Жаппасбаев Е.А., Сауханов Н.Т., Ж.С. Саркулова.
Электр тоғының адам өміріндегі рөлі
Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті, 030000, Ақтөбе қ, А.Молдағұлова даңғылы 34, Қазақстан.,
e-mail:zhappasbayev02@mail.ru
saukhanovnurik@mail.ru
Аннотация. Бұл мақалада адам өміріндегі электрлік токтың рөлі талқыланады. Не себепті ток энергетика саласында кеңінен қолданылатыны қарастырылады. Және де электр тоғының қолданылудағы пайдасы мен зияны көрсетіледі. Тұрақты тоқ пен айнымалы тоқтың анықтамасы мен айырмашылығы айтылады.
Кілтсөздер: Тоқ күші, айнымалы тоқ, тұрақты тоқ, заряд, кернеу, қуат, жиілік.
Кіріспе.Электр тогы – электр қозғаушы күштің әсерінен зарядтардың (зарядталған бөлшектер немесе дене) бағытталған қозғалысы. Электр тогы энергетика саласында — энергияны алыс қашықтыққа жеткізу үшін, ал телекоммуникация саласында — ақпаратты шалғайға тасымалдау үшін қолданылады.
Токтың тұрақты ток және айнымалы ток деп аталатын екі түрі бар.
Тұрақты ток — уақыт бойынша бағыты және шамасы өзгермейді. Тұрақты ток көздері: аккумуляторлар, батареялар. Электрондар - тан + ағылады.
Айнымалы ток — бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы. Ал техникада айнымалы ток деп ток күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын периодты ток түсіндіріледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кеңінен қолданылады.
Периодтық ток – лездік мәндері тұрақты аралықпен өзгермейтін реттілікпен қайталанатын электр тогы.
Синусоидальды ток-бұл уақыттың синусоидальды функциясы болып табылатын мерзімді электр тогы. Айнымалы токтардың ішінде ең бастысы-синусоидалы заңға сәйкес өзгеретін ток . Бұл жағдайда өткізгіштің әр ұшының потенциалы өткізгіштің екінші ұшының потенциалына қатысты барлық аралық потенциалдар арқылы (нөлдік потенциалды қоса) өтіп, кезекпен оңға теріс және керісінше өзгереді. Нәтижесінде бағытты үнемі өзгертетін ток пайда болады: бір бағытта қозғалғанда ол амплитудалық мән деп аталатын максимумға жетеді, содан кейін төмендейді, бір сәтте нөлге айналады, содан кейін қайтадан өседі, бірақ басқа бағытта да максималды мәнге жетеді, ол қайтадан нөлден өту үшін төмендейді, осыдан кейін барлық өзгерістер циклі қайта басталады.
Жоғары жиілікті ток-айнымалы ток (шамамен ондаған кГц жиіліктен бастап), ол үшін электромагниттік толқындардың сәулеленуі және терінің әсері сияқты құбылыстар маңызды болады. Сонымен қатар, егер айнымалы токтың сәулелену толқынының ұзындығы электр тізбегі элементтерінің өлшемдерімен салыстырылатын болса, онда квази-стационарлық жағдай бұзылады, бұл осындай тізбектерді есептеу мен жобалауға ерекше тәсілдерді қажет етеді (ұзын сызықты қараңыз). Импульсті ток - бұл периодты электр тогы, оның орташа мәні нөлден жақсы.
Бір бағытты ток-бұл бағытын өзгертпейтін электр тогы.
Tоктың бағыты өткізгіштегі оң зарядтардың қозғалыс бағытымен сәйкес келеді. Сонымен қатар, егер токтың жалғыз тасымалдаушысы теріс зарядталған бөлшектер болса (мысалы, металдағы электрондар), онда токтың бағыты зарядталған бөлшектердің қозғалыс бағытына қарама-қарсы болады.
Диэлектриктерден айырмашылығы, өткізгіштерде өтелмеген зарядтардың бос тасымалдаушылары бар, олар күштің әсерінен, әдетте, электрлік потенциалдар айырмашылығымен қозғалады және электр тогын жасайды. Вольтамперлік сипаттама (токтың кернеуге тәуелділігі) өткізгіштің маңызды сипаттамасы болып табылады. Металл өткізгіштер мен электролиттер үшін оның қарапайым түрі бар: ток кернеуге тура пропорционал (Ом заңы).
Металдар-мұнда ток тасымалдаушылары өткізгіш электрондар болып табылады, олар әдетте электронды газ ретінде қарастырылады, олар бұзылған газдың кванттық қасиеттерін айқын көрсетеді.
Плазма-иондалған газ. Электр заряды сәулелену (ультракүлгін, рентген және басқалар) және (немесе) қыздыру әсерінен пайда болатын иондар (оң және теріс) және бос электрондар арқылы тасымалданады.
Электролиттер- "электр тогының өтуіне себепші болатын иондардың белгілі бір концентрациясында болатын сұйық немесе қатты заттар мен жүйелер". Иондар электролиттік диссоциация процесінде түзіледі. Қызған кезде электролиттердің кедергісі иондарға ыдырайтын молекулалар санының көбеюіне байланысты төмендейді. Токтың электролит арқылы өтуі нәтижесінде иондар электродтарға жақындайды және оларды бейтараптандырады. Фарадей электролизінің заңдары электродтарда бөлінетін заттың массасын анықтайды.
Сондай-ақ, электронды сәулелік құрылғыларда қолданылатын вакуумдағы электрондардың электр тогы бар
Зерттеумақсаты – электр тоғының жалпы адам өміріндегі маңыздылығын анықтау және токтың қандай түрін қолдануға ыңғайлы болатынын түсіндіру.
Энергетика-бұл адамзатқа көптеген жылдар бойы өңдеген шексіз кеме. Бірақ электр энергиясы туралы бөлек айту керек, өйткені оның арқасында қазіргі заманғы адам қабылдаған өркениеттің артықшылықтары бар. Бұл тек ойлануға тұрарлық, бірақ электр қуатынсыз бізде компьютер, ұялы телефондар, кешке үй шамының жайлы жарығы болмас еді. Электр энергиясы адамзат өміріндегі басты жетістіктердің бірі екені даусыз.
Электр энергиясының арқасында біз әртүрлі машиналарды, жабдықтар мен механизмдерді көмекке тарта отырып, әртүрлі жұмыстарды орындай аламыз. Мысалы, электрлік көтергіштер әртүрлі жүктемелермен жұмыс істеу кезінде таптырмайтын механизм болып табылады. Қазіргі заманғы өндіруші тұтынушыға таптырмайтын көмекшілерді өте қолайлы бағамен сатып алуға мүмкіндік береді және сіз жоғары сапалы жабдық шығаратын компанияның веб-сайтында электрлік тальферлер туралы көбірек біле аласыз.
Электр энергиясы әр жеке адамның өмірінде де, жалпы адамзаттың өмірінде де үлкен рөл атқарады. Электр энергиясының құндылығын бағаламау қиын, өйткені сағат сайын және минут сайын біз электр энергиясының ашылуына байланысты қол жетімді өркениеттің артықшылықтарына шомыламыз.
Өндіріс, заманауи бизнес-индустрия, көшелер мен үйлерді жарықтандыру, Медициналық және тұрмыстық жабдықтардың жұмысы – мұның бәрі электр қуатының болуына байланысты.
Тіпті әрбір он жыл сайын бізге таныс автокөлік ауаны ластайтын машиналарға сапалы балама ретінде электрлік автокөлікке айналуда.
Күнделікті өмірде тұрақты ток жиі қолданылады. Одан әртүрлі тұрмыстық техника, генераторлар және зарядтағыштар жұмыс істейді. Өнеркәсіпте ол батареялар мен қозғалтқыштарда қолданылады. Кейбір елдерде олар электр желілерімен жабдықталған.
Айнымалы ток белгілі бір уақыт аралығында бағыт пен шамада өзгеруі мүмкін. Ол жиі тұрақты қолданылады. Біздің үйлерде розеткалар оның көзі болып табылады, оларға әртүрлі кернеудегі әртүрлі құрылғылар қосылады. Айнымалы ток көбінесе өнеркәсіпте және көшелерді жарықтандыру кезінде қолданылады.
Қазіргі әлемде электр энергиясы ең маңызды рөл атқарады, онсыз біздің өміріміздің бірде-бір саласын елестету мүмкін емес. Сіз таңертең шырылдаған дабылмен оянасыз. Ол тек электр қуатымен қоректенеді. Түнгі шамды сөндіргенде ұйықтайсыз. Сіздің жан тыныштығыңыздың күзетінде дабыл бар, қонақтардың келуі есік қоңырауы арқылы хабарланады, содан кейін сіз таңертеңгі душ қабылдау үшін электр су жылытқышты қосасыз. Барлығы электр қуатынан басталады.
Электр энергиясы жиі қолданылатын негізгі кеңейтілген сфераларды қарастырайық:
Химия өнеркәсібі. Электролиз реакциялары, тұрақты тұндыру және заттар арасындағы басқа өзара әрекеттесулер тек жоғары кернеудің қатысуымен өтеді. Барлығы әдемі хром немесе никельмен қапталған заттарды жақсы көреді, бұл жерде де электр қуаты да қатысады. Химиялық тазарту, бөлу және қосылу процедуралары жұп электродтардың қатысуымен жасалады. Субстанцияны жылыту процесті минималды қателікпен басқаруға мүмкіндік беретін ең қуатты жылытқыштармен жүзеге асырылады.
Жарықтандыру. Өрт, сәулелер және басқа да ашық от көздерінің төтенше қаупі біз айырғышты басып, жарықдиодты шам жанғанға дейін бағаланбайды. Реттелген параметрлермен біркелкі санау миллиондаған адамдардың көру қабілетін сақтауға мүмкіндік берді. Қазір жарықтандыру құрылғыларының тиімділігі жіптері бар шамдардың өткен буынына сәйкес келмейді. Жоғары технологиялық өнімдер енді әр адамға қол жетімді. Бұл шамдар қоршаған ортаға зиян келтірмейді.
Жабық жылыжайларда көкөністер мен жемістерді өсіру жаһандық аштықтан құтылуға мүмкіндік берді. Мұндай құбылыстар параметрлерді дәл басқарудың арқасында қазір маңызды емес. Қазіргі гүл өсірушілер маусымға тәуелді емес, сондықтан жылдың кез келген уақытында гүл шоқтарын сыйлауға болады, сонымен қатар көшеде боран соғып, қатты аяз болған кезде де жаңа піскен қызанақты жеуге болады. Мұндай әсерге жету үшін фитолампаларды сатып алу керек. Олардың көптеген модификациялары бар, бірақ олардың әрқайсысы күн сәулелерін толығымен имитациялауға мүмкіндік береді. Барлығы тәулік бойы жарықтандырудың арқасында тез піседі. Кез-келген үлгінің гүлденуіне қол жеткізуге болады.
Электрлік құралдар. Бұрғылау, тегістеуіш және дәнекерлеу машинасынсыз жөндеуді елестету мүмкін емес. Сіз ештеңе жасай алмайсыз, құрылыста қайтадан қыш блоктар мен бөренелерге оралуға тура келеді, өйткені сіз басқа ештеңе жасай алмайсыз. Құрылысшы мамандығы қазір көп уақытты қажет етеді, ал тиісті электр құралы болмаса, процесс кем дегенде 10 есе баяулайды, ал кейбір операциялар мүмкін болмайды. Кем дегенде металл бұрғылауды алыңыз.
Тұрмыстық электр құрылғыларын кез келген уақытта пайдалану мүмкіндігі. Сіз душтан шыға аласыз (су да қазандықпен жылытылады), содан кейін шашыңызды кептіріп, суық мезгілде сыртқа шығасыз. Мұның бәрі біз үйреніп қалған өркениеттің пайдасы, бірақ оларды күнделікті қолдануда байқамаймыз.
Электр пештерінің көмегімен тамақ дайындау қазіргі әлемнің маңызды жетістіктерінің бірі болып табылады. Сіз әрқашан температураны рецепт бойынша қатаң түрде қоя аласыз, бұл сізге 100% нәтиже береді. Сондықтан мамандар ешқашан газ плиталарын пайдаланбайды.
Электр энергиясы адам қызметінің барлық салаларына қоныстанды. Өнеркәсіп те, ауыл шаруашылығы да, тіпті ғылым да электр қуатынсыз жасай алмайды.
Бірақ, біз қолданатын электр энергиясы табиғатта тұтынуға дайын күйде болмайтынын түсіну маңызды. Оны пайдалы қазбалар – мұнай немесе көмір сияқты өндіруге болмайды.
Найзағай-атмосферадағы электрлік ұшқын разряды, әдетте найзағай кезінде пайда болуы мүмкін, ол жарықтың жарқын жарқылымен және онымен бірге жүретін найзағаймен көрінеді. Жердегі найзағай разрядындағы ток күші 10-500 мың амперге жетеді, кернеуі ондаған миллионнан миллиард вольтқа дейін.
Адам денесі электр энергиясын өндіруге қабілетті, атап айтқанда жүрек бұлшықеті арқасында қабілетті. Осындай жүрек қабілеттерінің арқасында электрокардиограмма көмегімен жүрек соғуын өлшеуге болады.
Бірақ адам электрлік құбылыстарды зерттеумен енді ғана айналыса бастаған, сонымен бірге арнайы құрылғылардың бар екендігі туралы әлі білмеген кезеңде ол өзінің денсаулығын, кейде өмірін ғылым үшін құрбан етті. Сонымен, бір күні электр доғасының құбылысын зерттеген физик-ғалым В. Петров осындай құрбандыққа барып, әлсіз токтарды жақсы сезіну үшін саусақтарындағы тері қабатын кесіп тастады.
Ежелгі римдіктер де ауруларды электр қуатымен емдеу туралы ойлаған. Олар бас ауруынан құтылудың жолын тапты. Осы мақсаттар үшін науқастың басына электрлік жыланбалық қойылды. Әрине, мұндай емдеудің тиімділігі туралы айту өте қиын, өйткені науқас мұндай процедурадан кейін бәрі өтті деп сендірді немесе басы ауырғанын мойындаудан қорықты.
Сондай-ақ, электр энергиясы саласындағы қызықты құбылыс, адамға найзағай түскенде, оның денесінде ерекше сурет пайда болады, оны Лихтенберг фигурасы деп те атайды.
Алайда, біздің көпшілігіміз электр тогы тек сымдарды оқшаулаудың "құлыпының" астында болған кезде ғана қауіпсіз болады деп ойламаймыз және ол жерден шыққан кезде ол жолындағы барлық нәрсені жоюға дайын аяусыз аңға айналуы мүмкін. Электр тогы қауіпті, өйткені адам өзінің сезім мүшелерімен оның бар-жоғын анықтай алмайды және көбінесе адам үшін ток соғуы күтпеген жағдайға айналады.
Электр тогы екі түрлі тұрақты және ауыспалы болады. Сіз тұрақты токты кездестіре аласыз, мысалы, автомобильдің батареяларында немесе аккумуляторында. "Плюс" және "минус" арасындағы нақты бөлу тұрақты токты анықтайды. Айнымалы токпен бәрі біршама күрделі. Айнымалы токтағы полярлық белгілі бір жиілікте өзгереді, яғни "плюс" және "минус" орын ауыстырады. Мысалы, біздің электр желісінің стандарты-50 герц жиілігі, яғни "плюс" және "минус" секундына 50 рет ауыстырылады. Ағымдар адам ағзасына әр түрлі әсер етеді.
Электр тогының соғуын электр құрылғыларын пайдалану арқылы және найзағайдан алуға болады, өйткені адам ағзасы жақсы ток өткізгіш болып табылады. Көбінесе жарақаттар жердегі сымды басу немесе салбырап тұрған электр сымдарын қолдарымен итеру арқылы алынады.
36 В-тан жоғары кернеу адамдар үшін қауіпті болып саналады. Егер адам денесі арқылы тек 0,05 А ток өтсе, ол бұлшықеттің еріксіз жиырылуын тудыруы мүмкін, бұл адамның зақымдану көзінен өздігінен шығуына жол бермейді. 0,1 А Ток өлімге әкеледі.
Айнымалы ток одан да қауіпті, өйткені ол адамға күшті әсер етеді. Бұл біздің досымыз бен көмекшіміз кейбір жағдайларда тыныссыз жауға айналады, тыныс алудың бұзылуына және жүректің толық тоқтап қалуына дейін жұмыс істейді. Ол денеде қатты күйік түрінде қорқынышты белгілерді қалдырады. Электр энергиясы туралы білу керек бірінші нәрсе-адам ағзасының зақымдану күші кернеуге байланысты емес, атап айтқанда токқа байланысты, бұған мысал ретінде бүгінде танымал стимуляторлар бұлшық еттерді құруға және май жасушаларын жағуға арналған. Бұл құрылғылардағы кернеу 1000 вольтқа жетуі мүмкін, бірақ ток күші соншалықты аз, адам тек бұлшықет стимуляциясын алады.
Жазатайым оқиғаның алдын алу үшін:
Сіз тек қол тигізіп қана қоймай, сонымен қатар Жердегі үзілген әуе желісінің сымына 5-8 м жақындау қауіпті екенін білуіңіз керек.
Қорытынды. Осылайша жалпы электр тоғының адам өміріне орасан зор пайдасы бар екеніне көз жеткіздік. Тоқтың түрлерін түсіндіріп, анықтама бердік. Электр тоғын пайдалану кезінде қауіпсіздік ережелерін сақтау керектігін ескеріп жане оны сақтамаған жағдайда қандай зияны келетіні айтылды.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1. Аполлонский, С.М. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебное пособие / С.М. Аполлонский. - СПб.: Лань, 2018. - 592 c.
2. Белов, Н.В. Электротехника и основы электроники: Учебное пособие / Н.В. Белов, Ю.С. Волков. - СПб.: Лань, 2018. - 432 c.
3. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник для бакалавров / Л.А. Бессонов. - М.: Юрайт, 2015. - 701 c.
4. Буртаев, Ю.В. Теоретические основы электротехники: Учебник / Ю.В. Буртаев, П.Н. Овсянников; Под ред. М.Ю. Зайчик. - М.: ЛИБРОКОМ, 2016. - 552 c.
5. Гальперин, М.В. Электротехника и электроника: Учебник / М.В. Гальперин. - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2018. - 480 c.
6. Ермуратский, П.В. Электротехника и электроника / П.В. Ермуратский, Г.П. Лычкина, Ю.Б. Минкин. - М.: ДМК Пресс, 2018. - 416 c.
7. Жаворонков, М.А. Электротехника и электроника: Учебное пособие для студ. высш. проф. образования / М.А. Жаворонков, А.В. Кузин. - М.: ИЦ Академия, 2016. - 400 c.
УДК 621.3.014
Жаппасбаев Е.А., Сауханов Н.Т., Ж.С. Саркулова
Значение электрического тока в жизни человека
Актюбинский региональный университет имени К.Жубанова, 030000, г.Актобе, проспект Алии Молдагуловой 34, Казахстан.,
e-mail:zhappasbayev02@mail.ru
saukhanovnurik@mail.ru
Аннотация. В этой статье обсуждается роль электрического тока в жизни человека. Почему ток широко используется в энергетике. Также указывается польза и вред от применения электрического тока. Упоминается определение и различие между постоянным током и переменным током.
Ключевые слова: Сила тока, переменный ток, постоянный ток, заряд, напряжение, мощность, частота.
SUMMARY
The value of electric current in human life
Zhappasbaev E.A, Saukhanov N.T, ZH.S. Sarkulova.
K.Zhubanov Aktobe Regional University, 030000, Aktobe,A.Moldagulova Prospect, 34, Kazakhstan, e-mail:zhappasbayev02@mail.ru
saukhanovnurik@mail.ru
This article discusses the role of electric current in human life. Why is it so widely used in the energy sector. The benefits and harms from the use of electric current are also indicated. The definition and distinction between direct current and alternating current is mentioned.
Keywords: Amperage, alternating current, direct current, charge, voltage, power, frequency.
.png)
