Ім'я файлу: Проект.docx
Розширення: docx
Розмір: 1020кб.
Дата: 08.11.2022
скачати
Пов'язані файли:
21 - електро хім проц.pptx
Розширення: docx
Розмір: 1020кб.
Дата: 08.11.2022
скачати
Пов'язані файли:
21 - електро хім проц.pptx
Міністерство освіти і науки України
Управління освіти і науки Новоукраїнської райдержадміністрації
Проект
на тему:
«Джерела електричного струму»
Виконала :Філоненко Галина Юріївна
учениця 9 класу
Новоукраїнської ЗШ І-ІІІст.№3
Педагогічний керівник: Жуков Павло Олександрович
учитель фізики
Новоукраїнської ЗШ І-ІІІст.№3
Новоукраїнка - 2014
ЗМІСТ
ВСТУП
РОЗДІЛ1. ЗАГАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧНІ, ПРАКТИЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ДЖЕРЕЛ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ
Поняття про електричний струм
Джерело електричного струму. Види джерел електричного струму
Джерела електричного струму у неживій природі
Джерела електричного струму у живій природі
Джерела електричного струму зроблені людиною (фізичні та хімічні джерела електричного струму)
РОЗДІЛ2. ЗНАЧЕННЯ ДЖЕРЕЛ СТРУМУ
2.1 Роль джерел електричного струму у житті людства
2.2 Вплив джерел електричного струму на здоров`я людини та навколишнє середовище
2.3 Механізм отримання електричного струму у лабораторних умовах
РОЗДІЛ3. РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО БЕЗПЕЧНОГО ВИКОРИСТАННЯ ДЖЕРЕЛ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ
3.1 Рекомендації щодо безпечного використання джерел електричного струму
3.2 Утилізація відпрацьованих джерел електричного струму
ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
ДОДАТКИ
Вступ
Тип проекту: інформаційно-пошуковий, дослідницький.
Актуальність: Щодня ми чуємо або вимовляємо слова «електрика, електротехніка , електроніка»… В основу цих галузей покладені електричні явища.
Щоб краще уявити значення електрики в нашому житті, подумайте , що могло б статися, якби вона раптом зникла. Відразу замовкнуть радіоприймачі й телефони, зникнуть зображення з екранів телевізорів та комп’ютерів, зупиняться верстати на заводах і фабриках , які приводяться в рух за допомогою електричних двигунів… Навіть звичний автомобіль не зможе рухатися ,бо не працюватиме його стартер, за допомогою якого запускається двигун, системи запалення, освітлення, контролю… Раптове зникнення електрики в сучасному світі спричинило б величезну катастрофу. Зайве говорити про те, що сталося б, якби перестала працювати сучасна електронно-обчислювальна техніка , завдяки якій здійснюється керування величезною кількістю виробничих процесів. Не випечуть хліб пекарі, зачиняться магазини, кафе, квартири залишаться без води, бо зупиняться електронасоси, не працюватимуть електропобутові прилади. Все поглине темрява, і життя ніби зупиниться.
Ви згодні, що і уявити собі подібне дуже важко. Адже ми звикли , коли, прокидаючись вранці й натискаючи на кнопку вимикача, освітлюємо своє помешкання, і з цієї миті електроенергія з нами поряд . Ми готуємо їжу на електроплиті, вмикаємо кавоварку, телевізор, відеомагнітофон, фен, пральну машину ,праску , пилосос, інші побутові електроприлади та інструменти.
Але слід пам’ятати, що електрика може принести й багато лиха ,якщо не вміти вірно користуватися нею.
Об’єктом даного дослідження є джерела струму, зроблені людиною як прилади, що несуть небезпеку для здоров’я.
Предметом - вплив різноманітних джерел електричного струму на стан навколишнього середовища.
Мета проекту: розкрити принцип дії джерел електричного струму та
дослідити роботу електрофорної машини, акумулятора, термоелемента, фотоелемента, гальванічного елемента.
Для розкриття поставленої мети були поставлені наступні завдання:
Завдання проекту:
Ознайомитися з теоретичними основами поняття електричний струм, види джерел електричного струму;
Розкрити значення джерел електричного струму у житті людства;
Дослідити механізм отримання електричного струму у лабораторних умовах за допомогою електрофорної машини, акумулятора, термоелемента, фотоелемента, гальванічного елемента;
Виявити вплив джерел електричного струму на організм людини та навколишнє середовище;
Розробити рекомендації щодо безпечного використання джерел електричного струму;
Провести презентацію проекту з метою агітації учнів щодо використання наявних та правильної утилізації джерел електричного струму, що вийшли з ладу.
Учасники проекту: учні Новоукраїнської ЗШ №3, педагоги, батьки.
Етап 1. Підготовчий.
Оформлення оголошення в навчальному закладі;
Формування учасників проекту.
Етап 2. Основний (вересень – березень 2014 року).
Збір та оформлення дослідницьких матеріалів;
Виконання та оформлення практичних робіт.
Етап 3. Презентація результатів проекту (квітень).
Презентація дослідницької роботи;
Підведення підсумків роботи шкільної агітбригади. Нагородження найактивніших.
Очікувані результати: формування знань про принцип дії джерел електричного струму та їх негативний вплив на організм людини та навколишнє середовище; формування навичок дослідницької роботи, вміння знаходити та аналізувати необхідну інформацію. Створення інформаційних та ілюстративних матеріалів. Розробка рекомендацій щодо використання джерел електричного струму, правил поводження з ними.
РОЗДІЛ1. ЗАГАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧНІ, ПРАКТИЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ДЖЕРЕЛ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ.
Поняття про електричний струм.
Електричний струм — направлений рух електрично заряджених частинок під впливом електричного поля. Такими частинками можуть бути: у провідниках – електрони, в електролітах – іони (катіони і аніони), в напівпровідниках – електрони і, так звані, "дірки" ("електронно-діркова провідність"). Також існує "струм зсуву", протікання якого обумовлене процесом заряду ємності, тобто зміною різниці потенціалів між обкладками. Між обкладками ніякого руху частинок не відбувається, але струм через конденсатор протікає.
Струм характеризується силою струму, яка в системі СІ вимірюється в амперах (А) .Один ампер відповідає переміщенню через поперечний перетин провідника протягом однієї секунди (с) заряду електрики величиною в один кулон (Кл):
1А = 1Кл / с.
У загальному випадку, позначивши струм буквою І, а заряд q, отримаємо:
І= Δq / Δt.
Одиницею струму називається ампер (А). Струм в провіднику дорівнює 1 А, якщо через поперечний перетин провідника за 1 с проходить електричний заряд, рівний 1 Кл.
За напрям струму береться напрям, в якому переміщаються позитивно заряджені частинки, тобто напрям, протилежний переміщенню електронів.
Матеріал, в якому тече струм, називається провідником. Деякі матеріали при низьких температурах переходять в стан надпровідності. У такому стані вони не чинять майже ніякого опору струму, їх опір прямує до нуля. У решті всіх випадків провідник чинить опір перебігу струму і в результаті частина енергії електричних частинок перетворюється на тепло.
Швидкість руху частинок в провідниках залежить від матеріалу провідника, маси і заряду частинки, навколишньої температури, прикладеній різниці потенціалів і складає величину, набагато меншу швидкості світла. Не дивлячись на це, швидкість розповсюдження власне електричного струму дорівнює швидкості світла в даному середовищі, тобто швидкості розповсюдження фронту електромагнітної хвилі.
Струм, пропущений через організм людини або тварини, може викликати електричні опіки, фібриляцію або смерть. З іншого боку, електричний струм використовують в реанімації, для лікування психічних захворювань, особливо депресії, електростимуляцію певних областей головного мозку застосовують для лікування таких захворювань, як хвороба Паркінсона і епілепсія, водій ритму, стимулюючий серцевий м'яз імпульсним струмом, використовують при брадикардії. В організмі людини і тварин струм використовується для передачі нервових імпульсів.
По техніці безпеки, мінімально відчутний людиною струм складає 1 мА. Небезпечним для життя людини струм стає починаючи з сили приблизно 0,01 А. Смертельним для людини струм стає починаючи з сили приблизно 0,1 А. Безпечною вважається напруга менше 42 В.
Джерело електричного струму. Види джерел електричного струму.
Джерело струму – це елемент електричного кола, що забезпечує в ньому протікання електричного струму .
У джерелах електричного струму електричне поле створюється й підтримується завдяки розділенню різнойменних електричних зарядів. У результаті на одному полюсі джерела накопичуються частинки, що мають позитивний заряд, а на другому — частинки, що мають негативний заряд. Між полюсами виникає електричне поле. Під дією цього поля в провіднику, яким з'єднані полюси, вільні заряджені частинки починають напрямлений рух, тобто виникає електричний струм.
Однак розділити різнойменні заряди не так просто, адже між ними існують сили притягання. Для розділення у джерелах електричного струму різнойменних зарядів, а отже, для створення електричного поля, необхідно виконати роботу. Її можна виконати за рахунок механічної, хімічної, теплової та інших видів енергії.
У всіх джерелах струму відбуваеться розподіл позитивно і негативно заряджених частинок, які нагромаджуються на полюсах джерела струму. Між полюсами джерела виникае електричне поле. У будь-якому джерелі струму відбуваеться перетворення механічної, внутрішньої, хімічної чи іншої енергії в електричну.
Усі джерела електричного струму можна умовно розділити на фізичні й хімічні.
До фізичних джерел електричного струму прийнято відносити пристрої, в яких розділення зарядів відбувається за рахунок механічної, світлової або теплової енергії. Прикладами таких джерел струму можуть бути електрофорна машина, турбогенератори електростанцій, фото- і термоелементи тощо.
Джерела електричного струму у неживій природі.
Біля планети Земля, в атмосфері, в морях і океанах електричний струм, що призводить до утворення електричного поля, існує за рахунок різноманітних геофізичних процесів. В атмосфері воно виникає при іонізації газів за рахунок дії на них ультрафіолетового випромінювання Сонця, іонізуючих факторів - радіоактивних речовин, космічних випромінювань. Атмосферні процеси - конвекція повітря, утворення хмар, опадів - призводять до часткового розподілу різноіменних зарядів і виникненню атмосферних електричних полів. Щодо атмосфери поверхня планети заряджена негативно. При збільшенні різниці потенціалу між землею та атмосферою (хмарою) виникає потужний електричний розряд - блискавка. Це небезпечне природне явище - лінійні і більш рідкісні кульові блискавки.
Блискавка - проходження електричного струму через повітря, джерелом якого є атмосферний заряд, накопичений грозовою хмарою. Довжина каналу блискавки може сягати кількох кілометрів, сила струму близько 200 тис. А, напруга - 150 тис. В, а температура - 10000°Ц і більше. Час існування блискавки 0,1-1 секунда.
Щосекунди земну кулю уражають в середньому біля 10 блискавок. Вони виникають внаслідок електростатичної та електромагнітної індукції.
За енергією, яка виділяється від однієї блискавки її можна порівняти з вибухом атомної бомби середньої потужності. Над Землею вирує надпотужний енергетичний океан, з якого можна черпати енергію, але поки що відсутні технології, за допомогою яких це можна робити.
Джерела електричного струму у живій природі.
Люди вже давно спостерігали дію електричних сил у живій природі. Електричні вугри, соми ,скати… – звичні явища. Перші мандрівники дивувалися з екзотичного способу полювання на південноамериканського електричного вугра. Індіанці заганяли у водойму, де водилися вугрі, стадо коней, і всю силу своїх електричних розрядів небезпечна риба обрушувала на беззахисних тварин. Лише згодом рибалки заходили у воду і вже без страху руками ловили цю незвичайну рибу.
Електричні водяні тварини існують не тільки в Америці. Відомо понад 50 видів, і належать вони до різних родин. Про унікальні властивості електричного сома, який водиться у річці Ніл, знали ще давні єгиптяни. Головний біль тодішні знахарі пропонували лікувати прикладанням до хворого місця живого ската.
Усі види електричних риб мають особливий орган, котрий виробляє електрику. За його допомогою тварини полюють, захищаються пристосовуючись до життя у водному середовищі.
Але чому у жодної наземної тварини не виявлено електричного органа? Причина цього полягає в наступному. Лише вода з розчиненими у ній солями є чудовим провідником електрики, що дає можливість використовувати дію електричного струму на відстані.
У різних видів електричних риб електричні органи відмінні за розмірами та
місцем розташування. В електричного сома – це тонкий утвір, що вкриває весь тулуб під шкірою. У вугра – видозмінена частина бокового м`яза ( складає половину маси тварини ). В електричного ската роду Torpedo електричний орган міститься навколо голови, а в ската роду Raja – поблизу хвоста.
Електричний орган у всіх риб, сконструйовано однаково. Елементарна складова ланка його – електроцит, котрий називають живим генератором електроенергії. Електроцити відокремлено один від одного драглистою масою, ізолятором, як цього вимагають закони електротехніки. Весь електричний орган також ізольований від тіла риби і контактує лише з навколишнім середовищем. Кожен електроцит виробляє напругу 0,02-0,08 В. Електроцити зібрані у стовпчики, котрі групуються в ряди. Така конструкція дозволяє виробляти напругу скатові порядку 400В, а в електричного вугра – понад 600В. Потужність таких «електростанцій» під час удару сягає 1000 Вт.
Джерела електричного струму зроблені людиною (фізичні та хімічні джерела електричного струму).
Фізичні джерела електричного струму – це пристрої, що перетворюють теплову, механічну, електромагнітну енергію, а також енергію радіаційного випромінювання і ядерного розпаду в електричну.
Електрофо́рна маши́на - джерело електричного струму, конструкція якого базується на принципі отримання електричної енергії за рахунок роботи, що затрачається на приведення в рух (обертання) рухомих частин машини, у першу чергу, на подолання сил притягання або відштовхування, що діють у кожний момент між наелектризованими рухомими частинами машини.
Цей тип машин використовує явище електростатичної індукції, при цьому на полюсах машини (лейденських банках) накопичуються електричні заряди. Різниця потен ціалів на розрядниках може досягати десятків і навіть сотень тисяч вольт.
Прилад являє собою два пластмасові диски на стояках, які обертаються в протилежні сторони і дві лейденські банки. Зовнішні обкладки банок з'єднуються між собою рухомою пластиною, розташованою між двома затискачами, а внутрішні - з'єднані з окремими кондукторами.
За ізолюючі ручки самі кондуктори можна повертати і змінювати відстань між ними. Із зовнішнього боку на диски нанесені алюмінієві сектори, до яких торкаються щітки, що закріпленні в щіткотримачах.
Диски охоплені двома металевими гребінцями, що приєднанні до лейденських банок і до двох розрядників. Диски приводять у рух (обертають) за допомогою прямої та перехресної ремінних передач.
Всі частини машини змонтовані на пластмасових стояках, які разом з лейденськими банками закріплені на загальній дерев'яній підставці.
Для нормальної роботи приладу необхідно стежити, щоб один з щіткотримачів був встановлений до горизонтального діаметра диска під кутом приблизно 45 °, другий - під прямим кутом до першого.
Електричний генератор — пристрій, призначений для перетворення енергії механічного руху в енергію електричного струму, здебільшого використовуючи принцип електромагнітної індукції. Електричний генератор є електричною машиною з функцією, протилежною функції електродвигуна. Роль джерела механічної енергії для генератора можуть виконувати парова машина чи парова турбіна, потік води, що обертає колесо, вітер, двигун внутрішнього згорання або навіть сила людини.
Електричний генератор складається з двох частин: рухомої - ротора й нерухомої -статора. Одна з цих частин, індуктор, використовується для створення магнітного поля, на іншій, якорі, змонтовані обмотки, з яких знімається електричний струм. Для створення магнітного поля використовуються постійні магніти, або електромагніти.
У потужних генераторах статор – це циліндр з пазами на внутрішній поверхні, в які вкладаються провідники ( мал. а). Магнітне поле створює ротор, приєднаний до парової турбіни, яка обертається. Струм до котушки ротора подається від стороннього джерела постійного струму ( мал. б). При обертанні ротора магнітне поле в генераторі весь час змінює свій напрям і в обмотці статора індукується електричний струм ( мал. в) .
Згенерований великий струм зручніше знімати з нерухомої обмотки, тому в генераторах змінного струму магніти змонтовані здебільшого на роторах.
Фотоелемент - це електричний пристрій, який діє як перетворювач, і служить для перетворення частини світлової енергії (як правило, видимих і інфрачервоних електромагнітних хвиль) у електричну за допомогою фотоелектричного ефекту.
принцип роботи сучасних фотоелементів базується на напівпровідниковому p-n переході. При поглинанні фотона в області, яка прилягає до p-n переходу, створюється пара носіїв заряду: електрон і дірка. Одна із цих часток є неосновним зарядом і з великою ймовірністю проникає крізь перехід. В результаті створені завдяки поглинанню енергії фотона заряди розділяються в просторі й не можуть рекомбінувати. Як наслідок порушується рівновага густини зарядів. При під'єднанні елементу до зовнішнього навантаження у колі протікає струм.
Термоелемент - пристрій для безпосереднього перетворення тепла на електричну енергію. При цьому використовують: тепло від спалювання палива (природний газ, нафта, вугілля), і тепло від горіння піротехнічних сполук (шашок); тепло від розпаду ізотопів (розпад не контролюється й робота визначається періодом напіврозпаду); тепло атомного реактора (уран-233, уран-235, плутоній, торій); тепло від сонячних колекторів (дзеркала, лінзи, теплові труби), утилізаційне тепло з будь-яких джерел (вихлопні й грубні гази й ін.).
Принцип дії ґрунтується на термоелектричному явищі виникнення електрорушійної сили внаслідок нагріву з'єднання двох різних провідників.
Хімічні джерела електричного струму - джерела електричної енергії, яка виробляється шляхом перетворення хімічної енергії в електричну, що складаються з одного чи декількох неперезаряджувальних первинних елементів або перезаряджувальних вторинних елементів (акумуляторів), у тому числі інтегрованих у вироби промислового чи побутового призначення.
Будь-який електрохімічний елемент у принципі є джерелом електричного струму. Однак для практичного використання як джерела струму придатна лише незначна частина цих елементів. Це пов’язано з тим, що елемент повинен мати досить велику електричну ємність, високу швидкість і оборотність електрохімічних процесів, стабільність при експлуатації, технологічність і економічність виробництва.
Всі хімічні джерела струму (ХДС) поділяються на три групи: джерела струму одноразової дії (гальванічні елементи), джерела струму багаторазової дії (акумулятори), паливні елементи. У паливних елементах в якості пального можуть застосовуватися водень, вугілля, окис вуглецю, спирти, гідразин, інші органічні речовини, а в якості окислювачів - повітря, перекис водню, хлор, бром, азотна кислота і т.д.
Паливний елемент – це електрохімічний пристрій прямого перетворення хімічної енергії речовини в електричну шляхом регульованого його окиснення.
Найбільш ефективно використовується водень в електрохімічному пристрої прямого перетворення хімічної енергії водню в електричну. Паливні елементи спроможні генерувати до 75 % електричної енергії і 15 – 20 % теплової, а продуктом відходу є чиста вода. Більш ефективної і екологічно чистої енергетичної системи людство поки що не знає.
Враховуючи те, що водень в природі сам по собі не існує, а його добування потребує значних затрат, то воднева енергетика потребує ефективнішого способу використання водню, ніж просте його спалювання. Тому значно ефективніше використовувати водень для виробництва електроенергії за допомогою паливних елементів.
Електричний акумулятор – це хімічне джерело електричного струму багаторазової дії, основна специфіка якого полягає в зворотності внутрішніх хімічних процесів, що забезпечує його багаторазове циклічне використання (через заряд-розряд) для накопичення електричної енергії та автономного електроживлення різноманітних електротехнічних пристроїв та систем.
Принцип дії акумулятора заснований на зворотності хімічної реакції. Найпоширеніші електричні (кислотні та лужні) акумулятори накопичують хімічну енергію (внаслідок зворотних хімічних реакцій між речовиною електродів та електролітом), і віддають електричну енергію, являючи собою гальванічні елементи. Працездатність акумулятора може бути відновлена шляхом заряду, тобто пропусканням електричного струму в напрямку, зворотному напрямку струму при розряді: на від'ємному електроді реакція окислення замінюється реакцією відновлення, а на позитивному електроді реакція відновлення змінюється на реакцією окислення.
Гальванічний елемент – це електрохімічна комірка, названа на честь Луїджі Гальвані; джерело живлення, в якому використовується різниця електродних потенціалів двох металів, занурених у електроліт. Гальванічний елемент є непідзарядним хімічним джерелом електроенергії.
Як правило, він складається з двох різних металів, з'єднаних за допомогою сольового містка, а окремі половини комірки відокремлені одна від одної пористою мембраною. Наприклад, це може бути цинковий і мідний електроди, занурені в розчин сірчаної кислоти. Кожен із електродів зокрема разом із електролітом, в який він занурений, утворює напівелемент.
На поверхні кожного з металів, занурених в електроліт, утворюється подвійний електричний шар внаслідок переходу частини атомів металу в розчин у вигляді йонів. Як наслідок, кожен із металів одержує електричний заряд. Якщо з'єднати електроди провідником, то заряд стікатиме від електрода з більшим потенціалом, до електрода з меншим потенціалом, утворюючи електричний струм. При цьому потенціали електродів вирівнюватимуться, що призведе до порушення рівноваги між електродом і електролітом. Це, в свою чергу, викликає перехід нових атомів із електроду в електроліт. В результаті в замкненому колі підтримується електричний струм, який супроводжується розчиненням електродів. Активна маса електроду - це суміш, яка складається з речовини, хімічна енергія яких під дією заряду перетворюється на електричну енергію (активна речовина), і речовин, які покращують її провідність і певні физико-хімічні властивості.
Гальванічний елемент характеризує електроємність, виражена в ампер-годинах, яка дорівнює добутку тривалості розряду на струм розряду. Електроємність залежить від температури навколишнього середовища: при зменшенні температури електроємність падає.
РОЗДІЛ2. ЗНАЧЕННЯ ДЖЕРЕЛ СТРУМУ.
2.1 Роль джерел електричного струму у житті людства.
Щодня ми чуємо або вимовляємо слова «електрика, електротехніка , електроніка»… В основу цих галузей покладені електричні явища.
Щоб краще уявити значення електрики в нашому житті, подумайте , що могло б статися, якби вона раптом зникла. Відразу замовкнуть радіоприймачі й телефони, зникнуть зображення з екранів телевізорів та комп’ютерів, зупиняться верстати на заводах і фабриках , які приводяться в рух за допомогою електричних двигунів… Навіть звичний автомобіль не зможе рухатися ,бо не працюватиме його стартер, за допомогою якого запускається двигун, системи запалення, освітлення, контролю… Раптове зникнення електрики в сучасному світі спричинило б величезну катастрофу. Зайве говорити про те, що сталося б, якби перестала працювати сучасна електронно-обчислювальна техніка , завдяки якій здійснюється керування величезною кількістю виробничих процесів. Не випечуть хліб пекарі, зачиняться магазини, кафе, квартири залишаться без води, бо зупиняться електронасоси, не працюватимуть електропобутові прилади. Все поглине темрява, і життя ніби зупиниться.
Ви згодні, що і уявити собі подібне дуже важко. Адже ми звикли , коли, прокидаючись вранці й натискаючи на кнопку вимикача, освітлюємо своє помешкання, і з цієї миті електроенергія з нами поряд . Ми готуємо їжу на електроплиті, вмикаємо кавоварку, телевізор, відеомагнітофон, фен, пральну машину, праску , пилосос, інші побутові електроприлади та інструменти.
Але слід пам’ятати, що електрика може принести й багато лиха ,якщо не вміти вірно користуватися нею.
2.2 Вплив джерел електричного струму на здоров`я людини та навколишнє середовище.
Дія електричного струму на живу тканину носить різнобічний характер. Проходячи через організм людини, електрострум виробляє термічне, електролітичне, механічне, біологічне і світловий вплив.
При термічному дії відбувається перегрів і функціональний розлад органів на шляху проходження струму.
Електролітична дія струму виражається в електролізі рідини в тканинах організму, в тому числі крові, і порушенні її фізико-хімічного складу.
Механічна дія призводить до розриву тканин, розшарування, ударному дії випаровування рідини з тканин організму. Механічне дія пов'язана з сильним скороченням м'язів аж до їх розриву.
Біологічна дія струму виражається в роздратуванні і перезбудженні нервової системи.
Світлове дія призводить до ураження очей.
Характер і глибина впливу електричного струму на організм людини залежить від сили та роду струму, часу його дії, шляху проходження через тіло людини, фізичного і психологічного стану останнього. Так, опір людини в нормальних умовах при сухій неушкодженій шкірі складає сотні килоом, але за несприятливих умов може впасти до 1 кілоома.
Відчутним є струм близько 1 мА. При більшому струмі людина починає відчувати неприємні хворобливі скорочення м'язів, а при струмі 12-15 мА вже не в змозі керувати своєю м'язовою системою і не може самостійно відірватися від джерела струму. Такий струм називається неминучий. Дія струму понад 25 мА на м'язові тканини веде до паралічу дихальних м'язів і зупинки дихання. При подальшому збільшенні струму може наступити фібриляція серця.
Змінний струм більш небезпечний, ніж постійний. Має значення те, якими ділянками тіла людина стосується струмоведучих частини. Найбільш небезпечні ті шляхи, при яких уражається головний чи спинний мозок (голова-руки, голова-ноги), серце і легені (руки-ноги). Будь які електророботи потрібно вести далеко від заземлених елементів обладнання (у тому числі водопровідних труб, труб і радіаторів опалення), щоб виключити випадковий дотик до них.
Хімічні джерела електричного струму (ХДС) – екологічно безпечні джерела енергії у процесі їх використання. Більшість з них герметичні й не обмінюються із навколишнім середовищем хімічними речовинами. Відпрацьовані ХДС належать до групи небезпечних відходів; вони містять їдкі речовини (кислоти, луги, солі), токсичні метали і їх хімічні сполуки (ртуть, кадмій, свинець, нікель, манган тощо).
Наприклад, при труєнні свинцем та його сполуками призводить до ураження центральної та периферійної нервових систем, кісткового мозку і крові, судин, порушення синтезу білків і генетичного апарату клітин, супроводжується ембріотоксичною дією.
Після того, як, наприклад, акумулятор відпрацює свій ресурс – він перетворюється в екологічно небезпечний предмет. Відпрацьований електроліт на переробку не приймають і він потрапляє в категорію «проблемних» хімічних речовин.
Розчин сульфатної кислоти зі свинцевих акумуляторів може призвести до важких уражень шкіри, очей – «хімічних опіків» – які потребують тривалого й складного лікування, сліди опіків можуть залишитися на все життя людини.
Електроліти лужних акумуляторів – водні розчини калій гідроксиду чи натрій гідроксиду – їдкі хімічні речовини. Вони небезпечні для людини і об’єктів довкілля.
Потрапивши на шкіру людини вони можуть призвести до „хімічних опіків”, лікування яких тривале. Щоб уникнути потрапляння лужного електроліту на шкіру чи слизові оболонки людини необхідно працювати у гумових рукавицях, усі ділянки повинні бути захищені одежею із хімічно стійкої тканини, а обличчя закривати спеціальним прозорим захисним екраном.
Якщо лужний електроліт потрапить на шкіру людини, то уражене місце необхідно промити великою кількістю води; бажано розбавленим розчином оцтової або борної кислот.
Отруєння людини хімічною сполукою мангану – калій перманганатом призводить до порушення кровообігу, різкого розладу дихання, погіршення функціонування шлунково-кишкового тракту. Після прийняття всередину більше 5 г. калій перманганату може наступити смерть. Поглинання організмом сполук мангану підвищене у молоді і після вживання алкоголю. Отруєння сполуками мангану тварин впливає на сперматогенез і ембріогенез, може призвести до їх стерильності.
2.3 Механізм отримання електричного струму у лабораторних умовах.
Під час роботи над проектом нами були проведені такі практичні роботи по отриманню електричного струму:
Дослід з лимоном;
Дослід з картоплиною;
Дослід з термоелементом;
Дослід з фотоелементом;
Дослід з акумулятором.
Усі практичні роботи (принци утворення електричного струму за допомогою цих приладів описаний вище) були проведені успішно. Наявність струму фіксувалася світінням лампочки, або ж показами гальванометра.
РОЗДІЛ3. РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО БЕЗПЕЧНОГО ВИКОРИСТАННЯ ДЖЕРЕЛ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ.
3.1 Рекомендації щодо безпечного використання джерел електричного струму.
Електронагрівальні прилади, такі як електрочайник, електросамовар, електропраска, електрокамін та інші, потрібно включати в електромережу
справними.
Переважна кількість побутових електроприладів є переносними, і при цьому часто виникає пошкодження їх ізоляції. Також буває, що електричний дріт обірвався чи оголився. У таких випадках ні в якому разі не торкайся оголених місць, бо це може призвести до травми.
Не залишайте без нагляду увімкненими в розетку електроприлади.
Забороняється тягнути за електричний шнур руками, тому що він може обірватися і вразити електричним струмом.
Не можна заповнювати водою ввімкнені в електромережу чайники, кавоварки, каструлі.
Не торкайся мокрими руками та не витирай вологою ганчіркою електричні кабелі, штепсельні розетки, вимикачі, інші електроприлади, ввімкнені в електромережу.
Не можна підвішувати речі на кабелі.
Вмикати в одну розетку одночасно кілька приладів.
Коли ідеш з дому – всі електроприлади мають бути вимкнені.
Користуватися акумуляторами необхідно так, щоб розчин сульфатної кислоти не потрапив на шкіру людини, її слизові оболонки. Якщо це сталося, то місця ураження необхідно ретельно промити розчином натрій гідрокарбонату (харчової соди) і великої кількості води. Необхідно використовувати гумові рукавиці.
Під час заряджання акумулятора приміщення потрібно добре провітрювати, адже водень і кисень, які виділяються внаслідок електролізу води, можуть утворити вибухову суміш.
Категорично забороняється висипати на поверхню ґрунту порошок із ґраток електродів. Порошок активних мас електродів високодисперсний і буде переноситися вітром, водою, взуттям людей та лапами тварин.
3.2 Утилізація відпрацьованих джерел електричного струму.
У багатьох країнах налагоджена система прийому від організацій і приватних осіб використаних ХДС. Технології утилізації відпрацьованих ХДС відомі.
Відпрацьовані ХДС – цінна вторинна сировина. За належного використання вона перетворюється у джерело прибутку.
Порядок взаємних фінансових зобовясень суб`єктів збору і утилізації ХДС
В Україні, нажаль, не створена широка мережа збирання відпрацьованих ХДС. Цим займаються приватні підприємці із порушенням правил поведінки з небезпечними відходами. Закони України: «Про ліцензування певних видів господарської діяльності» не оперує поняттям “джерела струму”, переліки визначає Кабмін; «Про відходи» прямо не називає елементи живлення небезпечними відходами.
ВИСНОВКИ
Під час роботи над проектом ми ознайомилися з поняттям електричний струм, видами та основними принципами роботи джерел електричного струму. Розкрили значення джерел електричного струму у житті людства, показавши позитивні та негативні сторони їхнього застосування.
Навчилися отримувати електричний струм у лабораторних умовах, розробили рекомендації щодо правильного використання джерел електричного струму та поводження з відпрацьованими джерелами.
Створили інформаційні та ілюстративні матеріали, агітбригаду, яка займається роз`яснювальною роботою серед учнівської молоді стосовно правил поводження з джерелами електричного струму, їхньої утилізації.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
Є.В.Коршак. Фізика 9 кл. : підручник для загальноосвітніх навчальних закладів / Є.В.Коршак, О.Л.Ляшенко, В.Ф.Савенко. – К. : Генеза, 2009. – 160 с. : іл.
Мякишев Г.Я, Буховцев Б.Б. Фізика. 10, 11 кл. К.: Рад. шк., 1992.
Гончаренко С.У. Фізика 10 клас. Пробний навчальний посібник для ліцеїв та класів природничо-наукового профілю. – К.: Освіта, 1996. – 445 с.
Гончаренко С.У. Фізика 11 клас. Підручник для 11 кл. серед. загальноосв. шк. – К. : Освіта, 2002. – 319 с.
Гончаренко С. У. Фізика: Проб. підручник для 9 кл. середньої заг. - освітніх шк. К.: Освіта, 1997. - 431 с.
Калита В. М., Стучинська Н. В. Фізика. Для учнів загальноосвітніх навчальних закладів та абітурієнтів. - К.: Книга плюс, 2003. - 280 с.
Кікоїн І. К., Кікоїн А. К. Фізика: Підруч. для 10 кл. середн. шк.: - К.: Рад шк., 1992. - 208 с.
Сергеев А. В. Наблюдения учащихся при изучении физики на первой ступени обучения: Пособие для учителей. - К.: Рад. шк., 1987. - 152 с.
Фізика: Конкурсні задачі, методичні поради, лабораторний практикум: Навч. - метод. Посіб./ За ред. О. В. Чалого. - К.: 1999. - 317 с.
Вялих Л.І. Фізика. 9 клас: Навчально-методичний посібник. – Харьків: ФОП Співак В.Л. , 2010. – 288 с.