Термическое действие электрического тока выражается в следующих формах: Действие электрического тока на организм человека — Студопедия

Действие электрического тока на организм человека — Студопедия

Действие электрического тока на организм человека проявляется в сложных и своеобразных формах, проходя через организм, электрический ток оказывает термическое, электролитическое, биологическое и механическое действие.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, а также в нагреве до высоких температур других органов.

Электролитическое действие тока выражается в разложении органических жидкостей и вызывает значительные нарушения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биологических процессов.

Механическое действие тока (динамическое) выражается в повреждении тканей организма, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани.

Виды поражения электрическим током. Что такое электрический ожог? Как отличаются ожоги?

Все действия электрического тока на организм человека объединены в два вида поражений:электрические травмы и электрический удар.

Электрические травмы представляют собой местные повреждения тканей организма, вызванные действием электрического тока или электрической дуги.

К электрическим травмам относят электрические ожоги и знаки, металлизация кожи и механические повреждения, электроофтальмию.

Наиболее распространенные электрические травмы — электрические ожоги (температура больше 350 градусов), они возникают у большинства пострадавших. Ожоги бывают двух видов: токовый(контактный) и дуговой.

Токовый ожог получается в результате контакта человека с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую. Токовые ожоги получаются при напряжении 1-2 кВ и обычно это ожоги 1 или 2 степени (1 степени — покраснение кожи, 2 степени — появление пузырьков, наполненных жидкостью).

Дуговой ожог обусловлен воздействием на тело, обладающей высокой температурой и большой энергией. При дуговом ожоге высушиваются и обугливаются ткани. Дуговые ожоги возникают при напряжении выше 2 кВ и вызывают тяжелейшие ожоги тела 3 и 4 степени, иногда со смертельным исходом (3 степень — омертвление кожи, 4 степень — обугливание кожи).

Действие электрического тока на организм человека. Виды поражения электрическим током

Проходя через организм, электрический ток оказывает термиче­ское, электролитическое и биологическое действия.

Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и других тканей. Элек­тролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, что вызывает значительные нарушения их физико-химических составов.

Биологическое действие свойственно лишь живой материи. Оно выражается в раз­дражении и возбуждении живых тканей организма (что сопровож­дается непроизвольными судорожными сокращениями мышц). В ре­зультате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым, когда ток проходит непосредст­венно по этим тканям, и рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.

Два вида электротравм: Местные электротравмы — это четко выраженные местные по­вреждения тканей организма, вызванные воздействием электриче­ского тока или электрической дуги. Различают следующие местные электротравмы: электрические ожоги, электрические знаки, метал­лизация кожи, механические повреждения.

Механические повреждения являются следствием резких непро­извольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. Могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи сус­тавов и даже переломы костей. Механические повреждения возни­кают очень редко.

Электрические ожоги могут быть вызваны просеканием тока через тело человека (токовый или контактный ожог), а также воз­действием электрической дуги на тело (дуговой ожог). В первом случае ожог возникает как следствие преобразования энергии элект­рического тока к тепловую и является сравнительно легким (по­краснение кожи, образование пузырей). Ожоги, вызванные электри­ческой дугой, носят тяжелый характер (омертвление пораженного участка кожи, обугливание и сгорание тканей).

Электрические знаки — это четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи че­ловека, подвергшегося действию тока. Электрические знаки безбо­лезненны, и лечение их закапчивается, как правило, благополучноМеталлизация кожи — это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Обычно с течением времени больная кожа схо­дит, пораженный участок приобретает нормальный вид и исчезают болезненные ощущения.

Электрический удар — это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

Клиническая («мнимая») смерть — переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности серд­ца и легких. Биологическая (истинная) смерть — необратимое явление, ха­рактеризующееся прекращением биологических процессов в клет­ках и тканях организма и распадом белковых структур; она насту­пает по истечении периода клинической смерти.35. 37.Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

Исход воздействия тока зависит от следующих факторов: вели­чины и длительности протекания через тело человека тока, рода и частоты тока, электрического сопротивления тела человека, пути тока в организме и индивидуальных свойств человека.

Электрическое сопротивление тела человека определяется со­противлением кожи и сопротивлением внутренних тканей. При увлажнении, загрязнении и при повреждении кожи сопротивление тела оказывается наимень­шим. При расчетах сопротивление тела че­ловека принимается обычно равным 1000 Ом.

Величина тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения: чем больше ток, тем опаснее его действие. Человек начинает ощущать протекающий через него ток промышленной частоты (50 Гц) отно­сительно малого значения: 0,5 — 1,5 мА- называется поро­говым ощутимым током. Ток 10 — 15 мА вызывает сильные и весь­ма болезненные судороги мышц рук, которые человек преодолеть не в состоянии, т.е. он не может разжать руку, которой касается токоведущей части, не может отбросить провод от себя и оказывается как бы прикованным к токоведущей части. Такой ток называется пороговым неоптускающим. При 25 — 50 мА действие тока распро­страняется и на мышцы грудной клетки, что приводит к затрудне­нию и даже прекращению дыхания. При длительном воздействии этого тока — в течение нескольких минут — может наступить смерть вследствие прекращения работы легких. При 100 мА ток оказывает непосредственное влияние и на мышцу сердца; при длительности протекания более 0,5 с такой ток может вызвать остановку или фибрилляцию сердца. В результате в организме пре­кращается кровообращение и наступает смерть. Этот ток называет­ся фибрилляциопным.

Длительность протекания тока через тело человека влияет на исход поражения вследствие того, что со временем резко повыша­ется ток за счет уменьшения сопротивления тела и накапливаются отрицательные последствия воздействия тока на организм. Кроме того, длительное прохождение переменного тока нарушает ритм сердечной деятельности, вызывая трепетание желудочков сердца в связи с поражением нервов сердечной мышцы.

Чем дольше человек находится под воздействием тока, тем серь­езнее последствия. Это вызвано тем, что сопротивление тела чело­века при длительном прохождении тока уменьшается из-за прогрес­сирующего прогревания и пробивания верхнего слоя кожи.

Род и частота тока в значительной степени определяют исход поражения. Наиболее опасным является переменный ток с частотой 20 — 100 ГцПуть прохождения тока через тело человека. Наибольшую опасность представляет прохождение тока через жизненно важные органы (сердце, спинной мозг, органы дыхания и т.д.) по пути «ру­ка—рука» и «рука-ноги», при этом ток проходит по кровеносным и лимфатическим сосудам, оболочкам нервных стволов и т.д. Менее опасен путь тока «нога-нога».

Индивидуальные свойства человека — состояние здоровья, подго­товленность к работе в электрической установке и другие факто­ры — также имеют значение для исхода поражения. Поэтому обслу­живание электроустановок поручается лицам, прошедшим меди­цинский осмотр и специальное обучение. Здоровые, физически крепкие, уравновешенные, находящиеся в хорошем настроении лю­ди легче переносят воздействие электротока.

Лица, страдающие болезнями сердца, органов внутренней секре­ции, туберкулезом, нервными заболеваниями, находящиеся в со­стоянии переутомления, усталости, волнения, алкогольного опьяне­ния подвержены большей опасности поражения электротоком.

1. Действие электрического тока на тело человека

1.1. Виды действия электрического тока

Действие
электрического тока на живую ткань в
отличие от действия других материальных
факторов (пара, химических веществ,
излучения и т.п.) носит своеобразный и
разносторонний характер. В самом деле,
проходя через организм человека,
электрический ток оказывает термическое,
электролитическое и механическое
(динамическое) действия, являющиеся
обычными физикохимическими
процессами, присущими как живой, так и
неживой материи; одновременно электрический
ток оказывает биологическое действие,
которое является специфическим процессом,
свойственным лишь живой ткани.

Термическое
действие тока
проявляется в ожогах отдельных участков
тела, нагреве до высокой температуры
кровеносных сосудов, нервов, сердца,
мозга и других органов, находящихся на
пути тока, что вызывает в них серьезные
функциональные расстройства.

Электролитическое
действие тока
выражается в разложении органической
жидкости, в том числе и крови, что
сопровождается значительными нарушениями
их физикохимического
состава.

Механическое
(динамическое) действие тока
выражается
в расслоении, разрыве и других подобных
повреждениях различных тканей организма,
в том числе мышечной ткани, стенок
кровеносных сосудов, сосудов легочной
ткани и др., в результате электродинамического
эффекта, а также мгновенного взрывоподобного
образования пара от перегретой током
тканевой жидкости и крови.

Биологическое
действие тока
проявляется в раздражении и возбуждении
живых тканей организма, а также в
нарушении внутренних биоэнергетических
процессов, протекающих в нормально
действующем организме и теснейшим
образом связанных с его жизненными
функциями.

Электрический
ток, проходя через организм, раздражает
живые ткани, вызывая в них ответную
реакцию, – возбуждение, являющееся
одним из основных физиологических
процессов и характеризующееся тем, что
живые образования переходят из состояния
относительного физиологического покоя
в состояние специфической для них
деятельности.

Так,
если электрический ток проходит
непосредственно через мышечную ткань,
то возбуждение, обусловленное раздражающим
действием тока, проявляется в виде
непроизвольного сокращения мышц.

Это
так называемое прямое,
или непосредственное, раздражающее
действие тока на ткани, по которым он
проходит.

Однако
действие тока может быть не только
прямым, но и рефлекторным,
т.е. через центральную нервную систему.
Иначе говоря, ток может вызывать
возбуждение и тех тканей, которые не
находятся на его пути.

Дело
в том, что электрический ток, проходя
через тело человека, вызывает раздражение
рецепторов – особых клеток, имеющихся
в большом количестве во всех тканях
организма и обладающих высокой
чувствительностью к воздействию факторов
внешней и внутренней среды.

Раздражение
рецепторов вызывает возбуждение
находящихся возле них чувствительных
нервных окончаний, от которых волна
возбуждения в виде нервного импульса
передается со скоростью примерно 27 м/с
по нервным путям в центральную нервную
систему.

Центральная
нервная система перерабатывает нервный
импульс и передает его подобно
исполнительной команде к рабочим органам
– мышцам, железам, сосудам, которые
могут находиться вне зоны прохождения
тока. При обычных, естественных
раздражениях рецепторов центральная
нервная система обеспечивает целесообразную
ответную деятельность соответствующих
органов тела. Например, при случайном
прикосновении к горячему предмету
человек непроизвольно отдернет от него
руку, чем избавится от опасного
воздействия.

В
случае же чрезмерного или необычного
для организма раздражающего действия,
например электрического тока, центральная
нервная система может подать
нецелесообразную (не нужную для организма)
исполнительную команду, что может
привести к серьезным нарушениям
деятельности жизненно важных органов,
в том числе сердца и легких, даже если
эти органы не лежат на пути тока.

Как
известно, в живой ткани, и в первую
очередь в мышцах, в том числе и сердечной
мышце, а также в центральной и периферической
нервной системе постоянно возникают
электрические потенциалы – биопотенциалы,
которые связаны с возникновением и
распространением процесса возбуждения,
т. е. с переходом живой ткани в состояние
активной деятельности.

Внешний
ток, взаимодействуя с биотоками, значения
которых весьма малы, может нарушить
нормальный характер их воздействия на
ткани и органы человека, подавить биотоки
и тем самым вызвать специфические
расстройства в организме вплоть до его
гибели.

Работодатель;

2. Работодатель
   и начальник службы охраны труда;

3. Работодатель
   и руководители структурных подразделений.

58. Привлекать
    к административной ответственности
    за нарушение норм и правил охраны труда
    имеют право

    1. представители
       органов государственного надзора

    2. вышестоящие
       органы или должностные лица

    3. только
       по решению суда

59. Определить
    коэффициент частоты и тяжести
    производственного травматизма для
    подразделения, в котором:

Р = 10000 —
среднесписочное число работающих за
отчетный период.

N
= 50 — количество несчастных случаев

Д
= 750 — общее число дней нетрудоспособности

60. Указать
    виды действия электрического тока на
    организм, вызывающие соответствующие
    последствия

Виды действия тока (указать номер)	Последствия
	Ожоги, нагрев кровеносных сосудов, нервов Разложение крови, тканевых жидкостей Спазм, судороги, фибрилляция сердца

1.
– Физическое;
2. – Химическое; 3 – Электролитическое;
4 – Термическое;
5. – Биологическое,
6. – Физиологическое

61. Термическое
    действие электрического тока выражается
    в следующих формах:

1. Судорожное
   сокращение мышц, отбрасывание,
   отдергивание

2. Ожоги,
   нагрев кровеносных сосудов, нервов

3. Разложение
   крови, тканевых жидкостей

4. Спазм,
   судороги, фибрилляция сердца

62. Действие
    электрического тока на организм
    человека, выражающееся в ожогах, нагреве
    кровеносных сосудов, нервов, характеризуется
    как

. …………………………………………………………………………………………………

(наименование)

63. Электролитическое
    действие электрического тока выражается
    в следующих формах:

1. Судорожное
   сокращение мышц, отбрасывание,
   отдергивание

2. Ожоги,
   нагрев кровеносных сосудов, нервов

3. Разложение
   крови, тканевых жидкостей

4. Спазм,
   судороги, фибрилляция сердца

64. Действие
    электрического тока на организм
    человека, выражающееся в разложении
    крови, тканевых жидкостей, характеризуется
    как

……………………………………………………………………………………………………………………

(наименование)

65. Биологическое
    действие электрического тока выражается
    в следующих формах

1. Ожоги,
   нагрев кровеносных сосудов, нервов

2. Разложение
   крови, тканевых жидкостей

3. Спазм,
   судороги, фибрилляция сердца

66. Действие
    электрического тока на организм
    человека, выражающееся в судорожном
    сокращении мышц, фибрилляции сердца,
    характеризуется как

. ……………………………………………………………………………………………………..

(наименование)

67. Эффект,
    выражающийся в хаотическом, беспорядочном
    сокращении волокон сердечной мышцы
    под воздействием электрического тока
    называется

    ……………………………………………………………………………………………………………….

68. Наибольшая
    доля тока, проходящая через сердце,
    соответствует петле

1. «рука
   – рука»

2. «нога
   – нога»

3. «правая
   рука – ноги»

4. «левая
   рука – ноги»

69. Пороговое
    значение фибрилляционного тока для
    переменного тока частотой 50 Гц составляет:

    1. 20
       мА;

    2. 100
       мА

    3. 1
       А

    4. 10
       мА

70. Пороговое
    значение фибрилляционного тока для
    переменного тока частотой 50 Гц составляет
    . ……………мА

71. Сопротивление
    тела человека при увеличении
    продолжительности воздействия тока

1.
Уменьшается

2.
Остается примерно постоянным

3.
Увеличивается

72. При
    оценке электробезопасности величина
    сопротивления тела человека принимается
    равной

1.
100
Ом

2.
10 Ом

3.
300 Ом

4.
1000 Ом

73. Установить
    класс электроопасности помещения в
    соответствии с ПУЭ при следующих
    условиях (ответ обосновать)

Номер признака
1	2	3	4	5	6
Вид пола	Влажность	Наличие токо-проводящей пыли	Темпе-ратура	Химически активная среда	Возможность одновременного прикосновение к металлическим корпусам оборудования и имеющим соединение с землей металлоконструкциям
кафель	60 %	нет	22 0С	имеется	нет

Класс помещения:
_____________________________________

Номер(а) признаков
________________________

74. К
    основным
    средствам индивидуальной защиты от
    поражения электрическим током в
    электроустановках до 1000 В относятся

    1. Оградительные
       устройства

    2. Изолирующие
       подставки

    3. Диэлектрические
       перчатки

    4. Переносные
       заземления

75. К
    основным
    средствам индивидуальной защиты от
    поражения электрическим током в
    электроустановках выше 1000 В относятся

    1. Оградительные
       устройства

    2. Изолирующие
       штанги

    3. Диэлектрические
       перчатки

    4. Переносные
       заземления

76. К
    дополнительным
    средствам индивидуальной защиты от
    поражения электрическим током в
    электроустановках выше 1000 В относятся

    1. Изолирующие
       штанги

    2. Диэлектрические
       перчатки

    3. Электроизмерительные
       клещи

    4. Указатели
       напряжения

Термическое действие — ток — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Термическое действие — ток

Cтраница 1

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.
 [1]

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.
 [2]

Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении различных жидкостей организма ( крови, лимфы и др.) на ионы и нарушении их физико-химического состава и свойств. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взры-воподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма, судорожным сокращением мышц, а также нарушением внутренних биологических процессов.
 [3]

Термическое действие тока коротко г о замыкания заключается в выделении большого количества тепла как в проводниках, так и в контактах. В отличие от условий нагрева при длительном протекании рабочего тока, когда часть выделяемого в токо-ведущей системе тепла передается в окружающее пространство, — в данном случае вследствие кратковременности прохождения тока короткого замыкания ( не более нескольких секунд), все выделяемое тепло практически остается в элементах токоведущей системы.
 [4]

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагрев до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся по пути тока, что вызывает в них Функциональные расстройства.
 [5]

Термическое действие тока заключается в нагреве как токоведущих частей, так и контактов работающего разъединителя.
 [7]

Термическое действие тока короткопо замыкаяия в течение действительного времени ( / д) его / прохождения характеризуется величиной фиктивного времени ( t J прохождения установившегося тока короткого замыкания с одинаковым ло термическому действию эффектом.
 [8]

Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, в нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма, а также нарушением внутренних биологических процессов.
 [9]

Урок «Действие электрического тока»

Тема урока: Действие электрического тока на проводник

Цель: познакомить учащихся с действиями электрического тока.

Планируемые результаты:

Предметные:

Учащийся научится:

В процессе урока  определять действия электрического тока на проводник.

Учащийся получит возможность научиться:

1. Анализировать причины возникновения электротравм.

2. Безопасному поведению с электроприборами.

Метапредметные:

1. Формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах

2. Развитие монологической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение.

Личностные:

1. Воспитание убежденности в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества.

2. Формирование ценностных отношений друг к другу; к результатам обучения.

Тип урока: урок получения новых знаний

Технология урока: развитие критического мышления

Метод: частично-поисковый

Заранее:

На столы раздаются опорные конспекты для учащихся, которые они будут заполнять, приложение

Оснащение: презентация «Действие электрического тока на проводник»

Ход урока

№

Этап

Время, мин

Организационный момент:

1. Приветствие, проверка присутствующих

2. Активизация познавательного процесса через постановку проблемного вопроса

4

1

3

Формулировка темы и цели урока

2

Знакомство с новым материалом

1. Выполнение фронтальной работы «Действие тока на проводник»

2. Анализ особенностей элетротравм

3. Причины действия тока на организм

4. Самостоятельная работа «Электрическая цепь»

5. Действие эл.тока на организм

28

5

5

5

7

6

Закрепление

Правила ТБ при работе с электроприборами

10

Домашнее задание

1

I.

2

Мы живем во время бурного развития электроэнергетики. Электрические приборы делают нашу жизнь интересней, содержательней, красочней. Они окружают нас повсюду. Мы широко используем электричество в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, в быту, в медицине. Они стали нашими спутниками. Мы доверяем их нашим детям. Но, несмотря на такое тесное взаимодействие, люди забывают о том, что электроприборы могут стать источником серьезных травм.

И хотя повреждения электрическим током составляет 2-2,5% прочих травм, по количеству летальных исходов и инвалидности они занимают одно из первых мест.

Кто из присутствующих хоть раз в жизни попадал под напряжение?

По какой причине это произошло?

II.

Сравните ваши причины с наиболее часто встречающимися.

Целью нашего урока станет ликвидация пробелов знаний по вопросам действия электрического тока на организм.

Слайд №2

Мы рассмотрим причины действия тока на организм, реакцию организма на прохождения тока и особое внимание уделим технике электробезопасности.

Как можно сформулировать тему нашего урока?

Слайд №3

Тема урока: действие электрического тока на проводник.

Слайд 4

III.

Электрический ток оказывает на проводник различные действия, которые мы используем на практике. Эти действия вы должны отметить у себя в опорном конспекте.

1.

1. Какое действие тока используется при работе данных приборов?

(Тепловое) Эл.ток нагревает проводник.

Слайд 5

2. Какое действие тока используется при работе данных приборов?

(Магнитное) Вокруг проводника с током образуется магнитное поле.

Слайд 6

3. Какое действие тока используется при работе данных приборов?

(Механическое) Действительно, эл. ток способен вызывать движение проводника

Слайд 7

4. Какое действие тока используется при работе данных приборов?

(Химическое) Действительно, под действием эл. тока протекают некоторые химические реакции; электролиз, который мы будем проходить позже

Слайд 8

5. Какое действие тока используется при работе данных приборов?

(биологическое) Действительно, эл.ток оказывает действие на живой организм

Слайд 9

Т.о. мы зафиксировали следующие действия тока на проводник: тепловое, магнитное, механическое, химическое, биологическое. С первой четверкой мы с вами еще встретимся на уроках физики, познакомимся с их закономерностями.

Слайд 10

Сегодня мы подробно поговорим о последнем свойстве.

Электрический ток оказывает действие на живой организм. Это действие может быть положительным и отрицательным. Из положительных примеров мы можем отметить тот факт, что ток может оказывать лечебное действие на организм, это широко используется в лечебных учреждениях (например, в физ. кабинетах).

Но есть еще другая, отрицательная сторона.

2.

Электрический ток, как причина травм отличается рядом особенностей, незнание которых и приводит к риску получение электротравмы даже взрослыми, образованными людьми.

Возможные особенности представлены в вашем опорном конспекте. Вы должны ознакомиться с материалом и оценить его (согласиться или нет).

(Задание 1)

• электрический ток незрим, не имеет ни запаха, ни цвета, действует бесшумно, а поэтому не обнаруживается органами чувств до начала его действия на организм.

• невозможно без специальных приборов определить наличие напряжения в проводниках;

• электрический ток может оказывать повреждающее действие не только при непосредственном соприкосновении с ним, но и через предметы, которые человек держит в руках и даже на расстоянии; разрядом через воздух и через землю;

• при действии электрического тока может наблюдаться несоответствие между тяжестью поражения и длительностью его воздействия, и даже случайное точечное прикосновение к токоведущей части электрической установки за долю секунды может вызвать значительные повреждения;

• источником поражения могут быть предметы, никакого отношения к электрической установке не имеющие.

Давайте проверим результаты вашей работы.

Если появятся вопросы, отметьте их у себя, спросите в конце урока (если не получите ответа в ходе урока)

Слайд 11

3.

Почему эл.ток может действовать на организм? Потому что организм является проводником.

Наилучшую электропроводимость имеют спинномозговая жидкость, сыворотка крови, несколько меньшую — цельная кровь и мышечная ткань. Значительно меньше электропроводимость тканей внутренних органов, а также мозговой (нервной), жировой и соединительной тканей. Плохими проводниками, то есть диэлектриками, являются роговой слой кожи, связки и сухожилия и особенно костная ткань без надкостницы.

Слайд 12

Для того, чтобы ток пошел через проводник, нужно чтобы тот стал частью электрической цепи.

Вы видите на слайде возможные пути прохождения тока через организм.

Слайд 13

4.

Выполните задание №2, используя картинки в Приложении 1, соотнесите номера примеров с буквой схемы (не все картинки имеют предложенную схему)

Проверяем

На какие группы можно разбить оставшиеся картинки?

На две (3, 5, 10 и 6)

Менее 3

4-6

7-10

11-12

«2»

«3»

«4»

«5»

Поставьте себе оценку по критериям, которые представлены в опорном конспекте.

Слайд 17

5.

Рассмотрим действия, которые может оказывать эл. ток на организм.

1. Тепловое действие.

Как вы это понимаете?

Слайд 18

Действительно, ток при прохождении через организм часть своей энергии превращает в тепловую.

В результате возникают поражения кожи — знаки тока (электрометки) — участки круглой или овальной формы, серовато-белого цвета, твердой консистенции, окаймленные возвышением, западением в центре. Иногда электрометки представляют собой ссадины, поверхностные раны с обугленными краями. Иногда — очаги разрушения, идущие в глубину наподобие огнестрельной раны, в которой ткани размозжены, оторваны. Знаки тока обнаруживаются в 70-75%. Могут быть ожоги кожных покровов всех степеней вплоть до обугливания, расплавления костной ткани.

Щелчок

2. Химическое действие.

Как вы это понимаете?

Слайд 19

Ткани человеческого организма более чем на половину состоят из воды, а некоторые из них (например, мозг) состоят из воды более чем на 80%. Поэтому в общем виде организм человека можно рассматривать как электролит, в котором имеется много молекул, находящихся в ионизированном состоянии.

Химическое действие тока проявляется в том, что ток, преодолев сопротивление кожных покровов, пронизывая ткани, вызывает поляризацию клетки, что меняет ее функционал.

Все это приводит к образованию новых соединений, ткани отмирают.

Например, разрушается оболочка эритроцитов. Кровь становится прозрачной, «лаковой».

Меняется плотность и вязкость крови.

Щелчок

3. Механическое действие.

Как вы это понимаете?

Слайд 20

Механическое действие тока может осуществляться двумя путями:

1. посредством прямого перехода электроэнергии в механическую. Появляющиеся судороги мышц могут привести к разрыву тканей, сосудов, кожи.

Происходит расслоение тканей, даже отрыв частей тела, образование ран типа резаных, переломы костей, вывихи суставов, травмы черепа, сотрясения мозга и т.д.

2. Совместное действие тепловой и механической энергии оказывает взрывоподобный эффект, повышенное давление воздушных масс может отбросить человека в сторону.

Щелчок

4. Биологическое действие.

Как вы это понимаете?

Слайд 21

Биологическое действие тока заключается в его воздействии на нервную систему.

Возникают судороги скелетных и гладких мышц. Может произойти остановка дыхания и сердцебиения.

Под воздействием тока органы внутренней секреции выбрасывают в большом количестве адреналина, изменяются соматические функции: артериальное давление, частота сердцебиения уровень сахара в крови.

Щелчок

Итак, как вы видите, ток оказывает серьезное поражающее действие на организм. Для того, чтобы их не допустить человек должен избегать самой возможности ситуации, когда он может попасть под напряжение. Часть таких примеров вы уже увидели при выполнении задания.

Слайд 22

Результат действия электрического тока на организм зависит от множества факторов.

Два человека, находясь в одних и тех же условиях, попав под напряжение одного и того же прибора могут получить разные по тяжести поражения.

И наоборот, один и тот же человек, попадая в одну и ту же ситуацию, может получить разные травмы.

Слайд 23

IV.

Сейчас мы с помощью плакатов вспомним с вами некоторые правила безопасности.

Работа будет индивидуальная. По очереди называете правило и объясняете его.

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Важно знать, что попасть под напряжение можно и не касаясь токоведущих частей, а только приблизившись к ним. В воздушном пространстве, между электроустановкой и телом человека, возникнет электрическая дуга и нанесет несовместимые с жизнью ожоги. 

Пример. Подросток влез на металлическую опору ВЛ, чтобы палкой спугнуть с нее голубя. Приблизившись к проводу, он был смертельно поражен током.

Слайд 28

К печальным последствиям приводят игры вблизи воздушных линий электропередачи и трансформаторных подстанций.

Пример. Ребята из озорства сделали наброс тонкой проволоки на один из проводов воздушной линии электропередачи. Проволока провисла так, что ее конец оказался на высоте 1,5 метра от земли. Проходивший мимо мужчина, который вел за руку пятилетнего сына, не заметил проволоку и коснулся ее головой. И он, и ребенок погибли. 

Слайд 29, 30

Пример. Юноша возвращался с рыбалки, проходя под воздушной линией электропередачи, коснулся провода удилищем и погиб.

Опасно останавливаться на отдых вблизи подстанций и воздушных линий электропередачи.

Пример. Семья отдыхала на берегу реки, поставив палатку под воздушной линией электропередачи.

От ветра дерево упало на провода, один оборвало, и он упал на землю неподалеку от 15летней девушки, которая загорала возле палатки. Девушка погибла, как и ее мать, которая пыталась приблизиться к телу дочери. 

Слайд 31

Пример. Подросток близко подошел к оборванному проводу линии электропередачи, лежавшему на земле. Не коснувшись провода, он попал под «шаговое» напряжение и потерял сознание.

Нужно твердо помнить: опасно подходить к проводу, лежащему на земле, ближе чем на 8 метров. 

Слайд 32, 33

• Если оказались вблизи и поздно это заметили, ни в коем случае нельзя прыгать или бежать – можно попасть под действие шагового напряжения. При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судороги мышц ног, человек падает и, как следствие, бывает смертельно поражен током.  

•  При подозрении на шаговое напряжение надо покинуть опасную зону минимальными шажками,  не отрывая от земли ступни, а пятку шагающей ноги приставлять к носку опорной ноги. 

• Нельзя приближаться бегом или обычным шагом к лежащему проводу или пораженному током человеку. 

Вода является проводником электрического тока. Она, как и металлические предметы, является мостом, через который электричество перебирается на человека. Если вы прикасаетесь к включенному электроприбору мокрыми руками, то рискуете получить удар током. Запомните: Перед тем как включать, выключать или еще что-либо делать с электроприбором, руки надо вытереть насухо!

Слайд 34, 35

Какие правила вы можете добавить?

Стоит обращать внимание на предупреждающие знаки, которые размещены на опорах воздушных линий, ограждениях и дверях электроустановок.

Слайд 36

Ну и напоследок поговорим, как правильно оказывать первую помощь человеку, который попал под напряжение.

Часто сам человек не может освободиться от проводов с током, т.к. электрический ток вызывает судорожное сокращение мышц, или пострадавший теряет сознание. Сначала надо отсоединить человека от токонесущих проводов. Для этого надо выключить ток или вывернуть предохранители, стоящие около счетчика. Если выключатель далеко

2.4.7.7 Термоэлектрические эффекты в полупроводниках

2.4.7.7 Термоэлектрические эффекты в полупроводниках

Содержание — 1 2 3 4 5 6 7 8 9 R S ®

Зависимость тока в полупроводнике от температуры может быть учтена путем обобщения уравнения дрейфовой диффузии для тока. Константа пропорциональности между плотностью тока и градиентом температуры является произведением проводимости и термоэлектрической мощности.

Вывод начинается с обобщения диффузионного тока для включения возможного изменения диффузионной постоянной в зависимости от положения, в результате получается:

Если полупроводник невырожденный, электронная плотность может быть связана с эффективной плотностью состояний и разницей между энергия Ферми и край зоны проводимости:

(f1)

, что дает:

В случае, когда свойства материала не меняются с положением, все пространственные изменения, за исключением градиента энергии Ферми, вызываются изменением температуры. Мы предполагаем, что ток можно записать в следующей форме:

P — термоэлектрическая мощность в Вольтах / Кельвинах. Из обоих уравнений можно получить выражение для термоэлектрической мощности:

Если температурную зависимость подвижности можно выразить как

(t20a)

, термоэлектрическая мощность станет:

для n для материала p-типа и аналогично для материала p-типа:

Коэффициент Пельтье связан с термоэлектрической мощностью следующим образом:

Если в полупроводнике присутствуют электроны и дырки, необходимо учитывать влияние обоих, когда вычисление коэффициента Пельтье по

Результирующий коэффициент Пельтье как функция температуры для кремния показан на рисунке ниже:

Пельтье.xls

Рис. 2.4.7.x Коэффициент Пельтье для кремния p-типа (верхняя кривая) и n-типа (нижняя кривая) как функция температуры. Плотность легирования 10 ¹⁴ см ^-3 .

Коэффициент Пельтье положительный для кремния p-типа и отрицательный для кремния n-типа при низкой температуре. При высокой температуре полупроводник становится естественным. Учитывая, что подвижность электронов выше, чем у дырок, коэффициент Пельтье собственного кремния отрицателен.

Ток и тепловой поток связаны с градиентом энергии Ферми и градиентом температуры. Используя приведенные выше уравнения, ток можно записать как:

, где с _n — проводимость полупроводника n-типа.

Тепловой поток, H , в единицах Вт / см ² определяется по формуле:

Это выражение получено с использованием соотношений Онзагера и требованием, чтобы тепловой поток в отсутствие тока определялся как:

Где k — теплопроводность материала.

2.4.7.6 ® 2.4.7.8

© Барт Дж. Ван Зегбрук, 1997 г.

Действие электрического тока

Действие электрического тока

Следующий текст используется только для обучения, исследований, стипендий, образовательных целей и информационных целей в соответствии с принципами добросовестного использования.

Мы благодарим авторов текстов и исходный веб-сайт, который дает нам возможность поделиться своими знаниями

Физика

Три эффекта электрического тока

• Эффект нагрева Продемонстрируйте с помощью змеевика в стакане с водой и термометром.
• Магнитный эффект * Продемонстрируйте с помощью электромагнита (подключенного к источнику электричества).
• Химический эффект Продемонстрируйте с помощью вольтаметра (см. Ниже).

Связь между работой, током, сопротивлением и временем

Теперь мощность определяется как скорость, с которой выполняется работа, то есть мощность = работа / время, поэтому мощность = I2R
Это известно как закон Джоуля

.

Закон Джоуля гласит, что скорость, с которой выделяется тепло в проводнике, пропорциональна квадрату тока, при условии, что его сопротивление постоянно.

Химический эффект электрического тока: вольтаметр

Вы должны знать значение каждого из следующих слов, связанных с диаграммой.

• Вольтаметр (системный)
• Электролит (раствор)
• Электроды (металлические контакты)
• Анод (электрод, подключенный к плюсовой клемме)
• Катод (электрод, подключенный к отрицательной клемме)
• Неактивные электроды не принимают участие в реакции (например,грамм. Платина в воде)
• Активные электроды принимают участие в химической реакции (одна клемма становится светлее, а другая — тяжелее, например, медные электроды в растворе сульфата меди)

Приложения химического воздействия тока

• Гальваника
• Извлечение металлов из руд
• Очистка металлов

Почему электрическая энергия передается по высоковольтным линиям электропередач? *
Мы видели, что тепло, выделяемое электрическим током, выражается формулой P = I2R.
Это означает, что большой ток будет производить много тепловой энергии. Это пустая трата энергии, поэтому ее следует по возможности минимизировать.
Теперь мы также знаем, что P = VI, что означает, что мы можем уменьшить вдвое ток, если удвоим напряжение.
На практике мы делаем ток очень маленьким, делая напряжение очень большим (например, 300 кВ), когда электрическая энергия передается по сельской местности.

Бытовые электрические цепи

3-контактный штекер с предохранителем Миниатюрные автоматические выключатели (MCB) Устройства защитного отключения (УЗО)

Преимущество миниатюрных автоматических выключателей

Киловатт-час (кВтч)

Киловатт-час — это единица энергии, используемая ESB.
Один киловатт-час — это количество энергии, потребляемое прибором мощностью 1000 Вт за один час.

Правило: Количество киловатт-часов = количество киловатт × количество часов.

Взаимосвязь между током и напряжением для разных проводников
Вы должны уметь нарисовать график для каждого из следующего, перечислить носители заряда в каждом случае и объяснить форму каждого графика.
Обратите внимание, что в этом случае мы не стремимся получить значение для наклона графика, и поэтому мы помещаем независимую переменную (напряжение) на ось X.

Обязательные эксперименты

• К исследованию изменения тока (I) с p.d. (V) для медных электродов с раствором медного купороса
• Эксперимент по закону Джоуля *

Завершение программы Cert Physics Syllabus

ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЗАКОНА ДЖОУЛЯ
УСТРОЙСТВО:
Калориметр с крышкой, нагревательная спираль, блок питания, реостат, амперметр, термометр, секундомер, электронные весы.

ДИАГРАММА:

ПРОЦЕДУРА:

• Установите схему, как показано.

• Включите питание и одновременно включите секундомер.

• Убедитесь, что ток остается постоянным на всем протяжении; при необходимости отрегулируйте реостат.

• Отметьте ток, используя амперметр, и отметьте время, в течение которого ток протекал, используя секундомер.

• Перемешайте и отметьте самую высокую температуру. Рассчитайте изменение температуры (θΔ)

• Повторите описанную выше процедуру для увеличения значений тока I, сняв не менее шести показаний.

• Постройте график зависимости I2 (ось y) от θΔ (ось x).

РЕЗУЛЬТАТЫ:

ВЫВОД:
График наших результатов показал прямую, проходящую через начало координат, тем самым подтверждая, что Δθ α I2, и, следовательно, закон Джоуля.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ:

• Налейте в калориметр достаточно воды, чтобы она покрывала нагревательный змеевик.
• Следите за тем, чтобы не превышать номинальный ток, указанный на реостате и / или калориметре.

ПРИМЕЧАНИЯ

• См. Примечание в учебнике, чтобы увидеть, как этот эксперимент (где Δθ α I2) подтверждает закон Джоуля (P α I2).
• Дайте змеевику нагреть воду в течение примерно пяти минут.Это должно быть одинаково для каждого прогона.

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ТОКА (I) С P.D. (V) ДЛЯ МЕДНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ В РАСТВОРЕ СУЛЬФАТА МЕДИ

УСТРОЙСТВО :
Блок питания низкого напряжения, реостат, вольтметр, амперметр, медные электроды в растворе сульфата меди.

ДИАГРАММА:

ПРОЦЕДУРА:

• Установите схему, как показано.

• Запишите разность потенциалов (В) и ток (I) с помощью вольтметра и амперметра соответственно.

• Настройте реостат, чтобы получить разные значения для V и I.

• Получите не менее шести значений для V и I.

• Постройте график зависимости I от V.

РЕЗУЛЬТАТЫ:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ :

• Мы получили прямую линию через начало координат, следовательно, ток через раствор сульфата меди пропорционален разности потенциалов на нем.
• Мы считаем наши результаты надежными, потому что они привели к прямой линии через начало координат, как и предсказывала теория.

ИСТОЧНИКИ ОШИБКИ:

• Раствор медного купороса может быть недостаточно концентрированным.
• Медные электроды, возможно, окислились и больше не проводят.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ:

• Предварительно отшлифуйте электроды.

ПРИМЕЧАНИЯ

Это один из немногих экспериментов, который действительно работает очень хорошо, так что не торопитесь и сделайте это правильно.

• Возьмите пару электродов из коробки.

• Хорошо отшлифуйте их, пока оба не станут блестящими.

• Разделите медные электроды, поместив между ними резиновую заглушку, и закрепите установку эластичной лентой (все прилагается).

• Поместите в стакан на 250 мл.

• Хорошо встряхните контейнер с раствором медного купороса.

• Медленно налейте раствор в стакан (используя воронку), пока он не достигнет уровня примерно 150 мл. Чуть выше, и он может войти в контакт с зажимами типа «крокодил» и вызвать короткое замыкание (вы видите, как это сделать?).

• Установите схему, как показано на схеме.Использование реостата не является обязательным, так как вы можете просто использовать ручку на блоке питания для изменения напряжения (p.d.) и, следовательно, тока. Преимущество использования реостата заключается в том, что вы можете управлять им, чтобы получать хорошие четные числа для напряжения, недостатком является то, что его настройка может быть головной болью. Так что никаких призов за угадывание того, что большинство из вас выберет.

• Теперь следуйте общепринятым инструкциям: снимите показания, постройте график, бла-бла-бла (помните, что ничего из этого не входит в ваш отчет!)

• Не забудьте разобрать устройство и положить его обратно в прилагаемые контейнеры.

Для учителей:

• Раствор сульфата меди можно приготовить путем добавления 15 г сульфата меди к 100 см3 теплой воды. Добавление 2 см3 концентрированной серной кислоты гарантирует, что раствор останется прозрачным, и это позволит использовать его несколько раз.

• Изменяющееся напряжение может быть получено из фиксированного напряжения питания с помощью делителя потенциала.Он состоит из последовательно включенных переменного резистора или постоянных резисторов. Переместите ползунок, чтобы изменить выходное напряжение. Это приводит к тому, что выходное напряжение делителя потенциала составляет часть входного напряжения.

Дополнительный кредит
* Магнитное воздействие электрического тока
Одно интересное применение магнитного аффекта — левитирующие поезда, которые используются в Японии. Чтобы создать большое магнитное поле, необходимы большие токи, но из-за сопротивления в линии это может стать очень дорогим.Чтобы обойти это, инженеры используют нечто, называемое Сверхпроводимостью; здесь сопротивление металла падает до нуля, что приводит к очень большим токам и, следовательно, очень большим магнитным полям.
Проблема заключается в том, что сверхпроводящие металлы должны быть очень, очень холодными, и содержание металлов в таком холоде может стать очень и очень дорогостоящим.

* W = I2 Rt
Давайте немного перемотаем назад.
Мы знаем (не так ли?), Что тепло — это форма энергии, а энергия — это способность выполнять работу.
Мы также знаем, что каждый раз, когда выполняется работа, энергия преобразуется из одной формы в другую.
Оказывается, около 250 лет назад ученые знали обо всех этих различных формах энергии, но не знали, что все эти разные энергии эквивалентны.
Одним из ученых, изменивших все это, был человек по имени Джеймс Джоуль.
Среди прочего, он это обнаружил;
W µ I2, если t и R фиксированы
W µ R, если I и t фиксированы
W µ t, если I и R фиксированы

Отсюда следует, что W µ I2 Rt, Þ W = k I2 Rt, где k — постоянная.
Оказывается (из-за того, как мы определяем другие переменные), что k = 1.
Следовательно, W = I2 Rt
И мощность P = I2 R (т.к. мощность — это работа, деленная на время)

Обратите внимание, что мы также можем получить эту формулу, начав с формулы для электрической мощности, а затем используя закон Ома:
P = VI и V = IR Þ P = (IR) R Þ P = I2 R

* Почему электрическая энергия передается по высоковольтным линиям электропередачи?
На практике мы делаем ток очень маленьким, делая очень большим напряжение (например,грамм. 300 кВ) при транспортировке электроэнергии по сельской местности.

Эти напряжения затем снижаются до того, как они въезжают в город, с помощью трансформаторных подстанций, и еще больше (до 220 вольт) с помощью трансформатора за пределами вашего дома. В каждых трех-четырех домах свой трансформатор. Теперь каждый раз, когда напряжение понижается, ток увеличивается, но теперь, по крайней мере, только на короткое расстояние.
Многие из ваших электроприборов имеют внутри трансформаторы, которые еще больше снижают напряжение, часто до девяти из двенадцати вольт.Эти устройства, вероятно, также могут работать от батарей.
Еще несколько интересных мест:
Хотя ток, протекающий через линии электропередач, невелик, его все же может быть достаточно, чтобы немного нагреть провод. Мне достоверно известно, что именно поэтому птицы предпочитают сидеть на ЛЭП, а не на ветках!
Если вы проезжаете под линией высокого напряжения, вы можете заметить легкое шипение. Это потому, что высокое напряжение ионизирует воздух вокруг них.

Электричество и смерть
Опасность электрического тока (см. Таблицу ниже) зависит от силы электрического тока, его частоты, продолжительности, пути через тело и физического состояния человека.
Переменный ток с частотой 60 Гц немного опаснее постоянного, но высокочастотные токи (более нескольких кГц) более безопасны, потому что они имеют тенденцию течь по поверхности кожи вдали от сердца и легких.
Сопротивление тела колеблется от 300 до 100 000 Ом, поэтому даже очень низкие напряжения могут вызвать смертельные удары.
Смертельные случаи произошли при напряжении ниже 24 вольт.
При токах, превышающих «отпускаемый» ток (10-20 мА), человек замораживается в цепи, и ток обычно повышается до уровня примерно 25 мА, где начинаются мышечные сокращения.
Затем человека либо выбрасывают из цепи, либо ток продолжает расти до тех пор, пока не произойдет фибрилляция желудочков или остановка сердца (при 50–200 мА), если ток проходит через сердце.
Импульсные токи, подобные тем, которые могут возникнуть при разряде генератора Ван де Граафа или другой заряженной емкости, требуют особого внимания.
Можно переносить токи, которые в противном случае были бы смертельными, если бы продолжительность была достаточно короткой.Для импульсов длительностью менее нескольких секунд соответствующей величиной является квадрат тока, проинтегрированный за время импульса.
Значения I2t, превышающие примерно 0,01 A2-сек, могут стать причиной поражения электрическим током для типичного взрослого человека.
При достаточно низком сопротивлении тела в 2000 Ом это соответствует энергии около 10 джоулей.
Сильные сотрясения могут произойти на уровнях в 10–100 раз ниже и могут спровоцировать аварию, поскольку от такого удара естественно дернуться.
Хорошая практика заключается в том, чтобы стоять на изолированной поверхности и держать одну руку в кармане или за спиной при работе с высоким напряжением.
При выполнении электрических демонстраций в идеале всегда должен присутствовать опытный помощник, обученный сердечно-легочной реанимации (СЛР).
Вероятность реанимации высока, если СЛР начата в течение трех минут, но становится низкой примерно через шесть минут.

Среднее воздействие постоянного или переменного электрического тока на здоровых взрослых

Почему исторически мы в Европе используем электричество при 240 В 50 Гц, тогда как, например, в США используется 110 В 60 Гц?
Ответ:
Напряжение — это вопрос компромисса; 220 В с большей вероятностью приведет к поражению электрическим током, но меньший ток означает, что меньше людей умирает от пожаров, вызванных перегревом кабелей.
Насколько я помню, вопрос частоты носит более технический характер.

Обратите внимание, что на всех строительных площадках должно быть напряжение 110 В, поэтому вы видите эти желтые коробки (трансформаторы), прикрепленные ко всему тяжелому оборудованию.
Однако они также должны использовать сверхпрочный кабель (т.е.большого диаметра) для поглощения выделяемого дополнительного тепла.

* Для проверки закона Джоуля
Закон Джоуля гласит, что скорость производства тепла пропорциональна квадрату тока.
В этом эксперименте мы показываем, что изменение температуры (rq) пропорционально квадрату тока (I2), что не совсем одно и то же.
Предполагается, что выделяемое тепло прямо пропорционально изменению температуры (RWP действительно ссылается на это на стр. 276) Þ если rq пропорционально I2, то также и выделяемое тепло должно быть пропорционально I2.

Перед проведением эксперимента вам следует попробовать Вопрос 2, стр. 107 рабочей тетради (только часть (а)).
Вы также должны быть в состоянии ответить на вопросы внизу страницы 276 учебника.

Мнемоника :

• V = IR: очень умная Рэйчел
• P = VC: (PVC) (мощность = напряжение x ток)

Экзаменационные вопросы

Использовать электричество в доме один раз.

Действие электрического тока

Перечислите три эффекта электрического тока.

Опишите эксперимент, демонстрирующий эффект нагрева электрическим током.

Укажите два фактора, от которых зависит эффект нагрева электрическим током.

Ганс Эрстед открыл магнитный эффект электрического тока в 1820 году, демонстрируя электричество своим ученикам. Опишите, как вы продемонстрируете магнитный эффект электрического тока.

Объясните, почему при передаче электроэнергии используются высокие напряжения.

Предложите способ уменьшения «потерь» энергии в линиях электропередачи ESB.

ESB поставляет электроэнергию в промышленный парк от местной электростанции
Общее сопротивление кабелей = 9,6 Вт. Ток, протекающий по кабелям, = 200 А
Рассчитайте скорость, с которой энергия «теряется» в кабелях.

Какое сопротивление нити накаливания лампочки номинальной 40 Вт при подключении к сети?

• [2004 год] [2005 год] [2007 год]

Назовите два предохранительных устройства, которые используются в бытовых электрических цепях.

Какого цвета заземляющий провод в электрическом кабеле?

Какого цвета провод, который должен быть подключен к предохранителю в вилке?

Укажите стандартный цвет изоляции на проводах, подключенных к каждой из клемм L, N и E на вилке на схеме.

Каково назначение провода, подключенного к клемме E на вилке?

Назовите и укажите цвет провода, который должен быть подключен к предохранителю в стандартной трехконтактной вилке.

Приведите одну меру безопасности, которую следует соблюдать при подключении вилки.

• [2003 год] [2009 год] [2010 год]

Объясните, почему в вилке используется предохранитель.

Объясните, как работает предохранитель.

Что произойдет, если ток 20 А пройдет через предохранитель с маркировкой 13 А?

Почему опасно использовать предохранитель со слишком высоким номиналом?

Объясните, почему опасна замена предохранителя куском алюминиевой фольги.

Назовите общий материал, используемый для проведения электричества в электрических кабелях.

Настольная лампа имеет номинальную мощность 100 Вт. Какой предохранитель лучше всего подходит для лампы?

Вилки

используются для подключения домашних электроприборов к источнику питания ESB на 230 вольт.
Современные вилки содержат небольшой предохранитель с номиналом 1 А, 2 А, 3 А, 5 А или 13 А.
Кофеварка имеет номинальную мощность 800 Вт.
Какой предохранитель лучше всего использовать в вилке кофеварки?

Чайник имеет номинальную мощность 2 кВт при подключении к сети ESB напряжением 230 В.
Рассчитайте ток, который протекает при первом подключении чайника.

Предохранитель в вилке чайника в предыдущем вопросе заменили предохранителем на 5 А
Этот ток будет протекать очень короткое время. Объяснить, почему.

Некоторые электроприборы поставляются с двухконтактными вилками.
Почему в этих устройствах не требуется заземляющий провод?

Почему покрытие электрических кабелей сделано из пластика?

В тостере есть открытые металлические части.Как минимизировать риск поражения электрическим током?

Склеивание — это средство безопасности, используемое в домашних электрических цепях.
Как склеивание повышает безопасность в доме?

Назовите другое устройство с той же функцией, что и предохранитель.

Для чего нужен автоматический выключатель (MCB) в электрической цепи?

Когда УЗО (устройство защитного отключения) отключит цепь?

УЗО рассчитано на 30 мА. Объясните значение этого течения.

Каково назначение устройства защитного отключения (УЗО) в электрической цепи?

Назовите устройство, которое сейчас часто используется в бытовых электрических цепях вместо предохранителей.

Дайте одно преимущество устройству защитного отключения (УЗО) над автоматическим выключателем (MCB).

VI графики и носители заряда

Каковы носители заряда при прохождении электрического тока через электролит?

Изобразите график, показывающий зависимость между током и напряжением для металла при постоянной температуре

Чем изменился бы график VI для металла, если бы его температура повышалась?

Изобразите график, показывающий взаимосвязь между током и напряжением для ионного раствора с неактивными электродами

Чем изменился бы график для ионного раствора, если бы его концентрация была уменьшена?

Нарисуйте график, показывающий соотношение между током и напряжением для газа.

Что такое киловатт-час?

Какова функция измерителя ESB?

Рассчитайте стоимость использования электронагревателя мощностью 2 кВт в течение 3 часов из расчета 10 центов за киловатт-час.

Электроэнергия, поставляемая ESB в дом, измеряется в кВтч (киловатт-час).

• Кофеварка имеет номинальную мощность 800 Вт.

Если кофеварка использовалась в течение 150 минут, подсчитайте количество единиц электроэнергии, использованных кофеваркой.

• Рассчитайте стоимость использованной электроэнергии, если каждая единица стоит 15 центов.

Обязательные эксперименты

В эксперименте по проверке закона Джоуля нагревательную спираль помещали в фиксированную массу воды.

Ток I пропускался через катушку в течение фиксированного промежутка времени, и было зарегистрировано повышение температуры Δθ. Это было повторено для разных значений I.
В таблице показаны записанные данные.

• Нарисуйте помеченную схему используемого устройства.
• Как меняли ток во время эксперимента?
• Скопируйте таблицу и заполните ее в своей книге ответов.
• Используя данные в заполненной таблице, начертите на миллиметровой бумаге график зависимости Δθ от I2.

Поместите I2 на горизонтальную ось (ось X).

• Объясните, как ваш график проверяет закон Джоуля (Δθ α I2).
• [2006]

В эксперименте по проверке закона Джоуля студент пропустил ток через нагревательную катушку в калориметре, содержащем фиксированную массу воды, и измерил повышение температуры Δθ для ряда различных значений тока I.Студент позволял току течь в течение трех минут в каждом случае.

• Опишите с помощью помеченной диаграммы, как ученик расположил прибор.
• Почему на протяжении всего эксперимента использовалась фиксированная масса воды?
• Студент нарисовал график, как показано. Объясните, как этот график подтверждает закон Джоуля.
• Учитывая, что масса воды в калориметре составляла 90 г в каждом случае, и предполагая, что вся подаваемая электрическая энергия была поглощена водой, используйте график для определения сопротивления нагревательной спирали.

Удельная теплоемкость воды 4200 Дж · кг – 1 · K – 1.

В эксперименте по проверке закона Джоуля нагревательную спираль помещали в фиксированную массу воды.
Было зарегистрировано повышение температуры Δθ, возникающее при различных значениях тока I , пропускаемого через катушку.

В каждом случае току позволяли течь в течение фиксированного периода времени.
В таблице представлены записанные данные.

• Опишите с помощью помеченной диаграммы, как устройство было расположено в этом эксперименте.
• Используя указанные данные, нарисуйте подходящий график на миллиметровой бумаге и объясните, как ваш график подтверждает закон Джоуля.
• Объясните, почему току позволяли течь в течение фиксированного периода времени в каждом случае.
• Помимо использования изоляции, укажите еще один способ уменьшения тепловых потерь в эксперименте.

• [2004 OL]

На схеме показана схема, используемая для исследования зависимости тока от разности потенциалов для раствора сульфата меди.

• Назовите прибор, используемый для измерения силы тока.
• Как измерялась разность потенциалов в эксперименте?
• Назовите прибор Y и укажите его функцию в эксперименте.
• В следующей таблице показаны значения, записанные для тока и разности потенциалов во время эксперимента.

Используя данные в таблице, начертите на миллиметровой бумаге график зависимости тока от разности потенциалов. Положите ток на горизонтальную ось.

• Рассчитайте наклон графика и, следовательно, определите сопротивление раствора сульфата меди.

В эксперименте по исследованию изменения тока I в зависимости от разности потенциалов V для раствора сульфата меди были получены следующие результаты.

• Нарисуйте схему устройства, использованного в этом эксперименте, с указанием анода и катода.
• Нарисуйте на миллиметровой бумаге подходящий график, чтобы показать, как сила тока зависит от разности потенциалов.
• Используя график, рассчитайте сопротивление раствора сульфата меди. (Предположим, что сопротивление электродов незначительно.)
• Нарисуйте эскиз графика, который был бы получен, если бы в этом эксперименте использовались неактивные электроды.

Решения для экзаменов

• Отопление / приготовление пищи / освещение / именные электроприборы и т. Д.
• Магнитный эффект, эффект нагрева и химический эффект.
• Подключите электрический калориметр, содержащий воду, к источнику питания и обратите внимание на повышение температуры с помощью термометра.
• Величина тока, длина катушки.
• Аппарат: см. Схему

Порядок действий: замкнуть выключатель
Наблюдение: компас отклоняет

• Высокое напряжение приводит к меньшим токам, поэтому меньше энергии теряется в виде тепла.
• Передайте электрическую энергию при более высоком напряжении, что приведет к более низкому току и, следовательно, меньшим потерям энергии в виде тепла.
• P = I2R = (2002) (9,6) = 3,8 × 105 Вт
• P = V2 / R

40 = (230) 2 / R
R = 1320 Ом

• Предохранитель, миниатюрный автоматический выключатель, устройство защитного отключения, заземление, 3-полюсная вилка и т. Д.
• Зелено-желтый
• Коричневый
• L (живой) коричневый, N (нейтральный) синий, E (земля) зелено-желтый
• Заземляющий провод защищает от поражения электрическим током / поражения электрическим током, проводя ток на землю.
• Live, коричневый
• Винтовые соединения полностью затянуты / подходят предохранители правильного размера / соответствуют цветовым кодам
• Он «взрывается» и размыкает цепь, если течет слишком большой ток, предотвращая возможное поражение электрическим током.
• При слишком большом токе тонкая проволока нагревается и плавится, что приводит к разрыву цепи.
• Перегорает предохранитель, прекращающий ток.
• Это может позволить протекать слишком большому току, что может привести к перегреву устройства.
• Если протекает очень большой ток, фольга все еще может не сломаться, что может привести к возгоранию.
• Медь
• I = P / V Þ I = 100/230

Диапазон: предохранитель 0,5 A

• P = VI Þ I = P / V = ​​800/230 = 3,4 A

Итак, наиболее подходящий предохранитель — это предохранитель на 5 А.

• P = VI Þ I = P / V Þ I = 2000/230 = 8.7 А
• Сила тока превышает номинал предохранителя, поэтому предохранитель перегорит.
• У них пластиковый корпус, поэтому даже при контакте с токоведущим проводом ток не будет проходить по крышке.
• Это изолятор.
• Металлические части заземлены.
• Соединение — это соединение всех металлических труб с землей, предотвращающее случайное поражение электрическим током.
• Автоматический выключатель, выключатель, УЗО, MCB
• Он действует как предохранитель, когда протекает слишком большой ток
• Когда величина втекающего тока отличается от силы вытекающего.
• УЗО отключает цепь, если ток достигает 30 мА.
• Он действует как предохранительное устройство, разрывая цепь, если есть разница между током под напряжением и нейтралью в цепи.
• Автоматические выключатели (MCB) или устройства защитного отключения (RCD).
• УЗО реагирует v. Быстро реагирует УЗО на малые токи
• Ионы
• См. График
• Если бы температура повышалась, она больше не была бы линейной; вместо этого будет кривая вправо, потому что сопротивление возрастет.
• Оси и прямая, начиная с v> 0
• Наклон графика будет меньше (сопротивление увеличивается) из-за присутствия меньшего количества ионов (носителей заряда).
• Оси, кривая и плато
• Киловатт-час — это количество энергии, потребляемое прибором мощностью 1000 Вт за один час.
• Регистрирует количество использованных единиц.
• Количество киловатт-часов = Количество киловатт x Количество часов = 2 × 3 = 6 кВт-часов.

6 × 10 = 60 центов

• Количество киловатт-часов = Количество киловатт × Количество часов.

Мощность = 800 Вт = 0,8 кВт
Время = 150 минут = 2,5 часа
Количество киловатт-часов = 0,8 × 2,5 = 2 кВтч

• См. Схему ниже.
• Настройте (переменный) источник питания // настройте (переменный) резистор

• См. График

• Мы получили прямую через начало координат, показывающую, что Δ θ α I2

• См. Диаграмму.
• Масса воды будет третьей переменной, и вы можете исследовать взаимосвязь только между двумя переменными одновременно.
• Прямолинейный график через начало координат Þ Δθ α I2 Þ P α I2
• Входящая электрическая энергия = Выходная тепловая энергия

RI2 t = mcΔθ
Rt = mc (Δθ / I2) Þ Rt = mc (наклон) Þ R = mc (наклон) / t = (0,09) (4200) (3,8) / 180
R = (7,8 ↔ 8,2) Ом

Оси для этикеток
Не менее 6 правильных точек
Прямая
Подходит
Прямая линия через начало координат показывает, что ∆ that ∝ I2, что подтверждает закон Джоуля.

• Вы можете исследовать взаимосвязь только между двумя переменными одновременно, а время является третьей переменной.
• Начните с холодной воды, меняйте воду для каждого цикла, используйте крышку, меньший временной интервал, полируйте калориметр.

• Амперметр
• С помощью вольтметра.
• Y — реостат, представляющий собой переменный резистор; регулируя его, вы изменяете сопротивление, которое, в свою очередь, изменяет сопротивление и ток.
• См. График

• Возьмите любые две точки и используйте формулу

Наклон = сопротивление = 1,67 Ом.

• См. Диаграмму. Катод = отрицательный электрод, анод = положительный электрод
• Топоры с маркировкой

6 точек нанесены правильно
Прямая
Хорошо подходит

• Сопротивление = наклон графика = 19.От 5 до 20,5 Ом
• Прямая линия, начинающаяся с v> 0

Источник: http://www.thephysicsteacher.ie/LC%20Physics/Student%20Notes/24.%20Effects%20of%20an%20Electric%20Current%20and%20Domestic%20Circuits.doc

Ссылка на веб-сайт: http://www.thephysicsteacher.ie

Автор: в исходном документе не указан текст

Если вы являетесь автором приведенного выше текста и не соглашаетесь делиться своими знаниями для обучения, исследований, стипендий (для добросовестного использования, как указано в авторских правах США), отправьте нам электронное письмо, и мы удалим ваши текст быстро.

Действие электрического тока

Действие электрического тока

Главная

Действие электрического тока

Это правильное место, где вы найдете ответы на свои вопросы, например:

Кто? Какие ? Когда ? Куда ? Зачем ? Который ? Как ? Что означает действие электрического тока? В чем смысл действия электрического тока?

Действие электрического тока Примечания по физике

Аланпедия.com с 1998 года новые сайты и инновации

Главная страница — Заявление об ограничении ответственности — Свяжитесь с нами

Общие сведения о теплопроводности | Advanced Thermal Solutions

Теплопроводность — это объемное свойство, которое описывает способность материала передавать тепло. В следующем уравнении теплопроводность — это коэффициент пропорциональности k . Расстояние теплопередачи определяется как † x , которое перпендикулярно области A .Скорость передачи тепла через материал составляет Q , от температуры T ₁ до температуры T ₂ , когда T ₁ > T ₂ [2].

Рис. 1. Процесс теплопроводности от горячей (T1) к холодной (T2) поверхности
Теплопроводность материалов играет важную роль в охлаждении электронного оборудования. От кристаллизатора, в котором выделяется тепло, до шкафа, в котором размещена электроника, теплопроводность и, как следствие, теплопроводность являются неотъемлемыми компонентами общего процесса управления температурой.

Путь тепла от матрицы к внешней среде — сложный процесс, который необходимо учитывать при разработке теплового решения. В прошлом многие устройства могли работать без внешнего охлаждающего устройства, такого как радиатор. В этих устройствах необходимо было оптимизировать сопротивление проводимости от кристалла к плате, так как первичный путь теплопередачи находился в печатной плате. По мере увеличения уровней мощности передача тепла исключительно на плату становилась недостаточной (кредитная шакита).Большая часть тепла теперь рассеивается непосредственно в окружающую среду через верхнюю поверхность компонента. В этих новых более мощных устройствах важно низкое сопротивление перехода к корпусу, а также конструкция присоединенного радиатора.

Чтобы определить важность теплопроводности материала в конкретном приложении управления температурой (например, теплоотвод), важно разделить общее тепловое сопротивление, связанное с кондуктивной теплопередачей, на три части: межфазное сопротивление, сопротивление растеканию и сопротивление проводимости.

• Материал интерфейса улучшает тепловой контакт между несовершенными сопрягаемыми поверхностями. Материал с высокой теплопроводностью и хорошей способностью к смачиванию поверхности снижает межфазное сопротивление .
• Сопротивление растеканию используется для описания теплового сопротивления, связанного с небольшим источником тепла, соединенным с большим радиатором. Помимо прочего, на сопротивление растеканию напрямую влияет теплопроводность основания радиатора.
• Сопротивление проводимости — это мера внутреннего теплового сопротивления в радиаторе, когда тепло передается от основания к ребрам, где оно рассеивается в окружающую среду. Что касается конструкции радиатора, сопротивление теплопроводности менее важно в условиях естественной конвекции и низкого расхода воздуха и становится более важным при увеличении расхода.

Общие единицы теплопроводности: Вт / мК и БТЕ / час-фут — ^o F.

Рисунок 2. Теплопроводность тонкой пленки кремния [3].

В электронной промышленности постоянное стремление к меньшему размеру и более высокой скорости значительно уменьшило масштаб многих компонентов. Поскольку этот переход теперь продолжается от макро- к микромасштабам, важно учитывать влияние на теплопроводность и не предполагать, что объемные свойства все еще точны. Уравнения Фурье на основе континуума не могут предсказать тепловые характеристики в этих меньших масштабах. Необходимы более полные методы, такие как уравнение переноса Больцмана и решеточный метод Больцмана [3].

Влияние толщины на проводимость показано на рисунке 2. Характеризуемым материалом является кремний, который широко используется в электронике.

Рисунок 2. Теплопроводность тонкой кремниевой пленки [3]

Как и многие физические свойства, теплопроводность может быть анизотропной в зависимости от материала (зависит от направления). Кристалл и графит — два примера таких материалов. Графит используется в электронной промышленности, где ценна его высокая проводимость в плоскости.Кристаллы графита имеют очень высокую проводимость в плоскости (~ 2000 Вт / мК) из-за прочной связи углерод-углерод в их базисной плоскости. Однако параллельные базисные плоскости слабо связаны друг с другом, и теплопроводность, перпендикулярная этим плоскостям, довольно мала (~ 10 Вт / мК) [4].

На теплопроводность влияют не только изменения толщины и ориентации; температура также влияет на общую величину. Из-за повышения температуры материала увеличивается внутренняя скорость частиц и увеличивается теплопроводность.Эта увеличенная скорость передает тепло с меньшим сопротивлением. Закон Видемана-Франца описывает это поведение путем корреляции теплопроводности и электропроводности с температурой. Важно отметить, что влияние температуры на теплопроводность нелинейно и его трудно предсказать без предварительного исследования. На графиках ниже показано поведение теплопроводности в широком диапазоне температур. Оба этих материала, нитрид алюминия и кремний, широко используются в электронике (рис. 3 и 4 соответственно).

В будущем более мощные процессоры с несколькими ядрами еще больше подтолкнут потребность в улучшенной теплопроводности. Таким образом, стоит также изучить другие области исследований и разработок в области повышения теплопроводности для существующих материалов, используемых в корпусах электроники. Одной из таких областей является влияние нанотехнологий на теплопроводность, когда углеродные нанотрубки показали значения проводимости, близкие к проводимости алмаза из-за большой длины свободного пробега фононов [7].Разработка новых материалов и улучшение существующих материалов приведет к более эффективному управлению температурой, поскольку рассеиваемая мощность устройства постоянно растет.

Артикул:

1. Теплопроводность, Американский научный словарь наследия, Houghton Mifflin Company

2. Моран М., Шапиро Х., Основы инженерной термодинамики, стр. 47, 1988 г.

3. Гай, С., Ким, В., Чанг, П., Амон, К., Джон, М., Анизотропная теплопроводность наноразмерных ограниченных тонких пленок через решетку Больцмана, Химическая инженерия, Университет Карнеги-Меллона, ноябрь 2006 г., стр.2006

4. Норли Дж., Роль природного графита в охлаждении электроники, Охлаждение электроники, август 2001 г.

5. Слак, Г.А., Танзилли Р.А., Поль Р.О., Вандерсанде Дж. В., Дж. Phys. Chem. Твердые тела 48, 7 (1987), 641-647

6. Глассбреннер, К. и Слак, Г., Теплопроводность кремния и германия от 3 ° К до точки плавления, Physical Review 134, 4A, 1964

7. Бербер, С., Квон, Ю., Томанек, Д., Необычно высокая теплопроводность углеродных нанотрубок, Physical Review Letters, Том 84, № 20, стр. 4613-4616, 2000 г.

Электричество | Электрические токи и цепи | Как производится и транспортируется электроэнергия

Все состоит из атомов.В каждой из них по три частицы : протоны, нейтроны и электроны. Электроны вращаются вокруг центра атома . У них отрицательный заряд . Протоны, находящиеся в центре атомов, имеют положительный заряд .

Обычно в атоме столько же протонов, сколько электронов. Он стабильный или сбалансированный . Углерод , например, имеет шесть протонов и шесть электронов.

Ученые могут заставить электроны перемещаться от одного атома к другому.Атом, который теряет электроны, заряжен положительно, атом, который получает больше электронов, заряжен отрицательно.

Электричество создается, когда электроны перемещаются между атомами. Положительные атомы ищут свободные отрицательные электроны, и притягивают их , так что они могут быть сбалансированы .

Проводники и изоляторы

Электричество проходит через одни объекты лучше, чем через другие.Проводники — это материалы, через которые электроны могут перемещаться более свободно. Медь , алюминий, сталь и другие металлы являются хорошими проводниками. Как и некоторые жидкости, как соленая вода.

Изоляторы — это материалы, в которых электроны не могут двигаться. Они остаются на месте . Стекло, резина, пластик или сухое дерево — хорошие изоляторы. Они важны для вашей безопасности , потому что без них вы не смогли бы прикоснуться к горячей кастрюле или к розетке телевизора.

Электрический ток

Когда электроны движутся по проводнику, создается электрический ток . Ток, который всегда течет в одном направлении, называется постоянным током (DC). Например, аккумулятор производит постоянный ток. Ток, который течет назад и вперед , называется переменным током (AC).

Электрические схемы

Электроны не могут свободно прыгать по воздуху к положительно заряженному атому.Им нужна цепь , чтобы двигаться. Когда источник энергии , такой как батарея, подключен к лампочке , электроны могут перемещаться от батареи к лампочке и обратно. Мы называем это электрической схемой .

Иногда в электрическом устройстве есть много цепей, которые заставляют его работать. В телевизоре или компьютере могут быть миллионы частей, которые соединены между собой различными способами.

Вы можете остановить прохождение тока , вставив в цепь переключатель .Вы можете разомкнуть цепь и остановить движение электронов.

Кусок металла или проволока также можно использовать для выработки тепла. Когда электрический ток проходит через такой металл , он может быть замедлен сопротивлением . Это вызывает трение и нагревает проволоку. Поэтому можно поджарить хлеб в тостере или высушить волосы теплым воздухом из фена.

В некоторых случаях провода могут стать слишком горячими, если через них проходит слишком много электронов.Специальные переключатели , называемые предохранителями , защищают проводку во многих зданиях.

Виды электроэнергии

Статическое электричество

• происходит, когда происходит накопление электронов
• он остается на одном месте, а затем перескакивает на объект
• не требуется замкнутый контур для потока
• это вид электричества, который вы ощущаете, когда трут пуловером о какой-либо предмет или когда вы тащите ногами по ковру.
• молния — это форма статического электричества

Текущее электричество

• происходит, когда электроны свободно перемещаются между объектами
• ему нужен проводник — нечто, в чем он может течь, например, провод.
• текущее электричество необходимо замкнутая цепь
• это во многих электрических приборах, в наших домах — тостеры, телевизоры, компьютеры.
• батарея — это форма электрического тока

Как работают батарейки

Аккумулятор содержит жидких или пасты , которые помогают ему производить электрических зарядов . Плоский конец батареи имеет отрицательный заряд , а конец с выступом имеет положительный заряд.

Когда вы соединяете провод между обоими концами, течет ток . Когда ток проходит через лампочку , электрическая энергия преобразуется в свет.

Химические вещества в батарее поддерживают концов заряженными и батарею в рабочем состоянии. Со временем химическое вещество становится все слабее и слабее, и батарея не может производить больше энергии.

Как производится электричество

Генераторы

используются для преобразования механической энергии в электрическую. Магнит вращает внутри катушки из проволоки . Когда магнит движется, в проводе возникает электрический ток.

На большинстве электростанций используются турбины для вращения генератора. Вода нагревается для образования пара , который толкает лопатки турбины. Для нагрева воды можно использовать газ, нефть или уголь. Некоторые страны строят электростанции на реках, где движущаяся вода толкает лопастей турбины .

Как измеряется электричество

Электричество — это , измеренное в ваттах, названо в честь Джеймса Ватта, который изобрел паровой двигатель .Чтобы получить , равные на одну лошадиную силу, потребуется около 750 Вт.

Киловатт-час — это энергия 1000 ватт, которые работают в течение одного часа. Если, например, вы используете 100-ваттную лампочку в течение 10 часов, вы израсходовали 1 киловатт электроэнергии.

Как транспортируется электроэнергия

Электроэнергия, произведенная генератором, проходит по кабелям к трансформатору , который изменяет напряжение электричества. Линии электропередачи несут высоковольтную электроэнергию на очень большие расстояния.Когда он достигает вашего родного города, другой трансформатор понижает напряжение, а меньшие линии электропередачи доставляют его в дома, офисы и фабрики.

Электробезопасность

Важно понимать, почему и как можно защитить себя от поражения электрическим током .

Поражение электрическим током происходит, когда электрический ток проходит через ваше тело.Это может привести к сердечной недостаточности и может повредить другие части вашего тела. Он также может обжечь вашу кожу и другие ткани тела .

Очень слабый электрический объект, такой как батарея, не может причинить вам никакого вреда, но внутри дома у вас есть устройств и машины, которые используют 220 вольт.

Большинство машин в вашем доме имеют защитных приспособлений для вашей защиты. Что-то идет не так, специальный провод выводит электричество на землю, где ничего не может случиться.

Также существует опасность поражения электрическим током за пределами вашего дома. Деревья, которые касаются линий электропередачи , могут быть опасными. У молнии более чем достаточно электричества, чтобы убить человека. Если вы попали в грозу, держитесь подальше от открытых полей и возвышенностей. Одно из самых безопасных мест — это ваша машина, потому что молния ударит только по внешнему металлу машины.

Загружаемый текст и рабочие таблицы в формате PDF

Связанные темы

слов

• прибор = электрическая машина, которую вы обычно используете в доме, например плита или стиральная машина
• привлекать = притягивать к объекту
• вперед и назад = идти в одном направлении, а затем в другом
• сбалансированный = то же, что и стабильный
• лезвие = плоская часть объекта, который отталкивается от воды
• накопление = увеличение
• выступ = небольшой участок, который выше остальных
• углерод = химический материал, содержащийся в угле или бензине.Он в чистом виде в бриллиантах
• заряд = электричество, которое подводится к объекту, например, к батарее, чтобы дать ему энергию
• цепь = полный круг, по которому проходит электрический ток
• катушка = провод, который огибает объект по кругу и излучает свет или тепло, когда электричество проходит через
• подключиться = присоединиться
• преобразовать = изменить
• медь = мягкий красно-коричневый металл, который легко пропускает электричество и тепло
• шнур = кабель
• ток = поток электричества через кусок металла
• ток = поток электричества через кусок металла
• уменьшить = уменьшить
• устройство = станок или инструмент, который делает что-то особенное
• распределительные линии = провода или кабели, передающие электроэнергию
• перетащить = тянуть
• равно = то же, что и
• поток = переместить
• трение = когда вы трете что-то о что-то другое, оно становится горячим
• предохранитель = короткий кусок провода внутри машины, который отключает электричество при слишком большой мощности
• сердечная недостаточность = когда ваше сердце перестает биться
• высокое напряжение = высокая электрическая сила
• на месте = где они
• увеличить = стать больше
• травма = если вы поранились
• сохранить = остаться, остаться
• лампочка = стеклянный объект внутри лампы.Дает свет
• молния = мощная вспышка света в небе во время грозы
• жидкость = жидкость, водянистый объект
• измерено = единица чего-то
• происходит = происходит
• сковорода = круглый металлический контейнер, который вы используете для готовки
• частица = очень маленькая часть атома
• пройти через = пройти через
• паста = липкое вещество, например клей
• розетка = для подключения электрического объекта к электросети дома
• линия электропередачи = большой провод, по которому электричество проходит над или под землей
• сопротивление = материал, препятствующий прохождению электричества
• повернуть = обойти
• безопасность = безопасность, защита
• средство безопасности = предметы в машинах или электрических объектах, которые защищают вас от травм
• ученый = человек, имеющий научную подготовку
• розетка = место в стене, где можно подключить электрический объект к основному источнику электричества
• источник = место, где вы что-то получаете от
• spin = что-то быстро развернуть
• пар = белый газ, который выделяется при нагревании воды
• паровой двигатель = двигатель или мотор, работающий на энергии пара
• сталь = прочный металл
• переключатель = объект, который запускает или останавливает поток электричества при нажатии на него
• ткань = материал, из которого формируются клетки животных или растений
• преобразование = изменение
• трансформатор = машина, которая переключает электричество с одного напряжения на другое
• турбина = двигатель, который перемещает специальное колесо вокруг
• напряжение = электрическая сила, измеряемая в вольтах
• провод = очень тонкий кусок металла, через который может проходить электричество
• электропроводка = сеть проводов в доме или здании

Электрический ток и поток заряда

Электрическая батарея

Электрическая батарея — это устройство, преобразующее химическую энергию в электрическую.Он состоит из двух разных металлических пластин, которые мы называем электродами. Один из них — отрицательно заряженный электрод, а другой — положительно заряженный катод. Эти пластины помещают в раствор, похожий на разбавленную кислоту, также называемый электролитом. Эта установка называется электрическим элементом, и соединение электрических элементов производит аккумулятор. Между электродами должна быть разность потенциалов, чтобы заряды текли.

Электрический ток и зарядка

Если подключить провод к батарее, между концами проводника возникнет разность потенциалов.Эта разность потенциалов создает электрическое поле по направлению от положительного конца проводника к отрицательному. На свободные заряды внутри этого электрического поля действует сила F = q.E. Под действием этой силы электрические заряды начинают течь. Этот поток заряда называется электрическим током . Если разницы потенциалов нет, то не будет протекания заряда или электрического тока. Можно провести аналогию с теплообменом. Как мы обсуждали в предыдущих главах, тепло течет от вещества с более высокой температурой к более низкой температуре.В этом случае заряды перетекают от более высокого потенциала к более низкому потенциалу.

Электрический ток в твердых телах, переносимый свободными электронами, в жидкостях со свободными ионами и в газах со свободными электронами и свободными ионами. Мы также можем определить электрический ток как заряд в единицу времени, проходящий через поперечное сечение проводника, как показано на рисунке, который показан красными пунктирными линиями. Средний ток определяется по следующей формуле;

Где; I — ток, Q — заряд, t — время

Единица измерения электрического тока — кулон в секунду, и мы даем конкретное название Ампер (А) .

1A = 1C / с

Пример: Если постоянный ток 2,5 А течет по проводу в течение 5 минут, найдите, что заряд прошел в любой точке цепи.

Электротехнические экзамены и решения

Воздействие электрического тока

Воздействие электрического тока бывает тепловым, световым, химическим и магнитным.Когда ток течет по проводнику, он может нагревать проводник. Это тепло иногда нежелательно, и его необходимо уменьшить. По этой причине многие электродвигатели и генераторы содержат вентилятор. Однако бытовые приборы, такие как электрические плиты, и многие производственные процессы зависят от нагревающего эффекта электрического тока.

Прохождение тока может давать свет. Это может произойти по-разному. Тепло, выделяемое током, может быть настолько большим, что проводник станет раскаленным .Например, нить накала лампочки излучает интенсивный белый свет при нагревании током. Свет также возникает, когда ток ионизирует газ. Цвет света зависит от используемого газа. Лампы на парах ртути излучают зеленовато-голубой свет.

Электрический ток может разделять химическое соединение на составляющие. Это называется электролизом. Хлор образуется при электролизе соленой воды. Электролиз также можно использовать для разложения воды на водород и кислород.Поскольку чистая вода не обладает хорошей проводимостью, необходимо добавить серную кислоту перед проведением электролиза.

Ток, протекающий по проводнику, создает вокруг него магнитное поле. У этого поля есть три приложения. Он может намагничивать магнитные материалы и притягивать их к проводнику. Электрическое реле работает по этому принципу. Если магнитное поле прерывается другим проводником, в этом проводнике будет индуцирована электродвижущая сила. Например, изменение тока, протекающего через первичную обмотку трансформатора, вызовет ток во вторичной обмотке.Этот принцип также используется в генераторах. В-третьих, если токопроводящий проводник поместить в магнитное поле, на него будет действовать сила. Этот эффект используется в электродвигателе.

лампа накаливания ;

хлор ;

кислота серная ;

Производство электроэнергии

21.

Производство электроэнергии, конечно же, является основным во всех энергосистемах. Кроме того, работа энергосистемы почти всегда связана с передачей электроэнергии из одного места в другое. За исключением генерирующих мощностей, расположенных на некоторых промышленных предприятиях для собственного использования, и некоторых небольших заводов в таких местах, как жилые комплексы, электроэнергия обычно производится на электростанциях, эксплуатируемых энергосистемами или другими производителями энергии, которые продают свою мощность . вывод для опытных пользователей.

В большинстве случаев электрическая энергия вырабатывается генератором, который преобразует одну форму энергии (тепло, движущуюся воду или воздух) в электрическую энергию. Обычно генераторы приводятся в движение первичными двигателями, такими как водяные или паровые турбины. Есть исключения, когда электрическая энергия вырабатывается химическими реакциями или прямым преобразованием тепла или света. Об этих методах мы поговорим позже.

Производство электроэнергии, безусловно, является фундаментальным требованием для работы энергосистем.Существует несколько основных методов производства электроэнергии, таких как механическое, химическое, прямое преобразование, и они могут иметь различные вариации.

Механическое производство электроэнергии . На сегодняшний день наиболее широко используемым методом является преобразование механической энергии в электрическую. Для производства электроэнергии механическими средствами всегда требуется первичный двигатель для привода генератора. Первичные двигатели используются для преобразования некоторого источника энергии в механическое движение. Такими источниками энергии могут быть падающая вода, тепло, ветер.