Ngoại khóa: Vai trò của điện năng

Ngoại khóa
Vai trò của Fa-ra-đây
và định luật cảm ứng điện từ
trong xã hội công nghiệp hóa
Thực hiện: Nhóm I
Lớp 47A Vật Lí - ĐH Vinh
2006-2010
Trong đời sống ngày nay, điện năng có vai trò hết sức quan trọng, có mặt hầu như khắp mọi nơi, trong tất cả mọi lĩnh vực.

Quang cảnh khai mạc Seagame 22
Ứng dụng rộng rãi nhất là dùng điện để thắp sáng.
Cầu sông Hàn về đêm
Tháp Effen
Những đồ gia dụng như ti vi, tủ lạnh, máy giặt, quạt, nồi cơm điện.....đều phải sử dụng điện
G A L A X Y
Các nhà máy, cửa hàng, bệnh viện, trường học....đều phải sử dụng điện.
G A L A X Y
Điện năng là nguồn động lực, nguồn năng lượng cho các máy móc, thiết bị… trong sản xuất và đời sống xã hội.
Nhờ có điện năng, quá trình sản xuất được tự động hóa và cuộc sống của con người có đầy đủ tiện nghi, văn minh hiện đại hơn.
Nếu không có điện
xã hội ngày nay sẽ như thế nào?
Bỗng dưng mất điện !!!
"Khóc" vì điện
Các khoản thiệt hại do mất điện Cty đang phải gánh chịu khoảng trên 700 triệu đồng thì hoạt động, kinh doanh gì cho lại".
Cty CP đầu tư phát triển xây dựng Minh Hưng mất điện từ 16/4 đến 12/5
G A L A X Y
Điện vô cùng quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Vậy điện có từ đâu?
Thực tế, điện luôn hiện hữu xung quanh chúng ta bởi vì nó tồn tại tự nhiên trên trái đất này. Ví dụ, ánh sáng đơn giản là một dòng điện tử (electron) giữa mặt đất và các đám mây.
Khi bạn sờ vào một vật nào đó và bị giật, đó chính là dòng điện tĩnh đang di chuyển về phía bạn.


Hiện tượng thiên nhiên liên quan đến điện năng được biết đến nhiều nhất là sét. Trong hiện tượng này có sự tham gia của cả điện tích âm và điện tích dương.
Các khám phá đầu tiên về điện xuất hiện từ Hy Lạp cổ đại. Các triết gia Hy Lạp đã phát hiện ra rằng khi cọ xát hổ phách với vải, những đồ vật nhẹ sẽ bám vào nó.

Đây chính là nền tảng của điện tĩnh.
Trải qua nhiều thế kỉ, đã có nhiều phát minh về điện.
Vậy những nhà phát minh nào trong lịch sử đã góp phần vào sự phát triển ngành điện ?
William Gilbert (1544-1603)
 Năm 1600,Gilbert (nhà VL người Anh) công bố một công trình với tiêu đề “ Luận về nam châm, các vật từ và về nam châm khổng lồ là trái đất” tổng kết những hiểu biết của con người về điện và từ lúc bấy giờ.
Đây là cột mốc có ý nghĩa quan trọng đầu tiên trong lĩnh vực điện từ.
Charles Augustin de Coulomb(1736 - 1806)
 Năm 1785 Coulomb (Nhà VL người Pháp) bằng chiếc cân xoắn, phát hiện ra định luật tương tác của các điện tích điểm.
LUIGI GALVANI (1737 - 1798)

 Năm 1786, Galvani ( Nhà giải phẫu học người Italia) cho điện ở chai Lây-đen phóng qua đùi ếch, ông nhận thấy đùi ếch có những co bóp đặc biệt.
* Đây có thể coi là một thí nghiệm phát hiện ra sự tồn tại của dòng điện và tác dụng sinh lí của dòng điện.
Alessandro Volta (1745 – 1827)
 Năm 1800, Volta (nhà VL người Italia) chế tạo được nguồn điện đầu tiên của loài người – pin Galvani và sau đó là pin Volta. Nó bao gồm một số đĩa bằng bạc và bằng kẽm được phân cách bởi những vòng đệm bằng bìa cứng, tất cả được nhúng trong nước muối.
Hans Christian Oersted (1777 – 1851)
Năm 1820, Oersted (Nhà VL người Đan mạch) phát hiện ra tác dụng từ của dòng điện.
Phát hiện này đã tạo ra một bước ngoặt trong lịch sử nghiên cứu điện từ.
André-Marie Ampère (1775-1836)
 Năm 1820 – 1822, ngay sau phát minh của Ơx-tets, Am-pe (Nhà VL người Pháp) nêu lên định luật về tác dụng của từ trường lên dòng điện và về tương tác giữa hai dòng điện.
1775 -1836 (Pháp )
Georg Simon Ohm (1789 – 1854)
 Năm 1827, Ohm ( Nhà VL người Đức) phát biểu định luật cơ bản về liên hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế, đó là định luật Ohm.
Michael Faraday (1791 – 1867)

 Micheal Faraday là nhà bác học mà có lẽ chúng ta phải ghi nhớ nhất những công lao của ông bởi ông chính là người có công lớn nhất trong việc biến từ thành Điện - nguồn năng lượng sạch và phổ biến nhất ngày nay.
Nhà bác học Hemhôm (người Đức) đã từng nói : “Chừng nào loài người còn sử dụng đến điện, thì chừng đó mọi người còn ghi nhớ công lao của Micheal Faraday”.

1791 – 1867 (Anh )


Michael Faraday (1791 – 1867)

Faraday nghĩ rằng: nếu như dòng điện có thể sinh ra từ lực như một nam châm thì lẽ nào không thể dùng nam châm để tạo ra điện.!
Năm 1831, Faraday đã phát hiện ra rằng khi cho một thanh nam châm chạy trong một cuộn dây đồng sẽ có một dòng điện nhỏ chạy qua cuộn dây.
Ngày 29/8/1831 Faraday đã đi tới thí nghiệm xuất sắc nhất về cách tạo ra dòng điện cảm ứng: khi cho một đĩa đồng quay ngang qua một nam châm vĩnh cửu hình móng ngựa, ông đã thu được dòng điện ổn định, lâu dài hơn hẳn dòng điện cho bởi pin Vônta.
Con đường đi tới phát minh vĩ đại.
Phát kiến vĩ đại của Faraday đã mở ra một kỉ nguyên mới trong lịch sử điện từ học và cả trong lịch sử kĩ thuật thế giới.
Chiếc đĩa đồng quay của Faraday thực sự là một máy phát điện dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.Trên cơ sở đó rút ra định luật cảm ứng điện từ- nguyên lí cơ bản nhất của máy phát điện.
 Nguyên lí sản xuất điện.
Mỗi khi từ thông qua mạch điện kín biến thiên thì trong mạch điện kín xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Nguyên lí sản xuất điện:
Với nguyên lí vừa tìm ra. Dòng điện sinh ra còn quá yếu chưa đủ để áp dụng vào thực tế.
Vậy làm thế nào để điện có thể mang lại những lợi ích thiết thực cho con người?
Nguyên lí sản xuất điện:
 Chỉ việc tăng giảm số lượng các thanh nam châm và tốc độ quay của đĩa là ta có thể thu được dòng điện mạnh đến bao nhiêu cũng được. Từ đó ông đưa ra định luật mang tên ông

Định luật Faraday:
Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch.
Sản xuất điện năng

 Điện năng được sản xuất ra theo nhiều cách khác nhau.
Phần lớn điện được sản xuất bởi các máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng có chung nguyên tắc 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, ...
Vậy điện đã được sản xuất như thế nào?
Sản xuất điện năng

Sản xuất điện năng là sự biến đổi các dạng năng lượng khác sang năng lượng điện hay điện năng.


Một số dạng năng lượng thường được sử dụng để sản xuất thành điện năng

- Thuỷ năng
- Nhiệt năng
- Năng lượng nguyên tử
- Cơ năng
- Hoá năng
- Năng lượng mặt trời, gió
- Năng lượng của thuỷ triều sóng biển


Nhiệt năng của than, khí đốt
Đun nóng
nước
thành hơi
Tuabin hơi
làm quay
máy phát
Điện năng
Hơi nước
làm
quay tuabin
Nhà máy nhiệt điện
Hình ảnh một số nhà máy nhiệt điện:
Nhà máy thủy điện:
Thuỷ nang
Của dòng
nước
Quay tua
bin nước
Quay máy
phát
Điện năng
Làm quay
Làm quay
Phát điện
Hình ảnh một số nhà máy thủy điện:
Một số nhà máy thủy điện trên thế giới
Cùng với việc phạm vi sử dụng điện ngày càng rộng rãi, nhu cầu sử dụng điện của con người cũng ngày càng lớn, trong khi đó nguồn tài nguyên thiên nhiên tích lũy trên trái đất như than, khí đốt, dầu, khí thiên nhiên… đang ngày càng cạn kiệt
Trong hạt nhân nguyên tử có chứa một lượng lớn nguồn năng lượng được gọi là năng lượng nguyên tử. Vậy có thể lợi dụng nguồn năng lượng nguyên tử để phát điện hay không?
Quá trình sản xuất điện năng ở nhà máy điện nguyên tử.
Nhà máy điện nguyên tử
Đun nóng nước
Làm quay
Làm quay
Phát điện
Năng Lượng nguyên tử
Nhà máy điện nguyên tử:
Nhà máy điện hạt nhân ở nước Mỹ
Nhà máy điện hạt nhân Đà Lạt
Sản xuất điện từ gió
Trạm phát điện dùng sức gió
Những chiếc cối xay gió tại thành phố Jaisalmer, miền tây Ấn Độ. Có thể sử dụng cối xay gió ở các vùng biển để sản xuất điện.
Các nhà sản xuất điện châu Âu đang kêu gọi hàng tỷ euro đầu tư vào lĩnh vực sản xuất điện từ những tuốcbin gió được lắp đặt trên biển.
Sản xuất điện từ năng lượng mặt trời
Ánh sáng từ các gương hướng về đỉnh một tòa tháp để đun sôi nước
Với 624 tấm gương di động lớn, một công viên năng lượng mặt trời tại châu Âu có thể sản xuất 11 triệu kW điện mỗi năm.
Ánh sáng từ các gương hướng về đỉnh một tòa tháp để đun sôi nước
Với 624 tấm gương di động lớn, một công viên năng lượng mặt trời tại châu Âu có thể sản xuất 11 triệu kW điện mỗi năm.
Công ty Điện lực Kansai sáng 24/11 đã khởi công xây dựng nhà máy điện mặt trời lớn nhất Nhật Bản ở thị trấn Sakai thuộc tỉnh Osaka.
Mô hình những tấm quang điện trong vũ trụ
Cơ quan Nghiên cứu và Khai thác vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đang lập kế hoạch xây dựng một nhà máy điện năng lượng mặt trời trong không gian.
Trạm phát điện dùng nang lượng mặt trời
Mô hình những tấm pin mặt trời làm đường đi
Sản xuất điện từ... đường cao tốc
Theo ước tính của Công ty Solar Roadways, nếu tất cả các đường cao tốc (nối các tiểu bang của nước Mỹ) được “trải thảm” bằng các tấm pin mặt trời, lượng điện sinh ra sẽ gấp 3 sản lượng điện của nước Mỹ hiện nay.
Sản xuất điện từ rác thải
Ở Tp.HCM hiện có nhà máy điện Gò Cát sản xuất điện từ rác. Với công suất 750 KW và đi vào hoạt động từ tháng 7/2005 đến nay, nhà máy đã cung cấp 6.444.000 kWh điện, tạo nguồn thu khoảng 4,2 tỷ đồng.


Sản xuất điện từ phân chuồng
Pháp vừa xây dựng xong một nhà máy đầu tiên để khí hoá (mêtan hoá) phế liệu nông nghiệp tại Mené (Ille-et-Vilaine). Năm 2009, nhà máy này sẽ xử lý 35.000 tấn chất thải của ngành chăn nuôi và 40.000 tấn mỡ thu hồi từ lò giết mổ gia súc để sản xuất ra 7,5 megawatt giờ (MWh) điện năng và nhiệt năng cùng với 6.500 tấn phân trộn.
Sản xuất điện từ rơm
Trung Quốc xây dựng nhà máy điện chạy bằng rơm đầu tiên tại hạt Shanxian, phía đông tỉnh Sơn Đông.
Với công suất là 25.000 kW, nhà máy có sản lượng điện 156 triệu kW/giờ/năm. Dự án này có tổng vốn đầu tư khoảng 27,53 triệu USD và bắt đầu hoạt động vào tháng 6-2006.
Sản xuất điện bằng chuối
Các kỹ sư Australia đã chế tạo một máy phát điện chạy bằng... chuối đang phân huỷ và hy vọng xây dựng một nhà máy điện để cung cấp năng lượng cho 500 hộ gia đình.
Khí carbon dioxide (CO2) được bơm qua lớp đá nóng có thể làm quay turbine máy phát và tạo ra dòng điện, một nhà khoa học Mỹ khẳng định. Phát hiện này có thể giúp làm giảm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính do các nhà máy nhiệt điện thải ra.
Sản xuất điện từ khí CO2
SX điện bằng trấu

Mỗi năm, các nhà máy xay xát ở khu vực ĐBSCL thải ra sông rạch khoảng 3,7 triệu tấn trấu, làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Sắp tới lượng trấu này sẽ được sử dụng làm nhiên liệu để sản xuất điện với giá thành hạ Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển về tiết kiệm năng lượng (ENERTEAM- TPHCM) vừa trình UBND TP Cần Thơ dự án xây dựng 2 nhà máy điện, sử dụng nhiên liệu bằng... trấu với tổng vốn đầu tư khoảng 9,6 triệu USD.
Cậu bé 16 tuổi P.Ash sống tại vùng Somerset (Anh) đã chứng tỏ mình là nhà sáng chế đầy triển vọng khi cho ra mắt một chiếc máy phát điện rất độc đáo.
Xuất phát từ lời phàn nàn của cô em gái về sự quậy phá của lũ chuột vào ban đêm, Ash đã bắt một chú chuột bỏ vào chiếc lồng hình bánh xe rồi nối nó với một máy phát điện cực nhỏ.
Hãy quan sát các hình ảnh sau?

Hình ảnh nào thân thiện với môi trường?
Tại sao?
Xe ô tô nhả khói
Tầu điện
Bếp than
Bếp từ
Bếp than
Hãy nêu các ví dụ về sử dụng điện năng trong:
Công nghiệp:…………………………………………

Nông nghiệp:…………………………………………

Giao thông vận tải:………………………………….

Y tế, giáo dục:……………………………………….

Văn hóa, thể thao:…………………………………..

Thông tin:…………………………………………….

Trong gia đình:………………………………………
máy tiện, máy bào, máy may, các loại máy móc trong công nghiệp…
máy tuốt lúa, máy bơm nước, máy xay sát…
các trạm đèn giao thông,
hệ thống đèn điện thắp sáng đường phố…
mạng điện thắp sáng dùng trong
bệnh viện, trường học, các loại máy chiếu…
hệ thống đèn chiếu sáng sân
vận động, các rạp hát, sân khấu…
các phương tiện đài, tivi, hệ thống âm
thanh, trạm phát thanh…

các đồ dùng điện trong gia đình
(nồi cơm điện, tivi, quạt điện, tủ lạnh, bóng đèn…)
1. Trong sinh hoạt
a. Hệ thống chiếu sáng
Sử dụng điện
Điện được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực
b. Các vật dụng sinh hoạt
Chổi điện
Máy hút bụi
Chiếc bàn chải đánh răng bằng điện tiện dụng và hiện đại
Bàn chải được điều khiển bằng điện, có tác động mạnh nơi những loại bàn chải bình thường không thể tác động
Dao điện tiện lợi giúp bạn không phải dùng quá nhiều sức khi cắt,thái thực phẩm.
Cả những chiếc quạt điện nữa
Nồi cơm điện
Máy xay sinh tố
ví điện tử
Bếp điện
Ấm điện
3. Trong các ngành kinh tế
Trong giao thông vận tải
+ Các phương tiện hiện đại
Xe máy điện
Ô tô điện
Tàu điện
+ Hệ thống đèn giao thông
Đèn giao thông
Đèn chiếu sáng
- Trong ngành thực phẩm đông lạnh
kho lạnh
Thực phẩm đông lạnh
Trong công nghệ thông tin – Điện tử viễn thông
4. Trong các lĩnh vực khác
- Nghệ thuật
Nghệ thuật mới
Nghệ thuật trình điễn ánh sáng
Đai bụng SANITAS
- Trong y tế
Máy điện tim
- Trong giáo dục
Ô CHỮ BÍ MẬT
GỒM 10 HÀNG NGANG
II. SỬ DỤNG ĐIỆN HỢP LÝ
1. Tiết kiệm
Nội dung ô chữ hàng dọc:
Sự kiện quốc tế hàng năm, do Quỹ quốc tế Bảo vệ thiên nhiên phát động
1. Gồm 3 chữ cái: Lọai năng lượng các nước đang khuyến khích phát triển?
2. Chữ cái viết tắt trong tiếng Anh chỉ mức độ thông minh của con người.
3. Gồm 8 chữ cái: Điều gần ngay trước mắt nhưng lại không thể nhìn thấy
4. Gồm 8 chữ cái: Nguồn năng lượng Na Uy sản xuất toàn bộ bằng sức nước ?
5. Gồm 4 chữ cái: Bộ phận quay trong máy phát điện 1 chiều
G
I
Ơ
T
R
A
Đ
Ấ
T
I
Ó
N
T
U
N
H
I
Ế
T
E
L
F
A
R
A
D
M
I
C
H
A
Y
H
Ủ
Y
Đ
I
Ệ
N
Ô
T
O
Q
Í
K
I
Ệ
M
È
N
Ắ
T
T
N
G
L
A
I
T
Ư
Ậ
T
V
L
A
G
I
Ơ
T
R
A
Đ
Ấ
T
I
Ó
N
T
U
N
H
I
Ế
T
E
L
F
A
R
A
D
M
I
C
H
A
Y
H
Ủ
Y
Đ
I
Ệ
N
Ô
T
O
Q
Í
K
I
Ệ
M
È
N
Ắ
T
T
N
G
L
A
I
T
Ư
Ậ
T
V
L
6. Gồm 14 chữ cái: Nhà vật lí đóng góp quan trọng trong lịch sử ngành điện.
7. Gồm 5 chữ cái: Bộ môn KHCB Được đưa vào dạy ở chương trình lớp 6.
8. Gồm 6 chữ cái: Tác phẩm nổi tiếng của Ngô Tất Tố nói về người nông dân VN.
9. Gồm 7 chữ cái: Người dẫn chương trình “Trò chơi âm nhạc” trên kênh VTV3.
10. Gồm 8 chữ cái: Một trong những biện pháp mà chủ tịch HCM đưa ra nhằm giải quyết nạn đói 1945.
Ô chữ
Giờ Trái Đất (Tiếng Anh: Earth Hour) là một sự kiện quốc tế hằng năm, do Quốc tế bảo vệ thiên nhiên (World Wildlife Fund) khuyên các hộ gia đình và cơ sở kinh doanh tắt đèn điện và các thiết bị điện không ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt trong một giờ đồng hồ vào lúc 8h30 đến 9h30 tối (giờ địa phương) ngày thứ bảy cuối cùng của tháng ba hàng năm (năm 2009 là 28 tháng 3). Bắt đầu từ năm 2007 ở Sydney, số người tham gia chỉ có 2 triệu người. Nhờ các phương tiện truyền thông, số người năm 2008 là 50 triệu và năm 2009 là hơn 1 tỷ người.
GIỜ TRÁI ĐẤT
GIỜ TRÁI ĐẤT
2. An toàn trong sử dụng điện
NHÓM I
Tài liệu tham khảo
http://vnexpress .net/Vietnam/Khoa-hoc
http://www.cpv.org.vn
http://vi.wikipedia.org/wiki
http://www.phs.org
http://news.nationalgeographic.com
http://amos.indiana.edu
http://jeb.biologists.org
http://www.sirianrevelations.net
http://www.cimsi.org.vn
http://www.nhandan.com.vn

THE END
G A L A X Y