V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Электричество у нас дома
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Электричество имеет большое значение в нашей жизни. Почти все, что нас окружает, работает на электричестве. Например, бытовая техника у нас дома: телевизоры, стиральные машины, холодильники, компьютеры, лампочки для освещения. На улице за счет электрического тока ездят троллейбусы, трамваи, электрички и даже машины, хотя и ездят на бензине, но используют электричество для управления и освещения дороги фарами. На заводах на электричестве работают станки, печи и другие сложные механизмы.
Мне интересно узнать, откуда появляется электричеств, и, как попадает к нам в дом?! Как с его помощью работают приборы, бытовая техника?!
В своей работе я рассмотрю, как вырабатывается электричество на электростанциях. И, как по электрическим проводам, закрепленным на специальных опорах, электричество направляется в город, затем в каждый дом, в каждую квартиру.
В практической части продемонстрирую «маленький» генератор, который вырабатывает электричество. Затем сделаю с папой макет дома и проведу освещение в комнаты.
А также проведу следующий опыт, подключу лампочки и батарейку по схемам параллельного и последовательного соединения.
Цель работы:
Понять, как появляется электричество и как оно попадает к нам в дом; что скрывается за электрической розеткой и выключателем.
Задачи:
Продемонстрировать работу маленького генератора, который будет вырабатывать электрический ток;
Создать макет дома, провести освещение в комнаты.
Понять какое соединение используется в домах (параллельное или последовательное)
Содержание работы:
Электричество вырабатывается на электростанциях (рис.1). У нас в Перми есть гидроэлектростанция (рис.2).
Рис.1 Электростанции
Рис 2 Гидроэлектростанция
Гидроэлектростанция использует энергию падающей воды (рис.3).
Рис.3 Схема работы гидроэлектростанции
Принцип действия ГЭС: для создания большого потока воды реку перекрывают плотиной. Вода проходит через отверстие и крутит турбины. А турбины вращают генератор, который вырабатывает ток.
Затем полученное электричество по линиям электропередач (рис.4), направляется в каждый дом (рис.5), в каждую квартиру (рис.6).
Рис.4 Линии электропередач
Рис.5 Подведение электричества к домам
Рис.6 Распределение электричества по квартирам (комнатам)
В квартирах провода спрятаны в стенах, рис.7. Розетки и выключатели в стене - это места подключения к электричеству, рис.7б и рис. 8.
а б
Рис. 7 Электрические розетки
Когда мы нажимаем выключатель на стене (рис.8), электричество бежит по проводам в лампочку люстры и загорается свет в комнате, рис. 9
Рис. 8 Электрический выключатель
Рис.9 Люстра
Мы привыкли видеть у любого электроприбора один провод. Но на самом деле под слоем изоляции скрывается два медных провода, по которым и течет электричество (рис. 10а, б).
а б
Рис. 10 Провода: а - провод с вилкой; б - внутреннее строение провода.
Все приборы (телевизор, электрический чайник, холодильник, стиральная машина) для своей работы, используют электрическую энергию, поступающую по проводам. Вся бытовая техника подключается к источнику электрической энергии по одной схеме. Эта схема называется параллельное соединение. На рисунке 11 изображено подключение так, как мы привыкли видеть это дома.
Рис. 11 Подключение бытовой техники к электричеству
А на рисунке 12 изображена электрическая схема такого подключения.
Рис 12 Схема параллельного соединения
От каждого электроприбора идет два провода вверх и вниз, а места их соединения отмечено жирной точкой. Электрическая розетка условно изображена в виде молнии.
Если вместо бытовой техники взять три лампочки, а вместо розетки с опасным в ней для жизни напряжением, взять безопасную батарейку и набор переключателей, то схема такого соединения будет следующей (рис 13).
Рис.13 Схема параллельного соединения
Но существует еще и последовательная схема соединения. Она изображена на следующем рисунке (рис 14).
Рис.14 Схема последовательного соединения
Инженеры чертят электрические схемы намного сложнее, вместо картинок они используют специальные значки, рис 15, 16.
Рис.15 Схема параллельного соединения
электрическая лампа; гальванический элемент.
Рис.16 Схема последовательного соединения:
электрическая лампа; гальванический элемент.
При последовательном соединении лампочки будут светить очень тускло, поэтому так электрические приборы дома не подключают. При таком подключении они работать не будут. Но, не смотря на это, последовательное соединение широко применяется в других областях, например в электронике, схемотехнике. Есть и яркий пример такого соединения у нас дома под новый год – это новогодняя гирлянда, рис 17.
Рис.17 Гирлянда
Практическая часть работы:
1) Возьму генератор, подключу к домику (рис.18а). Буду вращать ручку, и «маленький генератор» будет вырабатывать электрический ток (рис.18б).
а б
Рис.18 Генератор
2) Сделаю макет «большого» дома вместе с папой (рис 19, 20, 21). Материал для изготовления дома: фанера, краска – гуашь, лак.
Рис.19 Макет дома без электричества
Дом создан, теперь проведем электричество, рис.20, 21. Для работы нам нужны: паяльник, канифоль, провода, лампочки (3 шт.), переключатели (3), отсек для батарейки (1 шт.), батарейки (2 шт.).
Рис.20 Проведение электричество в дом Рис.21 Макет дома с электричеством
3) Подключу лампочки и батарейку по схеме параллельного и последовательного соединения, рис.22.
а б
Рис.22 Схемы: а - параллельного и б - последовательного соединения
Все лампочки я по очереди подключил к батарейке, сначала по схеме параллельного соединения и увидел, что лампочки светят ярко. Потом опыт повторил по схеме последовательного соединения и увидел, что лампочки светят очень тускло. Вот почему так электрические приборы дома не подключают.
Выводы:
В своей работе я узнал, что электричество вырабатывается на электростанциях. У нас в Перми есть гидроэлектростанция, которая использует энергию падающей воды. Далее электричество от электростанции по линиям электропередач направляется в каждый дом, в каждую квартиру.
Я узнал, что в доме электричество расходится по проводам. Провода подведены к розеткам и выключателям. А в розетки подключаются электрические приборы.
А также выяснил, как подключаются электрические приборы у нас дома. По схеме параллельного соединения.
В практической части работы:
Продемонстрировал, как маленький генератор будет вырабатывать электрический ток.
Изготовил вместе с папой макет дома. Провел электричество, провел в комнаты освещение.
Проведенный опыт с лампочками и батарейкой подтвердил и наглядно продемонстрировал – лампочки горят ярко при параллельном соединении.
Он бежит по проводам,И не виден никогда.Лампочки он зажигает,И приборы оживляет.Телевизор, холодильник,Всё, всё, всё и кипятильник.Но он строг, с ним не шути,Лучше всё же обойти.Яков Быль
Список литературы
1 Энциклопедия для детей от А до Я». Издательство «Махаон» Москва 2010.
2 «Веселые эксперименты для детей. Физика» А.Ван Саан. Издательство: «ПИТЕР» 2012.
3.А.А. Бахметьев: Электронный конструктор «Знаток». Практические занятия по физике. 8, 9, 10, 11 классы. Москва 2005 год.
4. Получение и использование электрической энергии: [электронный ресурс] // Мир знаний. URL: http://mirznanii.com/info/id-9244.