Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Несправна ізоляція може подати напругу на частини приладу, які не призначені для підключення до електромережі.
Небезпечна напруга найчастіше виникає на металевих корпусах електроприладів. Для того, щоб виключити небезпеку для людини, встановлюється захисний заземлюючий провідник, який з'єднується з провідником в побутовому електричному контурі. Це викликає коротке замикання, як тільки напруга подається, наприклад, на металевий корпус електроприладу. Спрацьовує запобіжник.
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Попередніх знань не потрібно.
Принцип
При короткому замиканні спрацьовує запобіжник. У цьому експерименті це стає можливим завдяки нагріванню дроту через сильний струм, що протікає в цьому випадку.
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
За допомогою експерименту учні повинні зрозуміти, як працює система захисних провідників.
Завдання
Складіть електричне коло із запобіжником, вимикачем, лампочкою та корпусом. Дослідіть функцію захисного провідника за допомогою моделі людини.
Інструкції з техніки безпеки
- До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Несправна ізоляція може подати напругу на частини приладу, які не призначені для підключення до електромережі.
Небезпечна напруга найчастіше виникає на металевих корпусах електроприладів. Для того, щоб виключити небезпеку для людини, встановлюється захисний заземлюючий провідник, який з'єднується з провідником в побутовому електричному контурі. Це викликає коротке замикання, як тільки напруга подається, наприклад, на металевий корпус електроприладу. Спрацьовує запобіжник.
Блок запобіжників
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | З'єднувальний, прямий, модуль SB | 05601-01 | 3 |
| 2 | З'єднувальний, кутовий, модуль SB | 05601-02 | 4 |
| 3 | З'єднувальний, Т-подібний, модуль SB | 05601-03 | 2 |
| 4 | З'єднувальний, розімкнутий, модуль SB | 05601-04 | 2 |
| 5 | З'єднувальний прямий з роз'ємом модуль SB | 05601-10 | 2 |
| 6 | З'єднувальний, кутовий з роз'ємом, модуль SB | 05601-12 | 1 |
| 7 | Вимикач вкл./викл., модуль SB | 05602-01 | 1 |
| 8 | Патрон для лампи розжарювання Е 10, модуль SB | 05604-00 | 1 |
| 9 | Чашка дзвінка, модуль SB | 05673-02 | 1 |
| 10 | Модель людини для вивчення електробезпеки, SB | 05680-00 | 1 |
| 11 | Затискач типу "Крокодил", без ізоляції, 10 шт. | 07274-03 | 1 |
| 12 | З'єднувальний штепсель, 2 шт. | 07278-05 | 1 |
| 13 | З'єднувальний провідник, 250 мм, червоний | 07360-01 | 1 |
| 14 | З'єднувальний провідник, 250 мм, синій | 07360-04 | 1 |
| 15 | З'єднувальний провідник, 500 мм, червоний | 07361-01 | 1 |
| 16 | З'єднувальний провідник, 500 мм, синій | 07361-04 | 2 |
| 17 | Лампи розжарювання 12 В/ 0,1 A, E10, 10 шт. | 07505-03 | 1 |
| 18 | Залізний дріт d=0,2 мм, l=100 м | 06104-00 | 1 |
| 19 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
Підготовка
- Зберіть експериментальну установку як показано на рис. 1 і рис. 2. Закріпіть залізний дріт (запобіжник) за допомогою затискачів типу "крокодил" на подвійних штекерах, при цьому затискачі не повинні торкатися один одного.
- Вставте патрон лампи так, щоб різьба патрона була з'єднана з верхньою лінією.
- Помістіть чашку дзвоника (металевий корпус електроприладу) на з'єднувальний модуль.
- Прикріпіть одну руку моделі людини до гвинта чаші дзвоника за допомогою кабелю і затискача типу "крокодил".
Рис. 1
Рис. 2
Виконння роботи (1/2)
- Замкніть вимикач.
- За допомогою дроту на короткий час встановіть з'єднання (коротке замикання) між патроном лампочки та металевим корпусом.
- Спостерігайте за моделлю людини на модулі та лампочкою і запишіть свої спостереження в протокол.
- Також відмітьте в протоколі зміни в залізному дроті.
- Також зверніть увагу на зміни в залізному дроті в протоколі.
- Модифікуйте експериментальну установку відповідно до рис. 3 і рис. 4 і повторіть експеримент.
Рис. 3
Виконння роботи (2/2)
Обережно. Не торкайтеся залізного дроту під час замикання!
- Запішіть спостереження за моделлю людини і лампою в протоколі.
- Відзначте в протоколі також зміни в залізному дроті.
Рис. 4
Протокол
Спостереження (1/2)
Запишіть своє спостереження: а) модуль "модель людини", б) залізний дріт
Спостереження (2/2)
Запишіть свої спостереження про другу частину експерименту: а) модуль "модель людини", б) залізний дріт
Завдання (1/4)
Яке значення має зв'язок між моделлю людини і чашею дзвоника в цьому експерименті?
Завдання (2/4)
Що означає короткочасне з'єднання між патроном лампи і чашею дзвоника?
Завдання (3/4)
Вставте слова у тексті! При ____ без використання ____ ____ не переривається. Як наслідок, ____ є незахищеною від ____ ураження електричним струмом.
Завдання (4/4)
Вставте слова у тексті! При використанні ____ електричне коло негайно переривається при виникненні ____. В результаті, ____ не наражається на небезпеку електричного струму протягом надмірно тривалого часу.