Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Инкубатор использование теплового действия электрического тока

доклад на тему:»внедрение термического действия электронного тока в устройстве теплиц и

«внедрение термического деяния электрического тока в устройстве теплиц и инкубаторов»

  • Павел
  • Физика 2019-09-24 00:26:59 56 1

Внедрение термического деяния электронного тока в устройстве теплиц и инкубаторов.

Современный мир уже невообразимо представить без электричества. Электронный ток употребляется человеком везде. Бытовые электроприборы прочно заняли свое место в жилье человека, в индустрии, на транспорте и различных учреждениях тоже нельзя обойтись без использования электричества.

Но сельские обитатели, необыкновенно старого возраста по-прежнему продолжают относиться осторожно к использованию электронного тока.

Цель доклада: Показать, как можно использовать электронный ток для нужд сельского хозяйства.

АнАлиз и обобщение источников литературы

ВысТупление с докладом перед аудиторией.

Термическое деянье электронного тока. Закон Джоуля-Ленца.

При прохождении электронного тока по проводнику в результате столкновений свободных электронов с его атомами и ионами проводник греется.

Количество тепла, выделяемого в проводнике при прохождении электронного тока, определяется законом Джоуля Ленца. Его определяют следующим образом. Количество выделенного тепла Q равно творенью квадрата силы тока I2, сопротивления проводника R и медли t прохождения тока через проводник:

Количество тепла, выделяющегося в проводе, пропорционально объему провода и приращению температуры, а скорость отдачи тепла в окружающее место пропорциональна разности температур провода и окружающей среды.

В 1-ое время после включения цепи разность температур провода и окружающей среды малюсенька. Только маленькая часть тепла, выделяемого током, рассеивается в окружающую среду, а великая часть тепла остается в проводе и идет на его нагревание. Этим разъясняется прыткий рост температуры провода в исходной стадии нагрева.

По мере роста температуры провода вырастает разность температур провода и окружающей среды, возрастает количество тепла, отдаваемое проводом. В связи с этим рост температуры провода все более замедляется. Наконец, при некой температуре устанавливается термическое равновесие: за однообразное время количество теплоты выделяющегося в проводе становится равным количеству теплоты выделяющемуся во наружную среду.

При последующем прохождении неизменяющегося тока температура провода не меняется и величается установившейся температурой.

В зависимости от вида овощей лучшая температура в теплице должна сочинять днем 16-25С, а ночью на 4-8С меньше, чем деньком. Высочайшая температура по ночам и в облачные деньки провоцирует очень прыткий рост зеленоватой массы растения, что приводит к понижению урожайности и свойства плодов.

Читайте так же:
Как соединить перебитые провода теплого пола

Наиболее ординарными в использовании являются переносные тепловентиляторы (обогреватели). Некие типы электронных нагревателей для теплиц могут работать в режиме циркуляции: нагнетать воздух, не грея его. Эта функция полезна для улучшения микроклимата теплицы в горячую погоду. Тепловентиляторы рекомендуется устанавливать под стеллажами с высаженными растениями.

Вторым из имеющихся методов подогрева теплиц, — кабельный подогрев грунта теплиц. Для обогрева грунта теплиц употребляется кабель с изоляцией из полипропилена, бронёй в виде оплётки из железных покрытых цинком проволок и оболочкой из изолирующего материала, поперечник внешний 6 мм, радиус извива 35 мм.

ДлЯ обеспечения хорошей температуры Схемапочвы требуется мощность 75-100 Вт/м2. Мощность нагревательного кабеля либо ленты не должна превышать 20 Вт/м. Для регулирования температуры необходимо использовать терморегуляторы, так как лучшая температура почвы для растений изменяется от 15 до 250С, а для торфяных горшочков и грядок с рассадой — 300С.

Для теплиц подойдет и водяное отопление, работающее от электричества. Водяное отопление, пожалуй, более прибыльно для обогрева теплиц. В бойлере греется вода, а затем циркуляционным насосом перекачивается в пластмассовые трубы. Трубы водяного отопления можно проложить меж растениями или вдоль наружных стенок теплицы.

Билет № 17. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Использование теплового действия тока в технике

Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.

Измеряется работа в джоулях (Дж) или в ваттах в секунду (Вт·с).

Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока.

Измеряется мощность в ваттах (Вт).

Закон Джоуля-Ленца: количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

Использование теплового действия тока в технике:

Основная часть современной лампы накаливания — спираль из тонкой вольфрамовой проволоки. Вольфрам — тугоплавкий металл, его температура плавления 3 387 °C. В лампе накаливания вольфрамовая спираль нагревается до 3 000°C, при такой температуре она достигает белого каления и светится ярким светом. Спираль помещают в стеклянную колбу, из которой выкачивают насосом воздух, чтобы спираль не перегорала. Но в вакууме вольфрам быстро испаряется, спираль становится тоньше и тоже сравнительно быстро перегорает. Чтобы предотвратить быстрое испарение вольфрама, современные лампы наполняют азотом, иногда инертными газами — криптоном или аргоном. Молекулы газа препятствуют выходу частиц вольфрама из нити, т. е. препятствуют разрушению накаленной нити.

Читайте так же:
Термометр тепловое действие тока

Тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и установках. В домашних условиях широко применяют электрические плитки, утюги, чайники, кипятильники. В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки. В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, кормозапарники, инкубаторы, сушат зерно, приготовляют силос.

Основная часть всякого нагревательного электрического прибора — нагревательный элемент. Нагревательный элемент представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, способный, кроме того, выдерживать, не разрушаясь, нагревание до высокой температуры. Чаще всего для изготовления нагревательного элемента применяют сплав никеля, железа, хрома и марганца, известный под названием «нихром».

В нагревательном элементе проводник в виде проволоки или ленты наматывается на пластинку из жароустойчивого материала: слюды, керамики. Так, например, нагревательным элементом в электрическом утюге служит нихромовая лента, от которой нагревается нижняя часть утюга.

Билет № 18. Электрическое поле. Действия электрического поля на электрические заряды. Конденсатор. Энергия электрического поля конденсатора

Электрическое поле— это особая форма материи, существующая независимо от наших представлений о нем.

Главное свойство электрического поля — действие его на электрические заряды с некоторой силой.

Электрическое поле неподвижных зарядов называют электростатическим. Оно не меняется со временем. Электростатическое поле создается только электрическими зарядами. Оно существует в пространстве, окружающем эти заряды, и неразрывно с ними связано.

Конденсатор представляет собой два проводника, разделенные слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников.

Проводники в этом случае называются обкладками конденсатора.

Энергия конденсатора пропорциональна его электроемкости и квадрату напряжения между пластинами. Вся эта энергия сосредоточена в электрическом поле. Плотность энергии поля пропорциональна квадрату напряженности поля.

Инкубатор использование теплового действия электрического тока

Электрический ток , проходя через любой проводник, сообщает ему некоторое количество энергии. В результате этого проводник нагревается. Передача энергии происходит на молекулярном уровне, т. е., электроны взаимодействуют с атомами или ионами проводника и отдают часть своей энергии.

В результате этого, ионы и атомы проводника начинают двигаться быстрей, соответственно можно сказать, что внутренняя энергия увеличивается и переходит в тепловую энергию.

Читайте так же:
Количество теплоты при возрастании тока

Данное явление подтверждается различными опытами, которые говорят о том, что вся работа, которую совершает ток, переходит во внутреннюю энергию проводника, она в свою очередь увеличивается. После этого уже проводник начинает отдавать её окружающим телам в виде тепла. Здесь уже в дело вступает процесс теплопередачи, но сам проводник нагревается.

Этот процесс рассчитывается по формуле: А=U·I·t

А – это работа тока, которую он совершает, протекая через проводник. Можно также высчитать количество теплоты, выделяемое при этом, ведь это значение равно работе тока. Правда, это касается, лишь неподвижных металлических проводников, однако, такие проводники встречаются чаще всего. Таким образом, количество теплоты, также будет высчитываться по той же форме: Q=U·I·t.

История открытия явления

В своё время свойства проводника, через который протекает электрический тока, изучали многие учёные. Особенно среди них были заметны англичанин Джеймс Джоуль и русский учёный Эмилий Христианович Ленц. Каждый из них проводил свои собственные опыты, а вывод они смогли сделать независимо друг от друга.

На основе своих исследований, они смогли вывести закон, который позволяет дать количественную оценку выделяемого тепла в результате воздействия электрического тока на проводник. Данный закон получил название «Закон Джоуля-Ленца». Джеймс Джоуль установил его в 1842 году, а примерно через год Эмиль Ленц пришёл к тому же выводу, при этом их исследования и проводимые опыты никак не были связаны друг с другом.

Применение свойств теплового действия тока

Исследования теплового воздействия тока и открытия закона Джоуля-Ленца позволили сделать вывод, подтолкнувший развитие электротехники и расширить возможности применения электричества. Простейшим примером применения данных свойства является простая лампочка накаливания.

Устройство её заключается в том, что в ней применяется обычная нить накаливания, сделанная из вольфрамовой проволоки. Этот металл был выбран не случайно: тугоплавкий, он имеет довольно высокое удельное сопротивление. Электрический ток проходит через эту проволоку и нагревает её, т. е. передаёт ей свою энергию.

Энергия проводника начинает переходить в тепловую энергию, а спираль разогревается до такой температуры, что начинает светиться. Главным недостатком такой конструкции, конечно, является то, что происходят большие потери энергии, ведь только небольшая часть энергии преобразуется в свет, а остальная уходит в тепло.

Читайте так же:
Единица измерения количества теплоты выделяемого проводником с током

Для этого вводится такое понятие в техники, как КПД, показывающее эффективность работы и преобразования электрической энергии. Такие понятия как КПД и тепловое воздействие тока применяются повсеместно, так как существует огромное количество приборов основанных подобном принципе. Это в первую очередь касается нагревательных приборов: кипятильников, обогревателей, электроплит и т. д.

Как правило, в конструкциях перечисленных приборах присутствует некая металлическая спираль, которая и производит нагревание. В приборах для нагревания воды она изолирована, в них устанавливается баланс между потребляемой из сети энергией (в виде электрического тока) и тепловым обменом с окружающей средой.

В связи с этим, перед учёными стоит нелёгкая задача по снижению потерь энергии, главной целью является поиск наиболее оптимальной и эффективной схемы. В данном случае тепловое воздействие тока является даже нежелательным, так как именно оно и ведёт к потерям энергии. Самым простым вариантом является повышение напряжения при передаче энергии. В результате снижается сила тока, но это приводит к снижению безопасности линий электропередач.

Другое направление исследований – это выбор проводов, ведь от свойств проводника зависят и тепловые потери и прочие показатели. С другой стороны, различные нагревательные приборы требуют большого выделения энергии на определённом участке. Для этих целей изготавливают спирали из специальных сплавов.

Для повышения защиты и безопасности электрических цепей применяются специальные предохранители. В случае чрезмерного повышения тока сечение проводника в предохранителе не выдерживает, и он плавится, размыкая цепь, защищая, таким образом, её от токовых перегрузок.

Действие электрического тока в экспериментах

I. Эксперимент: «Электрический звонок»

(Физика.8 кл.:учебник/ А.В.Перышкин. – М.: Дрофа, 2014. §59)

Цель:познакомиться с действием электромагнита на примере работы электрического звонка.

Оборудование: комплект деталей и узлов для сборки электрического звонка, источник питания, ключ, соединительные провода.

Ход эксперимента:

  1. Собираем электромагнит из катушки, сердечника, железной скобки, гаек и болтов.
  2. Звонок собираем из угольников и колокольчика.
  3. Соединяем якорь с пружиной.
  4. Все детали нужно установить на специальной панели.
  5. Подключаем установку к источнику питания, рассчитанную на 42В.
  6. При замыкании цепи якорь притягивается к электромагниту и молоточек ударяет по звонковой чаше, раздается соответствующий звук.

Вывод: продемонстрировали использование магнитного действия тока, используя комплект деталей и узлов для сборки электрического звонка.

Читайте так же:
Тепловое действие электрического тока используется в тест по физике

Применение: электромагниты находят широкое применение в технике:

  • На заводах эл. магниты используют для переноски изделий из стали или чугуна, а также стальных и чугунных стружек, слитков.
  • Магнитные сепараторы (зерна). Зерно перемешивают с железными опилками, они прилипают к сорнякам, а к гладким зёрнам не прилипают. Зерно высыпают на вращающийся барабан с электромагнитом, к нему притягиваются сорняки.
  • Электромагнитное реле. Если необходимо включить цепь с током 1000 А, то применяют реле. Электромагнитное реле приводят в действие малой силой тока, поэтому оператор оказывается защищённым от контакта с цепью большого тока.

II. Эксперимент: «Лампа из нихромовой проволоки»

(Физика.8 кл.:учебник/ А.В.Перышкин. – М.: Дрофа, 2014. §35)

Цель:познакомиться с тепловым действием тока.

Оборудование: источник питания, ключ, соединительные провода, реостат, нихромовая проволока на подставке.

Ход эксперимента:

  1. Собираем электрическую цепь, состоящую из реостата, нихромовой проволоки на подставке, ключа, источника тока и соединительных проводов.
  2. Замыкаем цепь.
  3. Наблюдаем нагревание проволоки.
  4. Если двигать ползунок реостата в сторону уменьшения витков реостата, проволока раскаляется и начинает светиться.

Вывод: продемонстрировали тепловое действие тока на примере свечения нихромового провода.

Применение: тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и электроустановках:

  • в домашних условиях широко применяются электроплиты, утюги, чайники, плавкие предохранители;
  • в промышленности и сельском хозяйстве применяется электросварка, выплавка специальных сортов стали, инкубаторы, теплицы.

III. Эксперимент: «Батарейка»

(Физика.8 кл.:учебник/ А.В.Перышкин. – М.: Дрофа, 2014. §32)

Цель:изготовить источник питания – батарейку из доступных материалов, используя химическое действие тока.

Оборудование: ксероксная бумага, фольга, 10-ти копеечные монеты, стакан с насыщенным раствором соли в воде, мультиметр, соединительные провода.

Ход эксперимента:

  1. Заранее изготавливаем окружности одного диаметра из бумаги и фольги.
  2. На кружок из фольги помещаем кружок из пропитанной соляным раствором бумаги, следом накладываем монету достоинством 10 копеек.
  3. Повторяем накладывать фольгу, бумагу и монеты 8-10 раз.
  4. Измеряем напряжение полученной батарейки с помощью мультиметра.

Вывод: из подручных материалов получаем маломощную батарейку.

Применение: батарейки – самые распространенные в мире источники энергии постоянного тока, они удобны в использовании и безопасны.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector