§ 39. Безпека людини під час роботи з електричними приладами і пристроями
Вудь-яке електричне коло розраховують на певну силу струму. Якщо з якоїсь причини сила струму в колі перевищить допустиму, то проводи можуть перегрітися, а їхня ізоляція - спалахнути. Причиною значного збільшення сили струму в колі може бути одночасне вмикання багатьох потужних споживачів струму (наприклад, електроплитки, електропраски, пральної машини, водонагрівника) або коротке замикання.
Дослід. Складемо електричне коло з джерела струму, електричної лампи, ключа. Один з проводів цього кола складається з тоненьких провідників. Замкнемо ключ - лампа світитиметься. Тепер до затискачів лампи приєднаємо провід і знову замкнемо коло. Лампа погасне, а тоненькі провідники розжаряться і світитимуться (мал. 211) доти, доки ми не розімкнемо коло або вони не перегорять зі спалахом.
Коротким, замиканням називають з’єднання кінців ділянки кола провідником, опір якого дуже малий порівняно з опором ділянки кола.
Коротке замикання може виникнути, наприклад, під час ремонту проводки під струмом (мал. 212) або в разі випадкового зіткнення оголених проводів.
Опір кола під час короткого замикання незначний, тому в колі різко збільшується сила струму, від чого проводи можуть спалахнути. Для уникнення цього в електромережу обов’язково вмикають запобіжники.
Яке призначення і яка будова запобіжників? Призначення запобіжників - відразу вимкнути лінію, якщо сила струму раптом стане більшою за допустиму норму.
Головною частиною запобіжника (мал. 213) є дротина C з легкоплавкого металу (наприклад, зі свинцю), розміщена усередині порцелянової (фарфорової) пробки П. Пробка має гвинтову нарізку H і центральний контакт K. Нарізку з’єднано з центральним контактом свинцевою дротиною. Пробку вкручують у патрон, який міститься всередині порцелянової коробки.
Отже, свинцева дротина є частиною загального кола. Товщина свинцевих дротин розрахована так, що вони витримують певну силу струму, наприклад 4, 6, 10, 16, 25, 32 А. Якщо сила струму в колі перевищить допустиме значення, то свинцева дротина розплавиться і коло розімкнеться.
Запобіжники з провідником, що плавиться, називають плавкими запобіжниками .
У різних приладах застосовують різноманітні запобіжники (мал. 214). На малюнку 215 показано запобіжник, дія якого ґрунтується не на плавленні, а на тепловому розширенні тіл під час нагрівання.
Якщо вам доведеться разом з дорослими замінювати запобіжники, то обов’язково розкажіть їм, як потрібно дотримуватися правил безпеки життєдіяльності.
Перед тим як замінити перегорілі при короткому затіканні запобіжники, потрібно передусім виявити й усунути це замикання. Для цього необхідно:
1) вимкнути всі споживачі струму, які є у квартирі або будинку;
2) вставити в гніздо одного із запобіжників лампу розжарювання, що відповідає тій напрузі, яка є в мережі, а в гніздо другого запобіжника - пробку;
3) якщо замикання трапилося не в споживачах, а в підвідних проводах квартири, то лампа яскраво світитиметься;
4) якщо замикання в підвідних проводах не виявлено (спіраль лапши розжарена слабо), то потрібно по черзі втікати всі споживачі струму;
5) якщо замикання немає у жодному зі споживачів, то це означає, що у вашій квартирі мережа перевантажена. Потрібно вимкнути зайві споживачі електроструму.
Під час роботи з електроприладами необхідно суворо й неухильно дотримуватися застережних заходів. Якщо цим нехтувати, то вашому життю загрожуватиме смертельна небезпека внаслідок можливої електротрав-ми. Електротравма — ураження людини електричним струмом. Вона виникає під час контакту тіла людини з електричним кабелем, приладом чи устаткуванням, що перебувають під напругою за умови їх несправності або порушень правил безпеки під час їх ремонту та експлуатації.
При ураженні електричним струмом має значення його сила, напруга, частота, а також багато інших чинників: місце ураження, час впливу струму на організм, стан навколишнього середовища, особливості організму, шкіри й одягу постраждалого. Тіло людини - провідник. При контакті частин тіла з оголеними проводами або з устаткуванням, що перебувають під напругою, через тіло проходить струм, дія якого може бути небезпечною. Наскільки - залежить від значення сили струму.
Струм силою 0,6-1,5 мА уже відчувається людиною у вигляді пощипування шкіри чи сильніших больових відчуттів.
Струм силою 5—25 мА може спричиняти мимовільні непереборні судоми (скорочення м’язів), через що вражена людина не може самостійно від’єднатися від джерела небезпеки. Оскільки м’язи-згиначі сильніші за м’язи-розгиначі, то при контакті з несправним електроприладом чи кабелем є ризик мимоволі обхопити небезпечну поверхню. Зрозуміло, що краще, якщо контакт з увімкненим електроприладом відбувся тильним боком долоні: ураження струмом все одно станеться, але, коли м’язи-згиначі скоротяться, рука відсахнеться від джерела небезпеки.
Струм у межах 50—350 мА викликає фібриляцію (безладні скорочення) серця, тобто розлад серцевої діяльності аж до його зупинки.
Ступінь травматизму залежить від місця ураження й від того, через які органи проходить струм. Є кілька напрямків проходження електричного струму через тіло людини по лінії: нога - нога; рука - рука; рука -нога. Найнебезпечніше, коли струм проходить через серце.
Ступінь ураження залежить і від часу дії струму на організм.
Суттєве значення при електротравматизмі має стан навколишнього середовища. Вологість, струмопровідна підлога - усе це збільшує дію струму на організм людини. Особливо небезпечно користуватися електроприладами в підсобних приміщеннях і надворі.
Наслідки електротравм залежать і від стану організму постраждалого. Сп’яніння, хворобливий стан людини, юний вік, психологічний стрес зменшують опір організму і збільшують ступінь ураження. Зрозуміло, що певний одяг, наприклад гумові рукавиці або гумове взуття, можуть захистити чи суттєво послабити вплив струму на організм людини.
Нормами встановлено значення найбільшої допустимої напруги торкання протягом досить тривалого часу її дії: для постійного струму - 8 В (струм протікання 1 мА); для змінного струму - 2 В (струм протікання 0,3 мА). Виходячи з того що значення електричного опору людського тіла може коливатися в межах від ста омів до кількох десятків кілоомів, безпечною вважають постійну напругу 25 В. У приміщеннях з підвищеною вологістю безпечною вважають напругу 15 В.
Навчальний фізичний кабінет у школі належить до приміщень з підвищеною небезпекою. Під час виконання лабораторних та інших робіт учні мають суворо дотримуватися правил електробезпеки, розміщених у кожному кабінеті фізики на спеціальному плакаті.
Усім, хто користується електричним обладнанням, обслуговує чи ремонтує його, завжди треба пам’ятати про таке:
1. Дуже небезпечно одночасно торкатися обома руками до двох оголених проводів.
2. Найнебезпечніше торкатися до оголеного проводу, стоячи на землі, на вологій або бетонній підлозі.
3. Небезпечно користуватися зіпсованими електричними приладами, їх повинні періодично перевіряти фахівці.
4. Не можна збирати, розбирати чи вішравляти будь-що в електроприладі, не від’єднавши його від джерела струму.
5. Не можна розбирати вимикачі, розетки та іншу арматуру електромережі, не викрутивши запобіжники.
На застережних знаках (мал. 216), зображено, чого категорично не можна робити. Обов’язково дотримуйтеся цих засторог!
Як надати першу допомогу ураженій електричним струмом людині? Запам’ятайте: під час ураження електрострумом важлива кожна хвилина, слід негайно розпочати рятувальні заходи, надати ураженому першу допомогу. Насамперед потрібно звільнити людину від контакту з проводом
під напругою, по якому проходить струм. Якщо це відбулося в приміщенні, де є вимикач або штепсель, потрібно вимкнути струм вимикачем або витягнути штепсельну вилку. Якщо випадок стався у приміщенні, де немає вимикача, потрібно викрутити запобіжники або вимкнути головний вимикач (рубильник), що є біля лічильника.
У разі, коли вимикачі розміщено дуже далеко, а людина перебуває під дією струму, то рятувальникові насамперед необхідно одягти гумове взуття або гумові рукавиці, скинути з потерпілого сухою дерев’яною (чи з іншого ізоляційного матеріалу) палицею провід або перерізати його ножем, перерубати сокирою, «перекусити» гострозубцями. Варто однак пам’ятати, що в усіх перелічених інструментах ручки мають бути виготовлені з ізоляційного матеріалу.
Звільнивши потерпілого від дії струму, треба покласти його на спину, звільнити груди від одягу, викликати лікаря або «швидку допомогу», а якщо це неможливо, то необхідно зробити йому штучне дихання.
ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО
1. Якщо вийняти з води увімкнений електричний кип'ятильник, то його спіраль може перегоріти. Відповідь поясніть.
2. Поясніть, чи можна замість запобіжника вставити товстий провід або пучок тонких мідних провідничків.
3. Поясніть, чи можна наливати воду в електрочайник, увімкнутий у мережу.
4. Чи можна знімати провід з потерпілого за допомогою мокрої палиці або металевого стержня?
5. Чому електромонтери працюють у гумових рукавицях і гумовому взутті?
ЗАДАЧІ ТА ВПРАВИ Розв’язуємо разом
1. Чому електроліти мають йонну провідність?
Відповідь: тому що носіями струму в електролітах є йони обох знаків; вільних електронів у електролітах немає.
2. Унаслідок проходження електричного струму крізь розчин мідного купоросу на катоді виділилося 52,8 г міді. Який заряд пройшов крізь електроліт, якщо електрохімічний еквівалент міді дорівнює 0,33 · IO-6 кг/Кл?
Рівень А
286. Чому опір електролітів зменшується з підвищенням температури?
287. Чому в електролітах у твердому стані немає вільних електронів?
288. Чому, перш ніж робити гальванічне покриття, вироби ретельно знежирюють і промивають?
289. Чому для гальванічного покриття виробу найчастіше застосовують нікель і хром?
290. Чому саме водні розчини солей, кислот і лугів є провідниками?
291. Коли в посудині з електролітом, де є носії струму обох знаків, струму немає?
292. Чому з підвищенням температури електроліту кількість йонів обох знаків збільшується?
293. Чому електроліт у розчині чи розплаві є електрично нейтральний, хоча він містить величезну кількість йонів обох знаків?
294. Чому під час проходження струму крізь електроліт на електродах виділяється чиста речовина, що входить до складу електроліту?
295. Чому під час проходження електричного струму крізь електроліти відбуваються переміщення і відкладання речовин на електродах?
296. Чому між вугільними електродами за невисокої напруги виникає газовий розряд - електрична дуга?
297. Чому для «запалювання» електричної дуги на її електроди подають високу напругу, а для підтримання струму в дузі така напруга не потрібна?
298. Чому електроскоп, розміщений недалеко від полум’я свічки, дуже швидко розряджається?
299. Коли виникає коронний розряд?
300. Чому особливо небезпечно доторкатися до проводів зі струмом мокрими руками?
ЗОЇ. Як утворюється блискавка між грозовою хмарою і поверхнею Землі?
302. Дощ застав вас у полі. Неподалік росте високе дерево з могутньою кроною. Чи варто бігти до нього, щоб сховатися від дощу?
303. Провідники, що з’єднують громовідвід (блискавковідвід) із заземленою пластиною, виявилися порваними. Чи зможе він захистити від блискавки?
Рівень Б
304. У розчині Арґентум (І) нітрату внаслідок проходження заряду 1 Кл на катоді виділяється 1,118 мг срібла. Визначте, яка маса срібла виділиться внаслідок проходження електричного заряду 500 Кл.
305. Під час електролізу розчину цинк сульфату виділилося 2,45 г цинку. Визначте електрохімічний еквівалент цього металу, якщо крізь електроліт протягом 60 хв проходив електричний струм 2 А.
306. Якою була сила струму під час електролізу розчину мідного купоросу, якщо за 50 хв на катоді виділилося 1,98 г міді?
307. Найбільшу кількість електрики, яку одержують під час розряджання акумулятора або гальванічного елемента, називають ємністю і вимірюють в ампер-годинах. Визначте, якої сили струм проходив крізь лужний акумулятор ємністю 42 А · год під час його заряджання протягом 2,8 год.
308. Унаслідок електролізу розчину хлоридної (соляної) кислоти HCl на катоді за деякий час виділилося 75 г водню. Скільки хлору виділилося за цей самий час на аноді? Електрохімічні еквіваленти водню і хлору відповідно дорівнюють 0,0104 і 0,367 мг/Кл.
309. Електролізом добуто 3,3 кг міді. Скільки срібла можна одержати, якщо пропустити крізь відповідний електроліт такий самий заряд?
310. Крізь розчин сірчаної кислоти пройшло 2 · IO6 Кл електрики, щоб виділеним під час електролізу воднем заповнити за нормальних умов повітряну кулю. Який вантаж зможе підняти ця куля? Електрохімічний еквівалент водню дорівнює 0,0104 мг/Кл.
ІСТОРИЧНА ДОВІДКА
Луїджі Гальвані (1737-1798) - італійський фізик і фізіолог.
Народився в Болоньї. У 1759 р. закінчив Болонський університет, де згодом став професором.
Свої перші електрофізіологічні досліди проводив, анатомічно вивчаючи рухи м’язів жаб. Після 11 років досліджень і експериментів зробив відкриття, як він вважав, «тваринної» електрики -на прикладі досліджуваних короткочасних імпульсів електричного струму в м’язових тканинах жаби. Результати своїх досліджень учений опублікував 1791 р. у «Трактаті про сили електрики при м’язовому русі». З'єднуючи металевим провідником м’язи і нерви препарованої жаби, Гальвані дослідив скорочення її м’язів.
Скорочення стають сильнішими і тривалішими, якщо провідник складається із двох різнорідних металів, наприклад заліза й міді або срібла. Гальвані зробив висновок, що скорочення м’язів жаби зумовлені виникненням у них електричного струму. Однак причину цього Гальвані помилково вбачав у наявності в кожній тварині так званої власної - «тваринної» електрики. Хибність цих поглядів незабаром довів А. Вольта.
Л. Гальвані ж був одним з основоположників вчення про електрику, досліди якого дали початок новому науковому напряму - електрофізіології.
Алессандро Вольта (1745-1827)- італійський фізик, винахідник гальванічного елемента. Народився в м. Комо, поблизу Мілана. Навчався у школі ордену єзуїтів. З раннього дитинства цікавився природничими науками, зокрема вивченням електричних явищ.
З 1779 р. був професором Павійського університету, а в 1815-1819 рр. - деканом філософського факультету Падуй-ського університету.
У 1769 р. А. Вольта опублікував працю про лейденську банку - найпростіший конденсатор, а в 1775 р. - про винайдений смоляний електрофор - прилад, що став прообразом електро-форної машини. У 1781 р. побудував чутливий електроскоп із соломинками і запровадив його у практику вимірювань.
А. Вольта повторив і розвинув досліди та спостереження Л. Гальвані з «Трактату про сили електрики при м’язовому русі». У результаті власних експериментів А. Вольта прийшов до висновку, що явища, які спостерігав Гальвані, пов’язані з наявністю кола з двох різнорідних металів і рідини. Тобто причиною скорочення м’язів препарованої жаби була не «тваринна» електрика, а контакт різнорідних металів. Щоб довести власну правоту, Вольта повністю виключив фізіологічні об’єкти, замінивши лапку жаби своїм електрометром. Так було вперше утворено замкнене коло електричного струму.
У галузі ж фізіології А. Вольта вперше довів, що нерви тварин і людини мають велику електричну збуджуваність.
Петро Леонідович Капиця (1894-1984)
Родина Капиців (по матері) походить з українських волинських дворян Стебниць-ких. Батько - генерал Леонід Капиця - також виходець із Волині
Відомий у світі фізик Петро Леонідович Капиця народився в Кронштадті у військово-морській фортеці, де служив його батько, генерал-лейтенант інженерного корпусу. Мати - Ольга Капиця (Стебницька) була відомим педагогом і збирачем фольклору.
Після закінчення гімназії у Кронштадті Петро Капиця вступив на факультет інжене-рів-електриків Петербурзького політехнічного інституту, який закінчив у 1918 р.
У 1921 р. П. Капиця за сприяння українського фізика А. Йоф-фе виїхав до Англії у Кавендішську лабораторію в Кембриджі, якою керував Е. Резерфорд. Досліджував відхилення а- і β-частинок у магнітному полі. Із часом П. Капиця зайнявся вивченням проблем фізики низьких температур. Важливим його винаходом було створення в 1934 р. ефективної установки для зрідження газів, у тому числі й гелію за температури 4,3 К.
За проведення циклу фундаментальних досліджень у Кембриджі Капиця у 1923 р. отримав премію імені Дж. Максвелла та ступінь доктора філософії, став заступником директора Кавен-дішської лабораторії з магнітних досліджень. У 1929 р. П. Капиця був обраний дійсним членом Лондонського королівського товариства. Академія наук CPCP присвоїла П. Капиці вчений ступінь доктора фізико-математичних наук і обрала його своїм членом-кореспондентом, а також консультантом Українського фізико-технічного інституту (УФТУ) у Харкові, де в 1933 р. спеціально для П. Капиці було урочисто відкрито нову лабораторію, і він став її першим директором, не полишаючи роботи в Кембриджі і проживання в Англії.
У 1934 р. П. Капиця приїхав у відпустку в CPCP1 а повернутися назад до Кембриджу йому вже не дозволили. У 1935 р. він став директором спеціально створеного Інституту фізичних проблем у Москві, дійсним членом Академії наук CPCR Він став засновником таких галузей досліджень, як фізика низьких температур та фізика сильних магнітних полів.
З 1935 р. П. Капиця - «невиїзний» науковець CPCR а за виступи проти створення атомної бомби в 1945 р. його було усунено з посади директора Інституту фізичних проблем, і протягом восьми років він перебував під домашнім арештом. Проте 1955 р. його знову було призначено директором Інституту фізичних проблем.
Лауреат Нобелівської премії з фізики (1978 р.) «за фундаментальні відкриття і винаходи в галузі фізики низьких температур». П. Капиця був членом 25 наукових товариств Швеції, Польщі, Голландії, Німеччини, США, Індії тощо.
Лев Давидович Ландау (1908-1968)
Народився у м. Баку (Азербайджан) у родині інженера-нафтовика. Його надзвичайна обдарованість проявилась уже в дитинстві. У 18 років він написав першу друковану статтю. Закінчивши фізико-математичний факультет Ленінградського університету, навчався в аспірантурі, працював науковим співробітником Ленінградського фізико-технічного інституту. У 1929 р. був направлений на стажування в Данію (Інститут Ніль-са Бора), а згодом в Англію і Швейцарію.
Повернувшись із Європи, у 1932 р. Л. Ландау очолив теоретичний відділ Українського фізико-технічного інституту в Харкові. Згодом працював в Інституті фізичних
проблем AH України, став академіком. У 1937 р., рятуючись від чекістських репресій («справа фізиків» у Харкові), він прийняв запрошення П. Капиці і став керівником теоретичного відділу Інституту фізичних проблем. Однак уже в 1938 р. його заарештували за антирадянську агітацію. У в’язниці провів 1 рік і був звільнений завдяки надзвичайним зусиллям Капиці, який узяв Ландау «на поруки».
Л. Ландау вважався легендарною фігурою в історії світової і радянської науки. Він зробив визначні наукові відкриття в галузі квантової механіки, фізики твердого тіла, магнетизму, фізики низьких температур, фізики космічних променів, гідродинаміки, квантової теорії поля, фізики атомного ядра і елементарних частинок, фізики плазми.
За визначні досягнення в теорії конденсованих середовищ, зокрема теорії рідкого гелію, у 1962 р. Ландау було присуджено Нобелівську премію з фізики.
Того самого року Л. Ландау, на жаль, потрапив у автокатастрофу. Отримав дуже серйозні травми і близько двох місяців був у комі. Фізики всього світу брали участь у порятунку Ландау. Життя вдалося врятувати, однак після травм Ландау перестав займатися науковою діяльністю.
ПЕРЕВІРТЕ СВОЇ ЗНАННЯ Контрольні запитання
1. Чому для створення електричного струму в провіднику має бути джерело струму?
2. Виконання водночас яких умов необхідне для існування струму в електричному колі?
3. Чому метали мають електронну провідність?
4. Як пояснити, що ми можемо точно знати, у якому провіднику проходить струм, хоча руху частинок у провіднику не бачимо?
5. Чому магнітна дія струму, на відміну від хімічної або теплової, є основною дією струму?
6. Чому амперметр роблять з дуже малим опором, а вольтметр - з дуже великим?
можна використати для розрахунку кількості теплоти, що виділяється у провіднику під час проходження в ньому струму?
8. Чому в двох провідниках з однакового матеріалу однакової довжини, але різного поперечного перерізу, які з’єднано послідовно, за той самий час виділяється різна кількість теплоти?
9. Які досліди доводять йонну теорію провідності розчинів і розплавів електролітів?
10. Дистильована вода не є провідником. Чому ж водопровідна, а також річкова і морська вода є гарним провідником?
11. Поясніть, у чому полягає відмінність між негативним іоном в електроліті й електроном.
12. Щоб газ став провідником, потрібен процес іонізації газу. Поясніть чому.
Що я знаю і вмію робити
Я знаю, які існують джерела струму.
1. Назвіть, які джерела струму зображено на малюнку 217.
Я вмію конструювати та виготовляти прості гальванічні елементи.
2. У лимон, солоний огірок або яблуко вставте мідну й сталеву пластини з відводами (мал. 218). Приєднайте відводи до гальванометра. Що він показуватиме? Чому?
Я вмію складати електричні кола та креслити їхні схеми.
3. Розкажіть, як працює кишеньковий ліхтарик (мал. 219). Назвіть його основні частини. Накресліть схему електричного кола.
4. На малюнку 220 зображено прилади. Які електричні кола можна скласти за допомогою цих приладів? Користуючись таблицею «Умовні позначення елементів електричних кіл» (див. с. 107-108), накресліть схеми цих кіл. Ви маєте джерело струму напругою 12 В і чотири електричні лампи, кожна розрахована на напругу 3,5 В. Як потрібно їх з'єднати, щоб вони працювали в нормальному режимі? Накресліть схему такого електричного кола.
Я вмію пояснювати фізичні явища.
5. Користуючись малюнком 221, поясніть явище, яке відбувається під час досліду.
6. Електричний вугор може паралізувати свою здобич. За рахунок чого і як він це робить (мал. 222)?
7. На малюнку 223 зображено ялинкову гірлянду, яка складається з багатьох маленьких ламп. Як пояснити те, що лампи світяться неоднаково? Як ці лампи з’єднані між собою?
Я вмію вимірювати фізичні величини за допомогою приладів.
8. Який прилад і шкали яких приладів зображено на малюнку 224? Як їх називають? Які фізичні величини можна ними вимірювати? Запишіть у зошит покази цих приладів.
Я вмію визначати силу струму в електричному колі.
9. Через першу електричну лампу проходить заряд 1350 Кл за кожні 15 хв, а через другу - ЗО Кл за 10 с. У якій електричній лампі сила струму більша? У скільки разів?
10. Визначте силу струму в колі, якщо 24 Кл електричного заряду проходять у ньому за 10 с? 1 хв?
11. Який струм у провіднику, якщо крізь його поперечний переріз за 2 хв проходить заряд ЗО Кл? Яка кількість електронів проходить при цьому крізь переріз провідника?
Я вмію обчислювати роботу та потужність електричного струму.
12. У нижній частині електропраски є написи (мал. 225). Що вони означають? Яка потужність електропраски? Яку роботу виконає електричний струм, що проходить по ЇЇ спіралі, за 10 хв?
13. Сила струму під час розряду блискавки дорівнює 100 кА, а напруга між хмарою та Землею - ЗО MB. Обчисліть потужність блискавки.
Я знаю, як виготовляють електричні лампи розжарювання.
14. Використовуючи малюнок 226, розкажіть про основні етапи виготовлення електричної лампи розжарювання.
15. Розгляньте всі наявні у вас електричні лампи і дайте відповідь на такі запитання: 1) чи різняться ці лампи своєю будовою; 2) на яку напругу вони розраховані. Користуючись малюнком 227. укажіть основні паоаметои електоичної лампи.
Я знаю, які електричні прилади використовують у побуті.
16. Назвіть, які електричні прилади зображено на малюнку 228 і для чого їх використовують.
Я вмію виготовляти прилади і пристрої.
17. Виготовте саморобний гальванічний елемент. Для цього використайте розчин оцту (2 столові ложки на склянку води), один електрод - мідний або вугільний, другий -цинковий або залізний. У наявності напруги можна переконатися, торкнувшись язиком електродів: відчуватиметься солонуватий присмак. Якщо у вас є вольтметр з межею вимірювання до 5 В, виміряйте напругу на полюсах виготовленого гальванічного елемента. Який електрод є анодом; катодом?
Я знаю, як побудована в будинку електромережа.
18. За малюнком 229 визначте запобіжники, які потрібні для споживачів електричного струму. Назвіть ці споживачі. Якого поперечного перерізу провідники використовують у мережі?
ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ
Варіант 1
1. Сила струму в колі електричної лампи дорівнює 0,3 А. Скільки електронів проходить крізь поперечний переріз спіралі за 5 хв?
А 56 · 1С2С Б 5,6 · 102С В 5600 Г 56
2. Як називають прилад, призначений для вимірювання напруги на ділянці кола?
А омметр Б ваттметр В вольтметр Г амперметр
3. Яка фізична величина завжди є однаковою для різних провідників у колі, з’єднаних послідовно?
А сила струму Б напруга В опір Г потужність
4. Сила струму в залізному провіднику завдовжки 150 см і площею поперечного перерізу 0,02 MMi дорівнює 250 мА. Яка напруга на кінцях провідника?
А 2 В Б 20 В В 0,2 В Г 200 В
5. Яка сила струму в нитці розжарювання катода телевізійної трубки (кінескопа), якщо її опір дорівнює 0,6 Ом, а до кінців прикладено напругу 0,3 В?
А 5 А Б 0,5 А В 0,2 А Г1,8А
6. На спеціальному верстаті дріт протягують так, що він стає вдвічі довший і тонший. Як змінюється його опір?
А збільшується в 4 рази Б збільшується у 2 рази
В зменшується у 2 рази Г не змінюється
7. Яка формула є правильною для визначення кількості теплоти, яку виділяє провідник зі струмом?
A Q = I^Rt Б Q = IRt BQ = U'Rt
8. Чи виконуватиметься закон Ома в умовах невагомості?
А так, тому що опір провідників не залежить від їх ваги Б ні, тому що закон Ома виконується на Земл В правильної відповіді немає
9. Чому за допомогою контактного зварювання не можна з’єднати мідні чи срібні деталі?
А тому що деталі мають великий питомий опір, і в місці контакту неможливо досягти температури, достатньої для їх з’єднання Б тому що деталі мають малий питомий опір, і в місці контакту неможливо досягти температури, достатньої для їх з’єднання В тому що деталі не мають опору, і в місці контакту неможливо досягти температури, достатньої для з’єднання
10. Що є вільними носіями заряду в розчинах електролітів?
А йони обох знаків Б позитивні йони В електрони та йони
Г вільні електрони
11. В електролітичній ванні, що містить розчин AgNO,., проходить струм 10 мА. Скільки атомів Аргентуму виділиться на катоді за 1 с, якщо /<л = 1,12 · 10-6 кг/Кл?
А 16 · 1022 Б 0,16 -1016 В 6,25-1C22 Г6,0-1016
12 Як називають вид газового розряду, що супроводжується світінням поблизу загострених предметів?
А дуговий Б іскровий В коронний Г тліючий
Варіант 2
1. Сила струму в колі електричної лампи дорівнює 0,3 А. За який час крізь поперечний переріз спіралі проходить 5,6 · 102и електронів?
А 3 хв Б 300 с В 500 с Г ЗО хв
2. Як називають прилад, призначений для вимірювання сили струму?
А омметр Б ваттметр В вольтметр Г амперметр
3. Яка фізична величина завжди є однаковою для всіх провідників у колі, з’єднаних паралельно?
А сила струму Б напруга В опір Г потужність
4. Яка напруга на кінцях спіралі електричної лампи, що має опір 110 Ом, а амперметр показує 0,2 А?
А110В Б 20 В В 22 В Г правильної відповіді немає
5. Визначте опір стартера автомобіля, якщо при напрузі 12 В сила струму в ньому 600 А.
А 0,2 Ом Б 0,02 Ом В 50 Ом Г правильної відповіді немає
6. В освітлювальну мережу кімнати ввімкнено дві електричні лампи, опори яких 200 і 300 Ом. Напруга в мережі 220 В. Визначте силу струму до розгалуження.
A2A Б 1 А В 1,8 А Г0.18А
7. Два провідники з однаковими опорами з’єднано спочатку послідовно, а потім паралельно і в обох випадках увімкнено при однаковій напрузі. У якому випадку робота електричного струму за той самий час більша і в скільки разів?
А при послідовному з’єднанні робота електричного струму в рази більша Б робота електричного струму в обох випадках однакова В при паралельному з’єднанні робота електричного струму в 4 рази більша Г при паралельному з’єднанні робота електричного струму у 8 разів більша
8. Яка формула є правильною для визначення кількості теплоти, яку виділяє провідник зі струмом?
AQ = l‘Rt Б Q = IRt
9. Що є вільними носіями заряду в металевих провідниках?
А негативно заряджені йони Б позитивно заряджені йони
В йони обох знаків Г електрони
10. При силі струму 1,6 А на катоді за 10 хв відклалася мідь масою 0,316 г. Визначте електрохімічний еквівалент міді.
А 3,04 · 10е кг/Кл Б 3,3 · 10"' кг/Кл В 3,94 · 106 кг/Кл Г 3,94 -1C' кг/Кл
11. Чому кажуть, що блискавка може «знаходити» зариті під землею скарби?
А блискавка найчастіше влучає в те місце, де під землею є дорогоцінне каміння Б вона найчастіше влучає у те місце, де у ґрунті є метали - провідники струму В блискавка найчастіше влучає в те місце, де у ґрунті є неметали Г вона найчастіше влучає в те місце, де у ґрунті є тільки благородні метали
12. Чому при дуговому розряді для проходження струму крізь газовий проміжок не потрібна висока напруга?
А є вільні заряджені частинки
Б наявність вільних електричних зарядів забезпечується високою температурою В електроди йонізують газ навколо себе Г наявність носіїв заряду забезпечується електронною емісією
ФІЗИЧНІ ЗАДАЧІ НАВКОЛО НАС
1. Чому при недостатньому змащенні виходять з ладу шатунні й корінні підшипники трактора?
2. Чим пояснюється значне нагрівання коліс автомобіля під час довготривалої поїздки?
3. Механізатори під час збирання врожаю уважно стежать, щоб солома не накручувалася на вали комбайна. Чому?
4. Коли автомобіль більше затрачає пального: під час поїздки без зупинок чи із зупинками?
5. Чому зовнішні частини надзвукових літаків доводиться охолоджувати за допомогою спеціальних апаратів?
6. Коли космічний корабель більше нагрівається: під час запуску чи посадки на Землю?
7. У якій посудині - мідній чи чавунній - частіше підгоряють продукти під час їх приготування? Чому?
8. Чому металева чашка із чаєм обпікає губи, а порцелянова - ні?
9. За якої температури і дерево, і метал здаватимуться на дотик однаково нагрітими?
10. Який ґрунт прогріється сонячним промінням швидше: вологий чи сухий?
11. Яке призначення товстого шару підшкірного жиру в китів, тюленів та інших тварин, що живуть у полярних водах?
12. Людина не відчуває прохолоди на повітрі за температури 20 cC, а у воді відчуває її за температури 25 cC. Чому?
13. У якому разі швидше охолоне чайник з окропом: якщо він стоїть на льоду чи якщо лід покласти на кришку чайника?
14. Чому тонка поліетиленова плівка захищає рослини від нічних заморозків?
15. Чому листя осики «тріпоче» навіть за безвітряної погоди?
16. Чому труба, по якій вода повертається в котел водяного опалення, підводиться до нього знизу, а не зверху?
17. Чи економічно виготовляти радіатори парового опалення добре відполірованими чи краще їх фарбувати в чорний колір?
18. Чому в холодну погоду деякі тварини сплять, згорнувшись у клубочок?
19. Чому термоси виготовляють круглого, а не квадратного перерізу?
20. Земля безперервно випромінює енергію в космічний простір. Чому ж Земля не замерзає?
21. Як скористатися для вимірювання температури повітря термометром, на шкалі якого збереглися тільки дві поділки: 20 і 40 cC?
22. Клімат островів помірніший і рівніший, ніж клімат великих материків. Чому?
23. Чому в пустелях удень спекотно, а вночі температура повітря падає нижче від 0 cC?
24. Які переваги має ртуть перед іншими рідинами (спирт, ефір), що дають змогу застосовувати її в термометрах?
25. Чому внутрішні посудини калориметрів виготовляють з тонкої латуні або алюмінію, а не зі скла?
26. У якій каструлі, алюмінієвій чи чавунній, швидше звариться картопля, якщо маси картоплі й каструлі однакові?
27. Коли на розпечену плиту потрапляє олія, її посипають сіллю. Поясніть чому.
28. Чому сіль, яку кинули на розжарене вугілля, тріщить?
29. Як найпростіше визначити, яке із двох тіл твердіше?
30. Чи розплавиться невеликий шматок олова, якщо його кинути в тигель з розплавленим свинцем?
31. Де ноги у взутті замерзають більше: на засніженому тротуарі чи на такому самому тротуарі, але посиланому сіллю?
32. Чому лід, що утворюється із солоної морської води, у подальшому стає майже зовсім прісним?
33. Чому мокрі пальці взимку примерзають до металевих предметів і не примерзають до дерев’яних?
34. Як пояснити, що на початку осені в річках та озерах вода не замерзає, хоча температура повітря на кілька градусів нижча від U cCV
35. Чому теплого зимового дня лижі залишають на свіжому снігу лижню?
36. Чи прискориться процес танення льоду в теплій кімнаті, якщо накрити його шубою?
37. Чому під час сильних морозів для відновлення гладкості льоду ковзанку поливають гарячою водою?
38. Чим пояснити, що під час сильних морозів у лісі тріщать дерева?
39. Для осушення боліт у субтропіках саджають евкаліпти. Куди дівається вода, яку вони поглинають?
40. Чому глина, борошняне тісто під час нагрівання не стають м’якими, а тверднуть?
41. Що охолоджується швидше в однакових умовах: жирний суп чи чай?
42. Щоб молоко не скисло у спекотний день, посудину слід помістити у воду і накрити серветкою, краї якої занурено у воду. На чому ґрунтується цей спосіб зберігання молока?
43. Чому в сухому повітрі людина витримує температуру, що перевищує 100 tC?
44. Чому влітку на лузі після заходу Сонця туман спочатку з’являється в низинах?
45. Для чого в кришці чайника роблять дірочку?
46. Чим пояснити, що тривалість варіння картоплі, починаючи з моменту закипання, не залежить від потужності нагрівника?
47. Чому питома теплота згоряння палива сирих дров менша, ніж сухих тієї самої породи?
48. Чому ми сильно дмемо на полум’я сірника, свічки, коли хочемо їх загасити?
49. Якщо покласти розжарене вугілля на металеву пластинку, то воно швидко гасне, а якщо на дерев’яну дошку - продовжує тліти. Чому?
50. У якому випадку газ у циліндрі двигуна має більшу внутрішню енергію: після проскакування іскри чи в кінці робочого ходу?
51. Чи можна тертям наелектризувати ебонітову паличку як позитивно, так і негативно?
52. Чи можна наелектризувати мідний стержень, тримаючи його в руці?
53. Яка основна причина появи електричних розрядів у атмосфері під час грози?
54. Однією з причин сильної грози є потужний вертикальний потік повітря. Чому?
55. Людям, які перебувають у горах під час грози, іноді доводиться спостерігати таке явище: волосся на голові стає дибки, і навколо голови виникає світіння. Як пояснити це явище?
56. В Антарктиді під час снігових бур часто можна спостерігати появу в повітрі електричних іскор завдовжки до 50 см. Чому вони виникають?
57. Якщо є позитивно заряджений ізольований провідник, то як можна зарядити дві ізольовані металеві кулі за допомогою цього провідника, не зменшуючи його заряду, і при цьому на одній кулі отримати позитивний заряд, а на другій - негативний?
58. Дощ застав вас у полі. Неподалік стоїть високе дерево з великою кроною. Чи можна використати дерево для захисту від дощу?
59. На малюнку 230 зображено найпростіші саморобні електроскопи. Виготовте електроскоп, використавши скляну посудину Ilj металевий стержень с, зігнутий на кінці, дві тонкі смужки металевої фольги Ф, пластмасовий корок K (для другого електроскопа). Випробуйте дію електроскопа за допомогою наелектризованого тіла. Які досліди ви можете показати, використовуючи електроскоп?
60. Розріжте сиру картоплину навпіл і в одну з її половинок на відстані 1-2 см застроміть голки. Приєднайте їх до полюсів гальванічного елемента. Спостерігайте за зміною кольору картоплі біля голок і зробіть висновок стосовно кожного електрода (катода й анода). Чи можна за допомогою цього методу виявити наявність нітратів у картоплі? Який тут тип електропровідності?
61. Розгляньте гальванічні елементи до кишенькового ліхтарика або транзисторного приймача. Запишіть напругу кожного елемента. Встановіть, як ці елементи з’єднано у вашому приладі, і накресліть схему. Приєднайте вольтметр спочатку до одного елемента, а потім до батареї елементів, порівняйте виміряні напруги.
62. Якщо в приміщенні вмикають прилад великої потужності, наприклад потужну електроплитку (електропраску), то розжарення електроламп слабшає. Поясніть чому.
63. Протягом року на Землі виникає близько 8 млн блискавок. Обчисліть сумарну потужність блискавок, якщо сила струму під час розряду' становить приблизно 10 000 А, а напруга - 100 млн вольт.
64. Інколи перегорілу електричну лампу можна «оживити» струшуванням - нитка розжарювання знову замикається, але стає коротшою. Чому така лампа світить яскравіше?
65. Чому температура нагрівального елемента електроплитки, увімкненої на довгий час, не підвищується безмежно, хоча плитка споживає електроенергію?
66. Чому іноді сильно нагріваються вимикачі, розетки, вилки?
67. Чому на вулицях міста спалахують усі ліхтарі одночасно, хоча ліхтарі і джерело струму можуть бути розташовані один від одного на відстані кількох кілометрів, а швидкість напрямленого руху електронів усередині провідника вкрай мала (порядку 0,01 м/с)?
68. Чому не проходить струм у дистильованій воді?
69. Чи має значення для хімічної дії напрямок електричного струму?
70. Чи можна створити гальванічний елемент, опустивши в розчин кислоти або солі дві цинкові пластинки?
71. Накресліть схему електричного кола, що складається з батареї і двох ламп, кожну з яких можна вмикати незалежно одну від одної.
72. У лікарні в кімнаті чергової сестри є електричний дзвінок. Накресліть схему кола, яке дає змогу вмикати дзвінок хворим, що лежать у трьох різних палатах.
73. В одну й ту саму мережу вмикають різні побутові прилади: лампу, плитку, вентилятор тощо. Чому сила струму в цих приладах різна?
74. У мережу напругою 120 В увімкнено електричний чайник і настільну лампу. Опір спіралі чайника дорівнює 22 Ом, опір нитки розжарювання лампи - 240 Ом. Визначте силу струму в кожному з приладів.
75. За параметрами, написаними на цоколі лампочки кишенькового ліхтарика, визначте номінальний опір лампи.
76. Електрична лампа, опір якої дорівнює 240 Ом, світиться повним розжаренням при силі струму 0,5 А. Яка напруга на затискачах лампи?
77. Поясніть характеристики, які вказано на електричній лампі, електропрасці, електроплитці. Чому наведено саме ці дані?
78. Як визначити, чи може електролічильник, установлений у квартирі, витримати навантаження всіх наявних електроспоживачів?
79. Під час лікування електричним струмом людина протягом сеансу (15 хв) отримує без негативних наслідків для здоров’я електричний заряд близько 10 Кл. Під дією блискавки через тіло людини проходить приблизно така ж кількість електричного заряду, що стає смертельною для людини. Чому?
80. Визначте силу і потужність струму, якщо через провідник опором 20 кОм протягом 0,01 с проходить електричний заряд 10 Кл.
81. Є лампочки для ялинкової гірлянди, кожна з яких має опір 20 Ом і розрахована на силу струму 0,3 А. Скільки таких лампочок треба з’єднати послідовно в гірлянду, щоб її можна було ввімкнути в мережу 220 В?
82. Які лампи, увімкнуті в мережу, світитимуться яскравіше - з більшим чи з меншим опором?
83. З’ясуйте, у яких на сьогодні побутових електроприладах використовують плавкі запобіжники. Наведіть приклади. Залишіть граничні значення струмів плавких вставок. Накресліть схему електричного кола приєднання електроспоживача із плавким запобіжником.
84. Чому забороняється замість промислових плавких запобіжників застосовувати мідні провідники («жучки»)?
85. У правилах з безпеки життєдіяльності наголошується про те, що провідники, які загорілися під час короткого замикання, не можна гасити водою, а потрібно закидати піском або землею. Поясніть чому.
86. Чому практично не відомі випадки, щоб блискавка «вдаряла» повз громовідвід?
СЛОВНИК ФІЗИЧНИХ ТЕРМІНІВ
Акумулятор - це джерело струму періодичної дії, здатне нагромаджувати електричну енергію внаслідок пропускання крізь кислотний або лужний розчин електричного струму.
1 ампер (1 А) - сила струму, який, проходячи у двох паралельних прямолінійних нескінченної довжини тонких провідниках, що розміщені у вакуумі на відстані 1 м один від одного, спричиняє на кожній ділянці провідника завдовжки 1 м силу взаємодії 2 · 10~7 Н.
Амперметр — електровимірювальний прилад для вимірювання сили струму; в електричне коло вмикається послідовно. Шкали амперметрів можуть бути проградуйовані в амперах, міліамперах, мікроамперах.
Батарея - сукупність однакових приладів (гальванічних елементів, акумуляторів, термоелементів, конденсаторів), об’єднаних у певну систему для спільної дії.
Блискавка - явище виникнення короткочасного гігантського іскрового розряду в атмосфері (між хмарами або між хмарами і Землею).
Бурштин - викопна скам’яніла смола хвойних дерев, добрий ізолятор, дуже добре електризується.
1 ват (І Вт) - одиниця потужності електричного струму, відповідає потужності струму силою I А при напрузі на кінцях провідника 1 В.
Ватметр - прилад для вимірювання потужності в електричному колі.
Випромінювання - вид теплообміну, який не потребує проміжного середовища між тілами і зумовлений випусканням і поглинанням ними теплового проміння.
Внутрішня енергія тіла - енергія руху та взаємодії частинок, з яких складається тіло. Внутрішню енергію тіла можна змінити шляхом виконання роботи або теплообміну.
І вольт (1 В) - одиниця електричної напруги, відповідає напрузі на кінцях провідника, при якій робота з переміщення електричного заряду один кулон (1 Кл) по цьому провіднику дорівнює одному джоулю (1 Дж).
Вольтметр - електровимірювальний прилад для вимірювання напруги між двома точками електричного кола; вмикається в коло паралельно ділянці, на якій вимірюється напруга.
Газовий розряд — процес проходження електричного струму крізь газ.
Гальванічний елемент - джерело струму, в якому енергія, що виділяється під час хімічної реакції, перетворюється безпосередньо в електричну.
Гальванометр - електровимірювальний високочутливий прилад для вимірювання малих струмів, напруг або кількості електрики.
Двигуни теплові - машини, у яких внутрішня енергія палива перетворюється в механічну енергію. До теплових двигунів належать: парова машина, двигун внутрішнього згоряння (карбюраторний, дизельний), парова та газова турбіни, реактивний двигун.
Джерело електричного струму - пристрій, у якому виконується робота з розділення позитивно і негативно заряджених частинок.
Діелектрик - речовина, що не проводить електричний струм.
Ебоніт — тверда гума, продукт вулканізації натуральних і синтетичних каучуків і значної домішки сірки. Характеризується високою міцністю під час розтягу, підвищеною твердістю, добрими електроізоляційними властивостями.
Електризація - фізичне явище, зумовлене існуванням, взаємодією та рухом електричних зарядів.
Електрична дуга - явище виникнення стовпа газу між двома вугільними електродами, що яскраво світяться.
Електрична сила - сила, з якою електричне поле діє на електричні заряди, що перебувають у цьому полі.
Електричне поле - це особливий вид матерії, який відрізняється від речовини та існує навколо будь-яких заряджених тіл.
Електричний заряд - джерело електромагнітного поля; фізична властивість частинок або тіла.
Електричний струм - це впорядкований (напрямлений) рух заряджених частинок.
Електричний струм у металах (металевих провідниках) - це впорядкований рух електронів під дією електричного поля, яке створює джерело електричного струму.
Електричний струм у розчинах електролітів - це впорядкований рух йо-нів під дією електричного поля, яке створює джерело електричного струму.
Електроліз - процес виділення речовини на електродах під час проходження електричного струму крізь розчини або розплави електролітів.
Електроліт - речовина, яка під дією розчинника або нагрівання дисоціює (розпадається) на йони.
Електроскоп - прилад, за допомогою якого виявляють наелектризова-ність тіла.
Енергія E - фізична величина, що визначає здатність тіл виконувати роботу. Одиницею енергії в CI є один джоуль (1 Дж).
Закон Джоуля—Ленца: кількість теплоти, яка виділяється провідником зі струмом, визначається добутком квадрата сили струму, опору провідника й часу проходження струму.
Закон збереження електричного заряду: у замкнутій системі алгебраїчна сума зарядів усіх частинок залишається незмінною (сталою).
Закон збереження енергії: енергія не зникає та не створюється з нічого. Вона тільки перетворюється з одного виду в інший, при цьому повне значення її зберігається.
Закон Кулона: сила взаємодії між двома нерухомими точковими електричними зарядами прямо пропорційна добутку цих зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.
Іскровий розряд - розряд, який виникає за високої напруги між електродами в повітрі і має вигляд пучка яскравих зигзагоподібних смужок, що відгалужуються від тонкого каналу.
Калориметр - прилад для вимірювання кількості теплоти, яка виділяється або поглинається під час якого-небудь фізичного процесу.
Кипіння - інтенсивне випаровування рідини не тільки з її вільної поверхні, а й з усього об’єму всередину бульбашок пари, які при цьому виникають.
Кількість теплоти Q - міра внутрішньої енергії, переданої під час теплообміну від одного тіла до іншого без виконання роботи. Вона залежить від речовини, з якої виготовлено тіло, від маси цього тіла та різниці його кінцевої і початкової температур. Одиницею кількості теплоти, як і енергії, є один джоуль (1 Дж).
Коефіцієнт корисної дії (ККД) теплового двигуна - відношення тієї частини енергії, яка затрачається на виконання корисної роботи тепловим двигуном, до всієї енергії, що виділяється внаслідок згоряння палива.
Конвекція - процес перенесення енергії струменями рідини або газу.
Конденсація пари - фізичний процес переходу речовини з газуватого стану (за температури конденсації) у рідкий внаслідок її охолодження.
Коронний розряд - розряд, світна ділянка якого нагадує корону, виникає за атмосферного тиску поблизу загострених частин провідника, що має великий електричний заряд.
Коротке замикання - з’єднання кінців ділянки кола провідником, опір якого дуже малий порівняно з опором ділянки кола.
Кристалізація - фізичний процес переходу речовини з рідкого стану (за температури кристалізації) у твердий внаслідок її охолодження.
Лампа розжарювання - джерело світла, у якому світло випромінює тугоплавкий провідник (вольфрам), розжарений електричним струмом.
Нагрівальний елемент - це провідник з великим опором, який здатний витримувати, не руйнуючись, нагрівання до високої температури (1000-1200 cC).
Напруга електрична — це фізична величина, що характеризує електричне поле, яке створює струм, визначається відношенням роботи струму на певній ділянці кола до електричного заряду, що пройшов по цій ділянці.
1 ом (1 Ом) - одиниця електричного опору, дорівнює опору такого провідника, у якому при напрузі на кінцях один вольт (IB) сила струму дорівнює одному амперу (1 А).
Омметр — прилад для вимірювання електричного опору.
Опір електричний - фізична величина, що характеризує властивість провідника протидіяти напрямленому переміщенню зарядів, визначається відношенням напруги на кінцях провідника до сили струму в ньому.
Паралельне з’єднання провідників - це з’єднання споживачів електричної енергії (провідників), за якого виводи кожного з них приєднують до спільної для всіх пари затискачів (точок або вузлів кола).
Пароутворення - фізичний процес переходу речовини з рідкого стану в газуватий, для здійснення якого речовині потрібно надати певної кількості теплоти.
Питомий опір речовини - це фізична величина, що показує, який опір має виготовлений із цієї речовини провідник завдовжки 1 м і площею поперечного перерізу I M2.
Плавлення - фізичний процес переходу речовини з кристалічного (твердого) стану (за температури плавлення) в рідкий, який супроводжується поглинанням енергії.
Послідовне з’єднання провідників - це з’єднання споживачів електричної енергії (провідників) у колі по черзі один за одним без розгалужень проводів між ними.
Постійний струм - електричний струм, що не змінюється із часом ні за значенням, ні за напрямком.
Потужність електричного струму - фізична величина, що визначається відношенням роботи електричного струму на ділянці кола до часу проходження струму в цій ділянці.
Реостат - прилад для регулювання сили струму в електричному колі.
Робота електричного струму — фізична величина, що характеризує перетворення електричної енергії в інші види енергії.
Рух тепловий - безладний рух молекул і атомів, який визначає температуру тіла.
Сила струму - фізична величина, яка визначається відношенням електричного заряду, що пройшов крізь поперечний переріз провідника, до часу його проходження.
Силові лінії електричного поля - це лінії, напрямок яких у кожній точці поля збігається з напрямком сили, що діє з боку цього поля на розміщене в ньому заряджене тіло.
Схема електричного кола - креслення, на якому зображають способи з’єднання елементів електричного кола.
Температура тіла — фізична величина, що характеризує інтенсивність теплового руху молекул тіла і пропорційна середній кінетичній енергії поступального руху молекул тіла.
Теплообмін - процес зміни внутрішньої енергії тіл без виконання роботи над ними та без виконання роботи самими тілами.
Теплопровідність - передача тепла від більш нагрітої до менш нагрітої частини тіла внаслідок теплового руху та взаємодії частинок тіла.
Термометр — прилад для вимірювання температури шляхом його контакту з досліджуваним середовищем.
Точковий заряд - заряд, розподілений на тілі, розміри якого значно менші, ніж будь-які відстані між зарядженими тілами, що взаємодіють в умовах певної задачі.
ВІДІЮВДІ ДО ЗАДАЧ І ВПРАВ
1. Тому що при наливанні окропу у склянку її внутрішня і зовнішня стінки неоднаково прогріваються, і вона лопається. Якщо ставити ложку, то вона забере частину енергії води. 3. Біметалева пластинка під дією температури то вигинається (розриває контакт), то прогинається (замикає контакт). 5. Ш. 7. Тому що об’єм повітря в банці зменшується.
11. Щоб знати дійсний об’єм рідини в них. 14. Тому що рідина при підвищенні температури розширюється і може розірвати радіатор. 16. Внутрішня енергія гарячої води більша, тому що температура її вища. 17. Ні. 19. Можна обпекти руки. 22. Щоб енергія від варення не забиралася металевою ложкою. 24. Цегла. 38. Ні; так. 42. У першому випадку внутрішня енергія збільшилася, а в іншому - зменшилася. 48. У цегляному. 49. Для збільшення тяги. 55. Зміниться. 56. Ні. Для нагрівання 1 кг алюмінію на I cC потрібно 920 Дж, 1 кг заліза - 460 Дж, 1 кг латуні -380 Дж, 1 кг свинцю - 140 Дж. 61. Тому що вода має найбільшу питому теплоємність. 63. 336 кДж. 64. 92 кДж. 65. 750 кДж. 67. 241,92 МДж. 68. 96,72 МДж; 767,6 кг. 69. 24 г. 71. Тому що олово має низьку температуру плавлення - 232 cC. 72. 174,6 кДж. 73. 3324 кДж. 74. 1,87 кг. 75. 1662 кДж. 77. Можна. 78. 234 кДж. 79. 276,4 кДж. 80. Ні. 81. Для срібла. 84. Щоб збільшити поверхню висихання. 86. 345 кДж. 87. 23 МДж. 93. 6,147 МДж. 99. Тому що частина енергії йде на випаровування води. 100. 324 МДж. 101. 6,6 кг. 102. 36,4 г; 6,8 г; 54,5 г вуглецю і 145,6 г кисню. 103. 8 кг. 104. 510 МДж; 175 МДж. 106. а) 28 МДж; б) 46 МДж/кг; в) метан; тверде ракетне паливо; г) 1,8 кг; д) 1 кг; е) 0,14 кг. 109. Під час роботи двигун нагрівається, і вода забирає від нього енергію, охолоджуючи його. 112. Для охолодження двигуна. Вода має найбільшу питому теплоємність серед рідин. 115. Двигун внутрішнього згоряння. 116. 4. 117. Кінетичну енергію пари. 119. 347 м. 121. На зміну внутрішньої енергії шматка металу. 125. Частина енергії пари витратилася на обертання лопатей турбіни. 128. Для роботи реактивного двигуна не потрібне повітря. 129. 128 осіб. 130. На 24 т. 136. Тому що вона набуває такого самого заряду, що і паличка. 137. Це пояснюється електризацією тіл. 138. Сухе волосся, гребінець або рука набувають різних зарядів і вони притягуються між собою. 139. Металеву паличку потрібно ізолювати від руки. 141. У хутрі. 146. Електризація через вплив. Листочки опадають, тому що зникає вплив наелектризованої палички. 151. Тому що пластмаса або фарфор є ізоляторами. 154. 21,3 Н. 156. Позитивно; позитивно. 157. Автоцистерни заземляють за допомогою ланцюга. 160. Куля з надлишком електронів - негативно, інша - позитивно; після з’єднання - обидві негативно. 164. Щоб передати кульці електроскопа більший заряд. 166. Ні. 170. Щоб зменшити їхню вологість. 172. Щоб по ньому стікали заряди. 174. Електризацією впливом. 176. Відбувається переелектризація тіл. 178. 4 · IUs. 179. Так. 180. 625 · IO16. 182. 13 нКл. 183. З нКл. 184. Може, якщо коло замкнуте. 190. Електрон і негативний йон - до позитивно зарядженої пластини, позитивний йон - до негативної. 191. 0,04 с; 500 с. 192. 21,6 см. 197. а) Теплова; б) світлова; в) хімічна; г) теплова; д) магнітна. 200. Ні. 202. 840 Кл. 203. 0,6 А. 204. 3,6 мКл. 205. 5 с. 206. 5 с.
209. Другий. 211. 20 В. 212. 1000 В. 213. 12 В. 215. Другий. 216. На 300 В. 218. У під’єднанні вольтметра й амперметра. 220. 440 Ом. 221. 2,9 А. 222. 0,3 А. 223. 12 кОм. 224. 240 Ом. 225. 24 кОм. 226. 8 В. 227. 1 В. 228. 8 В. 229. Однакова. 230. 3,125 · IO19. 231. * 0,5 А; 3,125 · IO18. 236. Ні. 237. 10 А; 0,9 А. 239. Збільшиться в 5 разів. 240. Зменшиться в 9 разів. 241. 13,6 мОм. 242. 0,3 Ом. 245. 2,5 м. 246. 5 км. 248. 0,384 Ом · мм2/м. 249. 4. 250. На 9 Ом. 251. 6,5 м. 252. 11,2 м. 253. 500 Ом; 50 Ом. 254. 44,5 т. 255. Не менше 19. 256. 110 В. 257. 450 Ом. 259. Зменшиться. Погіршиться. 261. Лампа, яка має більший опір. 262. Послідовно. 266. 24 лампи кімнатної ялинки з’єднані послідовно, а шкільної - паралельно. 268. 26,4 кДж. 269. 605 Вт. 270. 55 Вт. 271. 0,45 А. 272. Правильно. ОД кВт · год. 273. 2,7 А. 274. 64,8 кДж. 276. 0,45 А; 0,11 А. У лампі потужністю 25 Вт. 278. 510,4 кВт · год; 4 грн 56 к. 279. 0,9 А. 280. У лампі опором 160 Ом. 281. У лампі опором 80 Ом. 282. 5,45 А; 216 кДж. Ш. 283. Лампа потужністю 40 Вт. 284. 580,8 кДж; 1,7 кг. 285. 3124 с - 52 хн. 291. Якщо електроліт не знаходиться в електричному полі. 304. 559 мг. 305. 3,4 · IO'7 кг/Кл. 306. 2 А. 307. 15 А.
Відповіді до рубрики «Що я знаю і вмію робити»
Розділ I. 2. Внутрішня енергія 1 кг води збільшилася на 4200 Дж, а
1 кг заліза - на 400 Дж. 3. 324 кДж. 4. Можна. 5. 7908 кДж. 6. Вистачить. 9. Ні. 10. Не зміниться, поки лід не розтане.
Розділ 2. Електризація тіл. 1. Негативний. 2. Позитивно. 4. Позитивний; негативний. 6. Будуть. 9. -З нКл. 10. 9000 Н. 11. 9 см.
Електричний струм. 5. Послідовно. 10. У другій лампі сила струму у
2 рази більша. 11. 2,4 А; 0,4 А. 12. 0,25 А; 18,75 · IO19. 14. З ТВт.
Відповіді до рубрики «Фізичні задачі навколо нас»
1. При недостатньому змащенні підшипників у результаті тертя механічна енергія перетворюється у внутрішню. Температура бабіта піднімається до точки плавлення, і він плавиться. 2. Колеса автомобіля нагріваються і за рахунок роботи сили тертя під час часткового проковзування їх по полотну дороги, і за рахунок роботи деформації шин під час кочення. 3. Під час тертя солома може розігрітися і спалахнути, що призведе до пожежі. 4. Із зупинками. 5. Тому що вони втратили б свою міцність унаслідок нагрівання під час тертя об повітря. 6. Під час посадки.
7. У мідній, тому що теплопровідність міді більша, ніж чавуну. 8. Алюміній має більшу теплопровідність, ніж порцеляна. 9. При температурі тіла людини. 10. Вологий. 11. Жир має низьку теплопровідність і захищає організм тварини від надмірного охолодження в полярних водах. 12. Вода має набагато більшу теплопровідність, ніж повітря, тому у воді тіло людини охолоджується швидше. 13. Коли лід покласти на кришку чайника. 14. Плівка затримує повітря певної температури біля рослин. 15. За рахунок вертикальних висхідних потоків повітря. 16. Щоб забезпечити природну циркуляцію води в системі водяного опалення. 17. Краще фарбувати в чорний колір. 18. Щоб зменшити поверхню випромінювання тепла з тіла. 19. Круглий термос має меншу поверхню, тому він меншою мірою поглинає і віддає теплоту. 20. Разом із процесом випромінювання енергії в космічний простір відбувається і процес поглинання енергії Сонця. 23. Шсок має малу питому теплоємність, тому швидко нагрівається і охолоджується. 24. Мала питома теплоємність, велика теплопровідність, не змочує скло, порівняно легко одержати в чистому вигляді, висока температура кипіння, нижча порівняно з водою, точка тверднення. 28. Вода всередині солі, перетворюючись у пару, розриває кристали. 29. Нанести подряпину одним тілом на поверхні іншого. ЗО. Розплавиться. 31. На тротуарі, посиланому сіллю. 32. Шд час морозу сіль у вигляді розчину «покидає» лід. 33. Метал має більшу теплопровідність, ніж дерево, тому він відводить від тонкої плівки води тепло так швидко, що вона охолоджується нижче від точки плавлення льоду і замерзає. 34. Великою питомою теплоємністю води. 35. Шд час тертя лиж об сніг він плавиться, а потім знову твердне. 36. Ні. 37. Гаряча вода «розплавляє» тонкий шар льоду, не так швидко замерзає, встигає розтектися, і поверхня льоду стає гладкою. 38. Вода, замерзаючи під час сильних морозів, розриває волокна деревини. 39. Випаровується з поверхні листя дерев. 40. Унаслідок випаровування води. 41. Чай. 42. Постійне випаровування води із серветки спричиняє охолодження молока.
43. У сухому повітрі піт випаровується і охолоджує тіло людини.
44. У низинах температура повітря нижча, ніж на підвищенні. 45. Для виходу пари. Без дірочки у кришці пара може витіснити воду через носик чайника. 46. Потужність нагрівника не впливає на температуру кипіння води, у якій вариться картопля. 47. Деяку кількість теплоти необхідно затратити на випаровування води, яка міститься в сирих дровах. 48. Потік повітря зриває полум’я зі свічки і сірника, охолоджує горючі речовини. 49. Тому що метал набагато швидше забирає енергію від вугілля, ніж дерево. 50. Після проскакування іскри. 51. Можна. 52. Ні. 53. Електризація хмар. 56. За рахунок тертя великої кількості сніжинок за низької вологості. 57. Скористатися методом електризації впливом. 58. Ні. 63. 8-Ю18 Вт. 64. Зменшився опір спіралі. 65. Тому що енергія електронагрівального елемента плитки віддається навколишньому середовищу. 66. За рахунок поганого контакту або перевантаження в електромережі. 68. Немає вільних носіїв заряду. 69. Так. 70. Так. 73. Побутові прилади мають різний електричний опір. 74. 5,45 А; 0,5 А. 76. 120 В. 79. Це залежить від часу проходження струму. 80. 1000 А; 20 МВт. 81. 37 лампочок. 82. З меншим. 85. Тому що вода (не дистильована) є провідником електричного струму.
Це матеріал з підручника фізика 8 клас Сиротюк
Автор: evg от 12-08-2016, 11:01, Переглядів: 8434