О, сколько нам открытий чудных готовит просвещение дух,
и опыт сын ошибок трудных,
и гений парадоксов друг.
Александр Сергеевич Пушкин
Тема нашего занятия – опыт итальянского ученого Вольта.
Закон сохранения энергии позволяет получить из одного вида энергии другой.
Наша цель – получить электрическую энергию.
Электрическое поле – невидимая глазом материя.
Слово «электрический» произошло от греческого слова «янтарь», так как он хорошо электризуется при трении.
Главное условие электрического тока – это создание электрического поля и наличие частиц, движущихся в этом поле. НО, электрическое поле создают заряды. В природе есть положительные протоны и отрицательные электроны. В целом тело электронейтрально. Число отрицательных зарядов равны числу положительных.
Электроны - частиц, которые свободны в металлах. Протоны "сидят" в ядрах атомов. Они не двигаются по веществу.
Благодаря этому электрическому полю свободные заряды- электроны в металлических ( и не только) проводниках двигаются.
Американец Бенжамин Франклин предложил обозначать два типа заряда знаками «плюс» и «минус».
Как создать электрическое поле с помощью этих зарядов?
Как разделить заряды «плюс» и «минус»?
Окружающие тела, в основном, электронейтральны.
Как "поместить" электрический заряд на теле?
Первый способ – электризация трением. Предметы: эбонитовая или пластмассовая палочки, резина, полиэтилен, шерсть.
Шерсть приобретает положительный заряд, а палочки - отрицательный.
Электроны перешли из шерсти в пласмассу( или резину).
Потому что заряды разделились. Но под понятием "разделились" надо понимать, что на одном теле , на другом меньше. Больше электронов- отрицательно заряжается, меньше электронов - положительно заряжается.
Мы получаем разделение зарядов. Прибор для обнаружения электрического заряд называется электрометром. При повторении опыта результат всегда один и тот же. Это важно для физики
Если использовать металлическую палочку, то заряд "уходит" в Землю. В этом случае мы получаем очень маленький электрический ток.
Начало 19 века.
Качество жизни человека изменилось с опытом английского учёного Фарадея. Знаменитый опыт с тремя предметами.......
Простой опыт можно сделать даже в домашних условиях.
Для этого нужно взять электроизмерительный прибор, постоянный магнит и катушку с проволокой. Вводя магнит в катушку, получаем индукционный переменный ток.
В наших квартирах этот переменный ток имеет частоту 50 Вт.
Сегодня используются другие методы получения электрической энергии, например, с помощью солнечной батареи.
Явление перехода световой энергии в электрическую было обнаружено Беккерелем в 1848 году, но практическое применение этого явления нашло лишь через 100 лет.
Перейдём к основной нашей теме – Опыту Вольта.
Как устроена самая простая электробатарейка?
На самом деле электробатарейка имеет историческое название – элемент Вольта или гальванический элемент.
Итальянский учёный Гальвани подвешивал лапки лягушки на балконе на железной решётке с помощью медных крючков.
И прикасался к ним латунным пинцетом.
Лапка при этом вздрагивала.
Гальвани сделал вывод – открыто "животное электричество."
В общем, эта догадка правильная, но более глубокое разбирательство сделал другой итальянский учёный Вольта.
Электроды из разных металлов опускают в кислотную или щелочную среду( растворы).
Рассмотрим самую простую кислоту – соляную – формулу HCl.
Цинк растворяется в кислоте, а медь не растворяется.
Цинк растворяется в кислоте в виде положительных ионов, поэтому на этом электроде избыток отрицательных зарядов. Знак "минус".
Почему на медном электроде знак «плюс»?
Кислота содержит положительные ионы водорода.
Недостающие электроны – активный и лёгкий газ водород – забирает их у медного электрода.
Отсюда положительный электрод.
Вот мы и получили простую электробатарейку.
Можно соединить проводом и подключить лампочку.
Как долго будет работать такая батарейка?
Срок службы такой батарейки до тех пор, пока в кислоте будут ионы водорода.
Опыт Вольта с лягушкой:
В лапке лягушки имеется жидкость( раствор), поэтому от проходящего по ней электрического тока она вздрагивала. Образовывалась "электробатарейка"...из лягушки и металлических предметов.
Современные электробатарейки и аккумуляторы устроены значительно сложнее.
Посмотрим опыты на видео:
Спасибо за внимание.