Детям об электричестве

Электричество очень важное явление для всех людей. Без него мы бы никогда не смогли включить телевизор или компьютер, приготовить вкусную еду или сделать ремонт в квартире. На самом деле в проводах происходит много всего интересного. Люди не могут увидеть своими глазами всего волшебства, но на самом деле внутри проводов живут крохотные человечки, называющие себя электронами. Это веселый народ, живущий очень дружно. Они постоянно держатся за руки и находятся в движении. И от их веселых хороводов вся техника в доме оживает и начинает работать.

Почему работает наша техника в доме

Электроны – это неутомимые помощники. Но их основная сила не в работе, а в веселье. Они постоянно движутся, играют между собой, танцуют и бегают. Это они крутят двигатели стиральных машин, и разогревают фен. Они разжигают лампочки у нас под потолком когда веселятся и играют между собой. Это их потоки добра и улыбок спускаются сверху в нашу комнату и делают её светлее.

Откуда берутся электроны

Они появляются в специальных местах, называемых электростанциям. Их нам дарит сама природа. Когда в печах сжигают угли, пропускают через турбины потоки воды или используют газ, идущий из-под земли, то появляется большое количество электронов. Но они до такой степени энергичные, что их сразу же отправляют в путешествие по проводам, чтобы они не наделали большой беды. Они расходятся по электрическим сетям всей страны, на заводы, фабрики, освещают улицы и комнаты в наших домах. Существуют специальные домики, где они могут жить очень долго, а человек выпускает их оттуда тогда, когда захочет. Это жилище для электронов называется аккумуляторами. Они накапливаются там и остаются до тех пор, пока к их домику не будет подключен электрический прибор. На радостях маленькие человечки сразу же запускают его и заставляют работать. Но больше всего электронов возникает в атомных станциях.

Опасные и полезные провода

Для того чтобы управлять непокорными человечками, люди создали для них провода и закрыли их в специальную оболочку. Прямое касание их маленьких ручек к нашим рукам слишком опасно для здоровья, поэтому электрики работают только в резиновых перчатках. А ещё электроны до такой степени любят купаться, что когда на провода попадает вода, то они сразу же бегут резвиться в волнах. Поэтому если на электрические приборы промокают, нельзя трогать их руками. Они не любят, когда люди их трогают, поэтому больно бьют своими маленькими ручками и сильно кусают. Это больно и неприятно, а также очень опасно, потому что нам может быть от этого очень плохо. Играть с ними не получится, но зато можно позволить им работать на пользу людям.

Существа волшебные и полезные

Нужно уметь дружить с маленьким народом, обитающим в нашем доме. Если не уметь с ним обращаться, то тогда можно навредить всему дому. Никогда не пытайтесь притронуться к ним. Нельзя совать пальцы в розетку, брать проводку мокрыми руками или ремонтировать электроприборы, не отключенные от сети. Есть специальные мастера, которых называют электриками. В специальных школах их обучают, как безопасно общаться с электронами и умеют это делать лучше всех. Если с электричеством возникают неполадки, необходимо обязательно вызвать электрика и не пытаться лезть самостоятельно.

Три провода и три народа

В стенке к каждой розетке идёт целых три провода. Каждый из них является отдельной страной, в которой живут разные человечки. Электроны живут в стране Фаза, они очень активные и поэтому их поселили отдельно от более спокойного народа в стране Ноль. Но если эти два провода соединить, то обязательно будет много шума и искр, потому что жители Нуля и Фазы начинают сильно ссориться. Это сильно мешает стране Заземления, которая находится в третьем проводе. Они постоянно разнимают драку и не дают ссориться соседям. Если некому будет разнимать эту ссору, то тогда жители двух стран сильно злятся. Они могут сжечь бытовую технику и даже вызвать пожар в доме. Без Заземления может начаться настоящая война, поэтому его обитатели постоянно приходят на помощь. Так они дружно и живут все вместе, а благодаря их веселой жизни у нас в доме есть электричество. И так будет продолжаться всегда.

Источник

Конспект НОД «Волшебное электричество» для детей 6–7 лет

Конспект НОД образовательная область «Познавательное развитие», образовательная деятельность «Ознакомление с окружающим»; образовательная область «Социально-коммуникативное развитие», образовательная деятельность «Безопасность»

тема: «Волшебное электричество»

Цель: формирование навыков безопасного поведения при обращении с электроприборами.

— расширить знания детей об электрических приборах, об их назначении в быту;

— познакомить с понятиями «электричество», «электрический ток»;

— познакомить с правилами безопасного обращения с электроприборами:

— развивать стремление к поисково-познавательной деятельности;

— развивать мыслительную активность, любознательность, умение делать выводы.

— воспитывать интерес к познанию окружающего мира;

— вызывать радость открытий, полученных из опытов.

Оборудование и материалы: проектор и ноутбук для работы со слайдами (презентация «Волшебное электричество», разрезные картинки с изображением электроприборов, провода, картинки с правилами безопасности воизбежания пожара, воздушные шары (3-4 штуки, 2-3 пластмассовые расчески, цветочки из бумажной салфетки, лоскуток шерстяной ткани, пластмассовая палочка, фонарик, батарейка, мяч, музыкальное сопровождение для игры «Передай ток» (энергичная музыка).

1. Введение. (1 сл. с названием)

Восп. : Здравствуйте, ребята. Сегодня мы с вами поговорим об электричестве, о безопасности в доме, поиграем в интересные игры, узнаем, как электричество появляется в наших домах. А ещё для вас будет сюрприз. А какой узнаете позже.

Сейчас я вам прочитаю стихотворение, слушайте очень внимательно и догадайтесь, о каких помощниках говорится в нём:

Очень любим дом мы свой,

Но не каждый бы сумел

Переделать массу дел.

Нужно дома нам убрать,

А ещё бельё погладить…

Как со всей работой сладить!

И чудесно, что сейчас

Есть помощники у нас.

Труд они нам облегчают,

Время наше сберегают.

Восп. : О каких помощниках говорится в стихотворении?

Дети: пылесос, электрическая плита, мультиварка, стиральная машина, утюг.

Восп. : Как одним словом можно назвать эти приборы?

Дети: электроприборы

2. ДИДАКТИЧЕСКАЯ ИГРА «ЧТО ЕСТЬ, ЧТО БЫЛО» (сидя на стульчиках, работа со слайдами)

Восп. : Давайте представим, что мы попали во времена, когда человек ещё не знал ничего об электричестве, а значит и об электроприборах он вообще и не думал. Но тот человек готовил себе пищу, стирал бельё, убирал жилище.

Давайте поиграем в игру «Что есть, что было». Посмотрите на картинки, подумайте и назовите, какие современные электроприборы заменили старые вещи. Что это?

Дети: Это корыто. (2 сл, 1щелч.)

Восп. : Как вы думаете, что в нём делали?

Восп. : Какой электрический прибор заменил его сейчас

Дети: стиральная машина. (2 щелч.)

(3 сл) • Веник (1 щелч.) – пылесос (2 щелч.);

(4 сл.) • Венчик (1 щелч.) – миксер (2 щелч.);

(5 сл.) • Утюг на углях (1 щелч.) – утюг (2 щелч.) ;

(6 сл.) • Игла (1 щелч.) – швейная машина (2 щелч.);

(7 сл.) • Свеча (1 щелч.) – электролампа (2 щелч.);

(8 сл.) • Гармонь (1 щелч., балалайка (2 щелч.) – магнитофон (3 щелч.).

Восп. : Молодцы, справились с заданием. Теперь вы знаете, сколько бытовой техники усовершенствовал человек, благодаря электричеству. А как вы думаете, что нужно, чтобы все электроприборы заработали?

Ответы детей: ток, электрический ток, электричество.

Восп. : Совершенно верно. Все электроприборы работают от тока. Но, прежде чем я вам расскажу откуда появляется ток, немножко разомнёмся.

3. ДИДАКТИЧЕСКАЯ ИГРА «СОБЕРИ КАРТИНКИ»

Восп. : Ребята, я вам предлагаю поиграть в игру «Собери картинку». На столах лежат для каждого из вас разрезанные картинки. Вам нужно собрать картинку с электроприбором и сказать как он называется.

Ответы детей

Восп. : Молодцы ребята! Все справились с заданием. Видите, как много электроприборов нас окружает. Они – наши лучшие помощники. Все они делают нашу жизнь удобной и разнообразной. Без них человеку было бы трудно. Все эти приборы работают от электричества.

Восп. : Давайте встанем в круг и возьмемся за руки. Представьте себе, что вы – маленькие частицы тока, которые бегут по проводам.

Ток бежит по проводам (бегут по кругу,

Свет несёт в квартиру к нам (фонарики вверх)

Чтоб работали приборы (моторчики)

Холодильник, мониторы (обнять плечи, смотрим в бинокль)

Кофемолки, пылесос (движение кулачков, пылесосим)

Ток энергию принёс… (взяться за руки и поднять их вверх)

5. РАССКАЗ ВОСПИТАТЕЛЯ «ОТКУДА БЕРЁТСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО»

Восп. : Отдохнули? А теперь давайте продолжим нашу беседу об электричестве. Присядьте на стульчики и послушайте внимательно, пожалуйста, мой рассказ.

Электрический ток вырабатывается на больших мощных электростанциях. Чтобы получить электричество, на таких станциях используется сила воды (9 сл. 1 щелч., тепла, солнца (2 щелч., ветра (3 щелч.). Затем, электрический ток течёт по проводам (10 сл., спрятанным глубоко под землёй или очень высоко над землёй, приходит в наши дома, (11 сл.) попадая в выключатели и розетки.

Электрический ток совершает длинное путешествие по улицам и переулкам, по проводам и чем-то похож на реку, только в реке течёт вода,

(12 сл.) а по проводам текут маленькие-премаленькие частицы.

Посмотрите, что у меня в руках? Кто знает?

Восп. : Правильно! Это провод – дорожка для тока. Сверху она одета в резиновую рубашку, а под ней пучок тонких медных проволочек, по ним и попадает ток в дома, больницы, школы, детские сады и многие другие здания. Вы внимательно слушали мой рассказ? (Да).Посмотрите на картинки: (13 сл.) это электростанция работает от воды – она водная, (14 сл.)эта работает от тепла, значит она какая? (Тепловая). (15 сл.)Эта электростанция работает от солнца – значит она какая? (Солнечная). (16 сл.)А эта работает от силы ветра – она… (ветряная).

(17 сл. с названием) Кто помнит из моего рассказа, как называется дорожка, по которой течёт ток? (Провод) Где проходят провода? (Глубоко под землей и высоко над землей)

Восп. : Молодцы, хорошо запомнили мой рассказ!

6. ДИДАКТИЧЕСКАЯ ИГРА С МЯЧОМ «ПЕРЕДАЙ ТОК»

Под весёлую энергичную музыку дети по кругу передают мяч друг другу. Когда музыка затихнет, у кого из детей в руках оказывается мяч, тот называет любой прибор, который работает от электричества и рассказывает о его пользе.

Дети встали все по кругу

Передать заряд друг другу.

7. ЗНАКОМСТВО С ПРАВИЛАМИ (карточки)

4. НЕЛЬЗЯ оставлять включенные электроприборы без присмотра! Включенные электроприборы могут стать причиной пожара. Уходя из дома, всегда проверяйте, потушен ли свет, выключены ли телевизор, магнитофон, электрообогреватель, утюг, плита и т. п.

5. НЕЛЬЗЯ перегружать работой электроприборы! Может произойти замыкание, что приведёт к пожару.

6. НЕЛЬЗЯ включать электроприборы без разрешения взрослых и в их отсутствие!

Восп. : Если вы будете соблюдать эти несложные правила, то электричество всегда будет вашим другом. Мы с вами уже много говорили об электричестве. Вы запомнили, что электричество может быть очень опасно? (Ответы детей). А как вы думаете, есть электричество безопасное, с которым можно поиграть? (Ответы детей). А вот и есть! Электричество бывает и неопасное. Оно живёт само по себе, и если его поймать, то с ним можно интересно поиграть. А вот и мой обещанный сюрприз! Я вас приглашаю к столу для проведения опытов с безопасным электричеством.

8. ОПЫТЫ СО СТАТИЧЕСКИМ ЭЛЕКТРИЧЕСТВОМ

Опыт № 1 «Воздушные шары»

Опыт № 2 «Опыт с пластмассовой расчёской» (позвать двух девочек)

Восп. : Волосы электризуются, становятся непослушными (расчесать волосы)

Вывод: в волосах тоже живёт электричество.

Опыт № 3 «Волшебные цветочки»

Кусочком шерстяной ткани натереть пластмассовую палочку, медленно поднести к цветку из бумажной салфетки и поднять. Цветочки тоже поднимутся.

Восп. : Вот какое волшебство получается! Какой вывод?

Дети: В салфетках тоже живет электричество.

Опыт № 4 «Фонарик» (опыт с батарейкой)

Восп. :Фонарик без батарейки не включается, а когда подставить батарейку – плюс – к плюсу, минус – к минусу – он светит.Вывод: в батарейке живёт неопасное электричество.

Восп. : Итак, ребята, мы сегодня с вами много говорили об электричестве и об электроприборах. О каких электроприборах мы говорили с вами на занятии? (ответы детей)

А кто помнит, какие современные электроприборы заменили старые предметы быта? Стиральная машина заменила какой предмет? А пылесос? (ответы детей).

Ещё сегодня на занятии мы узнали, что электричество бывает опасное и безопасное. А где встречается опасное электричество? (ответы детей).

А где мы можем встретить безопасное электричество? (ответы детей).

Какие правила мы должны соблюдать, чтобы избежать беды при работе электроприборов? (ответы детей).

Молодцы, ребята! Все были очень внимательными! Наше занятие окончено.

Конспект НОД в средней группе «Волшебное электричество» Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение детский сад № 39 города Воткинска Удмуртской Республики Непосредственная.

Конспект НОД «Волшебное электричество» Возрастная группа: старшая Количество детей: 8 человек Цель: Формировать у детей представления об объектах окружающего мира (электричестве.

Конспект познавательного занятия в подготовительной к школе группе «Волшебное электричество» Интеграция образовательных областей: «Познавательное развитие», «Речевое развитие», «Социально-коммуникативное развитие». Виды детской деятельности:.

Конспект занятия по реализации ОО «Безопасность» с использованием ТРИЗ «Волшебное электричество» для разновозрастной группы Конспект занятия по реализации ОО «Безопасность» с использованием ТРИЗ «Волшебное электричество» для разновозрастной группы Подготовила:.

Конспект НОД по развитию речи «Волшебное электричество» в подготовительной группе Цели. 1. Расширить знания об электричестве, осветительных и электроприборах. 2. Закреплять знания о безопасном и экономном использовании.

Конспект занятия «Волшебное электричество» Цель: формирование навыков безопасного поведения при обращении с электроприборами. Задачи Образовательные: обобщить знания детей об.

Тема: «Волшебное электричество» Цель: расширять представления детей о физических явлениях окружающего мира через организацию опытно-экспериментальной деятельности. Образовательные.

Источник

Как рассказать ребенку про электричество

Электричество окружает детей повсюду: дома, на улице, в детсаду, в игрушках и бытовых приборах – сложно вспомнить сферу жизнедеятельности человека, где обходились бы без тока. А потому интерес детей к данной теме вполне объясним. Хотя рассказ о свойствах электричества – не только вопрос любознательности, но и… безопасности малыша!

В 2-3 года у маленького человечка начинается период, когда ему интересно все. Что это, зачем, как работает, почему оно такое, а не иное, как этим пользуются, чем полезно или вредно – миллион вопросов в сутки папе и маме гарантирован. Причем сфера интересов «почемучки» обширна: его волнуют как приземленные темы (вроде того, что такое деньги или Новый год), так и возвышенные (что такое космос, что такое любовь). И расспросы об электричестве также естественны. Что такое ток, откуда берется и куда пропадает, когда щелкаем выключателем? Почему от электричества светится лампочка, и работает телевизор? Как папин планшет или его музыкальные игрушки работают без провода к розетке? Чем так опасен ток, что родители запрещают даже приближаться к этой розетке? Вариантов не счесть! Конечно, можно отмахнуться от них, сказав, что ребенок еще мал, чтобы понять эту тему (с точки зрения науки, электричество столь сложное понятие, о котором можно рассуждать не раньше 12-14 лет). Но такой подход ошибочен. Причем с точки зрения и воспитания, и безопасности. Пусть малыш не разберется в физике процесса, но знать суть электротока и относиться к нему с должным уважением ему вполне под силу.

Электричество: пчелы или электроны?

Итак, начнем с базового вопроса: что такое электричество? В общении с ребенком 2-3 лет возможно несколько подходов. Первый: игровой. Можно рассказать малышу, что внутри проводов живут, например, маленькие пчелы или муравьи, фактически невидимые человеческому глазу. И когда электроприбор выключен, они там покоятся, отдыхают. Но стоит подключить его к розетке (либо нажать на выключатель, если он соединен с сетью), как они начинают трудиться: бегать либо летать внутри провода вперед и назад без устали! И от такого их движения вырабатывается энергия, зажигающая лампочку или позволяющая работать тем или иным приборам. Причем количество таких пчелок-муравьишек в проводе может быть разным. Чем их больше и чем активнее они двигаются, тем выше сила тока – а значит, тем больший механизм они могут запустить. Проще говоря, чтобы светилась лампочка в карманном фонарике, нужно совсем мало таких «помощников», а чтобы осветить дом – нужно иметь запас электричества намного, намного больше. И тут важно подчеркнуть: такие пчелы хоть и работают на пользу людей, но могут серьезно обидеться, если к ним относиться небрежно. Причем обидой дело не ограничится – они могут и больно-больно укусить (и чем больше пчелок, тем сильнее будет укус). А потому нельзя лезть в розетку или разбирать электроприбор, а также касаться оголенных проводов у подключенных приборов – пчелам может не понравиться, что кто-то пытается мешать им работать…

Демонстрируйте электроток на примерах

Какой бы подход в рассказе об электричестве вы ни выбрали, логичным для детей выступает следующий вопрос: а почему при включении прибора пчелы или электроны начинают в проводе двигаться, что их заставляет делать это? В таком случае надо в общих чертах рассказать о строении электросети, и желательно делать это с приведением наглядных примеров из окружающей жизни либо на фото- и видеоматериалах. Расскажите, что все-все провода в доме сходятся в один кабель, вмещающий нужное для жилья количество электронов/пчел. Далее он выходит на улицу и, опираясь на столбы, ведет к фабрике, где и производят эти частицы, – такой завод называют электростанцией. О том, как их производят (сжиганием угля, от привода на гидроэлектростанции или ветряках, от солнечных батарей), можно рассказать по желанию, если ребенок проявляет к этому интерес. Но обычно в 2-3 года хватает понятия, что есть такая фабрика, где делают «электрических пчел» или электроны. Хотя никто не запрещает провести вам с ребенком маленький, но наглядный эксперимент. Вам понадобится простейшая динамо-машина: с лампочкой и ручкой, от вращения которой светится лампочка. Малыш наверняка придет в восторг, видя, что может производить собственными руками электричество! Причем стоит ему перестать вращать рукоятку, и лампочка сразу гаснет – очень наглядно и просто.

Научите аккуратному обращению с электричеством!

Только помните: ваша цель – не запугать ребенка. Если в этом вопросе перегнете палку, велик риск, что в душе малыша поселится страх перед электричеством. Он будет панически бояться его, ему будет сложно пользоваться электроприборами, он будет их избегать и стараться сам их не включать. Правильнее не напугать, а научить аккуратности и бережливому отношению к току. Потому рассказывайте про риски, но не приукрашайте чрез меры все детали.

Для обучения обращению с электричеством уделите внимание на эти пункты:

нельзя включать любые электроприборы в доме без разрешения взрослых, они должны знать, что малыш включает и выключает телевизор, радионяню или другой крупный электроприбор;

недопустимо разбирать электрические приборы, даже если они отключены от розетки или малышу кажется, что требуется заменить какую-то деталь – например, перегоревшую лампочку в ночнике;

нужно сразу же сообщать взрослым о любой проблеме с электроприбором: если перестал работать, начал неприятно пахнуть, дымиться или искрить, если разбился его корпус или порвался провод;

ни в коем случае нельзя мочить электроприбор или провода – вода, с одной стороны, может вывести его из строя, а с другой, является хорошим проводником для тока, а потому через нее может пойти электроудар;

обращаться с электроприборами надо аккуратно, не бросать их и не бить, все провода надо скручивать бережно, без изломов, а вытягивать их из розетки нужно не резко и не за провод, а плавно и за защитный штепсель;

на улице нельзя подходить к висящим со столба или торчащим из земли оборванным проводам и тем более касаться их, запрещено открывать дверцы трансформаторных будок и электрощитков;

покажите ребенку общепринятые символы электричества, которые должны сказать ему, что приближаться к обозначенным ими предметам и строениям без ведома взрослых не стоит ни при каких обстоятельствах.

И не забудьте подготовить квартиру к любопытству ребенка. Как бы вы ему ни втолковывали правила безопасности, он в любом случае осознанно или нет, малыш хоть раз попытается залезть в розетку, порвать провод и разбить электроприбор. Потому различные приспособления, от заглушек до специальных креплений для кабелей, жизненно необходимы!

А ваш ребенок уже знает про пользу и опасность электричества?

Источник

Про электрический ток, напряжение и мощность из советской книжки для детей: просто и понятно

В Советском Союзе, который достиг очень серьезных успехов в развитии науки и техники, широкий размах получило радиолюбительское движение. В радиокружках и радиоклубах, располагающих специальной технической литературой, приборами и инструментами, под руководством инструкторов изучали радиотехнику многие тысячи молодых граждан. Многие из них в будущем стали квалифицированными инженерами, конструкторами, учёными.

Для таких радиокружков выпускалась научно-популярная литература, в которой простым языком с большим количеством иллюстраций очень качественно и подробно объяснялись различные вопросы физики, механики, электротехники и электроники.

Саму книгу можно скачать здесь: Азбука радиолюбителя (divu)

Такого типа книги в 60-х годах не относились к узкоспециализированной литературе. Они выпускались тиражами в десятки тысяч экземпляров и были рассчитаны на массового читателя.

Р аз радио столь всесторонне применя лось в повседневной жизни людей, то в то время считалось, что нельзя ограничиваться одним только умением вращать ручки приём ника. И любой образованный человек должен изучить радио так, чтобы понимать, как осуществляются радиопередача и радиоприём, ознакомиться с основными электрическими и магнитными явлениями, представляющими собой ключ к теории радиотехники. Нужно также, хотя бы в общих чертах, ознакомиться с системами и конструкциями приёмных устройств.

Давайте посмотрим вместе и оценим, как в то время умели объяснять сложные вещи простыми картинками.

Начинающий радиолюбитель нашего времени:

Об электрическом токе

Все вещества в мире и, следовательно, все окружающие нас предметы, горы, моря, воздух, растения, животные, люди состоят из неизмеримо малых частиц, молекул, а последние в свою очередь — из атомов. Кусок железа, капля воды, ничтожно малое количество кислорода представляют собой скопление миллиардов атомов, одного рода в железе, иного — в воде или в кислороде.

Если смотреть на лес издали, то он кажется тёмной полосой, представляющей собой одно целое (сравним его, например, с куском железа). Когда подходят к краю леса, видны отдельные деревья (в куске железа — атомы железа). Лес состоит из деревьев; подобно этому вещество (например, железо) состоит из атомов.

В хвойном лесу деревья иные, чем в лиственном ; равным образом молекулы какого-либо одного химического элемента состоят из иных атомов, чем молекулы других химических элементов. Итак, атомы железа иные, чем, например, атомы кислорода.

Подойдя еще ближе к деревьям, мы видим, что каждое из них состоит из ствола и листьев. Подобно этому и атомы вещества состоят из так называемого ядра (ствола) и электронов (листьев).

Ствол тяжелый, и ядро тяжелое ; оно составляет положительный электрический заряд (+) атома. Листья легкие, и электроны легкие ; они образуют отрицательный электрический заряд (—) атома.

У разных деревьев стволы имеют неодинаковое количество ветвей, и количество листьев у них неодинаковое. Равным образом и атом в зависимости от химического элемента, который он представляет, состоит (в простейшем его виде) из ядра (ствола) с несколькими положительными зарядами — так называемыми протонами (ветвями) и некоторого количества отрицательных зарядов — электронов (листьев).

В лесу, на земле между деревьями, скапливается много опавших листьев. Ветер поднимает с земли эти листья, и они кружатся между деревьями. Так и в веществе (например, металле) среди отдельных атомов находится некоторое количество свободных электронов, не принадлежащих ни одному из атомов; эти электроны беспорядочно движутся среди атомов.

Если к концам куска металла (например, стального крюка) присоединить провода, идущие от электрической батарейки: один его конец соединить с плюсом батарейки — подвести к нему так называемый положительный электрический потенциал (+), а другой конец с минусом батарейки — подвести отрицательный электрический потенциал (—), то свободные электроны (отрицательные заряды) начнут продвигаться между атомами внутри металла, устремляясь к плюсу батарейки.

Это объясняется следующим свойством электрических зарядов: разноимённые заряды, т. е. положительный и отрицательный заряды притягиваются друг к другу; одноимённые заряды, т. е. положительные заряды или отрицательные заряды, наоборот, отталкиваются друг от друга.

Свободные электроны (отрицательные заряды) в металле притягиваются к положительно заряженному (+) выводу батарейки (источника тока) и поэтому движутся внутри металла уже не хаотически, а по направлению к плюсу источника тока.

Как нам уже известно, электрон представляет собой электрический заряд. Большое количество электронов, движущихся внутри металла в одном направлении, составляет поток электронов, т. е. электрических зарядов. Эти перемещающиеся внутри металла электрические заряды (электроны) образуют электрический ток.

Как уже говорилось, электроны движутся в проводах от минуса к плюсу. Однако условились считать, что ток течёт в обратном направлении: от плюса к минусу, т. е. как бы по проводам перемещаются не отрицательные, а положительные заряды (такие положительные заряды притягивались бы к минусу источника тока).

Чем больше листьев в лесу гонит ветер, тем гуще они заполняют воздух; подобно этому, чем большее количество зарядов протекает в металле, тем больше величина электрического тока.

Не во всяком веществе электрический ток может протекать с одинаковой лёгкостью. Свободные электроны легко перемещаются, например, в металлах.

Материалы, в которых электрические заряды движутся легко, называют проводниками электрического тока. В некоторых же материалах, называемых изоляторами, свободных электронов нет, и поэтому электрический ток через изоляторы не протекает. К изоляторам принадлежат, в числе других материалов, стекло, фарфор, слюда, пластмассы.

Свободные электроны, которые имеются в веществе, проводящем электрический ток, можно также сравнить с каплями воды.

Отдельные капли, находящиеся в состоянии покоя, не создают водного потока. Большое количество их в движении образует ручей или реку, текущую в одном направлении. Капли воды в этом ручье или реке движутся потоком, сила которого тем больше, чем больше разность уровней русла на его пути и, следовательно, чем больше разность «потенциалов» (высоты) отдельных отрезков этого пути.

Величина электрического тока

Чтобы помочь понять явления, вызываемые электрическим током, сравним его с потоком воды. В ручьях протекают незначительные количества воды, в реках — большие ее массы.

Положим, что величина водного потока в ручье равна 1; величину потока в речке примем, например, за 10. Наконец, у мощной реки величина водного потока равна, скажем, 100, т. е. в сто раз больше величины потока в ручье.

Слабый водный поток может приводить в движение колесо лишь одной мельницы. Величину этого потока примем равной 1.

Вдвое больший водный поток может приводить в действие две такие мельницы. Величина водного потока при этом равна 2.

Впятеро больший водный поток может приводить в действие пять таких же мельниц; величина водного потока равна теперь 5. Течение водного потока в реке можно наблюдать; электрический же ток протекает по проводам невидимо для наших глаз.

На следующем рисунке изображён один электродвигатель (электромотор), приводимый в действие электрическим током. Примем в этом случае величину электрического тока равной 1.

Когда электрический ток приводит в действие два таких электродвигателя, то величина тока, протекающего по главному проводу, будет в два раза больше, т. е. равна 2. И, наконец, когда электрический ток питает пять таких же электродвигателей, то по главному проводу течёт ток в пять раз больше, чем в первом случае; следовательно, величина его равна 5.

Практической единицей измерения величины потока воды или какой-либо другой жидкости (т. е. её количества, протекающего в единицу времени, например в секунду, через поперечное сечение русла реки, трубы и т. п.) является литр в секунду.

Для измерения величины электрического тока, т. е. количества зарядов, протекающих через поперечное сечение проводника в единицу времени, в качестве практической единицы принят ампер. Таким образом, величина электрического тока определяется в амперах. Сокращённо ампер обозначается буквой а.

Источником электрического тока может быть, например, гальваническая батарея или электрический аккумулятор.

От размеров батареи или аккумулятора зависит величина электрического тока, который они могут отдать, и продолжительность их действия.

Для измерения величины электрического тока в электротехнике пользуются специальными приборами, амперметрами (А). Через различные электрические устройства протекают различные количества электрического тока.

Вторая электрическая величина, тесно связанная с величиной тока, это напряжение. Чтобы легче было понять, что такое напряжение электрического тока, сравним его с разностью уровней русла (перепадом воды в реке) подобно тому, как электрический ток мы сравнивали с водным потоком. При небольшой разности уровней русла перепад примем равным 1.

Если разность уровней русла более значительна, то перепад воды соответственно больше. Положим, например, что он равен 10, т. е. в десять раз больше, чем в первом случае. Наконец, при ещё большей разности уровней перепада воды равен, скажем, 100.

Если поток воды падает с незначительной высоты, то он может привести в действие только одну мельницу. При этом перепад воды примем равным 1.

Тот же поток, падая с высоты, вдвое большей, может вращать колёса двух таких же мельниц. Перепад воды при этом равен 2.

Если разность уровней русла в пять раз больше, то тот же поток приводит в движение пять таких мельниц. Перепад воды равен 5.

Подобные же явления наблюдаются при рассмотрении электрического напряжения. Достаточно термин «перепад воды» заменить термином «электрическое напряжение», чтобы понять, какое значение оно имеет в следующих примерах.

Пусть горит только одна лампочка. Положим, что к ней приложено напряжение, равное 2.

Для того чтобы горело пять таких лампочек, соединённых между собой подобным же образом, напряжение должно быть равно 10.

Когда горят две такие же лампочки, последовательно соединённые между собой (как соединяют обычно лампочки в гирляндах для новогодних ёлок), то напряжение равно 4.

Во всех рассмотренных случаях через каждую лампочку протекает одинаковый по величине электрический ток и к каждой из них приложено одинаковое напряжение, составляющее часть общего напряжения (напряжения аккумулятора), которое в каждом отдельном примере различно.

Пусть речка впадает в озеро. Уровень воды в озере условно примем за нулевой. Тогда уровень русла речки около второго дерева по отношению к уровню воды в озере равен 1 м, а уровень русла около третьего дерева составит 2 м. Уровень русла около третьего дерева на 1 м выше его уровня около второго дерева, т. е. разность уровней русла между этими деревьями равняется 1 м.

Разность уровней русла измеряют единицами длины, например как мы и делали, метрами. В электротехнике уровню русла речки в какой-либо его точке по отношению к некоторому нулевому уровню (в нашем примере уровню воды в озере) соответствует электрический потенциал.

Разность электрических потенциалов называется напряжением. Электрический потенциал и напряжение измеряют одной и той же единицей — вольт, сокращённо обозначаемой буквой в. Таким образом, единицей измерения электрического напряжения является вольт.

Для измерения электрического напряжения служат специальные измерительные приборы, называемые вольтметрами (V).

Широко известен такой источник электрического тока, как аккумулятор. Один элемент так называемого свинцового аккумулятора (в котором свинцовые пластины погружены в водный раствор серной кислоты) в заряженном состоянии имеет напряжение примерно 2 в.

Анодная батарея, которую используют для питания батарейных радиоприёмников электрическим током, обычно состоит из нескольких десятков сухих гальванических элементов, каждый напряжением примерно 1,5 в.

Эти элементы соединены последовательно (т. е. плюс первого элемента соединён с минусом второго, плюс второго — с минусом третьего и т. д.). При этом общее напряжение батареи равно сумме напряжений элементов, из которых она составлена.

Следовательно, батарея напряжением 150 в содержит 100 таких элементов, последовательно соединённых между собой.

В розетку осветительной сети напряжением 220 в можно включить одну лампочку накаливания, рассчитанную на напряжение 220 в, или же 22 последовательно соединённые одинаковые ёлочные лампочки, каждая из которых рассчитана на напряжение 10 в. В этом случае на каждую лампочку придётся лишь 1/22 часть напряжения сети, т. е. 10 в.

Напряжение, действующее на том или ином электрическом приборе, в нашем случае на лампочке, называют падением напряжения. Если лампочка на 220 в потребляет такой же по величине ток, что и лампочка на 10 в, то общий ток, потребляемый от сети гирляндой, будет таким же по величине, как и ток, текущий через лампочку на 220 в.

Из сказанного ясно, что в сеть напряжением 220 в можно включить, например, две одинаковые лампочки на 110 в каждая, последовательно соединённые между собой.

Накаливать радиолампы, рассчитанные на напряжение 6,3 в, можно, например, от аккумулятора, состоящего из трёх последовательно соединённых элементов; лампы же, которые рассчитаны на напряжение накала 2 в, можно питать от одного элемента.

Напряжение накала радиоламп указывается округлённо в начале условного обозначения лампы: 1,2 в — цифрой 1; 4,4 в — цифрой 4; 6,3 в — цифрой 6; 5 в — цифрой 5.

О причине, вызывающей электрический ток

Если какие-либо две местности на поверхности земли, даже далеко отстоящие одна от другой, лежат на разных уровнях, то может возникнуть водный поток. Вода потечёт от высшей точки к низшей.

Так и электрический ток. Он может протекать только в том случае, если существует разность электрических уровней (потенциалов). На метеорологической карте высший барометрический уровень (высокое давление) обозначен знаком « + », а низший уровень — знаком «—».

Выравнивание уровней будет происходить в направлении стрелки. Ветер будет дуть в направлении местности с низшим барометрическим уровнем. К тому моменту, когда давление выровняется, кончится движение воздуха. Так и протекание электрического тока прекратится, если электрические потенциалы выравняются.

Во время грозы происходит выравнивание электрических потенциалов между тучами и землёй или между тучами. Оно проявляется в виде молнии.

Между выводами (полюсами) каждого гальванического элемента или аккумулятора также имеется разность потенциалов. Поэтому, если присоединить к нему, например, лампочку, то через неё потечёт ток. Со временем разность потенциалов уменьшается (происходит выравнивание потенциалов), и величина протекающего тока также падает.

Если включить в электросеть осветительную лампочку, то через неё тоже потечёт электрический ток, так как между гнёздами розетки существует разность потенциалов. Однако в отличие от гальванического элемента или аккумулятора эта разность потенциалов постоянно поддерживается, — до тех пор, пока работает электростанция.

Между электрическим напряжением и величиной тока существует тесная связь. От величин напряжения и тока зависит величина электрической мощности. Поясним это следующими примерами.

С небольшой высоты падает вишня: Небольшая высота — небольшое напряжение. Небольшая сила удара — небольшая электрическая мощность.

С небольшой высоты (по отношению к месту, куда забрался мальчик) падает кокосовый орех: Большой предмет — большой ток. Небольшая высота — небольшое напряжение. Сравнительно большая сила удара — относительно большая мощность.

С большой высоты падает маленький горшочек с цветком: Небольшой предмет — небольшой ток. Большая высота падения — большое напряжение. Большая сила удара — большая мощность.

С большой высоты обрушивается снежная лавина: Большие массы снега — большой ток. Большая высота падения — большое напряжение. Большая разрушительная сила снежной лавины — большая электрическая мощность.

При токе большой величины и большом напряжении получается большая электрическая мощность. Но такую же мощность можно получить при большей величине тока и соответственно меньшем напряжении или, наоборот, при меньшей величине тока и большем напряжении.

Электрическая мощность постоянного тока равна произведению величин напряжения и тока. Электрическую мощность выражают в ваттах и обозначают буквами вт.

Уже говорилось о том, что водный поток определённой величины может привести в действие одну мельницу, вдвое больший поток — две мельницы, в четыре раза больший поток — четыре мельницы и т. д., несмотря на то, что перепад воды (напряжение) будет одним и тем же.

На рисунке показан небольшой водный поток (соответсвующий электрическому току), вращающий колёса четырёх мельниц благодаря тому, что перепад воды (соответствующий электрическому напряжению) достаточно велик.

Для вращения колёс этих четырёх мельниц можно было бы использовать вдвое больший поток воды при высоте падения, уменьшенной наполовину. Тогда мельницы были бы устроены несколько иначе, но результат получился бы такой же.

На следующем рисунке показаны две лампы, включённые параллельно в осветительную сеть напряжением 110 в. Через каждую из них протекает ток величиной 1 а. Проходящий через обе лампы ток составляет в сумме 2 а.

Произведение величин напряжения и тока определяет мощность, которую эти лампы потребляют от сети.

110 в х 2а = 220 вт.

Если напряжение осветительной сети равно 220 в, те же лампы следует включить последовательно, а не параллельно (как это было в предыдущем примере), чтобы сумма падений напряжений на них равнялась напряжению сети. Протекающий в этом случае через обе лампы ток равен 1 а.

Произведение величин напряжения и тока, текущего в цепи, даст нам мощность, потребляемую этими лампами 220 в х 1а=220 вт, т. е. ту же, что и в первом случае. Это и понятно, так как во втором случае ток, отбираемый от сети, меньше в два раза, но зато в два раза больше напряжение в сети.

Ватт, киловатт, киловатт-час

Каждый электрический прибор или машина (звонок, осветительная лампа, электродвигатель и т. д.) потребляет от осветительной сети определённую электрическую мощность.

Для измерения электрической мощности применяют специальные приборы, называемые ваттметрами.

Мощность, например, осветительной лампы, электродвигателя и т. д. можно определить и без помощи ваттметра, если известны напряжение сети и величина тока, который протекает через включённый в сеть потребитель электрической энергии.

Равным образом, если известны потребляемая от сети мощность и напряжение сети, то может быть определена величина тока, протекающего через потребитель.

Например, в осветительную сеть напряжением 110 в включена 50-ваттная лампа. Какой ток протекает через неё?

Так как произведение напряжения, выраженного в вольтах, и тока, выраженного в амперах, равно мощности, выраженной в ваттах (для постоянного тока), то, проделав обратный расчёт, т. е. разделив число ватт на число вольт (напряжение сети), получим величину тока в амперах, протекающего через лампу,

т. е. ток равен 50 вт / 110 в = 0,45 а (приблизительно).

Таким образом, через лампу, которая потребляет мощность 50 вт и включена в электрическую сеть напряжением 110 в, протекает ток величиной около 0,45 а.

Если в осветительную сеть комнаты включены люстра с четырьмя 50-ваттными лампочками, настольная лампа с одной 100-ваттной лампочкой и утюг мощностью 300 вт, то мощность всех потребителей энергии составляет в сумме 50 вт х 4+100 вт + 300 вт = 600 вт.

Так как напряжение сети равно 220 в, то по общим осветительным проводам, подходящим к этой комнате, протекает электрический ток, равный 600 вт / 220 в = 2,7 а (приблизительно).

Пусть электродвигатель потребляет от сети мощность 5000 ватт или, как говорят, 5 киловатт.

1000 ватт = 1 киловатт подобно тому, как 1000 грамм = 1 килограмм. Киловатт сокращённо обозначают буквами квт. Поэтому об электродвигателе и можно сказать, что он потребляет мощность 5 квт.

Чтобы определить, какое количество энергии потребил какой-либо электрический прибор, необходимо принять во внимание продолжительность времени, в течение которого эта энергия потреблялась.

Если осветительная лампа мощностью 10 вт горит в течение двух часов, то расход электрической энергии составляет 100 ватт х 2 часа = 200 ватт-часов, или 0,2 киловатт-часа. Если осветительная лампа мощностью 100 вт горит в течение 10 часов, то количество израсходованной энергии равно 100 ватт х 10 часов = 1000 ватт-часов, или 1 киловатт-час. Киловатт-час обозначают сокращённо буквами квт-ч.

В этой книге ещё масса интересного, но даже эти примеры показывают, насколько ответственно и с душой подходили к своей работе авторы того времени, особенно в случае обучения детей.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник