Dane INFORMACYJNE

2. Dane INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: • Publiczne Gimnazjum im. Książąt Pomorza Zachodniego w Trzebiatowie • Gimnazjum im. Noblistów Polskich w Kleczewie • ID grupy: • 98/46_MF_G1 ; 98/54_MF_G1 • Kompetencja: • Zajęcia projektowe, komp. mat-fiz • Temat projektowy: • Od żaby do stacji kosmicznej • Semestr/rok szkolny: • Lato 2011/2012

3. Plan prezentacji • Jak bateria elektroniczna powstała z żabiej nogi? • Co się kryje pod pojęciem elektryczności? • Kim był Charles Augustin Coulomb i jaką rolę odegrał w dziedzinie fizyki? • Postać Georga Ohma • Doświadczenie I- pomiar napięcia i natężenia w prostym przewodzie elektrycznym • Badamy czy pomiędzy natężeniem Prądu a napięciem elektrycznym istnieje jakaś zależność • Wyniki doświadczenia • Prawo Ohma • Co się dzieje z ciałem ludzkim pod wpływem działania prądu elektrycznego ? • Doświadczenie II z wykorzystaniem maszyny elektrostatycznej • Wzajemne oddziaływanie przewodników z prądem. • Źródła energii elektrycznej • Baterie = ogniwo Leclanchego • Międzynarodowa Stacja Kosmiczna • Międzynarodowa Stacja Kosmiczna na tle Ziemi • Eksploatacja • Źródła informacji

4. Jak bateria elektryczna powstała z żabiej nogi • Włoskiemu fizjologowi, lekarzowi i fizykowi Luigiemu Galvaniemu (1737-1798) przypisuje się powszechnie serię odkryć, która doprowadziła do pierwszego w dziejach doświadczalnego uzyskania prądu elektrycznego. W roku 1786 uczony ten zaobserwował, że wypreparowana noga żaby kurczyła się, jeśli leżała na stole w pobliżu generatora elektrostatycznego. Niezależnie od Galvaniego analogicznego spostrzeżenia dokonał- o trzydzieści lat wcześniej- inny włoski eksperymentator, Floriano Caldani. Galvani jednak poszedł w swych dociekaniach dalej, prowadząc serie badań nad zjawiskiem, które sam określił mianem „elektryczności zwierzęcej”; przytwierdziwszy żabią nogę do mosiężnego haczyka zawieszonego na balustradce z żelaznych prętów zauważył, że dolna część tej nogi kurczy się przy bezpośrednim zetknięciu z którymś z prętów. W tym względzie znowu jednak o blisko stulecie wyprzedził Galvaniego- o czym ten znowu nie wiedział- Holender nazwiskiem Jan Swammerdam.

5. Co się kryje pod pojęciem elektryczność ? • Elektryczność to zdolność określonych cząstek (na przykład elektronów i protonów) do wiązania się z polem elektromagnetycznym i istnieniem między nimi sił przyciągających i odpychających. Elektryczność daje energię jednej z czterech podstawowych sił natury i jest własnością magazynowania energii przez materię. • W przenośni i języku wyraz elektryczność oznacza także prąd elektryczny lub energię.

6. Kim BYŁ charlesaugustincoulombi jaką rolę odegrał w dziedzinie fizyki ? • Charles Augustin de Coulomb - francuski fizyk, od którego nazwiska pochodzi prawo Coulomba i jednostka ładunku elektrycznego – kulomb. • Od 1773 całkowicie poświęcił się pracom badawczym dotyczącym magnetyzmu, teorii maszyn prostych i elektrostatyki. Od 1781 członek francuskiej Akademii Nauk. • Jego nazwisko pojawiło się na liście 72 nazwisk na wieży Eiffla

7. Postać georgaohma. • Georg Simon Ohm (ur. 16 marca 1789 w Erlangen, zm. 6 lipca 1854 w Monachium, matematyk niemiecki, profesor politechniki w Norymberdze w latach 1833-1849 i uniwersytetu w Monachium po roku 1849. Nauczyciel matematyki. Po zainteresowaniu się fizyką napisał prace głównie z zakresu elektryczności i akustyki. Sformułował (1826) prawo opisujące związek pomiędzy natężeniem prądu elektrycznego a napięciem elektrycznym (tzw. Prawo Ohma). Badał nagrzewanie się przewodników przy przepływie prądu elektrycznego.Znalazł zależność oporu od formy geometrycznej przewodnika. Prace pisane skomplikowanym językiem matematyki długo nie były uznawane przez współczesnych mu fizyków. • Na jego cześć jednostce rezystancji • nadano nazwę om.

8. DOŚWIADCZENIE i – pomiar napięcia i natężenia prądu w prostym obwodzie elektrycznym

9. Badamy czy pomiędzy natężeniem Prądu a napięciem elektrycznym istnieje jakaś zależność • Zestaw doświadczalny: trzy baterie 1,5V, Przewody, Amperomierz, woltomierz, żarówka 4,5V. • Montujemy obwód według schematu. Używamy najpierw jednej baterii, następnie dwóch, a na końcu trzech połączonych szeregowo. Za każdym razem odczytujemy wartość natężenia prądu w obwodzie i napięcia na zaciskach żarówki.

10. Wyniki doświadczenia • Zauważamy, że natężenie wzrastało (w przybliżeniu) tyle samo razy co napięcie. • Wynik doświadczenia sugeruje, ze natężenie prądu płynącego przez dany odbiornik (np. żaróweczkę) jest wprost proporcjonalne do przyłożonego napięcia.

11. Prawo ohma. • Natężenie prądu elektrycznego jest wprost proporcjonalne do napięcia między końcami tego przewodnika.

12. Co się dzieje z ciałem ludzkim pod wpływem działania prądu elektrycznego ? • Porażenie prądem elektrycznym - efekt powstający w wyniku przepływu znacznego prądu elektrycznego przez tkanki organizmów żywych - ludzi i zwierząt. • Funkcjonowanie każdego organizmu żywego wiąże się z przepływem przez tkanki bardzo słabych prądów elektrycznych o wartościach nieprzekraczających ułamków miliampera i z powstawaniem w organizmie minimalnych różnic napięć pomiędzy tkankami, nieprzekraczających ułamków wolta.

13. DOŚWIADCZENIE ii Z WYKORZYSTANIEM MASZYNY ELEKTROSTATYCZNEJ

14. OPIS DOŚWIADCZENIA III • Do zmontowania obwodu użyliśmy baterii, przewodów elektrycznych, żaróweczki i naczynia, w którym umieszczamy wodę przegotowaną. Początkowo żaróweczka nie świeci, ponieważ woda przegotowana nie przewodzi prądu elektrycznego. Kiedy dosypywaliśmy wody do naczynia woda zaczynała świecić. Wniosek: Roztwór wody z solą przewodzi prąd elektryczny.

17. Wzajemne oddziaływanie przewodników z prądem. • Do doświadczenia potrzebujemy: • Baterie • Dwa cienkie paski folii aluminiowej • Przewody z krokodylkami • Sposób wykonania: • Paski aluminiowe za pierwszym razem łączymy z baterią w taki sposób żeby zwroty przepływu prądu były zgodne, a za drugim razem zwroty przepływu prądu były przeciwne.

18. Wzajemne oddziaływanie przewodników z prądem. • Obserwacja: • Przewodniki z prądem oddziałują na siebie. Gdy kierunek przepływu prądu elektrycznego jest zgodny przyciągają się, a gdy przeciwny odpychają.

19. ŹRÓDŁA ENERGII ELEKTRYCZNEJ • Ogniwo słoneczne, ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo fotoelektryczne, fotoogniwo – to element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana (konwersja) energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego, czyli poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów o energii większej, niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury (zob. nośniki ładunku) do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.

20. Baterie = ogniwo laclanchego • W częstym użyciu są tzw. Suche ogniwa Laclanchego, w których cynkowy cylinder stanowi naczynie z elektrolitem i jest równocześnie elektrodą ujemną. Elektrolitem jest wodny roztwór salmiaku (chlorku amonu), zagęszczony krochmalem lub trocinami. Elektroda dodatnia jest wykonana z węgla otoczonego tlenkiem manganu (IV). Bateria płaska ( 4,5 V) złożona jest z trzech takich ogniw.

21. Ogniwo słoneczne. Panele słoneczne złożone z baterii ogniw

22. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna • ISS - International SpaceStation jest największym przedsięwzięciem w historii podboju kosmosu. Jest to Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, która została wyniesiona na orbitę 20 listopada 1998 roku jako niewielki moduł „ZARYA”. Moduł ten został rozbudowany, dołączone zostały różne elementy, baterie słoneczne, anteny itp. W maju 2012 roku minęło 20 rocznica powstania ISS.

23. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna na tle Ziemi

24. Eksploatacja • Głównym zadaniem Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ma być prowadzenie badań naukowych w warunkach mikrograwitacji, niemożliwych do osiągnięcia na Ziemi. Mają one pozwolić na udoskonalenie metod prowadzenia upraw, lepsze poznanie działania ludzkiego organizmu (a więc i możliwość wynalezienia nowych leków) oraz pomóc rozwiązać wiele innych problemów na Ziemi. Do tej pory nie dokonano jednak na ISS żadnego przełomowego odkrycia

25. Kosmonauta Siergiej Krikalow wewnątrz modułu serwisowego Zwiezda. Prace naprawcze na zewnątrz stacji. Na zdjęciu Piers J. Sellers

26. ŹRÓDŁA INFORMACJI • Grażyna Francuz – Ornat, Teresa Kulawik, Maria Nowotny – Różańska: Spotkania z fizyką 3 • Izabela Chełmińska, Roman Grzybowski: Fizyka i astronomia – vademecum. • Henryk Szydłowski: Pracownia fizyczna. • Lilian C. McDermott: W poszukiwaniu praw fizyki Tom I i II • Kopalniawiedzy.pl