Проектная работа "Виды электрических разрядов. Электрические разряды на службе человека"

Министерство образования Калининградской области

государственное автономное учреждение

Калининградской области

профессиональная образовательная организация

«Колледж сервиса и туризма»

Индивидуальный проект

Виды электрических разрядов.

Электрические разряды на службе человека

Автор проекта: Терентьева А.Е.,

Руководитель: Литвиненко И.В.,

преподаватель физики

Калининград

Содержание

Введение …………………………………………………………….....................................................………….. 2

Глава I. Теоретическая часть исследования по теме: «Виды электрических разрядов. Электрические разряды на службе человека»

1.1 Что такое электрический разряд? ............................................................................4

1.2 История возникновения электричества……………………......................................………………4

1.3 Виды электрических разрядов…………………………………........................................……….…..5

1.4 Условия возникновения разрядов…………………………......................................................7

1.5 Электрические разряды на службе человека……………………..............................……........7

Введение

Актуальность

Любая творческая работа позволяет расширять границы своих познаний, совершенствовать навыки и умения, что весьма актуально, для современного студента. Хочется окунуться в мир непознанного, проявить себя, проверить свои способности, эта тема как раз и даёт такую возможность. Я полагаю, что эта тема интересна всем.

Цель работы

Собрать лейденскую банку и получить электрический разряд.

Предмет исследования: лейденская банка.

Объект исследования: электрические разряды.

Гипотеза

Нам удастся получить электрические разряды.

Новизна

Мне никогда не приходилось получать электрические разряды и заниматься сборкой электрического прибора - лейденской банки.

Задачи

1. Изучить литературные и электронные источники по данной теме.

2. Исследовать историю возникновения электрических разрядов.

3. Выяснить виды электрических разрядов.

4. Определить условия возникновения разрядов.

5. Создать прибор для получения электрических разрядов – лейденскую банку.

6. Выяснить области применения электричества человеком.

Глава I. Теоретическая часть исследования по теме: «Виды электрических разрядов. Электричество на службе человека»

Что такое электрический разряд

Электрический разряд - процесс протекания электрического тока, связанный со значительным увеличением электропроводимости среды  относительно  его нормального  состояния.

Увеличение электропроводности обеспечивается наличием дополнительных свободных носителей заряда

История возникновения электричества

История электричества, с чего же она началась? Я думаю, на этот вопрос вряд ли кто даст точный, исчерпывающий ответ. Но все же попробуем разобраться.

Явления, связанные с электричеством, были замечены в древнем Китае, Индии и древней Греции за несколько столетий до начала нашей эры. Около 600 года до н.э., как гласят сохранившиеся предания, древнегреческому философу Фалесу Милетскому было известно свойство янтаря, натертого об шерсть, притягивать легкие предметы. Кстати, словом “электрон” древние греки называли янтарь. От него же пошло и слово “электричество”. Но греки всего лишь наблюдали явления электричества, но не могли объяснить.

Лишь в 1600 году  придворный врач английской королевы Елизаветы Уильям Гилберт с помощью своего электроскопа доказал, что способность притягивать легкие тела имеет не только натертый янтарь, но и другие минералы: алмаз, сапфир, опал, аметист и др. В этом же году он издает труд “О магните и магнитных телах”, где изложил целый свод знаний о магнетизме и электричестве.

Электричество развивалось еще на протяжении 197 лет (с 1650 до 1847гг). И только в 1878 году улицы Парижа осветили дуговые лампы Павла Николаевича Яблочкова. Появляются первые электростанции. Не так давно кажущееся чем-то невероятным и фантастическим, электричество становиться привычным и незаменимым помощником человечества.

1.3 Виды разрядов

Статические разряды

Статическое электричество – общеизвестное природное явление, с которым сталкивается всякий, кто, например, прикасается к дверной ручке после прогулки по ковру.

Возникающий при этом электрический разряд сам по себе безопасен, хотя от неожиданности человек может совершить непредсказуемые действия.

Возникновение статического электричества; электрический разряд:

Статическое электричество возникает всюду, где происходит движение твердых изоляторов или жидкостей – точнее, в момент их разделения.

Напряжение разряда зависит от влажности. В сухом воздухе разряд бывает сильнее, чем во влажном. Электронные компоненты крайне чувствительны к таким разрядам. Даже разряд менее 30В может вывести их из строя или привести к неправильному срабатыванию. Это может стать причиной необоснованного риска и непредсказуемых результатов. Вот почему электронные компоненты почти всегда оснащаются защитой.

Динамическое электричество.

Под динамическим электричеством имеется в виду электрический ток, обычно производимый электростанциями и поступающий по проводам. Он проявляется как напряжение на контактах. Статическое же электричество не подпитывается каким-либо источником напряжения. Оно выступает как своего рода разовое явление, которое не может повториться немедленно и требует времени для накопления перед новым разрядом.

Атмосферные разряды.

Гроза – электрическое атмосферное явление, при котором в мощных кучево-дождевых облаках или между облаками и земной поверхностью возникают многократные электрические разряды (молнии), сопровождающиеся громом. Грозам обычно сопутствуют шквалистые ветры, ливневые осадки, нередко с градом.

Электрические явления в атмосфере: ионизация воздуха, электрическое поле атмосферы, электрические заряды облаков и осадков, электрические токи вызывают разряды в атмосфере. Такие разряды называют атмосферными.

Такие разряды становятся одной из проблем безопасности полетов самолетов, с которой приходится сталкиваться экипажам воздушных судов, оборудованных системой дистанционного управления.

Электрический разряд в газах (газовый разряд).

Особенность газов состоит в том, что электрический разряд в газах сам создает в них носителей заряда – свободные электроны и ионы и обусловливает их концентрацию и распределение в объеме газа. В зависимости от давления, рода газа, процессов на электродах и др. возникают различные типы разрядов: тихий, тлеющий, дуговой, искровой, коронный, кистевой.

1.4 Условия возникновения разрядов

Электрическим током называют направленное движение заряженных частиц.

Для возникновения и существования электрического тока необходимы:

• наличие свободных заряженных частиц — носителей тока;

• наличие электрического поля, действие которого создает и поддерживает направленное движение свободных заряженных частиц.

За создание электрического поля «отвечают» источника тока.

Источники электрического тока — устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую энергию.

В источниках электрического тока выполняется работа по разделению электрических зарядов, в результате чего на одном полюсе источника накапливается положительный заряд, а на другом — отрицательный. Примером источников тока могут служить аккумуляторы и гальванические элементы.

1.5 Электрические разряды на службе человека

Электрический ракетный двигатель- двигатель, в котором в качестве источника энергии для создания тяги используется электрическая энергия бытовой энергоустановки космического летательного аппарата. Применяется для коррекции траектории и ориентации космических аппаратов. Электрические ракетные двигатели разделяются на электротермические, электростатические и электромагнитные.

С электроразрядными процессами мы постоянно сталкиваемся и в медицине (электрофорез, химиотерапия и т.д.). Лампа Чижевского, например, в результате высоковольтного разряда образует отрицательно заряженные ионы воздуха, способные улучшать самочувствие, быстрое выздоровление, укреплять иммунную систему человека.

Выводы по теоретической части исследования

В процессе проделанной работы нами были изучены литературные и электронные источники по данной теме. Была исследована история возникновения электрических разрядов. Было выяснено, что электричество развивалось на протяжении почти 200 лет! Также нами были определены основные элементы, входящие в лейденскую банку.

Глава II. Практическая часть исследования по теме: «Виды электрических разрядов. Электрические разряды на службе человека»

2.1. История изобретения Лейденской банки.

После того, как было установлено разделение тел на проводники и непроводники, а опыты с электростатическими машинами получили широчайшее распространение, совершенно естественной была попытка «накопить» электрические заряды в каком-то стеклянном сосуде, который мог их сохранить. Среди многих физиков, занявшихся подобными экспериментами, наибольшую известность получил голландский профессор из г. Лейдена Мусхенбрук (1692—1761 гг.).

Зная, что стекло не проводит электричества, он (в 1745 г.) взял стеклянную банку (колбу), наполненную водой, опустил в нее медную проволоку, висевшую на кондукторе электрической машины, и, взяв банку в правую руку, попросил своего помощника вращать шар машины. При этом он правильно предположил, что заряды, поступавшие с кондуктора, будут накапливаться в стеклянной банке.

После того как, по его мнению, в банке накопилось достаточное количество зарядов, он решил левой рукой отсоединить медную проволоку. При этом он ощутил сильный удар, ему показалось, что «пришел конец». В письме Реомюру в Париж (в 1746 г.) он писал, что этот «новый и страшный опыт советую самим никак не повторять» и что «даже ради короны Франции он не согласится подвергнуться столь ужасному сотрясению».

Так была изобретена лейденская банка (по имени г. Лейдена), а вскоре и первый простейший конденсатор, одно из распространеннейших электротехнических устройств.

2.2. Сборка прибора.

Приступаю к сборке прибора – лейденская банка.

Чтобы обклеить банку пришлось постараться!

Финишная прямая.

Все собрано. Проверяем работу прибора.

Все отлично работает.

Выводы по практической части исследования

В процессе работы была собран прибор - лейденская банка и проверена ее работоспособность. Мне очень понравилось собирать такой прибор и проводить эксперимент. Не обошлось и без трудностей при сборке лейденской банки: при обклейке фольга часто рвалась, также я забыла закрепить проводник внутри банки. Нам удалось устранить проблемы. Мы собрали прибор для накопления электрических зарядов и проверили его работу. Все отлично работает.

Заключение

В ходе работы мне удалось собрать прибор – лейденская банка и проверить ее работу. Во время работы я получила незабываемые эмоции и ценный опыт, так как раньше подобным делом мне заниматься не приходилось. Мы выполнили поставленную задачу и ответили на все вопросы. Таким образом, мы убедились в работе лейденской банки.

Меня заинтересовала данная тема, и в следующем году я хотела бы

попробовать собрать другой прибор (например – когерер).

Список использованных источников и литературы

1. https://kartaslov.ru

2. https://baribar.kz/student

3. Учебник по физике 10 класс Мякишев Г. Я. раздел «Электрический ток в различных средах»

4. https://www.youtube.com/watch?v=fNDiUNyhDNw

5. https://www.docsity.com

Виды электрических разрядов
PPTX / 7.04 Мб