Исследовательская работа «Изготовление электрического прибора «Безопасность своего дома»

АННОТАЦИЯ

В своей работе автор излагает, кто открыл электричество, как его получают, как оно передается приборам. В практической части представляет этапы работы и результаты изготовления электрического прибора, созданного для безопасности дома.

Цель работы: исследование возможностей электричества и его роли в жизни человека.

Задачи исследования:

-Изучить информацию об электричестве.

-Получить знания о пользе электричества.

-Изобрести собственный электрический прибор.

Объект исследования: электричество

Предмет исследования: использование электричества для изготовления электрического прибора

Гипотеза: я предположил, что можно самому изобрести электрический прибор.

Методы исследования: изучение специальной литературы, просмотр видеороликов; проведение наблюдений и экспериментов; анализ полученных данных.

Тип проекта: исследовательский, средней продолжительности.

Ожидаемый результат в рамках исследовательского проекта:

-Я больше узнаю о природном электричестве.

-Попробую сам создать электрический прибор, соблюдая технику безопасности.

-Познакомлю одноклассников с историй возникновения электричества, раскрою возможности создания электрического прибора.

Направление: Инженерные и точные науки (техника и инженерное дело)

СТАТЬЯ

Введение

Мой папа работает электриком, и он знает об электричестве практически все. Я решил не отставать от папы и узнать как можно больше информации об электричестве: кто открыл электричество, как его получают, как оно передается приборам и можно ли самому изготовить электрический прибор.

1. Теоретическая часть
   1. История открытия электричества.

Изучив литературу и различные интернет-источники, я собрал информацию об истории открытия электричества. Вот что я узнал. На протяжении многих веков люди не подозревали о существовании электричества. А молния воспринималась как проявление необъяснимых божественных сил. Фалес, философ и математик из древнегреческого города Милета, в 600 г. до нашей эры опытным путем установил, что янтарь при натирании мехом животных притягивает к себе разные легкие предметы. Почему возникает это явление, греки объяснить не могли. Английский придворный врач Елизаветы I и по совместительству ученый-физик Уильям Гилберт ввел в широкое обращение термин “электричество” в 1600 г. Этим термином ученый описывал силу, создаваемую разными веществами при трении друг о друга. Первые шаги к пониманию природы электричества были сделаны в середине XVIII века, когда французский физик Кулон открыл закон о взаимодействии электрических зарядов. В конце XVIII века итальянский физик Алессандро Вольта создал первый источник тока и дал физикам возможность проводить опыты с электрическим током. Единица измерения силы тока — Ампер, получила своё название в честь французского ученого, который первым исследовал свойства тока. Имя ученого-физика – Андре Ампер.

1. 2. Как  электричество поступает в лампочку и другие приборы.

Сейчас мы не можем представить свою жизнь без электричества.  Оно помогает нам во всём. Утром мы включаем свет, электрический чайник, ставим подогревать пищу в микроволновую печь, учимся в школе, где тепло и светло. И везде «работает» электричество. Но при несоблюдении техники безопасности электричество может стать и врагом человека, ведь электрический ток, как волшебника-невидимку, нельзя рассмотреть, учуять его по запаху. Определить наличие или отсутствие тока можно только, используя приборы, измерительную аппаратуру.

Бытовые электроприборы облегчают труд людей, сокращают время на выполнение домашних работ. При обращении с ними нужно строго выполнять правила безопасности. Нарушение этих правил может стать причиной несчастных случаев.

А как электричество поступает в лампочку и другие бытовые приборы?

Все, что нас окружает, состоит из атомов - частиц настолько малых, что разглядеть их можно только с помощью особого типа микроскопа. Но сами атомы состоят из еще меньших частиц - протонов, нейтронов и электронов.

Протоны и нейтроны образуют ядро атома (его центр), а электроны вращаются вокруг этого ядра, как планеты вокруг Солнца. Протоны и электроны несут электрические заряды, протоны имеют положительный заряд, а электроны - отрицательный. Именно поэтому электроны удерживаются в атоме: положительный и отрицательный заряды притягивают друг друга подобно разноименным полюсам магнитов.

Присоединив к лампочке батарейку, вы подали на нить лампочки напряжение. Это напряжение, измеряемое в вольтах, толкает электроны в одном направлении, заставляет их двигаться по нити. Чем оно выше, тем больше электронов будет передвигаться по нити. Электрический ток подобен этому течению: если говорят "сильный ток", это значит, что по проволоке протекает много электронов.

Когда мы присоединяем лампочку к батарейке, создаем то, что называется электрической цепью. Цепь - это путь, по которому ток может течь от плюса батарейки к минусу. Чтобы батарейка могла заставить электроны двигаться, цепь между ее выводами не должна иметь разрывов, т. е. должна быть замкнутой. Чтобы электричество могло работать, всегда необходимы замкнутые цепи.

Чтобы зажечь в комнате свет, надо включить выключатель. Он составляет часть замкнутой цепи, раз по лампе проходит ток. Когда выключатель размыкают, ток через лампу прерывается, и лампа гаснет. По такому же принципу работают все электрические приборы. Цепь замкнули- прибор включился, разомкнули- выключился.

Таким образом электричество приходит в наш дом. В наше время получают электричество на теплоэлектростанцях, атомных электростанциях, гидроэлектростанциях. Оно может возникать из солнечной энергии, падающей воды, специальных устройств - генераторов, либо получаться при возникновении какой-либо химической реакции.

2. Практическая часть.
   1. Проводники электричества. Проведение опытов и наблюдений.

Вещества, по которым передаются электрические заряды, называют проводниками электричества. Хорошие проводники электричества — металлы, почва, растворы солей, кислот или щелочей в воде, графит. Тело человека также проводит электричество. Вещества, по которым заряды не передаются, называют непроводниками или изоляторами. К хорошим изоляторам относятся фарфор, резина, различные пластмассы.

ВИДЕО

https://youtu.be/h6tPhBIw86M

Опытным путем я решил наглядно убедиться, какие предметы проводят электрический ток, а какие нет. Для проведения данных экспериментов я собрал простую электрическую цепь из батарейки, проводов и лампочки. Взял пластмассовую ложку, кусок древесины, металлическую монетку и питьевую воду.

Сначала я присоединил контакт одного конца провода к пластмассовой ложке, затем к куску древесины. Лампочка не загоралась. Делаю вывод; пластмасса и древесина не проводят электрический ток. Подобный эксперимент я провел с металлической монеткой - лампочка загорелась. Делаю вывод: металл хорошо проводит электрический ток. То же самое проделал с водой: опустил провода в чистую воду, лампочка загорелась тускло. Добавил в воду соль, тщательно перемешал. Замкнул цепь, лампочка загорелась ярко. Значит, чистая вода не проводит ток, а соленая вода является проводником электричества.

2. 2. Изготовление электрического прибора

Просматривая различные познавательные видео об электричестве, я узнал, что можно самому создать прибор, который обеспечит безопасность в доме в отсутствии хозяев.

Для изготовления прибора мне понадобились: корпус датчика, лампочка, реле, провода и металлическая монетка. Сначала мы с папой соединили все элементы. Электронная часть находится в корпусе, в который вмонтировали лампочку. Датчик, который будет контактировать с металлической монетой через воздушный промежуток, в корпус прибора не помещаем. Металлическая монетка является соединяющим контактом, но при этом имеет воздушный промежуток между датчиком. На этом основан принцип действия нашего прибора. Поэтому, когда мы подносим металлическую монетку к датчику на небольшое расстояние, лампочка загорается, это происходит из-за замыкания электрической цепи через воздушный промежуток.

Собранный прибор я бы назвал «Безопасность своего дома». Работу этого прибора я определил в двух случаях, когда дома никого нет:

1. Данный прибор можно установить в водопроводную сеть путем установки датчика в дверной замок и использовать вместо лампочки электроклапан закрытия воды. При уходе из дома дверь закрывается на замок и одновременно закрывается клапан на подачу воду, тем самым предотвращается случайное затопление помещения в результате порыва какого-нибудь шланга.

2. Данный прибор можно установить в электрический щит, датчик также устанавливается в дверной замок, при уходе из дома дверь закрывается на замок и одновременно отключается электричество в доме. За исключением приборов, которым нужна постоянная работа (холодильник). Тем самым предотвращается короткое замыкание включенных в розетку приборов, в результате которых может быть пожар.

3.           Заключение.

В ходе проведения исследовательской работы я узнал историю создания электричества, о его роли в жизни человека. Проведя опыты узнал, какие вещества являются хорошими проводниками электричества, а какие нет. В ходе практической работы я создал электрический прибор, который может предотвратить пожар или затопление в доме.

Я сделал вывод, что рядом с нами столько неизвестных явлений! Я многое не знаю и не могу пока объяснить. Но думаю, что продолжу исследования по теме «Электричество».

Список используемых источников.

1. Е.П. Левитан, Т.А. Никифорова Занимательная физика. Детская энциклопедия.

2. К.Роджерс, Ф. Кларк. Изучаем физику. Свет. Звук. Электричество. ООО Издательство «Росмэн - Пресс» г. Москва, 2002г.

3. Т.Ю. Покидаева. Новая детская энциклопедия. ООО «Издательская Группа «Азбука».

Интернет-источники:

https://latinkvartal.ru/opyty-s-elektrichestvom-dlya-detei-ohrannaya-signalizaciya-svoimi-rukami.html

https://pochemu4ka.ru/load/detskie_issledovatelskie_proekty/estestvoznanie/nauchno_issledovatelskij_proekt_ego_velichestvo_ehlektrichestvo/483-1-0-12834

Картинки:

https://energoput.ru/wp-content/uploads/2011/09/Старые-ЛЭП.png

https://catherineasquithgallery.com/uploads/posts/2021-03/1614588303_55-p-ideya-na-belom-fone-58.png

​​​​​​​