Принцип работы плавких предохранителей в электрических цепях
методическая разработка по теме

Государственное бюджетное образовательное учреждение начального профессионального образования профессиональное училище № 32 Московской области

Урок бинарного обучения

Тема: «Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок»

Тема урока: «Расчет электрических сетей и электрического освещения. Плавкие предохранители»

Мастер производственного обучения

Шеметова Н. Ю.

Преподаватель физики и информатики

Свиридова И. А.

г. Чехов. 2013 г.

Цель урока:

- методическая:

Проведение соревнования как средство к активизации электромонтеров, умение работать в паре (в бригаде), умение выполнять работы в ограниченный временной промежуток, умение вести электротехнические расчеты и выбирать устройства для защиты цепей, умение выполнять расчет электрических цепей с помощью компьютерных программ, подтверждение логических связей спецдисциплин и общеобразовательных предметов.

- обучающая:

Повторение, систематизация и закрепление ранее пройденного материала, изучение нового материала по специальности (выбор плавких предохранителей), обучение основам расчета электрических сетей, составлению электрических и однолинейных схем письменно и с помощью компьютерной программы «Начала электроники» (Beginings of ELECTRONICS), обучение работе с программой «Начала электроники» (Beginings of ELECTRONICS), сборка и проверка работоспособности схемы при заданных параметрах устройств.

- воспитывающая:

Привить учащимся добросовестное отношение к выполнению работы, бережное отношение к оборудованию, компьютерам, культуру труда и эстетичность выполнения работ.

- развивающая:

Развить память, абстрактное, логическое и техническое мышление учащихся при повторении пройденного, изучении и закреплении нового теоретического материала и при самостоятельной работе; привить учащимся навыки самоконтроля и совместного решения поставленной задачи при проведении самостоятельных работ.

Тип урока: лабораторная работа.

Форма обучения: групповая, личностно-ориентированная

Метод преподавания: инструктивный, информационные технологии

Ведущий метод обучения: стимулирующий

Вид учебных действий: мыслительный, контролирующий, продуктивный

Вид обучения: проблемный

Вид деятельности: познавательная, коммуникативная

Материально-техническое оснащение:

На уроке бинарного обучения используется учебно-технологическая документация:

1. - Электротехника: учебник для НПО / П.А.Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н.Шакирзянов; под ред. П.А.Бутырина.- 4-е изд., стер. - М.: «Академия», 2007

- электрические и монтажные схемы;

- плакаты;

- наглядные пособия;

- методические пособия по работе с программой;

- карточки задания.

- программа «Начала электроники» (Beginings of ELECTRONICS)

Межпредметные связи:

1. Черчение (освоение навыков разметки мест установки источников питания, светильников, выключателей, нагревательных элементов, плавких вставок);
2. Математика (расчеты при проведении работ);
3. Организация производства (организация рабочего места учащегося);
4. Охрана труда (соблюдение правил техники безопасности при проведении работ);
5. Физика (применение законов физики в расчетах);
6. Электротехника (проведение расчетов, составление схем).
7. Все другие спецпредметы.

План урока.

1. Организационная часть.
2. Актуализация знаний.
3. Объяснение алгоритма выполнения лабораторной работы.
4. Выполнение лабораторной работы.
5. Подведение итогов.
6. Домашнее задание.

Ход урока

Организационная часть (5 минут):

Проверка присутствующих по списку, организация и подготовка рабочего места, разделение на бригады, распределение заданий, назначение дежурных.

Актуализация знаний (5минут):

Вопросы:

1. Что такое электрический предохранитель?

2. Назовите их разновидности.

3. Что собой представляет собой плавкая вставка?

4. Как рассчитывается ток короткого замыкания?

5. Как осуществляется замена предохранителя?

6. Зачем ставят «жучок»? Опасно это или нет?

Объяснение алгоритма выполнения лабораторной работы.(5 минут)

Преподаватель напоминает учащимся правила ТБ, ставит учебные задачи перед учащимися (план работ).

Преподаватель рассказывает о программе, как ей пользоваться. Учащиеся делятся на бригады.

Бригада состоит из 1-2 человек: 1-й работает за компьютером, 2-й выполняет теоретические расчеты. На каждом рабочем столе находится папка с ходом лабораторной работы. (см.Приложение1)

Каждая работа оценивается по 5-бальной системе (2 – не выполнено, 3 – схема собрана, выполнены 3 расчетные задания; 4 – схема собрана, выполнено 4 расчетные задания, 5 – схема собрана, все задания в карточке выполнены без ошибок и недочетов).

Баллы заносятся в карточку учащегося. В конце подводится итоги. Обоим учащимся бригады выставляется единая оценка на основании набранных ими баллов.

Выполнение лабораторной работы. (20 минут)

Подведение итогов.(5 минут)

Учащиеся сдают работы для подсчета баллов. Далее  обсуждают результаты работы на уроке, анализируют допущенные на уроке ошибки, причины их возникновения, способы устранения.

Мастер задает задание на дом (вопросы в Приложении1):

Перечень навыков, подлежащих овладению:

Знать назначение и устройство плавких предохранителей. Уметь подбирать плавкие предохранители на основе расчетов. Освоить навыки работы с компьютерной программой «Начала электроники» (Beginings of ELECTRONICS).

Умение собирать простые осветительные и розеточные цепи в предложенной программе.

Умение различать фазный и нулевой провода.

Соблюдение норм и требований к монтажу и обслуживанию электрооборудования.

Проведение анализа проделанной работы, умение искать, находить и устранять неисправности в электрических схемах представленных в компьютерном виде.

Приложение 1

Принципы работы плавких предохранителей в электрических цепях

Цель: рассчитать предохранители для защиты электрической сети с напряжением 220 В, питающей осветительные и электронагревательные приборы.

1. Краткое теоретическое описание.

Электрические цепи всегда рассчитаны на определенную силу тока. Если по той или иной причине сила тока в цепи становится больше допустимой, то провода могут значительно нагреться, а покрывающая их изоляция – воспламениться.

Причиной значительного увеличения силы тока в сети может быть или одновременное включение мощных потребителей тока, например электрических плиток, или короткое замыкание. Коротким замыкание называют соединение концов участка цепи проводником, сопротивление которого очень мало по сравнению с сопротивлением участка цепи.

Сопротивление цепи при коротком замыкании незначительно, поэтому в цепи возникает большая сила тока, провода при этом могут сильно накалиться и стать причиной пожара. Чтобы избежать этого, в сеть включают предохранители.

Назначение предохранителей – сразу отключить линию, если сила тока вдруг окажется больше допустимой нормы. Рассмотрим устройство предохранителей, применяемых в квартирной проводке. Главная часть предохранителя - проволока из легкоплавкого металла (например, из свинца), проходящая внутри фарфоровой пробки. Пробка имеет винтовую нарезку и центральный контакт. Нарезка соединена с центральным контактом свинцовой проволокой. Пробку ввинчивают в патрон, находящийся внутри фарфоровой коробки.

Свинцовая проволока представляет, таким образом, часть общей цепи. Толщина свинцовых проволок рассчитана так, что они выдерживают определенную силу тока. Если сила тока превысит допустимое значение, то свинцовая проволока расплавится и цепь окажется разомкнутой.

Предохранители с плавящимся проводником называют плавким предохранителем.

Плавкие предохранители должны обеспечивать нормальную работу электроприемников при длительном прохождении по ним номинального тока и немедленно отключать их при перегрузках и коротких замыканиях. Поэтому предохранители выбирают с учетом следующих обстоятельств:

1. номинальный ток плавкой вставки должен удовлетворять требованию Iвст.  Iр,

где Iр – расчетный ток на защищенном участке цепи;

2) каждый предохранитель должен срабатывать лишь тогда, когда произойдет короткое замыкание на участке цепи, который он защищает, т.е. предохранители должны работать избирательно (селективно).

1. Порядок выполнения работы.

1. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке:

Рис.1.

2. Выберите напряжение генератора сети равным 220 В, мощности электрических лампочек – 60 и 150 Вт, а рабочее напряжение – 240 В. Выберите мощности электронагревательных приборов – 600 и 1000 Вт, а рабочее напряжение – 240 В.
3. Определите расчетный ток для каждого электроприемника по формуле . Результаты занесите в таблицу.

4. Рассчитайте номинальные значения токов плавких предохранителей, защищающих отдельно электроосветительную сеть (Пр.3) и сеть, питающую электронагревательные приборы (Пр.2), а также ток для общего предохранителя (Пр.1), защищающего все электрические приборы.

5. Замкните ключи К1 и К4, К5. Убедитесь, что лампы загорелись, а предохранители Пр.1 и Пр.3 не перегорают.

6. Замкните ключи К1 и К2, К3. Убедитесь, что нагреватели включились, а предохранители Пр.1 и Пр.2 не перегорают.

7. Замкните все ключи. Убедитесь, что все электроприборы включились, а все предохранители не перегорают.

3. Контрольные вопросы.

3.1  Что такое короткое замыкание?

3.2 Что называют плавким предохранителем?

3.3 Из каких частей состоит плавкий предохранитель?

3.4 Как рассчитать ток, протекающий в участке цепи, если известны напряжение и мощность потребителей?

3.5 Как рассчитать ток предохранителя, защищающего сеть из двух и более ветвей?