Электричество - друг или враг?

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Гимназия №16 Тракторозаводского района Волгограда»

Исследовательская работа на тему:

«Электричество – друг или враг?»

Автор: Копчук Александр,

2г класс

Руководитель: Золотова-Кручанова Инна Леонидовна,

учитель начальных классов

Волгоград, 2024 г

Оглавление

Введение.

Однажды вечером мы собирались ложиться спать. Как вдруг везде выключился свет. Погас телевизор, выключился компьютер и у мамы перестал работать утюг. Родители вызвали электрика, он ходил на площадку, смотрел щиток у нас дома, что-то подкрутил и появился свет. Мне стало интересно: а откуда берется электричество у нас дом? На мой вопрос мама с папой ответили: “Электричество берется из розетки!”. Но я захотел получить более полный и развернутый ответ.

Актуальность работы заключается в том, что жизнь с 21 веке невозможна без электричества. Каждый завод, освещение квартир и улиц, работа оборудования в больницах и заводах - все это и многое другое зависит от наличия электричества. Оно приносит много пользы человеку. Но если с ним неправильно обращаться, оно может быть опасным.

Цель: узнать как можно больше о роли электричества в жизни человека. Что это: друг или враг?

Задачи:

- собрать информацию о том, какое бывает электричество и как оно появилось

- узнать, как электричество попадает в наш дом;

- познакомиться с понятием статическое электричество на основе опыта;

- узнать правила безопасного обращения с электроприборами.

Объект исследования: электричество.

Предмет исследования: влияние электричества на окружающий мир.

Гипотеза: если без электричества невозможна жизнь современного человека, значит оно - друг человека.

Методы исследования:

1) Изучение литературы.

2) Наблюдение.

3) Опыт.

4) Анализ полученных данных.

5) Вывод.

Теоретическая часть

Что такое электричество.

Электричество - то, что всегда было рядом. В Древней Греции люди сделали интересное наблюдение: когда потрешь янтарь о шерсть, то камень начинает притягивать к себе небольшие предметы. Например, крупинки соли. На языке древних греков янтарь назывался “электроном”. Отсюда и пошло название: “электричество”. После этого несколько сотен лет самые умные люди планеты трудились, пытаясь понять суть электричества. Бенджамин Франклин, Алессандро Вольта, Андре-Мари Ампер, Никола Тесла - все эти ученые шаг за шагом вносили свой вклад в изучение этого явления.

Ученый выяснили, что окружающие предметы состоят из невидимых атомов, атомы в свою очередь состоят из частиц, которые могут переносить электрический заряд. Заряд может быть либо положительным, либо отрицательным. Частицы с одинаковым зарядом отталкиваются, а с разным-притягиваются. Когда заряженная частица приходит в движение мы получаем электроэнергию, которая используется повсеместно.

Электричество в природе.

Один из самых ярких примеров электричества в природе – молния. Что это такое? Частички воды в облаках сталкиваются друг с другом и приобретают либо положительный, либо отрицательный заряд. Затем более легкие положительные частицы оказываются наверху, а тяжелые отрицательные перемещаются вниз. А когда два схожих облака оказываются поблизости, но на разной высоте, положительные заряды одного начинают притягивать отрицательные частицы второго – так возникает молния. Этот же процесс происходит между облаками и поверхностью земли.

У морских обитателей - рыб, скатов, угрей - есть специальные органы. Создавая заряды, животные обороняются от более сильных хищников и оглушают своих жертв. Величина такого разряда может быть как слабой, так и смертельно опасной даже для человека! Например, южноамериканский электрический угорь может генерировать разряд до 500 вольт.

Электричество проявляется в нервной системе живых организмов, в том числе и человека. Известно, что нервный импульс с невероятной скоростью передает сведения от одной клетки к другой, давая возможность моментально реагировать на внешние и внутренние раздражители, а также управлять своими движениями и мыслить. Если вы случайно коснетесь пальцем горячего чайника, то в ту же секунду уберете руку назад. Представьте, за это время нервный импульс от раздражителя достиг мозга, получил команду и уже вернулся обратно!

Откуда берется электрический ток?

Чтобы гаджет или любой электроприбор заработал, нужно вставить вилку в розетку или нажать выключатель. Что же происходит в этот момент? Электрическая цепь замыкается, а заряд получает импульс для движения. Им может стать, например, нагревательный элемент утюга или аккумулятор мобильного телефона. В таком случае легко подумать, что источником энергии для приборов стала розетка, ведь именно в нее мы включили гаджет. Но на самом деле питанием для них стал ток. Как он попал в розетку и что из себя представляет?

Электричество, которое идет по проводам к нам в дома, вырабатывается генераторами на специальных станциях. Там каждый из них соединён с постоянно вращающейся турбиной. Она постоянно крутится, используя разные источники энергии. Какие это могут быть станции? У нас в Волгограде работает Волжская ГЭС. Волжская ГЭС — гидроэлектростанция на реке Волге, расположенная между городами Волгоградом и Волжским. Крупнейшая гидроэлектростанция в Европе, в 1960—1963 годах была крупнейшей ГЭС в мире. Входит в Волжско-Камский каскад ГЭС, являясь его нижней ступенью. Волжская ГЭС играет важную роль в обеспечении надежности работы Единой энергосистемы России, а также обеспечивает крупнотоннажное судоходство, водоснабжение, орошение засушливых земель.

Станция стала основой нового территориально-производственного комплекса, большая часть предприятий которого располагается в городе Волжском, выросшем из посёлка гидростроителей ГЭС. Одновременно возведение станции и Волжско-Камского каскада в целом привело к ряду неблагоприятных социальных и экологических последствий —затоплению земель и переселению людей, перекрытию нерестовых путей ценных пород рыб, изменению водного режима Волго-Ахтубинской поймы.

Как электрический ток поступает в дома?

Мы уже знаем, что электричество люди получают благодаря электростанциям, на которых есть генераторы. Это большие машины, работающие от различных источников энергии.

Такие аппараты при помощи огромного магнита производят поток зарядов (ток), который движется по проводам на огромные расстояния. Обработать столько энергии и удержать её помогает трансформатор. Это специальное устройство, которое повышает и понижает напряжение. С его помощью ток по кабелям движется к месту назначения.

Прежде чем попасть в дома и отдельные квартиры, электричество вновь проходит через трансформатор. И вот ток “бежит” по проводам к необходимым приборам и предметам!

Как электричество заставляет работать электроприборы?

Теперь нам понятно, откуда берется электричество. Но как оно заставляет работать приборы? Для примера возьмём обычную лампочку и вновь вспомним про мельчайшие частицы.

Двигаясь по лампе, частицы тока с огромной скоростью наталкиваются на атомы металла, из которого состоит спираль. Атомы начинают раскачиваться, а их температура – подниматься. Электрический ток нагревает спираль до 3000 градусов, так появляется свет. Здесь важен материал спирали (проводника), он не должен плавиться из-за высокой температуры.

В современной технике (мобильных телефонах, компьютерах, телевизорах, микроволновых печах и др.) используют более сложные схемы, но общий принцип тот же – быстрый поток частиц нагревает атомы проводников, выделяется энергия, которая запускает в работу приборы.

Статическое электричество

Каждый из нас сталкивался с этим явлением в быту, расчесывая волосы, гладя животное, прикасаясь к металлическому предмету, снимая через голову свитер. Говоря: «бьет током», одергивая руку, испытывая некомфортные ощущения - мы имеем ввиду проявление статического электричества.

Чаще всего статическое электричество возникает при контакте между двумя материалами (намотка, размотка, трение.) и их отделением друг от друга. Обязательным условием для возникновения статического электрополя является наличие магнитных полей. Сам по себе разряд статического напряжения большого вреда не нанесет человеку, так как он невелик.

Влияние статики на человека до конца не исследовано. Но доказан факт, что долговременное нахождение в поле статического заряда вредно. Длительный контакт человека со статикой может стать причиной:

функциональных нарушений в центральной нервной системе, что вызывает головные боли,

спазмы сосудов, повышение артериального давления;

чрезмерной эмоциональной возбудимости и раздражительности;

нарушения аппетита и сна;

возникновения различных фобий (страхов, нервных расстройств).

Чтобы избежать негативного воздействия статики, необходимо в первую очередь заземлять все бытовое оборудование. Помогут бытовые увлажнители воздуха и множество комнатных растений. Обязательны регулярная влажная уборка и проветривание помещений.

Правила безопасного обращения с электричеством для детей

Электричество – это прекрасное достижение науки! Благодаря ему жизнь людей стала более насыщенной, комфортной и полной возможностей. Но при этом ток может быть очень опасность, ведь в считанные минуты он может навредить человеку.

Поэтому с электричеством нужно быть очень осторожными, особенно детям, ведь малыши не понимают всех опасностей. В первую очередь это относится к розеткам! Они должны быть оснащены специальными заглушками. Не оставляйте маленьких непосед рядом с ними и другими приборами без присмотра взрослых.

С более взрослыми детьми обязательно проведите беседу и объясните главные запреты. Итак, нельзя:

трогать электрические приборы мокрыми руками;

класть или вешать посторонние предметы на провод гаджетов;

закручивать кабели в узлы, пережимая их;

использовать поврежденные провода;

использовать приборы рядом с источниками тепла: батареями, плитами и т.д.;

включать несколько мощных устройств одновременно в одну розетку. Покажите, что с чем можно включать, а что не стоит;

тянуть за шнур, выключая гаджет. Держаться нужно всегда за вилку.

Чтобы избежать последствий в форс-мажорных ситуациях, когда, например, идет дым от кабеля или прибора, чувствуется запах гари, покажите сыну или дочери, где находится щиток и как его выключить. В таких случаях надо срочно оповестить взрослых и не предпринимать других самостоятельных шагов.

Практическая часть

2.1. Эксперимент № 1: понятие об электрических зарядах.

Цель: показать, что в результате контакта между двумя различными

предметами возможно разделение электрических разрядов.

Оборудование:

1. Воздушный шарик.

2. Моя голова.

Надуем воздушный шарик. Потрем шарик и попробуем дотронуться шариком до волос на голове. Получился настоящий фокус! Шарик начинает прилипать не только к волосам, но буквально ко всем предметам в комнате: к шкафу, к стенке. Почему?

Это объясняется тем, что все предметы имеют определенный электрический заряд. Но есть предметы, например - волосы, которые очень легко теряют свои электроны. В результате контакта между шариком и волосами происходит разделение электрических разрядов. Часть электронов с волос перейдет на шарик, и он приобретет отрицательный статический заряд. Когда мы приближаем отрицательно заряженный шарик к некоторым нейтральным предметам, электроны в этих предметах начинают отталкиваться от электронов шарика и перемещаться на противоположную сторону предмета. Таким образом, верхняя сторона предмета, обращенная к шарику, становится заряженной положительно, и шарик начнет притягивать предмет к себе. Но если подождать подольше, электроны начнут переходить с шарика на предмет. Таким образом, через некоторое время шарик и притягиваемые им предметы снова станут

нейтральными и перестанут притягиваться друг к другу. Шарик упадет.

Вывод: в результате контакта между двумя различными предметами возможно разделение электрических разрядов.

2.2. Эксперимент № 2: батарейка из лимона.

Цель: сделать батарейку из обыкновенного лимона.

Оборудование:

1. Лимон

2. Медные пластины.

3. Оцинкованные гвозди

4. Лампочка от карманного фонарика

5. Пластилин

6. Провод

Разрезаем лимон на 4 дольки. Вставляем в каждую дольку по одной медной пластине и одному оцинкованному гвоздику. К медной пластине и гвоздику присоединяем недлинные провода. Почти все готово! Осталось к торчащим концам соединительного провода аккуратно прикрепить светодиод. У меня маленькая лампочка загорелась. Мы добыли электричество из лимона!

Цинк и медь, из которых изготовлены взятые проводники, при контакте с лимонной кислотой запускают химическую реакцию. В итоге медный проводник становится положительно заряженным, а цинковый или металлический — отрицательно.

После этого мы соединили заряженные проволоку и болтик проводом, создав замкнутую сеть, в которой и образовался электрический ток. В результате получилась батарейка со слабым зарядом. Работала лимонная батарейка у меня 12 часов, пока длилась химическая реакция.

Вывод: можно сделать электричество из лимона и превратить его в настоящую батарейку.

Заключение

Я узнал больше об электричестве, о его роли в жизни человека. Познакомился со статическим (безопасным) электричеством. Узнав свойства электричества, углубил знания о технике безопасности при обращении с электроприборами.

Мне понравилось проводить опыты, эксперименты с электричеством, искать ответы на вопросы. Моя гипотеза не подтвердилась, я понял, что электричество и дру, и враг человека.

Электрическая энергия сопровождает нас по жизни. Она способна дать нам свет, тепло, связь и даже обеспечить возможность передвижения. Электрические приборы и оборудование мы используем практически на каждом шагу. Возможности электрической энергии безграничны. Поэтому не удивительно, что в свое время ученые применяли к ней название «живая сила». Мир все время находит все новые сферы ее применения, улучшая свою жизнь и делая ее более комфортной. Поэтому разбираться в электричестве всегда будет актуально.

Конечно же, электричество — важное и незаменимое изобретение для всего человечества. С его помощью люди:

сделали и ежедневно делают уйму открытий;

лечат смертельные в прошлом болезни;

ездят на электротранспорте, не загрязняя окружающую среду выхлопными газами;

могут путешествовать по миру, узнавать и видеть достопримечательности, не выходя из дома!

Всей пользы электричества просто не описать! Но при всем этом ток может быть и опасным и в долю секунды забрать жизнь любого живого существа.

Кстати, любопытный факт. Птицы, которые сидят на высоковольтных проводах, не получают разряда из-за того, что принимают такое же напряжение, как и в самом кабеле. Дело в том, что они сидят только на одной фазе, но если вдруг хвостом или другой частью тела птица коснется земли, столба или другого провода, то ток сразу же ее ударит.

Список литературы:

Воллиман Д., Ньюман Б. Профессор Астрокот и его приключения в мире физики.

Грэхэм И. Зачем нам нужно электричество?

Ивич А. Приключения изобретений.

Коул Дж. Волшебный школьный автобус. Экскурсия в электрические поля.

Малов В. Что такое электричество?

Наварро П., Хименес А. Тайны электричества и магнетизма. Простые и наглядные опыты для детей и взрослых.

Проневский А. Удивительные опыты с электричеством и магнитами.

Шуль К. Потрясающие инженерные проекты для детей: более 50 захватывающих опытов и экспериментов.