Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Projekt AS KOMPETENCJI jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Projekt AS KOMPETENCJI jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki."— Zapis prezentacji:

1 Projekt AS KOMPETENCJI jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie

2 Nazwa szkoły: Zespół Szkół Technicznych w Pleszewie ID grupy: 97/90_mf_g2 Opiekun: Ryszard Walczak Kompetencja: Matematyczno-Fizyczna Temat projektu: Stały i przemienny prąd elektryczny. Semestr/rok szkolny: Semestr /2012

3 S iła elektromotoryczna (SEM) – czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym równy energii elektrycznej uzyskanej przez jednostkowy ładunek przemieszczany w urządzeniu (źródle) prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek. E nergia elektryczna uzyskana przez jednostkowy ładunek przemieszczany przez SEM w źródle prądu w kierunku przeciwnym do sił pola elektrycznego równa jest różnicy potencjałów na końcówkach otwartego źródła prądu. Pomiar tej różnicy (napięcia) wymaga metody lub układu nie pobierającego prądu z mierzonego obwodu. Mierzona różnica potencjałów ma polaryzację przeciwną do kierunku działania SEM. W przypadku układów w których wielkość siły elektromotorycznej zależy od natężenia płynącego prądu (np. niektóre rodzaje prądnic), bezpośredni pomiar SEM nie jest możliwy i wymaga pomiarów pośrednich i obliczeń.

4

5

6

7 P rąd stały charakteryzuje się stałą wartością natężenia oraz kierunkiem przepływu. Z aletą prądu stałego jest to, że w przypadku zasilania takim prądem wartość chwilowa dostarczanej mocy jest stała, co ma duże znaczenie dla wszelkich układów wzmacniania i przetwarzania sygnałów. Większość półprzewodnikowych układów elektronicznych zasilana jest prądem stałym (a przynajmniej napięciem stałym). Główną zaletą takiego rozwiązania jest to, że urządzenia zawierające układy elektroniczne mogą być zasilane bezpośrednio z przenośnych źródeł energii (baterii lub akumulatorów). D la urządzeń, które używane są w pobliżu sieciowej energii elektrycznej stosuje się zasilanie prądem stałym wytwarzanym przez zasilacze sieciowe. W zasilaczu sieciowe napięcie przemienne jest najpierw transformowane na odpowiedni poziom napięcia, prostowane (na przykład za pomocą mostka Graetza) oraz filtrowane, tak aby jego ostateczny przebieg był jak najbardziej zbliżony do wartości stałej. M oc dowolnego odbiornika w układzie prądu stałego jest obliczana jako: gdzie: P – moc, U – stałe napięcie elektryczne, I – stały prąd elektryczny.

8 Ch arakterystyczny przypadek prądu elektrycznego okresowo zmiennego, w którym wartości chwilowe podlegają zmianom w powtarzalny, okresowy sposób, z określoną częstotliwością. Wartości chwilowe natężenia prądu przemiennego przyjmują naprzemiennie wartości dodatnie i ujemne (stąd nazwa przemienny). Najczęściej pożądanym jest, aby wartość średnia całookresowa (tzn.składowa stała) wynosiła zero. S tosunkowo największe znaczenie praktyczne mają prąd i napięcie o przebiegu sinusoidalnym. Dlatego też, w żargonie technicznym często nazwa prąd przemienny oznacza po prostu prąd sinusoidalny. Jeśli zakłócenia lub nieliniowość powodują zdeformowanie sinusoidalnego kształtu, wówczas taki niesinusoidalny przebieg nosi nazwę przebiegu odkształconego. C echa sinusoidalności przebiegów przemiennych jest wykorzystana w jednej z najważniejszych maszyn elektrycznych używanych obecnie, tj.transformatorze. Napięcie przemienne zasilające transformator powoduje występowanie przemiennego prądu płynącego w uzwojeniu pierwotnym. Generuje to sinusoidalnie zmienny (przemienny) strumień magnetyczny płynący w rdzeniu transformatora. Sinusoidalny strumień magnetyczny, zgodnie z prawem Faradaya, powoduje powstanie sinusoidalnego napięcia w uzwojeniu wtórnym, które z kolei przyczynia się do sinusoidalnego prądu wyjściowego transformatora.

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19 P otocznie, instalacje elektryczną rozumie się często tylko jako ułożone na stałe przewody elektryczne. I nstalacja elektryczna w budynku mieszkalnym składa się z układu zasilania niskiego napięcia, obejmującego: przyłącze i złącze kablowe, tablicę rozdzielczą, piony i linie zasilające, instalację odbiorczą, odpowiednią liczbę obwodów. I nstalacja taka obejmuje nie tylko przewody i kable elektroenergetyczne, urządzenia zabezpieczające i przyrządy łączeniowe, zabezpieczające, ochronne, sterujące i pomiarowe wraz z ich obudowami i konstrukcjami wsporczymi, lecz także rezerwowe źródła energii elektrycznej, takie jak baterie akumulatorowe, urządzenia bezprzerwowego zasilania (UPS) oraz zespoły prądotwórcze, wraz z instalacjami przynależnymi do tych urządzeń.

20 W naszych mieszkaniach i domach jest wiele urządzeń elektrycznych zasilanych prądem. Jest to prąd zmienny, który jest doprowadzany do domów za pomocą tzw. przyłączy. Są to odgałęzienia od sieci ulicznej, najczęściej prowadzone pod ziemią do piwnic. Napięcie w przewodach doprowadzanych do mieszkań wynosi 220 V. Mieszkaniowa sieć elektryczna umieszczana jest w ścianach ze względu na bezpieczeństwo. Na ścianach widoczne są tylko gniazdka wtyczkowe, wyłączniki, liczniki energii elektrycznej, bezpieczniki (korki) itp. P onieważ w każdym odbiorniku w mieszkaniu jest napięcie 220 V, więc muszą być one połączone równolegle. Gdy włączymy kilka odbiorników, w każdym popłynie prąd o określonym natężeniu. A by uniknąć przepalania się przewodów stosuje się różnego rodzaju bezpieczniki. Znajdują się one najczęściej przy licznikach energii elektrycznej. Najstarszy typ to bezpiecznik topikowy. Składa się on z główki i wkładki, wewnątrz której poprowadzony jest cienki drucik z łatwo topliwego materiału. Opór drucika dobrany jest tak, aby spowodował jego stopienie przy odpowiednio dużym natężeniu, co powoduje przerwanie obwodu i tzw. "wysadzenie korka". Należy go wtedy wymienić i doszukać się przyczyny awarii. O becnie stosuje się bezpieczniki automatyczne oraz wyłączniki nadmiarowo- prądowe. Urządzenia te przerywają dopływ prądu samoczynnie w przypadku zwarcia lub przeciążenia sieci elektrycznej. Po usunięciu problemu można je włączyć i w ten sposób przywrócić dopływ prądu.

21 Edisson

22

23 J est to urządzenie, którego funkcjonowanie jest uzależnione od pobierania energii dostarczanej w postaci prądu elektrycznego. W obwodach prądu przemiennego odbiornik może mieć charakter: indukcyjny pojemnościowy rezystancyjny mieszany: indukcyjno-rezystancyjny lub pojemnościowo-rezystancyjny. D o domowej instalacji elektrycznej podłączane są różnorodne urządzenia nazywane ogólnie odbiornikami energii elektrycznej. Ze względu na przeznaczenie oraz zasadę działania, klasyfikowane są one do kilku grup - oświetlenia, urządzeń grzewczych, sprzętu AGD, urządzeń elektronicznych oraz silników elektrycznych dużej mocy. Każda z tych grup wymaga nieco innej instalacji oraz doboru odpowiednich zabezpieczeń gwarantujących bezpieczną i niezawodną pracę.

24

25 P rąd elektryczny może być bardzo groźny dla organizmów żywych. Prąd o na tężeniu mA wywołuje w organizmie lekki skurcz mięśni, o natężeniu mA również niebezpieczny wzrost ciśnienia krwi. Prąd o natężeniu do 80 mA powoduje migotanie komór sercowych oraz częściowe porażenie ośrodków oddechowych, co może doprowadzić do utraty przytomności. Prąd o natężeniu powyżej 80 mA powoduje silne drgania komór sercowych, utratę przytomności i w końcu śmierć. Za bezpieczne napięcie, bez względu na wartość natężenia, uważa się wartość 24 V. S kutki działania prądu na organizm człowieka można rozpatrzyć jako fizyczne (np. cieplne), chemiczne (np. zmiany elektrolityczne) lub biologiczne (np. zaburzenia czynności). Szczególnie niebezpieczny jest prąd stały, który może powodować zmiany elektrolityczne prowadzące do zaburzeń przemiany tlenowej. Częste stykanie się z prądem stałym prowadzi do zwyrodnienia nerwów i mięśni. Prąd zmienny o wysokim napięciu może doprowadzić do wrzenia płynu tkankowego, a po dłuższym czasie do zwęglenia kończyn lub całego ciała. Działanie prądu na układ nerwowy przejawia się zakłóceniem czynności centralnego układu nerwowego, w czego wyniku powstają zaburzenia słuchu, wzroku, utrata pamięci, zaburzenia psychiczne.

26

27 P rzewód wykonany z przewodnika łączący ciało naelektryzowane z ziemią. W wyniku połączenia ciało naelektryzowane oddaje lub przyjmuje odpowiednią liczbę ładunków ulegając zobojętnieniu (staje się elektrycznie obojętne). W elektrotechnice i elektronicem– połączenie określonego punktu obwodu elektrycznego z ziemią, celem zapewnienia bezpiecznej i prawidłowej pracy urządzeń elektrycznych. Uziemienie ochronne – połączenie dostępnych dla dotyku metalowych części urządzeń elektrycznych w celu zapewnienia ochrony przeciwporażeniowej. Uziemienie funkcjonalne lub inaczej uziemienie robocze to uziemienie określonego punktu obwodu elektrycznego w celu zapewnienia prawidłowej pracy urządzeń elektrycznych w warunkach zwykłych i zakłóceniowych. Uziemienie robocze umożliwia ochronę sieci niskiego napięcia przed skutkami przeniesienia się na nią wyższego napięcia. Uziemienie robocze wykonuje się w instalacjach i urządzeniach elektrycznych połączonych bezpośrednio z siecią rozdzielczą lub zasilanych z układu o napięciu wyższym niż 1 kV przez transformator lub przetwornicę. Uziemienie odgromowe – służy do odprowadzenia do ziemi udarowych prądów wyładowań atmosferycznych. Uziemienie pomocnicze – wykorzystuje się dla celów ochrony przeciwporażeniowej oraz w układach pomiarowych i zabezpieczających.

28 E fekt powstający w wyniku przepływu znacznego prądu elektrycznego przez tkanki organizmów żywych - ludzi i zwierząt. F unkcjonowanie każdego organizmu żywego wiąże się z przepływem przez tkanki bardzo słabych prądów elektrycznych o wartościach nieprzekraczających ułamków miliampera i z powstawaniem w organizmie minimalnych różnic napięć pomiędzy tkankami, nieprzekraczających ułamków wolta. Z etknięcie jednak tkanek - np. skóry człowieka lub zwierzęcia - z zewnętrznymi źródłami prądu elektrycznego może doprowadzić do efektu porażenia, które w niekorzystnej sytuacji może skończyć się poparzeniem lub nawet spaleniem części tkanek, a także skurczem mięśni, utratą przytomności, zatrzymaniem pracy serca lub nawet śmiercią.

29 D ziałanie pośrednie, powstające bez przepływu prądu przez ciało człowieka, powoduje takie urazy, jak: oparzenia ciała wskutek pożarów wywołanych zwarciem elektrycznym lub spowodowane dotknięciem do nagrzanych elementów groźne dla życia oparzenia ciała łukiem elektrycznym, a także metalizacja skóry spowodowana osadzaniem się roztopionych cząstek metalu uszkodzenia wzroku wskutek dużej jaskrawości łuku elektrycznego uszkodzenia mechaniczne ciała w wyniku upadku z wysokości lub upuszczenia trzymanego przedmiotu. D ziałanie bezpośrednie - porażenie elektryczne wskutek przepływu prądu elektrycznego przez ciało ludzkie (tzw. prądu rażeniowego). P orażenie elektryczne może objawiać się: odczuwaniem bólu przy przepływie prądu, kurczami mięśni (skurcz mięśni dłoni może uniemożliwić samouwolnienie się porażonego) zatrzymaniem oddechu, zaburzeniami krążenia krwi zaburzeniami wzroku, słuchu i zmysłu równowagi utratą przytomności migotaniem komór sercowych (fibrylacja) - bardzo groźnym dla życia człowieka, gdyż zazwyczaj prowadzi ono do zejścia śmiertelnego oparzeniami skóry i wewnętrznych części ciała, do zwęglenia włącznie.

30 P rzepływ prądu elektrycznego w dielektryku (izolatorze) następujący pod wpływem pola elektrycznego. Warunkiem wystąpienia wyładowania elektrycznego jest obecność czynników jonizujących lub źródeł swobodnych elektronów. Może ono zachodzić w dielektrykach stałych, gazowych i ciekłych. W gazach obserwuje się błyski świetlne w postaci łuku elektrycznego lub piorunu oraz towarzyszące im efekty akustyczne. P iorun – w meteorologii bardzo silne wyładowanie elektryczne w atmosferze powstające naturalnie, zwykle towarzyszące burzom. Piorunowi często towarzyszy grom dźwiękowy oraz zjawisko świetlne zwane błyskawicą. Może ono przybierać rozmaite kształty i rozciągłości, tworzyć linie proste lub rozgałęziać się do góry lub w dół. Występują błyskawice, które widoczne są jedynie jako rozjaśnienie powierzchni chmury, inne znów w ciągu ułamka sekundy przypominają swym kształtem świecący sznur pereł. P odczas uderzenia pioruna wyzwala się potężna energia. Główna jej część zostaje rozproszona w postaci ciepła w powietrzu tworzącym kanał plazmytzn. ogrzanie i jonizacja składników powietrza w kanale, energia cieplna w większości rozprasza się, niewielka jej część przekształca się na błysk i grzmot, który słychać na odległość km. Część pierwotnej energii elektrycznej zostaje rozładowana w punkcie uderzenia łuku elektrycznego w powierzchnię ziemi, co może być bardzo niebezpieczne dla znajdujących się w pobliżu ludzi oraz urządzeń.

31 W ewnątrz chmury burzowej wieją silne wiatry mieszające krople wody i drobiny lodu, które trą mocno o siebie. Lód przemieszcza się ku górze chmury, po drodze oddając elektrony wodzie, więc szczyt chmury staje się elektrododatni.

32 W chemii i fizyce - ogólna nazwa na wszelkie zmiany struktury chemicznej substancji, zachodzące pod wpływem przyłożonego do niej zewnętrznego napięcia elektrycznego. W węższym zakresie pojęcie to obejmuje tylko procesy rozkładu. Elektrolizie towarzyszyć może (choć nie musi) szereg dodatkowych zjawisk, takich jak dysocjacja elektrolityczna, transport jonów do elektrod, wtórne przemiany jonów na elektrodach i inne. W sensie technologicznym przez elektrolizę rozumie się wszystkie te procesy łącznie. Elektroliza zachodzi w układach, w których występują substancje zdolne do jonizacji, czyli rozpadu na jony. Samo zjawisko jonizacji może być wywołane zarówno przyłożonym napięciem elektrycznym, jak i zjawiskami nie generowanymi bezpośrednio przez prąd - dysocjacją elektrolityczną, autodysocjacją, wysoką temperaturą, czy działaniem silnego promieniowania.

33 P roces elektrolizy jest napędzany wymuszoną wędrówką jonów do elektrod, zanurzonych w substancji, po przyłożeniu do nich odpowiedniego napięcia prądu elektrycznego. W elektrolizie elektroda naładowana ujemnie jest nazywana katodą, a elektroda naładowana dodatnio anodą. Każda z elektrod przyciąga do siebie przeciwnie naładowane jony. Do katody dążą więc dodatnio naładowane kationy, a do anody ujemnie naładowane aniony. Po dotarciu do elektrod jony przekazują im swój ładunek, a czasami wchodzą też z nimi w reakcję chemiczną, na skutek czego zamieniają się w obojętne elektrycznie związki chemiczne lub pierwiastki. Ponadto, wędrujące przez substancję jony mogą po drodze ulegać rozmaitym reakcjom chemicznym z innymi jonami lub substancjami, które nie uległy rozpadowi na jony. Powstające w ten sposób substancje zwykle albo osadzają się na elektrodach albo wydzielają się z układu w postaci gazu. Proces elektrolizy wymaga stałego dostarczania energii elektrycznej. Z jawisko elektrolizy zostało opisane ilościowo w dwóch prawach elektrolizy Faradaya. E lektroliza jest procesem stosowanym na skalę przemysłową m.in. do: produkcji metali: aluminium, litu, sodu, potasu produkcji rozmaitych związków chemicznych, w tym kwasu trifluorooctowego, wodorotlenku sodu, potasu, chloranu sodu i chloranu potasu produkcji gazów: wodoru, chloru i tlenu. galwanizacji - pokrywanie cienką warstwą metalu innego metalu

34

35

36

37

38 J est to technika analityczna, rzadziej preparatywna, stosowana w chemii i biologii molekularnej, zwłaszcza w genetyce. Jej istotą jest rozdzielenie mieszaniny związków chemicznych na możliwie jednorodne frakcje przez wymuszanie wędrówki ich cząsteczek w polu elektrycznym. C ząsteczki różnych substancji różnią się zwykle ruchliwością elektroforetyczną. Parametr ten jest w przybliżeniu wprost proporcjonalny do ładunku elektrycznego cząsteczki i odwrotnie proporcjonalny do jej wielkości. Zależy także od kształtu cząsteczki. I stnieje wiele wariantów tej techniki. W zależności od ośrodka, w którym następuje rozdział, wyróżnić można elektroforezę bibułową (dziś już przestarzałą i praktycznie nie używaną), żelową i kapilarną.

39 W elektroforezie żelowej ośrodkiem, w którym przemieszczają się badane substancje, jest żel elektroforetyczny wykonany z agarozy, poliakrylamidów, agaru lub skrobi (metoda historyczna), uformowany w płytkę długości kilkunastu - kilkudziesięciu centymetrów i grubości od ułamka do kilku milimetrów (rzadziej jest to słupek - elektroforeza dyskowa). Kroplę analizowanej mieszaniny nanosi się w zagłębienie w żelu - studzienkę. E lektroforeza kapilarna, zwana też elektroforezą w wolnym buforze służy najczęściej do rozdziału niewielkich cząsteczek (podobnie jak HPLC). Metoda ta jest często stosowana w biologii molekularnej do analizy DNA, znacznie rzadziej do rozdziału peptydów. Rozdział mieszanin prowadzony jest w cienkiej (wewn. średnica µm) i długiej (0.5-1 m) kapilarze kwarcowej, przypominającej z wyglądu światłowód. Kapilara ta wypełniana jest buforem.

40

41

42 R yby elektryczne – ogólne określenie gatunków ryb, które posiadają zdolność wytwarzania pola elektrycznego lub odbierania jego obecności i zmian. Ryby takie występują w wielu niespokrewnionych ze sobą grupach systematycznych. Ich ciało zaopatrzone jest w narządy elektryczne – umożliwiające wytwarzanie impulsów elektrycznych w celu samoobrony lub obezwładnienia ofiary – bądź w elektro-receptory umożliwiające wykrywanie obecności oraz zmian pola elektrycznego. W węższym znaczeniu za ryby elektryczne uznawane są gatunki, u których występują narządy elektryczne. W ęgorz elektryczny występująca w Ameryce Południowej, w bagnistych wodach dorzeczy Orinoko i Amazonki. K ształtem przypomina węgorzowate. Nie ma płetwy grzbietowej i brzusznej, płetwa ogonowa jest częściowo zredukowana, płetwa odbytowa ciągnie się wzdłuż prawie całego ciała węgorza elektrycznego (zawiera ponad 300 promieni). Nad tą płetwą znajdują się narządy elektryczne wytwarzające prąd o napięciu V, służące do porażania zdobyczy. Biegun dodatni znajduje się przy głowie, ujemny przy ogonie.

43 W ęgorz elektryczny występująca w Ameryce Południowej, w bagnistych wodach dorzeczy Orinoko i Amazonki. K ształtem przypomina węgorzowate. Nie ma płetwy grzbietowej i brzusznej, płetwa ogonowa jest częściowo zredukowana, płetwa odbytowa ciągnie się wzdłuż prawie całego ciała węgorza elektrycznego (zawiera ponad 300 promieni). Nad tą płetwą znajdują się narządy elektryczne wytwarzające prąd o napięciu V, służące do porażania zdobyczy. Biegun dodatni znajduje się przy głowie, ujemny przy ogonie.

44

45

46 -ε 1 + I 1 · r 1 + I · R=0

47

48

49

50

51

52

53

54

55


Pobierz ppt "Projekt AS KOMPETENCJI jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki."

Podobne prezentacje


Reklamy Google