|
Урок по теме «Трехфазные электрические цепи»
Технологическая карта занятия
Дисциплина: Электротехника
Специальность: Техник
Тема: Трехфазные электрические цепи
Тип: урок-практикум
Форма занятия: урок
Цели деятельности преподавателя:
Предметные: учащиеся научатся решать задачи на расчет величин в трехфазной цепи
Метапредметные: научатся извлекать, перерабатывать информацию, выдавать её в виде кластера, применять её при решении задач
Личностные: воспитывать самостоятельность, самооценку, умение работать в команде
Опорные понятия, термины: трехфазные электрические цепи, фазное и линейное напряжение, фазные и линейные токи, соединение звездой, соединение треугольником, мощность – активная, реактивная, полная.
Литература: Немцов М В Немцова М Л «Электротехника и электроника», Бутырин П А «Электротехника», Ярочкина Г В «Основы электротехники»
Ход занятия:
|
Этапы занятия
|
Задачи – шаги педагога по достижению цели
|
Деятельность преподавателя
|
Деятельность обучающихся (студентов)
|
|
1. Мотивационно-целевая установка, актуализация опорных знаний
|
Озвучить тему и цель урока. Провести интерактивный диалог с обучающимися. Разбить уч-ся на группы, дать задание – составить кластер по изученной теме.
|
Вопросы: Какие цепи наиболее распространены в современной энергетике? Какие преимущества многофазных цепей перед однофазными? Что включает в себя трехфазная цепь?
|
Отвечают на вопросы. Составляют кластер (приложение 1), защищают его, сравнивают с эталоном, если нужно- дополняют.
|
|
2.Применение полученных знаний
|
Дать задание каждому – 1 вопрос и задача, прослушать и проверить задачу у каждого обучающегося
|
Организовать работу по цепочке. Сначала преподаватель выслушивает обучающегося, затем, если тот ответил правильно, то он получает право выслушать другого уч-ся и оценить его ответ. Задачи проверяет сам преподаватель.
|
Решают задачи (приложение 3), отвечают на вопросы (приложение 2)
|
|
3.Контроль и оценка знаний обучающихся, рефлексия
|
Провести рефлексию, используя метод неоконченных предложений
|
На доске - предложения: -Я узнал… -Я научился… -Я понял, что могу… -У меня получилось…-Мне понравилось… -Для меня стало новым… Предложить учащимся закончить одно из предложений
|
Обучающиеся проводят самооценку собственной учебной деятельности
|
Пояснительная записка к уроку электротехники «Трехфазные электрические цепи»
ФИО автора Жук Наталья Александровна
Название работы Разработка урока по теме «Трехфазные электрические цепи»
Категория учащихся 2 курс
Учебник М В Немцов М Л Немцова Электротехника и электроника
Цель урока: Научить решать задачи на расчет величин трехфазных электрических цепей, составлять кластер по теме, использовать его при решении задач
Развивающие:
- Развитие умений извлекать, перерабатывать информацию;
- Развитие синтезирующего мышления – развитие умения устанавливать единые, общие признаки и свойства целого, синтезировать формулы, объединять их, делать выводы;
- Формирование умений выделять главное, составлять кластер.
Воспитательные:
· Воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям;
· Воспитание умения работать в команде;
· Воспитание дисциплинированности.
Тип урока: урок - практикум
Формы работы: групповая работа, фронтальная работа, самостоятельная работа.
Чтобы заинтересовать учащихся изучением электротехники, я ставлю перед ними задачи, требующие творческого поиска, позволяющие сделать наглядными те мыслительные процессы, которые происходят при погружении в текст. Для актуализации темы использую прием – составление кластера. Работа по составлению кластера происходит в микрогруппах, что способствует развитию коммуникативной компетенции. Этот вид работы – новый для учащихся, им интересно, между ними возникает элемент соревнования – кто быстрее, кто правильнее.
Для закрепления знаний каждому обучающемуся дается вопрос и задача по изученной теме, причем задача дается с ответом, чтобы задачу можно было бы сразу проверить. Решение задачи должно быть подробным, полным.
Формы организации урока различны (групповая работа, выполнение индивидуальных заданий, работа в парах), что обеспечивает возможность проявления обучающимися всех своих навыков и возможностей.
Ожидаемые результаты: обучающиеся должны составить кластер по теме защитить его, сравнить с эталоном, если необходимо – дополнить; ответить на вопрос и решить задачу. Тот, кто справится со своим заданием быстро и правильно, в свою очередь становится «заместителем учителя», и может проверить выполнение задания другого обучающегося.
Заканчивается урок рефлексией – каждый обучающийся должен закончить одно из предложений, которые вывешены на доске: «Я сегодня понял…; Я научился…; Я узнал…» и т.д.
Приложение 1
Приложение 2
Вопросы по теме «Трехфазные электрические цепи»
1. Что представляет собой трехфазная цепь?
2. Какая трехфазная система переменного тока называется симметричной?
3. Как называется каждая из цепей трехфазной системы?
4. Какими преимуществами обладают трехфазные цепи по сравнению с однофазными?
5. Что включает в себя трехфазная цепь?
6. Как соединяются приемники и обмотки источников электрической энергии в трехфазных системах?
7. Как классифицируется нагрузка в трехфазной цепи?
8. Чем выгодно отличается соединение фаз «треугольником» от соединения «звездой»?
9. Какие провода называются линейными?
10. Что такое нейтральный провод? Каково его назначение?
11. Назовите соотношения между фазными и линейными напряжениями при соединении фаз приемника звездой, треугольником
12. Как определяется активная, реактивная и полная мощность трехфазной цепи?
13. Как рассчитывается мощность при несимметричной системе напряжений или при неравномерной нагрузке фаз в трехфазной системе?
Ответы:
1. Совокупность трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одной и той же частоты, синхронизированные таким образом, что их начальные фазы отличаются на угол 2π/3 = 120°.
2. Если ЭДС синусоидальны, их частота и амплитуда одинаковы и ЭДС каждой фазы смещены относительно друг друга на угол 2π/3.
3. Фаза
4. – экономичность передачи энергии
- наличие двух различных эксплуатационных напряжений – фазного и линейного
- механический вращающий момент в трехфазных двигателях постоянен по величине и не зависит от времени.
5. Три основных типа элементов: источники электрической энергии (трехфазные генераторы или трансформаторы на промежуточных подстанциях), линии передачи и приемники энергии.
6. По схеме «звезда» или «треугольник»
7. Может быть:
- неоднородной и неравномерной, если сопротивления фаз нагрузки различны по характеру и значению
- равномерной, если сопротивления фаз равны по модулю, но отличаются по характеру
- однородной, если сопротивления фаз нагрузки одинаковы по характеру . но отличаются по значению
- симметричной, если сопротивления фаз одинаковы по значению и модулю
8. Изменение нагрузки одной фазы не отражается на работе двух других фаз при условии, что сопротивление линейных проводов практически мало
9. Соединяющие генератор с нагрузкой
10. Соединяющий нейтральные точки источника и нагрузки
11. «звездой» - Uл=√3Uф, «треугольником» - Uл=Uф
12. Активная мощность Р равна средней скорости необратимого преобразования энергии в резистивном элементе (равна произведению действующих значений напряжения и тока, умноженному на коэффициент мощности; реактивная мощность Q определяет обратимый процесс обмена энергией между источником и цепью и равна UIsinφ; полная мощность S равна произведению действующих значений напряжения и тока, определяется как геометрическая сумма активной и реактивной мощностей S=√P2+Q2
13. Мощности определяются отдельно для каждой фазы
Приложение 3
Задачи по теме «Трехфазные электрические цепи»
1. Три одинаковые индуктивные катушки включены в сеть трехфазного тока с линейным напряжением Uл =220 В. Активное сопротивление каждой катушки R=7 Ом и индуктивное XL =24 Ом. Определить линейный ток Iл и мощность Р, потребляемую индуктивными катушками, если они будут включены в цепь по схеме «звезда».
2. Три одинаковые индуктивные катушки включены в сеть трехфазного тока с линейным напряжением Uл =220 В. Активное сопротивление каждой катушки R=6 Ом и индуктивное XL =30 Ом. Определить линейный ток Iл и мощность Р, потребляемую индуктивными катушками, если они будут включены в цепь по схеме «треугольник».
3. Электродвигатель трехфазного тока мощностью 12 кВт включен в сеть с напряжением 220 В. Коэффициент мощности двигателя равен 0,8. Найдите ток, потребляемый двигателем из сети.
4. Первая индуктивная катушка имеет активное сопротивление R1=2 Ом и индуктивное ХL1= 24 Ом. У второй индуктивной катушки R2= 3 Ом и ХL2= 16 Ом, третья катушка имеет R3= 4 Ом и ХL3= 30 Ом. Индуктивные катушки соединены по схеме «треугольник» и включены в сеть с напряжением 220 В. Определите активную мощность, потребляемую первой катушкой из сети.
5. Первая индуктивная катушка имеет активное сопротивление R1=2 Ом и индуктивное ХL1= 24 Ом. У второй индуктивной катушки R2= 3 Ом и ХL2= 16 Ом, третья катушка имеет R3= 4 Ом и ХL3= 30 Ом. Индуктивные катушки соединены по схеме «треугольник» и включены в сеть с напряжением 220 В. Определите активную мощность, потребляемую второй катушкой из сети.
6. Первая индуктивная катушка имеет активное сопротивление R1=2 Ом и индуктивное ХL1= 24 Ом. У второй индуктивной катушки R2= 3 Ом и ХL2= 16 Ом, третья катушка имеет R3= 4 Ом и ХL3= 30 Ом. Индуктивные катушки соединены по схеме «треугольник» и включены в сеть с напряжением 220 В. Определите активную мощность, потребляемую третьей катушкой из сети.
7. Первая индуктивная катушка имеет активное сопротивление R1=2 Ом и индуктивное ХL1= 24 Ом. У второй индуктивной катушки R2= 3 Ом и ХL2= 16 Ом, третья катушка имеет R3= 4 Ом и ХL3= 30 Ом. Индуктивные катушки соединены по схеме «звезда» и включены в сеть с напряжением 220 В. Определите активную мощность, потребляемую первой катушкой из сети.
8.Фазы симметричной нагрузки трехфазной цепи соединены треугольником. Линейное напряжение Uл=220 В, фазный ток Iф=10 А, коэффициент мощности cosφ=0,8. Определите потребляемую активную мощность.
9.Фазное напряжение в симметричной трехфазной системе при соединении фаз звездой равно 127 В. Чему равно линейное напряжение?
10. Фазы симметричной нагрузки трехфазной цепи соединены треугольником. Линейное напряжение Uл = 380 В, Чему равно фазное напряжение?
11. В симметричной трехфазной цепи Uф= 220 В,Iл = 5А, cosφ =0,4. Чему равна активная мощность цепи? Ответ округлите до целых.
12. Три потребителя с одинаковыми сопротивлениями R1=R2=R3 соединены треугольником и включены в трехфазную цепь. Как изменятся линейные токи, если потребители соединить звездой?
13. Напряжение генератора трехфазного тока равно 220 В. Ваттметр на щитке показывает 13,2 кВт. В линию включены «треугольником» лампы накаливания. Каждая из ламп потребляет ток 0,25 А. Определите число ламп, подключенных к генератору.
Эталоны ответов
|
№ задачи
|
Ответ
|
|
1.
|
Iл=Iф=5,08 А
Cos φ=0,28
Р=542 Вт
|
|
2.
|
Iф=8,8 А, Iл=15,2 А
Р=1626 Вт
|
|
3.
|
39 А
|
|
4.
|
485,2 Вт
|
|
5.
|
2405,7 Вт
|
|
6.
|
623,8 Вт
|
|
7.
|
161,5 Вт
|
|
8.
|
5280 Вт
|
|
9.
|
220 В
|
|
10.
|
380 В
|
|
11.
|
69 Вт
|
|
12.
|
Уменьшатся в √3 раз
|
|
13.
|
240
|
Разработала: Жук Наталья Александровна, ГБПОУ "Черемховского горнотехнического колледжа им. М.И. Щадова"
|
УМК школа