Bai ngoai khoa: Vai tro cua Faraday voi CNH HDH dat nuoc
Chia sẻ bởi Mai Đại Phương |
Ngày 22/10/2018 |
59
Chia sẻ tài liệu: Bai ngoai khoa: Vai tro cua Faraday voi CNH HDH dat nuoc thuộc Bài giảng khác
Nội dung tài liệu:
Nhóm III – 47A Vật lý
VAI TRÒ CỦA FARADAY
& ĐỊNH LUẬT CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
TRONG XÃ HỘI CÔNG NGHIỆP HÓA
Các em hãy tượng tượng nếu xã hội này không có điện?
Trong 1giờ, hoặc 1 ngày, hoặc là nhiều ngày liên tiếp bị mất điện thì chuyện gì sẽ xảy ra? Đối với cá nhân em hoặc gia đình em thì em thì em thấy điều gì là bất tiện nhất khi bị mất điện?
Chúng ta sẽ không có ánh sáng để học bài vào buổi tối, phải nấu cơm bằng bếp, phải dùng quạt nan vào ngững ngày oi bức, không được xem tập phim hay, không mở được máy tính để chơi game, vào internet…Còn vô số những bất tiện khi bị mất điện.
Đối với các cơ quan một ngày mất điện sẽ thiệt hại rất lớn về kinh tế, máy móc không thể hoạt động,nhân viên không có việc làm, không có sản phẩm….
I. Nếu không có điện xã hội ngày nay sẽ như thế nào?
- Sinh hoạt gia đình: thắp sáng chủ yếu vẫn là đèn dầu, nến..
- Xã hội: + Những con đường vào buổi tối sẽ có rất ít người đi lại vì sợ hãi bòng tối..
+ Không có phương tiện truyền thông tin, mỗi người chỉ sống trong không gian hạn hẹp: gia đinh, làng, xã…mà không biết gì về thế giới bên ngoài.
- Kinh tế: Chủ yếu vẫn là nền nông nghiệp lạc hậu. Công nghiệp chủ yếu là thủ công không thể phát triển được…
Không có điện thì cá nhân, gia đình, kinh tế và xã hội đều không thể phát triển được.
Con người đã làm gì để cải thiện điều đó
Sự phát triển và tiến hoá của con người kéo theo hàng loạt những phát minh. Một trong những phát minh đó là con người đã biết sản xuất và sử Điện có ở khắp nơi, từ thành phố đến thôn quê. Điện phục vụ cuộc sống sinh hoạt hằng ngày. Điện sản xuất hàng hóa, máy móc …
Đây là ảnh chụp quảng trường HCM vào ban đêm.
Lịch sử phát triển điện và ông Faraday.
Faraday và cảm ứng điện từ.
Điện được sản xuất như thế nào.
Truyền tải điện.
Vai trò, tác dụng của điện năng.
Một số câu nói, mẫu chuyện vui về vật lý
I. Lịch sử phát triển điện và ông Faraday
MỘT SỐ NHÀ KHOA HỌC CÓ ĐÓNG GÓP QUAN TRỌNG TRONG LĨNH VỰC ĐIỆN TỪ
Gin-bơt (William Gilbert, 1544-1603 )
Cu-lông (Charles – Augustin de Coulomb, 1736-1806)
Gan-va-ni (Luigi Galvani, 1737-1798)
Vôn-ta (Alessandro Volta, 1745-1827)
Ơ-xtét (Hans Christian Oersted, 1777-1851)
Am-pe (André – Marie Ampère, 1775-1836)
Bi-ô (Jean Baptiste Biot, 1774-1862)
Ôm (Georg Simon Ohm, 1789-1854)
Fa-ra-đây (Michael Faraday, 1791-1867)
Hen-ri (Joseph Henry, 1797-1878)
Len-xơ (Heinrich Friedrich Emil Lenz, 1804-1865)
Jun (James Prescott Joule, 1818-1889)
Mắc-xoen (James Clerk Maxwell, 1831-1879)
William Gilbert (nhà vật lý người Anh)
Năm 1600, Gin-bơt là người đầu tiên khảo cứu về điện học và từ học.
Charles – Augustin de Coulomb
(nhà vật lý người Pháp)
Năm 1785, Cu-lông phát hiện ra định luật tương tác của các điện tích điểm.
Luigi Galvani (nhà giải phẫu học người Italia)
Năm 1786, Gan-va-ni phát hiện ra tác dụng sinh lý của dòng điện.
Alessandro Volta (nhà vật lí người Italia)
Năm 1800, Vôn-ta chế tạo chiếc pin đầu tiên của loài người.
Hans Christian Oersted
(nhà vật lý người Đan Mạch)
Năm 1820,Ơ-xtét phát hiện ra tác dụng từ của dòng điện. Phát hiện này tạo ra một bước ngoạt trong lịch sử nghiên cứu điện từ.
André – Marie Ampère
(nhà vật lý người Pháp)
Năm 1820 -1822, Am-pe Nêu lên định luật về tác dụng của từ trường lên dòng điện và về tương tác giữa hai dòng điện.
Jean Baptiste Biot (nhà vật lý người Pháp)
Năm 1820, Bi-ô xác định được từ trường của dòng điện thẳng.
Georg Simon Ohm
(nhà vật lý người Đức)
Năm 1827, Ôm phát biểu định luật cơ bản về liên hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế, đó là định luật Ôm.
Michael Faraday (nhà vật lý người Anh)
Năm 1831, Fa-ra-đây phát minh ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
Năm 1833, thiết lập định luật cơ bản của điện phân.
Joseph Henry (nhà vật lý người Mĩ)
Năm 1832, Hen-ri phát hiện ra hiện tương tự cảm.
Heinrich Friedrich Emil Lenz
(nhà vật lý người Nga)
Năm 1833, Len-xơ phát hiện ra quy tắc xác định chiều của dòng điện cảm ứng.
James Prescott Joule
(nhà vật lý người Anh)
Năm 1841, Jun phát hiện ra tác dụng nhiệt của dòng điện.
James Clerk Maxwell
(nhà vật lí học người Xcôtlan)
Năm 1860-1865, Mắc-xoen công bố những công trình về lí thuyết trường điện từ. Đây là lí thuyết tổng quát trong lĩnh vực điện từ.
Người đã phân tích sâu sắc các khám phá của Faraday dưới dạng toán học chặt chẽ.
Michael Faraday và hiện tượng cảm ứng điện từ
Tiểu sử.
Hoạt động khoa học.
Hiện tượng cảm ứng điện từ.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Michael Faraday sinh tại Newington Butts, nước Anh vào ngày 22/9/1791. Gia đình ông rất nghèo; bố ông, James Faraday, là một thợ rèn có có sức khỏe yếu. Ông phải thôi học từ rất sớm vì hoàn cảnh gia đình, những vẫn tiếp tục tự đọc sách và tìm tòi.
Từ năm 14 tuổi ông giúp việc cho một hiệu sách ở Luân Đôn với nguyện vọng duy nhất được đọc sách của tiệm vào buổi tối sau khi xong việc.
Trong vòng 7 năm làm việc ở đây ông đã đọc rất nhiều sách, chẳng hạn cuốn “Những mẩu chuyện về hóa học” (Conversations in Chemistry) của Jane Marcet. Ông say sưa tìm hiểu và thực hành các thí nghiệm trong sách.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Năm 1812, lúc 20 tuổi, Faraday dự các bài giảng của nhà vật lý và hóa học Humphry Davy của Viện Hoàng gia (Royal Institution) và Hội Hoàng gia Anh (Royal Society). Sau đó, Faraday gửi cho Davy 1 cuốn sách 300 trang ghi chép trong lúc nghe giảng. Davy trả lời ngay lập tức, và sau đó thuê Faraday làm thư ký.
Ngày 1 tháng 3 năm 1813, Faraday được bổ nhiệm bởi Ngài Davy làm phụ tá phòng thí nghiệm hóa học ở Viện Hoàng gia.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Faraday cưới Sarah Barnard (1800-1879) vào ngày 2 tháng 6, 1821 nhưng họ không có con.
Faraday đựơc bầu làm hội viên của Hội Hoàng gia năm 1824, làm ngừơi tổng phụ trách phòng thí nghiệm năm 1825.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Ông sớm quyết định rời bỏ các nghiên cứu vụn vặt của Đêvi để chuyển hẳn sang lĩnh vực điện học và chính trong lĩnh vực này tên tuổi của ông trở thành bất tử.
Sau phát minh của Ơ-xtét, Faraday bắt tay vào các thí nghiệm về điện.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Năm 1931 Faraday bắt đầu công bố các khám phá mới về mối quan hệ giữa điện và từ trường trong tạp chí “Philosophical Transaction”.
Trong đó sự khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ được công nhận là thành tựu cá nhân vĩ đại nhất của Faraday.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Đến năm 1833 ông đựơc bổ nhiệm làm giáo sư hóa học của viện suốt đời nhưng không cần giảng dạy.
Loạt công trình của ông lấy tên “Các nghiên cứu thực nghiệm về điện” kết thúc vào năm 1851.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Ngày 20 tháng 3 năm 1862 là ngày cuối cùng đánh dấu công việc nghiên cứu của Faraday. Trong cuốn sổ ghi kết quả nghiên cứu của ông người ta đọc được con số thí nghiệm cuối cùng của ông: 16041.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Ngày 25 tháng 8 năm 1867 là ngày nhà bác học vĩ đại ấy từ giã cõi đời. Ông chết đi để lại cho toàn nhân loại một phát minh bất tử, một phát minh mang tính bản lề cho mọi phát minh của loài người sau này.
“Chừng nào loài người còn sử dụng đến điện, thì chừng đó mọi người còn ghi nhớ công lao của Michael Faraday.” (Hemhônxơ, nhà khoa học người Đức).
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Hoá lỏng Clo.
Chứng minh bằng thực nghiệm định luật bảo toàn điện tích.
Phát hiện hiện tượng cảm ứng điện từ.
Tìm ra các định luật về điện phân.
Nghiên cứu tính chất điện môi và nghịch từ.
Phát hiện sự phân cực ánh sáng trong môi trường nhiễm từ.
Phát minh ra động cơ điện và bộ biến điện.
2. Các phát minh quan trọng của Faraday.
3. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
III- Sản xuất điện năng
Sản xuất điện năng là giai đoạn đầu tiên trong quá trình cung cấp điện năng đến người tiêu dùng, các giai đoạn tiếp theo là truyền tải và phân phối điện năng. Thực chất của sản xuất điện năng là sự biến đổi các dạng năng lượng khác sang năng lượng điện hay điện năng, dòng điện xuất hiện sau khi lưới điện được nối với mạng tiêu thụ.
Điện năng được sản xuất như thế nào?
Điện năng được sản xuất ra theo nhiều cách khác nhau, phần lớn được sản xuất bởi các máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng có chung nguyên tắt hoạt động là các nguyên lý động điện (định luật cảm ứng điện của Michael Faraday), các hình thức khác như trong pin, ắc quy, tế bào nhiên liệu hay từ năng lượng mặt trời, ...
Sản xuất điện bằng cách nào nhỉ?
1.Nhà máy điện:
1.1.Nhà máy nhiệt điện:
Trong nhà máy nhiệt điện, cơ năng được tạo ra bởi động cơ nhiệt. Động cơ nhiệt tạo ra cơ năng bằng nhiệt được lấy bằng cách đốt nhiên liệu. Cơ năng ở đây được lưu trữ dưới dạng động năng quay của tuabin
Cách thức hoạt động của nhà máy nhiệt điện ?
.Lò đốt than: chuyển đổi hoá năng thành nhiệt năng
.Nồi hơi: chuyển đổi nhiệt năng thành cơ năng
.Tua bin: chuyển đổi cơ năng thành động năng
.Máy phát điện: chuyển đổi động năng thành điện năng.
1.2.Nhà máy thuỷ điện:
Nhà máy thủy điện là một nhà máy điện biến đổi năng lượng cơ của nước thành năng lượng điện.
Cách thức hoạt động
Nước được tụ lại từ các đập nước với một thế năng lớn. Qua một hệ thống ống dẫn, năng lượng dòng chảy của nước được truyền tới tua-bin nước, tua-bin nước được nối với máy phát điện, nơi chúng được chuyển thành năng lượng điện
Nó hoạt động như thế nào nhỉ?
1.3.Nhà máy điện nguyên tử
Nhà máy điện nguyên tử hay nhà máy điện hạt nhân là một nhà máy tạo ra điện năng ở quy mô công nghiệp, sử dụng năng lượng thu được từ phản ứng hạt nhân .Cũng giống như một số trạm năng lượng nhiệt phát điện bằng nhiệt năng từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, các nhà máy năng lượng hạt nhân biến đổi năng lượng giải phóng từ hạt nhân nguyên tử thông qua phản ứng phân hạch.
Nhà máy điện nguyên tử ở Cattenom, Pháp.
.Trong lò phản ứng hạt nhân, nguyên liệu sinh ra năng lượng nhiệt. Nhiệt lượng này, theo hệ thống làm mát khép kín (để tránh tia phóng xạ rò rỉ ra ngoài). qua các máy trao đổi nhiệt, đun sôi nước, tạo ra hơi nước ở áp suất cao làm quay các turbine hơi nước, và do đó quay máy phát điện, sinh ra điện năng.
1.4.Máy phát điện bằng sức gió
Tuốc bin gió là máy dùng để biến đổi động năng của gió thành cơ năng. năng lượng này biến đổi tiếp thành điện năng
1.5.Nhà máy điện thuỷ triều:
Năng lượng thủy triều hay điện thủy triều là lượng điện thu được từ năng lượng chứa trong khối nước chuyển động do thủy triều. Hiện nay một số nơi trên thế giới đã triển khai hệ thống máy phát điện sử dụng năng lượng thuỷ triều.
Triều cường và triều xuống tại vịnh Fundy
1.6.Nhà máy địa nhiệt
năng lượng địa nhiệt là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong lòng Trái Đất. Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt Trái Đất
2.Pin mặt trời
Pin năng lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), là thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn các diod p-n, duới sự hiện diện của ánh sáng mặt trời có khả năng tạo ra dòng điện sử dụng được. Sự chuyển đổi này gọi là hiệu ứng quang điện
Một tế bào quang điện
Tấm năng lượng mặt trời là thiết bị để thu nhận năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Thuật ngữ này được sử dụng để chỉ chung cả các tấm năng lượng mặt trời để nung nước nóng (cung cấp nước nóng dùng trong nhà) hay tấm quang điện (cung cấp điện năng).
Tấm quang điện mặt trời chứa nhiều dãy pin năng lượng mặt trời có thể chuyển ánh sáng thành điện năng. Pin năng lượng mặt trời có thể gọi là pin quang điện
3.Pin quang điện hoá
Pin quang điện hóa là hệ điện hóa có khả năng tích trữ năng lượng mặt trời (quang năng) thành dạng năng lượng hóa học (hóa năng) để tái sử dụng. Pin quang hóa có cấu tạo gồm 2 phần. Phần thứ nhất là hệ quang điện phân. Phần thứ hai là hệ pin điện hóa thông thường
Các tế bào nhiên liệu biến đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu thí dụ như là hiđrô trực tiếp thành năng lượng điện. Không giống như pin hoặc ắc quy, tế bào nhiên liệu không bị mất điện và cũng không có khả năng tích điện. Tế bào nhiên liệu hoạt động liên tục khi nhiên liệu (hiđrô) và chất ôxi hóa (ôxy) được đưa từ ngoài vào.
Một tế bào nhiên liệu có cấu tạo đơn giản bao gồm ba lớp nằm trên nhau. Lớp thứ nhất là điện cực nhiên liệu (cực dương), lớp thứ hai là chất điện phân dẫn ion và lớp thứ ba là điện cực khí ôxy (cực âm).
IV. Truyền tải điện năng
Hệ thống truyền tải được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu ban đầu của các công ty điện lực được tổ chức theo ngành dọc, đó là đưa điện năng từ cơ sở phát điện của công ty điện lực địa phương tới khách hàng của công ty.
Giải thích sơ đồ truyền tải điện năng sau:
Phân phối điện năng và truyền tải đi các nơi tiêu thụ là rất cần thiết.
Phân phối điện năng và truyền tảiđi các nơi tiêu thụ là rất cần thiết.
Truyền tải điện năng đi xa nhờ các máy biến áp
Điện được truyền tải đi xa nhờ hệ thống đường dây
Sau đó điện được đưa tới máy hạ áp đe rồi truyền tới nơi tiêu thụ
V. Điện được sử dụng như thế nào?
TẠI SAO ĐIỆN LẠI QUAN TRỌNG ĐẾN THẾ?
Con người cần điện để sử dụng trong các hoạt động hàng ngày như nấu ăn, dự trữ thực phẩm, chiếu sáng, xem TV, và chơi điện tử………
Con người cũng sử dụng điện trong công việc.
AI SỬ DỤNG ĐIỆN TRONG CÔNG VIỆC?
KỸ THUẬT VIÊN MÁY TÍNH - Các kỹ thuật viên máy tính sử dụng điện hàng ngày. Máy tính sử dụng các mạch điện được liên kết với nhau. Chúng được gọi là mạch nối tiếp.
KỸ SƯ ĐIỆN – Rất nhiều kỹ sư thiết kế phần mềm và phần cứng máy tính.
AI SỬ DỤNG ĐIỆN TRONG CÔNG VIỆC?
THỢ CƠ KHÍ – Thợ cơ khí sử dụng điện khi họ sử dụng máy móc để sửa chữa xe hơi, xe tải và các phương tiện máy móc khác.
VẬN ĐỘNG VIÊN XE ĐUA – Họ dùng điện mỗi khi khởi động động cơ xe.
AI SỬ DỤNG ĐIỆN TRONG CÔNG VIỆC?
CÁC NHÀ ĐỘNG VẬT HỌC HOANG DÃ – Các nhà sinh học và kỹ thuật viên sử dụng dòng diện có cường độ nhỏ để đếm số lượng cá trong các dòng suối và sông
CÁC NHÀ SINH VẬT HỌC DÙNG ĐIỆN ĐỂ ĐẾM CÁ
Tại sao phải đếm số lượng cá?
Cá đại diện cho sự đa dạng sinh vật của cuộc sống trên hành tinh này
Các loài cá, đặc biệt là cá hồi, được sử dụng trong việc tiêu khiển, ví dụ như câu cá thể thao …
Cá đóng vai trò là nguồn thực phẩm của loài người.
Vì khi cá bị nhiễm điện, nó sẽ bị choáng và tê liệt. Con cá phải bất động để các nhà sinh vật học có thể xác định loài, đo chiều dài và cân nặng của nó. Ngoài ra, họ phải đưa con cá đó ra khỏi nước để không đếm nó 2 lần.
Đừng lo! Con cá chỉ bị tê liệt với một lượng điện vừa phải. Sau đó, nó sẽ trở lại bình thường.
TẠI SAO LẠI DÙNG ĐIỆN ĐỂ ĐẾM SỐ LƯỢNG CÁ?
SỬ DỤNG DÒNG ĐIỆN ĐỂ ĐẾM CÁ
Các nhà sinh vật học hoang dã của Sở Phụ trách về Cá và Giải trí của California sử dụng dòng điện có cường độ nhỏ để đếm cá.
Nguồn điện – Nhà khoa học đeo trên lưng 1 balô trong đó chứa nguồn điện.
Công tắc - Nhà khoa học bật/tắt công tắc bằng cách ấn nút, cho dòng điện truyền qua 1 chiếc que vào trong nước.
QUE
CÁC BỘ PHẬN CỦA DÒNG ĐIỆN
Dây điện - Các ion (phần tử mang điện) trong nước có tác dụng dẫn điện như là các dây dẫn trong máy tính của bạn.
Thiết bị tải – Con cá sẽ đóng vai trò là điện trở trong mạch điện. Nó sẽ bị tê liệt và choáng. Đừng lo! Nó chỉ bị nhiễm một lượng điện vừa phải để nhà khoa học có thể bắt được nó, nhận diện, đếm và đo đạc. Sau đó, nó sẽ trở lại khoẻ mạnh như thường.
VẬT TẢI/
ĐIỆN TRỞ
DÂY ĐIỆN / NƯỚC
SỬ DỤNG ĐiỆN NHƯ THẾ NÀO
Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả là một biện pháp hàng đầu bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia; bảo vệ môi trường và ứng phó với tình trạng biến đổi khí hậu đang diễn ra."
SỬ DỤNG ĐiỆN NHƯ THẾ NÀO
Chỉ số mức tiêu thụ điện trên đầu người thường được sử dụng làm chỉ số đo mức độ phát triển của một quốc gia. Ở các nước đang phát triển, ngành công nghiệp là đối tượng tiêu thụ điện lớn nhất và có khoảng 30% dân số vẫn chưa được sử dụng điện
SỬ DỤNG ĐiỆN NHƯ THẾ NÀO
Phần lớn điện được tạo ra từ máy phát xoay chiều, gọi là “alternators” trong nhà máy nhiệt, thuỷ điện hoặc hạt nhân với tốc độ 50 hoặc 60 vòng/giây. Người ta ưa chuộng loại máy có công suất MW cao hơn vì máy này yêu cầu tiêu thụ năng lượng phụ trợ thấp hơn và chi phí vận hành và bảo trì trên mỗi MW thấp hơn.
Điện phải được tạo ra khi có nhu cầu vì không thể lưu giữ điện. Điện tạo ra được truyền tải đến cho người dùng thông qua hệ thống truyền tải và phân phối điện, bao gồm máy biến thế, các đường dây truyền tải và thiết bị điều khiển. Tất cả các trạm điện đều có máy biến áp tăng thế làm tăng điện áp lên mức cao hơn trước khi truyền tải. Như vậy sẽ giúp giảm tổn thất truyền tải và cho phép sử dụng dây dẫn nhỏ hơn, kinh tế hơn
AN TOÀN KHI DÙNG ĐiỆN
Điện sưởi ấm cho căn nhà, nấu thức ăn và chạy các thiết bị, nhưng nếu không sử dụng đúng cách, cóthể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Trên thực tế, lượng điện cần để thắp sáng một bóng đèn nhỏ 15watt có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng nếu không dùng đúng cách. Chúng tôi không nói ra điều nàyđể dọa, mà là để nhắc nhở quý vị về sức mạnh của năng lượng điện và khuyến cáo quý vị tuyệt đối cẩn trọng khi sử dụng các đồ dùng điện
VI. Một số câu nói, mẫu chuyện vui về điện
VAI TRÒ CỦA FARADAY
& ĐỊNH LUẬT CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
TRONG XÃ HỘI CÔNG NGHIỆP HÓA
Các em hãy tượng tượng nếu xã hội này không có điện?
Trong 1giờ, hoặc 1 ngày, hoặc là nhiều ngày liên tiếp bị mất điện thì chuyện gì sẽ xảy ra? Đối với cá nhân em hoặc gia đình em thì em thì em thấy điều gì là bất tiện nhất khi bị mất điện?
Chúng ta sẽ không có ánh sáng để học bài vào buổi tối, phải nấu cơm bằng bếp, phải dùng quạt nan vào ngững ngày oi bức, không được xem tập phim hay, không mở được máy tính để chơi game, vào internet…Còn vô số những bất tiện khi bị mất điện.
Đối với các cơ quan một ngày mất điện sẽ thiệt hại rất lớn về kinh tế, máy móc không thể hoạt động,nhân viên không có việc làm, không có sản phẩm….
I. Nếu không có điện xã hội ngày nay sẽ như thế nào?
- Sinh hoạt gia đình: thắp sáng chủ yếu vẫn là đèn dầu, nến..
- Xã hội: + Những con đường vào buổi tối sẽ có rất ít người đi lại vì sợ hãi bòng tối..
+ Không có phương tiện truyền thông tin, mỗi người chỉ sống trong không gian hạn hẹp: gia đinh, làng, xã…mà không biết gì về thế giới bên ngoài.
- Kinh tế: Chủ yếu vẫn là nền nông nghiệp lạc hậu. Công nghiệp chủ yếu là thủ công không thể phát triển được…
Không có điện thì cá nhân, gia đình, kinh tế và xã hội đều không thể phát triển được.
Con người đã làm gì để cải thiện điều đó
Sự phát triển và tiến hoá của con người kéo theo hàng loạt những phát minh. Một trong những phát minh đó là con người đã biết sản xuất và sử Điện có ở khắp nơi, từ thành phố đến thôn quê. Điện phục vụ cuộc sống sinh hoạt hằng ngày. Điện sản xuất hàng hóa, máy móc …
Đây là ảnh chụp quảng trường HCM vào ban đêm.
Lịch sử phát triển điện và ông Faraday.
Faraday và cảm ứng điện từ.
Điện được sản xuất như thế nào.
Truyền tải điện.
Vai trò, tác dụng của điện năng.
Một số câu nói, mẫu chuyện vui về vật lý
I. Lịch sử phát triển điện và ông Faraday
MỘT SỐ NHÀ KHOA HỌC CÓ ĐÓNG GÓP QUAN TRỌNG TRONG LĨNH VỰC ĐIỆN TỪ
Gin-bơt (William Gilbert, 1544-1603 )
Cu-lông (Charles – Augustin de Coulomb, 1736-1806)
Gan-va-ni (Luigi Galvani, 1737-1798)
Vôn-ta (Alessandro Volta, 1745-1827)
Ơ-xtét (Hans Christian Oersted, 1777-1851)
Am-pe (André – Marie Ampère, 1775-1836)
Bi-ô (Jean Baptiste Biot, 1774-1862)
Ôm (Georg Simon Ohm, 1789-1854)
Fa-ra-đây (Michael Faraday, 1791-1867)
Hen-ri (Joseph Henry, 1797-1878)
Len-xơ (Heinrich Friedrich Emil Lenz, 1804-1865)
Jun (James Prescott Joule, 1818-1889)
Mắc-xoen (James Clerk Maxwell, 1831-1879)
William Gilbert (nhà vật lý người Anh)
Năm 1600, Gin-bơt là người đầu tiên khảo cứu về điện học và từ học.
Charles – Augustin de Coulomb
(nhà vật lý người Pháp)
Năm 1785, Cu-lông phát hiện ra định luật tương tác của các điện tích điểm.
Luigi Galvani (nhà giải phẫu học người Italia)
Năm 1786, Gan-va-ni phát hiện ra tác dụng sinh lý của dòng điện.
Alessandro Volta (nhà vật lí người Italia)
Năm 1800, Vôn-ta chế tạo chiếc pin đầu tiên của loài người.
Hans Christian Oersted
(nhà vật lý người Đan Mạch)
Năm 1820,Ơ-xtét phát hiện ra tác dụng từ của dòng điện. Phát hiện này tạo ra một bước ngoạt trong lịch sử nghiên cứu điện từ.
André – Marie Ampère
(nhà vật lý người Pháp)
Năm 1820 -1822, Am-pe Nêu lên định luật về tác dụng của từ trường lên dòng điện và về tương tác giữa hai dòng điện.
Jean Baptiste Biot (nhà vật lý người Pháp)
Năm 1820, Bi-ô xác định được từ trường của dòng điện thẳng.
Georg Simon Ohm
(nhà vật lý người Đức)
Năm 1827, Ôm phát biểu định luật cơ bản về liên hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế, đó là định luật Ôm.
Michael Faraday (nhà vật lý người Anh)
Năm 1831, Fa-ra-đây phát minh ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
Năm 1833, thiết lập định luật cơ bản của điện phân.
Joseph Henry (nhà vật lý người Mĩ)
Năm 1832, Hen-ri phát hiện ra hiện tương tự cảm.
Heinrich Friedrich Emil Lenz
(nhà vật lý người Nga)
Năm 1833, Len-xơ phát hiện ra quy tắc xác định chiều của dòng điện cảm ứng.
James Prescott Joule
(nhà vật lý người Anh)
Năm 1841, Jun phát hiện ra tác dụng nhiệt của dòng điện.
James Clerk Maxwell
(nhà vật lí học người Xcôtlan)
Năm 1860-1865, Mắc-xoen công bố những công trình về lí thuyết trường điện từ. Đây là lí thuyết tổng quát trong lĩnh vực điện từ.
Người đã phân tích sâu sắc các khám phá của Faraday dưới dạng toán học chặt chẽ.
Michael Faraday và hiện tượng cảm ứng điện từ
Tiểu sử.
Hoạt động khoa học.
Hiện tượng cảm ứng điện từ.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Michael Faraday sinh tại Newington Butts, nước Anh vào ngày 22/9/1791. Gia đình ông rất nghèo; bố ông, James Faraday, là một thợ rèn có có sức khỏe yếu. Ông phải thôi học từ rất sớm vì hoàn cảnh gia đình, những vẫn tiếp tục tự đọc sách và tìm tòi.
Từ năm 14 tuổi ông giúp việc cho một hiệu sách ở Luân Đôn với nguyện vọng duy nhất được đọc sách của tiệm vào buổi tối sau khi xong việc.
Trong vòng 7 năm làm việc ở đây ông đã đọc rất nhiều sách, chẳng hạn cuốn “Những mẩu chuyện về hóa học” (Conversations in Chemistry) của Jane Marcet. Ông say sưa tìm hiểu và thực hành các thí nghiệm trong sách.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Năm 1812, lúc 20 tuổi, Faraday dự các bài giảng của nhà vật lý và hóa học Humphry Davy của Viện Hoàng gia (Royal Institution) và Hội Hoàng gia Anh (Royal Society). Sau đó, Faraday gửi cho Davy 1 cuốn sách 300 trang ghi chép trong lúc nghe giảng. Davy trả lời ngay lập tức, và sau đó thuê Faraday làm thư ký.
Ngày 1 tháng 3 năm 1813, Faraday được bổ nhiệm bởi Ngài Davy làm phụ tá phòng thí nghiệm hóa học ở Viện Hoàng gia.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Faraday cưới Sarah Barnard (1800-1879) vào ngày 2 tháng 6, 1821 nhưng họ không có con.
Faraday đựơc bầu làm hội viên của Hội Hoàng gia năm 1824, làm ngừơi tổng phụ trách phòng thí nghiệm năm 1825.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Ông sớm quyết định rời bỏ các nghiên cứu vụn vặt của Đêvi để chuyển hẳn sang lĩnh vực điện học và chính trong lĩnh vực này tên tuổi của ông trở thành bất tử.
Sau phát minh của Ơ-xtét, Faraday bắt tay vào các thí nghiệm về điện.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Năm 1931 Faraday bắt đầu công bố các khám phá mới về mối quan hệ giữa điện và từ trường trong tạp chí “Philosophical Transaction”.
Trong đó sự khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ được công nhận là thành tựu cá nhân vĩ đại nhất của Faraday.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Đến năm 1833 ông đựơc bổ nhiệm làm giáo sư hóa học của viện suốt đời nhưng không cần giảng dạy.
Loạt công trình của ông lấy tên “Các nghiên cứu thực nghiệm về điện” kết thúc vào năm 1851.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Ngày 20 tháng 3 năm 1862 là ngày cuối cùng đánh dấu công việc nghiên cứu của Faraday. Trong cuốn sổ ghi kết quả nghiên cứu của ông người ta đọc được con số thí nghiệm cuối cùng của ông: 16041.
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Ngày 25 tháng 8 năm 1867 là ngày nhà bác học vĩ đại ấy từ giã cõi đời. Ông chết đi để lại cho toàn nhân loại một phát minh bất tử, một phát minh mang tính bản lề cho mọi phát minh của loài người sau này.
“Chừng nào loài người còn sử dụng đến điện, thì chừng đó mọi người còn ghi nhớ công lao của Michael Faraday.” (Hemhônxơ, nhà khoa học người Đức).
1. Tiểu sử nhà bác học Michael Faraday
Hoá lỏng Clo.
Chứng minh bằng thực nghiệm định luật bảo toàn điện tích.
Phát hiện hiện tượng cảm ứng điện từ.
Tìm ra các định luật về điện phân.
Nghiên cứu tính chất điện môi và nghịch từ.
Phát hiện sự phân cực ánh sáng trong môi trường nhiễm từ.
Phát minh ra động cơ điện và bộ biến điện.
2. Các phát minh quan trọng của Faraday.
3. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
III- Sản xuất điện năng
Sản xuất điện năng là giai đoạn đầu tiên trong quá trình cung cấp điện năng đến người tiêu dùng, các giai đoạn tiếp theo là truyền tải và phân phối điện năng. Thực chất của sản xuất điện năng là sự biến đổi các dạng năng lượng khác sang năng lượng điện hay điện năng, dòng điện xuất hiện sau khi lưới điện được nối với mạng tiêu thụ.
Điện năng được sản xuất như thế nào?
Điện năng được sản xuất ra theo nhiều cách khác nhau, phần lớn được sản xuất bởi các máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng có chung nguyên tắt hoạt động là các nguyên lý động điện (định luật cảm ứng điện của Michael Faraday), các hình thức khác như trong pin, ắc quy, tế bào nhiên liệu hay từ năng lượng mặt trời, ...
Sản xuất điện bằng cách nào nhỉ?
1.Nhà máy điện:
1.1.Nhà máy nhiệt điện:
Trong nhà máy nhiệt điện, cơ năng được tạo ra bởi động cơ nhiệt. Động cơ nhiệt tạo ra cơ năng bằng nhiệt được lấy bằng cách đốt nhiên liệu. Cơ năng ở đây được lưu trữ dưới dạng động năng quay của tuabin
Cách thức hoạt động của nhà máy nhiệt điện ?
.Lò đốt than: chuyển đổi hoá năng thành nhiệt năng
.Nồi hơi: chuyển đổi nhiệt năng thành cơ năng
.Tua bin: chuyển đổi cơ năng thành động năng
.Máy phát điện: chuyển đổi động năng thành điện năng.
1.2.Nhà máy thuỷ điện:
Nhà máy thủy điện là một nhà máy điện biến đổi năng lượng cơ của nước thành năng lượng điện.
Cách thức hoạt động
Nước được tụ lại từ các đập nước với một thế năng lớn. Qua một hệ thống ống dẫn, năng lượng dòng chảy của nước được truyền tới tua-bin nước, tua-bin nước được nối với máy phát điện, nơi chúng được chuyển thành năng lượng điện
Nó hoạt động như thế nào nhỉ?
1.3.Nhà máy điện nguyên tử
Nhà máy điện nguyên tử hay nhà máy điện hạt nhân là một nhà máy tạo ra điện năng ở quy mô công nghiệp, sử dụng năng lượng thu được từ phản ứng hạt nhân .Cũng giống như một số trạm năng lượng nhiệt phát điện bằng nhiệt năng từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, các nhà máy năng lượng hạt nhân biến đổi năng lượng giải phóng từ hạt nhân nguyên tử thông qua phản ứng phân hạch.
Nhà máy điện nguyên tử ở Cattenom, Pháp.
.Trong lò phản ứng hạt nhân, nguyên liệu sinh ra năng lượng nhiệt. Nhiệt lượng này, theo hệ thống làm mát khép kín (để tránh tia phóng xạ rò rỉ ra ngoài). qua các máy trao đổi nhiệt, đun sôi nước, tạo ra hơi nước ở áp suất cao làm quay các turbine hơi nước, và do đó quay máy phát điện, sinh ra điện năng.
1.4.Máy phát điện bằng sức gió
Tuốc bin gió là máy dùng để biến đổi động năng của gió thành cơ năng. năng lượng này biến đổi tiếp thành điện năng
1.5.Nhà máy điện thuỷ triều:
Năng lượng thủy triều hay điện thủy triều là lượng điện thu được từ năng lượng chứa trong khối nước chuyển động do thủy triều. Hiện nay một số nơi trên thế giới đã triển khai hệ thống máy phát điện sử dụng năng lượng thuỷ triều.
Triều cường và triều xuống tại vịnh Fundy
1.6.Nhà máy địa nhiệt
năng lượng địa nhiệt là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong lòng Trái Đất. Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt Trái Đất
2.Pin mặt trời
Pin năng lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), là thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn các diod p-n, duới sự hiện diện của ánh sáng mặt trời có khả năng tạo ra dòng điện sử dụng được. Sự chuyển đổi này gọi là hiệu ứng quang điện
Một tế bào quang điện
Tấm năng lượng mặt trời là thiết bị để thu nhận năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Thuật ngữ này được sử dụng để chỉ chung cả các tấm năng lượng mặt trời để nung nước nóng (cung cấp nước nóng dùng trong nhà) hay tấm quang điện (cung cấp điện năng).
Tấm quang điện mặt trời chứa nhiều dãy pin năng lượng mặt trời có thể chuyển ánh sáng thành điện năng. Pin năng lượng mặt trời có thể gọi là pin quang điện
3.Pin quang điện hoá
Pin quang điện hóa là hệ điện hóa có khả năng tích trữ năng lượng mặt trời (quang năng) thành dạng năng lượng hóa học (hóa năng) để tái sử dụng. Pin quang hóa có cấu tạo gồm 2 phần. Phần thứ nhất là hệ quang điện phân. Phần thứ hai là hệ pin điện hóa thông thường
Các tế bào nhiên liệu biến đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu thí dụ như là hiđrô trực tiếp thành năng lượng điện. Không giống như pin hoặc ắc quy, tế bào nhiên liệu không bị mất điện và cũng không có khả năng tích điện. Tế bào nhiên liệu hoạt động liên tục khi nhiên liệu (hiđrô) và chất ôxi hóa (ôxy) được đưa từ ngoài vào.
Một tế bào nhiên liệu có cấu tạo đơn giản bao gồm ba lớp nằm trên nhau. Lớp thứ nhất là điện cực nhiên liệu (cực dương), lớp thứ hai là chất điện phân dẫn ion và lớp thứ ba là điện cực khí ôxy (cực âm).
IV. Truyền tải điện năng
Hệ thống truyền tải được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu ban đầu của các công ty điện lực được tổ chức theo ngành dọc, đó là đưa điện năng từ cơ sở phát điện của công ty điện lực địa phương tới khách hàng của công ty.
Giải thích sơ đồ truyền tải điện năng sau:
Phân phối điện năng và truyền tải đi các nơi tiêu thụ là rất cần thiết.
Phân phối điện năng và truyền tảiđi các nơi tiêu thụ là rất cần thiết.
Truyền tải điện năng đi xa nhờ các máy biến áp
Điện được truyền tải đi xa nhờ hệ thống đường dây
Sau đó điện được đưa tới máy hạ áp đe rồi truyền tới nơi tiêu thụ
V. Điện được sử dụng như thế nào?
TẠI SAO ĐIỆN LẠI QUAN TRỌNG ĐẾN THẾ?
Con người cần điện để sử dụng trong các hoạt động hàng ngày như nấu ăn, dự trữ thực phẩm, chiếu sáng, xem TV, và chơi điện tử………
Con người cũng sử dụng điện trong công việc.
AI SỬ DỤNG ĐIỆN TRONG CÔNG VIỆC?
KỸ THUẬT VIÊN MÁY TÍNH - Các kỹ thuật viên máy tính sử dụng điện hàng ngày. Máy tính sử dụng các mạch điện được liên kết với nhau. Chúng được gọi là mạch nối tiếp.
KỸ SƯ ĐIỆN – Rất nhiều kỹ sư thiết kế phần mềm và phần cứng máy tính.
AI SỬ DỤNG ĐIỆN TRONG CÔNG VIỆC?
THỢ CƠ KHÍ – Thợ cơ khí sử dụng điện khi họ sử dụng máy móc để sửa chữa xe hơi, xe tải và các phương tiện máy móc khác.
VẬN ĐỘNG VIÊN XE ĐUA – Họ dùng điện mỗi khi khởi động động cơ xe.
AI SỬ DỤNG ĐIỆN TRONG CÔNG VIỆC?
CÁC NHÀ ĐỘNG VẬT HỌC HOANG DÃ – Các nhà sinh học và kỹ thuật viên sử dụng dòng diện có cường độ nhỏ để đếm số lượng cá trong các dòng suối và sông
CÁC NHÀ SINH VẬT HỌC DÙNG ĐIỆN ĐỂ ĐẾM CÁ
Tại sao phải đếm số lượng cá?
Cá đại diện cho sự đa dạng sinh vật của cuộc sống trên hành tinh này
Các loài cá, đặc biệt là cá hồi, được sử dụng trong việc tiêu khiển, ví dụ như câu cá thể thao …
Cá đóng vai trò là nguồn thực phẩm của loài người.
Vì khi cá bị nhiễm điện, nó sẽ bị choáng và tê liệt. Con cá phải bất động để các nhà sinh vật học có thể xác định loài, đo chiều dài và cân nặng của nó. Ngoài ra, họ phải đưa con cá đó ra khỏi nước để không đếm nó 2 lần.
Đừng lo! Con cá chỉ bị tê liệt với một lượng điện vừa phải. Sau đó, nó sẽ trở lại bình thường.
TẠI SAO LẠI DÙNG ĐIỆN ĐỂ ĐẾM SỐ LƯỢNG CÁ?
SỬ DỤNG DÒNG ĐIỆN ĐỂ ĐẾM CÁ
Các nhà sinh vật học hoang dã của Sở Phụ trách về Cá và Giải trí của California sử dụng dòng điện có cường độ nhỏ để đếm cá.
Nguồn điện – Nhà khoa học đeo trên lưng 1 balô trong đó chứa nguồn điện.
Công tắc - Nhà khoa học bật/tắt công tắc bằng cách ấn nút, cho dòng điện truyền qua 1 chiếc que vào trong nước.
QUE
CÁC BỘ PHẬN CỦA DÒNG ĐIỆN
Dây điện - Các ion (phần tử mang điện) trong nước có tác dụng dẫn điện như là các dây dẫn trong máy tính của bạn.
Thiết bị tải – Con cá sẽ đóng vai trò là điện trở trong mạch điện. Nó sẽ bị tê liệt và choáng. Đừng lo! Nó chỉ bị nhiễm một lượng điện vừa phải để nhà khoa học có thể bắt được nó, nhận diện, đếm và đo đạc. Sau đó, nó sẽ trở lại khoẻ mạnh như thường.
VẬT TẢI/
ĐIỆN TRỞ
DÂY ĐIỆN / NƯỚC
SỬ DỤNG ĐiỆN NHƯ THẾ NÀO
Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả là một biện pháp hàng đầu bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia; bảo vệ môi trường và ứng phó với tình trạng biến đổi khí hậu đang diễn ra."
SỬ DỤNG ĐiỆN NHƯ THẾ NÀO
Chỉ số mức tiêu thụ điện trên đầu người thường được sử dụng làm chỉ số đo mức độ phát triển của một quốc gia. Ở các nước đang phát triển, ngành công nghiệp là đối tượng tiêu thụ điện lớn nhất và có khoảng 30% dân số vẫn chưa được sử dụng điện
SỬ DỤNG ĐiỆN NHƯ THẾ NÀO
Phần lớn điện được tạo ra từ máy phát xoay chiều, gọi là “alternators” trong nhà máy nhiệt, thuỷ điện hoặc hạt nhân với tốc độ 50 hoặc 60 vòng/giây. Người ta ưa chuộng loại máy có công suất MW cao hơn vì máy này yêu cầu tiêu thụ năng lượng phụ trợ thấp hơn và chi phí vận hành và bảo trì trên mỗi MW thấp hơn.
Điện phải được tạo ra khi có nhu cầu vì không thể lưu giữ điện. Điện tạo ra được truyền tải đến cho người dùng thông qua hệ thống truyền tải và phân phối điện, bao gồm máy biến thế, các đường dây truyền tải và thiết bị điều khiển. Tất cả các trạm điện đều có máy biến áp tăng thế làm tăng điện áp lên mức cao hơn trước khi truyền tải. Như vậy sẽ giúp giảm tổn thất truyền tải và cho phép sử dụng dây dẫn nhỏ hơn, kinh tế hơn
AN TOÀN KHI DÙNG ĐiỆN
Điện sưởi ấm cho căn nhà, nấu thức ăn và chạy các thiết bị, nhưng nếu không sử dụng đúng cách, cóthể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Trên thực tế, lượng điện cần để thắp sáng một bóng đèn nhỏ 15watt có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng nếu không dùng đúng cách. Chúng tôi không nói ra điều nàyđể dọa, mà là để nhắc nhở quý vị về sức mạnh của năng lượng điện và khuyến cáo quý vị tuyệt đối cẩn trọng khi sử dụng các đồ dùng điện
VI. Một số câu nói, mẫu chuyện vui về điện
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Mai Đại Phương
Dung lượng: |
Lượt tài: 0
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)