Электрический ток что это: Электрический ток. Электрическая цепь. Гальванические элементы. Аккумуляторы — урок. Физика, 8 класс.

Электрический ток. Источники электрического тока по ФГОС. – конспект урока – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

Разработки уроков (конспекты уроков)

Линия УМК А.В. Перышкина. Физика (7-9)

Физика

Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Класс: 8 

УМК: Пёрышкин А. В.                                                            

Тип урока:изучение нового материала.

Цель урока: формирование представления об электрическом токе и условиях его существования в цепи, и об источниках тока.

Планируемые результаты урока:

Предметные:

• Использование знаково-символических средств, в том числе моделей и схем для решения задач;
• формирование представлений об источниках тока;
•  организация усвоения основных понятий по данной теме;
• формирование научного мировоззрения учащихся.

Метапредметные:

• Развитие умения генерировать идеи;
•  выявлять причинно-следственные связи;
•  работать в группе;
• пользоваться альтернативными источниками информации;
•  формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с текстом учебника.

Личностные:

• Формирование ценностных ориентиров и смыслов учебной деятельности на основе развития познавательных интересов, учебных мотивов;
• формирование умений управлять своей учебной деятельностью;
• формирование интереса к физике при анализе физических явлений;
• формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта, развитие внимания, памяти и творческого мышления.

Методы обучения: проблемный, репродуктивный, эвристический.

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.

Средства обучения: ПК, проектор, экран; металлическая трубка, эбонитовая палочка, электрофорная машина, термоэлемент, спиртовка, гальванометр, фотоэлемент, лампа, гальванический элемент, батарея гальванических элементов, аккумулятор. На столах учеников лимон, картофель ,медные провода, гвозди. Карточки с заданиями.

Виды педагогических технологий, применяемые на данном уроке:

• информационная технология;
• личностно ориентированное обучение (беседа – ответы на вопросы; развитие, понимание и объяснение опытов, творчество и исследовательский поиск при решении проблемного вопроса).

Технологическая карта урока

Этап урока, время	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Формируемые УУД	Формы работы (индивидуальная, групповая, фронтальная)	Средства обучения
1. Организационный момент. 1 минута.	Приветствует учеников.	Отвечают на приветствие учителя.	Коммуникативные	фронтальная
2.Постановка целей и задач урока 2 минуты.	Подготовка к осознанию целей и задач, создает мотивацию	Ставят цели урока.	Регулятивные	фронтальная
3. Актуализация опорных знаний учащихся. 3 минуты.	Беседа, фронтальный опрос	Отвечают на заданные вопросы.	Предметные, регулятивные	фронтальная
4.Первичное усвоение новых знаний. 15 минут	1.Демонстрация опыта №1. Электроскопы соединены проводником	Следят за экспериментом, делают вывод.	Предметные, регулятивные, коммуникативные	индивидуальная, групповая, фронтальная	Презентация
	2. Формулировка понятия эл.тока. (слайд №2)	Пытаются самостоятельно сформулировать определение и записать его в тетрадь.
	3.Выяснения условий длительного существования эл.тока.	Рисуют схему,
	4.Демонстрация опытов с источниками эл. тока . №2.Электрофорная машина(слайд №9) генератор(слайд №10)	Следят за экспериментами, делают выводы и записывают их в тетрадь.
	№3.Термоэлемент (слайд №12)	записывают в тетрадь.
	№4.Фотоэффект (слайд №14)	записывают в тетрадь.
	Эксперимент 1	Выполняют эксперимент. Делают выводы.
	Рассказ про гальванический элемент.				ЭОР
4. Первичная проверка понимания. 5 минут	Рассказ про аккумуляторы ЭОР	Работают с учебником. Отвечают на вопросы.	Предметные, регулятивные	индивидуальная, фронтальная	ЭОР
Динамическая пауза. Снеговик. 2 минуты		Выполняют упражнения	Личностные	индивидуальная,	Презентация
5. Первичное закрепление. Тест. 5 минут	Раздает карточки с задание.	Выполняют тест.	Предметные, регулятивные	Индивидуальная	Карточки с заданием
6.Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция. 3 минуты	Корректирует ошибки.	Взаимопроверка. Выставление оценок.	Предметные, регулятивные	Индивидуальная
7. Рефлексия. 2 минуты	Подводить к итогам занятия, предлагает осуществить самооценку достижений.	Участвуют в беседе по обсуждению достижений.	Личностные, коммуникативные, регулятивные	фронтальная
8. Информация о домашнем задании. 2 минуты	Информирует о домашнем задании. Раздает инструкцию по выполнению	Записывают домашнее задание.	Регулятивные	фронтальная

 Ход урока

I. Организационный момент.

II. Постановка целей и задач урока (мотивация и формулировка цели урока).

Учитель: Сегодня мы начинаем изучение важнейшей для современного человека темы: «Электрический ток. Источники электрического тока». Слово «электричество», «электрический ток» прочно вошли в нашу жизнь. Мы настолько привыкли к тому, что нас окружают электроприборы и электрические явления, что порой не замечаем, какую огромную роль они играют в нашей жизни.

Представьте себе на минуту, что отключили электричество в наших домах. Что было бы? Каковы последствия этого события?

Ученики: Если отключат электричество, то погаснет свет, не сможем посмотреть телевизор, не будут работать компьютеры, холодильники, все электроприборы, останемся без воды и тепла, так как насосы, качающие воду, работают на электричестве, не смогли бы подзарядить сотовые телефоны.

Учитель: Делаем вывод: электричество играет огромную роль в нашей жизни, поэтому важно знать, что это такое. Какая цель сегодняшнего урока?

Ученики: выяснить, что такое электрический ток и какие условия необходимы для его существования, и источники тока.

III. Актуализация опорных знаний учащихся.

Фронтальный опрос.

Учитель: Но прежде всего давайте вспомним ранее изученный материал и ответим на следующие вопросы.

1. Что такое электризация тел? (Электризация – разделение электрических зарядов в результате тесного контакта двух или более тел.)
2. Как можно наэлектризовать тело?
3. Назовите два рода зарядов. Как взаимодействуют тела, имеющие электрические заряды?
4. Что такое проводники и непроводники электричества?
5. Какие металлы проводят электричество?
6. Под действием чего движутся свободные электроны в металлах?
7. Какие заряженные частицы вы знаете?

IV.

Первичное усвоение новых знаний.

1. Электрический ток.

Демонстрация №1

Два электрометра, соединенных металлическим проводником. Если поднести к одному электрометру заряженную стеклянную палочку, то стрелка второго электрометра отклонится. Что происходит при этом?

Учащиеся отвечают (вокруг заряженной палочки возникает электрическое поле, под действием которого свободные электроны перемещаются сначала к одному электрометру, а затем через проводник к другому.)

В нашем опыте электроны двигаются в одну сторону, т.е. направлено (упорядочено). В этом случае можно сказать, что по металлическому проводнику протекает электрический ток.

Кроме металлических проводников мы будем изучать и другие проводники, например, проводящие ток жидкости. В них кроме электронов есть и другие заряженные частицы – ионы. Они тоже могут перемещаться.

Сформулируем вместе, что же такое электрический ток?

• электроны и ионы – это…? (Ученики: заряженные частицы).
• что с ними происходит? (Ученики: они движутся).
• как они движутся? (Ученики: упорядочено, т.е. направлено).
• под действием чего движутся заряженные частицы? (Ученики: под действием электрического поля).

СЛАЙД 2 (запишите)

Электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц, под действием электрического поля.

2. Условие существования тока в цепи.

В нашем опыте в металлическом проводнике электрический ток возникает, но он быстро прекращается. Почему же он является кратковременным? По мере перемещения зарядов с палочки на электрометр и далее по трубке, электрическое поле вокруг палочки уменьшается, а вокруг левого электрометра растет. При равенстве зарядов их электрические поля компенсируют друг друга и движение электронов прекращается.

Значит, для того, чтобы ток в цепи существовал долго что необходимо:

1. Наличие свободных электронов
2. Наличие внешнего электрического поля для проводника

Источник тока.

Изобразим все в виде схемы. (Учитель рисует на доске, ученики в тетрадях схему)

3. Источники тока

Источники тока – это устройства, создающие и поддерживающие длительное время электрическое поле. Существуют различные источники тока, но в любом из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Разделенные заряженные частицы накапливаются на полюсах источника тока. Один полюс заряжен положительно, второй – отрицательно. Если полюсы источника соединить проводником, то в нем под действием электрического поля возникает электрический ток, т.е. свободные заряженные частицы придут в нем в движение.

4. Виды источников тока

Произвожу демонстрацию опытов по рис. 44-46 учебника. В ходе выполнения опытов задаю вопрос. Какой вид энергии превращается в электрическую в данном опыте? После обсуждения каждого опыта заполняем соответствующую строку таблицы 1.

Демонстрирую опыт №2

Действие электрофорной машины.

Вывод: Разделение зарядов происходит за счет механической энергии. При вращении дисков происходит трение щеток о диск, что приводит к разделению зарядов. В результате один электрод машины заряжается положительно, а другой отрицательно. Если приблизить электроды машины, то возникает кратковременный ток в виде электрического разряда в воздухе.

Для того, чтобы ток протекал постоянно, необходимо непрерывно вращать ручку электрофорной машины. Конечно, таким образом создавать электрический ток длительное время невозможно. На электростанциях электрический ток вырабатывают с помощью генераторов. Этот ток используется в промышленности, на транспорте, в осветительной сети.

Демонстрирую опыт №3.

Действие термоэлемента.

Вывод: Если две проволоки, изготовленные из разных металлов, спаять, затем нагреть место спая, то по цепи потечет электрический ток. Разделение зарядов происходит за счет изменения внутренней энергии веществ.

Демонстрирую опыт №4.

Действие фотоэлементаи источника света.

Вывод: Если такие вещества, как кремний, селен, оксид меди осветить, то в цепи возникает электрический ток. Это явление называется фотоэффектом. Световая энергия превращается в электрическую.

Чтобы перейти к следующему источнику тока расскажу немного об истории их создания.

Эксперимент 1

У вас на столах имеются лимон и картофель. Сейчас попробуйте получить из них источники тока используя ваши вольтметры. Понаблюдайте за отклонением стрелочки.

Какой вывод, какая энергия превратилась в электрическую.

Источники тока у которых разделение зарядов происходит за счет энергии химических процессов называют гальваническими. В них химическая энергия преобразуется в электрическую.

Обратимся к истории.(16слайд)

В 1799 году итальянский физик Алессандро Вольта, опираясь на результаты исследований Луиджи Гальвани, изготовил электрическую батарею, названную вольтовым столбом. Батарея Вольта была составлена из чередующихся медных и цинковых кружков, которые были сложены столбиком и переложены кусочками сукна, смоченного в растворе серной кислоты

Рассказ про г.э. ЭОР

V. Первичная проверка понимания

(17 слайд)

Откройте учебники на с. 97. На рис 47 рассмотрите устройство сухого гальванического элемента и в тексте найдите ответы на вопросы.

Вопросы:

1. Что такое батарея гальванических элементов? (Несколько гальванических элементов, соединенных вместе, образуют батарею гальванических элементов).
2. Срок действия гальванических элементов? (Все гальванические элементы и батареи гальванических элементов имеют определенный срок действия. После этого мы их просто выбрасываем).
3. Существуют ли химические источники тока многоразового действия? (Да. Это аккумуляторы, от латинского слова аккумуляторе — накоплять).
4. Что представляет простейший аккумулятор? (Простейший аккумулятор – это две свинцовые пластины, помещенные в раствор серной кислоты. Чтобы аккумулятор был источником тока, надо зарядить от какого – то другого источника постоянного тока. При прохождении тока между пластинами и кислотой происходит химическая реакция. При этом один электрод становится положительно заряженным, а второй — отрицательно заряженным).
5. Какие виды аккумуляторов бывают? (Аккумуляторы бывают двух видов:
6. Кислотные (свинцовые) — свинцовая пластина в растворе серной кислоты:
7. Щелочные (железно — никелевые) – одна пластина из спрессованного железного порошка, вторая – из пероксида никеля. Помещены в раствор щелочи.)

А с какими источниками тока вам приходилось чаще всего сталкиваться в повседневной жизни?

Ученики: Аккумуляторы.

• Рассказ про аккумуляторы ЭОР

Действительно, очень часто мы используем именно аккумуляторы. Сотовые телефоны необходимо периодически подзаряжать. Для этого мы используем зарядное устройство или так называемый сетевой адаптер, который преобразует переменный ток напряжением 220 В из осветительной сети в постоянный ток напряжением 3 В.Чаще всего там используется литиево – ионный аккумулятор или батарея, в которой применяется раствор солей лития в органическом растворителе. Ну а теперь мы полностью завершаем заполнение таблицы.

Таблица 1

№	Виды источников	Преобразование энергии	Название источников тока
1.	Механические	Механическая энергия в электрическую.	Электрофорная машина, генератор.
2.	Тепловые	Внутренняя энергия в электрическую.	Термоэлемент.
3.	Световые	Световая энергия в электрическую.	Фотоэлемент, солнечная батарея.
4.	Химические	Химическая энергия в электрическую.	Гальванический элемент, аккумулятор, батареи.

Динамическая пауза. Снеговик.

VI. Первичное закрепление. Тест.

Электрический ток. Источники электрического тока.

Вариант № 1.

1. Как называются приборы, создающие электрическое поле?
   А.Элемент питания
   Б. Источники тока
   В. Электромеханический генератор
   Г. Источник энергии
2. Какие превращения энергии происходят в термоэлементе?
   А. Механическая энергия преобразуется в электрическую энергию
   Б. Внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию
   В. Энергия света преобразуется в электрическую энергию.
   Г. Химическая энергия преобразуется в электрическую энергию.
3. В каких источниках тока используется химическая энергия.
   А. 
   Б. 
   В. 
   Г. 
4. В чем отличие аккумуляторов от других гальванических источников тока?
   А. Химический источник тока многоразового действия
   Б. Необходимо предварительно зарядить
   В. Используются для накопления энергии и автономного питания различных потребителей.
   Г. Состоит из нескольких гальванических элементов, которые называются батареей.
5. Электрическим током называется?
   А. Направленное движение атомов
   Б. Направленное движение электронов по проводам.
   В. Направленное движение заряженных частиц.
   Г. Направленное движение нейтральных частиц.

Электрический ток. Источники электрического тока.

Вариант № 2

1. Какими заряженными частицами может создаваться электрический ток?
   А. Ионами
   Б. Электронами
   В. Протонами
   Г. Нейтронами
2. Какие превращения энергии происходит в электрофорной машине?
   А. Механическая энергия преобразуется в электрическую энергию
   Б. Внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию
   В. Энергия света преобразуется в электрическую энергию.
   Г. Химическая энергия преобразуется в электрическую энергию.
3. В каких источниках используется световая энергия?
   А. 
   Б. 
   В. 
   Г. 
   
4. Какие источники тока используются на электростанциях для промышленного получения тока?
   А. Электрофорная машина
   Б. Термоэлемент (термопара)
   В. Фотоэлемент
   Г. Электромеханический генератор
5. Для создания и поддержания электрического тока необходимо?
   А. Источник тока и металлический проводник.
   Б. Электрофорная машина и эбонитовая палочка.
   В. Свободные заряженные частицы и электрическое поле.
   Г. Аккумулятор и розетка

VII. Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

Взаимопроверка. Выставление оценок.

VIII. Рефлексия.

Подводит итог:

— Что было на уроке важным?

— Что было новым?

— Что было интересным?

У вас на столах лежат кружочки.

Нарисуйте на листочках, какой заряд вы получили от сегодняшнего урока.

Если всё понятно и понравилось, то рисуете положительный заряд

Если вам ничего непонятно, то рисуете отрицательный заряд.

Если вам понравился урок, но не всё понятно, рисуете два знака заряда.

IX. Информация о домашнем задании.

• Параграф 32. Вопросы 1-7.
• Домашний проект «Сделай батарейку»

Инструкция выдается каждому ученику.

Инструкция:

1. Возьмите 5 желтых монет по 10 копеек и 5 белых монет по 5 копеек. (Они примерно одинаковые по величине, а сделаны из разных сплавов).
2. Расположите их столбом друг на друга поочередно, а между ними положите кусочки газетной бумаги, смоченной в крепком растворе поваренной соли.
3. Возьмите столб мокрыми пальцами за концы, и вы почувствуете слабый электрический удар.

Основы электричества | Logistics Operational Guide

Электрический ток представляет собой поток электрического заряда в цепи —  поток свободных электронов между двумя точками в проводнике. Эти свободные электроны в движении составляют электрическую энергию. Производство электроэнергии состоит в том, чтобы заставить электроны двигаться вместе в проводящем материале, создавая дефицит электронов с одной стороны проводника и избыток с другой.

Устройство, создающее такой дисбаланс, называется генератором. Клемма на стороне избытка обозначается «+», а на стороне дефицита «–».

Когда к клеммам генератора подключается нагрузка, генератор выталкивает электроны: он поглощает положительно заряженные частицы и отправляет обратно отрицательно заряженные частицы. В цепи электроны циркулируют от «–» к «+» клеммы.

Чтобы иметь возможность правильно и безопасно использовать электрическое оборудование, важно понимать принцип работы электричества.  Критически важно понимать три основных компонента, необходимых для управления и использования электричества — напряжение, ток и сопротивление — и то, как эти три элемента соотносятся друг с другом.

Электрический заряд

Электричество — это движение электронов. Электроны создают заряд, который используется для производства энергии. Любой электрический прибор — лампа накаливания, телефон, холодильник — все они используют движение электронов для работы. Три основных принципа, изложенных в данном руководстве, можно объяснить, используя электроны, или более конкретно, заряд, который они создают:

• Напряжение — разница в заряде между двумя точками.
• Ток (в амперах) — скорость, с которой течет любой отдельно взятый заряд.
• Сопротивление — склонность материала сопротивляться потоку заряда (тока).

Эти значения описывают движение заряда и, соответственно, поведение электронов.

Цепь — это замкнутый контур, который позволяет заряду перемещаться из одного места в другое. Компоненты в цепи позволяют управлять этим зарядом и использовать его для выполнения работы.

Электрические измерения

• Мощность — энергия, потребляемая нагрузкой.
• Энергия — количество электроэнергии, потребленной или произведенной в течение определенного периода времени.

Разность электрических потенциалов (напряжение)

Напряжение (U) определяется как количество потенциальной энергии между двумя точками цепи. Эта разница в заряде между полюсами «+» и «–» в генераторе измеряется в вольтах и обозначается буквой «В». Иногда напряжение можно назвать «электрическим давлением»: это подходящая аналогия, потому что сила, обеспечиваемая разностью электрических потенциалов для электронов, проходящих через проводящий материал, можно сравнить с давлением воды, когда она движется по трубе. Чем выше значение в вольтах, тем больше «давление воды».

Доступная энергия свободных электронов в движении — это то, что составляет электрическую энергию. Производство электроэнергии состоит в том, чтобы побудить электроны двигаться вместе через проводящий материал, создавая электронный дефицит на одной стороне проводника и избыток на другой. Клемма на стороне избытка обозначается «+», а на стороне дефицита «–».

Напряжение определяется распределительной сетью.  Например, 220 В между клеммами большинства электрических розеток или 1,5 В между клеммами аккумуляторной батареи. 

Электрический ток

Электрический ток (I) — это поток свободных электронов между двумя точками в проводнике. Когда электроны движутся, количество заряда движется вместе с ними; это называется током. Количество электронов, способных перемещаться через данное вещество, зависит от физических свойств самого вещества, проводящего электричество, при этом некоторые материалы пропускают ток лучше, чем другие. Электрический ток (I) выражается и измеряется в амперах (A) в качестве базовой единицы электрического тока. Как правило, при работе с электрооборудованием или установками ток обычно указывается в амперах. Если вольты (V) можно сравнить с давлением воды, проходящей через трубу, то амперы (A) можно сравнить с общим объемом воды, способным протекать через трубу в любой момент времени.

Движение свободных электронов обычно является случайным, что не приводит к общему движению заряда. Если сила действует на электроны, чтобы переместить их в определенном направлении, то все они будут двигаться в одном направлении.

Диаграмма: Свободные электроны в проводящем материале с приложением тока и без него.

Потенциальная разница не применяется				Потенциальная разница
Свободные электроны				Свободные электроны

Когда лампа накаливания подключена к генератору, определенное количество электронов проходит

через провода (нить накала) лампы. Этот поток электронов соответствует току (I) и измеряется в амперах (A).

Ток является функцией: Мощность (P), напряжение (В) и сопротивление (R).

 

I = U / R

 

Сопротивление

Иногда электроны удерживаются в соответствующих молекулярных структурах, а иногда они могут перемещаться относительно свободно.  Сопротивление объекта — это склонность данного объекта противостоять потоку электрического тока. С точки зрения электричества, сопротивление проводящего материала является мерой того, как устройство или материал уменьшает электрический ток, протекающий через него. Каждый материал имеет определенную степень сопротивления; оно может быть очень низким — например, медь (1–2 Ом на 1 метр) — или очень высоким — например, дерево (10 000 000 Ом на 1 метр). По аналогии с водой, текущей по трубе: сопротивление больше, когда труба более узкая, что уменьшает поток воды.

В двух цепях с одинаковыми напряжениями и разными сопротивлениями цепь с более высоким сопротивлением пропускает меньше заряда, а это означает, что через цепь с более высоким сопротивлением протекает меньший ток.

Меньшее сопротивление				Большее сопротивление

Сопротивление (R) выражается в Омах. Ом определяет единицу сопротивления «1 Ом» как сопротивление между двумя точками в проводнике, где приложение 1 вольта будет «толкать» 1 ампер. Это значение обычно представлено в схемах греческой буквой «Ω», которая называется омега, и произносится как «ом».

Для определенного напряжения ток пропорционален сопротивлению. Эта пропорциональность, выраженная как математическое соотношение, известна как закон Ома:

 

U = I × R

 

Напряжение = Ток × Сопротивление

 

При постоянном напряжении увеличение сопротивления приведет к уменьшению тока. И наоборот, ток будет увеличиваться при снижении сопротивления. При постоянном сопротивлении, если напряжение увеличивается, то увеличивается и ток. Закон Ома действителен только для чистого сопротивления, т. е. для устройств, преобразующих электрическую энергию в чисто тепловую. С двигателями, например, дело обстоит иначе.

Электрические устройства могут иметь специальные резисторы, которые ограничивают ток, протекающий через компонент, чтобы этот компонент не был поврежден.

Сопротивление определяется нагрузкой. Например, проволочные проводники с большим поперечным сечением обеспечивают меньшее сопротивление току, что приводит к меньшим потерям напряжения. И наоборот, сопротивление прямо пропорционально длине провода. Чтобы свести к минимуму потери напряжения, для тока необходим как можно более короткий провод с большим поперечным сечением (см. раздел Кабели). Обратите внимание, что тип провода (медь, железо и т. д.) также влияет на сопротивление кабеля.

Когда сопротивление в электрической цепи близко к нулю, ток может стать чрезвычайно большим, что иногда приводит к так называемому короткому замыканию. Короткое замыкание вызовет перегрузку по току в электрической цепи и может привести к повреждению цепи или устройства.

Мощность

Электрическая мощность (P) — это объем работы, выполняемой электрическим током за единицу времени. Она представляет собой количество энергии, потребляемой устройством, подключенным к цепи. Электрическая мощность рассчитывается путем умножения напряжения на ток и выражается в ваттах (Вт).

 

P = U × I

 

Мощность = Напряжение × Ток

 

Чем мощнее нагрузка, тем больший ток она потребляет. Данный расчет полезен при анализе энергопотребления.

Сравнение мощности и энергии
МОЩНОСТЬ	Ватты Киловатты		«аналогично скорости потока воды»
ЭНЕРГИЯ	Ватт-часы Киловатт-часы		«аналогично воде, попадающей в ведро»

Мощность определяется нагрузкой.

Пример:	Лампа накаливания 40 Вт, подключенная к розетке 220 В, потребляет ток 40/220 = 0,18 А. Лампа накаливания 60 Вт, подключенная к розетке 220 В, потребляет ток 60/220= 0,427 А.

Энергопотребление

Энергопотребление — это количество электроэнергии, произведенной или потребленной в течение определенного периода времени. Рассчитывается путем умножения мощности устройства на продолжительность его использования, выраженную в киловатт-часах (кВт·ч).

Пример:	Светильник мощностью 60 Вт, который остается включенным в течение 3-х часов, потребляет 180 Вт·ч, или 0,18 кВт·ч.

Это единица потребления, которая суммируется на счетчике электроэнергии для определения любого счета за электроэнергию.     

Электрическую энергию часто путают с электрической мощностью, но это два разных понятия:

• Мощность измеряет способность поставлять электроэнергию
• Энергия измеряет общее количество произведенного электричества

Электрическая энергия измеряется в ватт-часах (Вт·ч), но большинство людей более знакомы единицы, указанных в их счетах за электричество, — киловатт-часы (1 кВт·ч = 1000 ватт-часов). Электроэнергетические предприятия работают в более широком масштабе и обычно используют мегаватт-часы (1 МВт·ч = 1000 кВт·ч).

Свойства

В зависимости от природы элементов, через которые он проходит, электрический ток может иметь несколько физических свойств:

Свойство	Описание	Примеры применения
Тепловой эффект	При прохождении тока через материал с электрическим удельным сопротивлением электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию.	Освещение, электрообогрев.
Химическое воздействие	Когда ток пропускается между двумя электродами в ионном растворе, он вызывает обмен электронами и, соответственно, материей между двумя электродами. Это называется электролизом: ток вызвал химическую реакцию. Эффект может быть и обратным: при проведении электролиза в контейнере химическая реакция может создавать электрический ток.	Ток создает химическую реакцию: очистка металла, нанесение гальванических покрытий. Химическая реакция создает ток: аккумуляторные батареи, аккумуляторные ячейки.
Магнитный эффект	Электрический ток, проходящий через медный стержень, создает магнитное поле. Эффект может быть и обратными: при механическом вращении электродвигателя вырабатывается ток.	Ток создает магнитное поле: электродвигатели, трансформаторы, электромагниты. Магнитное поле производит ток: электрические генераторы, велосипедные динамо-машины.
Фотоэлектрический эффект	Когда свет или другая лучевая энергия сталкивает два разнородных материала в тесном контакте, то производится электрическое напряжение.	Солнечный элемент для производства электроэнергии.

Адаптировано на основе данных MSF

Электрический ток Определение и значение

• Основные определения
• Викторина
• Примеры
• Британский

Показывает уровень сложности слова.

Сохрани это слово!

Показывает уровень сложности слова.

---

сущ. Электричество.

скорость потока электрического заряда во времени в направлении, в котором движется положительный заряд, и имеющая величину, равную количеству заряда в единицу времени: измеряется в амперах.

ТЕСТ

МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ОТВЕЧАТЬ НА ЭТИ ОБЫЧНЫЕ ГРАММАТИЧЕСКИЕ СПОРЫ?

Есть грамматические дебаты, которые никогда не умирают; и те, которые выделены в вопросах этой викторины, наверняка снова всех разозлят. Знаете ли вы, как отвечать на вопросы, которые вызывают самые ожесточенные споры по грамматике?

Вопрос 1 из 7

Какое предложение верно?

Также называется током, электричеством.

Происхождение электрического тока

Впервые зафиксировано в 1830–1840 гг.

Слова рядом электрический ток

электрическая ячейка, электрический стул, электрический заряд, электрическая цепь, электрическая постоянная, электрический ток, электрический дипольный момент, электрический разряд, электроразрядная лампа, электрическое перемещение, электрический угорь

Dictionary.com Unabridged На основе Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc. 2023

Как использовать электрический ток в предложении

• Этот поток заряженных частиц производит электрический ток, который вытекает из батареи для питания всего, что нуждается в питании. .

  Новые литий-металлические батареи приведут к переходу на электромобили|Кэти Маклин|24 февраля 2021 г. |MIT Technology Review

• Крупнейшие вопросы весеннего тренировочного списка Nationals все на поляхОщущение общего опыта, даже хотя и обрабатывается совершенно по-разному, через каждого, кто помнит, проходит, как слабый электрический ток.

  Ничто не может испортить первый день весенних тренировок. (Хотя covid, безусловно, делает попытку.) | Томас М. Босуэлл | 18 февраля 2021 г. | Washington Post

• Новое замедленное видео предлагает лучшее представление о столкновении электрических токов за долю секунды, которое создает вспышку молнии.

  Рождение молнии было заснято на видео|Мария Темминг|8 февраля 2021|Новости науки

• По словам Нойберта, это может вызвать очень короткий, но мощный всплеск электрического тока.

  Датчики космической станции увидели, как формируется странная «голубая струя» молнии|Мария Темминг|2 февраля 2021 г.|Новости науки для студентов

Определения британского словаря для электрического тока

Электрический ток

---

Существительное

Еще одно название для тока (Def. 8)

Коллинз английский словарь — завершено и Unabridged 2012 Digital Edition © William Collins Sons & Co. Ltd., 1979, 1986 © HarperCollins Издатели 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012

Что такое электрический ток? | Live Science

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Башни электропередач поддерживают провода, по которым электричество переносится от электростанций к домам. (Изображение предоставлено: long8614 | Shutterstock.com)

Электрический ток – это электрический заряд в движении. Это может быть внезапный разряд статического электричества, например, удар молнии или искра между вашим пальцем и пластиной выключателя заземления. Однако чаще, когда мы говорим об электрическом токе, мы имеем в виду более контролируемую форму электричества от генераторов, батарей, солнечных или топливных элементов.

Большая часть электрического заряда переносится электронами и протонами внутри атома. Протоны имеют положительный заряд, а электроны – отрицательный. Однако протоны в основном иммобилизованы внутри атомных ядер, поэтому работу по переносу заряда из одного места в другое выполняют электроны. Электроны в проводящем материале, таком как металл, в значительной степени могут свободно перемещаться от одного атома к другому вдоль своих зон проводимости, которые являются высшими электронными орбитами. По словам Серифа Урана, профессора физики Питтсбургского государственного университета, достаточная электродвижущая сила (ЭДС) или напряжение создает дисбаланс заряда, который может заставить электроны двигаться через проводник в виде электрического тока.

Хотя сравнивать электрический ток с потоком воды в трубе немного рискованно, есть некоторые сходства, которые могут облегчить понимание. По словам Майкла Дабсона, профессора физики Колорадского университета Болдера, поток электронов в проводе можно представить себе как поток воды в трубе. Предостережение в том, что в этом случае труба всегда заполнена водой. Если мы откроем вентиль на одном конце, чтобы впустить воду в трубу, нам не придется ждать, пока эта вода дойдет до конца трубы. Мы получаем воду с другого конца почти мгновенно, потому что входящая вода выталкивает воду, которая уже находится в трубе, к концу. Это то, что происходит в случае электрического тока в проводе. Электроны проводимости уже присутствуют в проводе; нам просто нужно начать толкать электроны на одном конце, и они почти сразу же начнут течь на другом конце.

Согласно веб-сайту HyperPhysics Университета штата Джорджия, реальная скорость электрона в проводе составляет порядка нескольких миллионов метров в секунду, но он не движется прямо по проводу. Он прыгает почти случайным образом и движется со скоростью всего несколько миллиметров в секунду. Это называется дрейфовой скоростью электрона. Однако скорость передачи сигнала, когда электроны начинают выталкиваться с другого конца провода после того, как мы щелкнем выключателем, почти равна скорости света, что составляет около 300 миллионов метров в секунду (186 000 миль в секунду). В случае переменного тока, когда ток меняет направление 50 или 60 раз в секунду, большая часть электронов никогда не выходит из провода.

Дисбаланс заряда может быть создан несколькими способами. Первый известный способ заключался в создании статического заряда путем трения двух разных материалов друг о друга, например, путем трения кусочка янтаря о шерсть животных. Затем можно было создать ток, прикоснувшись янтарем к телу с меньшим зарядом или к земле. Однако этот ток имел очень высокое напряжение, очень малую силу тока и длился всего доли секунды, поэтому его нельзя было заставить выполнять какую-либо полезную работу.

Постоянный ток

Следующим известным способом создания дисбаланса заряда была электрохимическая батарея, изобретенная в 1800 году итальянским физиком Алессандро Вольта, в честь которого названа единица электродвижущей силы, вольт (В). Его «вольтова свая» состояла из стопки чередующихся цинковых и медных пластин, разделенных слоями ткани, пропитанной соленой водой, и создавала постоянный источник постоянного тока (DC). Он и другие усовершенствовали и усовершенствовали свое изобретение в течение следующих нескольких десятилетий. По данным Национального музея американской истории, «батареи привлекли внимание многих ученых и изобретателей, и к 1840-м годам они обеспечивали ток для новых электрических устройств, таких как электромагниты Джозефа Генри и телеграф Сэмюэля Морзе».

Другие источники постоянного тока включают топливные элементы, которые объединяют кислород и водород в воду и производят в процессе электрическую энергию. Кислород и водород могут поставляться в виде чистых газов или из воздуха и химического топлива, такого как спирт. Другим источником постоянного тока является фотоэлектрический или солнечный элемент. В этих устройствах фотонная энергия солнечного света поглощается электронами и преобразуется в электрическую энергию.

Переменный ток

Большая часть электроэнергии, которую мы используем, поступает в виде переменного тока (AC) из электросети. Переменный ток вырабатывается электрическими генераторами, работающими по закону индукции Фарадея, согласно которому изменяющееся магнитное поле может индуцировать электрический ток в проводнике. Генераторы имеют вращающиеся катушки проволоки, которые при вращении проходят через магнитные поля. Когда катушки вращаются, они открываются и закрываются по отношению к магнитному полю и производят электрический ток, который меняет направление каждые пол-оборота. Ток проходит полный прямой и обратный цикл 60 раз в секунду или 60 герц (Гц) (50 Гц в некоторых странах). Генераторы могут приводиться в действие паровыми турбинами, обогреваемыми углем, природным газом, нефтью или ядерным реактором. Они также могут приводиться в действие ветряными турбинами или водяными турбинами на плотинах гидроэлектростанций.

От генератора ток проходит через серию трансформаторов, где он повышается до гораздо более высокого напряжения для передачи. Причина этого в том, что диаметр проводов определяет величину тока или силу тока, которую они могут нести без перегрева и потери энергии, а напряжение ограничивается только тем, насколько хорошо линии изолированы от земли. Интересно отметить, что ток переносится только по одному проводу, а не по двум. Две стороны постоянного тока обозначаются как положительная и отрицательная. Однако, поскольку полярность переменного тока меняется 60 раз в секунду, две стороны переменного тока обозначаются как «горячая» и «земля». В дальних линиях электропередачи провода несут горячую сторону, а земляная сторона проходит через Землю, замыкая цепь.

Поскольку мощность равна напряжению, умноженному на силу тока, вы можете передать по линии больше мощности при той же силе тока, используя более высокое напряжение. Затем высокое напряжение понижается по мере того, как оно распределяется по сети подстанций, пока не доходит до трансформатора рядом с вашим домом, где оно, наконец, понижается до 110 В. (В Соединенных Штатах настенные розетки и освещение работают на 110 В). при 60 Гц. В Европе почти все работает от 230 В при 50 Гц.)

Когда ток достигает конца линии, большая его часть используется одним из двух способов: либо для обеспечения тепла и света через электрическое сопротивление , или механическое движение посредством электрической индукции. Есть несколько других приложений — на ум приходят люминесцентные лампы и микроволновые печи — которые работают на других принципах, но львиная доля мощности приходится на устройства, основанные на сопротивлении и/или индуктивности. Фен, например, использует оба одновременно.

Это подводит нас к важной особенности электрического тока: он может совершать работу. Он может освещать ваш дом, стирать и сушить одежду и даже поднимать дверь гаража одним нажатием выключателя. Однако все более важной становится способность электрического тока передавать информацию, особенно в форме двоичных данных. Хотя интернет-соединение с вашим компьютером использует лишь ничтожную долю электрического тока, скажем, электрического обогревателя, оно становится все более и более важным для современной жизни.

Дополнительные ресурсы

• HyperPhysics: Electric Current
• Кабинет физики: Current Electricity
• Physics4Kids: Electric Current

Будьте в курсе последних научных новостей, подписавшись на нашу рассылку Essentials.