Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt."— Zapis prezentacji:

1 Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt Z FIZYKĄ, MATEMATYKĄ I PRZEDSIĘBIORCZOŚCIĄ ZDOBYWAMY ŚWIAT !!! jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA

2 DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Noblistów Polskich w Koźminku ID grupy: 98/44_mf_g1 Opiekun: Izabela Czechowska Kompetencja: matematyczno- fizyczna Temat projektowy: Prąd elektryczny Semestr/rok szkolny: III/ 2010/2011 …………………………………………………….

3 REALIZATORZY PROJEKTU Uniwersytet Szczeciński Lider projektu COMBIDATA Poland sp. z o.o. Partner projektu

4 PATRONI PROJEKTU Zachodniopomorski Kurator Oświaty Wielkopolski Kurator Oświaty Lubuski Kurator Oświaty

5 GIMNAZJUM IM. NOBLISTÓW POLSKICH W KOŹMINKU

6 NASZA GRUPA 98/44_mf_g1

7 Cele projekt: Prąd elektryczny poznanie mechanizmu powstawania prądu elektrycznego, omówienie źródeł prądu stałego i zmiennego, prąd stały i zmienny i ich wpływ na organizmy żywe oraz ich znaczenie, elektroliza i jej zastosowanie, energia elektryczna a niekonwencjonalna, poznanie drogi jaką musi pokonać prąd elektryczny z elektrowni do domu, poznanie zasady działania i zastosowania transformatora,

8 poznanie schematu domowej instalacji, omawiamy łączenie szeregowe i równoległe elementów instalacji domowej, bezpieczniki elektryczne i ich zastosowanie w domowej instalacji elektrycznej, poznajemy koszt eksploatacji urządzeń elektrycznych stosowanych w naszych domach, poznajemy zasady postępowania w przypadku porażenia prądem elektrycznym, zwierzęta elektryczne- ale to ciekawe, wykonujemy doświadczenia dotyczące prądu elektrycznego pamiętając o zasadach bhp pod czujnym okiem naszego opiekuna projektowego,

9 poznajemy wzory za pomocą których opisana jest zasada działania transformatora- na lekcjach fizyki będziemy się o nim uczyć w klasie trzeciej, rozwiązujemy zadania tematycznie związane z prądem elektrycznym, doskonalimy swoje umiejętności informatyczne dokumentując naszą pracę projektową, na bieżąco tworzymy e- kronikę, samokształcimy się przez e-learning w ramach kompetencji matematyczno- fizycznych i informatycznych, efekty naszej pracy prezentujemy społeczności uczniowskiej naszej szkoły.

10 Ogniwo galwaniczne Ogniwo, w którym źródłem prądu są reakcje chemiczne zachodzące między elektrodą a elektrolitem. Dwie elektrody zanurzone w elektrolicie tworzą ogniwo galwaniczne.

11 Historia W 1780 roku Luigi Galvani zauważył, że żabie udka kurczą się po podłączeniu do maszyny elektrostatycznej. Odkrył, że mięsień kurczy się gdy jest połączony z metalowymi drutami podczas uderzenia pioruna, a także gdy zostanie dotknięty dwoma różnymi połączonymi metalami. Galvani interpretował to zjawisko jako "elektryczność zwierzęcą. Alessandro Volta w 1791 roku powtarzał doświadczenia Galvaniego i wyjaśnił, że powstawanie prądu nie jest związane z organizmem żywym, lecz metalami zanurzonymi w elektrolicie, do badań napięcia wytwarzanego przez metale używał własnego języka.

12 Istnieje także pojęcie ogniwa pasożytniczego, a więc ogniwa pojawiającego się samoistnie w niezamierzonym miejscu i powodującego niekorzystne skutki np.: Korozja metali – pojawia się np. na zanieczyszczonych i wilgotnych połączeniach dwóch różnych metali lub pomiędzy kadłubem statku zanurzonego w wodzie morskiej, a elementami wykonanymi z innych metali Szumy elektryczne – mikroogniwa na zabrudzonych stykach Ogniska zapalne – ogniwa tworzące się na implantach wewnątrz organizmu

13 Bateria ogniw Bateria ogniw to zestaw dwóch lub więcej pojedynczych ogniw elektrycznych. Mimo tego, że określenie bateria oznacza zestaw składający się z kilku elementów, potocznie jest używane także w odniesieniu do pojedynczych ogniw.

14 Oznaczenia IEC Pierwsza litera - technologia wykonania: OznaczeniaNazwaSkład brakogniwo cynkowo-grafitowe anoda: cynk; elektrolit: chlorek amonu lub cynku; katoda: tlenek manganu(IV) / węgiel A ogniwo cynkowo- powietrzne anoda: cynk; elektrolit: chlorek amonu lub cynku; katoda: tlen / węgiel Bogniwo litowo-węglowe anoda: lit; elektrolit organiczny; katoda: monofluorek węgla Cogniwo litowo-manganowe anoda: lit; elektrolit organiczny; katoda: tlenek manganu IV Eogniwo litowo-tionylowe anoda: lit; elektrolit niewodny nieorganiczny; katoda: chlorek tionylu Fogniwo litowo-żelazowe anoda: lit; elektrolit niewodny organiczny; katoda: tlenek żelaza (II)

15 H ogniwo niklowo-metalowo- wodorkowe ładowalne (akumulator NiMH) K ogniwo niklowo-kadmowe ładowalne (akumulator Ni- Cd) L ogniwo alkaliczno- burnsztynowe anoda: cynk; elektrolit: wodorotlenek metalu zasadowego; katoda: tlenek manganu IV M dawniej: ogniwo rtęciowe obecnie: ogniwo litowe ładowalne anoda: cynk; elektrolit: wodorotlenek metalu zasadowego; katoda: tlenek rtęci II P ogniwo alkaliczno- powietrzne anoda: cynk; elektrolit: wodorotlenek metalu zasadowego; katoda: tlen / węgiel Sogniwo srebrowe anoda: cynk; elektrolit: wodorotlenek potasu; katoda: tlenek srebra(I) lub srebra(II) Z ogniwo niklowo- manganowe (Ni-Mn)

16 Oznaczenia IEC Druga litera - kształt ogniwa OznaczeniaNazwa Rogniwo cylindryczne Fogniwo płytkowe Sogniwo prostopadłościenne Liczba – numer katalogowy

17 Ciekawostka W przypadku baterii pastykowych rozpowszechnił się wymiarowy system oznaczania wielkości przy zachowaniu oznaczeń literowych IEC. I tak np. LR1130 oznacza baterię alkaliczno-braunsztynową cylindryczną o wysokości 3,0 mm (dwie ostatnie cyfry) i średnicy 11 mm, a SR621 baterię srebrową o wysokości 2,1 mm i średnicy 6 mm.

18 Akumulator elektryczny Rodzaj ogniwa galwanicznego, które może być wielokrotnie użytkowane i ładowane prądem elektrycznym. Wszystkie rodzaje akumulatorów elektrycznych gromadzą i później uwalniają energię elektryczną dzięki odwracalnym reakcjom chemicznym zachodzącym w elektrolicie oraz na styku elektrolitu i elektrod.

19 W akumulatorach występują dwa cykle pracy: praca – akumulator jest źródłem prądu elektrycznego na skutek przemiany energii chemicznej na energię elektryczną; rezultatem pracy jest stopniowe rozładowywanie akumulatora. ładowanie – w czasie którego akumulator jest odbiornikiem energii elektrycznej, wewnątrz akumulatora energia elektryczna jest przetwarzana na energię chemiczną,

20 Parametry Jednym z podstawowych parametrów akumulatora jest całkowity ładunek elektryczny (potocznie zwany pojemnością), zwykle wyrażany w amperogodzinach [Ah] lub jednostkach. Jest to zdolność ogniwa do przechowywania ładunku. Typowy akumulator samochodowy ma ładunek ok. 50 Ah, co oznacza, że jest zdolny dostarczać prąd 1 A przez 50 godzin; typowe akumulatorki miniaturowe rozmiaru R6 (AA) charakteryzują się ładunkiem rzędu 500–3000 mAh, zatem prąd 100 mA mogą dostarczać przez 5–30 godzin.

21 Ładowanie W trakcie ładowania przez akumulator prąd płynie w przeciwnym kierunku niż w trakcie jego pracy. Odwracalne reakcje chemiczne powodujące ładowanie i pracę są w istocie takie same, tyle że zachodzą w przeciwnym kierunku. W praktycznie każdym akumulatorze oprócz pożądanych, odwracalnych reakcji chemicznych zachodzą też jednak nieodwracalne reakcje uboczne, które powodują, że z czasem akumulator traci swoje właściwości.

22 W zależności od składu elektrolitu i budowy elektrod rozróżnia się następujące rodzaje akumulatorów:

23 Akumulator kwasowo-ołowiowy (akumulator Plantego) Elektrolitem jest roztwór kwasu siarkowego, katoda wykonana jest z ołowiu, w formie siatki, zaś anoda jest wykonana z tlenku ołowiu(IV) immobilizowanego na ramce ołowianej. Tego rodzaju akumulatory są masowo wykorzystywane w samochodach. Zaletą akumulatora ołowiowego jest zdolność rozładowania dużym prądem przez krótki czas, prostota układu ładowania, niska cena w stosunku do pojemności. Wadą jest znaczna masa przypadająca na jednostkę pojemności.

24 Akumulator NiCd Zwany też wtórną baterią alkaliczną. W której elektrody są wykonane z wodorotlenku niklu i wodorotlenku kadmu, zaś elektrolitem są półpłynne lub stałe substancje o różnym składzie chemicznym u różnych producentów, ale zawsze posiadającym silnie zasadowy odczyn.

25 Akumulator NiMH Ulepszona odmiana akumulatorów NiCd, w których jedna z elektrod jest wykonana z niklu, zaś druga elektroda ze spieku metali ziem rzadkich w atmosferze wodoru. Rolę klucza elektrolitycznego spełnia gąbczasta struktura nasączona substancjami alkalicznymi oraz złożonym chemicznie katalizatorem. System elektrochemiczny jest zdolny do absorpcji wydzielających się podczas ładowania gazów, szczególnie wodoru, dzięki czemu akumulator może być całkowicie szczelny i charakteryzować się długą żywotnością.

26 Akumulator Li-ion W których jedna z elektrod jest wykonana z porowatego węgla a druga z tlenków metali, zaś rolę elektrolitu pełnią złożone chemicznie sole litowe rozpuszczone w mieszaninie organicznych rozpuszczalników.

27 Akumulator litowo-polimerowy Odmiana akumulatorów Li-ion, w których ciekły elektrolit jest zastąpiony stałym elektrolitem polimerowym wykonanym z np. gąbek na bazie poliakrylonitrylu.

28 Ciekawostka Sprawność akumulatora, czyli stosunek energii oddanej podczas pracy do energii włożonej do akumulatora w procesie ładowania, jest zawsze mniejsza od jedności. W większości akumulatorów sprawność jest rzędu 60%.

29 Ogniwo słoneczne To element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego, czyli poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów o energii większej, niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.

30 Historia Po raz pierwszy efekt fotowoltaiczny zaobserwował A.C. Becquerel w 1839 r. w obwodzie oświetlonych elektrod umieszczonych w elektrolicie, a obserwacji tego zjawiska na granicy dwóch ciał stałych dokonali 37 lat później W. Adams i R. Day.

31 Produkcja Fotoogniwa słoneczne są produkowane z materiałów półprzewodnikowych, najczęściej z krzemu, germanu, selenu. Zwykłe ogniwo słoneczne z krystalicznego krzemu ma nominalne napięcie ok. 0,5 wolta. Poprzez połączenie szeregowe ogniw słonecznych można otrzymać baterie słoneczne. Istnieją baterie z różną liczbą ogniw, w zależności od zastosowania, jak i od jakości ogniw.

32 Zastosowania Fotoogniwa są stosowane przede wszystkim jako trwałe, o dużej niezawodności, źródła energii elektrycznej w elektrowniach słonecznych, kalkulatorach, zegarkach, plecakach, sztucznych satelitach, samochodach z napędem hybrydowym, a także w automatyce, jako czujniki fotoelektryczne i fotodetektory w fotometrii. Przydatne jest zastosowanie ich w przestrzeni kosmicznej, gdzie promieniowanie słoneczne jest dużo silniejsze.

33 Rodzaje ogniw fotowoltaicznych selenowe krzemowe – monokrystaliczne – polikrystaliczne – cienkowarstwowe barwnikowe polimerowe

34 Ciekawostki W 1981 r. słoneczny samolot Solar Challenger przeleciał nad kanałem La Manche, wykorzystując jako źródło zasilania tylko energię słoneczną. Skrzydła tego samolotu pokryte były bateriami słonecznymi, które zasilały silnik elektryczny. Na Florydzie, w Stanach Zjednoczonych, publiczne automaty telefoniczne są zasilane przez baterie słoneczne montowane na chroniącym je dachu.

35 Dynamo rowerowe Dawna nazwa prądnicy, aktualnie rzadko używana. Obecnie nazwa stosowana potocznie tylko dla prądnic rowerowych napędzanych przez oponę obracającego się koła rowerowego.

36 Dynamo rowerowe jest miniaturowym alternatorem, w którym wirnik jest magnesem trwałym, a w stojanie znajduje się uzwojenie otoczone magnetowodem przełączającym kierunek pola magnetycznego przy obrocie magnesu. To zmienne względem uzwojenia obwodu elektrycznego pole magnetyczne indukuje siłę elektromotoryczną, która jest przyczyną płynięcia prądu elektrycznego powodującego świecenie żarówki w lampce rowerowej. Dynama montowane są też w piaście koła, co powoduje znaczną poprawę sprawności przetwarzania energii mechanicznej na elektryczną, a tym samym mniejszy opór i większy komfort jazdy rowerzysty.

37 Ciekawostka Jasność świecenia lampki zależy od prędkości obrotów koła (szybkości jazdy roweru). W przypadku zatrzymania roweru dynamo nie wytwarza prądu, a lampka rowerowa gaśnie, co jest największą wadą instalacji elektrycznej opartej na dynamie

38 Prąd stały Prąd stały (ang. direct current, DC) charakteryzuje się stałą wartością natężenia oraz kierunkiem przepływu.

39 Zaletą 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. Główną zaletą takiego rozwiązania jest to, że urządzenia zawierające układy elektroniczne mogą być zasilane bezpośrednio z przenośnych źródeł energii.

40

41 Prąd przemienny Prąd przemienny (ang. alternating current, AC) – charakterystyczny 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.

42

43 Elektrownie Rozwój techniki w drugiej połowie XIX wieku i powstanie ogromnej ilości urządzeń elektrycznych wymusił rozwój elektrowni, których zadaniem jest dostarczać prąd elektryczny do poszczególnych odbiorców. Elektrownie mogą pobierać energię potrzebną do wytworzenia prądu z różnych źródeł. Mogą być to elektrownie cieplne, które ciepło wytworzone podczas spalania paliw kopalnych zamieniają na energię prądu; mogą być wiatrowe, słoneczne, geotermalne itd.

44 Elektrownia atomowa (jądrowa) W latach czterdziestych w związku z powstaniem pierwszych reaktorów powstał nowy typ elektrowni - elektrownie jądrowe. W elektrowni jądrowej energię uzyskujemy nie ze spalania paliw kopalnych, lecz z rozszczepiania jąder atomowych. Kocioł zostaje tu zastąpiony reaktorem jądrowym, czyli urządzeniem, w którym wytwarzana jest energia jądrowa. W reaktorze przebiega kontrolowana reakcja łańcuchowa, podczas której rozszczepiane jest tyle jąder, ile potrzeba do wytworzenia energii elektrycznej.

45 Kiedy w latach pięćdziesiątych powstawały pierwsze elektrownie atomowe wydawało się, że ludzkość uzyskała dostęp do ogromnych ilości czystej, bezpiecznej i stosunkowo taniej energii. Z 1kg najczęściej używanego paliwa jądrowego (235 U), można uzyskać tyle energii elektrycznej, co z 3000 ton węgla lub 1600 ton benzyny. Obecnie energetyka jądrowa budzi jednak wiele wątpliwości zarówno natury ekologicznej jak i ekonomicznej, jednak w obliczu wyczerpywania się zasobów surowców kopalnych może okazać się jedynym środkiem łagodzącym nieuchronne kryzysy energetyczne.

46 Reaktory Reaktor wodny wrzący Reaktor wodny ciśnieniowy Reaktor powielający Reaktor wysokotemperaturowy Reaktor niejednorodny ze spowalniaczem stałym Reaktor jednorodny

47 Elektrownia atomowa jest bardzo kosztowną inwestycją, a jej budowla trawa latami lecz mimo tego jest dobrym zamiennikiem elektrowni węglowej. Elektrownia atomowa jest przyjazna dla środowiska w porównaniu z tradycyjnymi stacjami produkcji energii w których używa się węgla. Elektrownie węglowe bardzo popularne na terenie całej polski w znacznym stopniu zanieczyszczają środowisko, a ich praca przyczynia się chociażby do kwaśnych opadów.

48 Elektrownia atomowa natomiast nie wytwarza takiej ilości toksyn, problemem mogą być jednak odpady atomowe powstałe w wyniku wytwarzania energii z uranu. Radioaktywne resztki atomowe muszę być przechowywane w specjalnych zbiornikach i umieszczane w przeznaczonych do tego głębokich grotach o podłożu skalnym. Ze względu na niebezpieczne działanie radioaktywnych resztek prowadzone są działania mające na celu ograniczenie jakiegokolwiek niebezpieczeństwa do minimum.

49 Ludzie protestując przeciw budowie takich elektrowni często używają argumentu o odpadach radioaktywnych. Przy budowie elektrowni organizowane są także specjalne miejsca na tego typu resztki, aby nie stwarzały one zagrożenia.

50 Katastrofa elektrowni jądrowej w Czarnobylu Katastrofa w Czarnobylu – największy na świecie wypadek jądrowy mający miejsce 26 kwietnia 1986, do którego doszło w wyniku wybuchu wodoru z reaktora jądrowego bloku nr 4 elektrowni atomowej w Czarnobylu. Była to największa katastrofa w historii energetyki jądrowej i jedna z największych katastrof przemysłowych XX wieku. Razem z awarią elektrowni jądrowej Fukushima I została zakwalifikowana do siódmego, najwyższego stopnia w skali INES.

51 W wyniku awarii skażeniu promieniotwórczemu uległ obszar od do km 2 terenu na pograniczu Białorusi, Ukrainy i Rosji, a wyemitowana z uszkodzonego reaktora chmura radioaktywna rozprzestrzeniła się po całej Europie. W efekcie skażenia ewakuowano i przesiedlono ponad osób.

52 Elektrownia cieplna (konwencjonalna lub jądrowa) – zespół urządzeń produkujący energię elektryczną wykorzystując do tego celu szereg przemian energetycznych, wśród których istotne znaczenie odgrywa ciepło. Energia cieplna pochodzi zwykle ze spalania paliwa w kotle parowym. Służy ona do podgrzania i odparowania wody oraz przegrzania pary wodnej. W turbinie następuje zamiana energii cieplnej pary na energię mechaniczną odprowadzaną wałem do generatora elektrycznego, w którym zamieniana jest na energię elektryczną.

53 Elektrownia węglowa Elektrownia węglowa to elektrownia cieplna, w której paliwem jest węgiel brunatny lub węgiel kamienny. Elektrownia węglowa jest elektrownią parową, w której głównymi podzespołami biorącymi udział w konwersji energii są: kocioł parowy, turbina parowa kondensacyjna, skraplacz, pompa zasilająca.

54 W Polsce znaczna większość energii elektrycznej (ponad 90 %) pozyskiwana jest w elektrowniach węglowych.

55 Działanie elektrowni węglowej Energia elektryczna w elektrowni węglowej wytwarzana jest przez duże prądnice zwane generatorami. Generator napędzany jest przez turbinę parową. Parę natomiast wytwarza się w kotłach. Wytworzona w kotle para znajduje się pod wysokim ciśnieniem. W kotle spala się węgiel ale także olej opałowy lub gaz. Wysokociśnieniowa para trafia do turbiny parowej i napędza jej łopatki.

56 Elektromagnes zasilany jest przez niewielką prądnice i wytwarza silne pole. Następnie odprowadzana jest rurami do chłodnicy kominowej, w której skrapla się i w postaci wody wraca do kotła. Dzięki temu kontroluje się i oszczędza zużycie wody i paliwa. Wewnątrz generatora napędzany turbiną wał wprawia elektromagnes w ruch obrotowy. Podczas obrotu elektromagnesu linie sił pola magnetycznego przecinają nawinięte wokół elektromagnesu uzwojenie i wzbudzają w nim prąd.

57 Tradycyjne elektrownie węglowe nie dość, że są bardzo szkodliwe dla środowiska, produkują znacznie mniejsze ilości energii niż elektrownie atomowe to na dodatek do produkcji prądu zużywają węgiel, który jako nieodnawialne źródło energii powoli się kończy. Gdyby nasz kraj chciał korzystać tylko i wyłącznie z elektrowni węglowych pokłady energetyczne nie wystarczyłyby na długo.

58 Oczywiście w ziemi znajdują się nowe pokłady węgla, ale nie zostaną one wydobyte między innymi z tego względu, że ukryte są zbyt głęboko a ich wydobycie wiązałoby się z astronomicznymi kosztami. Oczywiście próby wydobycia węgla z nowych złóż wiąże się z dodatkową degradacją terenu i niszczeniem obszarów zielonych.

59 Co to jest elektrownia wodna? Elektrownia wodna to zakład przemysłowy zamieniający energię spadku wody na elektryczną.

60 Elektrownie wodne dzieli się na duże i małe. Elektrownie wodne można również podzielić na elektrownie przepływowe produkujące energię elektryczną oraz elektrownie szczytowo-pompowe, które służą głównie do magazyno-wania energii elektrycznej wyprodukowanej w inny sposób.

61 Małe elektrownie wodne Mała energetyka wodna charakteryzuje się głównie małą mocą jednostkową. Z powodu różnic czynników w doborze kryteriów dobór mocy jest zróżnicowany. Przykładowo w Polsce jest to moc 5MW, we Francji, Austrii i Niemczech 10 MW, a w Skandynawii, Szwajcarii i Włoszech do 2 MW. Czasami MEW nazywa się również obiekty, których moc wynosi do 0,5 MW.

62 Małe elektrownie wodne powstają często na istniejących już stopniach wodnych. Prąd elektryczny produkowany w tych elektrowniach służy do zaspokojenia potrzeb lokalnych. Energia mechaniczna wody jest wykorzystywana również do mielenia zboża czy napędu kuźni.

63 Wady małych elektrowni wodnych: x zły stan techniczny obiektów hydrotechnicznych, x zamulanie i zarastanie zbiorników i kanałów dopływowych lub odpływowych, x uszkadzanie zapór x powodują podmywanie budynków

64 Zalety małych elektrowni wodnych: nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych; mogą powstawać przy użyciu miejscowych materiałów i siły roboczej, prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność, nie wymagają licznego personelu i mogą być sterowanie zdalnie, rozwój gospodarki wodnej, korzystny wpływ małej retencji na środowisko naturalne tańsza energii

65 Duże elektrownie wodne Duże elektrownie wodne są bardzo rozpowszechnione, z tego powodu uważane są dosyć często za konwencjonalne źródło energii. Z powodu dużej ingerencji w środowisko naturalne dla wielu uczonych duże elektrownie wodne nie są uważane za ekologiczne.

66 Elektrownia Żarnowiec Elektrownia Żydowo

67 Zapora Itapiu

68 Wady dużych elektrowni wodnych: x hałas i zanieczyszczenia w trakcie budowy, x spiętrzenia wody w zbiornikach mogą doprowadzić do zatopienia osiedli i terenów rolniczych, co może spowodować konieczność przesiedlenia ludności, x może ujemnie wpływać na żyzność gleb w terenie nadrzecznym, na lokalne warunki klimatyczne, powodując powstawanie mgieł, zapór lodowych na stopniach wodnych itp.,

69 x przyczyniają się do zamulenia zbiornika i erozji brzegów co prowadzi do pogorszenia warunków samooczyszczania się płynących wód i odtlenienia wody, utrudniają wędrówkę ryb x może ujemnie wpływać na żyzność gleb w terenie nadrzecznym, na lokalne warunki klimatyczne, powodując powstawanie mgieł, zapór lodowych na stopniach wodnych itp., x przyczyniają się do zamulenia zbiornika i erozji brzegów co prowadzi do pogorszenia warunków samooczyszczania się płynących wód i odtlenienia wody, utrudniają wędrówkę ryb,

70 x przyczyniają się do zmian w budowie hydrologicznej (podnoszenie poziomu wód gruntowych przed zaporą i obniżanie go za zaporą), x mogą powodować skutki wtórne pod postacią pękania stopni wodnych i katastrof wodnych, x koszty budowy tych elektrowni są 2-3 krotnie wyższe od nakładów na budowę elektrowni konwencjonalnych.

71 Zalety dużych elektrowni wodnych: wytwarzanie energii elektrycznej w sposób czysty ekologicznie i łatwiejszy technicznie, konsekwencją takiego stanu są: mniejsze koszty obsługi, większa niezawodność pracy elektrowni i niższe koszty eksploatacji, mniejsza awaryjność elektrowni wodnych (proces technologiczny jest prostszy niż w elektrowniach konwencjonalnych), nie zużywają paliw naturalnych, wytwarzana przez nie energia elektryczna jest ok.8-10 razy tańsza

72 Elektrownie przepływowe Elektrownie przepływowe są to elektrownie, które energię przepływających wód wyko-rzystują przy małym spadku (kilkanaście metrów) nie mając możliwości magazynowania wody i regulacji wytwarzanej mocy elektrycznej.

73

74 Budowa elektrowni przepływowej Wał turbozespołu wodnego jest ustawiany zwykle pionowo. Nad turbiną umieszczony jest turbogenerator. Woda jest doprowadzana do turbin dzięki rurom ze zbiornika wodnego. Zbiornik wodny tworzy się sztucznie budując odpowiednio długą i wysoką zaporę betonową, która zagrodzi nurt rzeki i spiętrzy jej wodę do pożądanego poziomu.

75 Nad turbinami na odpowiedniej wysokości przez zaporę betonową przeprowadzane są rury, których zadaniem jest doprowadzanie do nich wody. Na zaporze znajdują się przepusty odgrodzone od siebie pionowymi ściankami betonowymi, które umożliwiają przepływ nadmiaru wody, którego nie wykorzystała elektrownia. Przepływ ten może być regulowany przy pomocy odpowiednich zaworów.

76 Elektrownie szczytowo-pompowe Elektrownie szczytowo - pompowe mogą zarówno oddawać energię jak i ją odbierać. Kumulują one energię elektryczną poprzez wykorzystanie nadmiaru mocy z okresów niewielkiego zapotrzebowania i przepompowują wodę z niższych poziomów na wyższe, a w okresie największego zapotrzebowania zwracają energię do sieci elektroenergetycznej poprzez spuszczanie wody z poziomów wyższych na niższe przy pomocy turbin wodnych.

77 W elektrowniach tych są stosowane zespoły składające się z turbin i sprzęgniętych z nimi prądnic są one nazywane turbogeneratorami odwracalnymi. Prądnice pracują w kierunku przeciwnym niż silniki, które służą jako pompy do podnoszenia wody na wyższy poziom. Gdy woda zostaje uwolniona i napędza turbiny, wówczas prądnice wytwarzają energię elektryczną.

78 Tego typu elektrownie buduje się pod ziemią (jeśli pozwalają na to warunki geologiczne) lub przy dolnym zbiorniku. Cechą elektrowni szczytowych jest bardzo krótki czas uruchomienia.

79

80 Elektrownie regulacyjne Elektrownie regulacyjne zaopatrzone są w zbiorniki, dzięki którym mogą magazynować i gromadzić energię wody, która następnie przetwarzają w energię elektryczną. Elektrownie szczytowo- pompowe Elektrownie zbiornikowe z małym zbiornikiem pozwalają na regulację krótkoterminową (w godzinach szczytu).(Rys.c)

81 Elektrownie regulacyjne z dużym zbiornikiem wodnym umożliwiają regulację w cyklu dobowym i tygodniowym. Zbiornik spełnia również funkcję przeciwpowodziową.(Rys.b) Elektrownie kaskadowe- stosuje się w nich wiele zbiorników, które umożliwiają regulację napełniania i opróżniania indywidualnie jak i zbiorowo. Dzięki temu można magazynować nadmiar energii. Elektrownie te również pełnią funkcję przeciwpowodziową.(Rys.d)

82

83 Elektrownia wiatrowa

84 Co to jest elektrownia wiatrowa? Elektrownia wiatrowa to zespół urządzeń (wiatraków), których celem jest dostarczenie energii elektrycznej. Jest to jeden z wielu dostępnych sposobów na otrzymywanie prawie darmowej energii elektrycznej nie niszcząc środowiska naturalnego. Do produkcji takiej energii nie jest wymagane żadne paliwo kopalniane. Jest to w 100% ekologiczny sposób pozyskiwania energii nie tylko elektrycznej.

85 Przy tzw. farmach wiatrowych, które są coraz częściej spotykane także w Polsce, można spotkać małe przydomowe elektrownie wiatrowe. Są to wiatraki o poziomej lub pionowej osi obrotu i mocy do 10kW (niektórzy producenci oferują nawet 20kW). Przydomowe elektrownie wiatrowe to nie tylko sposób, na otrzymanie darmowej i czystej energii ale również sposób na zarabianie pieniędzy - nadwyżki energii można sprzedawać.

86 Wady elektrowni wiatrowych: x mogą wpływać na klimat lokalny, x mogą zmniejszać prędkość wiatru, x wymuszają utrzymanie pewnej rezerwy mocy w tradycyjnych elektrowniach, gdyż są uzależnione od warunków pogodowych, x są zagrożeniem dla ptaków – zabijają ptaki i zakłócają ich nawigację, x szpecą krajobraz (szczególnie farmy wiatrowe), x emitują hałas.

87 Zalety elektrowni wiatrowych: niepotrzebne jest paliwo, aby elektrownia działała (jest więc uznawana za czystą ekologicznie), zmniejszają emisję CO2 do atmosfery, możliwość zamontowania turbiny w miejscu oddalonym od krajowej sieci energetycznej, zmniejszenie kosztów energii elektrycznej przy turbinie w gospodarstwie domowym.

88 Przemysłowe farmy wiatrowe w Polsce Poniższa tabela zawiera spis wszystkich istniejących farm wiatrowych powyżej 5 MW oraz farmy znajdujące się w fazie konstrukcyjnej. Tabela nie zawiera farm w fazie deweloperskiej oraz projektów farm wiatrowych.

89 Przesyłanie energii elektrycznej

90 Od elektrowni do domu Z elektrowni wychodzi prąd o napięciu V. Potem przesyłany jest do transformatora podwyższającego napięcie do V. w ten sposób unikane są zbyt wielkie straty prądu. Następnie kolejny transformator obniża napięcie do V i przesyła do fabryk pobierających prąd o bardzo wysokim napięciu oraz do następnego transformatora, który obniża napięcie do V.

91 Prąd płynie do fabryk pobierających prąd o niższym napięciu oraz do następnego transformatora (obniża do V). Przed ostatnim punktem jest podstacja transformatorowa obniżająca napięcie do 230V. Na końcu prąd płynie do naszych domów i zasila żarówki, telewizory, sprzęt AGD.

92 Transformator Urządzenie elektryczne służące do przenoszenia energii elektrycznej prądu przemiennego drogą indukcji z jednego obwodu elektrycznego do drugiego, z zachowaniem pierwotnej częstotliwości. Zwykle zmieniane jest równocześnie napięcie elektryczne.

93 Transformator umożliwia w ten sposób na przykład zmianę napięcia panującego w sieci wysokiego napięcia, które jest odpowiednie do przesyłania energii elektrycznej na duże odległości, na niskie napięcie, do którego dostosowane są poszczególne odbiorniki. W sieci elektroenergetycznej zmiana napięcia zachodzi kilkustopniowo w stacjach transformatorowych. Z kolei w elektrowniach, gdzie napięcie generatora zawiera się w granicach od 6 kV do dwudziestu kilku kV, stosuje się transformatory blokowe. Podwyższają one napięcia z poziomu napięcia generatora, na poziom sieci przesyłowej (z reguły 220 lub 400 kV).

94 Budowa Transformator zbudowany jest z dwóch lub więcej cewek, nawiniętych na wspólny rdzeń magnetyczny wykonany zazwyczaj z materiału ferromagnetycznego. Oba obwody są zazwyczaj odseparowane galwanicznie, co oznacza, że nie ma połączenia elektrycznego pomiędzy uzwojeniami, a energia przekazywana jest przez pole magnetyczne. Wyjątkiem jest autotransformator, w którym uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne posiadają część wspólną i są ze sobą połączone galwanicznie.

95 Zasada działania Jedno z uzwojeń odłączone jest do źródła prądu przemiennego. Powoduje to przepływ w nim prądu przemiennego. Przemienny prąd wywołuje powstanie zmiennego pola magnetycznego. Zmienny strumień pola magnetycznego, przewodzony przez rdzeń transformatora, przepływa przez pozostałe cewki.

96 Zmiana strumienia pola magnetycznego w cewkach wtórnych wywołuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej – powstaje w nich zmienna siła elektromotoryczna. Jeżeli pominie się opór uzwojeń oraz pojemności między zwojami uzwojeń i przyjmie się, że cały strumień magnetyczny wytworzony w uzwojeniu pierwotnym przenika przez rdzeń do uzwojenia wtórnego (nie ma strat pola magnetycznego na promieniowanie), to taki transformator nazywamy idealnym.

97 Dla transformatora idealnego obowiązuje wzór: U – napięcie elektryczne, I – natężenie prądu elektrycznego, n – liczba zwojów, indeks we – strona pierwotna, indeks wy – strona wtórna.

98 Zależność pomiędzy natężeniami i napięciami wynika z wyżej opisanych zależności i z zasady zachowania energii. W tym przypadku sprowadza się to do równości mocy wejściowej i wyjściowej: Moc wejściowa równa się mocy wyjściowej. Iloraz natężenia i napięcia wejściowego jest równy ilorazowi natężenia i napięcia wyjściowego.

99 Ten stosunek nazywamy przekładnią transformatora Jeżeli liczba zwojów uzwojenia wtórnego jest mniejsza od liczby zwojów uzwojenia pierwotnego, to indukowane napięcie jest niższe od napięcia pierwotnego, taki transformator nazywa się obniżającym napięcie. Jeżeli liczba zwojów po stronie uzwojenia wtórnego jest większa od liczby zwojów po stronie uzwojenia pierwotnego, to napięcie wtórne jest wyższe od pierwotnego, a taki transformator nazywa się transformatorem podwyższającym napięcie. d =

100 Straty mocy w transformatorze Podczas pracy transformatora rzeczywistego, czyli podczas przenoszenia energii z uzwojenia pierwotnego do wtórnego, tracona jest część mocy. Ma to miejsce w rdzeniu transformatora oraz w uzwojeniu. Stosunek mocy po stronie wtórnej do mocy pobieranej przez transformator określa sprawność transformatora. Zastosowanie szkła metalicznego do budowy rdzenia transformatora pozwala kilkukrotnie zmniejszyć zachodzące tam straty, gdyż w rdzeniu amorficznym nie zachodzą straty ciepła.

101 Ciekawostki Według wielu autorów transformator nie jest maszyną elektryczną lecz urządzeniem, autorzy ci argumentują, że nie posiada on części ruchomych, wchodzi on jednak zwykle w zakres nauczania maszyn elektrycznych, gdyż zachodzą w nim zjawiska identyczne (poza ruchem) jak w maszynach prądu przemiennego.

102 Istnieją też transformatory, w których jedno uzwojenie jest częścią drugiego, o większej liczbie uzwojeń oraz o wielu wyprowadzeniach z tego samego uzwojenia.

103 Uzwojeń może być kilka, często spotyka się transformatory o np. dwóch dolnych napięciach lub trzech różnych.

104 Transformatory elektroenergetyczne dla niskich napięć izolowane są powietrzem, dla wyższych stosuje się olej transformatorowy, pełniący równocześnie funkcje chłodzące. Dodatkowo, transformatory dużej mocy wyposażone są w radiatory oraz wentylatory jak również w rozbudowane systemy zabezpieczeń.

105 W żargonie technicznym lub języku potocznym nazwa transformator jest czasem zastępowana niepoprawną, skrótową nazwą trafo.

106 Jaki byłby skutek gdyby napięcie wytwarzane w elektrowni wynosiło 230V? Gdyby napięcie wychodzące z elektrowni wynosiło 230V to straty na liniach przesyłowych byłyby bardzo duże i wiele prądu uciekałoby do powietrza. Do naszych domów docierałoby zbyt mało prądu żeby zasilić urządzenia elektryczne w naszym domu. Z tego powodu elektrownie musiałyby pracować z większą mocą i szybciej zużywałyby się surowce potrzebne do wytwarzania prądu. Drugim skutkiem jest to, że trudno jest zwiększyć napięcie z 230V do 33000V (jest to wielokrotnie większe napięcie).

107 Domowa instalacja elektryczna Energia elektryczna dostarczana jest do domu z sieci elektrycznej, płynie przez skrzynkę z bezpiecznikami i rozdziela się na dwa typy obwodów. Jeden z nich zasila główne oświetlenie. Drugi dostarcza energię do gniazd. Większość obwodów wyposażonych jest w bezpiecznik, czyli w automatyczny wyłącznik.

108 Energia elektryczna ma w domu wiele zastosowań - zasila lampy, telewizor, kuchenki, magnetowid i wiele innych urządzeń. Elektryczność trafia w domach do dwóch rodzajów obwodów - oświetleniowego i gniazd w ścianach. Urządzenia elektryczne włączane są do źródła energii poprzez włożenie wtyczki do gniazdka. Urządzenia elektryczne są maszynami wykorzystywaną do wykonania pewnej pracy.

109 Zużywają one energię elektryczną, wytwarzając światło i ciepło, napędzając silnik lub wytwarzając dźwięk. Różne urządzenia zużywają różne ilości energii. Te, które wytwarzają ciepło, jak na przykład piecyk zużywają jej znacznie więcej niż te wytwarzające światło lub dźwięk, jak telewizor. Każde urządzenie ma obwód, który można połączyć ze źródłem energii.

110

111 Istnieją dwa sposoby łączenia oporników: Sposoby łączenia oporów

112 Szeregowe Przy szeregowym połączeniu oporników opór zastępczy jest równy sumie oporów elektrycznych poszczególnych oporników. Napięcie całkowite jest równe sumie napięć między końcami poszczególnych odbiorników. Przez każdy z odbiorników płynie prąd o takim samym natężeniu.

113 W łączeniu szeregowym oporników natężenie prądu w całym obwodzie jest jednakowe, a napięcie całkowite obwodu jest równe sumie napięć między końcami poszczególnych oporników. Wartość oporu zastępczego jest równa sumie oporów poszczególnych oporników.

114 Równoległe Przy równoległym połączeniu oporników (odbiorników energii elektrycznej) odwrotność oporu zastępczego jest równa sumie odwrotności oporów poszczególnych odbiorników. Napięcie między końcami poszczególnych odbiorników jest takie samo. Natężenie prądu płynącego przez opornik zastępczy jest takie samo, jak suma natężeń prądów płynących przez zastępowane oporniki.

115 W łączeniu równoległym oporników natężenie prądu płynącego przez opornik zastępczy jest takie samo, jak suma natężeń prądów płynących przez zastępowane oporniki. Napięcie między końcami poszczególnych oporników jest takie samo, jak między końcami całego obwodu. Odwrotność oporu zastępczego jest równa sumie oporów poszczególnych oporników.

116 Rola bezpieczników Główną rolą bezpieczników ograniczających prąd zwarciowy jest zabezpieczanie aparatów elektrycznych takich jak transformatory rozdzielcze, silniki i baterie kondensatorowe przed prądami zakłóceniowymi. Bezpieczniki mogą pracować jako urządzenia samodzielne lub mogą współpracować z rozłącznikami w izolacji powietrznej i gazowej.

117 Wyróżniamy bezpieczniki Topikowe - w którym przez stopienie się jednego z jego elementów następuje przerwanie ciągłości obwodu elektrycznego. Główną częścią bezpiecznika jest element topikowy wbudowany we wkładkę topikową. Topik jest przewodnikiem elektrycznym, który w momencie zbyt dużej wartości natężenia płynącego prądu nagrzewa się. Jeżeli taki stan trwa dłuższy czas to wówczas topik nagrzewa się do temperatury, w której się topi. Automatyczne - Przy przekroczeniu dopuszczalnej wartości prądu w obwodzie, elektromagnes wewnątrz bezpiecznika zwalnia naciąg sprężyny, która rozwiera styki i przerywa przeciążony obwód. Innym typem bezpiecznika automatycznego jest bezpiecznik bimetalowy. Blaszka bimetalowa po nagrzaniu wygina się i zwalnia zestyk, który automatycznie przerywa obwód.

118 Thomas Alva Edison jest jednym z najbardziej znanych i twórczych wynalazców na świecie, przedsiębiorca. Założyciel prestiżowego czasopisma naukowego Science. Zorganizował w Menlo Park pierwszy na świecie instytut badań naukowo-technicznych, w 1881–82 zbudował w Nowym Jorku pierwszą na świecie elektrownię publicznego użytku, był właścicielem wielu przedsiębiorstw w Ameryce Północnej i Europie.

119 Wynalazki fonograf raf silnik prądu stałego

120 prądnica prądu stałegooscyloskop

121 płyta gramofonowa perforowana taśma filmowa

122 pióro elektryczne krzesło elektryczne

123 Obwód elektryczny to układ źródeł prądu i napięcia, przewodów elektrycznych, przez które prąd może bez przerwy płynąć, oraz rozmaitych elementów obwodów elektrycznych elementów aktywnych lub pasywnych obwodu jak rezystory, kondensatory, cewki (zwojnice), diody, wzmacniacze, transformatory, itp.

124 Podstawowy podział obwodów elektrycznych obejmuje dwa następujące rodzaje: obwody liniowe w których wszystkie elementy spełniają prawo Ohma, obwody nieliniowe w których dla niektórych elementów zależność pomiędzy prądem a napięciem jest funkcją nieliniową.

125 Ze względu na czasową zależność natężenia prądu od czasu obwody dzieli się na: obwody prądu stałego, obwody prądu przemiennego.

126

127 Domowe odbiorniki energii elektrycznej Odbiornik energii elektrycznej – urządzenie, którego funkcjonowanie jest uzależnione od pobierania energii dostarczanej w postaci prądu elektrycznego.

128 W obwodach prądu przemiennego odbiornik może mieć charakter: indukcyjny, pojemnościowy, rezystancyjny, mieszany: indukcyjno-rezystancyjny lub pojemnościowo-rezystancyjny.

129 Odbiornikiem z punktu widzenia gospodarki elektroenergetycznej nazywamy urządzenie, maszynę lub aparat przetwarzające energię elektryczną pobraną z sieci na taką energię, jaka jest potrzebna odbiorcy. Odbiornikiem jest np. silnik, oprawa oświetleniowa, grzejnik.

130 Urządzenia elektryczne instalowane na stałe lub użytkowane okazjonalnie mogą być przeznaczane do: przygotowywania posiłków i zmywania naczyń - łączna moc około 20 kW, utrzymania czystości - łączna moc około 12 kW, oświetlenia oraz zaspokajania indywidualnych zainteresowań mieszkańców – łączna moc około 5 kW.

131 Koszt pracy urządzeń elektrycznych Czajnik elektryczny Codziennie trzy razy gotujemy wodę w czajniku elektrycznym. Przeciętnie moc tego urządzenia to W a gotowanie wody trwa 3 minuty. Zużycie prądu: 2000W = 2kW; dziennie 9 minut, a rocznie 365 x 9 = 3285 minut = 54,75 godzin; 54,75 x 2kW = 105,5kWh Koszt: 105,5kWh x 0,55 PLN = 58,- PLN

132 Ogrzewanie elektryczne W mieszkaniu mamy 5 grzejników. Z grubsza każdy z nich pobiera około 1200W. Korzystamy z nich w okresie grzewczym (około 120 dni), a dziennie włączamy je na trzy godziny. Zużycie prądu: 5 x 1200W = 6 kW, czyli 6kW x 3h x 120 dni = 2160kWh Koszt: 2160kWh x 0,55 PLN = 1188,- PLN

133 Oświetlenie mieszkania Do oświetlenia przykładowego mieszkania potrzebujemy osiem tradycyjnych żarówek 100 watowych i dwie 60 watowe. Dajmy na to, że przeciętnie korzystamy z oświetlenia 4 godziny dziennie. Zużycie prądu: 8 x 100W + 2 x 60W = 920W = 0,92 kWh; 4 godziny x 0,92 kWh = 3,68 kWh (dziennie); 3,68 kWh x 365 = 1343 kWh Koszt: 1343 kWh x 0,55 PLN = 738,65 PLN

134 Odkurzacz Używamy standardowego odkurzacza. Jego pobór mocy wynosi 1500W. Odkurzamy dom przez 20 minut co pięć dni. Rocznie odkurzanie zajmie nam zatem 24,3 godziny (h). Zużycie prądu: 1500W = 1,5 kW, czyli 24,3 h x 1,5 kW = 36,45 kWh Koszt: 36,45 kWh x 0,55 PLN = 20,05 PLN

135 Pralka Załóżmy, że korzystamy z pralki dwa razy w tygodniu (zatem w przeciągu roku wykonamy 104 prania). Przeciętna pralka klasy energetycznej A zużywa 0,95 kWh na pranie. Zużycie prądu: 0,95 kWh x 104 = 99 kWh Koszt: 99 kWh x 0,55 PLN = 54,45 PLN

136 Podłączona do sieci suszarka wpadła do wanny z wodą. Czy można bezpiecznie wyjąć tą suszarkę? Nie można wyjąc bezpiecznie tej suszarki, ponieważ jest podłączona do prądu elektrycznego i poprzez dotknięcie jej może porazić nas prądem. W tym przypadku może powstać zwarcie przewodów elektrycznych. Poprzez dotknięcie tej suszarki może nastąpić poważne uszkodzenie naszego organizmu.

137 Zasady bezpiecznego użytkowania odbiorników energii elektrycznej 1.Używać sprzętów gospodarstwa domowego zgodnie z instrukcją obsługi. 2.Nigdy nie używać urządzeń, które mają uszkodzony przewód zasilający lub wtyczkę sieciową. 3.Odłączać urządzenia, wyciągając wtyczkę z gniazdka, nie wolno ciągnąć za przewód zasilający. 4.Nigdy nie suszyć włosów w trakcie kąpieli lub gdy możemy przypadkowo dotknąć naszym ciałem do wody. 5.Wszelkie prace za pomocą narzędzi zasilanych z instalacji domowej, np. wiertarki, wykonywać w obuwiu na gumowej podeszwie.

138 Uziemienie Uziemienie – przewód 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 elektronice – połączenie określonego punktu obwodu elektrycznego z ziemią, celem zapewnienia bezpiecznej i prawidłowej pracy urządzeń elektrycznych.

139

140 Jak zachować się podczas burzy Nie wolno stać pod drzewami, gdyż niektóre z nich (np. lipy) bardzo łatwo przewodzą elektryczność, Gdy burza zastanie cię w szczerym polu, powinieneś przykucnąć, ale nie siadać na ziemi, a tym bardziej nie kłaść się na niej, Należy pozbyć się wszelkich metalowych przedmiotów, odejść jak najdalej od metalowych urządzeń, gdyż te przyciągają wyładowania elektryczne.

141 Powinno się wyłączyć urządzenia elektryczne, gdyż mogą one zostać uszkodzone, a osoba przebywająca w ich pobliżu – porażona, Należy pozostawać w domu podczas burzy i nie wychodzić chyba,że to konieczne. Nie przenoś łatwopalnych materiałów w otwartych pojemnikach,

142 Zostań w samochodzie, gdy jesteś w trakcie podróży; samochody są jednymi z bezpieczniejszych miejsc do ukrycia się; w przypadku uderzenia pioruna, prąd spłynie po karoserii, nie penetrując wnętrza, Jeżeli burza zaskoczy nas wysoko w górach, należy możliwie jak najszybciej schodzić na dół i nie chować się po drodze pod skalne wanty. Nie przebywaj w wodzie jak i w małych łódkach

143 Oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm ludzki Utrata świadomości - następuje na skutek oddziaływania prądu na układ nerwowy. Oddziaływanie to polega na zagęszczeniu jonów na granicy przejścia prądu pomiędzy komórkami ciała o lepszej przewodności do komórek o gorszej przewodności.

144 Skurcz mięśni - chodzi o zjawisko skurczu mięśni zginających, przez to porażony nie może samodzielnie oderwać się od źródła prądu. Jest to jedno z częstszych powodów śmiertelnego porażenia, gdyż dłuższe przebywanie pod napięciem powoduje wydzielanie sie dużych ilości ciepła (oparzenia) i zaburzenia w pracy serca.

145 Zatrzymanie oddychania - występuje przy dłuższym przepływie prądu przez klatkę piersiową. Następuje wtedy skurcz mięśni oddechowych uniemożliwiający oddychanie powodujący śmierć poszkodowanego wskutek uduszenia.

146 Zakłócenie pracy serca - w przypadku przepływu prądu w momencie początku rozkurczu komór serca może wystąpić migotanie komór sercowych.

147

148 Działanie 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.

149 Uszkodzenia wzroku wskutek dużej jaskrawości łuku elektrycznego. Uszkodzenia mechaniczne ciała w wyniku upadku z wysokości lub upuszczenia trzymanego przedmiotu.

150 Objawy porażenia prądem Odczuwanie bólu przy przepływie prądu, kurczenie mięśni. Zatrzymaniem oddechu, zaburzeniami krążenia krwi. Zaburzeniami wzroku, słuchu i zmysłu równowagi

151 Utrata przytomności. Migotanie komór sercowych - bardzo groźne dla życia człowieka, gdyż zazwyczaj prowadzi ono do zejścia śmiertelnego. Oparzenia skóry i wewnętrznych części ciała, do zwęglenia włącznie.

152 Skutki Porażenia prądem elektrycznym zależą od: Rodzaju prądu, a więc czy jest to rażenie: prądem przemiennym o małej częstotliwości ( Hz), prądem przemiennym o dużej częstotliwości, krótkotrwałymi, jednokierunkowymi impulsami prądowymi, prądem stałym, wartości napięcia i natężenia prądu oraz czasu jego przepływu drogi przepływu prądu przez ciało człowieka.

153 WYŁADOWANIA ELEKTRYCZNE W upalne i wilgotne dni lata silne prądy unoszące ciepłe powietrze w górne rejony atmosfery tworzą chmury kłębiaste, które szybko przekształcają się w wysokie chmury kłębiasto deszczowe. Tym groźnie wyglądającym, czarnym chmurom towarzyszą porywiste wiatry, ulewne deszcze oraz błyskawice i grzmoty. Podczas wyładowań atmosferycznych wyzwalają się ogromne ilości energii, której wykorzystanie stanowi ciągle nie spełnione marzenie człowieka.

154 JAK POWSTAJĄ BURZE? Chmury zaczynają się tworzyć, gdy w chwiejnym wycinku atmosfery rozwija się silny wstępujący prąd ciepłego i wilgotnego powietrza. Gdy rozbudowująca się chmura dorasta do wysokości, co najmniej 12 km, para wodna skrapla się. Wówczas deszcz, śnieg, a nawet grad, padają wewnątrz chmury tak intensywnie, że pojawiają się tam bardzo silne zstępujące prądy zimnego powietrza, opadającego z dużych wysokości.

155 SKĄD SIĘ BIORĄ PIORUNY? We wnętrzu chmury rozbudowują się potężne ładunki elektryczne. Nie jest całkowicie jasne, jak to się dzieje, ale wiadomo, że ładunki dodatnie tworzą się w pobliżu wierzchołka chmury, zaś ujemne-w okolicy jej podstawy. Ładunki ujemne przyciągane są przez dodatnio naładowaną powierzchnię ziemi. Powietrze jest jednak dobrym izolatorem i przez pewien czas uniemożliwia przepływ elektryczności, który mógłby zrównoważyć ładunki.

156 JAK POWSTAJE GRZMOT Temperatura wewnątrz pioruna może osiągać przeszło 15 tysięcy stopni Celsjusza, jest więc wyższa niż temperatura powierzchni Słońca. Ten nagły dopływ ciepła może powodować zerwanie pni drzew wskutek zamiany ich soków w parę albo zamieniać piasek w bryłki szkła.

157 Powietrze wzdłuż drogi przebiegu pioruna ulega również silnemu ogrzaniu i rozszerza się tak gwałtownie, że wytwarza drgania, które słyszymy jako grzmot. Przy bliskim uderzeniu pioruna jest to huk podobny do wybuchu, zaś przy odległym wyładowaniu rozlega się przeciągły łaskot, gdyż fale dźwiękowe załamują się w atmosferze oraz odbijają od nierówności terenu.

158 Elektrochemia Elektrochemia jest działem chemii fizycznej, zajmującym się badaniem elektrycznych aspektów reakcji chemicznych, a także w mniejszym stopniu własnościami elektrycznymi związków chemicznych. Przedmiotem jej badań są m.in. procesy chemiczne towarzyszące przepływowi prądu elektrycznego przez elektrolit, którymi są stopy i roztwory związków chemicznych zdolnych do dysocjacji elektrolitycznej.

159 Główne obszary badawcze elektrochemii teorie elektrolitów; procesy transportu w roztworach elektrolitów; różnice potencjałów elektrycznych na granicach faz; ogniwa elektrochemiczne; mechanizmy i kinetyka procesów elektrodowych.

160 Czy prąd może płynąć przez dowolną ciecz? Prąd może płynąć tylko przez elektrolity, czyli ciecze przewodzące prąd elektryczny.

161 Elektroliza Z punktu widzenia chemii elektroliza jest szeregiem reakcji prowadzących do rozpadu związków chemicznych, a następnie rozdzielenia produktów takiego rozkładu na skutek działania napięcia elektrycznego przyłożonego do roztworu dzięki przemieszczaniu się jonów w kierunku podłączonych do układu elektrod.

162 Energia pola elektrycznego, czyli energia z zewnątrz, umożliwia zachodzenie pewnych reakcji powodujących przepływ elektronów przez roztwór przewodzący (tzw. elektrolit, substancja przewodząca na ogół rozpuszczona dodatkowo w wodzie.)

163 Elektroliza Prąd elektryczny przyłożony jest do roztworu poprzez zbudowane z metalu lub grafity elektrod i pochodzi z niezależnego źródła zewnętrznego, jak generator prądu, akumulator samochodowy itp.) W takim układzie musi zaistnieć przepływ jonów ujemnych w kierunku jednej z elektrod, zwanej anodą i zwartą z dodatnim biegunem napięcia przyłożonego z zewnątrz, i jednoczesna wędrówka jonów dodatnich ku elektrodzie ujemnej - katodzie. Odbywa się to za sprawą napięcia wytworzonego w elektrolicie przez płynący prąd.

164 Elektroliza Jony dodatnie podczas kontaktu z katodą odbierają od niej wolne elektrony i przyłączają je, ulegając redukcji. Następnie po dokonaniu przepływu przez obwód pojawiają się ponownie na katodzie, z kolei jony ujemne stykają się z anodą i utleniają się co, odbywa się poprzez oddanie anodzie części elektronów. Utlenione aniony pojawiają się później oczywiście na powierzchni anody.

165 Powstające w ten sposób nowe substancje chemiczne osadzają się na elektrodach lub wydzielają się z układu w postaci gazowej, np. jako cząsteczki O 2 czy H 2. Ważne jest, że aby zachodził ciągle, proces elektrolizy wymaga nieprzerwanego dopływu energii elektrycznej.

166 Zastosowanie elektrolizy Zjawisko elektrolizy jest obecnie szeroko wykorzystywane w technice i nauce oraz w tzw. ilościowej analizie chemicznej. Najbardziej popularna w przemyśle jest klasyczna elektroliza przeprowadzana w elektrolitycznych roztworów wodnych.

167 Przykłady jej zastosowań to: celowe wydzielanie osadów metalicznych na katodzie. Innym zastosowaniem może być otrzymywanie gazów wydzielanych w procesie elektrolizy, związki powstające przy utlenianiu się kwasów siarkowych, siarczanu amonowego, wydzielanie wody utlenionej, chlorku sodu, oraz wykorzystanie chemiczne rozmaitych procesów redukcji jonów.

168 Zastosowanie elektrolizy Elektroliza jest procesem stosowanym na skalę przemysłową m.in. do: produkcji metali: aluminium, litu, sodu, potasu produkcji rozmaitych związków chemicznych, w tym aspiryny, kwasu trifluorooctowego, wodorotlenku sodu, potasu, chloranu sodu i chloranu potasu produkcji gazów: wodoru, chloru i tlenu. galwanizacji - pokrywanie cienką warstwą metalu innego metalu

169 Aparaty do przeprowadzania elektrolizy nazywane są elektrolizerami.

170 Bioprądy Proces fizykochemiczny polegający na przepływie wolnych elektronów przez tkankę organiczną. Napięcie uwarunkowane jest istnieniem różnicy potencjałów wnętrza komórki z przestrzenią ją otaczającą. Umożliwiają one przekazywanie impulsów (pobudzenie) z jednych struktur organizmu na drugie.

171 Jak korygować sylwetkę bioprądem? Zatrzymać upływającego czasu niestety się nie da, jednak dzięki nowoczesnej technice panie mają do dyspozycji coraz większą paletę środków, za pomocą których mogą częściowo cofnąć jego działanie i skorygować te miejsca na swoim ciele, na których czas, stres oraz niezbyt zdrowy tryb życia odcisnęły swoje piętno. Nowością w salonach piękności są zabiegi przeprowadzane przy użyciu 2 metod: stosowaniu bioprądów lub fal radiowych.

172 Obie te metody mają podobny cel – pobudzenie skóry do zwiększonej produkcji kolagenu, a i tym samym skłonienie jej, by stała się w naturalny sposób bardziej gładka i lepiej napięta bez zbytecznego ingerowania w jej naturalną strukturę. Bioprąd, czyli mikroprąd o amplitudzie drgań zbliżonej do drgań naszych ciał sprzyja regeneracji tkanek, uaktywnia też naturalne procesy, jakie zachodzą w skórze, a te z które z kolei pobudzają tworzenie się wspomnianego kolagenu.

173 Podstawowe założenia fizyczne decydujące znaczenie dla powstania uszkodzeń prądem elektrycznym mają : Nazwa wielkości fizycznej Oznaczenie wielkości fizycznej Jednostka wielkości fizycznej Oznaczenie jednostki wielkości fizycznej napięcieUWoltV natężenieIAmperA opórROmΏ częstotliwośćfHercHz czastsekundas drogasmetrm gęstośćdgram/centymetrg/cm

174 Rozruszniki serca

175 Co to ? Sztuczny rozrusznik serca to urządzenie elektryczne służące do elektrycznego pobudzania rytmu serca. Stosuje się go, gdy naturalny rozrusznik – węzeł zatokowy, w wyniku różnych schorzeń trwale przestaje spełniać swoją rolę, co prowadzi do objawów niedokrwienia mózgu lub niewydolności serca.

176 Budowa Urządzenie stymulujące serce składa się ze stymulatora, zawierającego hermetycznie zamknięte w obudowie z materiałów biologicznie obojętnych baterie, który jest wszczepiany pod skórę. Jest on jednocześnie detektorem jak i generatorem impulsów elektrycznych. Impulsy mają woltaż rzędu 0,5–5 woltów i czas trwania 0,2–1 milisekundy. W roboczym mięśniu komór serca umieszczane są metalowe elektrody pokryte tworzywem sztucznym.

177

178 Elektroforeza

179 Elektroforeza jest 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.

180 Cząsteczki 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. Istnieje 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.

181 Elektroforeza żelowa 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. Kroplę analizowanej mieszaniny nanosi się w zagłębienie w żelu - studzienkę.

182 Próbka rozpuszczona jest z reguły w roztworze o większej gęstości dzięki czemu rozpływa się na dnie studzienki, a po włączeniu zasilania migruje do żelu jako wąski prążek. W zależności od techniki, cały żel lub jego końce zanurzone są w przewodzącym prąd roztworze buforowym.

183 Elektroforeza kapilarna Elektroforeza kapilarna zwana też elektroforezą w wolnym buforze służy najczęściej do rozdziału niewielkich cząsteczek. Metoda ta jest często stosowana w biologii molekularnej do analizy DNA, znacznie rzadziej do rozdziału peptydów. Rozdział mieszanin prowadzony jest w cienkiej i długiej kapilarze kwarcowej, przypominającej z wyglądu światłowód. Kapilara ta wypełniana jest buforem.

184 Próbka wprowadzana jest do wlotu kapilary, po czym jest do niej przykładane wysokie napięcie elektryczne (do 30 kV). U wylotu kapilary zamontowany jest detektor, który rejestruje wychodzenie z rurki kolejnych związków chemicznych. Bufor płynie przez kapilarę ze stałą szybkością w stronę jednej z elektrod. Dla układu wodnego jest to zwykle katoda.

185 Węgorz elektryczny i inne organizmy żywe Węgorz elektryczny-gatunek słodkowodnej ryby strętwokształtnej, jedyny przedstawiciel rodzaju Electrophorus, klasyfikowany w rodzinie Gymnotidae lub wyodrębniany do monotypowej rodziny Electrophoridae. Nazwa węgorz nawiązuje do węgorzowatego kształtu ciała ryby, a epitet gatunkowy elektryczny – do obecności narządów elektrycznych.

186 Tryb życia Zasiedla muliste odcinki rzek, zwłaszcza miejsca głębsze i zacienione. Co 10–15 minut wypływa na powierzchnię, aby zaczerpnąć powietrza atmosferycznego, którym oddycha dzięki silnie unaczynionemu nabłonkowi jamy gębowej i gardzieli. Prowadzi samotniczy tryb życia. Zjada ryby, płazy i większe bezkręgowce. Ikra jest składana w dobrze zamaskowanym gnieździe budowanym przez samca. Samice składają kilkanaście tysięcy jajeczek. Przebieg tarła i rozród są słabo poznane. Młode węgorze żywią się bezkręgowcami.

187 Sum elektryczny Sum elektryczny – gatunek ryby sumokształtnej charakteryzującej się możliwością wytwarzania napięcia elektrycznego 300–400 V. Był znany już w starożytnym Egipcie.

188 Tryb życia W ciągu dnia ukrywa się, żeruje nocą. Badania Mollera wykazały, że ryba stosuje różne taktyki posługiwania się narządami elektrycznymi w zależności od sytuacji. Inaczej zachowuje się atakując zdobycz, a inaczej w obronie i przy rozpoznawaniu otoczenia. Sumy elektryczne mają bardzo słaby wzrok. Podobnie jak u węgorzy elektrycznych starym osobnikom suma wzrok zanika całkowicie.

189 Świetlikowate, robaczki świętojańskie Rodzina z rzędu chrząszczy. Liczy ok gatunków żyjących na roślinności terenów zadrzewionych. Wiele gatunków świetlikowatych przywabia partnera błyskami światła, charakterystycznymi dla danego gatunku i wytwarzanymi przez specjalne narządy w odwłoku (bioluminescencja). Światło to jest zimnozielonej barwy. Niektóre samice naśladują błyski spokrewnionych gatunków i zjadają zwabione w ten sposób samce.

190 Długość ciała świetlikowatych wynosi 0,5-3 cm. Wiele dorosłych osobników żywi się nektarem lub kroplami rosy, chociaż niektóre są drapieżnikami.

191

192 W razie porażenia prądem człowiek znajduje się w obwodzie elektrycznym. Siłę działania prądu, uzależnioną przede wszystkim od napięcia i oporu elektrycznego, określa prawo Ohma. Mokra skóra stanowi bardzo słaby opór dla prądu elektrycznego i dlatego szczególne zagrożenie panuje w obiektach, do których dochodzi woda i wilgoć. Pierwsza pomoc przy porażeniach prądem

193 Uszkodzenie prądem elektrycznym jest przede wszystkim porażeniem cieplnym, wywołanym łukiem elektrycznym, którego temperatura może dochodzić do 2500C. Przypomina ono tzw. zespół zmiażdżenia z uszkodzeniem nerek, zatruciem wskutek przedostania się do krwi cząsteczek mięśni oraz zakażeniem. Uszkodzenia wewnętrzne są zwykle znacznie większe niż zewnętrzne.

194 Pierwsza pomoc polega na przerwaniu obwodu elektrycznego, najczęściej przez wyciągnięcie wtyczki z gniazdka lub wykręcenie bezpiecznika. Gdy to nie jest możliwe, ratownik oddziela porażonego od obwodu elektrycznego przez odciągnięcie za odzież. Sam izoluje się od podłoża przy pomocy suchej deski lub suchej tkaniny, względnie innego materiału izolacyjnego.

195 Gdy oderwanie za odzież nie jest możliwe, dokonuje się oddzielenia porażonego za pomocą suchej listwy drewnianej lub kija itp. Ratownik musi być zawsze dokładnie izolowany. Nie wolno chwytać ratowanego przedmiotem przewodzącym elektryczność lub gołymi rękami za ciało.

196 Po usunięciu porażonego z niebezpiecznego miejsca kontroluje się u niego oddech i tętno. W przypadku utraty przytomności i zachowanym oddechu stosuje się tzw. bezpieczne ułożenie na boku i przytrzymuje go, aby wskutek bezładnych ruchów nie doszło do opadnięcia języka i zatkania wejścia do krtani. W razie zatrzymania oddechu stosuje się sztuczne oddychanie, najlepiej metoda usta-usta, za pomocą maski ustno-gardłowej, zgodnie z zasadami obowiązującymi przy prowadzeniu reanimacji. W razie zatrzymania akcji serca należy wykonać natychmiast zewnętrzny masaż serca.

197 Czynności te powinny wykonywać osoby odpowiednio przeszkolone, gdyż wtedy przywracanie podstawowych czynności życiowych ma szansę powodzenia. Niewłaściwe przeprowadzenie zabiegów ratowniczych może być przyczyną katastrofy.

198 W wypadku rozwijania się wstrząsu (szoku) rozpoczyna się postępowanie przeciwwstrząsowe. Sprawdza się tętno na tętnicy szyjnej, stosuje się ułożenie zapewniające tzw. autotransfuzję krwi przez uniesienie kończyn ku górze, powodujące przemieszczenie krwi w kierunku serca i mózgu. Równocześnie chroni się chorego przed utratą ciepła, uspokaja pobudzonego emocjonalnie. Zabrania się palenia i picia alkoholu. Niewskazane jest również posługiwanie się do ewakuacji przygodnym transportem, który może wywołać dodatkowe urazy.

199 Nad stanem ogólnym czuwa się stosując kilkakrotne mierzenie częstości i miarowości tętna. Tętno namacalne jest dobrym objawem prognostycznym. Świadczy również o utrzymywaniu się ciśnienia tętniczego w granicach zbliżonych do normalnego. Tymczasem należy wezwać karetkę pogotowia ratunkowego i powiadomić, z jakim rodzajem porażenia ma się do czynienia. Nie wolno dotykać osoby porażonej bez zastosowania środków izolujących, zanim nie odłączy się jej od źródła prądu ani zostawiać ratowanego samemu sobie.

200 Niebezpieczeństwo porażenia piorunem jest większe w pobliżu szczytów górskich, pojedynczych drzew, wież i samotnych domów. Prawdopodobieństwo rażenia piorunem jest mniejsze po położeniu się w rowie lub na ziemi. W górach porażonym grozi ponadto oziębienie. Pierwsza pomoc polega na zastosowaniu takich zabiegów, jak w razie porażenia prądem elektrycznym.

201 Benjamin Franklin Benjamin Franklin - urodził się 17 stycznia 1706 w Bostonie, zmarł 17 kwietnia 1790 w Filadelfii. Był jednym z twórców Deklaracji niepodległości Stanów Zjednoczonych, dokonał wielu odkryć naukowych.

202 Dorobek Franklina z elektryczności obejmuje teorię zjawisk elektrycznych, w których zakładał elektryzowanie dodatnie i ujemne, co udowodnił na przykładzie butelki lejdejskiej. Stwierdził, że ciała naelektryzowane jednakowo odpychają się, zaś naelektryzowane różnoimiennie – przyciągają się.

203 Doświadczenia Benjamina Franklina Franklin przeprowadził szereg doświadczeń z latawcami, udowadniając, że ładunki elektryczne spływające z chmur burzowych po wilgotnym sznurze mogą naładować butelkę lejdejską. To on wymyślił zabezpieczenie przed wyładowaniami elektrycznymi poprzez uziemienie. Uważany jest więc za wynalazcę piorunochronu.

204 Wynalazki Opatentował kilka wynalazków – m.in. wynalazł piorunochron, fotel bujany, okulary dwuogniskowe oraz organy kieliszkowe. Odkrył i opisał Prąd Zatokowy (Golfsztrom). Ku jego czci jednostkę ładunku elektrycznego w układzie CGS nazwano franklinem.

205 Wynalazki Jako pierwszy pisał także o potrzebie stosowania czasu letniego, jednakże humorystyczna wymowa jego artykułu sprawiła, że nie zaczęto się do niego stosować (Franklin postulował, by ludzie wstawali i kładli się spać wcześniej). Obecnie jego podobizna znajduje się na banknocie studolarowym. Jest jedną z trzech osób, której podobizna jest na amerykańskich dolarach, choć nigdy nie był amerykańskim prezydentem.

206 DOŚWIADCZENIA

207 Prąd elektryczny Do ilustracji zasady działania ogniwa Volty wystarczy stosik 20 i 5 groszowych monet oraz bibuła nasączona słoną wodą, dwie jakiekolwiek płytki z różnych metali połączone przez ciało człowieka, przez ziemię w doniczce z kwiatami, pomidor lub ziemniak. Napięcie "voltaiczne" jest też przyczyną "kwaśnego" smaku metalowej temperówki: napięcie między aluminiowym korpusem a stalowym ostrzem, używając np. śliny jako elektrolitu, wynosi aż 1,08V.

208 Zegar na warzywa. Zamiast cebuli i ziemniaka można użyć doniczki z kwiatami, cytryny, pomidora, ogórka lub jakiegokolwiek innego elektrolitu organicznego lub nieorganicznego. Elektrody wykonane są z miedzi i aluminium.

209 Zestaw zadań Prąd elektryczny w ramach projektu Z fizyką, matematyką i przedsiębiorczością zdobywamy świat

210 Zadanie 1 Od czego zależy opór elektryczny: -długości przewodu, -rodzaju materiału, z którego wykonany jest przewód, -kształtu przewodnika, -barwy przewodu, -pola przekroju poprzecznego przekroju przewodu, -temperatury przewodu. Odp.: Opór elektryczny zależy od: -długości przewodu, -rodzaju materiału, z którego wykonany jest przewód, -pola przekroju poprzecznego przekroju przewodu,

211 Zadanie 2 Jeżeli pole przekroju drutu o ustalonej długości zwiększy się dwukrotnie, to jego rezystancja: -zwiększy się dwukrotnie, -zwiększy się czterokrotnie, -zmniejszy się dwukrotnie, -zmniejszy się czterokrotnie. Odp.: Jeżeli pole przekroju drutu o ustalonej długości zwiększy się dwukrotnie, to jego rezystancja zwiększy się dwukrotnie.

212 Zadanie 3 Porównaj opory dwóch kawałków drutu miedzianego o długości 1 m każdy i różnych polach przekroju: 0,75 mm 2 i 1,5 mm 2. Dane: s 1 = 0,75 mm 2 s 2 = 1,5 mm 2 l 1 = l 2 = 1m

213 Odp. : Opór zmalał dwukrotnie.

214 Zadanie 4 Rezystancja ciała ludzkiego wynosi ok. 1kΏ. Dopuszczalne natężenie prądu, czyli natężenie, które nie powoduje porażenia zagrażającego życiu, wynosi 24 mA. Oblicz dopuszczalne napięcie, przy którym nie nastąpi porażenie zagrażające życiu. Dane: R = 1k Ώ = 1000 Ώ I = 24 mA = 0,024A

215 U = 1000 *,024A U = 24 V Odp. : Dopuszczalne napięcie wynosi 24V

216 Zadanie 5 Oblicz opór całkowity trzech oporników, z których każdy ma opór 2 Ώ, jeżeli są one połączone: a)równolegle, b)szeregowo. Narysuj schematy obwodów.

217 a) R 1 = R 2 = R 3 = 2 Ώ

218 b) R 1 = R 2 = R 3 = 2 Ώ R 123 = R 1 + R 2 + R 3 R 123 = 2 Ώ + 2 Ώ + 2 Ώ R 123 = 6 Ώ R c = 6 Ώ

219 Zadanie 6 Ile żarówek dostosowanych do napięcia 12 V możesz połączyć szeregowo, aby takie oświetlenie podłączone do napięcia sieciowego 220 V prawidłowo funkcjonowało? 220V : 12V = 18,33 18 Odp: Aby oświetlenie prawidłowo funkcjonowało można podłączyć szeregowo 18 żarówek.

220 Zadanie 7 Przez pierwotne uzwojenie transformatora płynie prąd o natężeniu 0,2 A pod napięciem 220 V. Ile wynosi wartość natężenia prądu w uzwojeniu wtórnym, jeśli napięcie ma wartość 8 V? Pomiń straty energii.

221 Dane: I p = 0,2 A U p = 220 V U w = 8 V Odp.: Wartość natężenia prądu w uzwojeniu wtórnym wynosi 5,5 A.

222 Schemat lampek choinkowych 230V

223 W dniu 20 czerwca 2011 r. grupa 98/44_mf_g1 zaprezentowała W W dniu 20 czerwca 2011 r. grupa 98/44_mf_g1 zaprezentowała społeczności uczniów klas drugich Gimnazjum im. Noblistów Polskich w Koźminku prezentację realizowaną w ramach UGP dotyczącą Prądu elektrycznego. Przemiany energetyczne.

224 WNIOSKI -prąd elektryczny jest wszechobecne i nie wyobrażamy sobie życia bez niego, -program Coauch Lab II pozwala nam przeprowadzenie ciekawych doświadczeń z wykorzystaniem prądu elektrycznego, -wiele substancji z naszego otoczenia jest przewodnikami prądu elektrycznego oraz jego źródłem -przeprowadzane doświadczenia ukazują nam, że w życiu codziennym prąd elektryczny jest wszechobecny

225 ŻRÓDŁA 1.Fizyka wokół nas Paul G. Hewitt, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Fizyka i astronomia dla każdego pod red. B. Saganowskiej Zamkor, Kraków Grażyna Francuz- Ornat, Jan Kulawik, Teresa Kulawik, Elżbieta Kuźniak, Maria Nowotny-Różańska Fizyka i astronomia dla gimnazjum. Zbiór zadań, Nowa Era, W-wa Romuald Subiete Zbiór zadań fizyka, Wydawnictwa Szkolne i pedagogiczne, Warszawa tm - symulacje komputerowe badanie przemian energetycznychCoach

226 Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt Z FIZYKĄ, MATEMATYKĄ I PRZEDSIĘBIORCZOŚCIĄ ZDOBYWAMY ŚWIAT !!! jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA


Pobierz ppt "Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt."

Podobne prezentacje


Reklamy Google