Фізика і хімія в побуті. Підручник для осіб з особливими освітніми потребами (F70). 9 клас. Тороп

§ 23. Прилади, принцип дії яких ґрунтується на тепловій дії електричного струму. Техніка безпеки

Виробництво тепла в електричних провідниках шляхом передачі по них електрики набуло великого практичного значення.

Теплова дія струму використовується в роботі електричних нагрівальних приладів, таких як електрична праска, електричний чайник, електричний тостер, електрична духовка, кімнатні обігрівачі, водонагрівачі (бойлери) тощо (мал. 99).

Електронагрівальні прилади (наприклад, кімнатний обігрівач, електрична праска, фен, електрична плита тощо) працюють завдяки тепловій дії електричного струму. Всі електронагрівальні прилади містять котушки з високоміцного дроту. Котушка, виготовлена з дроту, який має високий опір, називається нагрівальним елементом.

Частина електричного нагрівального приладу, яка «нагрівається» під час проходження електричного струму, називається нагрівальним елементом приладу.

Коли електричний струм пропускається скрізь електричний нагрівальний прилад шляхом підключення його до розетки через ізольовані мідні дроти (називаються шнурами або з’єднувальними кабелями), тоді в нагрівальному елементі виділяється велика кількість теплоти і нагрівальний елемент нагрівається до червоного кольору.

Нагрівальні елементи у більшості електричних нагрівальних приладів (таких як праска, обігрівач, фен, духовка тощо) ми не бачимо, тому що вони заховані у середині корпусу цих приладів.

Мал. 99. Приклади електричних нагрівальних приладів

В нагрівальному елементі виділяється багато теплоти, оскільки він виготовлений із дроту з високим опором. У з’єднувальних проводах з міді виділяється не значна кількість тепла, оскільки мідь має дуже низький опір.

Наприклад, електричний обігрівач (конвектор) має елемент, виготовлений з дроту з високим опором. Під час вмикання струму в електричному обігрівачі після підключення до розетки електричної мережі нагрівальний елемент нагрівається до червоного кольору і віддає тепло. Елемент нагрівається до червоного кольору, тому що під час проходження струму в ньому виділяється багато тепла (через високий опір дроту котушки). Мідний шнур обігрівача не нагрівається і не перегорає, тому що під час проходження через нього струму виділяється незначна кількість тепла (через низький опір).

Електричні плити — нагрівальний елемент стає червоним, і вироблена теплова енергія поглинається каструлею завдяки теплопровідності.

Електрочайники — нагрівальний елемент ставиться на дно чайника так, щоб рідина покривала його. Потім тепло поглинається водою і розподіляється по всій рідини за рахунок конвекції.

Електрична праска, яка використовується для прасування одягу, складається з котушки з високим опором, покритої ізоляційними листами слюди і вміщеной всередині важкого металевого блоку (мал. 100). Коли електричний струм проходить через котушку, вона нагрівається. Металевий залізний блоктакож нагрівається і його можна використовувати для прасування одягу.

Температуру праски можна контролювати за допомогою термостата (біметалічної планки).

Мал. 100. Будова електричної праски

Під час користуванням електронагрівальними приладами слід дотримуватися правил безпеки:

перш ніж увімкнути нагрівальний електроприлад в мережу, слід оглянути його і переконатися в справності шнура та вилки;
всі роботи з використання та ремонту електроприладу слід робити тільки при вимкненому з мережі приладі;
не слід допускати попадання вологи всередину приладу;
для запобігання опіків не торкайтеся гарячої підошви праски, щоб перевірити ступінь її нагрівання;
після використання електроприладу слід вимкнути його з електромережі, вийнявши вилку шнура живлення з електророзетки;
не використовуйте праску поблизу або під легкозаймистими предметами, поряд з гардинами і шторами;
використовувати і зберігати праску слід в місці, недоступному для малолітніх дітей.

Висновки

Електронагрівальні прилади працюють завдяки тепловій дії електричного струму. Всі електронагрівальні прилади містять котушки з високоміцного дроту. В нагрівальному елементі виділяється багато теплоти, оскільки він виготовлений із дроту з високим опором.

Під час користуванням електронагрівальними приладами слід дотримуватися правил безпеки.

Конспект учня (напиши у зошиті)

Подумай та дай відповідь

1. На чому базується робота нагрівальних електричних приладів?
2. З якого металу виготовляють з’єднувальні шнури та кабелі нагрівальних приладів? Чому?
3. Поясніть роботу електричного нагрівача.
4. З яких частин складається електрична праска?
5. Розкажіть, якими електричними нагрівальними приладами ти користуєшся вдома?
6. Яких правил безпеки слід дотримуватися під час роботи з нагрівальними електричними приладами?

Цікаві факти

Днем народження електричної праски можна вважати б червня 1882, коли американець Генрі Сілі запатентував винайдену ним електричну праску, нагрівальним елементом якої була електрична дуга між вугільними електродами, до яких підводився постійний струм.

Пізніше їх модернізували, почавши використовувати в конструкції електропраски нагрівальну спіраль. Така спіраль, захована усередині корпусу праски біля її підошви, була надійно ізольована від корпусу (мал. 98). Нарешті праски перестали вражати своїх власників струмом, і користуватися ними стало набагато безпечніше.

Мал. 101. Перша електрична праска

Зміст