Что такое ток для детей
Перейти к содержимому

Что такое ток для детей

  • автор:

Рассказ об электричестве детям

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с таким понятием как «электричество». Что же такое электричество, всегда ли люди знали о нём?

Без электричества представить нашу современную жизнь практически невозможно. Скажите, как можно обойтись без освещения и тепла, без электродвигателя и телефона, без компьютера и телевизора? Электричество настолько глубоко проникло в нашу жизнь, что мы порой и не задумываемся, что это за волшебник помогает нам в работе.

Этот волшебник – электричество. В чём же заключается суть электричества? Суть электричества сводится к тому, что поток заряженных частиц движется по проводнику (проводник – это вещество, способное проводить электрический ток) в замкнутой цепи от источника тока к потребителю. Двигаясь, поток частиц выполняют определённую работу.

Это явление называется «электрический ток». Силу электрического тока можно измерить. Единица измерения силы тока — Ампер, получила своё название в честь французского ученого, который первым исследовал свойства тока. Имя ученого-физика – Андре Ампер.

Открытие электрического тока и других новшеств, связанных с ним, можно отнести к периоду: конец девятнадцатого — начало двадцатого века. Но наблюдали первые электрические явления люди ещё в пятом веке до нашей эры. Они замечали, что потёртый мехом или шерстью кусок янтаря притягивает к себе лёгкие тела, например, пылинки. Древние греки даже научились использовать это явление – для удаления пыли с дорогих одежд. Ещё они заметили, что если сухие волосы расчесать янтарным гребнем, они встают, отталкиваясь друг от друга.

Вернёмся ещё раз к определению электрического тока. Ток – направленное движение заряженных частиц. Если мы имеем дело с металлом, то заряженные частицы – это электроны. Слово «янтарь» по-гречески – это электрон.

Таким образом, мы понимаем, что всем нам известное понятие «электричество» имеет древние корни.

Электричество – это наш друг. Оно помогает нам во всём. Утром мы включаем свет, электрический чайник. Ставим подогревать пищу в микроволновую печь. Пользуемся лифтом. Едем в трамвае, разговариваем по сотовому телефону. Трудимся на промышленных предприятиях, в банках и больницах, на полях и в мастерских, учимся в школе, где тепло и светло. И везде «работает» электричество.

Как и многое в нашей жизни, электричество, имеет не только положительную, но и отрицательную сторону. Электрический ток, как волшебника-невидимку, нельзя рассмотреть, учуять его по запаху. Определить наличие или отсутствие тока можно только, используя приборы, измерительную аппаратуру. Первый случай поражения электрическим током со смертельным исходом был описан в 1862 году. Трагедия произошла при непреднамеренном соприкосновении человека с токоведущими частями. В дальнейшем случаев поражения электрическим током произошло немало.

Электричество! Внимание, электричество!

Этот рассказ об электричестве – для детей. Но, само по себе, электричество — понятие далеко не детское. Поэтому, хотелось бы и в этом рассказе обратиться к мамам и папам, бабушкам и дедушкам.

Уважаемые взрослые! Рассказывая об электричестве детям, не забудьте подчеркнуть, что ток – невидим, а потому особенно коварен. Что не нужно делать взрослым и детям? Не дотрагивайтесь руками, не подходите близко к проводам и электрокомплексам. Недалеко от линий электропередач, подстанций не останавливайтесь на отдых, не разводите костров, не запускайте летающие игрушки. Лежащий на земле провод может таить в себе смертельную опасность. Электрические розетки, если в доме маленький ребёнок, – объект особого контроля.

Главное требование, предъявляемое к взрослым — не только самим соблюдать правила безопасности, но и постоянно информировать детей о том, насколько может быть коварен электрический ток.

Заключение

Физики «дали доступ» человечеству к электричеству. Ради будущего учёные шли на лишения, тратили состояния, чтобы вершить великие открытия и дарить результаты своих трудов людям.

Будем бережно относится к трудам физиков, к электричеству, будем помнить о той опасности, которую оно потенциально несёт в себе.

Басню про электричество можно посмотреть здесь

Автор рассказа: Ирис Ревю

Эта запись защищена паролем. Введите пароль, чтобы посмотреть комментарии.

Конспект НОД «Электричество» в подготовительной группе (3 фото)

Цель: формирование навыков безопасного поведения при обращении с электроприборами.

— обобщить знания детей об электрических приборах, об их назначении в быту;

Публикация «Конспект НОД „Электричество“ в подготовительной группе» размещена в разделах

— познакомить с понятиями «электричество», «электрический ток»;

— познакомить с правилами безопасного обращения с электроприборами.

— развивать умение работать с моделями;

— развивать стремление к поисково-познавательной деятельности;

— развивать мыслительную активность, любознательность, умение делать выводы;

— воспитывать интерес к познанию окружающего мира;

— воспитывать внимание, сосредоточенность, чуткость, отзывчивость;

— вызывать радость открытий, полученных из опытов.

Интеграция образовательных областей: «Познавательная», «Социально-коммуникативная», «Речевая», «Физическое развитие».

Предварительная работа: беседа о безопасном поведении детей на улице, о назначении электроприборов, заучивание стихов, целевая экскурсия в Красногвардейский РЭС, изготовление атрибутов и пособий.

Оборудование: атрибуты к дидактической игре «Собери картинку», картинки с изображением электроприборов, картинки и плакаты по электробезопасности, мяч, расчески, шарики, игрушка на батарейке, салфетки, шерстяные лоскутики, памятки.

-Ребята, мы сегодня поговорим с вами на очень интересную тему, а о чем именно вы сейчас догадаетесь сами: у вас на столе лежат конвертики с разрезными картинками и вам нужно эти картинки собрать.

(Дидактическая игра «Собери картинку»).

— А теперь назовите предметы, которые у вас получились. Для чего они нужны?

-Пылесос — для того чтобы пылесосить, магнитофон – слушать музыку, утюг — гладить, фен – сушить волосы, холодильник – хранить продукты и т. д.

-Как одним словом назвать эти предметы?

-Электроприборы.

Воспитатель читает стих:

Очень любим дом мы свой,

И уютный, и родной.

Но не каждый бы сумел

Переделать массу дел.

Нужно дома нам убрать,

А ещё бельё погладить…

Как со всей работой сладить!

И чудесно, что сейчас

Есть помощники у нас.

Труд они нам облегчают,

Время наше сберегают.

-О каких помощниках говорится в стихотворении?

-Об электроприборах.

-А почему их называют электроприборами?

— Потому, что они работают от электричества.

-А давайте вспомним, какими предметами люди пользовались раньше, когда не было электричества? Мы с вами поиграем в игру «Что есть, что было» : становитесь в круг, я буду каждому бросать мячик и называть электроприбор, а вы подумаете, и скажите, какие современные электроприборы заменили старые предметы.

(Стиральная машинка — корыто, пылесос — веник, фен — расческа и полотенце, лампа — свеча, магнитофон — гармонь, утюг — утюг на углях, миксер — венчик, холодильник — подвалы, газовая плита — печь, швейная машина — игла и т. д.).

— Молодцы, справились с заданием. Теперь вы знаете, сколько бытовой техники усовершенствовал человек, благодаря электричеству.

— А как вы думаете, без чего не могут работать электроприборы?

— Без электричества, без тока.

— Совершенно верно. Все электроприборы работают от тока. Но, прежде чем я вам расскажу, откуда появляется ток, немножко разомнёмся.

Представьте себе, что вы – маленькие частицы тока, которые бегут по проводам. Становитесь в линию, первый из вас — это розетка, последний – лампочка, остальные провод. Всем поочередно необходимо вставать и садиться, изображая волнообразное движение, символизирующее движение тока по проводам, когда «ток» дойдет до последнего ребенка – лампочки он поднимает руку. А сопровождать свое движение мы будем такими словами:

Ток бежит по проводам,

Свет несёт в квартиру к нам,

Чтоб работали приборы

Ток энергию принёс…

— Отдохнули? А теперь давайте продолжим нашу беседу об электричестве. — Послушайте внимательно мой рассказ.

-Электрический ток вырабатывается на больших мощных электростанциях. Чтобы получить электричество, на таких станциях используется сила воды, тепловая, солнца, ветра. Затем, электрический ток течёт по проводам, спрятанным глубоко под землёй или очень высоко над землёй, приходит в наши дома, попадая в выключатели и розетки.

Электрический ток совершает длинное путешествие по улицам и переулкам, по проводам и чем-то похож на реку, только в реке течёт вода, а по проводам текут маленькие-премаленькие частицы.

Этот провод – дорожка. Сверху она одета в резиновую рубашку, а под ней пучок тонких медных проволочек, по ним и попадает ток в дома, больницы, школы, детские сады.

Вы внимательно слушали мой рассказ? Посмотрите на картинки: это электростанции. Эта электростанция работает от воды – она водная, эта работает от тепла, значит она – тепловая. Эта электростанция работает от солнца, значит она какая? (Солнечная). А эта работает от силы ветра – она ветряная.

— Кто помнит из моего рассказа, как называется дорожка, по которой течёт ток? Где проходят провода?

Знакомство с правилами:

— Итак, продолжим нашу беседу об электричестве. Электрический ток очень опасен, он может даже убить, поэтому нужно соблюдать правила безопасности в работе с электроприборами. С ними нужно правильно обращаться. Сегодня я познакомлю вас с правилами, которые помогут избежать беды.

Внимательно посмотрите на эти картинки, подумайте и скажите, о чем они говорят?

— НЕЛЬЗЯ засовывать в электрическую розетку посторонние предметы, особенно металлические! Потому что ток, как по мостику, может перебраться на вас, серьёзно вас травмировать и даже убить.

— НЕЛЬЗЯ касаться руками оголённых проводов! По оголённому, не защищённому изоляцией проводу течёт электрический ток, удар которого может быть смертелен.

— НЕЛЬЗЯ прикасаться к включенным электроприборам мокрыми руками! Можно получить сильный удар током, так как вода является проводником электротока.

— НЕЛЬЗЯ оставлять включенные электроприборы без присмотра! Включенные электроприборы могут стать причиной пожара. Уходя из дома, всегда проверяйте: потушен ли свет, выключены ли телевизор, магнитофон, электрообогреватель, утюг, плита и т. д.

— НЕЛЬЗЯ перегружать работой электроприборы! Может произойти замыкание, что приведёт к пожару.

— НЕЛЬЗЯ пользоваться неисправными розетками, электроприборами! Это так же может привести к пожару.

— НЕЛЬЗЯ включать электроприборы без разрешения взрослых и в их отсутствие!

— Если вы будете соблюдать эти несложные правила, то электричество всегда будет вашим другом.

— Мы с вами уже много говорили об электричестве. Вы запомнили, что электричество может быть очень опасно? (Ответы детей).

— А как вы думаете, есть электричество безопасное, с которым можно поиграть? (Ответы детей).

— А вот и нет. Электричество бывает и неопасное. Я – Волшебник из страны «Электричество». А хотите, я и вас научу волшебству? Есть электричество неопасное, тихое, незаметное. Оно живет повсюду, само по себе, и если его поймать, то с ним можно очень интересно поиграть. Надо закрыть глаза, сосчитать до 10 и обратно

Опыты со статическим электричеством :

Опыт 1- с шариками:

На стене висит шарик и на полу разбросаны разноцветные шарики. Волшебник предлагает повесить их на стену. (Дети пытаются повесить их на стену, у них не получается.).

— Почему этот шарик висит, а ваши шарики падают? (Предположения детей).

— Давайте и ваши шарики превратим в волшебные. Я вам покажу, как это надо сделать. Надо шарик потереть о лоскутик из шерстяной ткани и приложить к стене той стороной, которой натирали. Вот и ваши шарики висят, стали волшебными. Это произошло из-за того, что в лоскутках живет электричество, и мы его поймали, когда стали шарики тереть о них. Он стал электрическим, поэтому притянулся к стенке.

Опыт 2 – с расческами:

-А еще можно увидеть электричество в волосах.

-Что происходит с волосами, когда мы их расчесываем? (Они электризуются, становятся непослушными, торчат в разные стороны). Попробуйте сами.

Вывод: в волосах тоже живет электричество.

Опыт 3 – с волшебными кусочками салфеток:

— Кусочком шерстяного лоскутика натрите пластмассовую расческу, и медленно поднесите к кусочкам салфеток и поднимите. Салфетки тоже поднимутся.

Опыт 4 – с игрушкой на батарейке:

— У меня в руках руль. Я нажимаю на кнопку, а он молчит. Что случилось? (Ответы детей). Действительно, в нем нет батарейки. Сейчас я поставлю батарейку – плюс к плюсу, минус к минусу. Игрушка заработала. Почему?

Что за сила такая скрывается в батарейках? (Ответы детей).

— Когда мы поставили батарейку, через игрушку пошел электрический ток, и она заработала.

Вывод: в батарейке живет неопасное электричество. С игрушками на батарейках очень весело и интересно играть.

— А у вас есть любимые игрушки на батарейках, какие?

(Ответы детей).

— Ребята, вы молодцы! Сегодня вы научились делать предметы волшебными.

— Теперь вы знаете, что в таких простых предметах, как расчёска, воздушный шарик, салфетка живёт электричество, но оно какое? (Безопасное).

-Уважаемый Волшебник, мы сегодня с ребятами много говорили об электричестве и об электроприборах. Правда?

— О каких электроприборах мы говорили с вами на занятии? (Ответы детей).

— Какие правила мы должны соблюдать, чтобы избежать беды, при работе электроприборов? (Ответы детей).

— А еще мы знаем, откуда берется электричество.

— Дорогой Волшебник, наши ребята знают даже стихи об электричестве. (Дети читают стихи).

— Спасибо, вам ребята, за гостеприимство. Мне пора возвращаться в свою волшебную страну «Электричество», а чтобы вы всегда помнили правила безопасного поведения с электроприборами, я вам подарю вот такие памятки. (Волшебник раздает каждому ребенку памятки).

Конспект НОД «Электричество» в подготовительной группе

Фото «Электричество»

Конспект НОД в подготовительной группе - фото

Конспект НОД по познавательному развитию в старшей группе «Где живет электричество?» Непосредственно образовательная деятельность «Где «живёт» электричество». Цель занятия: Формировать представления детей о возможностях использования.

Конспект непосредственно образовательной деятельности «Волшебное электричество» в старшей-подготовительной группе Программное содержание: Установить причину возникновения статического электричества. Образовательные задачи: обобщать знания детей об.

Конспект НОД в средней группе «Волшебное электричество» Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение детский сад № 39 города Воткинска Удмуртской Республики Непосредственная.

Конспект НОД «Волшебное электричество» Возрастная группа: старшая Количество детей: 8 человек Цель: Формировать у детей представления об объектах окружающего мира (электричестве.

Конспект по энергосбережению в подготовительной группе «Светлое величество — электричество» Конспект занятия по познанию в подготовительной группе «Светлое величество — электричество» Цель: Формирование у дошкольников простейших.

Конспект познавательного занятия в подготовительной к школе группе «Волшебное электричество» Интеграция образовательных областей: «Познавательное развитие», «Речевое развитие», «Социально-коммуникативное развитие». Виды детской деятельности:.

Конспект занятия по опытно-экспериментальной деятельности в подготовительной группе «Какое оно — электричество?» Цель: расширение представлений детей о физических явлениях окружающего мира через организацию опытно-экспериментальной деятельности Задачи:.

Конспект занятия в подготовительной группе детского сада на тему «Это волшебное электричество» с презентацией Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение ШКОЛА В КАПОТНЕ Конспект занятия на тему «ЭТО ВОЛШЕБНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО» Подготовительная.

Конспект занятия в подготовительной группе «Опасное электричество» Программное содержание. Цель: Развивать интерес к познавательно – исследовательской деятельности. Задачи. Образовательные: — дать детям.

Конструкт НОД по познавательному развитию в подготовительной к школе группе «Электричество и электроприборы» Конструкт НОД по познавательному развитию в подготовительной к школе группе «Электричество и электроприборы» Воспитатель Ямаева Татьяна.

Про электрический ток, напряжение и мощность из советской книжки для детей: просто и понятно

В Советском Союзе, который достиг очень серьезных успехов в развитии науки и техники, широкий размах получило радиолюбительское движение. В радиокружках и радиоклубах, располагающих специальной технической литературой, приборами и инструментами, под руководством инструкторов изучали радиотехнику многие тысячи молодых граждан. Многие из них в будущем стали квалифицированными инженерами, конструкторами, учёными.

Для таких радиокружков выпускалась научно-популярная литература, в которой простым языком с большим количеством иллюстраций очень качественно и подробно объяснялись различные вопросы физики, механики, электротехники и электроники.

Азбука радиолюбителя

Одним из примеров таких книг является книга Чеслова Климчевского «Азбука радиолюбителя», выпущенная в издательстве «Связьиздат» в 1962-м году. Первый раздел книги называется «Электротехника, второй раздел «Радиотехника», третитй — «Практические советы», четвертый раздел — «Монтируем сами».

Саму книгу можно скачать здесь: Азбука радиолюбителя (divu)

Такого типа книги в 60-х годах не относились к узкоспециализированной литературе. Они выпускались тиражами в десятки тысяч экземпляров и были рассчитаны на массового читателя.

Р аз радио столь всесторонне применя лось в повседневной жизни людей, то в то время считалось, что нельзя ограничиваться одним только умением вращать ручки приём ника. И любой образованный человек должен изучить радио так, чтобы понимать, как осуществляются радиопередача и радиоприём, ознакомиться с основными электрическими и магнитными явлениями, представляющими собой ключ к теории радиотехники. Нужно также, хотя бы в общих чертах, ознакомиться с системами и конструкциями приёмных устройств.

Давайте посмотрим вместе и оценим, как в то время умели объяснять сложные вещи простыми картинками.

Начинающий радиолюбитель нашего времени:

Современный радиолюбитель

Об электрическом токе

Все вещества в мире и, следовательно, все окружающие нас предметы, горы, моря, воздух, растения, животные, люди состоят из неизмеримо малых частиц, молекул, а последние в свою очередь — из атомов. Кусок железа, капля воды, ничтожно малое количество кислорода представляют собой скопление миллиардов атомов, одного рода в железе, иного — в воде или в кислороде.

Если смотреть на лес издали, то он кажется тёмной полосой, представляющей собой одно целое (сравним его, например, с куском железа). Когда подходят к краю леса, видны отдельные деревья (в куске железа — атомы железа). Лес состоит из деревьев; подобно этому вещество (например, железо) состоит из атомов.

Лес и атомы

В хвойном лесу деревья иные, чем в лиственном ; равным образом молекулы какого-либо одного химического элемента состоят из иных атомов, чем молекулы других химических элементов. Итак, атомы железа иные, чем, например, атомы кислорода.

Лес

Подойдя еще ближе к деревьям, мы видим, что каждое из них состоит из ствола и листьев. Подобно этому и атомы вещества состоят из так называемого ядра (ствола) и электронов (листьев).

Атомы и электроны

Ствол тяжелый, и ядро тяжелое ; оно составляет положительный электрический заряд (+) атома. Листья легкие, и электроны легкие ; они образуют отрицательный электрический заряд (—) атома.

У разных деревьев стволы имеют неодинаковое количество ветвей, и количество листьев у них неодинаковое. Равным образом и атом в зависимости от химического элемента, который он представляет, состоит (в простейшем его виде) из ядра (ствола) с несколькими положительными зарядами — так называемыми протонами (ветвями) и некоторого количества отрицательных зарядов — электронов (листьев).

Отрицательные и положительные заряды

Свободные электроны

В лесу, на земле между деревьями, скапливается много опавших листьев. Ветер поднимает с земли эти листья, и они кружатся между деревьями. Так и в веществе (например, металле) среди отдельных атомов находится некоторое количество свободных электронов, не принадлежащих ни одному из атомов; эти электроны беспорядочно движутся среди атомов.

Ток не течет

Если к концам куска металла (например, стального крюка) присоединить провода, идущие от электрической батарейки: один его конец соединить с плюсом батарейки — подвести к нему так называемый положительный электрический потенциал (+), а другой конец с минусом батарейки — подвести отрицательный электрический потенциал (—), то свободные электроны (отрицательные заряды) начнут продвигаться между атомами внутри металла, устремляясь к плюсу батарейки.

Электрический ток течет

Это объясняется следующим свойством электрических зарядов: разноимённые заряды, т. е. положительный и отрицательный заряды притягиваются друг к другу; одноимённые заряды, т. е. положительные заряды или отрицательные заряды, наоборот, отталкиваются друг от друга.

Положительные и отрицательные заряды

Свободные электроны (отрицательные заряды) в металле притягиваются к положительно заряженному (+) выводу батарейки (источника тока) и поэтому движутся внутри металла уже не хаотически, а по направлению к плюсу источника тока.

Как нам уже известно, электрон представляет собой электрический заряд. Большое количество электронов, движущихся внутри металла в одном направлении, составляет поток электронов, т. е. электрических зарядов. Эти перемещающиеся внутри металла электрические заряды (электроны) образуют электрический ток.

Металлический проводник

Как уже говорилось, электроны движутся в проводах от минуса к плюсу. Однако условились считать, что ток течёт в обратном направлении: от плюса к минусу, т. е. как бы по проводам перемещаются не отрицательные, а положительные заряды (такие положительные заряды притягивались бы к минусу источника тока).

Чем больше листьев в лесу гонит ветер, тем гуще они заполняют воздух; подобно этому, чем большее количество зарядов протекает в металле, тем больше величина электрического тока.

Источник электрического тока

Не во всяком веществе электрический ток может протекать с одинаковой лёгкостью. Свободные электроны легко перемещаются, например, в металлах.

Материалы, в которых электрические заряды движутся легко, называют проводниками электрического тока. В некоторых же материалах, называемых изоляторами, свободных электронов нет, и поэтому электрический ток через изоляторы не протекает. К изоляторам принадлежат, в числе других материалов, стекло, фарфор, слюда, пластмассы.

Изоляторы

Свободные электроны, которые имеются в веществе, проводящем электрический ток, можно также сравнить с каплями воды.

Отдельные капли, находящиеся в состоянии покоя, не создают водного потока. Большое количество их в движении образует ручей или реку, текущую в одном направлении. Капли воды в этом ручье или реке движутся потоком, сила которого тем больше, чем больше разность уровней русла на его пути и, следовательно, чем больше разность «потенциалов» (высоты) отдельных отрезков этого пути.

Величина электрического тока

Величина электрического тока

Чтобы помочь понять явления, вызываемые электрическим током, сравним его с потоком воды. В ручьях протекают незначительные количества воды, в реках — большие ее массы.

Положим, что величина водного потока в ручье равна 1; величину потока в речке примем, например, за 10. Наконец, у мощной реки величина водного потока равна, скажем, 100, т. е. в сто раз больше величины потока в ручье.

Ток и поток воды

Слабый водный поток может приводить в движение колесо лишь одной мельницы. Величину этого потока примем равной 1.

Вдвое больший водный поток может приводить в действие две такие мельницы. Величина водного потока при этом равна 2.

Большой электрический ток

Впятеро больший водный поток может приводить в действие пять таких же мельниц; величина водного потока равна теперь 5. Течение водного потока в реке можно наблюдать; электрический же ток протекает по проводам невидимо для наших глаз.

Электрический ток

Электрический ток

На следующем рисунке изображён один электродвигатель (электромотор), приводимый в действие электрическим током. Примем в этом случае величину электрического тока равной 1.

Электродвигатель, приводимый в действие электрическим током

Когда электрический ток приводит в действие два таких электродвигателя, то величина тока, протекающего по главному проводу, будет в два раза больше, т. е. равна 2. И, наконец, когда электрический ток питает пять таких же электродвигателей, то по главному проводу течёт ток в пять раз больше, чем в первом случае; следовательно, величина его равна 5.

Пять электродвигателей

Практической единицей измерения величины потока воды или какой-либо другой жидкости (т. е. её количества, протекающего в единицу времени, например в секунду, через поперечное сечение русла реки, трубы и т. п.) является литр в секунду.

Для измерения величины электрического тока, т. е. количества зарядов, протекающих через поперечное сечение проводника в единицу времени, в качестве практической единицы принят ампер. Таким образом, величина электрического тока определяется в амперах. Сокращённо ампер обозначается буквой а.

Малый аккумулятор

Большой аккумулятор

Источником электрического тока может быть, например, гальваническая батарея или электрический аккумулятор.

Очень большой аккумулятор

От размеров батареи или аккумулятора зависит величина электрического тока, который они могут отдать, и продолжительность их действия.

Для измерения величины электрического тока в электротехнике пользуются специальными приборами, амперметрами (А). Через различные электрические устройства протекают различные количества электрического тока.

Через различные электрические устройства протекают различные количества электрического тока

Электрическое напряжение

Вторая электрическая величина, тесно связанная с величиной тока, это напряжение. Чтобы легче было понять, что такое напряжение электрического тока, сравним его с разностью уровней русла (перепадом воды в реке) подобно тому, как электрический ток мы сравнивали с водным потоком. При небольшой разности уровней русла перепад примем равным 1.

Напряжение и уровни русла рекиУклон реки

Если разность уровней русла более значительна, то перепад воды соответственно больше. Положим, например, что он равен 10, т. е. в десять раз больше, чем в первом случае. Наконец, при ещё большей разности уровней перепада воды равен, скажем, 100.

Разность уровней перепада воды

Если поток воды падает с незначительной высоты, то он может привести в действие только одну мельницу. При этом перепад воды примем равным 1.

Тот же поток, падая с высоты, вдвое большей, может вращать колёса двух таких же мельниц. Перепад воды при этом равен 2.

Перепад воды

Если разность уровней русла в пять раз больше, то тот же поток приводит в движение пять таких мельниц. Перепад воды равен 5.

Перепад воды и пять мельниц

Подобные же явления наблюдаются при рассмотрении электрического напряжения. Достаточно термин «перепад воды» заменить термином «электрическое напряжение», чтобы понять, какое значение оно имеет в следующих примерах.

Электрическое напряжение

Пусть горит только одна лампочка. Положим, что к ней приложено напряжение, равное 2.

Для того чтобы горело пять таких лампочек, соединённых между собой подобным же образом, напряжение должно быть равно 10.

Последовательно соединённые лампочки

Когда горят две такие же лампочки, последовательно соединённые между собой (как соединяют обычно лампочки в гирляндах для новогодних ёлок), то напряжение равно 4.

Аккумулятор на напряжение 10 В

Во всех рассмотренных случаях через каждую лампочку протекает одинаковый по величине электрический ток и к каждой из них приложено одинаковое напряжение, составляющее часть общего напряжения (напряжения аккумулятора), которое в каждом отдельном примере различно.

Пусть речка впадает в озеро. Уровень воды в озере условно примем за нулевой. Тогда уровень русла речки около второго дерева по отношению к уровню воды в озере равен 1 м, а уровень русла около третьего дерева составит 2 м. Уровень русла около третьего дерева на 1 м выше его уровня около второго дерева, т. е. разность уровней русла между этими деревьями равняется 1 м.

Разность уровней русла

Разность уровней русла измеряют единицами длины, например как мы и делали, метрами. В электротехнике уровню русла речки в какой-либо его точке по отношению к некоторому нулевому уровню (в нашем примере уровню воды в озере) соответствует электрический потенциал.

Разность электрических потенциалов называется напряжением. Электрический потенциал и напряжение измеряют одной и той же единицей — вольт, сокращённо обозначаемой буквой в. Таким образом, единицей измерения электрического напряжения является вольт.

Электрическое напряжение

Для измерения электрического напряжения служат специальные измерительные приборы, называемые вольтметрами (V).

Широко известен такой источник электрического тока, как аккумулятор. Один элемент так называемого свинцового аккумулятора (в котором свинцовые пластины погружены в водный раствор серной кислоты) в заряженном состоянии имеет напряжение примерно 2 в.

Свинцовый аккумулятор

Анодная батарея, которую используют для питания батарейных радиоприёмников электрическим током, обычно состоит из нескольких десятков сухих гальванических элементов, каждый напряжением примерно 1,5 в.

Эти элементы соединены последовательно (т. е. плюс первого элемента соединён с минусом второго, плюс второго — с минусом третьего и т. д.). При этом общее напряжение батареи равно сумме напряжений элементов, из которых она составлена.

Следовательно, батарея напряжением 150 в содержит 100 таких элементов, последовательно соединённых между собой.

Напряжение в электрической сети

В розетку осветительной сети напряжением 220 в можно включить одну лампочку накаливания, рассчитанную на напряжение 220 в, или же 22 последовательно соединённые одинаковые ёлочные лампочки, каждая из которых рассчитана на напряжение 10 в. В этом случае на каждую лампочку придётся лишь 1/22 часть напряжения сети, т. е. 10 в.

Напряжение, действующее на том или ином электрическом приборе, в нашем случае на лампочке, называют падением напряжения. Если лампочка на 220 в потребляет такой же по величине ток, что и лампочка на 10 в, то общий ток, потребляемый от сети гирляндой, будет таким же по величине, как и ток, текущий через лампочку на 220 в.

Из сказанного ясно, что в сеть напряжением 220 в можно включить, например, две одинаковые лампочки на 110 в каждая, последовательно соединённые между собой.

Накаливать радиолампы, рассчитанные на напряжение 6,3 в, можно, например, от аккумулятора, состоящего из трёх последовательно соединённых элементов; лампы же, которые рассчитаны на напряжение накала 2 в, можно питать от одного элемента.

Новогодняя гирлянда

Напряжение накала радиоламп указывается округлённо в начале условного обозначения лампы: 1,2 в — цифрой 1; 4,4 в — цифрой 4; 6,3 в — цифрой 6; 5 в — цифрой 5.

О причине, вызывающей электрический ток

Если какие-либо две местности на поверхности земли, даже далеко отстоящие одна от другой, лежат на разных уровнях, то может возникнуть водный поток. Вода потечёт от высшей точки к низшей.

Появление электрического тока

Так и электрический ток. Он может протекать только в том случае, если существует разность электрических уровней (потенциалов). На метеорологической карте высший барометрический уровень (высокое давление) обозначен знаком « + », а низший уровень — знаком «—».

Выравнивание уровней будет происходить в направлении стрелки. Ветер будет дуть в направлении местности с низшим барометрическим уровнем. К тому моменту, когда давление выровняется, кончится движение воздуха. Так и протекание электрического тока прекратится, если электрические потенциалы выравняются.

Во время грозы происходит выравнивание электрических потенциалов между тучами и землёй или между тучами. Оно проявляется в виде молнии.

Молния

Между выводами (полюсами) каждого гальванического элемента или аккумулятора также имеется разность потенциалов. Поэтому, если присоединить к нему, например, лампочку, то через неё потечёт ток. Со временем разность потенциалов уменьшается (происходит выравнивание потенциалов), и величина протекающего тока также падает.

Если включить в электросеть осветительную лампочку, то через неё тоже потечёт электрический ток, так как между гнёздами розетки существует разность потенциалов. Однако в отличие от гальванического элемента или аккумулятора эта разность потенциалов постоянно поддерживается, — до тех пор, пока работает электростанция.

Течение тока

Электрическая мощность

Между электрическим напряжением и величиной тока существует тесная связь. От величин напряжения и тока зависит величина электрической мощности. Поясним это следующими примерами.

Высота дерева и электрическая мощность

С небольшой высоты падает вишня: Небольшая высота — небольшое напряжение. Небольшая сила удара — небольшая электрическая мощность.

С небольшой высоты (по отношению к месту, куда забрался мальчик) падает кокосовый орех: Большой предмет — большой ток. Небольшая высота — небольшое напряжение. Сравнительно большая сила удара — относительно большая мощность.

Электрическая мощность

С большой высоты падает маленький горшочек с цветком: Небольшой предмет — небольшой ток. Большая высота падения — большое напряжение. Большая сила удара — большая мощность.

С большой высоты обрушивается снежная лавина: Большие массы снега — большой ток. Большая высота падения — большое напряжение. Большая разрушительная сила снежной лавины — большая электрическая мощность.

Большая разрушительная сила снежной лавины — большая электрическая мощность

При токе большой величины и большом напряжении получается большая электрическая мощность. Но такую же мощность можно получить при большей величине тока и соответственно меньшем напряжении или, наоборот, при меньшей величине тока и большем напряжении.

Электрическая мощность постоянного тока равна произведению величин напряжения и тока. Электрическую мощность выражают в ваттах и обозначают буквами вт.

Уже говорилось о том, что водный поток определённой величины может привести в действие одну мельницу, вдвое больший поток — две мельницы, в четыре раза больший поток — четыре мельницы и т. д., несмотря на то, что перепад воды (напряжение) будет одним и тем же.

На рисунке показан небольшой водный поток (соответсвующий электрическому току), вращающий колёса четырёх мельниц благодаря тому, что перепад воды (соответствующий электрическому напряжению) достаточно велик.

Водный поток, вращающий колеса четырех мельниц

Для вращения колёс этих четырёх мельниц можно было бы использовать вдвое больший поток воды при высоте падения, уменьшенной наполовину. Тогда мельницы были бы устроены несколько иначе, но результат получился бы такой же.

На следующем рисунке показаны две лампы, включённые параллельно в осветительную сеть напряжением 110 в. Через каждую из них протекает ток величиной 1 а. Проходящий через обе лампы ток составляет в сумме 2 а.

Лампы, включенные параллельно в электрическую сеть

Произведение величин напряжения и тока определяет мощность, которую эти лампы потребляют от сети.

110 в х 2а = 220 вт.

Если напряжение осветительной сети равно 220 в, те же лампы следует включить последовательно, а не параллельно (как это было в предыдущем примере), чтобы сумма падений напряжений на них равнялась напряжению сети. Протекающий в этом случае через обе лампы ток равен 1 а.

Последовательное соединение ламп

Произведение величин напряжения и тока, текущего в цепи, даст нам мощность, потребляемую этими лампами 220 в х 1а=220 вт, т. е. ту же, что и в первом случае. Это и понятно, так как во втором случае ток, отбираемый от сети, меньше в два раза, но зато в два раза больше напряжение в сети.

Ватт, киловатт, киловатт-час

Каждый электрический прибор или машина (звонок, осветительная лампа, электродвигатель и т. д.) потребляет от осветительной сети определённую электрическую мощность.

Для измерения электрической мощности применяют специальные приборы, называемые ваттметрами.

Мощность, например, осветительной лампы, электродвигателя и т. д. можно определить и без помощи ваттметра, если известны напряжение сети и величина тока, который протекает через включённый в сеть потребитель электрической энергии.

Равным образом, если известны потребляемая от сети мощность и напряжение сети, то может быть определена величина тока, протекающего через потребитель.

Например, в осветительную сеть напряжением 110 в включена 50-ваттная лампа. Какой ток протекает через неё?

Лампа включена в сеть

Так как произведение напряжения, выраженного в вольтах, и тока, выраженного в амперах, равно мощности, выраженной в ваттах (для постоянного тока), то, проделав обратный расчёт, т. е. разделив число ватт на число вольт (напряжение сети), получим величину тока в амперах, протекающего через лампу,

т. е. ток равен 50 вт / 110 в = 0,45 а (приблизительно).

Таким образом, через лампу, которая потребляет мощность 50 вт и включена в электрическую сеть напряжением 110 в, протекает ток величиной около 0,45 а.

Если в осветительную сеть комнаты включены люстра с четырьмя 50-ваттными лампочками, настольная лампа с одной 100-ваттной лампочкой и утюг мощностью 300 вт, то мощность всех потребителей энергии составляет в сумме 50 вт х 4+100 вт + 300 вт = 600 вт.

Электрическая мощность в ваттах

Так как напряжение сети равно 220 в, то по общим осветительным проводам, подходящим к этой комнате, протекает электрический ток, равный 600 вт / 220 в = 2,7 а (приблизительно).

Пусть электродвигатель потребляет от сети мощность 5000 ватт или, как говорят, 5 киловатт.

Мощность электродвигателя

1000 ватт = 1 киловатт подобно тому, как 1000 грамм = 1 килограмм. Киловатт сокращённо обозначают буквами квт. Поэтому об электродвигателе и можно сказать, что он потребляет мощность 5 квт.

Чтобы определить, какое количество энергии потребил какой-либо электрический прибор, необходимо принять во внимание продолжительность времени, в течение которого эта энергия потреблялась.

Электрическая энергия

Если осветительная лампа мощностью 10 вт горит в течение двух часов, то расход электрической энергии составляет 100 ватт х 2 часа = 200 ватт-часов, или 0,2 киловатт-часа. Если осветительная лампа мощностью 100 вт горит в течение 10 часов, то количество израсходованной энергии равно 100 ватт х 10 часов = 1000 ватт-часов, или 1 киловатт-час. Киловатт-час обозначают сокращённо буквами квт-ч.

Мощность и потребленная электроэнергия настольной лампой

Мощность и электроэнергия радиоприемника

В этой книге ещё масса интересного, но даже эти примеры показывают, насколько ответственно и с душой подходили к своей работе авторы того времени, особенно в случае обучения детей.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Как рассказать ребенку про электричество

Электричество окружает детей повсюду: дома, на улице, в детсаду, в игрушках и бытовых приборах – сложно вспомнить сферу жизнедеятельности человека, где обходились бы без тока. А потому интерес детей к данной теме вполне объясним. Хотя рассказ о свойствах электричества – не только вопрос любознательности, но и… безопасности малыша!

В 2-3 года у маленького человечка начинается период, когда ему интересно все. Что это, зачем, как работает, почему оно такое, а не иное, как этим пользуются, чем полезно или вредно – миллион вопросов в сутки папе и маме гарантирован. Причем сфера интересов «почемучки» обширна: его волнуют как приземленные темы (вроде того, что такое деньги или Новый год), так и возвышенные (что такое космос, что такое любовь). И расспросы об электричестве также естественны. Что такое ток, откуда берется и куда пропадает, когда щелкаем выключателем? Почему от электричества светится лампочка, и работает телевизор? Как папин планшет или его музыкальные игрушки работают без провода к розетке? Чем так опасен ток, что родители запрещают даже приближаться к этой розетке? Вариантов не счесть! Конечно, можно отмахнуться от них, сказав, что ребенок еще мал, чтобы понять эту тему (с точки зрения науки, электричество столь сложное понятие, о котором можно рассуждать не раньше 12-14 лет). Но такой подход ошибочен. Причем с точки зрения и воспитания, и безопасности. Пусть малыш не разберется в физике процесса, но знать суть электротока и относиться к нему с должным уважением ему вполне под силу.

Электричество: пчелы или электроны?

Итак, начнем с базового вопроса: что такое электричество? В общении с ребенком 2-3 лет возможно несколько подходов. Первый: игровой. Можно рассказать малышу, что внутри проводов живут, например, маленькие пчелы или муравьи, фактически невидимые человеческому глазу. И когда электроприбор выключен, они там покоятся, отдыхают. Но стоит подключить его к розетке (либо нажать на выключатель, если он соединен с сетью), как они начинают трудиться: бегать либо летать внутри провода вперед и назад без устали! И от такого их движения вырабатывается энергия, зажигающая лампочку или позволяющая работать тем или иным приборам. Причем количество таких пчелок-муравьишек в проводе может быть разным. Чем их больше и чем активнее они двигаются, тем выше сила тока – а значит, тем больший механизм они могут запустить. Проще говоря, чтобы светилась лампочка в карманном фонарике, нужно совсем мало таких «помощников», а чтобы осветить дом – нужно иметь запас электричества намного, намного больше. И тут важно подчеркнуть: такие пчелы хоть и работают на пользу людей, но могут серьезно обидеться, если к ним относиться небрежно. Причем обидой дело не ограничится – они могут и больно-больно укусить (и чем больше пчелок, тем сильнее будет укус). А потому нельзя лезть в розетку или разбирать электроприбор, а также касаться оголенных проводов у подключенных приборов – пчелам может не понравиться, что кто-то пытается мешать им работать…

Если же вам такой подход не по душе, вы предпочитаете отвечать ребенку на его вопросы с полной серьезностью, тогда можно рассказать о физическом явлении электричества, только адаптировав его для маленького человечка. Поясните, что внутри металлических проводов есть микрочастицы – электроны. Они, с одной стороны, настолько мелкие, что их даже в микроскоп невозможно рассмотреть, а с другой – их очень много. В обычном состоянии они находятся на одном месте и ничего не делают. Но когда включаете прибор, электроны начинают с большой скоростью передвигаться внутри проводов. Это движение и рождает энергию электричества. Чтобы малышу было понятно, как такое возможно, можно сравнить это с водой в трубах – не зря же говорят, что ток по проводам течет. Словно капли жидкости в трубочке, подталкивающие друг друга, следующие одна за другой, бегущие, пока не перекрыт вентиль, электроны действуют точно так – только у них вместо вентиля выключатель. А еще от прямого контакта с электронами, в отличие от воды, вы не намокаете, а получаете электрический удар. Это самый настоящий удар: ведь электронов очень много и они бегут с огромной скоростью. А потому, если встать у них на пути, они бьются в кожу с большой силой, что, конечно, очень больно. Поэтому, если прибор включен в розетку или оголился провод (что по сути равноценно разрыву трубы, когда вода вытекает наружу: и чем больше воды, тем сильнее ее напор), нельзя мешать ему. Пусть электроны тратят энергию на лампочку, а не на то, чтобы потратить ее, обидев малыша!

Демонстрируйте электроток на примерах

Какой бы подход в рассказе об электричестве вы ни выбрали, логичным для детей выступает следующий вопрос: а почему при включении прибора пчелы или электроны начинают в проводе двигаться, что их заставляет делать это? В таком случае надо в общих чертах рассказать о строении электросети, и желательно делать это с приведением наглядных примеров из окружающей жизни либо на фото- и видеоматериалах. Расскажите, что все-все провода в доме сходятся в один кабель, вмещающий нужное для жилья количество электронов/пчел. Далее он выходит на улицу и, опираясь на столбы, ведет к фабрике, где и производят эти частицы, – такой завод называют электростанцией. О том, как их производят (сжиганием угля, от привода на гидроэлектростанции или ветряках, от солнечных батарей), можно рассказать по желанию, если ребенок проявляет к этому интерес. Но обычно в 2-3 года хватает понятия, что есть такая фабрика, где делают «электрических пчел» или электроны. Хотя никто не запрещает провести вам с ребенком маленький, но наглядный эксперимент. Вам понадобится простейшая динамо-машина: с лампочкой и ручкой, от вращения которой светится лампочка. Малыш наверняка придет в восторг, видя, что может производить собственными руками электричество! Причем стоит ему перестать вращать рукоятку, и лампочка сразу гаснет – очень наглядно и просто.

Экспериментальная практика вообще крайне полезна – особенно в тех вопросах, где надо показать, что ток опасен. Для этого вам понадобится несколько батареек и пара лампочек. Вначале поясните, что батарейка – это такой маленький запас электричества: как консервы с едой, в которых припасено электронов для питания приборов на какое-то время. А потом покажите, как она работает: установили ее в игрушку и телефон, они работают. Закончился заряд пчелок/электронов – прибор выключился: и нужны или новые батарейки, или зарядить старые, «залив» из розетки партию «помощников» (подчеркните, что заряжать можно не все, а только батареи, называемые аккумуляторами). Теперь переходите к экспериментам. Возьмите батарейку на 9 В (ту, что принято именовать кроной) и предложите малышу прикоснуться одновременно к обоим контактам языком. Легкое жжение, которое почувствует, и есть проявление электрического удара – только слабым, ведь в батарейке пчелок или электронов очень мало. А в розетке их на порядок больше, а удар в десятки раз сильнее и больнее. Конечно, немалое количество детей захочет убедиться в этом. Потому нужен иной эксперимент: с парой разных лампочек – на 4,5 В и 9 В. Подключите ко все той же батарейке последнюю – она светится. А затем присоедините ту, что рассчитана на меньшее напряжение, – и она перегорит, причем эффектно: с хлопком, вспышкой и почерневшим изнутри стеклом… Объясните, что для столь маленькой лампочки электронов в батарее слишком много, либо что пчелам не понравилось, что с ними играют без толку, и они испортили ее. Так и в розетке для человека – тока много или пчелы обидятся, и он может сильно пострадать.

Научите аккуратному обращению с электричеством!

Только помните: ваша цель – не запугать ребенка. Если в этом вопросе перегнете палку, велик риск, что в душе малыша поселится страх перед электричеством. Он будет панически бояться его, ему будет сложно пользоваться электроприборами, он будет их избегать и стараться сам их не включать. Правильнее не напугать, а научить аккуратности и бережливому отношению к току. Потому рассказывайте про риски, но не приукрашайте чрез меры все детали.

Для обучения обращению с электричеством уделите внимание на эти пункты:

нельзя включать любые электроприборы в доме без разрешения взрослых, они должны знать, что малыш включает и выключает телевизор, радионяню или другой крупный электроприбор;

недопустимо разбирать электрические приборы, даже если они отключены от розетки или малышу кажется, что требуется заменить какую-то деталь – например, перегоревшую лампочку в ночнике;

нужно сразу же сообщать взрослым о любой проблеме с электроприбором: если перестал работать, начал неприятно пахнуть, дымиться или искрить, если разбился его корпус или порвался провод;

ни в коем случае нельзя мочить электроприбор или провода – вода, с одной стороны, может вывести его из строя, а с другой, является хорошим проводником для тока, а потому через нее может пойти электроудар;

обращаться с электроприборами надо аккуратно, не бросать их и не бить, все провода надо скручивать бережно, без изломов, а вытягивать их из розетки нужно не резко и не за провод, а плавно и за защитный штепсель;

на улице нельзя подходить к висящим со столба или торчащим из земли оборванным проводам и тем более касаться их, запрещено открывать дверцы трансформаторных будок и электрощитков;

покажите ребенку общепринятые символы электричества, которые должны сказать ему, что приближаться к обозначенным ими предметам и строениям без ведома взрослых не стоит ни при каких обстоятельствах.

И не забудьте подготовить квартиру к любопытству ребенка. Как бы вы ему ни втолковывали правила безопасности, он в любом случае осознанно или нет, малыш хоть раз попытается залезть в розетку, порвать провод и разбить электроприбор. Потому различные приспособления, от заглушек до специальных креплений для кабелей, жизненно необходимы!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *