Меню

Технология. 5 класс. Авторский коллектив: Е. С. Глозман, Е. Н. Кулакова, Ю. Л. Хотунцев, О. А. Кожина, И. В. Воронин, В. В. Воронина, А. Е. Глозман

Глава 10. Электротехнические работы. Введение в робототехнику
§ 41. Источники и потребители электрической энергии. Понятие об электрическом токе

Жизнь современного человека невозможно представить себе без использования электричества. Как изменится наша жизнь, если вдруг электричество исчезнет? Мы не сможем освещать дома и улицы привычными лампами, должны будем отказаться от использования метро, трамваев и троллейбусов, вынуждены будем забыть про компьютеры, телефоны, телевизоры и многое другое. В наши дни электрическая энергия — это самый надёжный и удобный помощник человека в быту и на производстве. Как получить электрическую энергию? Как она работает на благо человека? На эти и многие другие вопросы вы ответите при изучении этой главы.

Использование электрической энергии в наше время стало постоянным и привычным. Удобство и эффективность применения электроэнергии объясняется следующими причинами:

— получение электрической энергии из других видов энергии осуществляется с помощью несложных устройств;

— передача электрической энергии на большие расстояния может осуществляться быстро и экономично;

— электрическая энергия легко преобразуется в другие, нужные человеку, виды энергии (световую, тепловую, механическую, химическую).

Электрическая энергия не существует в природе в готовом для использования виде. Её необходимо получать из других видов энергии. Устройства, служащие для получения электрической энергии, называются источниками электрической энергии или источниками тока.

Основная часть электрической энергии вырабатывается на электростанциях, на которых для производства электроэнергии используют различные виды энергоресурсов. Традиционными и самыми распространёнными являются гидроэлектростанции (ГЭС) (рис. 10.1), использующие энергию движущейся воды, тепловые электростанции (ТЭС) (рис. 10.2), использующие энергию топлива (например, угля, газа, дизельного топлива), атомные электростанции (АЭС) (рис. 10.3), использующие энергию атомных реакций.

Puc. 10.1. Красноярская ГЭС

Рис. 10.2. Сочинская ТЭС

Рис. 10.3. Смоленская АЭС

У всех этих электростанций есть серьёзный недостаток: они оказывают негативное влияние на окружающую среду. В последнее время появились новые способы получения электроэнергии, которые хотя ещё и не имеют широкого распространения, но представляют интерес из-за того, что не наносят вред окружающей среде. Эти источники используют энергию солнца, ветра, приливов, геотермальных источников и т. д. Их называют альтернативными (рис. 10.4, 10.5).

Рис. 10.4. Солнечный коллектор

Рис. 10.5. Ветроэнергетическая установка

На большинстве электростанций в качестве источника электрической энергии применяют электрогенераторы — устройства для преобразования механической энергии в электрическую.

Кроме того, к источникам электрической энергии относятся гальванические элементы (батарейки) и аккумуляторы (рис. 10.6, 10.7).

Рис. 10.6. Гальванический элемент

Рис. 10. 7. Аккумуляторная батарея

У каждого такого источника энергии есть две выходные клеммы (зажимы). Одна из них обозначена знаком «+» и называется положительной, а другая — знаком «—» и называется отрицательной. Источник тока характеризуется специальной величиной — электрическим напряжением, которое существует между его клеммами и измеряется в вольтах.

Устройства, в которых электрическая энергия преобразуется в необходимые человеку свет, звук, тепло, механическое движение, называются потребителями. Потребители электроэнергии есть и в промышленности (рис 10.8), и на транспорте (рис. 10.9), и в быту (рис. 10.10).

Рис. 10.8. Металлорежущие станки:
а — токарный по металлу; б — сверлильный; в — фрезерный

Рис. 10.9. Современный электротранспорт:
а — электропоезд «Сапсан»; б — трёхколёсный электромобиль; в — электропоезд метро

Puc. 10.10. Бытовые электроприборы

Электрическая энергия от источников к потребителю передаётся с помощью электрического тока. Для прохождения электрического тока подходят не все материалы. Материалы, хорошо проводящие электрический ток, называются проводниками. Проводниками являются металлы: медь, серебро, алюминий и т. д. Человеческое тело — хороший проводник электрического тока. Материалы, не проводящие электрический ток, называются изоляторами или диэлектриками. К изоляторам относятся резина, пластмасса, сухая древесина. Изоляторы используются для защиты от действия электрического тока.

Вопросы и задания:

1. Назовите основные преимущества применения электрической энергии, которыми объясняется её широкое использование.

2. Почему разрабатываются и внедряются альтернативные источники энергии? Какие альтернативные источники вам известны?

3. В чём отличие проводников от изоляторов (диэлектриков)?

Задание

Найдите в Интернете примеры альтернативных источников энергии. Подумайте, как можно их использовать в жизни вашей семьи.