Кыздыру шамдары. Кыска туйыкталу

§ 43. Электрқыздырғыш құралдар. Қыздыру шамдары

§ 44. Қысқа тұйықталу. Балқымалы сақтандырғыштар

Сабақ жоспары

Пән: Физика

Мұғалім: Айтқалиев Ерлан Құрманғазыұлы

Сынып: 8Ә

Сабақтың тақырыбы: Электрқыздырғыш құралдар. Қыздыру шамдары. Қысқа тұйықталу. Балқымалы сақтандырғыштар.

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты: оқушыларға электрқыздырғыш құралдар, қыздыру шамы, балқымалы сақтандырғыш жайлы түсінік беру, білім дағдыларын қалыптастыру;

2. Дамытушылық мақсаты: сабақты өмірмен байланыстыра отырып, шығармашылыққа баулу, есептер шығарту арқылы ойлау қабілетін қалыптастыру, оқушылардың ой-өрісін дамытуға, өз бетімен ізденуге, қорытынды жасауға, өзін-өзі бағалап, сын көзбен қарауға машықтандыру;

3. Тәрбиелік мақсаты: оқушыларды ізденімпаздыққа, тапқырлыққа, еңбексүйгіштікке тәрбиелеу, оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттыру.

Сабақтың формасы: аралас сабақ.

Пәнаралық байланыс: математика, информатика, технология, ӨТҚ.

Көрнекіліктері: оқулық, интербелсенді тақта, слайд.

Сабақ барысы:

І. Ұйымдастыру. Оқушылармен амандасу. Тізім бойынша оқушыларды түгендеу.

II. Үй тапсырмасын тексеру.

ІІI. Өткен тақырыпты қайталау:

1. Тұрақты токтың жұмысы неге тәуелді?

2. Қуаттың өлшем бірлігі.

3. Токтың қуатын есептеуге арналған формуланы қорытып шығарыңдар.

4. Жұмыстың өлшем бірлігі? Тәжірибеде жұмыстың қандай өлшем бірлігі қолданылады?

5. Токтың қуатын өлшеуге арналған аспап қалай аталады?

6. Токтың жұмысын өлшеуге арналған құрал?

7. Джоуль-Ленц заңы қалай жазылады?

ІV. Жаңа сабақ:

I. Қазіргі кездегі техникада электр тогының жылулық әрекеті үлкен рөл атқарады. Әртүрлі типтегі электрқыздырғыш құралдар практикада жиі пайдаланылады. Үй тұрмысында электр плита, электр үтігі, электр шәугім, шаш кептіруге арналған фендер және т.б. қыздырғыш құралдар кеңінен қолданылады.

Өндірісте никель, тантал, молибден тәрізді меншікті кедергісі жоғары металдарды дәнекерлеу үшін контактілі электр дәнекерлеуші тетіктердің электрқыздырғыштары қолданылады. Ауыл шаруашылығының әртүрлі салаларында жоғары температура алу үшін қуатты электр пештері пайдаланылады. Пеш ішіндегі температура 2500°С-тан 3000°С-қа дейін жетеді.

Барлық электрқыздырғыш құралдарда қыздырғыш элемент болады. Ол никель мен хромның құймасы – нихром немесе темір, хром және алюминийдің құймасы – фехраль тәрізді меншікті кедергісі үлкен және балқу температурасы жоғары материалдардан жасалады.

Нихром () мен фехральдің () меншікті кедергілері жоғары және температураға тәуелсіз дерлік болады. Бұл құймалар жоғарғы температурада аз тотығады.

Қыздырғыш элемент қыздыратын сыммен оралған керамикалық немесе слюда пластинадан тұрады.

Сен білесің бе?

Ең алғашқы қыздыру шамын 1872 жылы Санкт-Петербургте орыстың электр технигі және өнертапқышы А. Н. Лодыгин ойлап тапты. Шам ішіне жуан мыс сымдардың арасына көмір білік бекітілген шыны баллоннан тұрды. Электр тогын жібергенде білік қызып, жарық беретін болған. Қыздыру шамдарын жетілдірумен Эдисон, И. Ленгмюр және т.б. айналысты.

Қыздыру шамын қыздырғыш құралдарға жатқызуға болады. Оларды бөлмелерді, үйлерді жарықтандыру үшін қолданады. Қазіргі заманғы қыздыру шамы 92-суретте көрсетілген. Шамның сыртқа шығарылатын (2) металл өткізгішке бекітілген вольфрам қылы (1) бар. Олар шыныға (3) дәнекерленген. Ауаны айдап шығару үшін түтікшені (4) пайдаланып, ауаны сорып алған соң дәнекерлеп тастайды. Қыздыру шамының мойны (цоколь) (5) және одан оқшауланған контактісі (6) бар, оған қыздыру қылының сымдары бекітіледі. Цоколь мен контакт шамды патронға кигізіп бұрағанда, электр желісінің сымдарымен жалғасады.

Қазіргі қыздыру шамдарының қылдарына балқу температурасы 3370°С болатын вольфрам сымдарын қолданады.

Қылдың қызу температурасы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым шығатын энергияның көп бөлігі жарық түрінде таралады.

II. Токтың қуатты тұтынушыларын бір мезгілде қосу желідегі ток күшін арттыратыны соншалық, сымдар кәдімгідей қызып, ал оны жауып тұрған оқшаулағыштар жанып кетуі де мүмкін. Тізбектегі ток күші мүмкін болатын шамасынан артып кеткенде, қысқа тұйықталу пайда болады.

Ток көзінің кедергісі өте аз өткізгішпен тұйықталуын қысқа тұйықталу деп атайды.

Қысқа тұйықталу – зиянды құбылыс. Қысқа тұйықталу кезінде электр энергиясының қажетсіз жұмсалуымен катар ток көзі де істен шығады. Бұл кезде пайда болатын күшті токтар сымдарды қатты қыздыратындықтан – өте қауіпті, олар өрт тудыруы мүмкін. Олай болса, тұйық тізбекті құрайтын сымдар тек бір-бірінен ғана емес, сонымен қоса, Жерден, яғни қабырғадан, еденнен және т.б. жақсы оқшаулануы керек.

Қыска тұйықталу кезінде өртті және ток көзінің бүлінуін болдырмау үшін электр тізбегіне балқымалы сақтандырғыштарды қосу керек. Сақтандырғыштардың міндеті – ток күші рұқсат етілген шамадан кенет артып кеткенде, бірден электр тізбегін ажыратып жіберу. 

Балқымалы сақтандырғыштар электр құралдарына жатады. Бұлар электр тогының тізбегіне тізбектей қосылатын өте жұқа мыс немесе қорғасын сымдар.

Тізбек тұйықталған кезде ток электр тізбегінің есептелген шамасынан артып кетсе, сақтандырғыштар тізбекті ажыратып, қысқа тұйықталу қатерін болдырмайды.

93-суретте кеңінен таралған сақтандырғыштың құрылысы көрсетілген. Тұтынушыға жеткізілетін ток (суретте токтың жолы нұсқамамен көрсетілген) мыс немесе қорғасыннан жасалған а сымнан өтеді. Қысқа тұйықталуда ток тез артады да, сымды балқытып, тізбекті ажыратып жібереді.

V. Есептер шығару:

1. Қыздыру шамы қосылып тұрғанда оның қылы жоғары температураға дейін қызады. Не себепті электр тогын жеткізетін сымдар салқын күйінде қалады?

2. Қуаты 300 Вт электр үтігінің күйіп кеткен спиралінің 1/4-ін қысқартқаннан кейін оның қуаты қандай болады?

4. Электроплитаның күйіп кеткен сымын жөндеп, оны біршама қысқартты. Бұл электроплитаның жұмысына әсерін тигізе ме?

5. Электроплита сымының кедергісін екі есе кемітіп, ал ток күшін екі есе арттырса, онда одан бөлінетін жылу мөлшері өзгере ме?

VІ. Бекіту сұрақтары:

1. Қыздыру шамының кұрам бөліктерін атандар.

2. Қыздыру элементі қандай материалдан жасалады?

3. Қыска тұйықталу дегеніміз не?

4. Электр тізбегіне сақтандырғыш не үшін керек?

5. Радиоқабылдағыштағы немесе теледидардағы күйіп кеткен сақтандырғыштың орнына жуан сымды қоюға бола ма? Не себепті?

6. Не себепті тізбектің басқа бір бөлігіне қарағанда, алдымен балқығыш сақтандырғыштар істен шығады?

VІІ. Үйге тапсырма: §43-44. 22-жаттығу №6.

VІІІ. Бағалау: Сабаққа белсенді қатысқан оқушыларды бағалау.

Бүгінгі сабағымыз аяқталды, сау болыңыздар!