. В лампе накаливания вольфрамовая спираль нагревается до 3000 ° С, при такой температуре она достигает белого каления и светится ярким светом. Спираль помещают в стеклянную колбу, из которой выкачивают насосом воздух, чтобы спираль не перегорала. Но в вакууме вольфрам быстро испаряется, спираль становится тоньше и тоже сравнительно быстро перегорает. Чтобы предотвратить быстрое испарение вольфрама, современные лампы наполняют азотом, иногда – криптоном или аргоном. Молекулы газа препятствуют выходу частиц вольфрама из нити, т. е. разрушению накаленной нити.

На столах у учащихся различные лампочки для близкого рассмотрения. А также плакат на доске.

На слайде показано строение современной газонаполненной лампы накаливания. Концы спирали 1 приварены к двум проволокам, которые проходят сквозь стекло баллона 2 и припаяны к металлическим частям цоколя 3 лампы: одна проволока к винтовой нарезке, а другая – к изолированному от нарезки основанию цоколя 4. Для включения лампы в сеть ее ввинчивают в патрон. Внутренняя часть патрона содержит пружинящий контакт 5, касающийся основания цоколя лампы, и винтовую нарезку, удерживающую лампу. Пружинящий контакт и винтовая нарезка патрона имеют зажимы, к которым прикрепляют провода от сети.

Демонстрация включения лампы в сеть в светильнике.

Промышленность выпускает лампы накаливания на напряжение 220 и 127 В (для осветительной сети), 50 В (для железнодорожных вагонов), 12 и 6 В (для автомобилей), 3,5 и 2,5 В (для карманных фонарей).

Рассказ учителя о применении теплового действия тока.

Тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и установках. В домашних условиях широко применяют электрические плитки, утюги, чайники, кипятильники. В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки. В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, кормозапарники, инкубаторы, сушат зерно, приготовляют силос.

Основная часть всякого нагревательного электрического прибора – нагревательный элемент. Нагревательный элемент представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, способный, кроме того, выдерживать, не разрушаясь, нагревание до высокой температуры (до 1000-1200 °С). Чаще всего для изготовления нагревательного элемента применяют сплав никеля, железа, хрома и марганца, известный под названием нихром » . Удельное сопротивление нихрома р = 1,1 (Oм • мм)/ м, что примерно в 70 раз больше удельного сопротивления меди. Большое удельное сопротивление нихрома дает возможность изготовлять из него весьма удобные – малые по размерам – нагревательные элементы.

В нагревательном элементе проводник в виде проволоки или ленты наматывается нa пластинку из жароустойчивого материала: слюды, керамики. Так, например, нагревательным элементом в электрическом утюге служит нихромовая лента, от которой нагревается нижняя часть утюга.

Рассказ учителя о коротком замыкании (слайд №6).

Электрические цепи всегда рассчитаны на определенную силу тока. Если пo той или иной причине сила тока в цепи становится больше допустимой, то провода могут значительно нагреться, а покрывающая их изоляция – воспламениться.

Причиной значительного увеличения силы тока в сети может быть или одновременное включение мощных потребителей тока, например электрических плиток, или короткое замыкание. Коротким замыканием называют соединение концов участка цепи проводником, сопротивление которого очень мало пo сравнению с сопротивлением участка цепи. Короткое замыкание может возникнуть, например, при ремонте проводки под током или при случайном соприкосновении оголенных проводов.

Сопротивление цепи при коротком замыкании незначительно, поэтому в цепи возникает большая сила тока, провода при этом могут сильно накалиться и стать причиной пожара. Чтобы избежать этого, в сеть включают предохранители.

Читайте так же:
Количество теплоты при работе тока

Рассказ учителя о предохранителях (слайд №7). Демонстрация предохранителя.

Назначение предохранителей – сразу отключить линию, если сила тока вдруг окажется больше допустимой нормы. Рассмотрим устройство предохранителей, применяемых в квартирной проводке.

Главная часть предохранителя – проволока С из легкоплавкого металла (например, из свинца), проходящая внутри фарфоровой пробки П. Пробка имеет вихтовую нарезку Р и центральный контакт К. Нарезка соединена с центральным контактом свинцовой проволокой. Пробку ввинчивают в патрон, находящийся внутри фарфоровой коробки.

Свинцовая проволока представляет, таким образом, часть общей цепи. Толщина свинцовых проволок рассчитана так, что они выдерживают определенную силу тока, например 5 А, 10 А и т. д. Если сила тока превысит допустимое значение, то свинцовая проволока расплавится и цепь окажется разомкнутой.

Предохранители с плавящимся проводником называют плавкими предохранителями, в котором перегоревшую деталь можно заменять. Еще есть предохранители, действие которых основано нe на плавлении, а на тепловом расширении тел при нагревании (слайд №8). Предохранители располагают нa специальном щитке, устанавливаемом у самого ввода проводов в квартиру, называемом счетчиком. В каждый из проводов последовательно включают отдельный предохранитель. Некоторые люди вместо настоящих предохранителей вставляют «жучки», т. е. различные проволочки. Этого делать нельзя, т. к. обычная проволока при резком возрастании силы тока не перегорает и электрическая цепь не прерывается, следовательно произойдет возгорание проводов всей проводки, а это ведет к пожару.

Рассказ учителя и демонстрация слайдов №9–12 об электрических приборах, используемых человеком.

Если с предохранителями в квартире все в порядке, то люди могут спокойно пользоваться различными электрическими приборами.

Сообщение учащихся о бытовых приборах.

Электронагревательные приборы показаны на слайде №9.

Электрические приборы для досуга показаны на слайде №10.

Электрические приборы на кухне показаны на слайде №11.

Электрические приборы для облегчения труда показаны на слайде №12.

Рассказ учителя о действии тока на тело человека.

Тело человека и животных очень хорошо проводит электрический ток, поскольку содержит ионные растворы. Характер и глубина воздействия электрического тока на организм человека зависит от силы и рода тока и времени его действия, пути прохождения через тело человека, физического и психологического состояния последнего. Наибольшую опасность представляет прохождение тока через мозг и те нервные центры, которые контролируют дыхание и сердце человека. Смерть человека может наступить при силе тока 0,1А (100 мА). Особенно опасны участки, расположенные на висках, спине, тыльных сторонах рук, голенях, затылке и шее. Их сопротивление существенно меньше, чем у остальных частей тела. Самыми уязвимыми у человека являются, так называемые, акупунктурные точки на шее и мочках ушей: при ударе током в эти точки смертельным может оказаться даже напряжение 10–15 В.

Сопротивление человеческого тела не имеет постоянного значения. Оно зависит от состояния человека, его кожи, наличия на ее поверхности пота, содержания алкоголя в крови. Сухая, огрубевшая кожа имеет высокое сопротивление, а тонкая, нежная и влажная – низкое. Снижается сопротивление и при различных повреждениях кожи (порезы, царапины, ссадины). При сухой и неповрежденной коже сопротивление тела человека от пальцев одной руки до пальцев другой составляет 100000 Ом и выше. Если же руки потные, то сопротивление между ними оказывается равным 1500 Ом и ниже. Каждому из этих случаев соответствует свое смертельное напряжение.

Рассказ учителя о правилах безопасного обращения с электричеством.

Опасность поражения током требует обязательного соблюдения правил безопасного труда при работе с электрическими цепями. Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек включает себя в электрическую цепь.

Переменный ток более опасен, чем постоянный. Напряжение, действующее при соприкосновении с одним полюсом или фазой источника тока, называется напряжением прикосновения. В случае, когда человек оказывается вблизи упавшего на землю провода, находящегося под напряжением, возникает опасность поражения шаговым напряжением.Напряжение шага – это напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Такую цепь создает растекающийся по земле от провода ток. Оказавшись в зоне растекания тока, человек должен соединить ноги вместе и, не спеша выходить из опасной зоны так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила полностью за ступню другой. При случайном падении можно коснуться земли руками, чем увеличить разность потенциалов и опасность поражения. Действие электрического тока на организм характеризуется основными поражающими факторами: электрический удар, приводящий к судорогам, остановке дыхания и сердца; электрические ожоги; механическое воздействие; биологическое действие тока выражается в раздражении и перевозбуждении нервной системы.

Рассказ учителя о правилах оказания первой медицинской помощи человеку, пораженному током.

При поражении человека электрическим током нужно освободить пострадавшего от проводника с током. В первую очередь следует обесточить проводник. Если отключить его невозможно, надо срочно отделить от него пострадавшего, используя сухие палки, веревки и другие средства. Можно взять пострадавшего за одежду, если она сухая и отстает от тела, не прикасаясь при этом к металлическим предметам и частям тела, не покрытым одеждой. При оказании помощи надо изолировать себя от «земли», встав на непроводящую ток подставку (сухая доска, сухая резиновая обувь и т. п.), и обернуть руки сухой тканью. Пострадавшему обеспечить покой и наблюдение за пульсом и дыханием.

Чтобы избежать поражения электрическим током, необходимо все работы с электрическим оборудованием и приборами проводить после отключения их от электрической сети. Электроприборы и электромашины в доме, ванной и на кухне – потенциальные источники опасности. Стоя под душем или держась одной рукой за водопроводный кран, опасно мокрым пальцем даже дотрагиваться до неисправного выключателя.

Читайте так же:
Тепловое действие электрического тока закон джоуля ленца это

Рассказ учителя о положительном действии тока.

Однако действие электрического тока на человеческий организм может быть не только отрицательным, но и положительным. Во время медицинского обследования в современной поликлинике и при жалобах пациентов на сердечные или головные боли врачи обязательно снимают электрокардиограмму или энцефалограмму – сигналы небольших биологических токов, протекающих в сердце или головном мозге. Сравнивая форму сигналов определенного участка организма в здоровом и больном состоянии, легко установить причину заболевания. Посредством электрических раздражений мозга (электрошоком) лечат некоторые психические заболевания. Кратковременные высоковольтные электрические разряды через сердце помогают иногда предотвратить смерть пациента при тяжелом нарушении сердечной деятельности. При радикулите, невралгии и некоторых других заболеваниях применяют гальванизацию (электрофорез): приложив к пациенту электроды, пропускают через него слабый постоянный ток. Это оказывает болеутоляющий эффект, улучшает кровообращение.

3. Проверка усвоения материала.

Устная проверка знаний «Верю – не верю» (слайд №13).

Сейчас мы проверим ваши знания о действии тока на тело человека. Если вы согласны с утверждением, то поднимаете правую руку, если не согласны – левую.

  1. Смерть человека может наступить при силе тока 0,1 А.
  2. Тяжесть поражения током одинакова при любых состояниях тела человека.
  3. При освобождении пострадавшего током можно дотрагиваться до него голыми руками.
  4. Все электрические приборы являются потенциальными источниками опасности.
  5. Физиологическое действие тока приносит только непоправимый вред.

4. Подведение итогов

Подведем итоги нашего урока.

  • Назовите основную часть лампы накаливания.
  • Зачем баллоны современных ламп наполняют инертными газами?
  • Как устроен патрон для включения лампы накаливания в сеть?
  • Приведите примеры использования тепловых действий тока.
  • Что может служить причиной значительного увеличения силы тока в сети?
  • В чем причина короткого замыкания?
  • Для чего нужны предохранители?

Прочитаем слова русского поэта XIX века Якова Петровича Полонского (слайд №14).

«Царство науки не знает предела –
Всюду следы ее вечных побед,
Разума слово и дело
Сила и свет.»

Эти слова по праву можно отнести к замечательной науке – электродинамике, подарившей нам столько открытий, осветившей нашу жизнь в прямом и переносном смысле. А сколько еще не опознанного вокруг! Какое поле деятельности для пытливого ума, умелых рук и любознательной натуры. Так что запускайте свой вечный думатель и вперед.

5. Домашнее задание.

Прочитать в учебнике § 54-55 (слайд №15).

6. Окончание урока.

Спасибо за урок! (слайд №16) До свидания!

Тепловое действие тока в домашних условиях

Электромагнит – искусственный магнит, у которого магнитное поле возникает и концентрируется в ферромагнитном сердечнике в результате прохождения электрического тока по охватывающей его обмотке, т.е. при пропускании тока через катушку помещенный внутри нее сердечник приобретает свойства естественного магнита.

Область применения электромагнитов очень обширна. Их используют в электрических машинах и аппаратах, в устройствах автоматики, в медицине, в различного рода научных исследованиях. Наиболее часто электромагниты и соленоиды используются для перемещения каких-то механизмов, а на производствах для подъёма груза.

Так, например, грузоподъемный электромагнит является очень удобным, производительным и экономичным механизмом: для закрепления и освобождения транспортируемого груза не требуется обслуживающий персонал. Достаточно положить электромагнит на перемещаемый груз и включить электрический ток в катушку электромагнита и груз притянется к электромагниту, а для освобождения от груза необходимо лишь отключить ток.

Конструкция электромагнита легка для повторения и в сущности не представляет собой ничего кроме сердечника и катушки из проводника. В этой статье мы ответим на вопрос как сделать электромагнит своими руками?

Как работает электромагнит (теория)

Если по проводнику протекает электрический ток, то вокруг этого проводника образуется магнитное поле. Так как ток может течь только тогда, когда цепь замкнута, то проводник должен представлять собой замкнутый контур, как, например, круг, который является простейшим замкнутым контуром.

Раньше проводником, свернутым в круг, часто пользовались для наблюдения действия тока на магнитную стрелку, помещенную в его центре. В этом случае стрелка находится на равном расстоянии от всех частей проводника, благодаря чему легче можно наблюдать действие тока на магнит.

Чтобы усилить действие электрического тока на магнит, можно прежде всего увеличить ток. Однако, если обогнуть проводник, по которому протекает какой-то ток, два раза вокруг охватываемого им контура, то действие тока на магнит удвоится.

Таким образом можно во много раз увеличить это действие, огибая проводник соответствующее число раз вокруг данного контура. Получающееся при этом проводящее тело, состоящее из отдельных витков, число которых может быть произвольным, называется катушкой.

Вспомним курс школьной физики, а именно о том, что при протекании электрического тока через проводник возникает магнитное поле. Если проводник свернуть в катушку линии магнитной индукции всех витков сложатся, и результирующее магнитное поле будет сильнее чем для одиночного проводника.

Магнитное поле, порожденное электрическим током в принципе не имеет существенных отличий по сравнению с магнитным если вернуться к электромагнитам, то формула его тяговой силы выглядит так:

где F – сила тяги, кГ (сила измеряется также в ньютонах, 1 кГ =9,81 Н, или 1 Н =0,102 кГ); B – индукция, Тл; S – площадь сечения электромагнита, м2.

То есть сила тяги электромагнита зависит от магнитной индукции, рассмотрим её формулу:

Здесь U0 – магнитная постоянная (12.5*107 Гн/м), U – магнитная проницаемость среды, N/L – число витков на единицу длины соленоида, I – сила тока.

Отсюда следует, что сила с которой магнит притягивает что-либо зависит от силы тока, количества витков и магнитной проницаемости среды. Если в катушке нет сердечника – средой является воздух.

Читайте так же:
В каких бытовых приборах используется тепловое действие тока 1

Ниже приведена таблица относительных магнитных проницаемостей для разных сред. Мы видим, что у воздуха она равна 1, а у других материалов в десятки и даже сотни раз больше.

В электротехнике используют специальный металл для сердечников, его часто называют электротехнической или трансформаторной сталью. В третьей строке таблицы вы видите «Железо с кремнием» у которого относительная магнитная проницаемость равна 7*103 или 7000 Гн/м.

Это и есть усредненное значение для трансформаторной стали. Она отличается от обычной как раз-таки содержанием кремниями. На практике её относительная магнитная проницаемость зависит от приложенного поля, но не будем углубляться в подробности. Что даёт сердечник в катушке? Сердечник из электротехнической стали усилит магнитное поле катушки примерно в 7000-7500 раз!

Всё что нужно запомнить для начала – это то, что от материала сердечника внутри катушки зависит магнитная индукция, а от неё зависит сила с которой будет тянуть электромагнит.

Практика

Одним из наиболее популярных опытов, которые проводят для демонстрации возникновения магнитного поля вокруг проводника является опыт с металлической стружкой. Проводник накрывают листом бумаги и на него насыпают магнитную стружку, потом через проводник пропускают электрический ток, и стружка изменяет своё располагаясь каким-то образом на листе. Это уже почти электромагнит.

Но для электромагнита просто притягивать металлические стружки недостаточно. Поэтому нужно его усилить, исходя из вышесказанного – нужно сделать катушку, намотанную на металлический сердечник. Простейшим примером – будет изолированный медный провод, намотанный на гвоздь или болт.

Такой электромагнит способен притягивать разные булавки, скрепи и тому подобное.

В качестве провода можно использовать либо любой провод в ПВХ или другой изоляции, либо медный провод в лаковой изоляции типа ПЭЛ или ПЭВ, которые используются для обмоток трансформаторов, динамиков, двигателей и прочее. Найти его можно либо новый в катушках, либо смотать с тех же трансформаторов.

10 Нюансов изготовления электромагнитов простыми словами:

1. Изоляция по всей длине проводника должна быть однородной и целой, чтобы не было межвитковых замыканий.

2. Намотка должна идти в одну сторону как на катушке с нитками, то есть нельзя изогнуть провод на 180 градусов и пойти в обратном направлении. Это связано с тем что результирующее магнитное поле будет равно алгебраической сумме полей каждого витка, если не вдаваться в подробности, то витки, намотанные в обратную сторону, будут порождать электромагнитное поле противоположное по знаку, в результате поля будут вычитаться и в результате сила электромагнита будет меньше, а если витков в одном и другом направлении будет одинаковое количество – магнит совсем ничего не будет притягивать, так как поля подавят друг друга.

3. Сила электромагнита также будет зависеть от силы тока, а он от напряжения приложенного к катушке и её сопротивления. Сопротивление катушки зависит от длины провода (чем длиннее, тем оно больше) и площади его поперечного сечения (чем больше сечение, тем меньше сопротивление) приблизительный расчёт можно провести по формуле – R=p*L/S

4. Если ток будет слишком большим – катушка сгорит

5. При постоянном токе – ток будет больше, чем при переменном из-за влияния реактивного сопротивления индуктивности.

6. При работе на переменном токе – электромагнит будет гудеть и дребезжать, его поле будет постоянно менять направление, а его тяговая сила будет меньше (в два раза) чем при работе на постоянном. При этом сердечник для катушек переменного тока выполняется из тонколистового металла, собираясь в единое целое, при этом пластины друг от друга изолируются лаком или тонким слоем окалины (оксида), т.н. шихты – для уменьшения потерь и токов Фуко.

7. При одинаковой тяговой силе электрический магнит переменного тока будет весить в два раза больше, соответственно возрастают и габариты.

8. Но стоит учесть, что электромагниты переменного тока обладают большим быстродействием чем магниты постоянного тока.

9. Сердечники электромагнитов постоянного тока

10. Оба типа электромагнитов могут работать как на постоянном, так и на переменном токе, вопрос только какой силой он будет обладать, какие потери и нагрев будут происходить.

3 идеи для электромагнита из подручных средств на практике

Как уже было сказано самый простой способ сделать электромагнит – использовать металлический стержень и медный провод подобрав и один и другой под нужную мощность. Напряжение питания этого устройства подбирается опытным путем исходя из силы тока и нагрева конструкции. Для удобства можно использовать пластиковую катушку от ниток или подобного, а под её внутренее отверстие подобрать сердечник – болт или гвоздь.

Второй вариант – использовать почти готовый электромагнит. Вспомните об электромагнитных коммутационных приборах – реле, магнитных пускателях и контакторах. Для использования на постоянном токе и напряжении 12В удобно использовать катушку от автомобильных реле. Всё что нужно сделать – снять корпус выломать подвижные контакты и подключить питание.

Для работы от 220 или 380 вольт удобно использовать катушки магнитных пускателей и контакторов, они намотаны на оправке и легко вынимаются. Сердечник подберите исходя из площади поперечного сечения отверстия в катушке.

Так вы можете включать магнит от розетки, а регулировать его силу удобно если использовать реостат или ограничивать ток с помощью мощного сопротивления, например, нихромовой спирали.

Ранее ЭлектроВести писали, что немецкие инженеры предложили новую систему охлаждения помещений, которая, в отличие от большинства современных, не вредит окружающей среде. Принцип ее работы основан на «магнитной памяти» особых сплавов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию