Код презентации скопируйте его
Создание альтернативных источников электрического тока Автор: Гаулика Александр Студент 1 курса ГБОУ СПО «КАТК» группы Э-12 Руководитель: Волегова Наталия Николаевна
Вольтов столб Теория «контаткного электричества» Вольтов столб был создан итальянским ученым А. Вольта в 1799 г. Изучая опыты итальянского анатома Л. Гальвани, обнаружившего сокращение мышц препарированной лягушки при соприкосновении их и вскрытого нерва с двумя разнородными металлами и объяснявшего это явление действием особого, присущего животному организму так называемого «животного» электричества, Вольта пришел к другому выводу. Отвергая идею «животного» электричества, Вольта утверждал, что лягушка в опытах Гальвани «есть чувствительнейший электрометр», а источником электричества является контакт двух разнородных металлов. Эти соображения и были положены Вольта в основу его теории «контактного электричества». Однако многочисленные эксперименты убедили Вольта в том, что простого контакта металлов недостаточно для получения сколько-нибудь заметного тока; выяснилось, что непрерывный электрический ток может возникнуть лишь в замкнутой цепи, составленной из различных проводников: металлов (которые он называл проводниками первого класса) и жидкостей (названных им проводниками второго класса).
Цель работы: создание источников электрического тока из подручных материалов Задачи: Выяснить, что такое «Электрический ток» Изучить процесс получения электрического тока Раскрыть понятие «Источник электрического тока» Ознакомиться с основными видами источников электрического тока, принципами их действия и способами создания
Электрический ток Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц. Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нём электрическое поле. Под действием этого поля заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться в этом проводнике, придут в движение в направлении действия на них электрических сил. Возникает электрический ток. Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо всё это время поддерживать в нём электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создаётся и может длительное время поддерживаться источником электрического тока. Источники тока бывают различные, но во всяком из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Если полюсы источника соединить проводником, то под действием электрического поля свободные заряженные частицы в проводнике начнут двигаться в определённом направлении, возникает электрический ток. В источниках тока в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение механической, внутренней или какой-нибудь другой энергии в электрическую.
Источник 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. ВОЛЬТОВ СТОЛБ
Среди разнообразных конструкций вольтова столба особенного внимания заслуживает гальваническая батарея, построенная в 1802 г. В. В. Петровым. Изучив труды своих предшественников в области электричества, Петров пришел к логичному выводу о том, что более полное и всестороннее изучение явлений электрического тока возможно при наличии крупных гальванических батарей, действия которых будут более интенсивными и легче наблюдаемыми. В то время как распространенные за рубежом гальванические батареи состояли из нескольких десятков или сотен пластин, Петров построил батарею, состоявшую из 4200 медных и цинковых пластин, или 2100 медно-цинковых элементов, соединенных последовательно. Эта батарея располагалась в большом деревянном ящике, разделенном по длине на четыре отделений; для изоляции пластин стенки ящика и разделяющих перегородок были покрыты сургучным лаком. Общая длина батареи составляла 12 м -это был уникальный для своего времени источник электрического тока. Как показали современные эксперименты с моделью батареи Петрова, э. д. с. ее составляла около 1 700 В, а максимальная полезная мощность — 60—85 Вт. Именно благодаря применению источника тока высокого напряжения Петрову в 1802 г. впервые удалось наблюдать явление электрической дуги.
Изготовление модели «Вольтового столба» Вам потребуется: Мультиметр; Два изолированных проводника; Плотное бумажное полотенце; Несколько медных монет одинакового размера (желательно не менее 20 шт.); Фольга; Поваренная соль; Дистиллированная или кипяченая вода; Держатель для монет; Сосуд для получения солевого раствора. Начнем создавать «Вольтов столб». Разрезаем бумажное полотенце и фольгу на равные кусочки, размером чуть превышающимразмер монеты; На дно держателя укрепляем оголенный конец одного из проводников; На него кладем монету; Намонету фольгу; На фольгу смоченную в солевом растворе бумажку; Так укладываем всю стопку; Последний слой – сырая бумажка; На нее крепится второй проводник оголенным концом; Затем свободные концы подсоединяются к измерительному прибору .
Виды источников тока Механические-- механическая энергия преобразуется в электрическую энергию. Тепловые -- внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию. Световые -- энергия света преобразуется в электрическую энергию. Химические--в результате химических реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую.
Результаты экспериментов Данное явление объясняется тем, что растворы минеральных солей, содержащихся в овощах и фруктах, и электроды из разнородных металлов образуют гальванический элемент. Из приведённой таблицы видно, что наибольшая величина электрического тока (2,1 миллиампера) наблюдается в солёном огурце. Это объясняется тем, что в солёном огурце присутствует в большом количестве раствор поваренной соли NaCl, который сам является очень хорошим проводником. Затем, по мере убывания значения силы тока идёт картофель (1,0 миллиампера) и лимон (0,5 миллиампера). Наименование исследуемого продукта Значение силы тока, (мА) цинк-сталь медь-цинк медь-алюмений 1. Лимон 0,38 0,5 0,45 2. Картофель 0,7 1 0,88 3. Огурецсолёный 1,8 2,1 2 4. Огурецсвежий 0,35 0,4 0,3 5. Яблоко 0,17 0,4 0,35 6. Лукрепчатый 0,17 0,3 0,24 7. Свёкла 0,16 0,42 0,4 8. Морковь 0,17 0,24 0,2
Принцип действия лимонной батарейки При контакте с лимонной кислотой, начинаются две химические реакции. Одна - окисление: кислота начинает забирать атомы цинка с поверхности пластинки. Два электрона уходят с каждого атома цинка, придавая атому положительный заряд +2. Другая - восстановление, в ней задействованы положительно заряженные атомы водорода - ионы водорода в лимонной кислоте около пластинки. Ионы принимают электроны, высвобождаемые в ходе окислительной реакции с образованием водорода, который можно увидеть в виде пузырьков около пластинки. Ионы водорода называют окислителями, потому что они отнимают электроны цинка. Обе реакции продолжаются до тех пор, пока цинковый лист находится в лимоне, и на нем остается цинк. Реакция не зависит от присутствия меди или другого вещества. Важно понять, что электроны, испускаемые цинком, принимаются ионами водорода кислоты. Медная пластинка - тоже окислитель. В действительности, она даже больший окислитель, чем ионы водорода в лимонной кислоте. То есть медь может притягивать многие свободные электроны, испускаемые цинком. Когда между электродами устанавливается электрическая связь, то медь притягивает электроны из листа и возвращает их через цепь. Когда в цепи есть светодиод, то электрический ток вызывает его свечение. Напряжение лимонной батарейки вызывается разницей между способностью цинка и меди отдавать электроны. Электрический ток, выдаваемый батарейкой, зависит от количества электронов, спускаемых химической реакцией.
Заключение При производстве источников питания для несложной бытовой техники с низким потреблением энергии, можно использовать предложенные варианты, но экологичнее - фрукты, овощи и отходы от них. Внутри необычных батареек - паста из переработанных бананов, апельсиновых корок и других овощей-фруктов и электроды из цинка и меди. Одновременное действие несколько таких батареек позволяет запустить стенные часы, пользоваться электронной игрой и карманным калькулятором. Такие батареи могут использовать жители сельских районов страны, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки биобатареек. Использованный состав батареек не загрязняет окружающую среду, как гальванические (химические) элементы, и не требует отдельной утилизации в отведенных местах.