Изложение нового материала

Организационная часть урока

– проверка наличия учащихся (перекличка);

– проверка готовности учащихся к уроку (конспекты, ручки).

Изложение нового материала

– сообщение темы и цели урока;

– мотивация учащихся к изучению новой темы.

Сегодня у нас первое занятие по теме: «Строение, монтаж, техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок».

Знания, полученные на этом занятии, помогут вам в дальнейшем при работе с освещением. На уроках производственного обучения эти знания помогут вам научиться собирать схемы подключения ламп накаливания.

Прежде чем мы перейдем непосредственно к новой темы, давайте подумаем, что же относится к источникам света и какие они бывают

Вопросы.

1. Какие источники света вам известны?

2. Что относится к осветительным электроустановкам по вашему мнению?

– сообщение о передовом опыте (Эволюция лампы накаливания.
От изобретения до наших дней);

Мы мало задумываемся о том, что лампы — казалось бы, самые простые и привычные вещи на свете — наполняют нашу жизнь смыслом. Они позволяют работать допоздна, освещают улицу по дороге домой, а самое главное — обеспечивают вечерний досуг. Без них человеческая активность сократилась бы вдвое.

В начале 19 века сэр Хамфри Дэйви создал первую в мире дуговую лампу из двух угольных электродов, подключенных к батарее. Изобретение осталось в разряде «курьезов физики», ведь в то время электричеством располагали лишь ученые.

В 1872 году Александр Николаевич Лодыгин изобрел лампу накаливания. Эдисон пришел к этому лишь в 1879.

В конце 19 века разработкой ламп занялись лучшие умы человечества — от Николы Теслы до Хайрема Максима (создателя одноименного пулемета). Первые коммерческие образцы использовали углеродные нити и работали 1200 часов. До сих пор лампы накаливания имеют очень низкую эффективность — до 95% энергии расходуется на производство тепла.

Двойная вольфрамовая спираль под 75-кратным увеличением. Длина нити современной 60-ваттной лампы — около полуметра. Использовать вольфрам вместо углерода стали в 1906 году. Вначале такие лампы стоили дорого, поскольку материал был редок и требовал высочайшей точности обработки (диаметр нити составлял 0,045 мм, отклонение на 1% уменьшало срок службы лампы на 25%). К 1964 году несгораемые лампы подешевели в 30 раз.

Самая долгоживущая лампочка планеты работает в пожарном депо города Ливермор (Калифорния). Старушка оснащена углеродной нитью и выдает 4 ватта. Ее включили в конце 19 века. У лампы есть свой сайт с вебкамерой: www.centennialbulb.org.

В 1856 году немецкий физик и стеклодув Генрих Гейссер изобрел флуоресцентную лампу. Пары ртути в аргоне или неоне под воздействием электричества испускали ультрафиолет, который, в свою очередь, заставлял светиться слой фосфора. В конце 19 века такие лампы отвечали за «спецэффекты» на выставках, во время Второй мировой войны они стали проводиться массово в целях экономии электроэнергии, и к 1950-м годам количество производимого ими освещения сравнялось с показателями обычных ламп. В лампах содержится от 3 до 40 мг ртути. Если вы разбили одну из них, следует проветрить помещение в течение 15 минут. Основное количество ртути останется на внутренней стороне осколков.

Компактные флуоресцентные («энергосберегающие») лампы были изобретены в 1973 году в качестве «ответа» на нефтяной кризис. Они потребляют в 5 раз меньше энергии, чем лампы накаливания, а работают в 10 раз дольше (15000 часов).

Галогенные лампы отличаются от обычных лишь тем, что в них закачан инертный газ с добавками галогенов. Испарение вольфрама идет очень медленно, а испарившись, он вновь осаждается на спирали. Колбу делают из кварца, чтобы она выдерживала высокую температуру (иначе вольфрам будет конденсироваться на ней).

Чрезвычайно яркие лампы, в которых источником света является не нить накала, а электрическая дуга в газоразрядной камере с инертными газами, называются HID — High Intensity Discharge. Для их розжига нужен мощный разряд — порядка 25 киловольт. В России прижился автомобильный термин «ксенон». На фото — «ксеноновая» лампа проектора IMAX.

Светодиоды — полупроводники, преобразующие электроэнергию в оптическое излучение какого-либо цвета на основе явления инжекционной электролюминесценции. Впервые созданы в 1923 году Олегом Владимировичем Лосевым. В настоящее время активно развивается технология органических светодиодов (OLED), дисплеи из которых потенциально дешевле, экономичнее и эффективнее. Увы, такие светодиоды имеют малый срок службы и боятся воды.

Электролюминесцентные провода: медь и фосфор. Светятся при подаче электричества. Активно применяются в светодизайне. Сотня метров провода будет светиться от «пальчиковой» батарейки несколько часов.

Плазменная лампа — изобретение Никола Тесла (1894 год). Высокочастотный разрядник в разряженных газах обычно используется для декора. Именно такую лампу можно увидеть в начальных титрах «Секретных материалов». Не кладите на нее металлические предметы — можно получить чувствительный удар током.

Светящиеся палочки — хороший пример химолюминесценции. Циалюм в реакции с перекисью водорода производит свет. Среди рейверов существуют легенда о том, что содержимое этих палочек дает наркотический эффект. Не советуем проверять — на самом деле оно токсично и растворяет некоторые виды пластиков.

В начале 1990-х были изобретены серные лампы. Микроволновое излучение в аргоне зажигает серу. Серная плазма излучает очень мощный свет в близком к солнечному спектре, практически без ультрафиолета. К сожалению, данная технология в настоящее время не развивается. Предполагаемый срок службы такой лампы — 60 тысяч часов.

 

– сообщение новой обучающей информации (понятие осветительной электроустановки, виды освещения и схемы подключения ламп накаливания);

 

Говоря об источниках света, можно выделить два основных вида освещения:

- естественное;

- искусственное.

Естественное освещение создается источниками света природного характера. Его характеристики, прежде всего, зависят от времени суток, но так же определяются и географическим положением местности, временем года и состоянием атмосферы.

Естественное освещение является для человека физиологически необходимым и наиболее благоприятным. Однако оно не может в полной мере обеспечить его нормальную жизнедеятельность. Из-за этого еще в древности люди начали искать к нему дополнение – искусственное освещение.

Сегодня в качестве источников искусственного освещения, как правило, выступают лампы накаливания, люминесцентные лампы или источники света, использующие светодиоды.

Виды искусственного освещения

Искусственное освещение делится на несколько разновидностей. Существует четыре вида искусственного освещения. Обычно три из них устанавливаются в жилых помещениях, четвертое встречается реже.

1. Общее.

При общем освещении происходит равномерное распределение света по всей площади. Это достигается соблюдением одинакового расстояния между светильниками, которые равномерно рассеянны.

При источнике света, локализованном в одной точке, будет наблюдаться разница в яркости света, но резкие перепады будут отсутствовать. Примером может послужить расположенная посередине потолка люстра.

2. Местное.

Чтобы выделить необходимые объекты или зоны используют местное освещение. Источник света при этом располагают на определенном участке: кухонной плите, рабочем столе или части стены.

По словам дизайнеров, местное освещение играет важную роль в оформлении интерьера. Оно придает ему полноту и логическую завершенность. Например, в кабинете или спальне можно вообще использовать только одно местное освещение, полностью отказавшись от общего.

Перечисленные выше виды освещения имеют свои недостатки. Так, общее освещение исключает возможность изменения направления основного светового потока, а так же имеет чрезмерную рассеянность света.

Местное освещение наоборот позволяет выделить только конкретный участок комнаты, который ярко освещается локализованным источником света.

3. Комбинированное.

Устранить все эти недостатки можно, совместив местный и общий свет вместе. Таким образом, будет решена проблема освещенности современного жилища. Именно поэтому, комбинированное освещение, которое совмещает в себе два предыдущих вида, наиболее часто применяемый вариант.

4. Аварийное.

Описанные выше виды освещения применяются в жилых помещениях. Четвертый вид освещения – аварийное. К сожалению, его не всегда можно встретить в жилых помещениях.

Питание источников света данного вида освещения происходит от аккумуляторов. Дополнительные лампы слабой мощности автоматически включаются, когда происходит отключение основного источника.

Аварийное освещение является необходимым в помещениях, где отключение света может стать причиной получения серьезных травм.

Простейшим примером являются дома с лестницами, в которых при отсутствии освещения легко упасть. А аварийные светильники, расположенные по бокам ступеней, предохранят жильцов от подобных неприятностей.

 

Соединения ламп накаливания

 

Присоединение с сети двух ламп накаливания, управляемых одним однополюсным выключателем показано на рис.4а. Число ламп может быть больше двух.

 

Управление пятью лампами осуществляется двумя, расположенными радом однополюсными выключателями (рис4б).

 

Поворотом первого выключают первые 2 лампы, а поворотом второго – остальные 3. Такую схему включения ламп применяют в больших помещениях с режимом работы, требующим различной степени освещенности.

Для попеременного изменения числа включаемых ламп (например в люстре) их присоединяют к сети с помощью люстрового переключателя.

При первом повороте переключателя выключается одна лампа из трех, при втором – остальные две, но выключается первая лампа, третьим поворотом переключателя включаются все лампы, а четвертым – все лампы люстры выключаются.

При необходимости независимого управления одной или несколькими лампами с двух мест применяют схему где используют 2 переключателя, соединенных двумя перемычками.

 

	Рис. 4г.

 

Перемычки и провод, идущий от переключателя к лампам, создают необходимые цепи независимого управления лампами с двух мест. Эту схему используют при освещении коридоров и лестничных клеток жилых домов и предприятий, а так же туннелей с двумя или несколькими входами.

Лампы осветительных электроустановок, питаемых от трехпроводной системы трехфазного тока, включают на междуфазное напряжение сети

 

 

а питаемых от четырехпроводной сети – между фазным и нулевым проводами