Електротехнічні роботи

Тема: Електротехнічні роботи.

Мета: 1)ознайомлення учнів електротехнічними роботами, розглянути види електротехнічних пристроїв, принципи роботи;
2) виховувати працелюбність, культуру праці, бережливе ставлення до інструменту .
3)розвивати пам’ять, увагу, окомір.
Методичне забезпечення: схеми, плакати з прикладами пристроїв автоматичного контролю, підручник «Трудове навчання 7 клас».

Тип заняття: комбінований урок.

Хід уроку:
1.Організаційна частина.
Привітання з класом. Перевірка присутніх та їх готовність до уроку. Створення робочої атмосфери, перевірка робочих місць. Зосередження учнів на роботі яку плануємо провести.
2.Повідомлення теми, мети, завдань уроку, мотивація навчальної діяльності.
Тема: Електротехнічні роботи. (записується на дошці).
Мета: ознайомлення учнів електротехнічними роботами, розглянути види електротехнічних пристроїв, принципи роботи;
     3.Перевірка раніше вивченого матеріалу (робота на картках):
1.    Які ви знаєте види автоматичних пристроїв?
2.    Які функції виконують пристрої автоматичного контролю? Наведіть приклади.
3.    Що дає застосування пристроїв автоматичного захисту?
4.    Де застосовують пристрої автоматичного регулювання в техніці, в побуті?
5.    У чому особливості автоматичного керування?
4.Викладення нового матеріалу (пояснення, бесіда, наочність).
Будова і застосування електромагнітів
Вам не раз доводилось спостерігати, як магніт при¬тягає цвяхи, шпильки та інші предмети із сталі. Це від¬бувається тому, що в просторі навколо магніту є магніт¬не поле. Але магнітне поле існує не тільки навколо магнітів. Давайте подумаємо разом, як ще можна створити магнітне поле? Правильно, за допомогою електричного струму: якщо по провіднику пропускати електричний струм, навколо нього виникає магнітне поле. Це поле існує, поки проходить струм. Вимкніть електричний струм — і магнітне поле відразу ж зникне.
Поле це дуже слабке. Щоб значно підсилити його дію, провід або скручують у спіраль, або намотують у вигля¬ді котушки, або навивають на стальний стержень — осердя. Котушку, в яку вміщене осердя, називають електро¬магнітом. Сила притягання електромагніта залежить від кількості витків котушки і сили струму, що проходить по обмотці. Електромагніти виготовляють різних розмі¬рів і форми. їх застосовують в" електродвигунах, підйомних кранах, у телеграфі й телефоні, для виготовлення реле.
Давайте розглянемо будову та принцип дії котушки. Для намотування котушок електромагнітів застосовують обмотувальні проводи. Котушку намотують за допомогою спеціального пристрою — намотувального верстата (мал. 23). Каркас 1 котушки закріплюють на валі 3 двома гумовими кільцями 2, а котушку 5, з якої змотують провід,—  на  металевому вертикальному стержні 4. Кінець дроту пропускають в отвір щоки 6 каркаса і закріплюють. Намотують провід шарами, щільно укладаючи витки. Щоб вони рівно лягали, їх спрямовують рукою.


Мал. 23 Намотування дроту електромагніта

Після того, як намотано потрібну кількість витків, про¬від відрізують, пропускають через отвір у щоці каркаса й за¬кріплюють. Поверхню обмотки ізолюють кількома шарами паперу, зазначають кількість витків в обмотці і переріз дроту, яким вона виконана.
В обмотках електромагнітів, що використовуються для виконання лабораторно-практичних робіт, виводи виготов¬ляють із монтажного (гнучкого) дроту. Монтажний провід до обмоткового приєднують паянням, місце паяння ізолюють і закріплюють.
Розглянемо застосування електромагнітів в автоматичних пристроях на прикладі електромагнітного реле, електричного дзвінка й автоматичного запобіжника.
Електромагнітні реле (мал. 24) — це прилади, за допомо¬гою яких керують різними споживачами електричного стру¬му на відстані або ж використовують як ступінчасті підси¬лювачі.

Мал. 24 Електромагнітне реле
 Може хтось з вас знає з чого складається електромагнітне реле? Під дією магнітного поля, створюваного обмоткою котушки 4, верхнє плече якоря 3 притягується до осердя. Нижнє плече якоря відхиляє контактну пластину 2, поки вона не доторк¬неться до контактної пластини 1. Контакти, зімкнувшись, замикають електричне коло, до якого увімкнутий якийсь споживач. При вимиканні струму якір із контактною пластиною 2 відходить від осердя, й електричні контакти / і 2 розходяться, розмикаючи коло.
В електромагнітних реле можуть бути встановлені кон¬такти: замикаючі, розмикаючі і перемикаючі. Умовне поз¬начення обмотки і контактів реле в принципових електричних схемах показано на малюнку 24, б.
Електричний дзвінок (мал. 25) застосовують для звукової сигналізації у пристроях автоматичного контролю та за¬хисту, а також у побуті, на виробництві. Електричний дзвінок являє собою пристрій автоматичного керування.
Основною частиною електричного дзвінка є електромагніт. При натисненні на кнопку (у пристроях захисту і контролю це контакти реле або кінцевих вимикачів) електричні коло замикається. Струм, проходячи по обмотці електро¬магніта 3, намагнічує осердя, яке притягує до себе якір з моло¬точком 4 і контактом 2; при цьому молоточок ударяє по чашечці 5 дзвінка. У цей же час контакти 2 і 1 розмикаються, й електричне коло розривається. Осердя розмагнічується і відпускає якір. Контакт 2 внаслідок пружності знову з'єднується з контактом 1, і все повторюється спочатку. Електричні дзвінки, залежно від конструкції, можуть працювати від батарейки кишенькового ліхтарика і від елек¬тричної, мережі.



Мал. 25, 26. Електричний дзвінок та до принципу дії автоматичного запобіжника.

Автоматичні запобіжники. Як ви гадаєте, навіщо нам потрібні автоматичні запобіжники? Використання електромагні¬тів в автоматах, призначених для захисту квартирних елек¬тричних мереж від перевантажень і коротких замикань, дає змогу підвищити їх надійність і швидкодію. При увімкнутому автоматі (мал. 26) струм проходить від центрального кон¬такту 10 через нерухомі контакти 6 і 11, з'єднані контактним містком 5, біметалеву пластину 12, гнучкий провідник 14 і обмотку електромагніта 15 до різьбової гільзи 7.
Коли виникає тривале перевантаження, біметалева пласти¬на нагрівається, згинається, штифт 13, зв'язаний із нею, пере¬міщується вліво. При цьому важіль 4 зіскакує із штифта 13, пружина 9 виштовхує вгору деталь 8, важіль повертається навколо своєї осі, й автомат вимикається.
При коротких замиканнях різке і значне зростання струму спричиняє втягування осердя 16 униз, заскочка З при цьому повертається навколо своєї осі, вивільняє важіль 4, й автомат вимикається.
Щоб увімкнути автомат, треба натиснути кнопку 1: важіль 4 повернеться навколо своєї осі і займе таке поло¬ження, коли лівий кінець важеля утримується штифтом 13, а правий — заскочкою 3. Контакти 6 і 11 замкнуться. При вмиканні автомата на пошкоджену мережу він негайно вимикається незалежно від того, скільки часу натиснута кнопка 1, і сам повторно увімкнутися не може.


Напівпровідниковий випрямляч
Електричний струм, що використовується в побуті і на виробництві,— змінний. Такий струм зручний для передаван¬ня на великі відстані і для розподілу між споживачами. Він змінюється за величиною і напрямом (мал. 30, а).
Проте у деяких випадках (радіо, телебачення, комп'ютери) потрібен постійний струм, що не змінюється за величиною і напрямом. Джерелами постійного струму є гальванічні елементи, акумуляторні батареї. Строк їх служби обмежений (гальванічні елементи), або ж для заряджання періодично потрібне інше джерело (акумуляторні батареї). Тому найбіль¬ше для одержання постійного електричного струму вико¬ристовують випрямлячі, які дають змогу одержувати будь-яку кількість електроенергії безпосередньо від електричної мережі.
Найпростіший випрямляч (мал. 31, о) складається з пере¬творювача величини напруги змінного струму і напівпро¬відникового діода УВІ, увімкнутого у коло послідовно із спо¬живачем.
Зовнішній вигляд й умовне позначення напівпровіднико¬вого діода показано на малюнку 31, б, в. Головна властивість діода — пропускати електричний струм тільки в одному на¬прямі.  Діод   має  два  електроди  (позитивний  і  негативний).
 
Мал.30 Графіки зміни змінного (а) і випрямленого (б) струму.

 

Мал.31 Випрямляч змінного струму: а-схема, б-зовнішній вигляд діода, в-умовне позначення.
Як і при використанні гальванічних елементів, струм у колі спрямований від позитивного електрода до негативного. Гра¬фічне зображення випрямленого струму показано на малюн¬ку 30, б.

5.Закріплення нового матеріалу (фронтальне опитування)
1.    Чим відрізняється електричний струм квартирної освіт¬лювальної мережі від постійного електричного струму?
2.    З яких частин складається найпростіший випрямляч змінного струму?
3.    Як перевірити справність напівпровідникового діода?
4.    Де застосовують електромагніти?
5.    Як виконують монтаж обмоток електромагніта?
6.    Які основні частини електромагнітного реле? Електрич¬ного дзвінка?
7.    Де застосовують електромагнітні реле? Електричні дзвінки?

6.Практична робота.
Складання найпростішого випрямляча на одному напівпровідниковому діоді.
Обладнання: напівпровідниковий діод, монтажні про¬води, вимикач, джерело змінного струму напругою до 9 В, мікроелектродвигун або модель колекторного електродвигуна.
Послідовність  виконання  роботи:
1.    Прочитайте принципову схему випрямляча на одному напівпровідниковому діоді (мал. 31, а).
2.    Підберіть необхідні деталі і матеріали.
3.    Визначте раціональне розташування деталей на монтаж¬ній платі.
4.    Продумайте план складання виробу.
5.    Виконайте слюсарно-монтажні роботи.
6.    Виконайте електричний монтаж випрямляча (монтаж напівпровідникового діода виконують за допомогою паяння або із застосуванням гвинтових затискачів).
7.    Перевірте правильність виконання монтажу за допомо¬гою омметра або пробника.
8.    8. Випробуйте випрямляч у роботі, увімкнувши його в
коло живлення колекторного електродвигуна.
    Спостерігаючи за роботою двигуна, ви помітите іскріння між щітками і колектором. Причина — в пульсації електрич¬ного струму. Щоб усунути її, паралельно споживачеві приєд¬нують конденсатор великої ємності. Конденсатор віддає спо¬живачеві нагромаджену електроенергію в ті проміжки часу, коли електричний струм від випрямляча не надходить у коло.


 
Мал.32 Схема перевірки справності напівпровідникового діода.
7. Підведення підсумків.
    На сьогоднішньому уроці ми ознайомилися з електротехнічними роботами, розглянули види електротехнічних пристроїв, принципи їх роботи;
На основі аналізу роботи учнів, вчитель виставляє і оголошує оцінки.
8.Домашнє завдання.
Опрацювати конспект, підручник на стор. 41-53.