Dane Informacyjne UGP Nazwa szkoły: Nazwa szkoły: Zespół Szkół w Rajsku ID grupy: 98/85_MF_G1 Kompetencja: Matematyczno Fizyczna Temat projektowy: Prąd. Semestr drugi Rok szkolny: 2010/2011 Nazwa szkoły: Zespół Szkół w Lubięcinie ID grupy: 98/23_MF_G1 Kompetencja: Matematyczno Fizyczna Temat projektowy: Prąd. Semestr drugi Rok szkolny: 2010/2011

Dane Informacyjne UGP Skład grupy: 98/23_MF_G1 Agnieszka Bartzel Agnieszka Kasprzyk Agnieszka Garbacz Urszula Stroczyńska Olga Kowalska Damian Kotowski Sergiusz Molek Nicolaus Reisch Oliwer Jasiński Rafał Szmigielski Albert Owczarz

Prąd elektryczny

Plan prezentacji Co to jest prąd elektryczny? Wielkości opisujące prąd elektryczny Źródła prądu Obwody elektryczne Wyładowania elektryczne Domowa instalacja elektryczna (schemat, odbiorniki, koszt, bezpieczniki, uziemienie) I pomoc przy porażeniu prądem Elektrownie Przykłady naszych ciekawych doświdczeń

Co to jest prąd elektryczny?

Co to jest prąd elektryczny? Prąd elektryczny – uporządkowany (skierowany) ruch nośników ładunku. W naturze przykładami są wyładowania atmosferyczne, wiatr słoneczny, czy czynność komórek nerwowych, którym również towarzyszy przepływ prądu. W technice obwody prądu elektrycznego są masowo wykorzystywane w elektrotechnice i elektronice.

Prąd elektryczny-nośniki ładunku W metalach: elektrony W elektrolitach: jony dodatnie (kationy) i jony ujemne (aniony) W gazach: elektrony, jony

Wielkości opisujące prąd

Wielkości opisujące prąd elektryczny: Natężenie prądu Wielkością opisującą prąd elektryczny jest natężenie prądu elektrycznego I, które definiuje się jako stosunek ładunku, który przepływa przez poprzeczny przekrój przewodnika do czasu przepływu tego ładunku t: Jednostką jest amper 1A Miernikiem: amperomierz

Wielkości opisujące prąd elektryczny: Napięcie elektryczne Różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Symbolem napięcia jest U. Napięcie elektryczne jest to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami, dla których określa się napięcie, do wartości tego ładunku Jednostką jest wolt 1V Miernikiem: woltomierz

Wielkości opisujące prąd elektryczny: Praca prądu Praca prądu elektrycznego jest sumą prac sił opisujących oddziaływanie poruszających się ładunków elektrycznych z siecią krystaliczną przewodnika (grzałki, żarówki, itp.) lub z innymi poruszającymi się ładunkami wytwarzającymi pole magnetyczne (silniki prądu stałego). Praca prądu elektrycznego w obwodzie prądu stałego jest równa iloczynowi napięcia źródła energii elektrycznej, natężenia prądu przepływającego przez odbiornik oraz czasu przepływu prądu. W przypadku zmian natężenia prądu lub napięcia praca jest sumą prac elementarnych podobnie jak w przypadku zmian siły. Jednostką pracy jest dżul 1J

Wielkości opisujące prąd elektryczny: Moc urządzeń elektrycznych jest równa stosunkowi pracy wykonanej przez dane urządzenie do czasu, w którym ta praca została wykonana P = Jednostka: Watt 1W

Wielkości opisujące prąd elektryczny: Prawo Ohma – proporcjonalność napięcia U mierzonego na końcach przewodnika o oporze R do natężenia prądu płynącego przez ten przewodnik I. Wyraża się wzorem: Prawo Ohma określa opór elektryczny przewodnika: Jednostką oporu jest om 1Ω

Różne źródła prądu

Ogniwo galwalnicze: układ złożony z dwóch elektrod zanurzonych w elektrolicie (dwa półogniwa).

Bateria ogniw: zestaw dwóch lub więcej pojedynczych ogniw elektrycznych.

Akumulator: rodzaj ogniwa galwanicznego, które może być wielokrotnie użytkowane i ładowane prądem elektrycznym.

Gniazdo elektryczne: Gniazdo elektryczne (zwane też gniazdkiem lub gniazdem wtykowym, kontaktem) – złącze stanowiące na ogół część instalacji elektrycznej, służące do przyłączania do niej odbiorników energii elektrycznej.

Prądnica: Prądnica, będąc szczególnym przypadkiem maszyny elektrycznej i generatora elektrycznego jest urządzeniem przekształcającym energię mechaniczną w energię elektryczną.

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

Obwody elektryczne

Obwód elektryczny: Obwód elektryczny - 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, transformatory, itp. Przykład obwodu złożonego z kondensatora, cewki i opornika połączonych równolegle ze źródłem napięcia. 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

Symbole w obwodach:

Wyładowania elektryczne

Wyładowanie elektryczne - przepływ 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.

Wyładowania elektryczne w atmosferze

Domowa instalacja elektryczna

Schemat Podstawowy schemat instalacji elektrycznej

lub tak

Domowe odbiorniki energii elektrycznej To podstawowe narzędzia w domu np. - lodówka Toster Kuchenka Żarówki Czajnik Odkurzacz Pralka komputer Silniki elektryczne np. w kosiarce Wiele innych

Koszt zużycia prądu 1 kwh- 0,36zł

Rola bezpieczników w domowej instalacji Bezpieczniki elektryczne są to elementy chroniące obwody elektryczne, urządzenia w nich występujące, lub osoby obsługujące przed skutkami nieprawidłowego działania sieci lub urządzeń np. zwarć. Rola bezpieczników w domowej instalacji 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. Dzięki bezpiecznikom nie dochodzi do pożarów i innych przykrych wypadków związanych z elektryka w domu. Możemy obniżyć zużycie energii elektrycznej poprzez stosownie energooszczędnych żarówek, stosować oświetlenie punktowe i unikać zbędnego oświetlenia

Rola uziemienia Pojęciem nierozerwalnie związanym ze stabilnością potencjału elektrycznego jest uziemienie instalacji elektrycznej. Uziemienie ( system uziemiający, sieć uziemiająca) jest niezbędne dla zachowania bezpieczeństwa dóbr i osób. Ponadto, udowodniono dodatni jego wpływ na EMC. Uziemieniem nazywamy układ składający się ze wszystkich znajdujących się w budynku metalowych konstrukcji i instalacji połączonych ze sobą tj.: legary, kanalizacje, trasy kablowe, obudowy metalowe urządzeń, jak również elementy połączone ze sobą mających na celu wyrównanie potencjału elektrycznego.

I pomoc przy porażeniu prądem elektrycznym

Pierwsza pomoc przy porażeniu prądem Objawy porażenia prądem Ból Poparzenia skóry Zaburzenia w oddychaniu Utrata przytomności

Pierwsza pomoc przy porażeniu prądem Nie wolno dotykać osoby porażonej prądem, zanim nie odłączy się jej od źródła prądu. Odłącz bezpieczniki (korki), wyjmij z gniazdka wtyczkę urządzenia elektrycznego, które spowodowało porażenie. Użyj do tego przedmiotu który nie przewodzi prądu (np. drewnianego kija od szczotki), odsuń kabel elektryczny od poszkodowanego. Sprawdź stan poszkodowanego Czy jest przytomny Czy oddycha Wezwij Pogotowie Ratunkowe nr tel to 999 lub 112 Jeśli ratowany nie oddycha przystąp do reanimacji Jeśli ratowany jest nieprzytomny, ale oddycha, ułóż go w pozycji bocznej. Załóż opatrunek na oparzone miejsce. Zostań z poszkodowanym do czasu przybycia Pogotowia Ratunkowego i przejęcia opieki na poszkodowanym.

Elektrownie wodne

Elektrownia wodna to zakład przemysłowy zamieniający energię spadku wody na elektryczną. Elektrownie wodne dzieli się na "duże" i "małe", przyjmując, że małe elektrownie wodne (określane skrótem MEW) to te o mocy poniżej 5 MW Podział ten jest dość umowny (w Skandynawii i Szwajcarii granicą są 2 MW, a w USA 15 MW), ale dość ważny, gdyż MEW są zaliczane do niekonwencjonalnych, odnawialnych i ekologicznych źródeł energii. Elektrownia wodna na Zaporze Hoovera (Hoover Dam) na rzece Kolorado, USA

Sposoby zastosowania:

Rozmieszczenie w Polsce elektrowni wodnych:

Wnioski: Elektrownie wodne są efektowne lecz by one powstały trzeba zbudować tamę, która niszczy środowisko naturalne.

Elektrownia wietrzna

Elektrownia Wiatrowa- produkuje energię elektryczną Elektrownia Wiatrowa- produkuje energię elektryczną. Wykorzystują turbinę wiatrowe. Są ekologiczne. Nie wykorzystują paliwa. Elektrownia wiatrowa na morzu, w Cieśninie Sund, 3,5 km od Kopenhagi.

Działanie elektrowni wiatrowych:

Elektrownie słoneczne

WADY Brak pobierania energii w nocy Potrzebny duży nakład finansowy

ZALETY Niezawodne ogniwa słoneczne Ogniwa nie wymagają częstej konserwacji

PRZYKŁADY NASZYCH CIEKAWYCH DOŚWIADCZEŃ

Nasze doświadczenie przy użyciu zestawu inviCta- bateria słoneczna Przebieg: Zmontowaliśmy zestaw, z powodu zachmurzenia użyliśmy lampy. Obserwacje: światło lampki uderzające w powierzchnię elektrowni wytwarza energię elektryczną, co rejestruje amperomierz Wnioski: Można pozyskiwać energię ze światła.

Nasze doświadczenie przy użyciu zestawu inviCta- elektrowania wodna Przebieg: Zmontowaliśmy zestaw umieszczając rurkę doprowadzającą wodę do kranu, a rurkę odprowadzającą umieściliśmy w umywalce. Po wykonaniu powyższych czynności odkręciliśmy kran uruchamiając mechanizm. Obserwacje: Wartość odczytana z amperomierza wyniosła 0,5 mA Wnioski: Można uzyskać energię elektryczną z energii wodnej