IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ПУТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ОТ ИСТОЧНИКА ДО ПОТРЕБИТЕЛЯ
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Ток бежит по проводам,
Свет несет в квартиру нам.
Чтоб работали приборы,
Холодильник, мониторы,
Кофемолки, пылесос,
Ток энергию принес.
Однажды зимним вечером мы с папой шли на каток. Вечер был тихий. Повсюду разливался свет от фонарей. Вот тут я задумался, как загораются фонари на улице. С этим вопросом я обратился к папе. Он объяснил мне, что лампы на фонарных столбах загораются от электричества. Возник проблемный вопрос: что такое электричество и откуда оно берется? Цель моего исследования:проследить путь электричества от источника до потребителя.
Цель определила задачи:
1. Изучить научную литературу об электричестве.
2. Получить представление о том, что такое электричество.
3. Выяснить, как производится электричество.
4. Узнать, как электричество приходит в наш дом.
5. Сделать выводы.
6. Составить презентацию.
7. Ознакомить одноклассников с результатами исследования.
Объект исследования: электрический ток.
Актуальность моей работы заключается в том, что современная жизнь невозможна без электричества. Электричество человек использует везде, на нем работают все современные приборы.
В ходе исследовательской работы необходимо доказать гипотезу о том, что современный мир не мыслим без электричества.
Научный руководитель определила методы исследования, которые помогут найти ответ на мой вопрос:
Поиск информации.
Наблюдение.
Беседа.
Анализ и обобщение.
Эксперимент.
Основная часть.
Первый шаг моей работы - изучение научной литературы и Интернет – источников, из которых я узнал, что электричество похоже на множество маленьких сердитых пчёлок, которые бегают по проводам и заставляют приборы работать. Увидеть их невозможно, не стоит и пытаться. Игры с током всегда плохо заканчиваются - электричество может сильно ударить, обжечь, а то и убить. Если разумно и осторожно обходиться с электричеством, то оно, безусловно –наш друг. Оно помогает нам во всем. Утром мы встаем, включаем свет – в комнатах становится светло. Ставим подогревать пищу в микроволновую печь, кипятим воду в электрическом чайнике. Разговариваем по сотовому телефону. Наши родители трудятся на промышленных предприятиях, в банках, больницах, мы учимся в школе, где повсюду нас сопровождает электричество. Проанализировав прочитанное, я пришёл к выводу о том, что об электричестве собрано множество интересных фактов.1
А как же электрический ток движется по проводам? Чтобы получить ответ на этот вопрос, я отправился на встречу с учителем физики Мушлайкиной Раисой Николаевной. Я задал ей несколько вопросов, ответы на которые самостоятельно найти не смог. Поэтому вторым шагом моей работы стала беседа, из которой я выяснил, что ток бежит по проводам только в том случае, если они соединены в замкнутое кольцо - электрическую цепь. Она то и рассказала о том, что никаких опытов нельзя производить с электрической розеткой или проводами самостоятельно. Нельзя резать провод или слишком его перекручивать -может случиться короткое замыкание, взрыв и пожар2.Электричество может быть разной силы и напряжения. В розетке напряжение составляет 220 Вольт, что очень опасно для жизни человека. А вот в батарейках оно маленькое, всего от 1,5 до 9 Вольт, поэтому человеком практически не чувствуется. Каждые электроприбор, будь то лампочка, игрушка или телевизор, рассчитан на определенное напряжение. Если электричество обладает маленьким напряжением, прибор может не заработать. Если же значение его больше - может испортиться или даже загореться. Поэтому не стоит, например, пытаться подключить к часам или игрушке 9-ти вольтовую батарейку. Скорее всего, она больше никогда не заработает.
Третий шаг моего исследования – встреча с настоящим профессионалом Кондрашовым Олегом Викторовичем. Это электрик со стажем в Шумерлинских городских электрических сетях. Я должен выяснить, как же производится электричество? Электричество производится на электростанциях. Существуют разные виды электростанций, но самыми распространенными в мире являются тепловые, атомные и гидроэлектростанции. На тепловых электростанциях электричество получают, сжигая уголь или газ. На атомных станциях используется руда, содержащая уран. На гидростанциях электричество получают при помощи воды.
Получив эту информацию, я задался вопросом, где вырабатывается электричество для нашего города. Папа рассказал мне, что для нашего города электричество вырабатывается на гидроэлектростанции, образующая, Чебоксарское водохранилище, которая расположена на реке Волга у города Новочебоксарска. Чебоксарская ГЭС является частью Волжского каскада. Гидроэлектростанция входит в число крупнейших гидроэлектростанций России. Она обеспечивает электричеством республики Чувашия, Марий Эл и Нижегородскую область. Вода с большой высоты падает вниз, она проходит через огромные лопасти гидротурбин. Турбины приводят в действие генераторы, вырабатывающие электричество. Чтобы вода вращала турбину быстрее, реки перегораживают плотиной. Вода льется через плотину с большой высоты и вращает турбину с огромной скоростью. Гидроэлектростанции не загрязняют природу. Вода плотин, больших и малых рек бесплатна и постоянно восполняется. Поэтому гидроэлектростанции очень экономичны. Далее папа объяснил мне следующее: электричество, выработанное на этой ГЭС, передается по высоковольтным линиям электропередач. Чтобы передать электричество туда, где оно нужно, строят линии электропередач. Вы, конечно, видели за городом высокие столбы – опоры, к которым подвешены провода. Почему опоры делают такими высокими? Потому что по проводам электричество течет под очень высоким напряжением. Чтобы никто, даже случайно, не мог дотронуться до проводов, их и подвешивают высоко в небе на специальных опорах. А чтобы в провод не ударила молния, над ним вешают специальный провод – громоотвод. Его можно увидеть на самом верху опоры. Когда электричество по этим проводам приходит в город, оно попадает на электроподстанцию. Там стоит особая машина – трансформатор. Он понижает напряжение. С этой подстанции электричество опять по уже низковольтным проводам попадает в менее крупные трансформаторные подстанции. Маленький трансформатор, находящийся в ней, еще сильнее понижает напряжение. Теперь электричество может использоваться в различных приборах, которые находятся у нас дома и для освещения улиц. Полученные знания подтолкнули меня к следующему шагу – это создание макета, на котором я хочу показать, какой путь проходит электричество от источника, то есть от гидроэлектростанции до улиц нашего города. В практической части моего исследования мне помог папа и сестра Лиза.
Заключение
Подводя итог вышесказанному, могу с уверенностью сказать о том, что современный мир не может обойтись без электричества. Фонари на улицах, свет в наших домах загорается от электричества. Компьютер, телевизор, утюг, пылесос и другие бытовые приборы работают тоже от электричества. В результате исследования выдвинутая мною гипотеза «Современный мир» не мысли без электричества, нашла полное свое подтверждение. Из опыта я понял, что такое электрическая цепь. Я познакомился с понятиями: «громоотвод», «напряжение», «трансформатор». Узнал, что тема «электричество» была интересна и учёным и писателям345. Выяснил, какой путь проделывает электричество перед тем, как попасть на улицы нашего города и к нам в дома. Узнал, что электричеством повелевают только специально обученные люди – электрики.
В результате исследования, выдвинутые мною гипотезы «Современный мир не мыслим без электричества», нашла полное свое подтверждение.
В России 2017 год объявлен годом экологии. На ГЭС не используется топливо, а это снижает выброс в атмосферу веществ, которые отравляют организм. За счёт этого не загрязняется экология.
Методы исследования, которые определил научный руководитель, позволяют ознакомиться с новыми научными фактами и понятиями, делать умозаключения и обобщение собранных фактов.
Теоретическая значимость моей исследовательской работы заключается в том, что результаты исследования могут быть применены на занятиях внеурочной деятельности.
Практическая значимость моей исследовательской работы заключается в том, что макет может быть применён на уроках окружающего мира.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ.
1. Первыми бытовыми приборами, работающими от электричества, стали швейная машина, вентилятор, чайник и тостер.
2. Удары электрического угря (рыба) могут достигать до 600 Вольт, которые животное использует, как для самозащиты, так и для охоты.
3. Электричество движется со скоростью света (или же более 300 тысяч километров в секунду).
4. Электричество можно вырабатывать из ветра, воды, солнца и даже экскрементов животных.
5. В 1882 г. Томас Эдисон открыл первую электростанцию в Нью-Йорке.
6. Мы часто видим сидящих на высоковольтных линиях птиц и удивляемся, почему ток не приносит им вреда. Если птица сидит только на одной линии электропередачи - ей ничего не угрожает. Однако, если она касается другой линии крылом или клювом, это замыкает цепь и электричество будет проходить через тело животного, что и приводит к поражению электрическим током.
7. Наилучший проводник электричества - серебро. Причина, по которой в электрооборудовании применяют медные, а не серебряные провода, состоит в том, что медь – второй по проводимости элемент – более дешевый.
8. Вода является хорошим проводником электричества – именно поэтому нельзя купаться во время грозы.
9. Более 30% электричества, поступающего в человеческие жилища, расходуются впустую.
10. Самым большим потребителем электроэнергии на планете является Китай.
11. Всех больше потребляют энергию больницы.
12. На Руси место, куда попала молния, считалось лучшим для рытья колодца.
13. В некоторых районах Африки и Южной Америки, где до сих пор нет электричества, жилище освещают с помощью светлячков. Их помещают в закрытые стеклянные банки. Светлячки в банке дают довольно яркий свет.
14. Первая лампочка была изобретена в 19 веке.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ЗАПОМНИТЕ ПРАВИЛА:
Не включайте неисправные электроприборы
Не пользуйтесь электроприборами, если у них перекручен шнур
Никогда не трогайте провода и электроприборы мокрыми руками
Не вынимайте вилку из розетки, дергая за шнур
Если почувствовали запах горелой резины или заметили проскочившую в розетке искру, сразу же скажите об этом взрослым
Не пользуйтесь электроприборами в ванной
Не накрывайте лампу или светильник бумагой или тканью
Не оставляйте без присмотра включенные в розетку утюги, чайники и другие электроприборы
Если надолго уходите или уезжаете из дома, выньте вилки всех электроприборов из розеток
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ЗАГАДКИ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ.
1.Без чего прожить нельзя,Вот совсем никак нельзя,
Чтобы днем еду варить,Чтобы ночью свет включить,Чтобы было всем тепло-Это….. (электричество)
2.Длинные, тонкие, по ним ток идет, есть в каждом доме. (провода)
3.Есть станция могучая, гонит ток по проводам.От нее приходит в дом он к нам и к вам. (электростанция).
4. Сунешь пальчик в розетку,Ударит он метко,Не поможет конфетка,Не спасет и таблетка. (ток)
5. Не секрет для всех вокруг:Электричество наш … (друг)Правила дружбы нельзя нарушать –Правила эта ты должен…(знать)
6. Кто по проводам в дом приходит к нам?По ночам, когда темно, освещает дом оно. (электричество)
7. Без ног бежит, без огня горит. (электричество)
8. По тропинкам я бегу, без тропинки не могу.Где меня, ребята, нет, не зажжется в доме свет. (электрический ток)
9. Провели под потолок удивительный шнурок.Привинтили пузырек, - загорелся огонек. (лампочка)
10. Висит груша нельзя скушать. (лампочка)
11. Глазами не увидишь,Носом не понюхаешь,Ушами не услышишь,А машину двигает. (электричество)
12. Два глаза со стены смотрят. (розетка)
13. Хвост длинный, а не виляет,В две дырочки вставляется,И сразу все включается. (удлинитель)
14. Невидимые мышки по проводу бегут,Если к ним цепляются,Они больно кусаются. (ток)
15. К дальним селам, городам. Кто идет по проводам? Светлое Величество! Это… (электричество)
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
БАСНЯ «ЭЛЕКТРИЧЕСТВО – МОЙ ДРУГ»
Мой дед – большой любитель басен,
Вещает мне о том, о сём,
А чтобы смысл всегда был ясен,
Я сам читаю обо всём.
Давным-давно была пора,
Еду варили у костра,
Подъем — лишь солнышко взойдёт,
Отбой – как темнота придёт.
Но изменились времена,
И жизнь чудес теперь полна.
Компьютер можем мы включить,
И в город дальний позвонить,
Волны движение уловить,
По-новому людей лечить,
Дровами печи не топить,
Камином новым удивить,
И обогреть и накормить,
Что надо — ярко осветить.
Ведь электричество – наш друг,
Но надо умным быть, чтоб вдруг,
Не превратилось во врага,
Во вред не сделало шага.
Мораль сей басни такова —
Должна работать голова.
И делать надо всё с умом,
Чтоб слёз не проливать потом
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
«ЭЛЕКТРИЧЕСТВО»
Электричество, конечно, очень помогает –
Без него магнитофон вовсе не играет,
Телевизор не покажет детям передачу,
Электричка не поедет вечером на дачу,
Не зажжётся в Новый год огоньками ёлка,
И не испечёт пирог нам микроволновка.
Электричество наш друг – это всем известно,
Но опасность все же есть, я скажу вам честно:
Провод и электрощит не хватай рукою,
Обойди-ка ты его лучше стороною.
И в электропылесос
Не засовывай свой нос.
Не запихивай в розетку
Пальцы, гвозди или ветку.
С электричеством полезным мы, конечно же, друзья,
Но скажу вам откровенно: с ним шутить совсем нельзя!
АНАТОЛИЙ ВАЛЕВСКИЙ
1[Приложение 1]
2[Приложение 2]
3[Приложение 3]
4[Приложение 4]
5 [Приложение 5]