Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Научные работы / Исследовательская работа "Альтернативные источники тока."
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Физика

Исследовательская работа "Альтернативные источники тока."

библиотека
материалов



Альтернативные источники тока.

ВЫПОЛНИЛИ: Карачаева Анна Евгеньевна, Дулова Кристина Сергеевна обучающиеся 9 «а» класса МКОУ СОШ № 1 им. Г. Г. Малкова п. Жигалово ул. Советская 48 РУКОВОДИТЕЛЬ: Галичина Лариса Михайловна учитель физики

2014 год п. Жигалово



ОГЛАВЛЕНИЕ




ВВЕДЕНИЕ

В современном мире человечество нуждается в электроэнергии каждый день. Она нужна как большим предприятиям, гак и в бытовых нуждах каждого из нас. На ее выработку тратится много средств. И поэтому счета за электроэнергию растут каждый год. Сейчас ученые всего мира ищут новые способы добычи энергии: солнечные батареи и ветряные мельницы достаточно хорошо всем известны. Но солнечную энергию мы можем использовать только в безоблачную погоду или в экваториальных широтах, и ветер не всегда дует. Поэтому мы решили найти способ обеспечения электричеством, для начала, хотя бы одной комнаты.

Проблема: В настоящее время электричество дорожает, а количество электроприборов увеличивается, следовательно, расходы растут. Можно ли с помощью альтернативных источников электроэнергии обеспечить электричеством, например, ванную комнату?

Методы исследования: изучение литературы по данной теме, проведение соответствующих опытов. Выводы.

Предмет исследования: источники электрического тока

Цель исследования: выяснить, возможно ли обеспечить электричеством ванную комнату с помощью альтернативного источника тока.

Задачи:

  1. Изучение литературы по данной теме;

  2. Выдвижение гипотезы и последующее ее опровержение или доказательство;

  3. Экспериментально найти возможность обеспечение электроэнергией;

4) Сделать вывод

Гипотеза: «Можно обеспечить электроэнергией ванную комнату с помощью альтернативного источника тока»

1. Источники тока.

1.1. Открытие гальванического элемента

Профессор анатомии Болонского университета JI. Гальвани, занимаясь исследованием внутренних органов препарированной лягушки, заметил подергивание ее лапки при прикосновении к ней скальпелем. Гальвани решил, что причиной этих подергиваний являются искры от электростатической машины, стоящей рядом на лабораторном столе, с которой работал один из его ассистентов. Он стал изучать обнаруженное явление. Сначала ученый работал с электростатической машиной, затем во время грозы проводил наблюдения на железном балконе своего дома. Продолжая опыты в лаборатории, он пришел к заключению, что сокращения мышц лягушки возникают без какого-либо воздействия внешних электрических источников.

Один из экспериментов Гальвани выглядел следующим образом. К позвоночнику препарированной лягушки, лежащей на железном листе, с помощью крючка прикреплялась медная проволока. Прикосновение другого конца проволоки к листу приводило к сокращению мышц лягушки. По мнению Гальвани, причина этого явления заключается в том, что в тканях лягушки вырабатывается животное электричество подобно тому, как это происходит в органах электрических рыб. Это электричество, являющееся «нервным флюидом», протекает по образовавшейся замкнутой цепи и вызывает сокращения мышцы.

1.2. Вольтов столб

В 1792 г., познакомившись с работой Гальвани, изучением описанного явления стал заниматься Вольта. Он получил те же результаты, но дал имC:\Users\komp\Desktop\media\image1.jpeg


другое объяснение. Он заметил, что интенсивность сокращений мышц лягушки зависит от того, какие употребляются металлы, и что одинаковые металлы не вызывают или почти не вызывают реакции. Вольта пришел к выводу, что источником электричества являются не процессы, происходящие в организме лягушки, а контакт двух разнородных металлов. Лягушка же представляет собой лишь своеобразный измерительный прибор - «электрометр, в десятки раз более чувствительный, чем даже самый чувствительный электрометр с золотыми лепесточками». Результатом исследований Вольты было изобретение им первого источника электрического тока, получившего название вольтова столба (рис. 13).

Столб состоял из наложенных друг на друга гальванических пар - круглых пластинок из цинка и меди, серебра и цинка или меди и олова, отделяемых друг от друга картонными или тканевыми прокладками, пропитанными соленой водой. При замыкании проводником верхней и нижней пластинок столба возникала электрическая искра, а при прикосновении к столбу рукой Вольта ощущал покалывание, аналогичное покалыванию, получаемому при разряде лейденской банки.

Но в отличие от последней, действие столба не прекращалось, а продолжалось длительное время. Жжение в руке «не только не утихает, но делается все сильнее и сильнее, становясь скоро невыносимым, до тех пор, пока цепь не разомкнётся», - отмечал Вольта.

Получается, об электричестве люди знали уже в 1700 году, но добывать его в Гигантских масштабах научились только 100 лет назад. Его добывали из тепла, силы воды, внутренней энергии атома, силы ветра.


1.3 Устройство источников тока

В основе принципа гальванического элемента или аккумулятора - раствор кислоты или щелочи и взаимодействующие с ними металлы. Эти растворы можно создать в лабораториях, домашних условиях, так как кислота содержится в продуктах питания и в других веществах. К примеру, в лимоне, что очевидно, но и в картофеле тоже. В нём не так много кислоты, как в аккумуляторе и она не такая мощная, но это кислота. Также кислота содержится в достаточном количестве в апельсинах, в соленых огурцах и помидорах, но везде в разных количествах. Значит, практически все продукты питания, в той или иной мере, могут быть источниками тока. Источник тока - это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию. В любом источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах источника. Полюса источника тока накапливают положительные и отрицательные заряды. Этот процесс разделения на положительные и отрицательные заряды называется электролизом. Или, говоря научным языком, это совокупность химических процессов, происходящих в электролите при прохождении через него постоянного электрического тока, когда положительно заряженные ионы движутся к катоду, а отрицательно заряженные - к аноду.

Существуют различные виды источников тока: механический источник тока,

тепловой, световой и химический. Нас будет интересовать только химический источник тока

- в результате химических реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую. Например, гальванический элемент - в цинковый сосуд вставлен угольный стержень. Стержень помещен в полотняный мешочек, наполненный смесью оксида марганца с углем. В элементе используют клейстер из муки на растворе нашатыря. При взаимодействии нашатыря с цинком, цинк приобретает отрицательный заряд, а угольный стержень - положительный заряд. Между заряженным стержнем и цинковым сосудом возникает электрическое поле. В таком источнике тока уголь является положительным электродом, а цинковый сосуд - отрицательным электродом. Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею. Так выглядят практически все источники тока, которыми мы пользуемся. Они могут отличаться по форме и размеру, но все будут похожи тем, что внутри каждого источника идет химическая реакция - разделение на заряды. Источники тока на основе гальванических элементов применяются в бытовых автономных электроприборах, источниках бесперебойного питания. Аккумуляторы - в автомобилях, электромобилях, сотовых телефонах. Каждый источник постоянного напряжения имеет свой потенциал напряжения.


2. Практическая часть.

Вся наша работа была основана на изучении альтернативных источников тока. Альтернативная энергия — совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены, не так широко, как традиционные. Изучение альтернативных источников тока изучалось нами в двух направлениях: первое - проверка продуктов питания на способность выделять электрическую энергию, второе - проверка бытовых растворов на возможность создавать электрический ток.

Опыт № 1.

Цель: Выяснить, какие, из возможных источников тока, в домашних условия могут дать наибольшее напряжение.

Описание:. Для этого нам необходим был вольтметр, электроды (обязательно два разных металла, в нашем случае - медь и цинк) и провода (соединительные контакты). Таких источников достаточно много и проверить все мы не сможем, поэтому взяли из фруктов яблоко и лимон, из овощей - картофель.

Опыт №2

Цель: Проверить способность разных растворов создавать электрический ток.

Описание: Для примера взяли следующие растворы: стиральный порошок, лимонная кислота, медный купорос, яблочный уксус, мыло, соль. Результаты приведены в таблице:

Источник тока

Напряжение

Стиральный порошок

0.5V

Лимонная кислота

0.5V

Яблоко

0.5V

Картофель

0.6V

Лимон

0.5V

Мыло


0.6V

Соль

0.4V

Медный купорос

0.8V

Яблочный уксус

0.4V



Опыт №3

Цель: Проверить как влияет расстояние между электродами на напряжение, создаваемое ими

Описание: Работая с источниками тока, для точности наших исследований, мы также выяснили следующее: влияет ли расстояние между электродами на напряжение, которое они создают. Мы изменяли расстояние между пластинами, подключая их к вольтметру, и пришли к выводу, что расстояние между пластинами не влияет на создаваемое ими напряжение.

Опыт №4

Цель: Проверить влияет ли на напряжение живой организм находящийся в

данном растворе

Описание: В пространство между электродами, заполненное мыльным раствором, мы поместили руку. Вольтметр показывал тоже самое напряжение, поэтому теоретически ванна, которую мы принимаем ежедневно, является альтернативным источником тока, даже в тот момент, когда мы в ней находимся.


Опыт №5

Цель: Проверить достаточно ли создаваемого напряжения для работы низковольтовых ламп.

Описание: К электролитической ванне мы подключали низковольтовую лампочку, к сожалению, напряжение нашего источника тока было недостаточного для того чтобы «зажечь» хотя бы одну лампочку, тогда мы попробовали воспользоваться сигналом SOS на сотовом телефоне и у нас все получилось.


Опыт №6

Цель: Проверить как изменяется напряжение при последовательном соединении источников тока.

Описание: Берем два одинаковых источника тока (раствор медного купороса) и подключаем его сначала последовательно, за тем параллельно к вольтметру. Наблюдая за показаниями, выясняем, что при последовательном соединении напряжение увеличивается, а при параллельном не меняется.

Заключение.

Несмотря на то, что мы не смогли осветить хотя бы одну комнату, мы считаем, что последовательное соединение электродов в ванне, может привести к увеличению напряжения. А за альтернативными источниками питания большое будущее...

Если будут изготовлены низковольтовые лампы 0.5-1 В, то данные источники тока можно будет использовать в детских игрушках.

Литература.

  1. «Беседы по физике. Часть 2» М.И. Блудов. Москва «Просвещение» 1985 г.

  2. «Хрестоматия по физике» Б.И. Спасский. Москва «Просвещение» 1982 г.

  3. Физика 8 класс А.В. Перышкин. DPOOA, Москва 2005 г.

  4. Http://class-fizica.narod.ru/8_25.htm

  5. www.profips.ru/Enciclopedia/tek_6/html

  6. http://ru.rn.wikipedia.org/wiki/Источники тока/html



Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 23.03.2016
Раздел Физика
Подраздел Научные работы
Просмотров520
Номер материала ДВ-547954
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх