СЦЕНАРІЇУРОКУ
Розділпрограми: Електрика в нашій квартирі
Тема:Електромагніти та їх застосування
Клас: 8
Трудове завдання: Ознайомити учнів з електромагнітами
Час роботи: 45 хв.
Освітні цілі:
1)Ознайомитиучнів з історією відкриття магнітного поля;
2)Ознайомитиучнів з використанням електромагнітів у повсякденному житті;
3)Ознайомитиучнів з принципом дії електромагніту;
Розвиваючі цілі:
1)Вміти пояснитипринцип дії електромагнітів;
2)Вчити застосовуватиелектромагніти за призначенням;
3)Уміти розрізнятивиди електромагнітів;
Виховні цілі:
1)Знання видівелектромагнітів дозволить розрізняти різні прилади та їх призначення
Тип уроку: Урок вивчення нового матеріалу
Основний метод проведення уроку: Евристична бесіда
Обладнання: шкільнийконструктор трудовому навчанню "Електрика-Г", джерело живлення(Батарейка кишенькового ліхтаря або випрямляч типу ЛИП).
Література: 1. В«ТехнологіяВ» 8 кл.;
2. В«Підготовка вчителя технології до урокуВ» Соловьянюк В.Г.
Місце проведення: Навчальні майстерні
Хід уроку
Організаційний момент:
- Здрастуйте ... сідайте! Черговий, назвіть відсутніх.
Мотиваційний етап:
- На уроках фізики ви вже стикалися з вимірювальними приладами. Алемало хто з вас знає, як вони влаштовані і як вони працюють. Сьогодні на уроці миз вами повинні ознайомитися з пристроєм основних електричних вимірювальнихприладів і принципом їх роботи.
Повідомлення теми і мети уроку:
-Отже, тема нашого сьогоднішнього заняття В«Електричні вимірювальніприлади В».
Етап актуалізації знань:
- Хлопці, які вимірювальні прилади ви знаєте? (Амперметр, вольтметр,ватметр, мультиметр і ін)
-Для вимірювання яких величин призначені ці прилади?
Вивчення нового матеріалу:
У 1820 р. датський фізик Ерстед (1777-1851) виявивдія електричного струму на магнітну стрілку. Однак магнітне полеокремого провідника дуже слабке. Найбільш сильним магнітним дієюволодіє провідник зі струмом, згорнутим у вигляді спіралі, якщо в неї вставленийсталевий сердечник. Котушка зі сталевим сердечником отримала назвуелектромагніту.
Електромагніти створюють сильні магнітні поля. Першийелектромагніт був виготовлений в 1825 р. англійським винахідником ВуликамСтердженом (1783-1850). Він мав вигляд підкови з м'якого заліза, на який бувнамотаний ізольований мідний дріт. За допомогою цього електромагніту,підключати до хімічного джерела струму, піднімали до трьох кілограмзаліза.
Більш потужні підковоподібних електромагнітисконструював американський фізик Джозеф Генрі (1797-1878) в '828 р., застосувавши багатошарову обмотку з ізольованого дроту, забезпечуючи вантажопідйомність дооднієї тонни. В даний час електромагніти можуть піднімати вантаж від частокграма до сотень тонн, споживаючи електричну потужність від часток ват до десятківмегават.
Використовуються електромагніти дуже широко і маютьрізні розміри (муфти зчеплення, гальма, вимикачі, електричні машини,вимірювальні прилади і т.д.) Наприклад, електромагніт Серпуховського прискорювачапротонів длиною 1320 м складається з 120 блоків загальною вагою 20 тис. т. Незважаючи наконструктивне різноманітність, всі електромагніти складаються з наступних основнихчастин: котушки з струмопровідної обмоткою, що намагнічує осердя іякоря, передавального зусилля деталям механізму.
Для зниження втрат енергії на нагрівання, сердечникивиконують з набору листів спеціальної сталі. Підйомна сила електромагнітадорівнює силі, яка необхідна для відриву від електромагніту, притягнутого їмшматка стали. Вона визначається числом витків котушки, силою струму проходить покотушці, магнітними властивостями сердечника.
Електромагніт знайшов широке застосування в пристроїелектромагнітного реле (термін реле походить від французького relayer - зміняти, замінювати), якепобудував вперше американський фізик Джозеф Генрі. Спочатку релепризначалося для посилення сигналу електротелеграфії. Лінія зв'язку ділилася накілька ділянок, в кінці кожного з них містився електромагніт з рухомимякорем і контактами, що дозволяють підключити нову ділянку лінії зв'язку з більшпотужним джерелом струму. Це була як би "перепряжка" струму в дорозі - поаналогією з кінною поштою, коли на проміжних станціях відбувалася зміналоша-дей.
Електромагнітне реле являє собоюелектромеханічний прилад, що реагує на зміну величини або напрямуякого параметра і дозволяє включати і вимикати електричніпристрої відповідних ділянок електричного кола. Реле широко застосовуєтьсяв системах автоматики, телекерування, в апаратах зв'язку і т.д.
За допомогою установки, зображеної на рис. 47-а,з'ясовують принцип дії реле, контакти якій працюють на замикання ланцюга.Основна частина реле - електромагніт з сердечником П-подібної форми, сталевийпластинки (якоря), закріпленої на одному кінці, і контактів, що виконують рольвимикача інший електричного кола (керованої) зі своїм джерелом струму.Схема реле (рис. 47-6) має дві електричні ланцюга: ланцюг керування (1) івиконавчу або керовану ланцюг (2). Перша складається з електромагніту,джерела струму і вимикача, друга - з джерела струму, лампи розжарювання,замикаючих контактів реле.
Рис. 47. Діюча модель реле ійого електрична схема
Як діє ця установка? При замиканні вимикачав ланцюзі управління йде електричний струм, який, протікаючи по обмотціелектромагніту, намагнічує його сердечник; до сердечника притягується якір,замикаючий контакти і включає виконавчу ланцюг зі своїм окремимджерелом струму і споживачем (лампа розжарювання, електродвигун і т.д.).Крім реле з розімкнутої контактної парою широко застосовується електромагнітнеРеле з нормально замкнутої контактної парою.
Різновидом реле є електромагнітніконтактори, які призначені для дистанційного включення і відключенняелектричних ланцюгів, розрахованих на порівняно більше значення сили струму
(наприклад, для управління роботою потужнихелектродвигунів тролейбусів, електрообладнання кранів і т.д.)
Контактор складається з рухомих і нерухомих контактіві електромагніту, замикаючого контакти при проходженні струму по обмотці йогокотушки. На рис. 48 показана конструктивна схема
Рис. 48. Однополюсний контактор: I-ізоляційна панель, 2-котушка,3-сталевий сердечник 4-рухливий якір, 5-силові контакти
ізоляційної панелі 1. Він складається з котушки 2 зсталевим сердечником 3, рухомого якоря 4, силових контактів 5, а такождугогасильні камери і системи блокувальних контактів (нормально відкритих інормально закритих).
Силові контакти розраховані на включення і виключеннязначних струмів (десятки і сотні ампер). Блокувальні контакти використовуютьсядля різного роду перемикань в колах керування і розраховані навідносно невелику силу струму (частки і одиниці ампера).
Якщо котушку електромагніта включають в ланцюг джереластруму, то якір контактора притягається до сердечника і замикає силовіконтакти. Одночасно з цим замикаються нормально відкриті і розмикаютьсянормально закриті контакти.
При відключенні котушки електромагніта головні іблокувальні контакти повертаються у вихідне положення. В залежності відчисла контактних пар розрізняють одно-, дво-і триполюсні контактори.
Схема двополюсного контактора з втяжні якоремпоказана на рис. 49. При включенні намагнічує котушки '1 сердечник 2 в неївтягнеться і захопить за собою стрижень 3, зробленийз ізолятора. На цьому стержні закріплені контактні пластини з контактами(Рухливі контакти) 4, які і замкнутий в–є 3 нерухомі робочі 5 іблокувальні 6 контакти. При виключенні струму в намагничивающей котушці, сердечникпід дією сили тяжіння опуститься і всі контакти розімкнуться. Управлінняконтактором виробляють за допомогою кнопкової станції (рис. 50), що складається з двохкнопок "Пуск" (чорна) і "Стоп" (червона).
Кнопка "Пуск" в початковому положеннірозімкнена, а Кнопка "Стоп" - замкнута. Кнопки з'єднані зметалевими пластинками 1, на яких встановлені рухливі Контакти 2. Принатисканні кнопки "Пуск" нерухомі контакти 3 замикаються, а привідпусканні пружина 4 повертає Кнопку та контакти в початкове положення. Принатисканні Кнопки "Стоп" нерухомі контакти 3 розмикаються, а при відпусканні кнопки вони знову замкнуться.
Контактор разом з кнопкової станцією являєсобою магнітний пускач, застосовуваний для управління роботою верстатів і іншихелектротехнічних пристроїв.
Етап застосування нових знань:
1. Яка рольсердечника в електромагніт?
2.Каково переваги дугоподібного електромагніту перед прямолінійним?
З.Как влаштовано електромагнітне реле і для яких цілей воно застосовується?
4.Який принцип дії контактора?
Підведення підсумківуроку:
- Сьогодні на уроці активно займалися ... Їм відповідно оцінки ... На цьомунаше заняття завершилося. До побачення!
