Как объяснить детям что такое электричество. Опыты с электричеством для детей: охранная сигнализация своими руками

Супер быстрый эксперимент, который обрадует и детей и взрослых. Узнайте о проводящих свойствах графита и заставьте светодиод сверкать.

Мы уже обращались к необычным способам зажигания светодиода с помощью овощей. Вот еще один.

Опыт с электричеством и простым карандашом

Графит является электрическим проводником и мы в этом убедились на собственном опыте. А почему так происходит? Вот ответ из учебника, но сложновато будет.

В молекуле графита в атомах углерода в образовании гибридных орбиталей участвуют 3 электрона, а один электрон остается негибридизированным, за счет него графит и проводит электрический ток.

Решебник по химии за 11 класс (О.С.Габриелян, 2002 год),

Наш светодиод светил тускло, тогда мы получили консультацию от папы, что нужно сделать линии короче, чтобы уменьшить сопростивление. И действительно, нарисовав простой круг с разрывами, мы получили более яркое свечение. Но с машинкой интереснее.

Успех эксперимента во многом зависит от толщины и длины линии, а так же от количества графита.

Электричество окружает детей повсюду: дома, на улице, в детсаду, в игрушках и бытовых приборах - сложно вспомнить сферу жизнедеятельности человека, где обходились бы без тока. А потому интерес детей к данной теме вполне объясним. Хотя рассказ о свойствах электричества - не только вопрос любознательности, но и… безопасности малыша!

В 2-3 года у маленького человечка начинается период, когда ему интересно все. Что это, зачем, как работает, почему оно такое, а не иное, как этим пользуются, чем полезно или вредно - миллион вопросов в сутки папе и маме гарантирован. Причем сфера интересов «почемучки» обширна: его волнуют как приземленные темы (вроде того, или), так и возвышенные (,). И расспросы об электричестве также естественны. Что такое ток, откуда берется и куда пропадает, когда щелкаем выключателем? Почему от электричества светится лампочка, и работает телевизор? Как папин или его работают без провода к розетке? Чем так опасен ток, что родители запрещают даже приближаться к этой розетке? Вариантов не счесть! Конечно, можно отмахнуться от них, сказав, что ребенок еще мал, чтобы понять эту тему (с точки зрения науки, электричество столь сложное понятие, о котором можно рассуждать не раньше 12-14 лет). Но такой подход ошибочен. Причем с точки зрения и воспитания, и безопасности. Пусть малыш не разберется в физике процесса, но знать суть электротока и относиться к нему с должным уважением ему вполне под силу.

Электричество: пчелы или электроны?

Итак, начнем с базового вопроса: что такое электричество? В общении с ребенком 2-3 лет возможно несколько подходов. Первый: игровой. Можно рассказать малышу, что внутри проводов живут, например, маленькие пчелы или муравьи, фактически невидимые человеческому глазу. И когда электроприбор выключен, они там покоятся, отдыхают. Но стоит подключить его к розетке (либо нажать на выключатель, если он соединен с сетью), как они начинают трудиться: бегать либо летать внутри провода вперед и назад без устали! И от такого их движения вырабатывается энергия, зажигающая лампочку или позволяющая работать тем или иным приборам. Причем количество таких пчелок-муравьишек в проводе может быть разным. Чем их больше и чем активнее они двигаются, тем выше сила тока - а значит, тем больший механизм они могут запустить. Проще говоря, чтобы светилась лампочка в карманном фонарике, нужно совсем мало таких «помощников», а чтобы осветить дом - нужно иметь запас электричества намного, намного больше. И тут важно подчеркнуть: такие пчелы хоть и работают на пользу людей, но могут серьезно обидеться, если к ним относиться небрежно. Причем обидой дело не ограничится - они могут и больно-больно укусить (и чем больше пчелок, тем сильнее будет укус). А потому нельзя лезть в розетку или разбирать электроприбор, а также касаться оголенных проводов у подключенных приборов - пчелам может не понравиться, что кто-то пытается мешать им работать…

Если же вам такой подход не по душе, вы предпочитаете отвечать ребенку на его вопросы с полной серьезностью, тогда можно рассказать о физическом явлении электричества, только адаптировав его для маленького человечка. Поясните, что внутри металлических проводов есть микрочастицы - электроны. Они, с одной стороны, настолько мелкие, что их даже в микроскоп невозможно рассмотреть, а с другой - их очень много. В обычном состоянии они находятся на одном месте и ничего не делают. Но когда включаете прибор, электроны начинают с большой скоростью передвигаться внутри проводов. Это движение и рождает энергию электричества. Чтобы малышу было понятно, как такое возможно, можно сравнить это с водой в трубах - не зря же говорят, что ток по проводам течет. Словно капли жидкости в трубочке, подталкивающие друг друга, следующие одна за другой, бегущие, пока не перекрыт вентиль, электроны действуют точно так - только у них вместо вентиля выключатель. А еще от прямого контакта с электронами, в отличие от воды, вы не намокаете, а получаете электрический удар. Это самый настоящий удар: ведь электронов очень много и они бегут с огромной скоростью. А потому, если встать у них на пути, они бьются в кожу с большой силой, что, конечно, очень больно. Поэтому, если прибор включен в розетку или оголился провод (что по сути равноценно разрыву трубы, когда вода вытекает наружу: и чем больше воды, тем сильнее ее напор), нельзя мешать ему. Пусть электроны тратят энергию на лампочку, а не на то, чтобы потратить ее, обидев малыша!

Демонстрируйте электроток на примерах

Какой бы подход в рассказе об электричестве вы ни выбрали, логичным для детей выступает следующий вопрос: а почему при включении прибора пчелы или электроны начинают в проводе двигаться, что их заставляет делать это? В таком случае надо в общих чертах рассказать о строении электросети, и желательно делать это с приведением наглядных примеров из окружающей жизни либо на фото- и видеоматериалах. Расскажите, что все-все провода в доме сходятся в один кабель, вмещающий нужное для жилья количество электронов/пчел. Далее он выходит на улицу и, опираясь на столбы, ведет к фабрике, где и производят эти частицы, - такой завод называют электростанцией. О том, как их производят (сжиганием угля, от привода на гидроэлектростанции или ветряках, от солнечных батарей), можно рассказать по желанию, если ребенок проявляет к этому интерес. Но обычно в 2-3 года хватает понятия, что есть такая фабрика, где делают «электрических пчел» или электроны. Хотя никто не запрещает провести вам с ребенком маленький, но наглядный эксперимент. Вам понадобится простейшая динамо-машина: с лампочкой и ручкой, от вращения которой светится лампочка. Малыш наверняка придет в восторг, видя, что может производить собственными руками электричество! Причем стоит ему перестать вращать рукоятку, и лампочка сразу гаснет - очень наглядно и просто.

Экспериментальная практика вообще крайне полезна - особенно в тех вопросах, где надо показать, что ток опасен. Для этого вам понадобится несколько батареек и пара лампочек. Вначале поясните, что батарейка - это такой маленький запас электричества: как консервы с едой, в которых припасено электронов для питания приборов на какое-то время. А потом покажите, как она работает: установили ее в игрушку и телефон, они работают. Закончился заряд пчелок/электронов - прибор выключился: и нужны или новые батарейки, или зарядить старые, «залив» из розетки партию «помощников» (подчеркните, что заряжать можно не все, а только батареи, называемые аккумуляторами). Теперь переходите к экспериментам. Возьмите батарейку на 9 В (ту, что принято именовать кроной) и предложите малышу прикоснуться одновременно к обоим контактам языком. Легкое жжение, которое почувствует, и есть проявление электрического удара - только слабым, ведь в батарейке пчелок или электронов очень мало. А в розетке их на порядок больше, а удар в десятки раз сильнее и больнее. Конечно, немалое количество детей захочет убедиться в этом. Потому нужен иной эксперимент: с парой разных лампочек - на 4,5 В и 9 В. Подключите ко все той же батарейке последнюю - она светится. А затем присоедините ту, что рассчитана на меньшее напряжение, - и она перегорит, причем эффектно: с хлопком, вспышкой и почерневшим изнутри стеклом… Объясните, что для столь маленькой лампочки электронов в батарее слишком много, либо что пчелам не понравилось, что с ними играют без толку, и они испортили ее. Так и в розетке для человека - тока много или пчелы обидятся, и он может сильно пострадать.

Научите аккуратному обращению с электричеством!

Только помните: ваша цель - не запугать ребенка. Если в этом вопросе перегнете палку, велик риск, что в душе малыша поселится страх перед электричеством. Он будет панически бояться его, ему будет сложно пользоваться электроприборами, он будет их избегать и стараться сам их не включать. Правильнее не напугать, а научить аккуратности и бережливому отношению к току. Потому рассказывайте про риски, но не приукрашайте чрез меры все детали.

Для обучения обращению с электричеством уделите внимание на эти пункты:

нельзя включать любые электроприборы в доме без разрешения взрослых, они должны знать, что малыш включает и выключает телевизор, или другой крупный электроприбор;

недопустимо разбирать электрические приборы, даже если они отключены от розетки или малышу кажется, что требуется заменить какую-то деталь - например, перегоревшую лампочку в;

нужно сразу же сообщать взрослым о любой проблеме с электроприбором: если перестал работать, начал неприятно пахнуть, дымиться или искрить, если разбился его корпус или порвался провод;

ни в коем случае нельзя мочить электроприбор или провода - вода, с одной стороны, может вывести его из строя, а с другой, является хорошим проводником для тока, а потому через нее может пойти электроудар;

обращаться с электроприборами надо аккуратно, не бросать их и не бить, все провода надо скручивать бережно, без изломов, а вытягивать их из розетки нужно не резко и не за провод, а плавно и за защитный штепсель;

на улице нельзя подходить к висящим со столба или торчащим из земли оборванным проводам и тем более касаться их, запрещено открывать дверцы трансформаторных будок и электрощитков;

покажите ребенку общепринятые символы электричества, которые должны сказать ему, что приближаться к обозначенным ими предметам и строениям без ведома взрослых не стоит ни при каких обстоятельствах.

И не забудьте к любопытству ребенка. Как бы вы ему ни втолковывали правила безопасности, он в любом случае осознанно или нет, малыш хоть раз попытается залезть в розетку, порвать провод и разбить электроприбор. Потому различные приспособления, от заглушек до специальных креплений для кабелей, жизненно необходимы!

Уровень любознательности малыша обычно зашкаливает по всем показателям, но изучение некоторых явлений может быть крайне опасным. К таким знаниям относится понимание такой небезобидной вещи, как электрический ток.

Как объяснить маленькому почемучке, что это такое и чем могут закончиться его исследования окружающего мира?

Что такое электрический ток: варианты объяснений ребенку

Варианты объяснений зависят от фантазии родителя и дотошности ребенка. Самый элементарный путь - рассказать малышу о том, что во всех розетках и проводах живет строгий дядя Ток, который очень не любит, когда его беспокоят маленькие детки, и может больно их ударить.

Родители, которые хотят не просто запретить малышу лезть куда не нужно, но и объяснить, почему так делать нельзя, могут рассказать о том, что во всех проводах, розетках и электроприборах есть много маленьких шариков - электронов. Пока мы не пользуемся электричеством, шарики прыгают на месте. Но как только мы включаем свет, телевизор, утюг, шарики начинают быстро бежать. И если им на пути попадается ручка ребенка или мамин пальчик, шарикам это не нравится. Они продолжают бежать вперед, пробивают ручку и пальчики, и это очень больно. Можно вместо шариков использовать аналогию с пчелами, которые могут больно ужалить. Правда, не каждый малыш поймет, почему пчелы - это плохо, т.к. скорее всего не сталкивался с их укусами.

Также родителям помогут мультфильмы, например, «Советы тетушки Совы» или «Фиксики», где в простой и доступной форме рассказывается об электрическом токе и электроприборах.

Эксперименты с электрическим током для детей

Нет нужды говорить о том, что любые опыты, связанные с электричеством, следует проводить под неусыпным контролем взрослых. Вот несколько экспериментов, которые наглядно продемонстрируют малышу, что такое электрический ток:

Возьмите батарейку на 9 В (т.н. «таблетку») и предложите ребенку положить ее на кончик языка. Объясните ему, что легкое жжение на языке - это и есть маленькие шарики, которые побежали, и им не понравилось, что им помешали бежать. Только шариков в маленькой батарейке немножко, поэтому бьются они совсем чуть-чуть. А в розетках и проводах таких шариков намного больше, поэтому они ударят гораздо больнее.
Очень наглядная демонстрация получается при помощи лампочки на 12 В. Включите ее в обычную электрическую сеть . Естественно, она мгновенно перегорит, причем очень показательно - с резким хлопком, а на внутренней поверхности колбы останутся черные пятна. Объясните малышу, что шарики очень рассердились, потому что их заставили зря работать, поэтому испортили лампочку.
Возьмите пластиковую палочку, потрите ее о кусок шерстяной ткани или волосы, а затем приложите к кусочкам бумаги. Объясните ребенку, что бумага пристает к палочке потому, что шарики выпрыгивают наружу, хватают бумагу и ее не отпускают. Но если притронуться к палочке рукой, шарики рассердятся, потому что у них нет сил удержать руку, и больно ее оттолкнут.
Детям постарше можно продемонстрировать, как получается электричество. Для этого возьмите фонарик, работающий на батарейке, или небольшую лампу. В качестве батарейки используйте лимон или клубень картофеля, в который воткните два провода - один медный, второй оцинкованный. Концы провода аккуратно подсоедините к контактам фонарика или лампочки - они должны зажечься. Особо продвинутым родителям можно последовательно соединить несколько клубней, чтобы на выходе получить более высокое напряжение . У ребенка подобное зрелище вызывает бурный восторг.

Также при наличии подручных средств сконструируйте для малыша простейшую динамо-машину и покажите ему, что лампочка горит только тогда, когда крутишь ручку, а как только останавливаешься - лампочка гаснет. Как минимум короткая передышка и тишина в доме после демонстрации подобного чуда техники вам обеспечена.

Ребенку рассказывай, но сам не плошай

Следует отдавать себе отчет в том, что даже после ваших объяснений чадо пожелает лично убедиться в том, насколько больно могут ужалить пчелы из розетки. Поэтому примите все меры предосторожности, связанные с электрическим током . Вот наиболее простые и действенные рекомендации:

Все розетки должны быть со специальной защитой от вмешательства детей.
По возможности не используйте удлинители, дети очень любят их исследовать.
Не пользуйтесь неисправными электроприборами или плохо закрепленными в гнездах розетками.
Старайтесь не оставлять малыша одного в комнате с включенными электроприборами.
Наказывайте ребенка за самовольное включение электроприборов в розетку.

Также обязательно учите ребенка, что при появлении дыма, треска, искр и прочих признаков неисправности электропроводки или электроприборов он срочно должен позвать на помощь родителей и ни в коем случае не лезть туда сам. Желаем успехов!

10.05.2016 15:50

Как рассказать детям про электрический ток? Данный вопрос часто возникает у родителей, которые хотят удовлетворить любопытство своих малышей и не перегружать их терминами.

Намедни проходил я собеседование на должность редактора одного детского журнала. Так вот там тоже дали задание - придумать, как детишкам рассказать об электрическом токе.

К этому заданию решил подойти с разных сторон:

1. Стихотворение.

3. Набросок разворота (с прозой и стихотворением)

4. Была задумка сделать ещё видеоролик, но, к сожалению, подвело оборудование (вышел из строя микрофон. Теперь представляю данные шедевры читателям "Зайкиного сайта", может благодаря этому они расскажут своим деткам про электрический ток.

В стихотворении намеренно использованы разные стили стихосложения, дабы показать разносторонние подходы.

Электрический ток

Что такое ток?
Дружок,
Это как речной поток,
Но бежит по проводам –
Свет и радость дарит нам.

Провода – проводники
Электрической реки.
Знай, что ток течёт по кругу
В электрической цепи.

Стоит цепь ту разомкнуть –
Остановит ток свой путь.

В проводах микрочастицы,
Электронами зовут,
Стоит только зарядиться
И они бегут, текут.

И от этого у нас
Всё работает тот час:

Лампочки, приборчики,
В игрушках все моторчики,
Мамина стиралка,
И папин Интернет.
На улице - фонарики,
В телеке - «Смешарики»...
Спасибо электрончикам
За службу столько лет.

Спросишь, кто ж их заряжает.
Поддержу твой интерес.
Батарейки помогают
Запустить в цепи процесс.
Только в небольших приборах
И по форме и на вес.
Для всего же остального
Строят ТЭС, АЭС и ГЭС

Ток невидим, невесом
Свет и радость – в каждый дом
Но всем не надо забывать,
Что с ним СОВСЕМ нельзя играть!

Опасно это очень
Для сыновей и дочек...

Электрический ток – это такая штука, чем-то похожая на течение реки. Ток также течёт мощным потоком в одном направлении. Только ток течёт по проводам и внутри этих проводов плавают не рыбы, а микрочастицы (электроны), которые бывают со знаками «+» и «-», их ещё называют положительно-заряженными и отрицательно-заряженными. А электрический ток как раз и есть движение этих заряженных частиц. Да, всё дело в заряде. Источником заряда для маленьких приборов и игрушек являются батарейки, которые заставляют электроны просыпаться и бегать, без заряда электроны двигаться никуда не захотят, а будут беспорядочно топтаться на месте. Но для того, чтоб светили лампочки, работали телевизоры, холодильники и стиральные машины батарейки не помогут, слишком мала у них сила заряда. Для этих целей люди построили огромные электростанции, именно от них электрический ток поступает в наши розетки и выключатели.
Течёт электрический ток обязательно по двум проводам: от источника к прибору по одному проводу, и обратно по другому проводу. Так образуется замкнутая электрическая цепь . Остановить это течение очень просто, стоит, например, нажать на кнопку выключателя или выдернуть вилку прибора из розетки и цепь разомкнётся. Электрический ток перестанет поступать в прибор, и прибор перестанет работать до следующего включения.

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с таким понятием как «электричество». Что же такое электричество, всегда ли люди знали о нём?

Без электричества представить нашу современную жизнь практически невозможно. Скажите, как можно обойтись без освещения и тепла, без электродвигателя и телефона, без компьютера и телевизора? Электричество настолько глубоко проникло в нашу жизнь, что мы порой и не задумываемся, что это за волшебник помогает нам в работе.

Этот волшебник – электричество. В чём же заключается суть электричества? Суть электричества сводится к тому, что поток заряженных частиц движется по проводнику (проводник – это вещество, способное проводить электрический ток) в замкнутой цепи от источника тока к потребителю. Двигаясь, поток частиц выполняют определённую работу.

Это явление называется «электрический ток ». Силу электрического тока можно измерить. Единица измерения силы тока - Ампер, получила своё название в честь французского ученого, который первым исследовал свойства тока. Имя ученого-физика – Андре Ампер.

Открытие электрического тока и других новшеств, связанных с ним, можно отнести к периоду: конец девятнадцатого - начало двадцатого века. Но наблюдали первые электрические явления люди ещё в пятом веке до нашей эры. Они замечали, что потёртый мехом или шерстью кусок янтаря притягивает к себе лёгкие тела, например, пылинки. Древние греки даже научились использовать это явление – для удаления пыли с дорогих одежд. Ещё они заметили, что если сухие волосы расчесать янтарным гребнем, они встают, отталкиваясь друг от друга.

Вернёмся ещё раз к определению электрического тока. Ток – направленное движение заряженных частиц. Если мы имеем дело с металлом, то заряженные частицы – это электроны. Слово «янтарь» по-гречески – это электрон.

Таким образом, мы понимаем, что всем нам известное понятие «электричество» имеет древние корни.

Электричество – это наш друг. Оно помогает нам во всём. Утром мы включаем свет, электрический чайник. Ставим подогревать пищу в микроволновую печь. Пользуемся лифтом. Едем в трамвае, разговариваем по сотовому телефону . Трудимся на промышленных предприятиях, в банках и больницах, на полях и в мастерских, учимся в школе, где тепло и светло. И везде «работает» электричество.

Как и многое в нашей жизни, электричество, имеет не только положительную, но и отрицательную сторону. Электрический ток, как волшебника-невидимку, нельзя рассмотреть, учуять его по запаху. Определить наличие или отсутствие тока можно только, используя приборы, измерительную аппаратуру. Первый случай поражения электрическим током со смертельным исходом был описан в 1862 году. Трагедия произошла при непреднамеренном соприкосновении человека с токоведущими частями. В дальнейшем случаев поражения электрическим током произошло немало.

Электричество! Внимание, электричество!

Этот рассказ об электричестве – для детей. Но, само по себе, электричество - понятие далеко не детское. Поэтому, хотелось бы и в этом рассказе обратиться к мамам и папам, бабушкам и дедушкам.

Уважаемые взрослые! Рассказывая об электричестве детям, не забудьте подчеркнуть, что ток – невидим, а потому особенно коварен. Что не нужно делать взрослым и детям? Не дотрагивайтесь руками, не подходите близко к проводам и электрокомплексам. Недалеко от линий электропередач, подстанций не останавливайтесь на отдых, не разводите костров, не запускайте летающие игрушки. Лежащий на земле провод может таить в себе смертельную опасность. Электрические розетки, если в доме маленький ребёнок, – объект особого контроля.

Главное требование, предъявляемое к взрослым - не только самим соблюдать правила безопасности, но и постоянно информировать детей о том, насколько может быть коварен электрический ток.

Заключение

Физики «дали доступ» человечеству к электричеству. Ради будущего учёные шли на лишения, тратили состояния, чтобы вершить великие открытия и дарить результаты своих трудов людям.

Будем бережно относится к трудам физиков, к электричеству, будем помнить о той опасности, которую оно потенциально несёт в себе.

Басню про электричество можно посмотреть

Анна Юняткина

Так была выбрана тема для моего первого настоящего исследования !

У меня часто возникали вопросы : Как электричество заставляет гореть лапочки? Откуда берется электрический ток в розетке ? Как мои игрушки работают от батарейки , откуда в батарейке электричество ? И в чем разница между электрическим током и электричеством ?

И вот в конце первого учебного полугодия в рабочей тетради по «Окружающему миру» задание : «Соберите электрическую цепь и зарисуйте ее » . Папа с удовольствием согласился купить необходимый для этого «Электрический конструктор » . Когда цепь была собрана, он рассказал мне, как по ней движется электрический ток . И мне стало интересно, почему батарейку я свободно беру в руки, и ток не приносит мне вреда, а вот в розетку пальцы засовывать нельзя, током убьет?

После этого я для себя точно решила, что обязательно должна разобраться с возникающими у меня вопросами, про электричество и ток ! Что и послужило основанием для выбора темы исследования .

Гипотеза : Ток в электрической цепи бывает разным .

Для того чтобы проверить свою гипотезу мной была определена цель исследований и проведен ряд опытов.

Цель : Изучить электрические цепи с разными видами тока.

Для достижения поставленной цели мной по порядку были изучены все интересовавшие меня выше вопросы. Задачи :

1. Изучить природу .

2. Ознакомиться с принципом работы батарейки .

3. Узнать, как .

Для их решения я выполнила следующую работу :

1) спросила у папы и провела с ним опыты;

2) прочитала детские энциклопедии ;

4) искала информацию в Интернете;

5) просматривала познавательные мультфильмы про электричество .

Методы и приемы исследования : наблюдение, эксперимент.

Оборудование : Электрический конструктор , мультиметр.

Практическая значимость : результаты исследования позволят больше узнать об окружающем мире , помогут в повседневной жизни.

Результат работы представлен в виде презентации.

1. Природа электричества и электрического тока

Из мультфильма «Смешарики : Пин-Код : Электробитва » мне было уже известно, что еще в древней Греции греками было замечено : если янтарь потереть о шерсть, он начнёт притягивать к себе лёгкие предметы, находящиеся поблизости. Силу, притягивающую к себе предметы греки стали называть электричеством . Янтарь по-древнегречески называется электроном . От «электрона » - янтаря образовали слово электричество . Это первое знакомство людей с электричеством .

Сейчас ученые доказали : «Все, что нас окружает, состоит из элементарных частиц : протонов и электронов , у которых есть удивительное свойство, они имеют электрический заряд ».

Рис. 1. Протон и электрон

Протон – это положительно, а электрон отрицательно заряженная частица (рис. 1,2) .

Рис. 2. Протон и электрон

Электроны и протоны притягиваются друг к другу и образуют конструкцию под названием атом. Протоны находятся в ядре атома, вокруг протонов вращаются электроны (рис. 3) .

Рис. 3. Атом

При трении янтаря о шерсть частицы с атомов шерсти перескакивают на атомы янтаря (рис. 4) .

Рис. 4. Что происходит при трении

В результате чего шерсть потеряв часть своих электронов становиться заряжена положительно, а янтарь отрицательно. Отрицательно и положительно заряженные атомы начинают притягиваться друг к другу (рис. 5) . Такой вид электричества называется статическим.

Рис. 5. Статическое электричество

Если у одних атомов электронов переизбыток , то под действием электрических сил они устремляются туда, где электронов не хватает . Такой поток электронов и называется электрический ток (рис. 6) .

Рис. 6. Электрический ток

Я попробовала повторить рассказанный в мультфильме пример (рис. 7) .

Рис. 7. Опыт с янтарем

Потом я провела такой же опыт с линейкой : потерла линейку о шерсть, и кусочки бумаги притянулась к ней (рис. 8) .

Рис. 8. Опыт с линейкой

В моем опыте электроны с линейки «перескочили» на шерсть, и линейка притянула к себе бумагу, пытаясь «захватить» с нее электроны .

Я сделала вывод, что янтарь и линейка наэлектризовались , в результате чего возникло статическое электричество .

Выводы :

1) Одинаковые заряды отталкиваются, разные – притягиваются. Одинаково заряженные тела отталкиваются, противоположно заряженные – притягиваются.

2) Электричество получаемое в результате потери баланса положительно и отрицательно заряженных частиц называется статическим.

3) Когда много-много электронов «бегут» по проводнику в одном направлении, возникает электрический ток .

4) Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц.

2. Ознакомиться с принципом работы батарейки

Электричество может возникнуть не только при трении. Причиной возникновения тока может быть химическая реакция. Так устроены привычные нам батарейки.

Первая электрическая батарейка появилась в 1799 году. Её изобрел Алессандро Вольта (рис. 9) . Он же изобретатель источника постоянного электрического тока .

Рис. 9. Алессандро Вольта (1745 – 1827)

Батарейки бывают круглые, квадратные (рис. 10) .

Рис. 10. Разновидности батареек

Я рассмотрела строение и расскажу вам про пальчиковую батарейку. Её назвали так, потому что она похожа на пальчик. Снаружи я увидела, что с одного конца батарейки стоит знак «плюс» , а с другого «минус» (рис. 11) .

Рис. 11. Пальчиковая батарейка

Внутри современной батарейки два цилиндрика (анод +; катод -, вставленные один в другой. Между цилиндриками (плюсом и минусом) - специальный барьер (сепаратор, раствор или паста (рис. 12) .

Рис. 12. Строение обычной батарейки

От одного цилиндрика к другому и течет электрический ток (рис. 13) .

Рис. 13. Принцип работы батарейки

Например, от одного цилиндрика по проводу ток идет в лампочку и дальше по проводу подходит к другому цилиндрику (рис. 14) .

Рис. 14. Электро-схема

Для наглядности я с папой собрала, показанную выше, электрическую цепь . На рисунке 15 представлен результат проведенного опыта.

Рис. 15. Электрическая цепь в действии

Мы с папой попытались в домашних условиях сделать свою батарейку (рис. 16) .

Рис. 16. Батарейка своими руками

Для этого нам понадобились (рис. 17) :

Прочное бумажное полотенце;

Пищевая фольга;

Ножницы;

Медные монеты;

Маленькая лампочка;

Два изолированных медных провода.

Рис. 17. Что нужно

Как проводился опыт :

1. Растворили в воде немного соли.

2. Нарезали бумажное полотенце и фольгу на квадратики чуть крупнее монет.

3. Намочили бумажные квадратики в соленой воде.

4. Положили друг на друга стопкой : медную монету, кусочек фольги, снова монету, и так далее несколько раз. Сверху стопки должна быть бумага, внизу – монета.

5. Зачищенный конец одного провода подсунули под стопку, второй конец присоединил к лампочке. Один конец второго провода положили на стопку сверху, второй тоже присоединили к лампочке.

Лампочка не загорелась, зато загорелся диод (рис. 18) .

Рис. 18. Опыт с монетами

Диод горел еле-еле, и мы решили провести еще один опыт при помощи уксуса.

Для него нам потребовались (рис. 19) :

Уксусная кислота

Саморезы;

Медная проволка;

Маленькая лампочка;

Коробочки от «киндеров» ;

Изолированные провода.

Рис. 19. Что нужно

Как проводился опыт :

1. Соединили саморезы с медной проволокой (рис. 20) .

Рис. 20. Этап 1

2. Залили в «киндеры» уксус (рис. 21) .

Рис. 21. Этап 2

3. Вставили по очереди в коробочки от «киндеров» саморезы и медную проволку, так что бы в одном «киндере» была проволка, а в другом саморез (рис. 22) .

Рис. 22. Этап 3

4. Подсоединили один провод к саморезу, а второй к медной проволке (рис. 23) .

Рис. 23. Этап 4

5. Подсоединили провода к лампочке (рис. 24) .

Рис. 24. Этап 5

Лампочка не загорелась, а диод горел хорошо (рис. 25) .

Рис. 25. Этап 6

Так же ток возникает во фруктах и овощах. Я провела опыты с лимоном и картошкой.

В лимон и картошку воткнула медную и цинковую пластины и измерила напряжение вольтметром (рис. 26 и 27) .

Рис. 26. Опыт с лимоном

Рис. 27. Опыт с картошкой

Вольтметр показал, что и в лимоне и в картошке возник электрический ток с примерно одинаковым напряжением.

Трех лимонов мне оказалось достаточно, чтобы светодиод потихоньку загорелся без дополнительных источников тока. Добавив еще один лимон диод начал гореть в полную силу, но лампочка как и в предыдущих опытах не загорелась (рис. 28) .

Рис. 28. Опыт с лимоном

В опыте с картошкой, мы взяли 12 картофелин, но лампочка все равно не загорелась (рис. 29) .

Рис. 29. Опыт с картошкой

По проделанным опытам с лимоном и картошкой я сделала вывод, что электрический ток в овощах и фруктах появляется в результате химической реакции между металлом и содержащейся в овощах и фруктах кислотой.

Еще я узнала, как работает световой источник тока – солнечные батареи.

Солнечная батарея состоит из множества солнечных элементов, в каждом из которых энергия света непосредственно превращается в электрическую энергию . Это совсем несложно, только для изготовления солнечного элемента нужно найти вещество с подходящими свойствами.

Свет «выбивает» электроны из вещества , покрывающего пластины батареи и возникает электрический ток (рис. 30) .

Рис. 30. Солнечная батарея

Солнечная батарея есть у нас на даче, днем она накапливает электричество , а ночью начинает его отдавать (рис. 31) .

Рис. 31. Пример солнечной батареи

Пока на батарею попадают лучи солнца, бабочка не горит, а как только мы ее закрыли телефоном, она зажглась.

Еще солнечные батареи можно встретить дома в калькуляторах (рис. 32) .

Рис. 32. Калькуляторы с солнечной батареей

Вывод : Солнечные батареи не только производят электричество , но и накапливают его при помощи аккумулятора.

Таким образом, я пришла к выводу, что батарейки – это устройства, производящие электрическую энергию . Но одной батарейки недостаточно для того, чтобы лампочка или диод горели.

Для этого необходимо составить замкнутую электрическую цепь из электрических приборов . Папа научил меня собирать простейшую электрическую цепь .

Элементы электрической цепи соединяются проводами и подключаются к источнику питания.

Самая простая электрическая цепь состоит из :

1) источника тока;

2) потребителя электроэнергии (лампа, электробытовые приборы ) ;

3) замыкающего и размыкающего устройства (выключатель, кнопка) ;

4) соединительных проводов;

Чертежи, на которых показано, как электрические приборы соединены в цепь, называются электрическими схемами .

На электрических схемах все элементы электрической цепи имеют условное обозначение.

Вывод : если батарейка является частью электрической цепи , то поток электронов течет от отрицательного полюса батарейки к положительному через все элементы цепи .

Вот как работают мои игрушки !

3. Как электричество попадает в наш дом

Современному человеку электричество необходимо , чтобы работали станки на заводах , чтобы ездили поезда, трамваи. А дома - чтобы работали различные приборы , которые помогают быстро выполнить домашнюю работу . Но откуда и как к нам в дом приходит электричество ?

И вот что я узнала (рис. 33) :

1. Электричество для нашего дома производится на электростанции (ТЭЦ-17) .

3. Потом электричество попадает в трансформатор, что бы стать пригодным

для домашних электроприборов . попадает в наши дома

4. С трансформатора электричество по проводам приходит к нам в дом.

Рис. 33. Как электричество

Я попросила родителей показать мне, откуда и как (рис. 34) .

Рис. 34. Как электричество приходит в наш дом

Для получения такого большого количества электроэнергии строят электростанции .

Ток на электростанции получают с помощью особого устройства – генератора (рис. 35) .

Рис. 35. Генератор

Чтобы привести в действие генератор тока, используют разные виды энергии.

Тепловые получают энергию от сгорания топлива (газа, дизельного топлива или угля) . Такая станция есть у нас в городе Ступино (например, ТЭЦ-17) (рис. 36) .

Рис. 36. ТЭЦ-17 г. Ступино

На гидроэлектростанции для вращения турбины генератора используют энергию воды. Такую можно увидеть в городе Шатура (рис. 37) .

Рис. 37. Шатурская гидроэлектростанция

На атомной электростанции используют энергию тепла, выделяемой при ядерной реакции (рис. 38) .

Рис. 38. Ростовская атомная электростанция

А ещё есть ветровые электростанции (рис. 39, солнечные (рис. 40) и многие другие.

Рис. 39. Ветровая электростанция

Рис. 40. Солнечная электростанция

Когда вы нажимаете на выключатель лампы или какого-нибудь прибора, то электрический ток , пришедший от генератора, начинает течь по проводам, и прибор начинает действовать, а лампочка - светиться. Точно так же, как в моей электро-схеме (рис. 41) .

Рис. 41. Электрическая цепь работы лампочки

Производство электроэнергии требует больших затрат, поэтому очень важно беречь ее, не тратить зря.

Подведем итоги!

Почему же электричество опасно ? И почему батарейка для меня безвредна, а ток в розетке так опасен. Вот что я узнала :

Ток - это движение заряженных частиц в одном направлении. Частицы «бегут» не ровно, а колеблются (рис. 42) .

Рис. 42. Электрический ток

«Колеблются» слабо – напряжение маленькое (например, в батарейке) . «Удар» слабый (рис. 43) .

Рис. 43. Электрический ток в батарейке

Сильные колебания – напряжение большое. «Удар» сильный. При прикосновении к проводнику палец чувствует удар и боль (рис. 44) .

Рис. 44. Электрический ток в розетке

В розетке – 220 вольт, удар током приводит к травмам, ожогам и смерти.

Вот почему ток в розетке так опасен!

В результате всех проделанных исследований я сделала выводы :

1. Электричество - это общее название ВСЕХ явлений, так или иначе связанных со свойствами электрических зарядов .

2. Ток - это направленное движение электрических зарядов под действием сил электрической природы . То есть просто частный случай электричества .

3. Электричество в наш дом попадает по электрической цепи с электростанций .

4. Чем выше колебание частиц при движении, тем выше напряжение тока в цепи и опаснее его удар .

Будем бережно относиться к электричеству , будем помнить о той опасности, которую оно несёт в себе.

Источники :

1. Леенсон И. А. Загадочные заряды и магниты. Занимательное электричество . Изд-во : ОлмаМедиаГрупп, 2014 г;

2. http://www.kindergenii.ru ;

3. http://detskiychas.ru ;

4. http://www.kostyor.ru ;

5. http://pochemuha.ru ;

В 2-3 года у маленького человечка начинается период, когда ему интересно все. Что это, зачем, как работает, почему оно такое, а не иное, как этим пользуются, чем полезно или вредно - миллион вопросов в сутки папе и маме гарантирован. Причем сфера интересов «почемучки» обширна: его волнуют как приземленные темы (вроде того, или ), так и возвышенные ( , ). И расспросы об электричестве также естественны. Что такое ток, откуда берется и куда пропадает, когда щелкаем выключателем? Почему от электричества светится лампочка, и работает телевизор? Как папин или его работают без провода к розетке? Чем так опасен ток, что родители запрещают даже приближаться к этой розетке? Вариантов не счесть! Конечно, можно отмахнуться от них, сказав, что ребенок еще мал, чтобы понять эту тему (с точки зрения науки, электричество столь сложное понятие, о котором можно рассуждать не раньше 12-14 лет). Но такой подход ошибочен. Причем с точки зрения и воспитания, и безопасности. Пусть малыш не разберется в физике процесса, но знать суть электротока и относиться к нему с должным уважением ему вполне под силу.

Электричество: пчелы или электроны?

Демонстрируйте электроток на примерах

Научите аккуратному обращению с электричеством!

Для обучения обращению с электричеством уделите внимание на эти пункты:

А ваш ребенок уже знает про пользу и опасность электричества?

7 67469
Оставить комментарии 7

Электричество, пожалуй, самое значимое открытие в истории человечества. Неведомая ранее сила существовала всегда и яркий пример тому – молния. Столкнувшись с этим явлением, ученые задавались вопросом – откуда взялось электричество и что это такое?

Изучение электричества продолжалось почти 2700 лет. С того самого момента, когда древний философ Фалес Милетский обнаружил притяжение мелких предметов янтарем, потертым о кусочек шерсти. Сегодня мы знаем, что электричество передается электронами – маленькими «шариками», бегущими по проводам.

Эксперимент: положите на стол мелкие кусочки бумаги, а затем возьмите простую пластиковую ручку и интенсивно потрите ее о кусочек шерсти или о волосы. Приблизив ручку к кусочкам бумаги, они просто начнут прилипать к ней. Это и есть притяжение, возникшее в следствии статического заряда.

В процессе исследований ученые задавались вопросом – откуда берется электричество, и находили все новые источники. В природе атмосферное электричество носит статический характер. Мельчайшие капельки воды, из которых состоят облака, трутся друг о друга. В результате трения накапливают заряд и в конечном итоге разряжаются друг в друга или в землю в виде молнии.

Электростатическая машина

Принцип ее действия основан все на том же трении, а современные электростатические машины демонстрируют на уроках физики. Первая такая машина появилась еще в 1663 году. Тогда ученые заметили, что при трении стекла о шелк возникает один заряд, а при трении смолы о шерсть ‒ другой. Противоположные заряды тогда называли «стеклянным и смоляным электричеством». Сегодня мы знаем, что это положительный (+) и отрицательный (-) заряды.

Накапливали эти заряды в лейденской банке. Это был первый конденсатор, который представлял собой стеклянную банку, обмотанную фольгой и заполненную соленой водой. Вода накапливала один заряд, а фольга ‒ второй. При сближении контактов между ними проскакивает искра, являя собой маленькую модель молнии.

Сегодня это обычная батарейка – источник постоянного тока. Электроток в батарейке появляется в результате химической реакции. Получить его можно и в домашних условиях. В стакан с уксусом опустите простой гвоздь, а рядом ‒ медную проволоку. Вот и все ‒ батарейка готова. Первый гальванический элемент создал выдающийся физик Вольт. Он взял цинковые и серебряные кружочки и, чередуя их по очереди, переложил бумажками, промоченными в соленой воде. Однако подсказкой для Вольта стал эксперимент профессора медицины Гальвани. Ученый, изучая анатомию, подвесил лягушечью лапку на медном крючке, а когда прикоснулся к ней стальным предметом лапка дёрнулась. Понадобилось более 10 лет, чтобы разгадать загадку откуда появилось электричество, но в итоге Вольт определил, что оно возникло в процессе взаимодействия разных металлов.

Генератор

Первый генератор был создан в 1831 году известным физиком Фарадеем. Принцип основан на связи электричества и магнетизма. Ученый намотал на катушку провод и, когда двигал внутри катушки магнит, в обмотке появлялось электрический ток. Тот же принцип сохраняется в современных динамо-машинах. Такие устройства устанавливают на переднее колесо велосипеда и подключают к фаре. В корпусе находится катушка, а в середине вращается постоянный магнит. Современные промышленные генераторы, работающие на электростанциях, устроены сложнее. В них постоянный магнит заменили катушкой возбуждения, то есть электромагнитом, а в остальном работает все тот же принцип, открытый Фарадеем.

Как уже упоминалось, электричество передается электронами. Для того чтобы электроны начали перемещаться по проводам, им нужна дополнительная энергия. В простых генераторах они получают эту энергию от магнитного поля, а вот в солнечных батареях ‒ от света. Маленькие частички света – фотоны, попадают на специальную матрицу, которая под воздействием света начинает отдавать электроны и возникает электрический ток.

Современное электричество

Сегодня без электричества трудно представить существование человечества. К тому же с ростом технологических мощностей одним из актуальных вопросов становится ‒ откуда брать электричество. Поэтому в мире строятся и работают множество различных электростанций. Не считая солнечные, все остальные производят электрический ток с помощью генераторов, а вот вращаются эти генераторы благодаря различным силам.

Принцип работы различных видов электростанций:

гидроэлектростанция – вращение происходит за счет прохождения потока воды через турбину (лопасти);
ветряная электростанция – вращение происходит за счет ветра, раскручивающего лопасти пропеллера;
теплоэлектростанция – сжигается топливо, нагревая воду и превращая ее в пар. В свою очередь, пар под давлением проходит через турбину и вращает лопасти, а вращение передается генератору;
атомная электростанция – принцип тот же, что и у тепловой, только вода нагревается не сгоранием топлива, а замедленной ядерной реакцией.

Вот откуда в наш дом приходит электричество. Правда на своем пути стремительные электроны проходят еще много различных установок, электрических станций и подстанций, где преобразовывается напряжение, распределяется мощность и др. Объяснить для детей откуда берется электричество можно проще, сказав, что это невидимая сила, получаемая из самой природы – течения рек, дуновения ветра, огня. При этом обязательно нужно предупредить, что электрический ток – опасен и не прощает шалостей, поэтому от розеток лучше держаться подальше.

Ноль

В обыкновенной розетке присутствует 2 контакта – фаза и ноль. Откуда берется ноль в электричестве, если плюс и минус являются переменными фазы? Каждый генератор на электростанции имеет 3 обмотки и в каждой генерируется отдельная фаза. Фазы обозначают латинскими буквами А, В и С. Концы всех 3-х обмоток замкнуты, а вторые концы – источники фаз. Точка замыкания обмоток и является нулем. Таким образом, ток от любой из обмоток, проходящий через нагрузку, возвращается в нулевую точку. Дополнительно в щитовой дома ноль заземляется, а схема называется «глухозаземленная нейтраль». При воздушной ЛЭП нулевой провод заземляется на опорах. Это сделано, чтобы при коротком замыкании ток достиг максимума, достаточного для срабатывания отсекающей автоматики. К тому же если на основном нулевом проводе произойдет обрыв, земля сработает как коллектор и аварии не произойдет.

На некоторых промышленных электроустановках выполняется изолированная нейтраль, так как это предусмотрено эксплуатационными особенностями самой установки. В домах же ноль обязательно заземляется.

Электричество очень важное явление для всех людей. Без него мы бы никогда не смогли включить телевизор или компьютер, приготовить вкусную еду или сделать ремонт в квартире. На самом деле в проводах происходит много всего интересного. Люди не могут увидеть своими глазами всего волшебства, но на самом деле внутри проводов живут крохотные человечки, называющие себя электронами. Это веселый народ, живущий очень дружно. Они постоянно держатся за руки и находятся в движении. И от их веселых хороводов вся техника в доме оживает и начинает работать.

Почему работает наша техника в доме

Электроны – это неутомимые помощники. Но их основная сила не в работе, а в веселье. Они постоянно движутся, играют между собой, танцуют и бегают. Это они крутят двигатели стиральных машин, и разогревают фен. Они разжигают лампочки у нас под потолком когда веселятся и играют между собой. Это их потоки добра и улыбок спускаются сверху в нашу комнату и делают её светлее.

Они появляются в специальных местах, называемых электростанциям. Их нам дарит сама природа. Когда в печах сжигают угли, пропускают через турбины потоки воды или используют газ, идущий из-под земли, то появляется большое количество электронов. Но они до такой степени энергичные, что их сразу же отправляют в путешествие по проводам, чтобы они не наделали большой беды. Они расходятся по электрическим сетям всей страны, на заводы, фабрики, освещают улицы и комнаты в наших домах. Существуют специальные домики, где они могут жить очень долго, а человек выпускает их оттуда тогда, когда захочет. Это жилище для электронов называется аккумуляторами. Они накапливаются там и остаются до тех пор, пока к их домику не будет подключен электрический прибор. На радостях маленькие человечки сразу же запускают его и заставляют работать. Но больше всего электронов возникает в атомных станциях.

Для того чтобы управлять непокорными человечками, люди создали для них провода и закрыли их в специальную оболочку. Прямое касание их маленьких ручек к нашим рукам слишком опасно для здоровья, поэтому электрики работают только в резиновых перчатках. А ещё электроны до такой степени любят купаться, что когда на провода попадает вода, то они сразу же бегут резвиться в волнах. Поэтому если на электрические приборы промокают, нельзя трогать их руками. Они не любят, когда люди их трогают, поэтому больно бьют своими маленькими ручками и сильно кусают. Это больно и неприятно, а также очень опасно, потому что нам может быть от этого очень плохо. Играть с ними не получится, но зато можно позволить им работать на пользу людям.

Существа волшебные и полезные

Нужно уметь дружить с маленьким народом, обитающим в нашем доме. Если не уметь с ним обращаться, то тогда можно навредить всему дому. Никогда не пытайтесь притронуться к ним. Нельзя совать пальцы в розетку, брать проводку мокрыми руками или ремонтировать электроприборы, не отключенные от сети. Есть специальные мастера, которых называют электриками. В специальных школах их обучают, как безопасно общаться с электронами и умеют это делать лучше всех. Если с электричеством возникают неполадки, необходимо обязательно вызвать электрика и не пытаться лезть самостоятельно.

Три провода и три народа

В стенке к каждой розетке идёт целых три провода. Каждый из них является отдельной страной, в которой живут разные человечки. Электроны живут в стране Фаза, они очень активные и поэтому их поселили отдельно от более спокойного народа в стране Ноль. Но если эти два провода соединить, то обязательно будет много шума и искр, потому что жители Нуля и Фазы начинают сильно ссориться. Это сильно мешает стране Заземления, которая находится в третьем проводе. Они постоянно разнимают драку и не дают ссориться соседям. Если некому будет разнимать эту ссору, то тогда жители двух стран сильно злятся. Они могут сжечь бытовую технику и даже вызвать пожар в доме. Без Заземления может начаться настоящая война, поэтому его обитатели постоянно приходят на помощь. Так они дружно и живут все вместе, а благодаря их веселой жизни у нас в доме есть электричество. И так будет продолжаться всегда.