Buderus-trade.ru

Теплотехника Будерус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

11. Источники электрического тока

11. Источники электрического тока

Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию. В любом источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах источника. Виды источников тока:

Механический источник тока — механическая энергия преобразуется в электрическую энергию (электрофорная машина, генераторы).

Тепловой источник тока — внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию (термоэлемент — две проволоки из разных металлов необходимо спаять с одного края, затем нагреть место спая, тогда между другими концами этих проволок появится напряжение). Применяются в термодатчиках и на геотермальных электростанциях.

Световой источник тока — энергия света преобразуется в электрическую энергию (фотоэлемент — при освещении некоторых полупроводников световая энергия превращается в электрическую). Применяются в солнечных батареях, световых датчиках, калькуляторах, видеокамерах.

Химический источник тока — в результате химических реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую (гальванический элемент — в цинковый сосуд вставлен угольный стержень. Стержень помещен в полотняный мешочек, наполненный смесью оксида марганца с углем. В элементе используют клейстер из муки на растворе нашатыря. При взаимодействии нашатыря с цинком, цинк приобретает отрицательный заряд, а угольный стержень — положительный заряд. Между заряженным стержнем и цинковым сосудом возникает электрическое поле. В таком источнике тока уголь является положительным электродом, а цинковый сосуд — отрицательным электродом). Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею.

Источники тока на основе гальванических элементов применяются в бытовых автономных электроприборах, источниках бесперебойного питания. Аккумуляторы — в автомобилях, электромобилях, сотовых телефонах.

Условное обозначение источника тока на электрической схеме

или батареи, состоящей из нескольких источников

Сторонние силы– силы, отличные по природе от сил электростатического происхождения. Эти силы могут быть обусловленыхимическими процессами, диффузией носителей заряда, вихревыми электрическими полями. Сторонние силы можно характеризовать работой, которую они совершают над перемещающимися по замкнутой цепи или ее участку зарядами. Стороннюю силу, действующую на заряд, можно представить в виде: , вектор Eст представляет напряженность поля сторонних сил.

Величина, равная работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда в цепи, называется электродвижущей силой (ЭДС), действующей в цепи:

Тогда на участке цепи ЭДС равна

Интеграл, вычисленный для замкнутой цепи, дает ЭДС, действующую в этой цепи,.

12. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа

Расчет разветвленных цепей упрощается, если пользоваться правилами, сформулированными немецким физиком Г. Р. Кирхгофом. Этих правил два.

Первое из них относится к узлам цепи.Узлом называется точка, в которой сходится более чем два проводника. Ток, текущий к узлу, считается положительным, текущий от узла имеет противоположный знак. Первое правило Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:

Второе правило относится к любому выделенному в разветвленной цепи замкнутому контуру. Зададим направление обхода, изобразив его стрелкой. Применим к каждому из неразветвленных участков контура закон Ома: ;

При сложении этих выражений получается одно из уравнений

которое выражаетвторое правило Кирхгофа:для любого замкнутого контура алгебраическая сумма всех падений напряжения равна сумме всех ЭДС в этом контуре.

Современные химические источники тока. Гальванические элементы, аккумуляторы, конденсаторы

Современные химические источники тока. Гальванические элементы, аккумуляторы, конденсаторыСовременные химические источники тока. Гальванические элементы, аккумуляторы, конденсаторы

Современные химические источники тока. Гальванические элементы, аккумуляторы, конденсаторы

Введение

Химические источники тока (ХИТ) являются неотъемлемой и важной частью огромного числа объектов и элементов техники. Они находят широкое применение в автомобильном, напольном (электрокары, электропогрузчики), водном, авиационном, морском и железнодорожном транспорте, входят в состав энергосистем атомных, тепловых и гидроэлектростанций, обеспечивают работу систем связи, телефонных станций и мобильных телефонов, работают совместно с солнечными, ветровыми и приливными генераторами, широко используются в различных приборах, инструментах и оборудовании, в бытовой, медицинской и военной технике. Аккумуляторные батареи можно встретить в космосе в составе космических станций и ракет, в самых глубоких морских впадинах на подводных аппаратах и глубоко под землей. Диапазон емкости аккумуляторов распространяется от 10 -9 до 2*10 4 Ач. Они могут быть размером от 10 -9 до 1 м 3 . Отдельные аккумуляторы собираются в батареи, создавая системы с мегаваттной мощностью. Если одновременно включить все существующие химические источники тока, то их мощность превысит мощность всех тепловых и гидроэлектростанций.

Читайте так же:
Тепловое свойство тока в промышленности

Большую роль ХИТ играют в фото- и кинотехнике. Они используются в кино- и видеокамерах, фотоаппаратах, переносных видеомагнитофонах, системах связи, осветительном оборудовании для подводных съемок, различных транспортных средствах, применяемых на съемках,и т.п.

Широкое применение ХИТ в фото- и кинотехнике, а также в системах и оборудовании,обслуживающих процессы кино- и фотосъемок, требует от специалистов умения обоснованно выбирать необходимый источник тока и правильно его эксплуатировать. Для этого нужно иметь представление о работе ХИТ, специфике отдельных электрохимических систем, на базе которых созданы источники. тока. Это позволит максимально эффективно и экономично использовать источники тока.

Первый химический источник тока был открыт случайно. Итальянский ученый Л. Гальвани, проводя опыты с использованием лягушек, заметил, что одна из них, подвешенная на балконе за медный крючок, при соприкосновении с железным ограждением балкона, начинала дергаться. Было введено понятие «животное» электричество. Позже другой итальянский ученый А. Вольта доказал, что причиной появления электрического тока в опыте с лягушкой является не «животное» электричество, а физико-химические процессы, происходящие при погружении двух различных металлов в электролит. Лягушка оказались лишь чувствительным прибором для обнаружения электричества. В 1800 г. Вольта продемонстрировал первый химический источник тока, собранный путем чередования медных и цинковых кружков, проложенных картоном, смоченным электролитом.

Но был ли это действительно первый ХИТ? В 1936 г. на территории Ирака археолог Кенинг нашел терракотовый сосуд со вставленными в него медным цилиндром и железным стержнем, укрепленным по центру с помощью пробки. Было высказано предположение, что это гальванический элемент, принадлежавший древним шумерам, жившим на планете еще 5000 лет назад. Ученый-археолог предположил, что сосуд заливался каким-либо доступным в те времена электролитом: уксусом, фруктовым соком, морской водой. Найденный сосуд наполнили электролитом и получили электрический ток. Правда, удельная энергия такого гальванического элемента составляла всего 1 Втч/кг. Зачем был нужен шумерам гальванический элемент? Недалеко от найденного сосуда были обнаружены серебряные украшения с тонкой позолотой. Вручную нанести такой тонкий слой золота невозможно. Таким образом, возникла гипотеза о гальваническом нанесении золота с использованием химического источника тока.

Развитие ХИТ шло быстрыми темпами, что определялось большой потребностью в них. Первая свинцово-кислотная батарея была изготовлена Планте в 1859 г., а уже в 1881 r. был испытан первый электромобиль с такой батареей. В 1900 г. Юнгером был изобретен никель-железный аккумулятор, а в 1901 г. Эдисоном — никель-кадмиевый.

Читайте так же:
Как прозвонить провод теплого пола

Презентация "Источники тока" 8 класс

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

Презентация составлена учителем физики

МОУ «СОШ№2 п. Карымское»

Источники тока 8 класс

По тропинкам я бегу,

Без тропинки не могу.

Где меня, ребята, нет,

Не зажжется в доме свет.

В некотором царстве, в некотором государстве…

В некотором царстве, в некотором государстве в огромном замке под названием «Электрика» жило его величество Электричество. Повсюду были протянуты его длинные руки-провода. По этим рукам, бежал электрический ток. Электричество было доброе и дружелюбное – согревало, освещало, лечило, готовило пищу. Оно было очень умелое – работало на заводах, фабриках, шахтах. Не было такого дела, за которое не бралось бы Электричество, и везде оно помогало человеку. Но те, кто относился к нему пренебрежительно, Электричество наказывало.

Люди в этом государстве так привыкли к Электричеству, что перестали обращать на него внимание. Они все больше и больше заставляли его работать. Электричеству приходилось трудиться, днем и ночью, не отдыхая. И однажды случилась беда – Электричество заболело страшной болезнью под названием «короткое замыкание». Опустились его руки — электропровода, по ним перестал бежать электрический ток. Все люди в этом царстве остались без света, тепла и уюта. Встали троллейбусы, перестали работать заводы, остановились фабрики. Города и сёла погрузились в темноту. Везде стало тихо и грустно.

Испугались люди. Они так привыкли к Электричеству, что совсем разучились обходиться без него. Стали думать люди, как им быть, ничего не придумали. Решили они тогда пойти к Электрику Премудрому и спросить у него как вылечить Электричество?

Рассказал Премудрый Электрик, что беречь нужно Электричество, понапрасну не расходовать, экономить, уважать и дружить.

С тех пор люди в этом царстве – государстве с Электричеством живут в мире и согласии.

Широкое использование электроэнергии облегчает труд, но при неумелом обращении представляет большую опасность. Докажите, что вы знаете правила безопасного обращения с электрической энергией.

1. Вася знает порядок включения электроприборов в сеть – шнур он сначала подключает к прибору, а затем к сети.

2. Лампа светила очень ярко. Таня взяла лист цветной бумаги и приложила к плафону лампы. Свет стал мягким, удобно было выполнять уроки.

3. Вова, посмотри, пожалуйста, нагревается ли электрочайник? – попросила бабушка. Вова открыл крышку и сунул палец в воду.

4. Валя мыла посуду и вспомнила, что уже начинается её любимая передача. Бегом побежала она вставлять вилку в штепсельную розетку мокрыми руками.

5. Женя запаивал кастрюлю, а его сестра гладила простыни. Они ставили свои электроприборы на специальные несгораемые подставки.

6. Алла, подтекает холодильник. Протри, пожалуйста, воду около лампочки, а то она перегорит, — попросила мама дочку. Алла взяла тряпку и стала вытирать капли воды на лампе, возле лампы и переключателя холода.

Определите «Риск высокий» или «Риск отсутствует» в соответствии с правилами электробезопасности.

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц

Условия существования электрического тока:

• наличие свободных электрических зарядов; • наличие электрического поля, которое обеспечивает движение зарядов; • замкнутая электрическая цепь.

Электрическое поле создают источники электрического тока.

Читайте так же:
Применение теплового действия тока кратко

Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.

Тепловой источник тока — внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию.

Механический источник тока — механическая энергия преобразуется в электрическую энергию. Сюда относятся: электрофорная машина, динамо-машина, генераторы.

Световой источник тока — энергия света преобразуется в электрическую энергию. Сюда относится фотоэлемент.

Химический источник тока — в результате химических реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую.

1.Урок полезен, все понятно.

2.Лишь кое-что чуть-чуть неясно.

3.Еще придется потрудиться.

4.Да, трудно все-таки учиться!

Как вы работали на уроке? Как вы себя оцениваете?

источник шаблона: Фокина Лидия Петровна учитель начальных классов МКОУ «СОШ ст. Евсино» Искитимского района Новосибирской области

Источники электрического тока

Автор: Александрова З.В.. Чтобы увеличить слайд, нажмите на его эскиз. Чтобы использовать презентацию на уроке, скачайте файл «Источники электрического тока.ppt» бесплатно в zip-архиве размером 2227 КБ.

Источники электрического тока

Источники электрического тока

Автор: учитель физики и информатики Александрова З.В., МОУ СОШ №5 п.Печенга, Мурманская обл., 2008 г.

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц

Для существования электрического тока необходимы следующие условия: Наличие свободных электрических зарядов в проводнике; Наличие внешнего электрического поля для проводника.

Сравни опыты, проводимые на рисунках

Что общего и чем отличаются опыты?

Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.

Устройства, разделяющие заряды, т.е. создающие электрическое поле, называют источниками тока.

Первая электрическая батарея появилась в 1799 году

Её изобрел итальянский физик Алессандро Вольта (1745 — 1827) — итальянский физик, химик и физиолог, изобретатель источника постоянного электрического тока.

Его первый источник тока – «вольтов столб» был построен в точном соответствии с его теорией «металлического» электричества. Вольта положил друг на друга попеременно несколько десятков небольших цинковых и серебряных кружочков, проложив меж ними бумагу, смоченную подсоленной водой.

Электрофорная машина

До конца XVIII века все технические источники тока были основаны на электризации трением. Наиболее эффективным из этих источников стала электрофорная машина (диски машины приводятся во вращение в противоположных направлениях. В результате трения щеток о диски на кондукторах машины накапливаются заряды противоположного знака)

Механический источник тока — механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

Термоэлемент

Термоэлемент (термопара) — две проволоки из разных металлов необходимо спаять с одного края, затем нагреть место спая, то в них возникает ток. Заряды разделяются при нагревании спая. Термоэлементы применяются в термодатчиках и на геотермальных электростанциях в качестве датчика температуры.

Тепловой источник тока — внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию

Фотоэлемент

Фотоэлемент. При освещении некоторых веществ светом в них появляется ток, световая энергия превращается в электрическую. В данном приборе заряды разделяются под действием света. Из фотоэлементов составлены солнечные батареи. Применяются в солнечных батареях, световых датчиках, калькуляторах, видеокамерах.

Энергия света c помощью солнечных батарей преобразуется в электрическую энергию.

Электромеханический генератор

Электромеханический генератор. Заряды разделяются путем совершения механической работы. Применяется для производства промышленной электроэнергии.

Генератор (от лат. generator — производитель) — устройство, аппарат или машина, производящая какой-либо продукт.

Какие источники тока вы видите на рисунках

Устройство гальванического элемента

Гальванический элемент- химический источник тока, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительной реакцией.

Читайте так же:
Пробил провод теплого пола

Источники тока прошлого века…

Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею

Батарея (элемент питания) — обиходное название источника электричества

для автономного питания портативного устройства. Может представлять собой одиночный гальванический элемент, аккумулятор или их соединение в батарею для увеличения напряжения.

Аккумулятор

Аккумулятор — химический источник тока многоразового действия. Если поместить в раствор соли два угольных электрода, то гальванометр не показывает наличие тока. Если же аккумулятор предварительно зарядить, то его можно использовать в качестве самостоятельного источника тока. Существуют различные типы аккумуляторов: кислотные и щелочные. В них заряды разделяются также в результате химических реакций.

Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных потребителей.

Аккумулятор (от лат

accumulator — собиратель) — устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования.

Аккумулятор

Назовите источники тока, обозначенные цифрами 1, 2, 3, 4, 5

Классификация источников тока

Герметичные малогабаритные аккумуляторы (ГМА)

ГМА используются для малогабаритных потребителей электрической энергии (телефонные радио-трубки, переносные радиоприемники, электронные часы, измерительные приборы, сотовые телефоны и др.).

Применение источников тока

Назовите приборы, изображённые на рисунках.

Закрепление материала

Что называют электрическим током? (Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.) 2. Что может заставить заряженные частицы упорядоченно двигаться? (Электрическое поле.) 3. Как можно создать электрическое поле? (С помощью электризации.) 4. Можно ли искру, возникшую в электрофорной машине, назвать электрическим током? (Да, так как имеет место кратковременное упорядоченное движение заряженных частиц?)

Закрепление материала

5. Что является положительным и отрицательным полюсами источника тока? 6. Какие источники тока вы знаете? 7. Возникает ли электрический ток при заземлении заряженного металлического шарика? 8. Движутся ли заряженные частицы в проводнике, когда по нему идет ток? 9. Если вы возьмёте картофелину или яблоко и воткнёте в них медную и цинковую пластинки. Затем подсоедините к этим пластинкам 1,5-В лампочку. Что у вас получится?

Домашний проект

Для опыта тебе понадобится: Прочное бумажное полотенце; пищевая фольга; ножницы; медные монеты; поваренная соль; вода; два изолированных медных провода; маленькая лампочка (1,5 В).

Твои действия: Раствори в воде немного соли; Нарежь аккуратно бумажное полотенце и фольгу на квадратики чуть крупнее монет; Намочи бумажные квадратики в солёной воде; Положи друг на друга стопкой: медную монету, кусочек фольги, снова монету, и так далее несколько раз. Сверху стопки должна быть бумага, внизу – монета. Защищённый конец одного провода подсунь под стопку, второй конец присоедини к лампочке. Один конец второго провода положи на стопку сверху, второй тоже присоедини к лампочке. Что получилось?

Домашнее задание: § 32, стр73-77, вопросы 1-8 (устно), Задание 1 (по

желанию); Домашний проект. Сделай батарейку (инструкция выдаётся каждому ученику).

Презентация — Источники электрического тока

Источники электрического тока, слайд 1

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц.
Для существования электрического тока необходимы следующие условия: Наличие свободных электрических зарядов в проводнике; Наличие внешнего электрического поля для проводника.

Источники электрического тока, слайд 3

Сравни опыты, проводимые на рисунках. Что общего и чем отличаются опыты?
Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.
Устройства, разделяющие заряды, т.е. создающие электрическое поле, называют источниками тока.

Источники электрического тока, слайд 4

Первая электрическая батарея появилась в 1799 году. Её изобрел итальянский физик Алессандро Вольта (1745 — 1827) — итальянский физик, химик и физиолог, изобретатель источника постоянного электрического тока.

Читайте так же:
Полярность тока теплоустойчивых сталей

Его первый источник тока – «вольтов столб» был построен в точном соответствии с его теорией «металлического» электричества. Вольта положил друг на друга попеременно несколько десятков небольших цинковых и серебряных кружочков, проложив меж ними бумагу, смоченную подсоленной водой.

Источники электрического тока, слайд 5

Механический источник тока — механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.
До конца XVIII века все технические источники тока были основаны на электризации трением. Наиболее эффективным из этих источников стала электрофорная машина (диски машины приводятся во вращение в противоположных направлениях. В результате трения щеток о диски на кондукторах машины накапливаются заряды противоположного знака)
Электрофорная машина

Источники электрического тока, слайд 6

Тепловой источник тока — внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию
Термопара
Термоэлемент (термопара) — две проволоки из разных металлов необходимо спаять с одного края, затем нагреть место спая, то в них возникает ток. Заряды разделяются при нагревании спая. Термоэлементы применяются в термодатчиках и на геотермальных электростанциях в качестве датчика температуры.
Термоэлемент

Источники электрического тока, слайд 7

Энергия света c помощью солнечных батарей преобразуется в электрическую энергию.
Солнечная батарея
Фотоэлемент. При освещении некоторых веществ светом в них появляется ток, световая энергия превращается в электрическую. В данном приборе заряды разделяются под действием света. Из фотоэлементов составлены солнечные батареи. Применяются в солнечных батареях, световых датчиках, калькуляторах, видеокамерах.
Фотоэлемент

Источники электрического тока, слайд 8

Электромеханический генератор. Заряды разделяются путем совершения механической работы. Применяется для производства промышленной электроэнергии.
Электромеханический генератор
Генератор (от лат. generator — производитель) — устройство, аппарат или машина, производящая какой-либо продукт.

Источники электрического тока, слайд 9

Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Какие источники тока вы видите на рисунках?

Источники электрического тока, слайд 10

Устройство гальванического элемента
Гальванический элемент- химический источник тока, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительной реакцией.

Источники электрического тока, слайд 11

Источники тока прошлого века…

Источники электрического тока, слайд 12

Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею.

Источники электрического тока, слайд 13

Батарея (элемент питания) — обиходное название источника электричества для автономного питания портативного устройства. Может представлять собой одиночный гальванический элемент, аккумулятор или их соединение в батарею для увеличения напряжения.

Источники электрического тока, слайд 14

Аккумулятор — химический источник тока многоразового действия. Если поместить в раствор соли два угольных электрода, то гальванометр не показывает наличие тока. Если же аккумулятор предварительно зарядить, то его можно использовать в качестве самостоятельного источника тока. Существуют различные типы аккумуляторов: кислотные и щелочные. В них заряды разделяются также в результате химических реакций.
Аккумулятор.
Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных потребителей.

Источники электрического тока, слайд 15

Аккумулятор (от лат. accumulator — собиратель) — устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования.

Источники электрического тока, слайд 16

Источники электрического тока, слайд 17

Герметичные малогабаритные аккумуляторы (ГМА). ГМА используются для малогабаритных потребителей электрической энергии (телефонные радио-трубки, переносные радиоприемники, электронные часы, измерительные приборы, сотовые телефоны и др.).

Источники электрического тока, слайд 18

Применение источников тока. Назовите приборы, изображённые на рисунках.
Рис.1
Рис.2
Рис.6
Рис.3
Рис.4
Рис.5

Источники электрического тока, слайд 19

Что называют электрическим током? (Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.) 2. Что может заставить заряженные частицы упорядоченно двигаться? (Электрическое поле.) 3. Как можно создать электрическое поле? (С помощью электризации.) 4. Можно ли искру, возникшую в электрофорной машине, назвать электрическим током? (Да, так как имеет место кратковременное упорядоченное движение заряженных частиц!)
Закрепление материала. Вопросы:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector