Источники тока физика для школы — Стиль жизни

11 класс

01. Магнитное поле

01. Магнитное поле, его свойства
02. Магнитное поле постоянного электрического тока
03. Действие магнитного поля на проводник с током
04. Действие магнитного поля на движущийся в нем заряд
05. Применение сил Ампера и Лоренца в науке и технике. Амперметр, телеграф, электромагниты, масс-анализаторы

02. Электромагнитная индукция

01. Явление электромагнитной индукции
02. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции
03. Вихревое электрическое поле
04. Движение проводника в магнитном поле
05. Самоиндукция. Индуктивность
06. Энергия магнитного поля
07. Генерация электрического тока
08. Передача электроэнергии на расстояние
09. Трансформатор
10. Электромагнитное поле

03. Электромагнитные колебания и волны

01. Свободные электромагнитные колебания в контуре
02. Вынужденные электромагнитные колебания. Электромагнитные колебания в контуре — источник радиоволн
03. Теория Максвелла
04. Электромагнитные волны. Опыты Г. Герца. Изобретение радио А. Поповым
05. Принцип радиотелефонной связи. Простейший радиоприемник. Радиолокация. Понятие о телевидении. Развитие средств связи
06. Шкала электромагнитных волн низкочастотные излучения и радиоволны вплоть до инфракрасного излучения. Общие свойства волн

04. Оптика

01. Законы геометрической оптики
02. Практическая работа по теме Определение показателя преломления стекла
03. Построение изображения в линзах
04. Решение задач по теме Формула тонкой линзы
05. Световые волны. Интерференция
06. Световые волны. Интерференция
07. Поляризация света
08. Дифракция света
09. Дифракция. Поляризация
10. Цвет. Дисперсия
11. Решение задач по теме Оптика

05. Квантовая физика

01. Квантовая гипотеза Планка
02. Формула Эйнштейна для фотоэффекта. Применение фотоэффекта
03. Опыты А.Столетова. Явление фотоэффекта

07. Атомная физика

01. Трудности планетарной модели атома Резерфорда. Модель водородоподобного атома Н. Бора
02. Применение постулатов Н.Бора для объяснения линейчатых спектров атомов. Спектральный анализ.
03. Решение задач по теме Модель атома Н. Бора
04. Гипотеза де Бройля о волновых свойствах частиц. Корпускулярно-волновой дуализм микромира
05. Решение задач на основное уравнение корпускулярно-волнового дуализма микромира
06. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Два пути развития квантовой механики
07. Физические основы работы лазеров. Применение лазеров

08. Физика атомного ядра

01. Естественная радиоактивность открытие Беккереля. Состав и свойства радиоактивных излучений
02. Закон радиоактивного распада. Правила смещения при радиоактивном распаде
03. Строение атомного ядра. Ядерные силы. Дефект массы и энергия связи ядра. Удельная энергия связи ядер
04. Ядерные реакции. Выделение и поглощение энергии при ядерных реакциях. Термоядерные реакции синтеза лёгких ядер
05. Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор. Перспективы развития ядерной энергетики
06. Биологическое действие радиоактивных излучений. Экспозиционная и поглощенная дозы излучения. Методы
07. Элементарные частицы. Античастицы. Кварки
08. Единая физическая картина мира. Физика и научно-технический прогресс

09. Поготовка к ЕГЭ

01. Система физических знаний. Структура заданий ЕГЭ по физике
02. Основные понятия кинематики. Скорость. Средняя скорость. Относительная скорость. Сложение перемещений и скоростей
03. Решение задач повышенной сложности на равномерное движение
04. Ускорение. Нормальная и тангенциальная составляющие ускорения
05. Графический способ описания движений
06. Задачи на движение с ускорением свободного падения
07. Задачи повышенной сложности на равнопеременное движение
08. Равномерное движение по окружности
09. Равнопеременное движение. Законы и уравнения
10. Уравнения кинематики прямолинейного движения тела с ускорением свободного падения

10. Динамика

01. Динамика. Основные понятия и модели
02. Силы в механике
03. Второй закон Ньютона для инерциальных и неинерциальных систем отсчета
04. Решение задач на движение тел по наклонной плоскости
05. Решение задач на движение системы связанных тел
06. Решение задач на движение по окружности в том числе и на поворотах
07. Решение задач повышенной сложности на движение в ИСО
08. Закон всемирного тяготения. Движение планет и спутников
09. Решение задач повышенной сложности на движение в НСО
10. Решение задач на равнопеременное движение в проекциях на координатные оси

Получение электрического тока

Электрический ток не может возникнуть сам по себе. Что же нужно создать в проводнике, чтобы в нём возник и существовал ток?

При появлении электрического поля, возникнут и электрические силы. Они приведут в движение заряженные частицы. Именно так и возникает электрический ток.

Хорошо, вот создали мы электрическое поле, появился ток. Логично предположить, что если электрическое поле исчезнет, то исчезнет и ток.

Значит, для более длительного существования тока нам необходимо поддерживать постоянное существование электрического поля.

{«questions»:,»explanations»:,»answer»:}}}]}

Классификация источников электрического тока

В таблице источников электрического тока представлены основные виды источников и механизмы их работы.

Источник электрического тока	Механизм разделения электрических зарядов
Электрофорная машина	Механическая энергия вращения
Термоэлементы	Тепловая энергия
Солнечные батареи, фотоэлементы	Энергия фотонов света
Гальванические элементы, батарейки	Химические реакции
Аккумуляторы	Химические реакции
Электромагнитные генераторы	Механическая энергия вращения

Постоянно предпринимаются попытки использовать механическую энергию человека для выработки электроэнергии. Например, был предложен вариант скакалки, у которой внутри цилиндрической ручки имеются полости. В них размещены аккумуляторы. Согласно расчетам 20-25 прыжков со скакалкой позволят заряжать четыре аккумуляторных батарейки.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали полезную информацию об электрическом токе и его источниках. Внутри источников тока совершается работа по разделению зарядов с помощью различных механизмов неэлектрического происхождения: химического, теплового, светового, механического. Накопленный заряд создает электрическое поле. Батареи и аккумуляторы применяются в различных отраслях деятельности — от бытовой до космической техники.

/5

Вопрос 1 из 5

Что такое источник тока

Чтобы поддерживать ток в электрических цепях долгое время необходимо удерживать стабильное значение электрического поля. Именно в этом заключается роль источников электрического тока.

Во всех источниках происходит работа по разделению отрицательно и положительно заряженных частиц. Частицы с зарядами разных знаков скапливаются у полюсов источника тока (“плюса” и “минуса”), которые обозначены специальными клеммами. Между полюсами возникает разность потенциалов и электрическое поле, которое после подключения источника проводниками к электрической цепи, порождает электрический ток.

Первый вариант работающей батареи сконструировал итальянский ученый Алессандро Вольта в 1798 г. А в 1859 г. французский физик Гастон Планте свинцово-кислотные клетки — ключевой элемент аккумулятора для автомобиля. Кстати, автомобиль появился только через 26 лет.

Таким образом, внутри источника тока совершается работа по разделению электрических зарядов, без использования силового действия электрического поля. Силы, совершающие работу по сортировке (разделению) зарядов, по определению называются сторонними силами. Перечислим некоторые примеры сторонних сил:

Механические силы

Простейший пример — это электрофорная машина, диски которой приводятся во вращение рукой. Современные генераторы электрического тока преобразуют механическую энергию вращения вала от двигателей внутреннего сгорания или от паровых и гидротурбин;

Рис. 1. Электрофорная машина:.

Тепловое воздействие

Такие источники называют термоэлементами. Примером может служить так называемая термопара, то есть когда берутся две проволоки из разных металлов, делаются два спая, один из которых нагревают, а другой охлаждают. В результате появляется напряжение. Величина напряжения таких источников мала, но в они используются в качестве термодатчиков. Геотермальные станции, работающие в местах, где имеются природные источники горячей воды, также относятся к этому виду источников. ;

Фотоэффект

Энергия фотонов света переходит в электрическую энергию, когда твердое тело обладает свойствами полупроводника. К таким веществам относятся, например, кремний, германий, арсенид галлия. Солнечные батареи, которые были в первую очередь разработаны для космических кораблей, сейчас используются повсеместно;

Химические реакции

Набор определенных химических веществ может вступать в реакции, в результате которых внутренняя энергия переходит в электрическую. Такие источники тока называются гальваническими элементами в честь итальянского ученого Луиджи Гальвани. Батарейки для современных гаджетов, телевизионных пультов, все это — гальванические элементы. Батарейки используются один раз, так как после окончания химического процесса электроды теряют способность к накоплению зарядов;

Рис. 2. Гальванический элемент:.

Аккумуляторы

Данные источники тока выделены в отдельный класс, хотя механизм получения электрической энергии у них тоже основан на химических реакциях. В этих источниках электроды не расходуются. После подзарядки от электрической сети, источники снова возобновляют механизм химического воспроизводства электрической энергии.

Рис. 3. Примеры аккумуляторов:.

Фотоэлектрические источники

Атомы некоторых веществ под действием видимого света способны терять . Например, селен, кремний, оксиды цинка, меди, висмута. На основе этих и, некоторых других веществ создают источники, генерирующие электрический ток под действием (рис. 6) света.

Рис. 6. Некоторые оксиды, а, так же, чистые вещества, при освещении видимым светом могут отдавать электроны

Эти источники используют фотоэлектрический эффект (сокращенно — фотоэффект) (ссылка). В них энергия света преобразуется в электрическую.

Существует два вида фотоэффекта – внутренний, который используется в полупроводниках (ссылка) и внешний, используемый в вакуумных фотоэлементах на основе различных металлов.

Вакуумные фотоэлементы

В вакуумном фотоэлементе свет попадает на пластинку металла и выбивает электроны с ее поверхности. Такую пластинку называют катодом.

Выбитые электроны улавливаются другим электродом. Его называют анодом и обычно выполняют в виде металлической сетки.

Оба электрода находятся в стеклянном баллоне из которого удалили воздух. Дело в том, что молекулы воздуха могли бы помешать движению электронов, вылетевших из пластинки. Чтобы этого не происходило, воздух из баллона откачивают (рис. 7).

Рис. 7. Металлический катод и сетчатый анод в прозрачном стеклянном баллоне образуют вакуумный фотоэлемент

Таким образом, под воздействием света между катодом и анодом в вакууме возникает поток заряженных частиц. Они движутся направлено от катода к аноду. Значит, в фотоэлементе под действием света возникает электрический ток. Так световая энергия переходит в электрическую.

Солнечные батареи

Еще одним источником тока, в котором ток возникает за счет световой энергии, являются, так называемые, солнечные батареи. Их изготавливают из полупроводниковых пластин (рис. 8).

Рис. 8. Полупроводники способны преобразовывать энергию света в электрическую, поэтому, из них изготавливают солнечные батареи

Падающий свет из полупроводника электроны не выбивает. А вызывает переход электронов в такое состояние, в котором у них появляется дополнительная энергия и они могут свободно передвигаться по полупроводнику, создавая электрический ток.

Электрический ток

По проводам течет электрический ток. Причем он именно «течет», практически как вода. Представим, что вы — счастливый фермер, который решил полить свой огород из шланга. Вы чуть-чуть приоткрыли кран, и вода сразу же побежала по шлангу. Медленно, но все-таки побежала.

Сила струи очень слабая. Потом вы решили, что напор нужен побольше и открыли кран на полную катушку. В результате струя хлынет с такой силой, что ни один помидор не останется без внимания, хотя в обоих случаях диаметр шланга одинаков.

А теперь представьте, что вы наполняете два ведра из двух шлангов. У зеленого напор сильнее, у желтого — слабее. Быстрее наполнится то ведро, в которое льется вода из шланга с сильным напором. Все дело в том, что объем воды за равный промежуток времени из двух разных шлангов тоже разный. Иными словами, из зеленого шланга количество молекул воды выбежит намного больше, чем из желтого за равный период времени.

Если мы возьмем проводник с током, то будет происходить то же самое: заряженные частицы будут двигаться по проводнику, как и молекулы воды. Если больше заряженных частиц будет двигаться по проводнику, то «напор» тоже увеличится.

Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц.

Аналогия между источником тока и водяным насосом

Аналогию с потоком жидкости часто применяют по отношению к электрическому току.

Независимо от того, какой вид энергии превращается в электрическую, принцип работы источника тока чем-то напоминает работу водяного насоса. Различия в том, что источник тока перекачивает заряды, а не жидкость.

Рассмотрим замкнутый контур, состоящий из трубы и водяного насоса, который способен привести в движение воду, так, чтобы она начала циркулировать по трубе (рис. 14а).

Рис. 14. Аналогия между жидкостным насосом и источником электрического тока

Частицы воды будут двигаться и, ток воды будет циркулировать за счет разности давлений, которую будет создавать и поддерживать насос.

На рисунке 14 кружком с треугольником обозначен насос. Направление движения воды отмечено стрелкой. По левую сторону от насоса давление обозначено (large P_{1}), по правую сторону — (large P_{2}) (рис. 14а).

С помощью неравенства

отмечено, что давление слева от насоса будет больше давления справа.

Подобно движению частиц воды, заряды придут в движение и электрический ток будет циркулировать по замкнутой цепи за счет разности потенциалов, которую будет создавать включенная в эту цепь батарейка (рис. 14б) — источник тока.

Сила, перемещающая заряды во внешней цепи, появляется благодаря тому, что источник тока создает разность потенциалов на своих выводах и электрическое поле.

Слева и справа от источника отмечены потенциалы (large varphi_{1}) и (large varphi_{2}). При чем, потенциал слева от источника больше потенциала справа.

Это отмечено неравенством

Разность потенциалов так же называют электрическим напряжением.

(large varphi left( B right) ) – потенциал, измеряется в Вольтах;

(large U left( B right) ) – напряжение, измеряется в Вольтах;

Генераторы

Получить электрический ток можно с помощью специального устройства — генератора.

Генераторы превращают механическую энергию в электрическую, иногда достаточно сложными способами.

Они применяются во всех транспортных средствах для выработки электроэнергии при движении транспорта. Эта энергия идет в том числе и на зарядку аккумулятора.

Генераторы стоят на электростанциях, гидроэлектростанциях, атомных электростанциях генераторы используются для выработки электроэнергии. Существуют даже геотермальные электростанции, на которых установлены генераторы электрического тока. В таких местах насыщенный пар из пробуренной скважины направляется в паровые турбины, соединенные с генераторами. Так внутренняя энергия пара переходит в механическую энергию, а затем в электрическую.

{«questions»:,»answer»:}}}]}

8 класс

01. Тепловые явления

01. Тепловое движение. Температура
02. Внутренняя энергия
03. Способы изменения внутренней энергии
04. Теплопроводность
05. Конвекция
06. Излучение
07. Особенности различных способов теплопередачи. Примеры теплопередачи в природе и технике
08. Количество теплоты. Единицы количества теплоты
09. Удельная теплоёмкость
10. Расчёт количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении
11. Лабораторная работа. Измерение удельной теплоемкости твердого тела
12. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания
13. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах
14. Уравнение теплового баланса

02. Агрегатные состояния вещества

01. Плавление и отвердевание кристаллических тел. График плавления и отвердевания
02. Удельная теплота плавления
03. Решение задач по теме Нагревание и плавление кристаллических тел
04. Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара
05. Кипение. Удельная теплота парообразования и конденсации
06. Решение задач по теме Агрегатные состояния вещества. Переходы из одного агрегатного состояния в другое
07. Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха
08. Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания
09. Паровая турбина. КПД теплового двигателя
10. Решение задач по теме КПД
11. Решение более сложных задач по теме Изменение агрегатных состояний вещества

03. Электромагнитные явления

01. Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов
02. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества
03. Электрическое поле
04. Делимость электрического заряда. Строение атомов
05. Объяснение электрических явлений
06. Электрический ток. Источники электрического тока
07. Электрическая цепь и ее составные части
08. Электрический ток в металлах. Действия электрического тока. Направление тока
09. Сила тока. Единицы силы тока
10. Амперметр. Измерение силы тока
11. Электрическое напряжение
12. Электрическое сопротивление проводника. Единица сопротивления
13. Зависимость силы тока от напряжения. Закон Ома для участка цепи
14. Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление
15. Реостаты
16. Последовательное соединение проводников
17. Параллельное соединение проводников
18. Решение задач на тему Электрическое сопротивление. Закон Ома
19. Решение задач по теме Смешанное соединение проводников
20. Работа электрического тока
21. Мощность электрического тока
22. Решение задач по теме Работа и мощность электрического тока
23. Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца
24. Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы
25. Короткое замыкание. Предохранители
26. Решение задач по теме Электрические явления
27. Варианты контрольной работы Электрические явления
28. Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии
29. Магнитное поле катушки с током. Электромагниты
30. Применение электромагнитов
31. Постоянные магниты. Магнитное поле постоянных магнитов. Магнитное поле Земли
32. Действие магнитного поля на проводники с током. Электрический двигатель
33. Повторение темы Электромагнитные явления
34. Контрольная работа по теме Электромагнитные явления

04. Световые явления

01. Источники света. Распространение света
02. Отражение света
03. Плоское зеркало
04. Преломление света
05. Линзы. Оптическая сила линзы
06. Изображения, даваемые линзой
07. Лабораторная работа Получение изображения при помощи линзы
08. Повторение темы Световые явления

Проводники и диэлектрики

Некоторые делят мир на черное и белое, а мы — на проводники и диэлектрики.

Проводники — это материалы, которые проводят электрический ток. Самыми лучшими проводниками являются металлы.
Диэлектрики — материалы, которые не проводят электрический ток. Изи!

Проводники	Диэлектрики
Медь, железо, алюминий, олово, свинец, золото, серебро, хром, никель, вольфрам	Воздух, дистиллированная вода, поливинилхлорид, янтарь, стекло, резина, полиэтилен, полипропилен, полиамид, сухое дерево, каучук

То, что диэлектрик не проводит электрический ток, не значит, что он не может накапливать заряд. Накопление заряда не зависит от возможности его передавать.

Тепловые источники

К тепловым относят различные термоэлементы. Термоэлемент — это прибор в котором, тепловая энергия, получаемая от нагревателя, превращается сначала во внутреннюю энергию вещества, а затем — в электрическую энергию.

Один из таких элементов называют термопарой (рис. 5). Термопара состоит из двух различных металлических проволок, спаянных вместе. Если нагреть место их соприкосновения, то на свободных концах проволочек можно обнаружить электрическое напряжение (ссылка).

Рис. 5. Две проволоки из различных металлов могут создавать ток в цепи при нагревании

Если свободные концы термопары присоединить к потребителю тока, то под действием тепловой энергии по замкнутой цепи побегут электроны, то есть, возникнет электрический ток.

Таким образом, эта незамысловатая конструкция преобразовывает внутреннюю энергию нагреваемых металлов в электрическую энергию.

Направление тока

Раньше в учебниках по физике писали так: когда-то давно решили, что ток направлен от плюса к минуса, а потом узнали, что по проводам текут электроны. Но электроны эти — отрицательные, а значит к минусу идти не могут. Но раз уже условились о направлении, поэтому оставим, как есть. Вопрос тогда возникал у всех: почему нельзя поменять направление тока? Но ответ так никто и не получил.

Сейчас пишут немного иначе: положительные частицы текут по проводнику от плюса к минусу, туда и направлен ток. Здесь вопросов ни у кого не возникает.

Так и какая версия верна?

На самом деле, обе. Носители заряда в каждом типе материала разные. В металлах — это электроны, в электролитах — ионы. У каждого типа частиц свои знаки и потребность в том, чтобы бежать к противоположно заряженному полюса источника тока.

Не будем же мы для каждого типа материала выбирать направление тока, чтобы решить задачу! Поэтому принято направлять ток от плюса к минусу. В большинстве задач школьного курса направление тока роли не играет, но есть то самое коварное меньшинство, где этот момент будет очень важным. Поэтому запомните — направляем ток от плюса к минусу.

Критерии формирования перечня средств обучения

Оснащение классов школы производится по разным критериям и в связи с этим может реализовываться в различных видах:

Вариативное оснащение, где выбор оборудования напрямую зависит от содержания профиля.
Дополнительное оснащение, когда приборы для школы приобретаются при наличии возможностей.
Комплексное оснащение, позволяющее в полном объеме обеспечить образовательное заведение оборудованием в рамках учебной программы.

Главными функциями комплекса являются организация продуктивного образовательного процесса по ФГОС, применение в обучении школьников передовых технологий, предоставление помощи в выборе будущей профессии.

Формирование профильной среды предполагает комплектацию классов необходимым оборудованием в зависимости от выбранного направления. Инженерно-технологическое образование ценится в современном обществе, поэтому многие образовательные организации комплектуют кабинеты физики по последнему слову техники.

Химические источники

Пожалуй, наиболее интересными для потребителя являются химические источники тока. Они характеризуются портативными размерами и работают на принципе прохождения окислительно-восстановительных реакций. Один из выводов принято называть анодом (плюс), а другой катодом (минус). На первом происходит окисление вещества, а на втором восстановлении. Пространство между электродами заполнено электролитом — диссоциатором раствора.

Сегодня производство может предложить несколько видов химических генераторов постоянного тока. Основные из них можно перечислить в таблице:

Тип	Напряжение на выводах, В	Ёмкость, мАч	Градиент температур, °С
Солевый	1,5	1000 — 1100	-20 — 60
Щелочной	1,5	2400 — 2500	-30 — 60
Литий-тионилхлоридный	3,3 — 3,6	2000 — 2100	-55 — 85
Литий-диоксидмарганцевый	3	1500 — 1600	-20 — 85
Литий-диоксидсерный	2,6 — 2,9	800 — 900	-55 — 70

Химические источники имеют ряд характеристик:

Напряжение без подключения нагрузки.
Ёмкость — величина, зависящая от выработки тока относящейся к единице объёма.
Мощность.
Ток саморазряда.

Потери ёмкости бывают вызваны не только подключением нагрузки, но и химическими реакциями, происходящим в спокойном состоянии элемента. Из-за небольшой мощности такие источники не используют в качестве тяговых. Для этой цели применяют никель-кадмиевые и никель-железные элементы. В них катод изготавливают из NiOOH, а анод из смеси кадмия с железом. В процессе заряда-разряда электролит в аккумуляторе не испаряется. Протекающую реакцию можно описать так: 2 Ni (OOH) + Cd + 2 Н2О = 2 Ni (OH)2 + Cd (OH)2.

Щелочными аккумуляторами называется устройство работающее на никель-кадмиевых и никель-металгидридных соединениях. В нём используется гидроксид калия. Но самыми популярными остаются свинцовые, в которых серная кислота является электролитом.

В сообщениях на тему об источниках электрического тока часто упоминают так называемую сахарную батарею. Работает она на сахарозе, и при разложении образует одну только воду. Какова её ёмкость неизвестно, так как прототип ещё находится на стадии разработки.

Превращение энергии излучения в электрическую

Рассмотрим еще одно интересное превращение энергий. Возьмем пластину из кремния (или оксида меди, селена). Направим на нее включенную лампу (рисунок 6).

Рисунок 6. Превращение энергии излучения в электрическую

Опять мы увидим, что по проводнику течет ток. При этом у пластины происходит потеря отрицательного электрического заряда, она теряет электроны.

Так энергия излучения (свет от лампы) переходит в электрическую. Это явление называется фотоэффектом, а такой источник тока — фотоэлементом.

Термоэлементы и фотоэлементы вы более подробно изучите в старших классах.

{«questions»:,»answer»:}}}]}

Электрический ток

Само слово «ток» подразумевает под собой движение.

В некоторых телах (проводниках) есть свободные электроны, которые могут переносить электрический заряд. Этот заряд будет отрицательный, ведь электроны именно таким и обладают.

А есть ли еще какие-то частицы в телах, способные переносить заряд? Оказывается, что есть.

Если обычные атомы электрически нейтральны, то ионы обладают некоторым зарядом. Он может быть как отрицательным, так и положительным. Эти частицы крупнее электронов, но тоже могут переносить электрический заряд.

Значит, электроны или ионы могут как-то перемещаться в проводниках. Отсюда и следует определение электрического тока (рисунок 1).

Рисунок 1. Движение заряженных частиц в проводниках

Обратите внимание, что это движение направленное, а не беспорядочное. Когда мы говорим, что по телу идет ток, мы подразумеваем определенное его направление

О том, какое же это направление мы поговорим в отдельном уроке.

{«questions»:,»explanations»:,»answer»:}}}]}

Значение оформления и технического оснащения кабинета в изучении курса физики

Современный ученик имеет доступ к огромному количеству виртуальной информации

Для ее усвоения очень важно сопоставить физические явления, представленные в теоретическом материале, с явлениями реальной окружающей среды. Только в этом случае можно гарантировать успешность образовательного процесса.

Натуральный эксперимент, в ходе которого применяются тематические демонстрационные материалы и лабораторное оборудование, способствует формированию и развитию у школьников естественнонаучного мировоззрения. Под руководством педагога дети становятся активными участниками учебных экспериментов, которые позволяют наблюдать явления, устанавливать функциональные зависимости, закреплять физические законы аттестационной проверкой.

При проведении демонстрационных экспериментов важно, чтобы ученикам визуально ничего не мешало за наблюдением процесса и была понятна сама суть проводимой практической работы. Максимальную наглядность можно обеспечить с помощью вертикальной плоскости

Для этого педагогом используются демонстрационные комплекты с удобным креплением. Также возможно применение меловых и маркерных досок, которые выступят в качестве основы для экспериментальной установки.

В ходе физических демонстрационных экспериментов нередко используется цифровая техника:

Веб-камеры с различными функциональными возможностями.
Измерительные приборы с цифровым отсчетом.
Естественно-научные лаборатории, в том числе и в мобильном варианте.

Цифровые лаборатории предназначены для регистрации и отображения полученных результатов на мониторе компьютера или настенном экране при использовании системы с проектором. Приборы с цифровыми датчиками помогают получить более точные измерения при проведении лабораторных работ. Такой метод обучения позволяет быстро проанализировать полученные данные и сделать выводы из эксперимента.

Стоит отметить, что фронтальные лабораторные работы по физике являются неотъемлемой частью учебной программы, поскольку дают ученикам глубокое понимание физических явлений и служат подготовкой к экзаменационной работе. Невозможно предугадать, какого типа оборудование будет применяться на выпускных экзаменах, поэтому главная задача школ — провести подготовку учеников с использованием различных приборов.

Разнообразные формы учебного эксперимента — залог успешного преподавания физики в общеобразовательном учреждении и качественной подготовки учеников к ОГЭ и ЕГЭ. Цифровые инструменты в этом играют большую роль, поскольку способствуют наглядности, точности и информативности проводимых экспериментальных работ.

Применение аккумуляторов

Применение аккумуляторов настолько широко, что даже сейчас, изучая данный урок, вы используете аккумуляторы. Они есть в наших телефонах, компьютерах, планшетах.

В большинстве видов транспорта также задействованы аккумуляторы. Двигатель машины не заведется, если аккумулятор под капотом будет разряжен. Аккумуляторы приводят в движение и строительную технику, и сельскохозяйственную, и даже самолеты. Современные электромобили в самой своей основе имеют мощный аккумулятор.

Аккумуляторы играют большую роль в аварийных ситуациях: они могут поддержать работу других электрических приборов достаточное время для устранения неполадок.

Механические источники

Электрофорная машина – один из механических источников тока (рис. 2), применяемых более столетия.

С помощью этого устройства механическая энергия вращающихся дисков преобразовывается в электрическую энергию. При этом, происходит разделение положительных и отрицательных зарядов.

Рис. 2. Механическую энергию в электрическую можно преобразовать с помощью электрофорной машины

Превращение энергии вращения (механической) в энергию электрического тока происходит в различных генераторах.

В конструкции любого из них присутствуют элементы, создающие магнитное поле в пространстве вокруг проводника.

Например, электрический генератор для велосипеда (рис. 3), включает в себя кольцевой магнит и проволочную обмотку, расположенную рядом с ним.

Рис. 3. Генератор – источник тока для велосипеда

Во время движения велосипеда магнит, расположенный внутри, вращается. Изменяющееся магнитное поле заставляет двигаться электроны по обмотке. Если к ее выводам подключить лампочку, она загорится, так как по цепи потечет электрический ток.

Мускульной силы человека хватает, чтобы зажечь лампочку для карманного фонаря. Однако, ее недостаточно, чтобы вырабатывать больше электроэнергии. Например, чтобы нагреть утюг и одновременно с этим зажечь несколько бытовых ламп накаливания.

Поэтому, для бытовых нужд и нужд промышленности в электрическую энергию превращают энергию сгорающего топлива, а не энергию сокращения мускул.

На тепловых, атомных и гидроэлектростанциях установлены мощные генераторы. Они могут отдавать потребителям токи в тысячи Ампер. А масса некоторых достигает десятков тонн.

На таких электростанциях превращение энергии происходит в несколько этапов. Сначала энергия горящего топлива превращается во внутреннюю энергию горячей воды, а затем — в механическую и, в конечном итоге, в электрическую.

Существуют, так же, устройства, предназначенные для бытового использования. Например, небольшие генераторы, массой в несколько килограммов, оснащенные бензиновым мотором (рис. 4).

Рис. 4. Бытовой электрогенератор с бензиновым двигателем

Они, так же, преобразуют внутреннюю энергию топлива в механическую энергию вращения вала двигателя, который соединяется с генератором. А затем энергия вращения с помощью генератора превращается в электрическую энергию.

Источник: ledsshop.ru