Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Электричество — это одна из форм энергии. Оно вырабатывается, например, в батарейках, но главный его источник — электростанции, откуда оно поступает в наши дома по толстым проводам, или кабелям. Попробуй представить себе, как течет вода в реке. Точно так же движется по проводам электричество. Вот почему электричество называется электрическим током. Электричество, которое никуда не движется, называется статическим.

Вспышка молнии — это мгновенный разряд статического электричества, скопившегося в грозовых тучах. В таких случаях электричество движется по воздуху от тучи к туче или от тучи — вниз, к земле.

Возьми пластмассовую расческу и несколько раз быстро и энергично проведи ею по волосам. Теперь поднеси расческу к кусочкам бумаги, и ты увидишь, что она притянет их, как магнит. Когда ты причесываешься, в расческе накапливается статическое электричество. Предмет, заряженный статическим электричеством, может притягивать другие предметы.

Электрически ток движется по проводам только в том случае, если они соединены в замкнутое кольцо — электрическую цепь. Возьмем, например, фонарик: провода, соединяющие батарейку, лампочку и выключатель, образуют замкнутую цепь. Электрическая цепь на расположенном выше рисунке действует по тому же принципу. Пока по цепи идет ток, лампочка горит. Если цепь разомкнуть — скажем, отсоединить провод от батарейки, — лампочка погаснет.

Материалы, которые пропускают электрический ток, называются проводниками. Из таких материалов — в частности, из меди, которая хорошо проводит электричество, — делают электрические провода. Провод под током представляет опасность для человека (наше тело — тоже проводник!), поэтому провода покрывают пластмассовой оплеткой. Пластмасса — это изолятор, то есть материал, который не пропускает ток.

ВНИМАНИЕ! Электричество опасно для жизни. С электроприборами и розетками следует обращаться очень осторожно. Не лазай по мачтам линии электропередачи, а еще лучше — не подходи к ним вообще!

Как узнать, какие материалы являются проводниками, а какие изоляторами? Попробуй провести один несложный опыт. Все, что тебе для этого понадобится, показано на снимке выше. Сначала тебе нужно будет собрать электрическую цепь — такую, как я описывал выше.

Отсоедини один из проводов. В результате цепь разомкнется и лампочка погаснет. Теперь возьми скрепку и положи ее так, чтобы восстановить цепь. Загорелась лампочка или нет?

Попробуй положить вместо скрепки что-нибудь другое, например вилку или ластик. Если лампочка загорится, значит, это проводник, если не загорится — изолятор.

Электричество вырабатывается на электростанциях. Оттуда оно поступает в города и села по линиям электропередачи — проводам, которые натянуты на высоких мачтах. Непосредственно в дома электричество поступает по проводам, проложенным под землей.

Этими игрушечными электрическими машинками можно управлять, меняя силу тока, который проходит по металлическому гоночному треку. Многие механизмы, приводимые в действие электричеством, оснащены сложными электронными цепями, которые управляют их работой.

Этот игрушечный поезд снабжен электрическим моторчиком. Ток, проходя по металлическим рельсам, поступает в моторчик. Под действием тока моторчик приводит в движение колеса. Когда электрический ток выключают, поезд останавливается.

Это интересно.
На крышах высоких зданий часто устанавливают громоотводы — металлические стержни, соединенные с землей. Металлы — хорошие проводники. Если в здание ударяет молния, металлический стержень притягивает электричество и разряд уходит в землю, не причиняя кому-либо вреда.

Марина Валерьевна Каюшникова

Исследовательский проект для детей подготовительной группы

Тема : "Его Величество Электричество ".

Проект долгосрочный - 3 месяца.

РСО -Алания, г. Моздок 2014 год

Актуальность.

Проект поможет в интересной и увлекательной форме сформировать у дошкольников простейшие представления о происхождении электричества , познакомит с историей электрической лампы и ее устройством. Кто действительно хочет понять все величие нашего времени, тот должен познакомиться с историей науки об электричестве . И тогда он узнает сказку, какой нет и среди сказок «Тысячи и одной ночи» . Первый раз электричество заметили еще совсем недавно, когда терли янтарной палочкой о шерсть животного. Древние греки называли янтарь электроном . Отсюда и пошло название электричество .

Одним из видов электричества является молния . Ее причиной является атмосферное электричество . И даже его люди научились использовать с помощью громоотвода. В 19 веке была изобретена первая лампочка. Это и послужило началом великой эры ЭЛЕКТРИЧЕСТВА .

В наше время электричество получают на специальных станциях. Оно может возникать из солнечной энергии, падающей воды, специальных устройств - генераторов, либо получаться при возникновении какой-либо химической реакции. Например, если к лимону присоединить два электрода - цинковый и медный , можно добыть электричество , достаточное для питания небольших часов. Подобная же схема получения электричества используется в батарейках и аккумуляторах. Также электричество может получаться при трении пластмассовой палочки о шерстяную поверхность. Именно так оно и было открыто, правда, первые ученые вместо пластмассы использовали янтарь. Электричество человек использует везде, на нем работают абсолютно все современные приборы. Поэтому профессия электрика всегда остается почетной и необычайно востребованной.

Более подрано с электричеством дети познакомятся в школе, на уроках физики, где им расскажут почти все тайны этого уникального, но вместе с тем опасного явления.

Цель проекта :

1. Познакомить детей с электричеством , историей его открытия. Рассказать, что электричество вырабатывают электростанцией , оно по проводам идет в каждый дом.

2. Познакомить с электрической лампочкой и ее устройством.

3. Знакомить с причиной появления статического электричества .

Задачи :

Расширять представление детей о том , где «живет» электричество и как оно помогает человеку;

Закрепить знания об электроприборах ;

Закрепить правила безопасного поведения в обращении с бытовыми электроприборами ;

Учить понимать связь между прошлым и настоящим, анализировать, сравнивать, познавать;

Развивать стремление к поисково-познавательной деятельности, способствовать овладению приемами практического взаимодействия с окружающими предметами.

Развивать мыслительную активность, наблюдательность;

Воспитывать желание экономить электроэнергию , развивать интерес к познанию окружающего мира.

Сроки реализации проекта – 3 месяца

Этапы реализации проекта

Подготовительный этап : изучение и анализ уровня развития у детей познавательных способностей, умений и навыков исследовательской деятельности и творческого проектирования . Выявление уровня и эффективности планирования воспитательно-образовательной работы по данному вопросу, анализ организации предметно-развивающей среды, анализ эффективности работы с родителями по данному вопросу.

Моделирующий этап : подбор методик, форм работы с детьми, педагогами ДОУ, родителями воспитанников, школой, городской детской библиотекой, городским краеведческим музеем, и другими организациями, создание эффективной предметно-развивающей среды в группах , создание информационного пространства для родителей, подбор диагностических методик.

Основной : осуществление поставленных задач, наработка диагностического, методического, практического материала, определение наиболее эффективных методов и приемов работы с детьми, родителями, педагогами ДОУ по организации естественнонаучных наблюдений и экспериментов с детьми.

Контрольный : анализ проделанной работы, диагностика уровня развития исследовательских навыков детей , определение уровня компетенции родителей по организации естественнонаучных наблюдений и экспериментов с детьми дома, желание сотрудничать с педагогами ДОУ.

Предполагаемый результат

1. Информация о результатах реализации проекта , размещенная на информационном сайте ДОУ.

2. Представление опыта работы на педагогическом совете ДОУ.

3. Организация фотовыставки «

4. Создание фотоальбома»

5. Организация групповой выставки «

6. Проведение праздника совместно с родителями воспитанников «

В результате реализации проекта дети будут знать :

Понятие электричество ;

Что, электричество вырабатывается электростанцией ;

Что, ток идет в каждый дом по проводам;

Где «живет» электричество ;

Названия электрических бытовых приборов ;

Выключатель регулирует подачу электроэнергии к приборам ;

Правила безопасного обращения с электроприборами ;

Историю появления электрической лампы , ее устройство;

Что электроэнергию надо беречь , экономить, выключать лишние приборы, соблюдать меры предосторожности;

Причину появления статического электричества ;

Простейшие опыты с электричеством .

В результате реализации проекта дети будут уметь :

Выполнять действия по организации опытов с электричеством ;

Задавать вопросы, искать ответы;

Видеть проблему по определенной теме;

Формулировать цель, планировать задачи;

Выдвигать гипотезы и проверять их;

Отбирать средства и материалы для самостоятельной деятельности;

Проводить посильные опыты и делать соответствующие выводы;

Фиксировать этапы действий и результаты графически;

Осуществлять сбор информации из разных источников : справочники, энциклопедии, интернет, поиск единомышленников;

Применять теоретические знания в практической деятельности при обращении с живыми организмами;

Оформлять результаты наблюдений в виде простейших схем, знаков, рисунков, описаний, выводов;

Защищать свои исследования пред сверстниками .

Основные направления в работе :

работа с детьми

работа с родителями

работа с сотрудниками

работа по усовершенствованию предметно-развивающей среды

Механизм реализации проекта :

Работа с детьми :

Специальные занятия по познавательному развитию

Экспериментальная деятельность

Интегрированные занятия

Организация сюжетно-ролевых игр

Дидактические игры

Трудовая деятельность

Художественно-речевая, изобразительная деятельность

Чтение художественных произведений, беседы.

Создание музея «Электричество »

С сотрудниками :

Семинар-практикум «Как познакомить детей с электричеством »

Консультация «Как создать "Музей Света» .

Разработка методических материалов в рамках темы (перспективное планирование, анкеты) .

С родителями :

Анкетирование

Организация совместной деятельности по изготовлению атрибутов, игр, домашних заданий

Оформление папок передвижек

Индивидуальные беседы

Выставка иллюстраций, фото

Выставка детских рисунков

Сначала мы провели с детьми беседы на темы : «Что мы знаем об электричестве » , «Электричество живет повсюду » .

Нарисовали с детьми схему «Как электричество попадает в наш дом » .

Познакомились с историей открытия электричества . Для этого мы создали «Музей Света» , где собрали иллюстрации, фотографии, портреты и предметы по теме.

Рассказали детям, как работают электроприборы , о правилах безопасности при их использовании. Для закрепления сделали настольно-печатные игры : «Собери картинку» , «Найди пару» .

Для проведения экспериментов и опытов дополнили наш экспериментальный уголок новыми приборами, атрибутами для работы по теме. Напечатали цикл опытов по теме «Электричество » .

Но самым интересным для детей оказалось – это знакомство со статическим электричеством .

Опыты заинтересовали детей . Они с огромным удовольствием участвовали в них. Приятно было слышать от родителей о том, как дети пытались повторить их дома.

Электричество было известно людям с самых давних времен. Правда практически измерять электричество человек научился только в начале 19 века. Потом понадобилось еще 70 лет до того момента, когда в 1872 году русский ученый А.Н.Лодыгин изобрел первую в мире электрическую лампочку накаливания. Но знания о таком явлении как электричество были у людей уже много тысяч лет назад. Ведь ещё древний человек заметил удивительное свойство натертой янтарём шерсти притягивать нитки, пыль и другие мелкие предметы. Гораздо позже данное свойство было замечено и за другими веществами, такими как сера, сургуч и стекло. И по причине того, что «янтарь» по-гречески звучал как «электрон», эти свойства начали называться электрическими.

А причина возникновения электричества заключается в том, что при трении заряд делится на положительные и отрицательные заряды. Соответственно, заряды с одним знаком отталкиваются друг от друга, а с разными - притягиваются. Двигаясь по металлической проволоке, которая является проводником, эти заряды и создают электричество.
Без электричества в наше время просто невозможно представить нормальную цивилизованную жизнь. Оно светит, греет, даёт нам возможность общаться на огромных расстояниях друг от друга и т. п. Электрический ток приводит в действие самые различные агрегаты и приборы - от маленького будильника до огромного прокатного стана. Поэтому если представить, что однажды электричество может исчезнуть одновременно на всей планете, жизнь человека резко изменит свое направление. Мы уже не можем обходиться без электрического тока, ведь он питает и заставляет работать практически все механизмы и приборы, придуманные человеком. И если посмотреть вокруг себя, то можно увидеть, что в любой квартире, хотя бы в одну из розеток будет воткнута штепсельная вилка, от которой идет провод в магнитофон, телевизор, микроволновую печь или в другие приборы, которые мы ежедневно используем дома или на работе.
Сегодня без электричества не сможет прожить ни одна цивилизованная страна. Каким же образом добывается такое огромное количество электроэнергии, которое может обеспечить потребности миллиардов людей, живущих на Земле?
Для этих целей созданы электростанции . На них при помощи генераторов и создаётся электроэнергия, которая затем передаётся на огромные расстояния по линиям электропередач. Электростанции бывают разных видов. Одни для получения электричества используют энергию воды, они называются гидроэлектростанции. Другие получают энергию от сгорания топлива (газа, дизельного топлива или угля). Это тепловые электростанции, которые вырабатывают не только электрический ток, но и могут одновременно нагревать воду, которая затем поступает в отопительные трубы, греющие помещения домов или цехов заводов. А есть ещё атомные электростанции, ветровые, приливные, солнечные и многие другие.
В гидроэлектростанции (ГЭС) поток воды вращает турбины генератора, который вырабатывает электроэнергию. В тепловых электростанциях (ТЭС) эта обязанность возложена на водяной пар, который образуется в результате нагрева воды от сгорания топлива. Водяной пар под очень большим давлением врывается в турбины генератора, где расположено множество вертящихся частей снабженных специальными лепестками, напоминающими пропеллеры самолета. Пар, проходя через лепестки, вращает рабочие агрегаты генератора, благодаря чему и вырабатывается электрический ток.
Похожий принцип используется и в атомной электростанции (АЭС), только там топливом служат радиоактивные материалы - уран и плутоний. Благодаря особым свойствам урана и плутония они выделяют очень большое количество тепла, которое используется для нагрева воды и добывания водяного пара. Потом нагретый пар поступает в турбину и происходит выработка электрического тока. Интересно, что всего десять граммов подобного топлива заменяет целый вагон угля.

В основном электростанции не работают сами по себе. Они связаны между собой линиями электропередач. С их помощью электроэнергия направляется туда, где она больше всего нужна. Линии электропередач протянулись по всей нашей необъятной стране, поэтому тот ток, который мы используем у себя дома может вырабатываться очень далеко, за сотни километров от нашей квартиры. Но где бы ни стояла электростанция, благодаря линиям электропередачи каждый человек сможет воткнуть вилку и розетку и включить любой необходимый ему прибор или устройство.

Познавательное путешествие-знакомство «Электричество и электроприборы»

Сценарий познавательного путешествия

Кривякова Елена Юрьевна, воспитатель логопедической группы, МБДОУ центр развития ребенка – детский сад №315 г. Челябинска

Описание:

Вашему вниманию предлагается сценарий познавательного путешествия. Раздел «Ребёнок и окружающий мир». Сценарий познавательного путешествия направлен на расширение и обобщение знаний об электричестве и электрических приборах, воспитание безопасного поведения по отношению к электричеству и электроприборам, интереса к окружающим в быту предметам, использование полученных знаний в игровой деятельности. Подготовленный материал будет полезным для педагогов дополнительного образования, воспитателей логопедических и общеобразовательных групп.
Интеграция образовательных областей: «Познание», «Коммуникация», «Безопасность», «Социализация».
Виды детской деятельности: игровая, познавательная, коммуникативная, экспериментальная.
Цель: Развитие интереса к явлениям и предметам в окружающем мире. Расширение знаний безопасного поведения.
Задачи
Образовательные:
1. Расширить знания об электричестве и электроприборах.
2. Обобщить знания детей о пользе и опасности электричества.
3. Пополнить словарь детей новыми понятиями «гидроэлектростанция», «аккумулятор», «электрический ток».
Коррекционно-развивающие:
4. Активизировать речь и мыслительную деятельность детей. Способствовать умению четко и грамотно формулировать свою мысль.
5. Автоматизировать звукопроизношение у детей при звукоподражании.
6. Развивать зрительное и слуховое внимание, словесно-логическое мышление, память, творческое воображение.
7. Развивать социальные и коммуникативные навыки детей в совместной деятельности.
Воспитательные:
8. Воспитывать доброжелательное отношение к сверстникам через умения слушать товарища и принимать мнение другого.
9. Воспитывать элементарные навыки безопасного поведения в быту при обращении с электричеством.
Ожидаемый результат: повышение интереса к окружающим предметам в быту и использовании полученных знаний в повседной жизни.
Предварительная работа: беседа «Путешествие в прошлое электрической лампочки»; заучивание загадок и стихов об электроприборах; рассматривание иллюстраций с изображением электроприборов; подбор предметов, работающих от батареек, аккумуляторов, элементов питания, для выставки; рассказы детей из личного опыта.
Оборудование:
- разрезная картинка с изображением электрической лампочки;
- карточки из дидактической игры «Эволюция транспорта и окружающих нас вещей» на примере группы «осветительных приборов»;
- свеча;
- мультимедийная система;
- игрушка набор для проведения опытов по разным отраслям знаний «Электрическая сирена» из серии научных игрушек «Изучаем окружающий мир»;
- выставка предметов, работающих от батареек, аккумуляторов, элементов питания;
- мольберт;
- мягкие модули;
- модели с изображением правил безопасности при работе с электроприборами;
- эмблемы с изображением лампочки по количеству детей.
Методы обучения и воспитания: художественное слово (стихи и загадки), демонстрационный материал, использование элементов технологии ТРИЗ (приемы: «хорошо - плохо», моделирование), экспериментирование.
Условия проведения: просторный зал, в котором можно свободно передвигаться; стульчики по количеству детей; стол, на котором расположена выставка; мольберт с перевернутыми моделями безопасного обращения с электроприборами.

Ход мероприятия:

Вступительное слово воспитателя (стимулирование к предстоящей деятельности) :
Дорогие ребята! Я рада вас всех видеть здоровыми и веселыми. Сегодня нас ждет необычное путешествие, в котором мы узнаем много интересного. А для начала …
Проблемная ситуация: обратите внимание, что лежит на столе? Похоже, это разрезанные части картинки. Возьмите каждый по одной части, попробуйте вместе собрать общую картинку (дети собирают) .
Что получилось? (электрическая лампочка) .

Воспитатель: Скажите, а всегда ли люди использовали для освещения лампочки? (ответы детей) .
Погружение в проблему: Предлагаю вам окунуться в прошлое и проследить, как люди освещали свои жилища в разное время.
Дидактическая игра «Эволюция окружающих нас вещей»

Задание: Перед вами лежат картинки с изображением разных осветительных приборов. Выберите картинку, которая привлекла ваше внимание, понравилась вам. А теперь с их помощью мы будем строить дорожку из прошлого в настоящее. (Разложить карточки в хронологической последовательности, в соответствие с ранее проведенной беседой: «Путешествие в прошлое электрической лампочки») .
Воспитатель: Мы построили мостик из прошлого в настоящее. Я сейчас возьму свечу, зажгу её, а вы следуйте за мной (ребёнок, идущий последним, собирает картинки) . Переходим по « мостику» от прошлого к «настоящему».
Воспитатель: Вот мы с вами и оказались в настоящем (воспитатель предлагает детям присесть на стульчики напротив экрана) .
Загадка-стихотворение:
Вижу розетку вверху на стене,
И интересно становится мне,


(Электричество)
Воспитатель: А вы хотите узнать, как к нам в дом приходит электричество?
Показ слайда

Воспитатель комментирует: Это – гидроэлектростанция. Под большим напором вода поступает в турбину, где с помощью генератора вырабатывается электричество. Оно подаётся в специальные подстанции, а от них потом по проводам бежит к нам домой, в больницы, на заводы и туда, где люди не могут обойтись без электричества.
Воспитатель: Скажите, а для чего люди ещё используют электричество, кроме освещения помещения? (предполагаемый ответ детей: для пользования электроприборами).
Игра «Загадки-разгадки»
Дети по очереди загадывают загадки. После ответов детей, правильный ответ появляется на экране мультимедиа.
1 -й ребенок:
Пыль увижу – заворчу,
Заверчу и проглочу! (Пылесос)
Воспитатель: Какие звуки мы можем услышать при работе пылесоса? (ДЖ)
2 –й ребенок:
В неё сначала бельё загружай,
Насыпь порошок и в розетку включай,
Программу для стирки задать не забудь,
А после ты можешь пойти отдохнуть. (Стиральная машина)
Воспитатель: Какие звуки мы слышим при работе стиральной машины? (Р), (У) .
3-й ребенок:
Помялось платье? Ничего!
Разглажу я сейчас его,
Работать мне, не привыкать…
Готово! Можно надевать. (Утюг)
Воспитатель: Какие звуки мы можем услышать во время работы утюга? (ПШ) .
4-й ребенок:
Живут там разные продукты,
Котлеты, овощи и фрукты.
Сметана, сливки и колбасы,
Сосиски, молоко и мясо. (Холодильник)
Воспитатель: Молодцы, мы с вами не только все загадки разгадали, но и вспомнили все звуки, которые мы слышим при работе этих электроприборов.
Интересно, а какие звуки мы слышим, когда работает холодильник? (ответ ДЗ) .
Ребята, вспомните, какие электроприборы мы с вами еще не назвали, назовите их. (Ответы детей сопровождаются показом слайдов) . Все вспомнинили?!
Физкультминутка (активизация внимания и двигательной активности, восстановление работоспособности) .
Воспитатель: Где обычно в квартире стоит холодильник? (на кухне)
И мы с вами представим, что мы на кухне (дети выполняют движения в соответствии с текстом).
Что за шум на кухне этой?
Будем жарить мы котлеты.
Мясорубку мы возьмём,
Быстро мясо провернём.
Миксером взбиваем дружно
Всё, что нам для крема нужно.
Чтобы торт скорей испечь,
Включим мы электропечь.
Электроприборы – это чудо!
Жить без них нам было б худо.
Воспитатель: А вы знаете, ребята, что люди научились приручать электричество, и даже прятать его в специальных «домиках»: аккумуляторах и батарейках – их называют «элементы питания» (Показ картинок на слайде).
Эксперимент (специально приготовленный стол) . Мы сейчас с вами проведем эксперимент и проверим: правда ли электрическая система может работать от обычных батареек. И убедиться в том, что в них действительно «живёт» электричество (Опыт с набором «электрическая сирена») .

Воспитатель: Ребята, а кто знает, где ещё люди используют эти «домики» для хранения электричества: батарейки, аккумуляторы? (Ответы: видеокамера, фонарики, пульт управления, фотоаппарат). Педагог обращает внимание детей на выставку, рассматривают экспонаты.
Воспитатель: Ребята, подумайте и скажите, какую пользу человеку несёт электричество? (ответы детей) .
- А есть ли вред? (ответы детей) .
Правила безопасного обращения при работе с электроприборами
Дети присаживаются на мягкие модули напротив мольберта.
Задание: Используя модели, нам надо сформулировать основные правила безопасности при работе с электроприборами. По показу моделей формулируем правила.

Правило 1. Не засовывайте в электрическую розетку посторонние предметы, особенно металлические!
Почему? Потому что ток, как по мостику переберётся по предмету на вас и может сильно повредить здоровью.

Правило 2. Не касайтесь руками оголённых проводов!
Почему? По оголённому, не защищённому обмоткой проводу, течёт электрический ток, удар которого может быть смертелен.

Правило 3. Не прикасайся к включенным приборам голыми руками!
Почему? Можно получить удар током, так как вода является проводником электрического тока.

Правило 4. Не оставляйте включенные электроприборы без присмотра!
Почему? Потому, что включенные электроприборы могут стать причиной пожара. Уходя из дома, всегда проверяйте: потушен ли свет, выключены ли телевизор, магнитофон, электрообогреватель, утюг и другие электроприборы.
Воспитатель читает стихотворение:
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Вижу розетку внизу на стене
И интересно становится мне,
Что за таинственный зверь там сидит,
Нашим приборам работать велит?
Зверя зовут электрический ток.
Очень опасно играть с ним, дружок!
Руки подальше от тока держи.
Пальцы в розетку совать не спеши!
Если попробуешь с током шутить,
Он разозлится и может убить.
Ток – для электроприборов, пойми,
Лучше его никогда не дразни!
Подведение итогов познавательного путешествия.
Вот и закончилось наше путешествие-знакомство с электричеством и электроприборами. Что понравилось и запомнилось вам особенно в нашем путешествии? (ответы детей) . Желаю вам помнить о важности электроприборов в нашей жизни и не забывать о коварстве электричества. Помните правила безопасности по использованию электроприборов. А напоминать о нашем путешествии будет вот такая весёлая электрическая лампочка - эмблема.

Воспитатель раздает детям эмблему с изображением электрической лампочки.

Физика электричества - это то, с чем приходится сталкиваться каждому из нас. В статье мы рассмотрим основные понятия, связанные с ней.

Что такое электричество? Для человека непосвященного оно ассоциируется со вспышкой молнии или с энергией, питающей телевизор и стиральную машину. Он знает, что электропоезда используют электрическую энергию. О чем еще он может рассказать? О нашей зависимости от электричества ему напоминают линии электропередач. Кто-то сможет привести и несколько других примеров.

Однако с электричеством связано немало других, не столь очевидных, но повседневных явлений. Со всеми ними нас знакомит физика. Электричество (задачи, определения и формулы) мы начинаем изучать еще в школе. И узнаем много интересного. Оказывается, бьющееся сердце, бегущий спортсмен, спящий ребенок и плавающая рыба - все вырабатывает электрическую энергию.

Электроны и протоны

Определим основные понятия. С точки зрения ученого, физика электричества связана с движением электронов и других заряженных частиц в различных веществах. Поэтому научное понимание природы интересующего нас явления зависит от уровня знаний об атомах и составляющих их субатомных частицах. Ключом к этому пониманию служит крошечный электрон. Атомы любого вещества содержат один или более электронов, движущихся по различным орбитам вокруг ядра подобно тому, как планеты вращаются вокруг Солнца. Обычно число электронов в атоме равно количеству протонов в ядре. Однако протоны, будучи значительно тяжелее электронов, можно считать как бы закрепленными в центре атома. Этой предельно упрощенной модели атома вполне достаточно, чтобы объяснить основы такого явления, как физика электричества.

О чем еще необходимо знать? Электроны и протоны имеют одинаковый по величине электрический заряд (но разного знака), поэтому они притягиваются друг к другу. Заряд протона является положительным, а электрона - отрицательным. Атом, имеющий электронов больше или меньше, чем обычно, называется ионом. Если в атоме их недостаточно, то он называется положительным ионом. Если же он содержит их избыток, то его называют отрицательным ионом.

Когда электрон покидает атом, тот приобретает некоторый положительный заряд. Электрон, лишенный своей противоположности - протона, либо движется к другому атому, либо возвращается к прежнему.

Почему электроны покидают атомы?

Это объясняется несколькими причинами. Наиболее общая состоит в том, что под воздействием импульса света или какого-то внешнего электрона движущийся в атоме электрон может быть выбит со своей орбиты. Тепло заставляет атомы колебаться быстрее. Это означает, что электроны могут вылететь из своего атома. При химических реакциях они также перемещаются от атома к атому.

Хороший пример взаимосвязи химической и электрической активности дают нам мышцы. Их волокна сокращаются при воздействии электрического сигнала, поступающего из нервной системы. Электрический ток стимулирует химические реакции. Они-то и приводят к сокращению мышцы. Внешние электрические сигналы нередко используются для искусственного стимулирования мышечной активности.

Проводимость

В некоторых веществах электроны под действием внешнего электрического поля движутся более свободно, чем в других. Говорят, что такие вещества обладают хорошей проводимостью. Их называют проводниками. К ним относится большинство металлов, нагретые газы и некоторые жидкости. Воздух, резина, масло, полиэтилен и стекло плохо проводят электричество. Их называют диэлектриками и используют для изоляции хороших проводников. Идеальных изоляторов (абсолютно не проводящих тока) не существует. При определенных условиях электроны можно удалить из любого атома. Однако обычно эти условия столь трудно выполнить, что с практической точки зрения подобные вещества можно считать непроводящими.

Знакомясь с такой наукой, как физика (раздел "Электричество"), мы узнаем, что существует особая группа веществ. Это полупроводники. Они ведут себя отчасти как диэлектрики, а отчасти - как проводники. К ним, в частности, относятся: германий, кремний, окись меди. Благодаря своим свойствам полупроводник находит множество применений. Например, он может служить электрическим вентилем: подобно клапану велосипедной шины он позволяет зарядам двигаться только в одном направлении. Такие устройства называются выпрямителями. Они используются и в миниатюрных радиоприемниках, и на больших электростанциях для преобразования переменного тока в постоянный.

Тепло представляет собой хаотичную форму движения молекул или атомов, а температура - мера интенсивности этого движения (у большинства металлов с понижением температуры движение электронов становится более свободным). Это означает, что сопротивление свободному движению электронов падает с уменьшением температуры. Другими словами, проводимость металлов возрастает.

Сверхпроводимость

В некоторых веществах при очень низких температурах сопротивление потоку электронов исчезает полностью, и электроны, начав движение, продолжают его неограниченно. Это явление называется сверхпроводимостью. При температуре несколько градусов выше абсолютного нуля (- 273 °С) она наблюдается в таких металлах, как олово, свинец, алюминий и ниобий.

Генераторы Ван де Граафа

В школьную программу входят различные опыты с электричеством. Существует можество видов генераторов, об одном из которых нам хотелось бы подробнее рассказать. Генератор Ван де Граафа используется для получения сверхвысоких напряжений. Если предмет, содержащий избыток положительных ионов, поместить внутрь контейнера, то на внутренней поверхности последнего появятся электроны, а на внешней - такое же количество положительных ионов. Если теперь коснуться внутренней поверхности заряженным предметом, то на него перейдут все свободные электроны. На внешней же положительные заряды останутся.

В генераторе Ван де Граафа положительные ионы от источника наносятся на ленту конвейера, проходящего внутри металлической сферы. Лента связана с внутренней поверхностью сферы с помощью проводника в виде гребня. Электроны стекают с внутренней поверхности сферы. На внешней же стороне ее появляются положительные ионы. Эффект можно усилить, используя два генератора.

Электрический ток

В школьный курс физики входит и такое понятие, как электрический ток. Что же это такое? Электрический ток обусловлен движением электрических зарядов. Когда электрическая лампа, соединенная с батареей, включена, ток течет по проводу от одного полюса батареи к лампе, затем через ее волосок, вызывая его свечение, и возвращается назад по второму проводу к другому полюсу батареи. Если выключатель повернуть, то цепь разомкнется - движение тока прекратится, и лампа погаснет.

Движение электронов

Ток в большинстве случаев представляет собой упорядоченное движение электронов в металле, служащем проводником. Во всех проводниках и некоторых других веществах всегда происходит какое-то случайное их движение, даже если ток не протекает. Электроны в веществе могут быть относительно свободны или сильно связаны. Хорошие проводники имеют свободные электроны, способные перемещаться. А вот в плохих проводниках, или изоляторах, большинство этих частиц достаточно прочно связано с атомами, что препятствует их движению.

Иногда естественным или искусственным путем в проводнике создается движение электронов в определенном направлении. Этот поток и называют электрическим током. Он измеряется в амперах (А). Носителями тока могут служить также ионы (в газах или растворах) и «дырки» (нехватка электронов в некоторых видах полупроводников. Последние ведут себя как положительно заряженные носители электрического тока. Чтобы заставить электроны двигаться в том или ином направлении, необходима некая сила. В природе ее источниками могут быть: воздействие солнечного света, магнитные эффекты и химические реакции. Некоторые из них используются для получения электрического тока. Обычно для этой цели служат: генератор, использующий магнитные эффекты, и элемент (батарея), действие которого обусловлено химическими реакциями. Оба устройства, создавая электродвижущую силу (ЭДС), заставляют электроны двигаться в одном направлении по цепи. Величина ЭДС измеряется в вольтах (В). Таковы основные единицы измерения электричества.

Величина ЭДС и сила тока связаны между собой, как давление и поток в жидкости. Водопроводные трубы всегда заполнены водой под определенным давлением, но вода начинает течь, только когда открывают кран.

Аналогично электрическая цепь может быть соединена с источником ЭДС, но ток в ней не потечет до тех пор, пока не будет создан путь, по которому могут двигаться электроны. Им может быть, скажем, электрическая лампа или пылесос, выключатель здесь играет роль крана, «выпускающего» ток.

Соотношение между током и напряжением

По мере роста напряжения в цепи растет и ток. Изучая курс физики, мы узнаем, что электрические цепи состоят из нескольких различных участков: обычно это выключатель, проводники и прибор - потребитель электричества. Все они, соединенные вместе, создают сопротивление электрическому току, которое (при условии постоянства температуры) для этих компонентов не изменяется со временем, но для каждого из них различно. Поэтому, если одно и то же напряжение применить к лампочке и к утюгу, то поток электронов в каждом из приборов будет различен, поскольку различны их сопротивления. Следовательно, сила тока, протекающего через определенный участок цепи, определяется не только напряжением, но и сопротивлением проводников и приборов.

Закон Ома

Величина электрического сопротивления измеряется в омах (Ом) в такой науке, как физика. Электричество (формулы, определения, опыты) - обширная тема. Мы не будем выводить сложные формулы. Для первого знакомства с темой достаточно того, что было сказано выше. Однако одну формулу все-таки стоит вывести. Она совсем несложная. Для любого проводника или системы проводников и приборов соотношение между напряжением, током и сопротивлением задается формулой: напряжение = ток х сопротивление. Это математическое выражение закона Ома, названного так в честь Георга Ома (1787-1854 гг.), который первым установил взаимосвязь этих трех параметров.

Физика электричества - очень интересный раздел науки. Мы рассмотрели лишь основные понятия, связанные с ней. Вы узнали, что такое электричество, как оно образуется. Надеемся, эта информация вам пригодится.

Электричество для "чайников". Школа для электрика

Предлагаем небольшой материал по теме: «Электричество для начинающих». Он даст первоначальное представление о терминах и явлениях, связанных с движением электронов в металлах.

Особенности термина

Электричество представляет собой энергию маленьких заряженных частиц, движущихся в проводниках в определенном направлении.

При постоянном токе не наблюдается изменения его величины, а также направления движения за определенный промежуток времени. Если в качестве источника тока выбирается гальванический элемент (батарейка), в таком случае заряд движется упорядоченно: от отрицательного полюса к положительному концу. Процесс продолжается до тех пор, пока он полностью не исчезнет.

Переменный ток периодически изменяет величину, а также направление движения.

Схема передачи переменного тока

Попробуем понять, что такое фаза в электричестве. Это слово слышали все, но далеко не всем понятен его истинный смысл. Не будем углубляться в детали и подробности, выберем только тот материал, который необходим домашнему мастеру. Трехфазная сеть является способом передачи электрического тока, при котором по трем разным проводам протекает ток, а по одному идет его возврат. Например, в электрической цепи есть два провода.

По первому проводу к потребителю, например, к чайнику, идет ток. Второй провод используется для его возвращения. При размыкании такой цепи, прохождения электрического заряда внутри проводника не будет. Данная схема описывает однофазную цепь. Что такое фаза в электричестве? Фазой считают провод, по которому протекает электрический ток. Нулевым называют провод, по которому осуществляется возврат. В трехфазной цепи присутствует сразу три фазных провода.

Электрический щиток в квартире необходим для распределения электрического тока по всем помещениям. Трехфазные сети считают экономически целесообразными, поскольку для них не нужны два нулевых провода. При подходе к потребителю, идет разделение тока на три фазы, причем в каждой есть по нолю. Заземлитель, который используется в однофазной сети, не несет рабочей нагрузки. Он является предохранителем.

К примеру, при возникновении короткого замыкания появляется угроза удара током, пожара. Для предотвращения такой ситуации, величина тока не должна превышать безопасный уровень, избыток уходит в землю.

Пособие "Школа для электрика" поможет начинающих мастерам справляться с некоторыми поломками бытовых приборов. Например, если возникли проблемы при функционировании электрического двигателя стиральной машины, ток будет попадать на внешний металлический корпус.

При отсутствии заземления заряд будет распределяться по машине. При прикосновении к ней руками, в роли заземлителя выступит человек, получив удар электрическим током. При наличии провода заземления такой ситуации не возникнет.

Особенности электротехники

Пособие «Электричество для чайников» пользуется популярностью у тех, кто далек от физики, но планирует использовать эту науку в практических целях.

Датой появления электротехники считают начало девятнадцатого века. Именно в это время был создан первый источник тока. Открытия, сделанные в области магнетизма и электричества, сумели обогатить науку новыми понятиями и фактами, обладающими важным практическим значением.

Пособие «Школа для электрика» предполагает знакомство с основными терминами, касающимися электричества.

Во многих сборниках по физике есть сложные электрические схемы, а также разнообразные непонятные термины. Для того чтобы новички могли разобраться во всех тонкостях данного раздела физики, было разработано специальное пособие «Электричество для чайников». Экскурсию в мир электрона необходимо начинать с рассмотрения теоретических законов и понятий. Наглядные примеры, исторические факты, используемые в книге «Электричество для чайников», помогут начинающим электрикам усваивать знания. Для проверки успеваемости можно использовать задания, тесты, упражнения, связанные с электричеством.

Если вы понимаете, что у вас недостаточно теоретических знаний для того, чтобы самостоятельно справиться с подключением электрической проводки, обратитесь к справочникам для «чайников».

Безопасность и практика

Для начала нужно внимательно изучить раздел, касающийся техники безопасности. В таком случае во время работ, связанных с электричеством, не будет возникать чрезвычайных ситуаций, опасных для здоровья.

Для того чтобы на практике реализовать теоретические знания, полученные после самостоятельного изучения основ электротехники, можно начать со старой бытовой техники. До начала ремонта обязательно ознакомьтесь с инструкцией, прилагаемой к прибору. Не забывайте, что с электричеством шутить не нужно.

Электрический ток связан с передвижением электронов в проводниках. Если вещество не способно проводить ток, его называют диэлектриком (изолятором).

Для движения свободных электронов от одного полюса к другому между ними должна существовать определенная разность потенциалов.

Интенсивность тока, проходящего через проводник, связана с количеством электронов, проходящих через поперечное сечение проводника.

На скорость прохождения тока влияет материал, длина, площадь сечения проводника. При увеличении длины провода, увеличивается его сопротивление.

Заключение

Электричество является важным и сложным разделом физики. Пособие "Электричество для чайников" рассматривает основные величины, характеризующие эффективность работы электрических двигателей. Единицами измерения напряжения являются вольты, ток определяется в амперах.

У любого источника электрической энергии существует определенная мощность. Она подразумевает количество электричества, вырабатываемое прибором за определенный промежуток времени. Потребители энергии (холодильники, стиральные машины, чайники, утюги) также имеют мощность, расходуя электричество во время работы. При желании можно провести математические расчеты, определить примерную плату за каждый бытовой прибор.

Электрический ток

Классическая электродинамика

Электричество · Магнетизм

Электростатика Магнитостатика Электродинамика Электрическая цепь Ковариантная формулировка Известные учёные

См. также: Портал:Физика

У этого термина существуют и другие значения, см. Ток.

Электри́ческий ток - направленное (упорядоченное) движение частиц или квазичастиц - носителей электрического заряда.

Такими носителями могут являться: в металлах - электроны, в электролитах - ионы (катионы и анионы), в газах - ионы и электроны, в вакууме при определённых условиях - электроны, в полупроводниках - электроны или дырки (электронно-дырочная проводимость). Иногда электрическим током называют также ток смещения, возникающий в результате изменения во времени электрического поля.

Электрический ток имеет следующие проявления:

• нагревание проводников (не происходит в сверхпроводниках);
• изменение химического состава проводников (наблюдается преимущественно в электролитах);
• создание магнитного поля (проявляется у всех без исключения проводников).

Классификация

Если заряженные частицы движутся внутри макроскопических тел относительно той или иной среды, то такой ток называют электрический ток проводимости . Если движутся макроскопические заряженные тела (например, заряженные капли дождя), то этот ток называют конвекционным .

Различают постоянный и переменный электрические токи, а также всевозможные разновидности переменного тока. В таких понятиях часто слово «электрический» опускают.

• Постоянный ток - ток, направление и величина которого не меняются во времени.

• Переменный ток - электрический ток, изменяющийся во времени. Под переменным током понимают любой ток, не являющийся постоянным.

• Периодический ток - электрический ток, мгновенные значения которого повторяются через равные интервалы времени в неизменной последовательности.

• Синусоидальный ток - периодический электрический ток, являющийся синусоидальной функцией времени. Среди переменных токов основным является ток, величина которого изменяется по синусоидальному закону. В этом случае потенциал каждого конца проводника изменяется по отношению к потенциалу другого конца проводника попеременно с положительного на отрицательный и наоборот, проходя при этом через все промежуточные потенциалы (включая и нулевой потенциал). В результате возникает ток, непрерывно изменяющий направление: при движении в одном направлении он возрастает, достигая максимума, именуемого амплитудным значением, затем спадает, на какой-то момент становится равным нулю, потом вновь возрастает, но уже в другом направлении и также достигает максимального значения, спадает, чтобы затем вновь пройти через ноль, после чего цикл всех изменений возобновляется.

• Квазистационарный ток - «относительно медленно изменяющийся переменный ток, для мгновенных значений которого с достаточной точностью выполняются законы постоянных токов» (БСЭ). Этими законами являются закон Ома, правила Кирхгофа и другие. Квазистационарный ток, так же как и постоянный ток, имеет одинаковую силу тока во всех сечениях неразветвлённой цепи. При расчёте цепей квазистационарного тока из-за возникающей э. д. с. индукции ёмкости и индуктивности учитываются как сосредоточенные параметры. Квазистационарными являются обычные промышленные токи, кроме токов в линиях дальних передач, в которых условие квазистационарности вдоль линии не выполняется.

• Ток высокой частоты - переменный ток, (начиная с частоты приблизительно в десятки кГц), для которого становятся значимыми такие явления, как излучение электромагнитных волн и скин-эффект. Кроме того, если длина волны излучения переменного тока становится сравнимой с размерами элементов электрической цепи, то нарушается условие квазистационарности, что требует особых подходов к расчёту и проектированию таких цепей (см. Длинная линия) .

• Пульсирующий ток - это периодический электрический ток, среднее значение которого за период отлично от нуля.

• Однонаправленный ток - это электрический ток, не изменяющий своего направления.

Вихревые токи

Основная статья: Вихревые токи

Вихревые токи (токи Фуко) - «замкнутые электрические токи в массивном проводнике, которые возникают при изменении пронизывающего его магнитного потока», поэтому вихревые токи являются индукционными токами. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи. Вихревые токи не текут по определённым путям в проводах, а замыкаясь в проводнике образуют вихреобразные контуры.

Существование вихревых токов приводит к скин-эффекту, то есть к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника. Нагрев вихревыми токами проводников приводит к потерям энергии, особенно в сердечниках катушек переменного тока. Для уменьшения потерь энергии на вихревые токи применяют деление магнитопроводов переменного тока на отдельные пластины, изолированные друг от друга и расположенные перпендикулярно направлению вихревых токов, что ограничивает возможные контуры их путей и сильно уменьшает величину этих токов. При очень высоких частотах вместо ферромагнетиков для магнитопроводов применяют магнитодиэлектрики, в которых из-за очень большого сопротивления вихревые токи практически не возникают.

Характеристики

Исторически принято, что направление тока совпадает с направлением движения положительных зарядов в проводнике. При этом, если единственными носителями тока являются отрицательно заряженные частицы (например, электроны в металле), то направление тока противоположно направлению движения заряженных частиц..

Дрейфовая скорость электронов

Скорость (дрейфовая) направленного движения частиц в проводниках, вызванного внешним полем, зависит от материала проводника, массы и заряда частиц, окружающей температуры, приложенной разности потенциалов и составляет величину, намного меньшую скорости света. За 1 секунду электроны в проводнике перемещаются за счёт упорядоченного движения меньше чем на 0,1 мм - в 20 раз медленнее скорости улитки[источник не указан 257 дней ]. Несмотря на это, скорость распространения собственно электрического тока равна скорости света (скорости распространения фронта электромагнитной волны). То есть то место, где электроны изменяют скорость своего движения после изменения напряжения, перемещается со скоростью распространения электромагнитных колебаний.

Сила и плотность тока

Основная статья: Сила тока

Электрический ток имеет количественные характеристики: скалярную - силу тока, и векторную - плотность тока.

Сила тока - физическая величина, равная отношению количества заряда Δ Q {\displaystyle \Delta Q} , прошедшего за некоторое время Δ t {\displaystyle \Delta t} через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени.

I = Δ Q Δ t . {\displaystyle I={\frac {\Delta Q}{\Delta t}}.}

Сила тока в Международной системе единиц (СИ) измеряется в амперах (русское обозначение: А; международное: A).

По закону Ома сила тока I {\displaystyle I} на участке цепи прямо пропорциональна напряжению U {\displaystyle U} , приложенному к этому участку цепи, и обратно пропорциональна его сопротивлению R {\displaystyle R} :

I = U R . {\displaystyle I={\frac {U}{R}}.}

Если на участке цепи электрический ток не постоянный, то напряжение и сила тока постоянно изменяется, при этом у обычного переменного тока средние значения напряжения и силы тока равны нулю. Однако средняя мощность выделяемого при этом тепла нулю не равна. Поэтому применяют следующие понятия:

• мгновенные напряжение и сила тока, то есть действующие в данный момент времени.
• амплитудные напряжение и сила тока, то есть максимальные абсолютные значения
• эффективные (действующие) напряжение и сила тока определяются тепловым действием тока, то есть имеют те же значения, которые они имеют у постоянного тока с таким же тепловым эффектом.

Плотность тока - вектор, абсолютная величина которого равна отношению силы тока, протекающего через некоторое сечение проводника, перпендикулярное направлению тока, к площади этого сечения, а направление вектора совпадает с направлением движения положительных зарядов, образующих ток.

Согласно закону Ома в дифференциальной форме плотность тока в среде j → {\displaystyle {\vec {j}}} пропорциональна напряжённости электрического поля E → {\displaystyle {\vec {E}}} и проводимости среды σ {\displaystyle \ \sigma } :

J → = σ E → . {\displaystyle {\vec {j}}=\sigma {\vec {E}}.}

Мощность

Основная статья: Закон Джоуля - Ленца

При наличии тока в проводнике совершается работа против сил сопротивления. Электрическое сопротивление любого проводника состоит из двух составляющих:

• активное сопротивление - сопротивление теплообразованию;
• реактивное сопротивление - «сопротивление, обусловленное передачей энергии электрическому или магнитному полю (и обратно)» (БСЭ).

Как правило, большая часть работы электрического тока выделяется в виде тепла. Мощностью тепловых потерь называется величина, равная количеству выделившегося тепла в единицу времени. Согласно закону Джоуля - Ленца мощность тепловых потерь в проводнике пропорциональна силе протекающего тока и приложенному напряжению:

P = I U = I 2 R = U 2 R {\displaystyle P=IU=I^{2}R={\frac {U^{2}}{R}}}

Мощность измеряется в ваттах.

В сплошной среде объёмная мощность потерь p {\displaystyle p} определяется скалярным произведением вектора плотности тока j → {\displaystyle {\vec {j}}} и вектора напряжённости электрического поля E → {\displaystyle {\vec {E}}} в данной точке:

P = (j → E →) = σ E 2 = j 2 σ {\displaystyle p=\left({\vec {j}}{\vec {E}}\right)=\sigma E^{2}={\frac {j^{2}}{\sigma }}}

Объёмная мощность измеряется в ваттах на кубический метр.

Сопротивление излучению вызвано образованием электромагнитных волн вокруг проводника. Это сопротивление находится в сложной зависимости от формы и размеров проводника, от длины излучаемой волны. Для одиночного прямолинейного проводника, в котором везде ток одного направления и силы, и длина которых L значительно меньше длины излучаемой им электромагнитной волны λ {\displaystyle \lambda } , зависимость сопротивления от длины волны и проводника относительно проста:

R = 3200 (L λ) {\displaystyle R=3200\left({\frac {L}{\lambda }}\right)}

Наиболее применяемому электрическому току со стандартной частотой 50 Гц соответствует волна длиной около 6 тысяч километров, именно поэтому мощность излучения обычно пренебрежительно мала по сравнению с мощностью тепловых потерь. Однако, с увеличением частоты тока длина излучаемой волны уменьшается, соответственно возрастает мощность излучения. Проводник, способный излучать заметную энергию, называется антенной.

Частота

См. также: Частота

Понятие частоты относится к переменному току, периодически изменяющему силу и/или направление. Сюда же относится наиболее часто применяемый ток, изменяющийся по синусоидальному закону.

Период переменного тока - наименьший промежуток времени (выраженный в секундах), через который изменения силы тока (и напряжения) повторяются. Количество периодов, совершаемое током за единицу времени, носит название частота. Частота измеряется в герцах, один герц (Гц) соответствует одному периоду в секунду.

Ток смещения

Основная статья: Ток смещения (электродинамика)

Иногда для удобства вводят понятие тока смещения. В уравнениях Максвелла ток смещения присутствует на равных правах с током, вызванным движением зарядов. Интенсивность магнитного поля зависит от полного электрического тока, равного сумме тока проводимости и тока смещения. По определению, плотность тока смещения j D → {\displaystyle {\vec {j_{D}}}} - векторная величина, пропорциональная скорости изменения электрического поля E → {\displaystyle {\vec {E}}} во времени:

J D → = ∂ E → ∂ t {\displaystyle {\vec {j_{D}}}={\frac {\partial {\vec {E}}}{\partial t}}}

Дело в том, что при изменении электрического поля, также как и при протекании тока, происходит генерация магнитного поля, что делает эти два процесса похожими друг на друга. Кроме того, изменение электрического поля обычно сопровождается переносом энергии. Например, при зарядке и разрядке конденсатора, несмотря на то, что между его обкладками не происходит движения заряженных частиц, говорят о протекании через него тока смещения, переносящего некоторую энергию и своеобразным образом замыкающего электрическую цепь. Ток смещения I D {\displaystyle I_{D}} в конденсаторе определяется по формуле:

I D = d Q d t = − C d U d t {\displaystyle I_{D}={\frac {{\rm {d}}Q}{{\rm {d}}t}}=-C{\frac {{\rm {d}}U}{{\rm {d}}t}}} ,

где Q {\displaystyle Q} - заряд на обкладках конденсатора, U {\displaystyle U} - разность потенциалов между обкладками, C {\displaystyle C} - ёмкость конденсатора.

Ток смещения не является электрическим током, поскольку не связан с перемещением электрического заряда.

Основные типы проводников

В отличие от диэлектриков в проводниках имеются свободные носители нескомпенсированных зарядов, которые под действием силы, как правило разности электрических потенциалов, приходят в движение и создают электрический ток. Вольтамперная характеристика (зависимость силы тока от напряжения) является важнейшей характеристикой проводника. Для металлических проводников и электролитов она имеет простейший вид: сила тока прямо пропорциональна напряжению (закон Ома).

Металлы - здесь носителями тока являются электроны проводимости, которые принято рассматривать как электронный газ, отчётливо проявляющий квантовые свойства вырожденного газа.

Плазма - ионизированный газ. Электрический заряд переносится ионами (положительными и отрицательными) и свободными электронами, которые образуются под действием излучения (ультрафиолетового, рентгеновского и других) и (или) нагревания.

Электролиты - «жидкие или твёрдые вещества и системы, в которых присутствуют в сколько-нибудь заметной концентрации ионы, обусловливающие прохождение электрического тока». Ионы образуются в процессе электролитической диссоциации. При нагревании сопротивление электролитов падает из-за увеличения числа молекул, разложившихся на ионы. В результате прохождения тока через электролит ионы подходят к электродам и нейтрализуются, оседая на них. Законы электролиза Фарадея определяют массу вещества, выделившегося на электродах.

Существует также электрический ток электронов в вакууме, который используется в электронно-лучевых приборах.

Электрические токи в природе

Внутриоблачные молнии над Тулузой, Франция. 2006 год

Атмосферное электричество - электричество, которое содержится в воздухе. Впервые показал присутствие электричества в воздухе и объяснил причину грома и молнии Бенджамин Франклин. В дальнейшем было установлено, что электричество накапливается в сгущении паров в верхних слоях атмосферы, и указаны следующие законы, которым следует атмосферное электричество:

• при ясном небе, так же как и при облачном, электричество атмосферы всегда положительное, если на некотором расстоянии от места наблюдения не идёт дождь, град или снег;
• напряжение электричества облаков становится достаточно сильным для выделения его из окружающей среды лишь тогда, когда облачные пары сгущаются в дождевые капли, доказательством чего может служить то, что разрядов молний не бывает без дождя, снега или града в месте наблюдения, исключая возвратный удар молнии;
• атмосферное электричество увеличивается по мере возрастания влажности и достигает максимума при падении дождя, града и снега;
• место, где идёт дождь, является резервуаром положительного электричества, окружённым поясом отрицательного, который, в свою очередь, заключён в пояс положительного. На границах этих поясов напряжение равно нулю. Движение ионов под действием сил электрического поля формирует в атмосфере вертикальный ток проводимости со средней плотностью, равной около (2÷3)·10−12 А/м².

Полный ток, текущий на всю поверхность Земли, при этом составляет приблизительно 1800 А.

Молния является естественным искровым электрическим разрядом. Была установлена электрическая природа полярных сияний. Огни святого Эльма - естественный коронный электрический разряд.

Биотоки - движение ионов и электронов играет весьма существенную роль во всех жизненных процессах. Создаваемый при этом биопотенциал существует как на внутриклеточном уровне, так и у отдельных частей тела и органов. Передача нервных импульсов происходит при помощи электрохимических сигналов. Некоторые животные (электрические скаты, электрический угорь) способны накапливать потенциал в несколько сот вольт и используют это для самозащиты.

Применение

При изучении электрического тока было обнаружено множество его свойств, которые позволили найти ему практическое применение в различных областях человеческой деятельности, и даже создать новые области, которые без существования электрического тока были бы невозможны. После того, как электрическому току нашли практическое применение, и по той причине, что электрический ток можно получать различными способами, в промышленной сфере возникло новое понятие - электроэнергетика.

Электрический ток используется как носитель сигналов разной сложности и видов в разных областях (телефон, радио, пульт управления, кнопка дверного замка и так далее).

В некоторых случаях появляются нежелательные электрические токи, например блуждающие токи или ток короткого замыкания.

Использование электрического тока как носителя энергии

• получения механической энергии во всевозможных электродвигателях,
• получения тепловой энергии в нагревательных приборах, электропечах, при электросварке,
• получения световой энергии в осветительных и сигнальных приборах,
• возбуждения электромагнитных колебаний высокой частоты, сверхвысокой частоты и радиоволн,
• получения звука,
• получения различных веществ путём электролиза, зарядка электрических аккумуляторов. Здесь электромагнитная энергия превращается в химическую,
• создания магнитного поля (в электромагнитах).

Использование электрического тока в медицине

• диагностика - биотоки здоровых и больных органов различны, при этом бывает возможно определить болезнь, её причины и назначить лечение. Раздел физиологии, изучающий электрические явления в организме называется электрофизиология.
  • Электроэнцефалография - метод исследования функционального состояния головного мозга.
  • Электрокардиография - методика регистрации и исследования электрических полей при работе сердца.
  • Электрогастрография - метод исследования моторной деятельности желудка.
  • Электромиография - метод исследования биоэлектрических потенциалов, возникающих в скелетных мышцах.
• Лечение и реанимация: электростимуляции определённых областей головного мозга; лечение болезни Паркинсона и эпилепсии, также для электрофореза. Водитель ритма, стимулирующий сердечную мышцу импульсным током, используют при брадикардии и иных сердечных аритмиях.

Электробезопасность

Основная статья: Электробезопасность

Включает в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Правила электробезопасности регламентируются правовыми и техническими документами, нормативно-технической базой. Знание основ электробезопасности обязательно для персонала, обслуживающего электроустановки и электрооборудование. Тело человека является проводником электрического тока. Сопротивление человека при сухой и неповрежденной коже колеблется от 3 до 100 кОм.

Ток, пропущенный через организм человека или животного, производит следующие действия:

• термическое (ожоги, нагрев и повреждение кровеносных сосудов);
• электролитическое (разложение крови, нарушение физико-химического состава);
• биологическое (раздражение и возбуждение тканей организма, судороги)
• механическое (разрыв кровеносных сосудов под действием давления пара, полученного нагревом током крови)

Основным фактором, обуславливающим исход поражения током, является величина тока, проходящего через тело человека. По технике безопасности электрический ток классифицируется следующим образом:

• безопасным считается ток, длительное прохождение которого через организм человека не причиняет ему вреда и не вызывает никаких ощущений, его величина не превышает 50 мкА (переменный ток 50 Гц) и 100 мкА постоянного тока;
• минимально ощутимый человеком переменный ток составляет около 0,6-1,5 мА (переменный ток 50 Гц) и 5-7 мА постоянного тока;
• пороговым неотпускающим называется минимальный ток такой силы, при которой человек уже неспособен усилием воли оторвать руки от токоведущей части. Для переменного тока это около 10-15 мА, для постоянного - 50-80 мА;
• фибрилляционным порогом называется сила переменного тока (50 Гц) около 100 мА и 300 мА постоянного тока, воздействие которого дольше 0,5 с с большой вероятностью вызывает фибрилляцию сердечных мышц. Этот порог одновременно считается условно смертельным для человека.

В России, в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, установлено 5 квалификационных групп по электробезопасности в зависимости от квалификации и стажа работника и напряжения электроустановок.

Как объяснить ребенку что такое электричество, если я сам этого не понимаю?

Svetlana52

Можно очень просто и наглядно показать что такое электричество и как оно получается, нужен для этого фонарик который работает от батарейки или маленькая лампа от фонарика - задача получить электричество, а именно чтобы лампочка зажглась. Для этого возьмем клубень картофеля и две проволоки медную и оцинкованную и втыкаем к картошку - используем как батарейку- на медном конце плюс, на оцинкованном минус - аккуратно присоединяем к фонарику, или лампочке - должна зажечься. Чтобы напряжение стало выше можно последовательно соединить несколько картофелин. Проводить такие опыты с ребенком интересно и Вам тоже, думаю, доставит удовольствие.

Ракитин сергей

Самая простая аналогия - с водопроводными трубами, по которым течет горячая вода. Насос давит на воду, создавая давление - аналогом его будет напряжение в электросети, аналогом тока - поток воды, аналог электрического сопротивления - диаметр трубы. Т.е. если труба тонкая (большое электрическое сопротивление), то струйка воды будет тоже тонкой (маленький ток), чтобы набрать ведро воды (получить электрическую мощность) через тонкую трубу нужен большой напор (большое напряжение) (поэтому высоковольтные провода сравнительно тонкие, низковольтные - толстые, хотя передается по ним одинаковая мощность).

Ну а почему вода горячая - это чтобы ребенок понял, что электрический ток может обжечь не хуже кипятка, а вот если надеть толстую резиновую перчатку (диэлектрик), то ни горячая вода, ни ток вас уже не обожгут. Ну вот как-то так (разве что вот еще - в трубах перемещаются молекулы воды, в электрических проводах - электроны, заряженные частицы атомов металла, из которого эти провода сделаны, в других материалах, типа резины, электроны крепко сидят внутри атомов, двигаться не могут, поэтому ток такие вещества не проводят).

Inna beseder

Только что хотела задать вопрос "Что такое электричество?" и попала сюда. Знаю точно, что никто до сих пор не знает, как так происходит, что когда в одном месте включают рубильник, то в другом (за сотни километров) моментально загорается лампочка. Что именно бежит по проводам? Что из себя представляет ток? А как его можно исследовать, если он бьётся, зараза))?

А ребёнку сам механизм этого процесса можно показать и на картошке, как посоветовали в Лучшем ответе. Но со мной такой номер не пройдёт!

Volck-79

Смотря сколько ему лет. Если 12-14 и он ни бельмеса не понимает, то, извините, поздно и безнадежно. Ну, а ежели лет пять или восемь (к примеру) - растолкуйте, что все эти штучки (дырочки, провода, всякие прочие красивые предметы) здорово кусаются, особенно если их трогать, лизать, во что-нибудь засовывать, или наоборот в них пальчики совать.

Анфо-анфо

Моей дочке - 3 года. В свое время я ей просто сказала, что это - опасно, и в розетки она теперь не лезет. А попозже объясню, что электричество - это такая энергия, которая дает свет, от которой работает телевизор, компьютер и другая техника. Когда станет школьницей, изучит на физике более подробно.

Ynkinamoy

знаете много способов объяснить ребенку что это нельзя,что это опасно,я думаю что ребенка надо учить этому,показывать на ризетку и говорит нельзя ва ва будет.если всё таки ребенку это интересно и он очень хочет туда залезть,надо просо установит специальные пропки что бы ребенок не смог засунуть туда палец или что то метталическое,ну лучше всего и пропки применять и учить что это будет больно ва ва,что нельзя это делать что это очень плохо что будут маме папе плохо если он будет это делать,довести до ребенка что нельзя этого делать,и пользуйтесь пропками.всё будет хорошо

Ksi makarova

Сейчас "век продвинутого интернета", задайте вопрос любому поисковику, можно даже с формулировкой "как объяснить ребенку что такое электричество"))

Я отвечая на каверзные вопросы подрастающего сына, успела таким образом множество тем изучить - и ребенку хорошо, и родителям полезно.