Заняття №. Тема заняття: Паралельне з’єднання споживачів і джерел електричної енергії

Дата:

Клас:

Розділ: ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНІ РОБОТИ

Тема заняття: Паралельне з’єднання споживачів і джерел електричної енергії

Мета: ознайомити учнів з особливостями паралельного з’єднання споживачів і джерел електроенергії, правилами монтажу електричних схем; навчити виконувати креслення схеми розгалуженого електричного кола, розвивати просторову уяву; виховувати акуратність і точність при кресленні схем розгалуженого електричного кола.

Тип заняття: ФЗВН

Обладнання, матеріали, інструменти: плакат, роздатковий матеріал, зразки, електроконструктор.

Хід заняття:

І.Організація класу.

ІІ. Вступний етап:

1. Актуалізація чуттєвого досвіду і опорних знань, та знань, які лежать в основі вміння.

1. Згадай, що називається електричним струмом.

2. Від чого залежить величина електричного струму?

3. Чому спіраль електричної лампи випромінює світло?

2. Мотивація навчальної діяльності учнів.

Ви вже навчилися складати прості схеми електричної мережі. Але на практиці використовують розгалужені схеми з різними видами з’єднання споживачів і джерел електричної енергії. На сьогоднішньому занятті ми ознайомимося з паралельними з’єднаннями і навчимося виконувати креслення схеми розгалуженого електричного кола, оскільки це необхідно для здійснення групування частин електричного кола за функціональними ознаками.

3. Повідомлення теми, мети та завдань заняття.

ІІІ. Основна частина:

1. Вивчення нового матеріалу.

1.1. Паралельне з'єднання споживачів.

Яка різниця між електричним колом з однією та двома лампами?

Доповнимо електричну схему другою такою самою лампою та вими­качем. Замкнувши ключ SА1, лампа EL1 миттєво спалахує. При замиканні ключа SА2 лампа EL2 світиться однаково яскраво, як і лампа EL1. Почергово розмикаючи ключі та, яскравість світіння ламп відповідно та не змінюється.

Таке незалежне ввімкнення споживачів електричної енергії нази­вають паралельним з'єднанням.

За паралельного з'єднання електричний струм виконує однакову роботу, витрачену на нагрівання й світіння спіралей електричних ламп. Ця робота і визначає нову фізичну величину, яку називають електричною напругою.

Оскільки обидві лампи світяться однаково яскраво, вони споживають однакову кількість електричної енергії, тому напруга на кожній буде однакова. Тобто: U_заг.= U₁ = U₂

Одиниця напруги названа вольтом (позначається літерою В) на честь англійського вченого Алессандро Вольта, який уперше скон­струював джерело електричного струму у вигляді батарейки від кишенькового ліхтарика.

Усі електричні споживачі мо­жуть нормально працювати лише за певного значення напруги. її на­зивають оптимальною, або робо­ чою, напругою.

Якщо ввімкнути прилад в елект­ричну мережу з більшою напругою, його робочий елемент, наприклад спіраль електричної лампи, перего­рає. За меншої напруги, навпаки, спіраль не нагрівається до належ­ної температури, не випромінює або недостатньо випромінює світло. А як розподіляється електрич­ний струм за умови паралельного з'єднання споживачів? Це здій­снюється подібно до того, як потік води у витоку річкирозга­лужується на два потоки «в рука­вах», а потім сходиться знову. Тобто I_заг=I₁+I₂.

Щоб оцінити значення сили струму в різних електричних колах, застосовують спеціальну фізичну одиницю струму - ампер. Скороче­но її позначають літерою А. Цю фізичну одиницю названо на честь Андре Ампера, французького фізика і математика.

Позначення величини електричного струму записують на всіх спо­живачах електричної енергії. Якщо, наприклад, на електричній лампі виконано напис 3, 5 В; 0, 26 А, - це означає, що нормальне світіння електричної лампи буде у тому разі, коли вона з'єднана з джерелом струму з напругою на вивідних контактах 3, 5 В, а сила струму, що проходить по нитці розжарення, становитиме 0, 26 А.

Якщо дві паралельно з'єднані електричні лампи, розраховані на робочу напругу 3, 5 В, увімкнути в електричне коло з джерелом жив­лення від батареї гальванічних елементів з напругою 3, 5 В, то яск­равість їх світіння із часом буде зменшуватись, а через деякий час припиниться зовсім. Таке явище відбувається тому, що електричний струм в електричному колі з двома паралельно ввімкнутими лампами буде значно більший порівняно з тим, який тече в електричному колі з однією лампою. Батарея швидко віддає свою електричну енергію і розряджається.

1.2. Паралельне з'єднання джерел електричного струму.

Для того, щоб отримати однакове значення напруги з більшим запасом електричної енергії потрібно однакові клеми двох елементів живлення з'єднати між собою. В результаті ми отримаємо спільний «+» та спільний «-».

За такого з'єднання напруга на спільних клемах не змінюється, а запас електричної енергії збільшується в два рази. значення сили струму, за якого спожи­вачі працюють з найкращою віддачею або, по іншому, в оптимальному режимі, називають оптимальним, або робочим, значенням сили струму.

Необхідно пам'ятати, що паралель­но можна з'єднувати між собою лише ті джерела електричної енергії, які мають однакову напругу Іншою важливою характеристикою електричного приладу є його потужність. Це та робота, яку виконує електричний струм за одиницю часу. Для вимірюван­ня її величини застосовують фізичну одиницю вимірювання «ват» (позначається літерами Вт). Застосовують також одиниці кратні вату: 1кВт = 1000 Вт.

Якщо електричний прилад (електроспоживач) увімкнуто в елект­ричне коло з більшим значенням робочої напруги, ніж та, що записана в його паспорті, сила струму в електричному колі збільшується і робо­ча частина приладу, наприклад спіраль електричної лампи, перего­рає, і прилад виходить з ладу. Таку залежність сили струму від напру­ги необхідно пам'ятати і враховувати при ввімкненні споживачів в електричне коло.

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

1. Яке з'єднання споживачів електричної енергії називають паралельним?

2. Як розподіляються струм та напруга при паралельному з'єднанні споживачів електричної енергії?

3. Яке значення сили струму та напруги називають робочим?

4. Якими одиницями вимірюється сила струму та напруга?

5.У чому особливість паралельного з'єднання джерел електричної енергії?

6.Що називають оптимальним значенням електричної величини?

7.Чи може працювати електричний споживач за менших оптимальних значень електричних величин?

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.

5. Практична робота. Паралельне з’єднання споживачів.

Складання електричного кола, яке складається з джерела живлення трьох електричних лампочок, вимикача, з’єднувальних провідників.