Электричество, неотъемлемая часть нашей жизни, без которой современный человек не представляет своего существования, даже не задумываясь о сути столь важного процесса. Электрический заряд - это особое свойство материи, электричеством или электрическим током называют совокупность явлений, связанных с существованием, движением и взаимодействием заряженных частиц. Электричество - это и направленный поток движения этих частиц, и выделяемая при этом форма энергии, и получаемое с ее помощью освещение, и раздел физики занимающийся изучением этих явлений. Привычное же нам понятие в 1600 году ввел в обиход английский естествоиспытатель, магистр философии и медицинских наук, Уильям Гилберт, по совместительству являющийся главным лекарем королевского двора. Экспериментируя, он заметил свойство янтаря притягивать легкие предметы, получив заряд в результате трения о сукно. Греки называли янтарь электроном, по аналогии электронами ученый назвал заряженные частицы, а само явление, с его легкой руки стало электричеством.

Электрические заряды подразделяются на два вида - положительные и отрицательные, у электронов заряд отрицательный, тогда как положительный заряд прерогатива протонов. Между разноименными зарядами действует сила притяжения, одноименные отталкиваются.

Электроны и протоны не контактируют между собой и с окружающей средой, но вокруг них образуется электрическое поле, действующее на другие тела. Электрическое поле создается любым заряженным телом и воздействует на любое заряженное тело.

Электрические частицы создают не только электрическое, но и магнитное поле, понятия электричества и магнетизма родственные. Собственно, Гилберт изучал именно магнетизм, а появление термина электричества скорее приятный бонус, а не цель, поэтому его детище, в котором впервые упоминается об электричестве, называется «О магните, магнитных телах и большом магните - Земле».

В ходе опыта, нацеленного на выяснение возможностей передачи электричества на расстояние, были выявлены вещества, имеющие большое сопротивление, способные проводить электрический ток (проводники), и тела, его не пропускающие (изоляторы).

Изучением электрических зарядов и связанных с их свойствами и действием явлений занимается электродинамика. Одно из основных ее направлений - квантовая электродинамика, изучающая квантовые свойства электромагнитных полей.

История изучения электричества

Как невозможно ответить на риторический вопрос о первенстве яйца или курицы, так нереально узнать, кто именно открыл электричество. Обратимся к хронологии событий, позволивших человечеству продвинуться в постижении этой науки.

  • Первые упоминания о способности тел приобретать заряд - 700 год, до н. э., Фалес.
  • Появление общей терминологии - 1600 г, У. Гилберт.
  • Первый электростатический генератор - 1663 г, О. Герике.
  • Деление веществ на проводники и изоляторы - 1729 г, С. Грей.
  • Изобретение конденсатора (накопителя) - 1745 г, П. Мушенбрук и Г. Клейст, одновременно, но в разных странах изобрели Лейденскую банку.
  • Появление всемирной теории электричества - 1747 г, Б. Франклин.
  • Переход электричества в категорию изучаемых точных наук - 1785 г, толчком послужило открытие Ш. Кулоном закона о взаимодействии электрических и магнитных зарядов.
  • Доказательство существования напряжения в живых мышечных тканях - 1791 г, Л. Гальвани.
  • Первая батарея (гальванический ток) - 1800 г, А. Вольта.
  • Открытие электрической дуги - 1802 г, В. Петров.
  • Понятие о направлении электрического тока - 1824 г, А. Ампер.
  • Выведение закона о силе тока - 1826 г, Г. Ом.
  • Выведение закона электромагнитной индукции - 1831 г, М. Фарадей, Д. Генри.
  • Выведение законов электролиза - 1834 г, М. Фарадей.
  • Выведение уравнения взаимосвязи между электрическим и магнитным полем - 1873 г, Джеймс Максвелл.
  • Изобретение первой лампы накаливания (угольный стержень) - 1872 г, А. Лодыгин.
  • Доказательство существования электрона (материального носителя электричества) - 1879 г, Д. Томсон.
  • Регистрация электромагнитных волн - 1888 г, Г. Герц.

С приходом двадцатого века мы обогатились неоновой лампой, и несколькими важными теориями (квантовая электродинамика, слабые электровзаимодействия), а сравнительно недавно, уже в веке двадцать первом свершилась первая беспроводная передача электроэнергии, но все самое интересное еще впереди.

Что удивительно, самым известным ученым, практически волшебником, весь мир считает хорватского инженера-изобретателя Никола Теслу. Он не открыл каких-либо основополагающих законов, но их отсутствие перекрыл не только бешеной харизмой, но и множеством научных работ, теорий и полезных изобретений. Считается, что и «Тунгусский метеорит», над которым по сей день ломают головы и ученые, и любознательные энтузиасты, его рук дело.

Роль электричества в природе

До подтверждения Франклином электрической природы молний, не только общественность, но и ученые искренне считали, что как раз в природе электричества-то и нет. При том, что именно оно могло стать одним из факторов, создавших условия для зарождения жизни на планете. Электричество, не только двигатель прогресса, но и основа всего живого - без напряжения, существующего в мышечных тканях, невозможны нервные импульсы, а без них невозможно даже дыхание и движение, не говоря о более сложных жизненных процессах.

Интересно, что некоторые рыбы, за счет электрического импульса добывающие пропитание и защищающиеся от врагов, вырабатывают заряды огромной силы. Они смертельны для крупных хищников, но совершенно безопасны для самих носителей, которые, по сути, являются живыми конденсаторами.

Получение и использование электричества

Электроэнергию в глобальных масштабах человечество получает в основном путем преобразования из механической. Электростанции оснащены огромными турбинами, которые вращает либо вода, либо водяной пар. В первом случае вода проходит сквозь плотину или приводится в движение под влиянием лунных циклов, во втором до состояния пара нагревается в результате процесса горения или в ходе ядерной реакции. Существуют и альтернативные источники, такие, как ветер и солнце, но их доля в общей массе пока незначительна. Выработанная энергия поступает к потребителям по линиям электропередач, так как беспроводной способ пока еще фантастика, хотя и приближенная к реальности.

Если наши предки обходились лучиной и ручной тягой, мы полностью зависимы от освещения, связи, средств передвижения, работающих на электрогенераторах, бытовых приборов, инструментов и другой вспомогательной техники. Без электричества просто невозможно существование и развитие современной цивилизации. Недаром даже в мифологии самые грозные боги, которым поклонялись наши предки, громовержцы, повелевающие молниями - это и Зевс, и Тор, и Перун.

Подведем итоги

Сложно переоценить важность электричества, это явление не просто облегчает нашу действительность, оно в прямом смысле дает жизнь всему живому и обеспечивает взаимодействие всех существ и веществ на планете.

Термин «постоянный ток» имеет несколько видов определений, и каждое из них заслуживает особого внимания. Чаще всего данным понятием называют электрический ток, имеющий неизменные от времени свойства, направления и параметры. Существование постоянного тока возможно только в замкнутой цепи. Обусловлено это необходимостью поддержания постоянного напряжения, которое является основополагающим для данного явления. Несмотря на различные источники постоянного тока, данное определение всегда остается неизменным.

Постоянный ток имеет ряд источников, которые активно используются в повседневной Основными из них являются электромашинные генераторы. Источниками также служат фотоэлементы, и термоэлементы. Простейшим видом источника постоянного тока можно назвать аккумуляторы (гальванические элементы). В данном случае постоянный ток имеет отличительную черту - возможность его многократного использования, что делает такие элементы достаточно полезными и дешевыми в повседневной эксплуатации. Согласитесь, если каждый раз приобретать обычные батарейки на фотоаппарат, то себестоимость фотоснимков существенно возрастет. Добиться этого процесса можно благодаря свойству обратимости химических реакций.

Электрические машины и представляют собой электромеханические источники постоянного тока. Источник питания постоянного тока - преобразование механического На этом основаны различные электрооборудования автомобилей и других транспортных средств. И на этом же основана добыча электроэнергии альтернативными методами - ветровые и гидростанции.

Существует несколько видов преобразователей постоянного тока. Самый распространенный вариант - выпрямитель, который чаще всего используется в приборах, работающих от электрической сети. Выпрямители классифицируются в зависимости от мощности, от основной схемы выпрямления, в зависимости от количества фаз, которые используются в его работе. Также совместно с ними используются усилители постоянного тока. Кроме того, возможны варианты классификации по управлению выходными параметрами, по наличию устройств стабилизации. Все возможные варианты классификации перечислить практически невозможно. Но, так или иначе, практически все они присутствуют в наших домах и квартирах, так как без них практически невозможно использование современной аппаратуры.

Постоянный ток в основном применяется в работе различной техники. практически всех электронных схем служит именно электрический ток. Для существования постоянного тока достаточно наличие двух обязательных условий - свободные электрические заряды и электрическое поле.

В современном мире электроэнергия в основном вырабатывается специальными электростанциями. Происходит это исключительно на основе технико-экономических соображений. Благодаря работе электростанций постоянный ток распределяется между многочисленными приемниками, которые потребляют энергию не постоянного, а переменного тока. И только дойдя до конкретного пункта назначения, преобразовывается в постоянный ток, благодаря нехитрым приспособлениям. Еще одна область применения постоянного тока в современном мире - железные дороги. Многие модели электровозов работают преимущественно благодаря потреблению электрического тока.

Как видим, из всего выше перечисленного можно сделать вывод о том, что постоянный ток надежно занял лидирующие места в процессе жизнедеятельности человека. Сложно себе даже представить, что произойдет с человечеством, если в одночасье исчезнет электричество и постоянный ток!

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Электрический ток в повседневной жизни человека

ток миостимулятор организм

Электричество одно из величайших достижений человечества. Прирученный электрон доставляет в наши дома и квартиры свет и тепло, связывает нас с внешним миром посредством сети интернет и с помощью телефонной связи. Однако многие из нас даже не задумываются о том, что электрический ток безопасен только до тех пор, пока находиться под «замком» изоляции проводов и, вырвавшись оттуда, может стать безжалостным зверем готовым сжечь ваше жилье, а в некоторых случаях способным убить вас. Что же такое электрический ток и что необходимо для его возникновения и существования в течение нужного нам времени?

Слово “ток” означает движение или течение чего-то. Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нем электрическое поле. Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создается и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока. В настоящее время человечество использует четыре основные источника тока: статический, химический, механический и полупроводниковый (солнечные батареи), но во всяком из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Раздельные частицы накапливаются на полюсах источника тока, - так называют места, к которым с помощью клемм или зажимов подсоединяют проводники. Один полюс источника тока заряжается положительно, другой - отрицательно. Если полюсы соединить проводником, то под действием поля свободные заряженные частицы в проводнике будут двигаться, возникнет электрический ток. Электрический ток опасен тем, что человек не может определить своими органами чувств его наличие и зачастую поражение током для человека становиться полной неожиданностью.

Первое, что нужно знать об электричестве это то, что сила повреждения человеческого организма зависит не от напряжения, а именно от тока, примером тому могут служить, популярные сегодня, миостимуляторы для наращивания мышц и сжигания жировых клеток. Напряжение в данных приборах может достигать 1000 вольт, однако сила тока настолько мала, что человек получает только стимуляцию мышц. Электрический ток бывает двух видов постоянным и переменным. Встретить постоянный ток можно, например, в батарейках или аккумуляторе автомобиля. Четкое разделение на «плюс» и «минус» определяют постоянный ток. С переменным током все несколько сложнее. Дело в том, что полярность при переменном токе меняется с определенной частотой, то есть «плюс» и «минус» меняются местами. Например, стандартом для нашей электрической сети является частота в 50 герц, то есть «плюс» и «минус» поменяются местами 100 раз в секунду. Говорить, что один род тока вызовет более плачевные последствия, чем другой нельзя, они по-разному влияют на человеческий организм и последствия их воздействия зависят от окружающей среды и физического состояния организма человека. Как видите, что постоянный, что переменный ток одинаково опасен для человека и его воздействие может вызвать тяжелые последствия. Очень много известно случаев, когда по неосторожности, халатности и даже из-за, казалось бы, безобидной шалости люди погибали, получали увечья. Последствие удара электрическим током определяется сопротивлением человеческого тела в момент удара. Чем сопротивление меньше, тем тяжелее будут последствия воздействия тока на организм. Электрический ток облегчает и делает нашу жизнь лучше, но стоит нам проявить беспечность, недальновидность, позволить безответственности взять верх над здравым смыслом, даже самые привычные и, казалось бы, безопасные электроприборы начнут представлять смертельную опасность для нас.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

    Получение направленного движения зарядов. Признаки электрического тока. Движение заряженных частиц в проводнике. Электрический ток в металлах. Действие, сила, плотность тока. Постоянный и переменный ток. Определение природы носителей тока в металлах.

    презентация , добавлен 22.08.2015

    Номенклатура силовых трансформаторов. Устройство и принцип действия трансформаторов. Конструкции линий электропередач и их составляющие. Виды и применение счетчиков электроэнергии. Действие электрического тока на организм человека, оказание первой помощи.

    отчет по практике , добавлен 20.11.2013

    Напряженность электростатического поля, его потенциал. Постоянный электрический ток. Магнитное поле тока. Явление электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Гармонические колебания, электромагнитные волны. Элементы геометрической оптики.

    презентация , добавлен 28.06.2015

    Понятие электромагнитных волн, их сущность и особенности, история открытия и исследования, значение в жизни человека. Виды электромагнитных волн, их отличительные черты. Сферы применения электромагнитных волн в быту, их воздействие на организм человека.

    реферат , добавлен 25.02.2009

    Принцип действия и область применения электрических машин постоянного тока. Допустимые режимы работы двигателей при изменении напряжения, температуры входящего воздуха. Обслуживание двигателей, надзор и уход за ними, ремонт, правила по безопасности.

    курсовая работа , добавлен 25.02.2010

    Химические источники тока как устройства, вырабатывающие электрический ток за счет энергии окислительно-восстановительных реакций химических реагентов, принцип их действия и оценка эффективности. Условия существования постоянного электрического тока.

    презентация , добавлен 28.01.2014

    Общие теоретические сведения о линейных и нелинейных электрических цепях постоянного тока. Сущность и возникновение переходных процессов в них. Методы проведения и алгоритм расчета линейных одно- и трехфазных электрических цепей переменного тока.

    курсовая работа , добавлен 01.02.2012

    Причины электрического тока. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома в дифференциальной форме. Работа и мощность. Закон Джоуля–Ленца. Плотность тока, уравнение непрерывности. КПД источника тока. Распределение напряженности и потенциала.

    презентация , добавлен 13.02.2016

    История создания и принцип работы электродвигателя. Способы возбуждения электрических двигателей постоянного тока. Основные типы двигателей и их разновидности. Конструкция двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Принцип работы зажигания двигателя.

    презентация , добавлен 05.05.2011

    История открытия и создания двигателей постоянного тока. Принцип действия современных электродвигателей. Преимущества и недостатки двигателей постоянного тока. Регулирование при помощи изменения напряжения. Основные линейные характеристики двигателя.

Энергетика – это бескрайняя нива, обрабатываемая человечеством вот уже много лет. Но вот об электричестве стоит поговорить отдельно, ведь благодаря ему у нас ест те блага цивилизации, которые современный человек воспринимает, как должное. Стоит только задуматься, а ведь без электроэнергии у нас бы не было компьютера, мобильников, уютного света домашней лампы по вечерам. Бесспорно – электричество – это одно из главных достижений в жизни человечества.

Благодаря электричеству мы можем выполнять разнообразную работу, привлекая себе на помощь различные машины, технику и механизмы. Например, тали электрические – это незаменимый механизм при работе с различными грузами. Современный производитель дает возможность потребителю приобрести незаменимых помощников по очень выгодной цене, а узнать больше о электрических тальферах можно на сайте компании , которая производит качественное оборудование.

А как же раньше?
Если взглянуть в глубокое прошлое, то, пожалуй, найдутся скептики, которые укажут на то, что человечество очень долго обходилось без электричества. Это так! Однако используемые человеком в те лишенные прогресса времена источники энергии были затратными, объемными, малоэффективными. Сегодня же любой может приобрести кухонный комбайн, который будет выполнять 75% работы за вас во время приготовления завтрака, обеда или ужина, а также легко можно купить оборудование для работы на складах, строительных площадках и прочего http://www.rutelfer.ru , которое будет экономить человеческие ресурсы и обеспечит безопасность выполнения сложных работ.

Роль электричества в жизни человека
Электричество играет огромную роль, как в жизни каждого отдельно взятого индивидуума, так и человечества в целом. Ценность электроэнергии сложно недооценивать, ведь ежечасно и ежеминутно мы купаемся в благах цивилизации, доступных нам благодаря открытию электроэнергии.

Производства, современная бизнес-индустрия, освещение улиц и в домах, работа медицинского и бытового оборудования – все это зависит от наличия электричества.

Даже привычный для нас автотранспорт с каждым десятилетием становится все более электрическим, как качественная альтернатива загрязняющим воздух машинам.

Феномен
Хоть человек раскрыл много тайн природы – он сам остается её главной загадкой. Мир неоднократно слышал о людях, на которых не действует травматичность электричества. Например, не раз показывали передачи на телевидении про пуэрториканца Хосе Айяла, который не только не боится электрического тока, а и способен пальцем бумагу поджечь.

Китаец Ма Сянган – это ещё один человек-феномен, его не бьет током, когда он трогает оголенные провода. Этот мужчина может зажигать лампы своим прикосновением.

Что такое электрический ток знает каждый старшеклассник. Более того, современную жизнь просто невозможно представить без использования электрической энергии. Электрический ток дарит нам и свет (электрические лампы), и тепло (электронагревательные приборы). В своей жизни мы используем самые разные электротехнические устройства, которые делают ее комфортнее (телевизор, радиоприёмник, телефон, стиральная машина, пылесос и так далее). Промышленность просто перестала бы существовать, если бы не было электричества. Однако, при всей той пользе, которую несет в себе использование электрического тока, он вместе с тем содержит в себе и опасность. Давайте попробуем разобраться, что нужно учитывать, чтобы это использование было безопасным.

Сначала следует отметить, что электрический ток может оказать на человеческий организм негативное воздействие:

    Механическое: электрический ток приводит к сильному и резкому сокращению мышц вплоть до их разрыва.

    Термическое: температурный нагрев тканей организма (ожог) вызывает функциональное расстройство органов.

    Электролитическое: физико-химические процессы электролиза, происходящие под действием электрического тока в живых тканях, приводят к нарушению баланса.

    Световое: вспышки света и ультрафиолетовое излучение, созданное электрическим током приводят к негативному воздействию на глаза.

    Биологическое: действие электрического тока может привести к раздражению и перевозбуждению нервной системы человека.

Электрический ток в проводнике описывается законом Ома для участка цепи:

где I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах (А), U – электрическое напряжение на концах проводника, измеряемое в вольтах (В), R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах (Ом).

Действие электрического тока на организм человека в первую очередь определяется силой тока. Переменный электрический ток частоты 50 Гц, используемый для работы бытовой техники, является смертельно опасным, если сила тока равна или больше, чем 0,1А. К потере сознания приводят токи силой 0,05–0,1 А. Токи силой менее 0,05 А считаются сравнительно неопасными и приводят лишь покалыванию и к неприятным ощущениям в организме. Однако, даже при небольших токах силой 0,005–0,02 А мышцы теряют способность самопроизвольно сокращаться, и человек может оказаться долгое время под воздействием электрического тока, что не безопасно.

Согласно закону Ома сила тока обратно пропорциональна электрическому сопротивлению, которое может быть различным. Если кожа человека сухая и огрубевшая сопротивление равно примерно 100000–200000 Ом. Если кожа влажная и тонкая, то – 30000–50000 Ом. Самая неблагоприятная ситуация будет, если человек стоит на хорошо проводящей поверхности, в этом случае сопротивление уменьшается до 10000–20000 Ом. В условиях повышенной влажности сопротивление может быть очень небольшим: 1000–2000 Ом.

Таким образом, если человеческий организм оказался под воздействием бытового напряжения 220 В, то в самом неблагоприятном случае при сопротивлении в 1000 Ом, согласно закону Ома, сила тока будет 0,22 А. Такая сила тока может привести к параличу дыхания. В самом лучшем случае при сопротивлении в 200000 Ом сила тока будет 0,0011 А. Действие такого тока приведет лишь к неприятным ощущениям.

Поэтому никогда не нужно касаться оголенных проводов или неисправных электроприборов, если нет абсолютной уверенности в том, что они не находятся под напряжением. Особенно опасно прикосновение двумя руками, так как в этом случае электрический ток пройдет через область сердца.

По предложенному методу мы предлагаем вам решить задачу:

Определите, силу тока через резиновые перчатки толщиной 1мм, если площадь соприкосновения с электрическим проводом, находящимся под напряжением 220В, равна 1мм 2 .Удельное сопротивление резины 10 13 Омм.