Електрика навколо вас

Згадаєте, як часто ви дивитеся телевізор, увімкнете світло й користуєтеся телефоном. У всіх цих випадках, як і в безлічі інших, використається електрика. Без електрики наш мир виглядав би зовсім інакше. На цьому малюнку ви бачите багато питань про речі, які рабо лот завдяки електриці. Відповідь на ці питання ви прочитаєте на найближчих сторінках.

Електрика не є винаходом людини. Вона була відкрито стародавніми греками пр років тому. Але виробляти електрику й користуватися нею люди навчилися не більше 150 років тому. Електрика - особлива форма енергії. Вона може перетворюватися в теплову, світлову й звукову енергію. Вона може також перетворюватись в кінетичну енергію, застосовувану для роботи механізмів.

Чому електрична лампочка загоряється, коли ви вмикаєте її? Як улаштований і як працює касетний магнітофон? Яким чином мікрофон сприймає й відтворює звук? Як виробляється електроенергія на електростанції? Як виникає зображення на екрані телевізора? Як надходить електроенергія з електростанції у ваш будинок? Чому для роботи телевізора необхідна антена? Як радіопередача надходить у ваш радіоприймач? Що змушує рухатися стрілку компаса? Як улаштовані електромагніти? По якому принципу влаштований робот? Чому ви чуєте звук чужого голосу в слухавці ? Як працює електромотор ?

Як улаштована мікрохвильова піч? Як у ній готується їжа? Що таке комп'ютер і як він працює? Батарейки зберігають електроенергію. Як улаштований електронагрівник? По якому принципу працює компакт-диск плеера? Що таке динамік і як він улаштований? Деякі тварини здатні виробляти електрику. Електричні скати використають електрику, щоб убити або оглушити свій видобуток. Запасу електрики, що накопичується в їхніх хвостах, досить для роботи 12 електричних лампочок. Скат ударом електричного струму може вбити людину. ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ?

Електричний струм Що така електрика? Електрони в атомах несуть електричний заряд. Коли електрони рухаються разом в одному напрямку, вони проводять електричний струм. Рухомі електричні заряджені частинки створюють електричний струм. Кількість електроенергії, що протікає щосекунди по проводам, називається силою струму. Вона виміряється в амперах (А). Пластмасова оболонка Метал Атом Електро н

Матеріали, які проводять електрику, наприклад метали, містять електрони, що вільно рухаються. Це пояснюється тим, що електрони не занадто сильно зв'язані зі своїми атомами. Ці електрони здатні переносити електрику з місця на місце. Електрони в ізоляторах міцно втримуються усередині атомів. Тому що електрони не можуть рухатися, ізолятори не проводять електричний струм. Більшість пластмас - це ізолятори. Пластмас а Атоми

Провідники й ізолятори Для роботи багатьох речей необхідна електрика. Деякі пристрої, наприклад ліхтарики, використають електроенергію, що зберігається в батарейках. Інші, наприклад лампи й телевізори, працюють від мережі. Вони одержують електроенергію по проводам, що йдуть від електростанції. Електрика може текти через одні матеріалів набагато легше, ніж через інші. Матеріали, що добре проводять електрику, називаються провідниками. Матеріали, що взагалі не проводять електрику, звуться ізоляторами. Сам штепсель зроблений з гуми або пластмаси, тому що вони - ізолятори. Контакти на штепселі виконані з металу, що проводить електрика. Вода проводить електричний струм. Гума - ізолятор. Усередині цього пластмасового кабелю перебувають металеві проведення, що проводять електрику. Метали добре проводять електрику. От чому проведення передачі струму роблять із металів. Більшість пластмас - ізолятори. Тому металеві дроти вміщують у пластмасові оболонки, що захищають вас від удару електричним струмом Дерево - ізолятор. Скло й кераміка - ізолятори. Повітря - ізолятор.

Опір Електричний струм в одних матеріалах поширюється краще, в інших гірше. Наскільки добре провідник проводить електрику, виміряється його опором. Опір провідника залежить від матеріалу, з якого він зроблений, від його довжини й товщини. Чим менше опір провідника, тим краще він проводить електричний струм. Мідь застосовується завдяки тому, що вона має значно менший опір, ніж більшість інших металів, і, таким чином, краще проводить електрику. Короткі й товсті провідники мають менший опір, ніж довгі й тонкі Опір виміряється в одиницях, названих омами (Ом).

Електричні контури Електричний струм може текти тільки по безперервному проведенню. Таке проведення називається контуром. Якщо в контурі виникне розрив, подача струму припиняється. Електричний контур можна замикати й переривати за допомогою вимикача. Металева смужка Батарейка Батарейки й металеві смужки утворять електричний контур.

Електрика й тепло Протікаючи крізь тіла, струм нагріває їх. Чим вище опір проводів, тим сильніше вони нагріваються, коли струм протікає по них. От чому обмотка проводів у фені для сушіння волосся іноді може розжаритися до червоного кольору. Електрика й світло У лампочці накалювання перебуває тонкий дротовий волосок. Коли по ньому тече електричний струм, він розжарюється до білого й починає випромінювати світло. Усього лише приблизно 2% електроенергії, використовуваної в лампочках, іде на перетворення у світлову енергію. Інше перетворюється в тепло.

Батарейки Батарейка являє собою осередок хімічної енергії. Ця енергія перетворюється в електричну, коли батарейка встановлюється в електричному контурі. Батарейки створюють електричне зусилля, що змушує електрони рухатися в контурі. Ця сила називається електрорушійною силою й виміряється у вольтах (В).

Види електрики Занадто сильний електричний струм ушкоджує прилади, проходячи через них. Тому спеціальні вимикачі переривають подачу струму, коли його напруга стає занадто високим. У будинках обов'язково є вимикачі для захисту електропроводки. Найпоширенішим видом переривчастого вимикача є запобіжник. Він являє собою шматочок спеціального дроту, що плавиться й перериває контур, якщо через нього йде занадто сильний струм.

Електричний струм з батарейок тече тільки в одному напрямку. Такий струм називають постійним. Струм в мережі носить інший характер. Він міняє напрямок кілька разів за секунду. Такий струм називають змінним. В електричних кабелях звичайно два провідники, один з них перебуває під напругою, а інший нейтральний. Струм іде одночасно по обох провідниках. У деяких кабелях є третій провідних для заземлення. Якщо контур переривається, цей заземлюючий провід безпечно для навколишніх відводить електричний струм у землю.

Заходи безпеки Електрика може бути небезпечною. У жодному разі не доторкайтеся до предметів, що перебувають під струмом, тому що ви можете одержати смертельний удар струмом. У жодному разі не доторкайтеся ні до яких кабелів або проводів, пластмасова ізоляція на яких порвана або ушкоджена. Доторкнувшись до таких проводів, ви можете одержати найсильніший удар струмом.

Заходи безпеки У жодному разі не включайте занадто багато приладів в одну розетку. При цьому через неї піде занадто потужний струм, і це може привести до виникнення пожежі. Ні в якому випадку не доторкайтеся до електроприладів, якщо ваше тіло мокре або вологе. Вода дуже добре проводить електричний струм. От чому водою в жодному разі не можна гасити палаючі електроприлади.

Статична електрика Потріть повітряну кульку об вовняний светр і притуліть її до стіни. Кулька залишиться в цьому положенні. А тепер проробіть інший дослід: покладіть їх поруч одна з одною. Вони почнуть рухатися в протилежні боки. Це відбувається тому, що при терті кульок об светр у них виникають статичні заряди.

Атоми містять електрони, які несуть негативний заряд, і протони, що мають позитивний заряд. Звичайно в атомах позитивні і негативні заряди врівноважують один одного. Але коли ви трете кульку об светр, кулька одержує кілька додаткових електронів з вовни й здобуває електричний заряд. Негативні заряди Негативний заряд Позитивний заряд Негативний заряд

Статичні заряди навколо вас Тертя підошов вашого взуття об нейлоновий килим заряджає ваше тіло статичною електрикою. І якщо ви доторкнетеся до якого-небудь металевого предмета, ви відчуєте легкий удар, коли іскра «перестрибне» від вас на метал.

ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ? Грім і блискавка викликаються статичною електрикою. Дрібні кристали льоду в хмарі труться одне об одного, заряджаючи хмару. У хмарі може утворитися настільки потужний заряд, що електрони почнуть стрибати між нею і землею або іншою хмарою. У результаті виникне потужна іскра. Це і є блискавка.

Магніти й електрика Магніти можуть застосовуватися для найрізноманітніших цілей. Наприклад, якщо ви розсипали шпильки по підлозі, магніт допоможе вам швидко й легко їх зібрати. Компас, що допомагає людям визначити напрямок свого шляху, має маленький магніт. Безліч електричних пристроїв містять магніти. Магніти змушують обертатися електромотори й робити електрику в генераторах.

Подивитеся, які предмети притягаються до магніту. Він не притягає пластмасу, дерево й гуму. А виробу із заліза, кобальту або нікелю, навпаки, притягаються до нього. Предмети притягаються магнітом, якщо вони перебувають у його магнітному полі. Дотик самого магніту при цьому не обов'язковий. Магніти створюють магнітну силу. Область навколо магніту, у якій діє ця сила, зветься магнітне поле. Це поле є найбільш сильним біля кінців магніту, які називаються його полюсами. Північний полюс Південний полюс

З'єднаєте два магніти один з одним. Повертаючи їх, ви відчуєте, що вони те притягаються, то відштовхуються друг від друга. Це відбувається тому, що між однаковими полюсами виникає відштовхування, а між різними - притягання.

Магніти й компаси Греки використали магніти ще 2000 років тому. Вони відшукали в землі магнітний залізняк, що володів магнітними властивостями. Греки виявили, що якщо дати магніту вільно рухатися, його північний полюс завжди вказує на північ, а на південь. Це відбувається тому, що Земля має власне магнітне поле. Стрілка компаса - магніт. Вона вказує на північ. Тому ви завжди зможете визначити напрямок. Починаючи з XI століття моряки використали компаси в навігації для визначення шляху по морю. Північний полюс Південний полюс

ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ? Перелітні птахи щороку переборюють величезні відстані, рятуючись від зимових холодів. Арктичні крачки роблять самі тривалі перельоти в км - з Арктики в Антарктику й назад. Як і всі інші птахи, крачки дуже добре орієнтуються в польоті, але, як вони це роблять, поки не відомо. Припускають, що вони, можливо, орієнтуються по силових лініях магнітного поля Землі.

Електромагнетизм Електричні й магнітні явища зв'язані один з одним працюючи разом, вони можуть принести багато користі Це називається електромагнетизмом. Емпіричний струм створює навколо себе магнітне поле, а магнітне поле викликає появу електрики. Електричний струм, протікаючи по провідниках, створює довкола них магнітне поле. Якщо припинити подачу струму, зникне й магнітне поле. Дротова котушка, використовувана для створення магнітного поля, називається електромагнітом.

Для того щоб зробити електромагніт, візьміть дріт, батарейку й залізний цвях. Обмотайте цвях дротом. Кінці дроту з'єднаєте з батарейкою. Тепер спробуйте зібрати цим цвяхом розсипані шпильки. Подивитеся, як шпильки почнуть падати, коли ви від'єднаєте дріт від батарейки Використайте тільки проведення в пластиковій оболонці Для цього досвіду використайте батарейку. У жодному разі не включайте свій пристрій у мережу

Поїзд на магнітній подушці У деяких спеціальних поїздах електромагніти використаються замість коліс. Магнітна сила електромагнітів утримує поїзд над дорогою на висоті декількох сантиметрів і штовхає його вперед. Ці поїзди не торкаються дороги. Тому не виникає тертя й вони можуть рухатися дуже швидко.

Електричні мотори Робота електричного мотора заснована на принципах електромагнетизму. Усередині мотора перебуває дротова котушка, розташована між полюсами магніту. Коли струм проходить через котушку, створюється магнітне поле, що змушує обертатися ротор. Дротова котушка Магніт Ротор

Виробництво електрики Коли провідники рухаються в магнітному полі, в них виникає електричний струм. Так генератори, або динамо, виробляють електрику. Машина обертає дротову котушку між полюсами магніту. Так виникає електричний струм.