Ток күші және оны күнделікті өмірде қолдану: 8-сынып оқушыларына арналған нұсқаулық

Н.М.Айсауыт
Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университетінің физика-математика факультетінің
6В01502 “Физика” білім беру бағдарламасының студенті
Ақтөбе қ., Қазақстан

Аннотация. Ток күші ұғымы электр және магниттік құбылыстардың маңызды аспектісін қамтиды, бұл уақыт өте келе өткізгіш арқылы электр зарядының ағыны. Электротехника мен физикада көбінесе I деп аталатын ток күші ампермен (А) өлшенеді және электр тізбегін талдау, электромагнетизм және электр энергиясын өндіруді қоса алғанда, әртүрлі практикалық қолданбаларды түсіну үшін негіз болып табылады. Бұл мақалада ток күшінің негізгі принциптері, оның анықтамасы, математикалық көрінісі және оның шамасына әсер ететін факторлар қарастырылады. Сонымен қатар, ол электроника, электр желілері және өнеркәсіптік қолдану сияқты әртүрлі салалардағы ток күшінің мәнін қарастырады. Осы аспектілерді қарастыра отырып, бұл мақала қазіргі заманғы технологиялар мен ғылыми зерттеулердегі ток күші мен оның негізгі рөліне жан-жақты шолу жасауға арналған.

Кілт сөздер: Ток күші, амперметр, заряд, Quizzz, кулон.

Электротехника және күнделікті электроника саласында қарапайым амперметр электр тогының тізбек арқылы өтуін өлшеу үшін таптырмас маңызды құрал болып табылады. Зертханалық жағдайда болсын, өндірістік ортада болсын, тіпті қызығушылық танытатын әуесқойдың қолында болсын, амперметр электр жүйелерінің қауіпсіз және тиімді жұмысын қамтамасыз етуде шешуші рөл атқарады.Және осы құрал туралы біз көптеген ақпарат жинаймыз [1].

Ток күші. Амперметр-электр тогын өлшеу және салыстыру үшін ток күші деп аталатын арнайы мән қолданылады. Көлденең қимасы бар өткізгіште электр өрісі әсер еткеннен кейін делік s заряд тасымалдаушылар белгілі бір жылдамдықпен қозғалады. Барлық заряд тасымалдаушылардың қозғалысы реттелетіндіктен, электр тогы өткізгіш арқылы өтеді [2]. Осы уақытта әр секунд сайын электр энергиясының мөлшері деп аталатын кез-келген заряд өткізгіштің кез-келген бөлігінен өтеді. Өткізгіштің көлденең қимасы арқылы өтетін электр энергиясының осы уақыт аралығына қатынасы ток күші деп аталады.

Электр энергиясы үйіміздегі шамдардан бастап ойын-сауық пен оқу үшін пайдаланатын экрандарға дейін айналамыздағы барлық нәрсені қуаттандырады.  Бірақ сіз осы заттардың барлығын жұмыс істеу үшін сымдар арқылы электр тогының қалай өтетінін ойлап көрдіңіз бе? Электр энергиясындағы маңызды ұғымдардың бірі ток күші деп аталады [3]. Ток күшін электрондар деп аталатын ұсақ бөлшектердің сымдар арқылы өтетін ағыны ретінде елестетіп көріңіз. Бұл сіздің үйіңіздегі құбырлар арқылы өтетін су сияқты, бірақ судың орнына сымдар арқылы өтетін электр энергиясы. Ток күші ампер (А) деп аталатын бірліктермен өлшенеді.  Әртүрлі құрылғылар үшін қанша ток күші қажет екенін түсіну олардың қауіпсіз және тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Мысалы, смартфондар сияқты кішірек құрылғылар ток күшін азырақ пайдаланады, ал тоңазытқыштар немесе Теледидарлар сияқты үлкенірек құрылғылар көбірек қажет етеді. Күнделікті өмірде біз көп нәрсеге қазіргі күшке сүйенеміз. Ол біздің шамдарымызды қуаттандырады, телефондарымызды зарядтайды және тамақ пен киім тігетін машиналарды іске қосады. Бұл мектепте, жұмыста және ойын-сауықта қолданатын компьютерлер мен интернет сияқты технологиялар үшін де маңызды [4].

Ток күші, ампермен (А) өлшенгендей, күнделікті өмірдің көптеген аспектілерінде шешуші рөл атқаратын электр энергиясындағы негізгі ұғым болып табылады. Біздің үйлерімізді электр құрылғыларымен қамтамасыз етуден бастап, электронды құрылғылар арқылы байланыс орнатуға дейін, электр жүйелерін қауіпсіз және тиімді пайдалануды қамтамасыз ету үшін ток күшін түсіну өте маңызды. Тұрмыстық жағдайларда ток күші тоңазытқыштар, теледидарлар және компьютерлер сияқты құрылғыларды өңдеуге арналған электр тізбектерінің сыйымдылығын анықтайды [5]. Ол қызып кетуді немесе зақымдануды тудырмай өткізгіштер арқылы өтетін электр энергиясының мөлшерін белгілейді. Ток күшін дұрыс басқару электр тогының қауіптілігін болдырмау және электр жабдықтарының ұзақ қызмет ету мерзімін сақтау үшін өте маңызды.
Сонымен қатар, ток күші өнеркәсіптік қолданбалардың ажырамас бөлігі болып табылады, мұнда ол машиналарды қуаттандырады, өндірістік процестерді жеңілдетеді және инфрақұрылымдық операцияларды қолдайды.  Автомобиль өндірісінен телекоммуникацияға дейінгі әртүрлі секторларда тиімділік пен өнімділікті оңтайландыру үшін ток күшін дәл бақылау және бөлу өте маңызды. Техникалық қосымшалардан басқа, ағымдағы қуат табиғи ресурстарды тұрақты тұтыну үшін электр энергиясына айналдыру арқылы күн батареялары мен жел турбиналары сияқты жаңартылатын энергия технологияларындағы жетістіктерді көрсетеді [6]. Ток күшін тиімді пайдалану және басқару көміртегі ізін азайтуға және қоршаған ортаны қорғауға ықпал етеді. Шын мәнінде, қазіргі күш тек теориялық тұжырымдама ғана емес, сонымен қатар қазіргі өмірдің практикалық негізі болып табылады [7]. Оның әсері әртүрлі салаларға таралады, технологиялық инновацияларды қалыптастырады және сенімді және тұрақты энергетикалық шешімдер арқылы өмір сүру сапасын жақсартады.

Ұялы телефон қуаттағышы үялы телефонды 20 Вт қуатпен және 20 В кернеулікпен қуаттайды,сол кезде 1 А ток күші пайда болады (1-сурет).

1 -сурет. Қуаттағыш құрылғы

2 -сурет. Үйдің электр схемасы

Біз күнделікті өмірде пайдаланылатын ток үйімізде қалай орналасатынын талқылайық (2-сурет). Көріп тұрғандай біз күн панелін қолданылатын болсақ одан келген ток контроллерге келіп одан екі жаққа тарайды. Қайта зарядталатын батарея және инвертор. Контроллер дегеніміз бұл келген токты басқаруға арналған құрылғы.  Инвертор бұл кернеу шамасының өзгеруімен тұрақты токты айнымалыға түрлендіруге арналған құрылғы. Инвертор уақытша ток тұтынушыларға (теледидар, кір жуғыш машина және т.б.) токты жібереді [8].  

Инвертордан тағы қайта зарядталатын батареяға ток жиналады. Бұл разрядтан кейін қайта зарядтауға болатын қайта пайдалануға болатын токтың қайталама химиялық көзі болып табылады. Бізде инвертордан тағы біз үйде қолданылатын техникаларға жіберіледі. Осылай өміріміздің яғни үйімізде қолданылатын жерлерді білеміз. Енді өміріміздің басқа жерлерінде қолданылатын талқылайық. Мысалы автокөліктеріміздегі аккумулятор алайық. Автокөліктер аккумулятор арқылы заряд алып генератор машинаны қозғалтады.

 

3 – сурет. Энергия алудың заманауи жолдары (1 2 3)

 

Көріп тұрғанымыздай жалғыз күн панелінен емес су энергиясы, атомдық электр станциясы және ауа энергиясы бар. Бұл әлемдегі ток күшін алуға болатын бағыттар.
Quizizz

 
4-сурет. Quizizz платформасы

https://quizizz.com/admin/presentation/667907cc969b41e3dcacd956?source=lesson_share

5-сурет. Quizizz платформасындағы тест сұрақтар

Оқушылар Quizizz платформасы (4-сурет) арқылы сабақта өткен тақырып туралы сұрақтар мен тапсырмаларды орындайды. Жәнеде бұл платформада сұрақтарға жауапты нақты емес өз ойын жазу арқылы оқушылармен кері байланысты және қатемен жұмысты көбейтуге болады. Оқушылар осы арқылы сабақты түсіну ғана емес сабақтағы түсінбеген ақпаратты түсініп кетеді (5-сурет).

Ток күші 8 сынып оқушыларына өмірмен байланыстығын түсіндіру олардың болашақ маман иесі кезінде өте жақы пайда тигізеді. Жәнеде оқушылар әдіс тәсілдің арқасында физика пәніне қызығушылығын арттып қана қоймай ынтасы ашылады. Оқушылар ток күші тақырыбы туралы өмірге керек жерлерін ойын және бір біріне сұрақ қою арқылы түсіне бастайды. Оқушылар осы әдіс тәсіл арқылы мұғаліммен кері байланысы көбейе түседі жәнеде оқушылардың танымдық қасиеті ұлғая түседі. Мектеп оқушылары осы әдіс тәсіл арқылы бір бірімен яғни топтық жұмысқа үйренеді. Осылай оқушыларға жаңа әдіс тәсілмен топтық және кері байланысын дамытамыз. Ток күші тақырыбын оқушылар осылай жеңіл түрде түсінеді.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
1. Башарұлы Р., Шүйіншина Ш., Сейфоллина К. Физика: Жалпы білім беретін мектептің 8-сыныбына арналған  оқулық. Атамұра. – 2018 ж. Б. 113-116.
2. Прошин В.М. Электрлік техника. /«Академия». 2017 ж. С. 18-20.
3. Рунцова М. С. Человек как источник электрического тока/ Журнал «Юный ученый», 2019. С. 28.
4. Хазиев Р.Р.  Кузнецов Н.М. Влияние электрического тока на человека./ Современные наукоемкие технологии. 2014. С 236-237.
5. Колесниченко И.Е., Колесниченко Е.А., Любомищенко Е.И., Колесниченко Е.И. Энергетических явлений образования электрического тока. /Горная Промышленность журнал. 2022. С. 97-102
6. Ерқоныр Ә.К., Қабасова Ж.Қ. Электр энергетикасындағы өтпелі үдерістер. Алматы. 2015 ж. Б. 75-78.
7. https://ru.wikipedia.org/wiki/
8. https://kk.wikipedia.org/wiki

---

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: