Электрический ток

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»

(ФГБОУ ВО «ХГУ им. Н.Ф. Катанова»)

Институт естественных наук и математики

Кафедра МФИТ

Направление подготовки 44.03.05 Педагогическое образование

направленность (профили) Математика, Физика

«ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. 8 КЛАСС»

Работа

по дисциплине Информационно-коммуникационные технологии в образовании

Выполнил:

Горлышкин Андрей Максимович

Группа: МФ- 41

Курс 4

Форма обучения: очная

Абакан 2023

Введение 3

Электрический ток. Источники электрического тока 4

Электрическая цепь и её составные части 8

Заключение 10

Библиографический список 11

Электрический ток – фундаментальное понятие в физике, описывающее движение заряженных частиц (обычно электронов) в проводнике. Электрический ток возникает при наличии разности потенциалов (напряжения) между двумя точками в проводнике, что позволяет электронам перемещаться от точки с более высоким потенциалом к точке с более низким потенциалом. Ток может быть постоянным или переменным, а его интенсивность измеряется в амперах. Электрический ток широко используется в нашей повседневной жизни – от освещения и питания электроприборов до передачи информации по средствам электрических сигналов. Понимание электрического тока является важной основой для изучения электричества и электроники.

Когда говорят об использовании электрической энергии в быту, на производстве или транспорте, то имеют в виду работу электрического тока. Электрический ток подводят к потребителю от электростанции по проводам. Поэтому, когда в домах неожиданно гаснут электрические лампы или прекращается движение электропоездов, троллейбусов, говорят, что в проводах исчез ток.

Подача электрического тока потребителю

Что же такое электрический ток и что необходимо для его возникновения и существования в течение нужного нам времени?

Слово «ток» означает движение или течение чего-то.

Что может перемещаться в проводах, соединяющих электростанцию с потребителями электрической энергии?

Мы уже знаем, что в телах имеются электроны, движением которых объясняются различные электрические явления. Электроны обладают отрицательным электрическим зарядом. Электрическими зарядами могут обладать и более крупные частицы вещества — ионы. Следовательно, в проводниках могут перемещаться различные заряженные частицы.

Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нём электрическое поле. Под действием этого поля заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться в проводнике, придут в движение в направлении действия на них электрических сил. Возникнет электрический ток.

Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо всё это время поддерживать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создаётся и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока.

Источники тока бывают различные, но во всяком из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Разделённые частицы накапливаются на полюсах источника тока. Так называют места, к которым с помощью клемм или зажимов подсоединяют проводники. Один полюс источника тока заряжается положительно, другой — отрицательно. Если полюсы источника соединить проводником, то под действием электрического поля свободные заряженные частицы в проводнике начнут двигаться в определённом направлении, возникнет электрический ток.

В источниках тока в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение механической, внутренней или какой-нибудь другой энергии в электрическую. Так, например, в электрофорной машине в электрическую энергию превращается механическая энергия.

Можно осуществить и превращение внутренней энергии в электрическую. Если две проволоки, изготовленные из разных металлов, спаять, а затем нагреть место спая, то в проволоках возникнет электрический ток. Такой источник тока называется термоэлементом. В нём внутренняя энергия нагревателя превращается в электрическую энергию. При освещении некоторых веществ, например селена, оксида меди (I), кремния, наблюдается потеря отрицательного электрического заряда. Это явление называется фотоэффектом. На нём основано устройство и действие фотоэлементов. Термоэлементы и фотоэлементы изучают в курсе физики старших классов.

Рассмотрим более подробно устройство и работу двух источников тока — гальванического элемента и аккумулятора, которые будем использовать в опытах по электричеству.

В гальваническом элементе происходят химические реакции, и внутренняя энергия, выделяющаяся при этих реакциях, превращается в электрическую..

Между заряженными угольным стержнем и цинковым сосудом, которые называются электродами, возникает электрическое поле. Если угольный стержень и цинковый сосуд соединить проводником, то по всей длине под действием электрического поля свободные электроны придут в упорядоченное движение. Возникнет электрический ток.

Гальванические элементы — самые распространённые в мире источники постоянного тока. Их достоинством является удобство и безопасность в использовании.

В быту часто применяют батарейки, которые можно подзаряжать многократно, — аккумуляторы (от лат. аккумуляторе — накоплять). Простейший аккумулятор состоит из двух свинцовых пластин (электродов), помещённых в раствор серной кислоты.

Чтобы аккумулятор стал источником тока, его надо зарядить. Для зарядки через аккумулятор пропускают постоянный ток от какого-нибудь источника. В процессе зарядки в результате химических реакций один электрод становится положительно заряженным, а другой — отрицательно.

Когда аккумулятор зарядится, его можно использовать как самостоятельный источник тока. Полюсы аккумуляторов обозначены знаками « + » и «-». При зарядке положительный полюс аккумулятора соединяют с положительным полюсом источника тока, отрицательный — с отрицательным полюсом.

Кроме свинцовых, или кислотных, аккумуляторов широко применяют железоникелевые, или щелочные, аккумуляторы. В них используется раствор щёлочи и пластины — одна из спрессованного железного порошка, вторая — из пероксида никеля.

Аккумуляторы имеют широкое и разнообразное применение. Они служат для питания сети освещения железнодорожных вагонов, автомобилей, для запуска автомобильного двигателя. Батареи аккумуляторов питают электроэнергией подводную лодку под водой. Радиопередатчики и научная аппаратура на искусственных спутниках Земли также получают электропитание от аккумуляторов, установленных на спутнике.

На электростанциях электрический ток получают с помощью генераторов (от лат. генератор — создатель, производитель). Этот электрический ток используется в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве.

Для того чтобы использовать энергию электрического тока, нужно прежде всего иметь источник тока.

Электродвигатели, лампы, плитки, всевозможные электробытовые приборы называют приёмниками или потребителями электрической энергии.

Электрическую энергию нужно доставить к приёмнику. Для этого приёмник соединяют с источником электрической энергии проводами.

Чтобы включать и выключать в нужное время приёмники электрической энергии, применяют ключи, рубильники, кнопки, выключатели, т. е. замыкающие и размыкающие устройства.

Условные обозначения, применяемые на схемах: 1 — гальванический элемент или аккумулятор; 2 — батарея элементов и аккумуляторов; 3 — ключ; 4 — электрическая лампа; 5 — электрический звонок; 6 — резистор (проводник, имеющий определённое сопротивление)

Источник тока, приёмники, замыкающие устройства, соединённые между собой проводами, составляют простейшую электрическую цепь.

Чтобы в цепи был ток, она должна быть замкнутой, т. е. состоять только из проводников электричества. Если в каком-нибудь месте провод оборвётся, то ток в цепи прекратится. (На этом и основано действие выключателей.)

Чертежи, на которых изображены способы соединения электрических приборов в цепь, называют схемами. Приборы на схемах обозначают условными знаками (рис. 49). На рисунке 50 изображена схема простейшей электрической цепи.

Электрический ток – это поток заряженных частиц, переносящих энергию из источника в потребителей. Он играет важную роль в нашей повседневной жизни, обеспечивая работу электроустройств и систем. Правильное управление электрическим током является необходимым условием для безопасности и эффективности электрических установок. В технике и науке ток используется для передачи информации, а также для исследования материалов и веществ. С развитием технологий, возникает необходимость в более эффективных и экологически чистых источниках электрического тока. Внедрение возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая, поможет снизить негативное воздействие на окружающую среду и обеспечить устойчивое развитие общества.

1. А. В. Перышкин Физика 8 класс. - М.: Дрофа, 2013. - 237 с.