Пробник. Будова та застосування.

Найпростішим безшкальним приладом є неоновий проб­ник.

За допомогою цього приладу можна виявляти наявність напруги з електричному колі та на окремих його ділянках, а також визначати провід, який перебуває під напругою.

Принцип дії пробника ґрунтується на проходженні через нього електричного струму. Під час користування пробни­ком його ручку (ізоляційний корпус) затискують великим і середнім пальцями руки, а вказівним - натискують на верхній металевий контакт. Тіло людини відіграє роль «за­землення», коли нижнім металевим контактом (щупом) тор­каються до струмопровідного елемента електричного кола. Щоб обмежити значення сили струму, що проходить через неонову лампу, та запобігти ураження людини електричним струмом, перед лампою монтують резистор (опір). Не­доліком такого інструмента є те, що неонова лампа світить­ся однаково яскраво як при напрузі 220 В, так і при 127 В. Тобто він лише фіксує наявність напруги в електричному колі, проте не дає можливості виміряти її значення.

1.2. Вимірювання струму та напруги.

В електротехніці використовують стрілочні елект­ровимірювальні прилади: амперметри, вольтметри, омметри та ін.

Який же принцип дії цих приладів?

Відомо, що магніти притягують залізні предмети і що в них є два по­люси: північний і південний. Якщо наблизити один до одного північні або південні полюси - вони відштовхуються, а якщо південний і північ­ний - вони притягуються. Так взаємодіють усі намагнічені предмети.

Принцип взаємодії магніту й електрики покладений в основу роботи та­ких електровимірювальних приладів, як амперметр, вольтметр, омметр, авометр. Прилади, принцип дії яких ґрунтується на взаємодії провідника зі струмом і магнітного поля, відносяться до системи магнітоелектрич­них. За конструкцією ці прилади належать до стрілочних. У них дія елект­ричного струму викликає переміщення рухомої частини механізму. Рухо­ма частина і закріплена на ній стрілка обертаються навколо своєї осі.

Для вимірювання сили струму в електротех­ніці використовують амперметр. Він складаєть­ся з підковоподібного магніту, між полюсами якого знаходиться металева рамка, що може обертатися навколо поздовжньої осі.

Якщо в рамці йде струм, на неї діють сили Ампера, які намагаються повернути її. Цьому протидіє спіральна пружина, яка рамку закру­чує, поки вона не зупиниться. Чим більша сила струму йде в рамці, тим на більший кут закру­чується пружина. До рамки прикріплена стріл­ка, верхня частина якої рухається над шкалою з поділками. Під час зупинки стрілки на шкалі фіксується значення сили струму. На початку і в кінці шкали закріплені обмежувачі, які обме­жують рух стрілки.

Для вимірювання сили струму амперметр умикають послідовно зі споживачем і джерелом струму. При цьому весь вимірюваний струм проходить через амперметр.

Магнітоелектричні прилади придатні лише для вимі­рювання в колах постійного струму. Вольтметр цієї системи має таку са­му будову, як і амперметр, тільки всередині в ньому послідовно до рамки приєднаний резистор з великим опором (5...50 кОм і більше), а шкала проградуйована у вольтах. їх умикають паралельно ділянці електрично­го кола, між точками якої вимірюють напругу.

1.3. Вимірювання опору.

Для вимірювання електричного опору застосовують спеціальні прила­ди, які називаються омметрами і мегомметрами. Електричний опір можна також вимірювати за допомогою амперметра і вольтметра. При цьому способі в коло вимірюваного опору вмикають ці прилади. Для підрахунку значення опору застосовують формулу:

R=U/I

де U - значення напруги, виміряної вольтмет­ром (В), I - значення сили струму, виміряної амперметром (А), R - значення опору.

Одиницею вимірювання опору є ом. Опір, у тисячу разів більший, називається кілоомом (1000 Ом =1 кОм), а в мільйон разів - мегаомом (10⁶ Ом = 1МОм).

1.4. Інші прилади для вимірювання параметрів струму.

До інших систем електровимірювальних приладів відносяться прилади електромагніт­ної та електродинамічної систем.

Принцип дії приладів електромагнітної си­стеми ґрунтується на ефекті втягування заліз­ного осердя котушкою, в якій іде струм.

Електромагнітні прилади менш точні, ніж магнітоелектричні, але простіші за конструкцією і придатні для вимірювання як постійного, так і змінного струму.

Принцип дії приладів електродина­мічної системи ґрунтується на взаємо­дії провідників зі струмом.

Електродинамічними приладами можна користуватися для вимірю­вань постійного і змінного струмів (сили струму і напруги). Шкала цих приладів нерівномірна.

Електровимірювальний прилад, у якому поєднано принцип дії ампер­метра і вольтметра електродинамічної системи, називають авометром.

Залежно від способу фіксування вимірюваної величини та особли­востей налаштування на вимірювання параметрів, вони мають різну конструкцію, проте призначені для вимірювання однакових параметрів: сили струму, напруги, опору та деяких інших параметрів.

Свою назву вони дістали від поєднання початкових літер фізичних параметрів, які можна вимірювати приладом: сили струму - ампер (літе­ра А), напруги - вольт (В), електричного опору - Ом. Слово «метр» означає міряти.

Авометром можна вимірювати параметри як постійного, так і змінного струму. Для цього на корпусі приладу змонтовані перемикачі та кнопки, за допомогою яких установлюються межі вимі­рювань електричних параметрів та виду струму чи напруги. За допомогою кнопки фіксується можливість вимірювання електричного опору. З'єднують прилад із ділянками електричного ко­ла за допомогою гнучких щупів, які вставляють у вхідні гнізда приладу. Сучасні електронні при­лади оснащені шкалою, на якій висвітлюється значення вимірюваного параметра.

1.5. Облік електричної енергії. Електричний лічильник.

Облік електричної енергії, яка спожи­вається електроприладами, здійснюєть­ся електричним лічильником.

Принцип його дії полягає у взаємодії магнітного поля постійного магніту з індукційними струмами, що наводяться цим полем в алюмінієвому диску.

Вісь приладу з'єднана з лічильним механізмом, який вимірює частоту обертання диска. Частота обертання диска пропорційна потужності наван­таження, а кількість обертів пропор­ційна кількості електричної енергії, що проходить через прилад. Передаточне число лічильного механізму підібрано так, що покази лічильника відповіда­ють кількості використаної електро­енергії, вираженій у кВт • год. Цифра, що показує десяті частини кВт • год, узята в кольорову рамку.

Сучасні лічильники електричної енергії мають цифрове табло, систему захисту та більшу точність.

ПРАВИЛА БЕЗПЕКИ ПРИ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВИМІРЮВАННЯХ

Електричні вимірювання необхідно проводити у визначеній послідовності:

1. Вивчити схему під'єднання електровимірювальних приладів

в електромережу.

2. Згідно інструкції обрати на вимірювальному приладі необхідні величини напруги.

3. Підготувати прилади до вимірювань, перевірити їх технічний стан.

4. Встановити стрілки приладів на нульову позначку пікали.

5. Визначити ціну поділки шкали, поділивши номінальне значення шкали на число поділок.

6. Зібрати задану схему з дотриманням вимог техніки безпеки.

7. Категорично забороняється вмикати складену електричну схему або прилад у мережу без дозволу вчителя.

8. Забороняється торкатись до оголених струмопровідних частин проводки, яка перебуває під напругою.

9. Забороняється перевіряти наявність напруги пальцями або торкатися пальцями клем після вмикання схеми до джерела електроенергії.

10. Виявивши будь-які несправності в приладі, машині або апараті, що перебувають під напругою, негайно вимкніть рубильник і повідомте про це вчителя.

2. Первинне закріплення (осмислення та встановлення об’єктивних зв’язків і залежностей в новому матеріалі):

1. Що контролюють за допомогою електричного пробника?

2. Як умикають амперметр і вольтметр в електричне коло?

3. Яке призначення авометра?

4. Які є способи вимірювання електричного опору?

3Вступний інструктаж до практичної роботи учнів:

- пояснення і показ трудових прийомів та операцій, якими мають володіти учні, з обґрунтуванням кожної дії;

- ознайомлення з інструкційними картами;

- акцентування уваги на правила ТБ;

- закріплення та перевірка засвоєння учнями навчального матеріалу (відтворити показані прийоми, провести певні розрахунки, повторити технічні вимоги до якості роботи);

4. Поточний інструктаж:

4.1 Цільові обходи робочих місць учнів:

- перевірка організації робочого місця;

- перевірка правильності виконання трудових прийомів;

- перевірка правильності виконання трудових операції;

- перевірка вміння користуватися технічною документацією, інструментами;

- перевірка дотримування правил ТБ.

4.2 Індивідуальний інструктаж учнів.

4.3 Додатковий інструктаж при умові однакових помилок значною частиною учнів.