Тема 28. Методика обучения электротехническим работам

Основные физические знания, лежащие в основе электротехники. Сила тока. Заряд, перенесенный в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока. Ток представляет собой движение электронов — отрицатель­но заряженных частиц.Если через поперечное сечение проводника за время At пере­носится заряд Aq, то сила тока равна: /= Aq/ At Таким образом, сила тока равна отношению заряда Aq, перено­симого через поперечное сечение проводника за интервал времени At, к этому интервалу времени. Если сила тока со временем не меняется, то ток называют постоянным. Она может быть как положительной, так и отрицательной. Знак силы тока зависит от того, какое из направлений вдоль проводника при­нять за положительное. Сила тока / >0, если направление тока совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника. В противном случае /< 0. Закон Ома для участка цепи. Для существования тока в провод­нике необходимо создать разность потенциалов на его концах. Чем боль­ше разность потенциалов, тем больше напряженность электрического по­ля в проводнике и тем большую скорость направленного движения при­обретают заряженные частицы. Значит, сила тока в проводнике определя­ется разностью потенциалов. Согласно закону Ома для участка цепи сила тока прямо про­порциональна приложенному напряжению U и обратно пропорцио­нальна сопротивлению проводника R: I=U/R. В законе Ома для полной цепи учитывается эдс е источника тока и полное сопротивление цепи ( R + г), то есть сумма внешних сопротив­лений и внутреннего сопротивления источника тока: / = e/(R + г). Сопротивление. Основная электрическая характеристика про­водника — сопротивление. От этой величины зависит сила тока в провод­нике при заданном напряжении. Сопротивление проводника представляет собой как бы меру противодействия проводника установлению в нем электрического тока. Опыты показывают, что сопротивление металлического провод­ника зависит от материала проводника и его геометрических размеров. Он установил, что сопротивление прямо пропорционально длине про­водника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника.Сопротивление проводника длиной / с постоянной площадью по­перечного сечения S равно R = pL/ S , где р — величина, зависящая от рода вещества. Сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м, пло­щадью поперечного сечения 1м² называется удельным сопротивлением этого вещества. При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочередно друг за дру­гом. Сила тока в обоих сопротивлениях одинакова, т. е.

так как в проводниках электрический заряд в случае постоянного тока не накапливается и через любое поперечное сечение проводника за опреде­ленное время проходит один и тот же заряд.Напряжение на концах рассматриваемого участка цепи склады­вается из напряжений на первом и втором проводника сопротивлениях:

полное сопротивление все­го участка цепи при последовательном соединении равно сумме сопро­тивлений отдельных участков: R = R1 + R₂..Параллельное соединение проводников. В этом случае электрический ток / разветвляется на две части. Силу тока в первом и втором проводниках обозначим через // и 1₂ ,электрический заряд не накапливается, то заряд, поступающий в еди­ницу времени в узел, равен заряду, уходящему из узла за это же время. Следовательно, общий ток, притекающий в узел, равен сумме токов вы­текающих из узла: 1 = l₁+ 1₂. Напряжение U на концах проводников, соединенных параллельно, одно и то же. . Параллельное соединение — самый распространенный способ соединения различных потребителей. Величина, обратная полно­му сопротивлению участка аЬ, равна сумме величин, обратных сопро­тивлениям отдельных проводников: 1/R=1/R1+1/R2. Зависимость сопротивления проводников от их размеров и материалов и температуры. Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально площади поперечного сечения. R=p*l/S, где R -сопротивление проводника; l— длина проводника;S— площадь поперечного сечения проводника; p — коэффициент пропорциональности, называемый удельным сопротивлением проводника..ЗАВИСИМОСТЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. С изменением температуры сопротивление проводников изме­няется. Металлические проводники, за очень небольшим исключением, с ростом температуры увеличивают свое сопротивление. Для определения сопротивления проводника в зави­симости от температуры пользуются следующей формулой: R₂=R₁+α*R₁*(t₂-t₁) где R₁ — сопротивление проводника при температуре t1; R₂ — сопротивление проводника при температуре t2; α — коэффициент пропорциональности, называемый температурным коэффициентом.В V классе изучаются использование электрического тока в быту, осветители, их конструкция, основные характеристики, осветительная арматура. Школьники учатся разрабатывать конструкцию, составлять схемы и изготовлять осветительные приборы и испытывать их. Изучают правила техники безопасности. Учащиеся VI класса изучают устройство осветительной сети в квартире, правила ее проводки, электротехнические схемы и правила тех­ники безопасности. Они знакомятся с паспортом электросчетчика, с уст­ройством и назначением электропаяльника и бытовых электронагрева­тельных приборов. В VII классе школьники изучают назначение, устройство и принцип действия электромагнита и коллекторного электродвигателя, собирают их из деталей электроконструктора, полуфабрикатов и деталей, изготовлен­ных в мастерской, по готовым чертежам и инструкционным картам. В VIII классе учащиеся получают понятие об электрических ма­шинах и электроприводе, знакомятся с их устройством, принципами дей­ствия и применением в народном хозяйстве. Выполняют работы по час­тичной разборке и сборке коллекторного электродвигателя, проверке об­моток, включению двигателя в сеть, реверсированию, проводят простей­ший ремонт. Поясняют принцип действия транзистора Техника безопасности при работе с электроприборами НЕЛЬЗЯ 1. Пользоваться неисправной электротехнической арматурой, приборами и шнурами. 2. Протирать мокрой тряпкой даже отключенные лампы и све­тильники. 3. Одновременно прикасаться к электроприборам и заземленным элементам. 4. Производить ремонт электроаппаратуры под напряжением.5. Применять самодельные предохранители.6. Отключая от сети, нельзя тянуть на шнур. Нужно одной рукой брать вилку, а другой придерживать розетку. Современные подходы к проблемам технологического обучения и воспитания.В обществе, пытающемся жить по законам рыночной экономики, происходит переориентация самой направленности трудовой деятельно­сти человека с установки на участие в коллективном труде на общее бла­го на установку достижения личного благополучия преимущественно за счет собственной активности и индивидуального труда. Термин «трудовое воспитание» включает в себя весь комплекс духовно-нравственных личностных качеств, а также знаний, умений и навыков, необходимых в самых различных видах трудовой деятельности. Задача состоит в том, чтобы воспитать поколение трудолюбивых, дело­вых, ответственных людей, умеющих получать удовлетворение от труда.Можно выделить следующие подходы к воспитанию школьников средствами технологического образования.1 . трудолюбие — посто­янное стремление к активной самостоятельной трудовой деятельности, как интеллектуальной, так и физической. 2. положительного отношения к любому виду честного труда 3. всемерное развитие у детей активности, самостоя­тельности,. 4. адаптационные способности личности. 5. выработка, общетрудовых умений и навыков. своевременное развитие руки, глазомера, пространственных ощуще­ний, координации и ловкости движений, тактильных и термических рецепторов, физических качеств, овладению новыми информационными технологиями.