Електричеството: откъде идва токът в контакта
Пътят на тока от електроцентралата през далекопроводите до контакта вкъщи и защо с него не се играе.
Бип-бип, загадка от Робко! Включваш зарядното и телефонът светва. Но откъде точно дойде този ток? Той е изминал път от стотици километри, за да стигне до теб!
История от живота
През 1831 г. английският учен Майкъл Фарадей навил медна жица на макара и бързо пъхнал в нея магнит. Стрелката на уреда до него трепнала: в жицата потекъл ток! Никой не я е включвал в батерия, токът се родил само от движението на магнита. Фарадей като малък бил беден и учил сам, докато подвързвал книги. Неговото откритие стои в основата на почти всяка електроцентрала днес.
Разбери го стъпка по стъпка
- Магнит + жица = ток
В електроцентралата има генератор: огромни намотки от жица и магнити, които се въртят един спрямо друг. Когато магнит се движи до жица, в нея тръгва ток. Точно това е открил Фарадей.
- Кой върти генератора
Генератора го върти турбина, нещо като огромна перка. В някои централи я върти пара от загрята вода, във ВЕЦ го прави падаща вода, а във ветрогенератора го върти вятърът. Слънчевите панели правят ток по друг начин, директно от светлината.
- Високо напрежение за дълъг път
От централата токът тръгва по далекопроводите, онези високи стълбове с дебели жици. Там напрежението е много високо, например 400 000 волта. Така по пътя се губи по-малко енергия.
- Трансформаторите го смаляват
Близо до града подстанции и трафопостове намаляват напрежението стъпка по стъпка. В контакта вкъщи в България то е около 230 волта. И това пак е опасно за човека!
- Затворената верига
Токът тече само ако има затворен кръг: от контакта, през уреда и обратно. Ключът за лампата просто прекъсва или затваря този кръг.
Представи си така: Електрическата мрежа е като водопровод. Централата е помпата, жиците са тръбите, напрежението е колко силно напира водата, а ключът на лампата е като кранчето: отвориш го и тече, затвориш го и спира.
- 11. ЦентралаТурбина върти генератор и се ражда ток
- 22. Повишаващ трансформаторНапрежението става много високо
- 33. ДалекопроводТокът пътува стотици километри по високите стълбове
- 44. ПодстанцияНапрежението се намалява
- 55. Трафопост в кварталаОще по-малко напрежение
- 66. Контактът вкъщиОколо 230 волта
Решени примери
Защо птицата може да кацне на жица и нищо да не ѝ стане?
Птицата стои само на една жица и двата ѝ крака са на едно и също напрежение. Токът няма причина да мине през нея. Ако обаче докосне едновременно две жици или жица и стълб, ще пострада. Затова хвърчила и дронове НИКОГА не се пускат до далекопроводи.
Защо телефонът се зарежда от зарядно, а не направо от контакта?
В зарядното има малък трансформатор и електроника. Те смаляват 230-те волта до около 5 волта, колкото е нужно на батерията на телефона.
Защо уредите в банята трябва да са далеч от водата?
Водата от чешмата, особено с пот и сапун, провежда ток. Мокри ръце и уред под напрежение са много опасна комбинация.
Внимавай с тези грешки
- Токът се пази в контакта, като вода в кофа.В контакта няма склад с ток. Той се произвежда в централите почти в същия момент, в който го ползваш.
- Ниските контакти вкъщи са безопасни, щом не правиш нищо лошо.Никога не пъхай нищо в контакта. 230 волта могат сериозно да наранят човек. За всичко с ток питай възрастен.
- Токът в жицата лети със скоростта на светлината.Самите електрони в жицата се движат много бавно, по-бавно и от охлюв. Бързо се предава само тласъкът между тях, като при наредени една до друга топчета.
Задачи
Лесни
Обиколи стаята си и преброй уредите, които работят с ток. Кои ползват контакт и кои батерия?
Подсказка
Не забравяй малките неща: дистанционно, часовник, играчки.
Отговор
Отговорът зависи от стаята. Например: лампа, зарядно и компютър с контакт; часовник и дистанционно с батерия.
Подреди правилно: контакт, централа, далекопровод, трафопост.
Подсказка
Започни от мястото, където се ражда токът.
Отговор
Централа, далекопровод, трафопост, контакт.
Средни
Зарядното смалява 230 волта до 5 волта. Колко пъти по-малко е напрежението?
Подсказка
Раздели голямото число на малкото.
Отговор
46 пъти, защото 230 : 5 = 46.
Лампа от 10 вата свети 5 часа. Колко ватчаса енергия изразходва?
Подсказка
Умножи мощността по часовете.
Отговор
50 ватчаса: 10 x 5 = 50.
Трудни
Защо птица на жица е в безопасност, а човек, който пипне жицата и стои на земята, не е?
Подсказка
Помисли за затворената верига.
Отговор
Птицата е само на една жица и токът не минава през нея. Човекът докосва жицата и земята едновременно, затваря кръг и токът минава през тялото му.
Измисли три начина да пестиш ток вкъщи.
Подсказка
Мисли кои уреди работят без нужда.
Отговор
Например: гаси лампата, когато излизаш; не оставяй зарядното в контакта без телефон; затваряй хладилника бързо.
Детектив на тока
Цел: Да разбереш колко енергия харчат уредите вкъщи.
- Помоли възрастен да ти покаже етикетите на 4 уреда (лампа, зарядно, сешоар, телевизор). Там пише мощността във ватове (W).
- Запиши мощностите в таблица. НЕ разглобявай и не включвай нищо сам.
- Подреди уредите от най-малката до най-голямата мощност.
- Пресметни: ако всеки работи по 1 час, колко ватчаса харчи?
Накрая: Таблица кой уред е най-голям лакомник за ток и идея как семейството може да пести.
Тест с точки
10 въпроса, 18 точки, оценка накрая и разбор какво да преговориш.