Источники тока
Электрическую энергию можно получить несколькими способами. Например, смартфон получает энергию от аккумулятора, а карманный фонарик – от батарейки.
Устройство, которое снабжает нашу технику электричеством, называется источником тока. Электрический заряд внутри источника тока создаёт особую силу, которая называется электрической силой. Электрическая сила заставляет электроны двигаться в одном направлении, и возникает электрический ток.
У источника тока два полюса: положительный и отрицательный. Они обозначены знаками «+» и «–». На отрицательном полюсе источника тока электронов больше, чем на положительном. Если соединить полюса при помощи проволоки, то «лишние» электроны с отрицательного полюса начнут двигаться по ней к положительному полюсу. В проволоке возникает электрический ток.
Электроэнергию мы получаем и от настенной розетки. В розетку можно включить чайник или утюг. Электричество в неё попадает с электростанции или электрического генератора. Генератор и электростанция – это очень большие источники тока, которые сами производят электрическую энергию. При помощи розетки можно зарядить небольшие источники тока, например, аккумулятор телефона.
Батарейки похожи на бочку, только наполнены они не водой, а электрической энергией. Когда электрическая энергия в батарейке заканчивается, её нужно заменить на новую. При замене батареек всегда внимательно следи за знаками «+» и «–» на батарейке и на приборе. Плоский конец батарейки – это отрицательный полюс, и он всегда соединяется с пружинкой в гнезде для батареек.
Запомни! Положительный и отрицательный полюса батарейки нельзя соединять между собой напрямую! Во-первых, батарейка быстро разрядится. Во-вторых, при этом она будет сильно нагреваться, что может привести к пожару!
Электрическая цепь
Как же электричество попадает к нашим приборам?
Чтобы зажечь лампочку или завести мотор, нужно направить через них электрический ток. Мы уже знаем, что электрический ток возникает под действием электрической силы источника тока. Значит, прибор нужно сначала соединить с источником, но как это сделать?
Для этого мы используем провода. Провод сделан из металлической проволоки, покрытой резиновой или пластиковой оболочкой. Оболочка предохраняет нас от удара током при прикосновении к проводам.
Чтобы мы могли включать и выключать прибор, например, лампу, между источником тока и прибором помещают выключатель. С его помощью можно прервать или восстановить соединение между источником тока и лампой.
Соединённые между собой проводами источник тока и прибор вместе образуют электрическую цепь. Электроны «пробегают» по всем её элементам и возвращаются обратно в источник тока. Можно сказать, что они бегают в цепи по кругу. Такой круг электроны совершают во всех электроприборах.
Подумай
- В каких приборах у тебя дома есть источник тока? Как работают те приборы, в которых источника тока нет?
Дополнительно. Электрическая сила источника тока
Электрическая сила источника тока, которая исходит от его отрицательного полюса, отталкивает электроны в металлической проволоке. Электрическая сила, исходящая от положительного полюса источника тока, притягивает эти электроны к себе. В результате электроны в проводе начинают двигаться. Они начинают путь от отрицательного полюса источника тока, проходят через выключатель и лампочку и возвращаются на положительный полюс источника.
Источник тока не производит новых электронов. Поэтому вернувшиеся электроны отправляются из него на новый круг. Поэтому очень важно, чтобы электрическая цепь была замкнута. В ней не должно быть никаких разрывов.
Исследуй (1)
Составь электрическую цепь, которая состоит из источника тока (батарейки), проводов, электрической лампочки и выключателя.
Тебе понадобятся: батарейка, лампочка, выключатель, три провода
- Возьми провод и соедини одну из клемм батарейки с одной из клемм лампочки.
- При помощи второго провода соедини вторую клемму батарейки с одной из клемм выключателя.
- Убедись, что выключатель находится в верхнем положении, то есть электрическая цепь не замкнута.
- При помощи третьего провода соедини оставшиеся клеммы выключателя и лампочки.
- Проверь, горит ли лампочка. Замкни выключатель. Если лампочка горит, то электрическая цепь собрана правильно.
- Если лампочка не горит, сравни свою электрическую цепь с цепью на рисунке. Если все провода расположены правильно, проверь их соединения. Для этого попробуй подвигать провод и покрепче закрутить гайки. Если лампочка по-прежнему не горит, проверь, не повреждена ли металлическая нить внутри лампы.
- Если электрическая цепь работает, то выключи лампу и поменяй полюса источника тока местами. Провод, который был соединён с отрицательным полюсом источника, соедини с положительным полюсом. Провод, который был соединён с положительным полюсом источника, соедини с отрицательным полюсом. Замкни выключатель. Что произойдёт? Горит ли лампочка по-прежнему или что-то изменилось?
Подумай
- Что нужно, чтобы составить электрическую цепь и заставить гореть лампочку?
- Опиши, для чего были нужны требовавшиеся для выполнения опыта предметы.
Исследуй (2)
Составь электрическую цепь, которая состоит из картофеля, проводов и небольшой светодиодной (LED) лампы.
Tебе понадобятся: картофель (чем больше клубней ты возьмёшь, тем мощнее будет источник тока), маленькая светодиодная лампа, провода, медные монеты, шурупы с покрытием из цинка
- Воткни в картофелину монету и шуруп. Убедись, что они почти полностью находятся внутри клубня.
- Присоедини один провод к монете, а другой провод – к шурупу.
- Если ты взял несколько клубней, соедини провода с шурупами и монетами в других клубнях. При этом провод должен всегда соединять монету в одной картофелине с шурупом в другой картофелине. Это очень важно!
- Свободные концы проводов соедини с клеммами лампы.
- Если ты всё сделал правильно, лампа должна загореться.
Я знаю, что...
- Источник тока – это устройство, электрическая сила которого заставляет электроны в проводе двигаться в одном направлении.
- У источника тока два полюса: положительный («+») и отрицательный («–»).
- Электроны всегда движутся от отрицательного полюса источника тока к положительному.
- Электрическая цепь – это набор электрических приборов, соединённых проводами между собой и с источником тока.
- Провод – это металлическая проволока, покрытая резиновой или пластиковой оболочкой.
