1. CONCURSUL STEFAN PROCOPIU, SECTIUNEA REFERATE
Scopul lucrarii:
-prezentarea in format electronic a notiunilor despre electromagnetism si
aplicatiile tehnice: alternator, dinam, motor electric
-crearea de animatii originale, ilustrând fenomenele fizice implicate
-crearea de exercitii interactive noi, originale
Proiect realizat de elevii
Argint Andrei Silviu
Constantin Alexandra
Hagi Ionut Alexandru
Lãzãrean Iulia Emilia
Profesor indrumator Laurentziu Roşu
2.
3. In prezent, folosim in fiecare zi- calculator, telefon, TV, radio, becuri
electrice pentru iluminat, etc. Dar stim ca in istoria omenirii nu a fost
mereu asa –toate aceste aparate necesita energie electrica, iar
omenirea trebuia sa descopere calea de a o obtine. La inceputul
secolului XIX unul din obiectivele stiintei era sa descopere o
modalitate de obtinere a energiei electrice. Acest lucru a fost reusit
de savantul englez Michael Faraday in 1831, când dupa 10 ani de
cercetari a descoperit inductia electromagnetica
4. Deplasând un magnet
in preajma unei bobine
se obtine curent electric-
ce se poate masura
conectând un
miliampermetru cu scala
10mA cu zero-ul la mijloc
(pentru a putea masura
curenti in orice sens).
5. La introducerea magnetului in bobina acul
miliampermentrului se misca intr-un sens,
iar la iesirea lui din bobina acul se misca in
sens contrar. Cu alte cuvinte se obtine
curent alternativ.
6. Daca magnetul doar sta langa bobina
atunci acul miliampermetrului nu se
va misca. Concluzia este ca energia
electrica nu se obtine din nimic, ci
din energia mecanica(necesara
miscarii magnetului)
7.
8. ISTORIC
Descoperirea inductiei eletromagnetice
si aplicatiile ulterioare(dinam, motor
electric) au fost posibile datorita
descoperirii efectului magnetic (de
catre fizicianul suedez Oersted alaturi
de studentii sai in timp ce studia efectul
termic cu o busola lânga circuitul
electric) si descoperirii fortei
electromagnetice (de catre Ampere).
In continuare, prezentam pe scurt
aceste descoperiri:
9. Efectul magnetic BUSOLE
CURENT
Efectul magnetic al curentului electric- ELECTRIC
constă în apariţia unui câmp magnetic-în
jurul conductoarelor străbătute de curent
electric. Manifestari ale efectului magnetic:
1. devierea acului magnetic al busolei in
preajma circuitelor electrice
2. O bobină străbătută de curent electric
devine electro-magnet: atrage corpurile din
fier
BOBINA ELECTROMAGNET
10. Forţa electromagnetică este forţa cu care un câmp
magnetic acţionează asupra unui conductor străbătut de
curent electric
Pe baza acestei forte, Faraday a realizat primul motor
electric (care a fost un fel de mixer !)
CONDUCTOR
MOBIL
MAGNET
VAS CU MERCUR
CONDUCTOR BATERIE
LICHID
11. Motorul electric de curent continuu – are o
constructie asemanatoare cu dinamul, cu
deosebirea ca motorul trebuie conectat la o
baterie (sau priza), si va transforma energia
electrica primita in energie mecanica (invers
faţă de dinam). Piesele componente sunt in
principiu aceleasi:
12. ….
Adaugati Animatie cu Motorul electric !
14. Efectul magnetic al curentului electric- const ă în apari ţia unui câmp magnetic-în jurul busolei.
Manifestari ale efectului magnetic:
1. devierea acului magnetic al busolei in preajma circuitelor electrice
2. O bobină străbătută de curent electric devine electro-magnet: atrage corpurile din fier
15. Din cauza fortei elctro magnetice cele doua
bobine se atrag una de cealalta .
16. Intr-o termocentrala,
energia electrica este
produsa de:
TURBINA ALTERNATORUL CAMERA de ARDERE
TERMOCENTRALEI TERMOCENTRALEI a CARBUNELUI din
TERMOCENTRALA
GREŞIT GREŞIT
De la leneş CORECT De la leneş
pân` la pân` la
carte e carte e
mult prea mult prea
departe! departe!
17. Dinamul produce :
Ti-a fost lene sa
înveti???
CURENT Lenea cauta de lucru,
ALTERNATIV
GRESIT dar nu doreste sa-l
gaseasca.
CURENT
CONTINUU CORECT
CORECT
Ti-a fost lene sa
înveti???
Lenea cauta de lucru,
CURENT
GREŞIT dar nu doreste sa-l
DISCONTINUU gaseasca.
18. 3. Putem produce curent electric daca avem :
Magnet
Bec si Bec,
,
conductor magnet si
bobina,
electric cablu
(cablu) colecto
conductor
r Gresit
Gresit Corect
Cine se
Cine se ia cu
ia cu lenevia
lenevia Cu aceste piese se
Cu aceste piese se pierde
pierde confectioneaza un
confectioneaza un si suta
si suta alternator sau
alternator sau si mia.
si mia. dinam !!
dinam
19. 4. Hoţii de fier vechi care au vrut sa fure din vagoanele
CFR au incercat sa descarce repede fierul vechi si s-au
electrocutat desi nu au atins linia de înalta tensiune de
deasupra vagonului. De ce? Ce nu au stiut ei ?
Fierul vechi Fierul vechi in Prin Inductie
se cantitati mari electromagn
electrizeaza produce etica apar
cand sta tensiune tensiuni
depozitat electrica electrice
GRESIT GRESIT CORECT
Miscarea fierului in câmpul
Miscarea fierului in câmpul
Cine se lauda cu magnetic al firelor electrice de
magnetic al firelor electrice de
greseala lui, greseste deasupra vagonului produce
deasupra vagonului produce
de doua ori. tensiune prin inductie. Cu cât
tensiune prin inductie. Cu cât
miscarea e mai rapida, cu atât
miscarea e mai rapida, cu atât
tensiunea indusa e mai mare
tensiunea indusa e mai mare
20. 5. E periculos sa
pescuiesti lânga stâlpii cu
linii de tensiune, daca
undita metalica nu atinge
sârmele liniei de
tensiune?
Da, daca
Nu, daca nu Depinde din mişti rapid
atingi linia ce metal e undiţa pe
de tensiune facuta undiţa sub linia de
tensiune
GRESIT GRESIT CORECT
Daca miscarea undiţei metalice
Cine se lauda cu
e mai rapida, in câmpul
greseala lui, greseste
magnetic al firelor electrice se
de doua ori.
produce o tensiune mai mare
prin inductie electromagnetica
21. De ce in imaginea alaturata acul apermetrului se
misca cand magnetul este introdus in bobina
25. O spira care se roteste intr-un camp magnetic
produce curentul electric alternativ.
Pentru a roti o spira/bobina, este necesara energie
mecanica
Alternatorul transforma energia mecanica in energie
electrica , prin inductie electromagnetica – deci are
loc o transformare energetica!
26. Componentele
alternatorului sunt:
1. statorul (magnet sau
electromagnet)
2. Rotorul (bobina sau
spira)
3. Colectorul (2 inele
conectate la capetele
bobinei)
27. Dacă înlocuim la un
alternator cele 2 inele cu 2
semi-inele, dispozitivul
format se numeste DINAM si
produce curent electric
continuu (in loc de
alternativ).
29. O prima aplicare a transformarii
energiei potentiale a apei in
energie cinetica a fost moara de
apa, insa aceasta obtinea numai
energie mecanica, nu si electrica.
(se folosea pentru macinarea
graului)
Prin adaugarea unui
alternator, se realizeaza o
hidrocentrala ce transforma
energia mecanica in
energie electrica
33. James Presctott Joule
Efect electrotermic
André-Marie Ampère
Michael Faraday
Motorul electric
34. James Prescott Joule
(1818-1889)
A fost un bun experimentator si un
stralucitor teoretician. Nascut in
regiunea Manchester, el a fost elevul lui
John Dalton si a contribuit prin
cercetarile sale la revolutionarea
industriei Angliei(sec. 19). In 1873 el a
formulat legea conservarii energiei. A
efectuat numeroase masurari ale unor
marimi specifice circuitelor electrice, a
studiat motoarele electrice, si
a descoperit efectul electrotermic care
îi poarta numele, pe baza asectui efect
functioneaza azi aparatele
electrocasnice de încalzit.
35. Efectul electrotermic este reprezentat de
disiparea căldurii într-un conductor traversat de
un curent electric. Aceasta se datorează
interacțiunii particulelor curentului (de regulă
electroni) cu atomii conductorului, interac țiuni
prin care primele le cedează ultimilor din energia
lor cinetică, contribuind la mărirea agita ției
termice în masa conductorului.
Efectul termic al curentului electric (descoperit
de Joule si Lenz) are multiple aplicații industriale:
cuptoarele încălzite electric, tăierea metalelor,
sudarea cu arc electric etc.
36. A determinat configurația curenților asupra câmpului magnetic al selenoidului, stabilind
regula de fixare a sensului liniilor de câmp.
Introduce noțiunea de curent electric și tensiune electrică.
Explică magnetismul corpurilor printr-o ipoteză care arată că forma curenților moleculari
este presupusă a fi circulară.
Prin legea circuitului magnetic sau legea circuitală a lui Ampère, stabilește prima teorie a
electromagnetismului și introduce noțiunile de electrostatică și electromagnetism.
Această lege stabilește legătura dintre câmpul magnetic și curent.
Inventează ampermetrul (care îi poarta si numele), voltmetrul si galvanometrul,
aparatul cu care pot fi măsurate tensiunile electrice și curentul electric. Inventează de
asemeni un electromagnet și împreună cu François Arago realizează în 1820, primul
aparat telegrafic.
Contribuțiile lui Ampère în domeniul electromagnetismului au constituit un punct de
plecare pentru cercetările lui Maxwell, Ohm, Joule si Faraday.
Ampère a adus contribuții și în alte ramuri ale fizicii. Astfel, în 1828 a studiat teoria
suprafețelor de undă, refracția luminii, teoria undelor luminoase, teoria cinetică a gazelor
și numeroase probleme de cinematică.
37. o În anul 1831 descoperă inducția
electromagnetică, reușind să realizeze conversia
electromecanică a energiei și să enunțe Legea
inducției electromagnetice.
o A elaborat teoria electrizării prin influență și principiul
ecranului electrostatic (sau cusca lui Faraday),
enunțând astfel legea consevării sacinii electrice
(1843). Mai târziu, în 1846, arată că energia
electrostatică este localizată în dielectrici.
o Ultimele sale cercetări arată acțiunea câmpului
electric asupra luminii polarizate sau efectul de
polarizare rotatorie a luminii în câmp magnetic.
o Ca prețuire a cercetărilor sale și a contribuției sale în
Discul lui Farday,
fizică, denumirea unității de capacitate se numește inventat de Michael
"Farad", iar numărul care exprimă cantitatea de Faraday în 1831, unul
dintre primele
electricitate necesară depunerii prin electroliză a unui generatoare de curent
atom-gram dintr-un element - "constanta lui Faraday". care ilustrează practic
legea enunțată de
marele fizician
38. Motorul electric
- In regim de motor masina
primeste putere electrica si
furnizeaza, la arbore, putere
mecanica. Generatorul(alternator
sau dinam) realizeaza conversia
inversa, din putere mecanica in
putere electrica.
Frana electrica este acel regim
de functionare al motorului in care
masina primeste atat putere
electrica cat si putere mecanica, pe
care le transforma, in cea mai mare
parte, in caldura, furnizand la
arbore un cuplu de forte opus
miscarii.
Primul motor electric a fost
conceput
de Michael Faraday.
