Научно-практическая конференция тема "Физика в мире электромонтера"

Министерство образования и науки Республики Бурятия

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Закаменский агропромышленный техникум»

Научно-практическая конференция студентов

«ПРОФЕССИЯ. КАРЬЕРА. УСПЕХ 2021»

Тематическое направление

«Моя будущая профессия-мое будущее»

Физика в мире электромонтера

Ф.И.О. исполнителя Номшиев

Жамьян, студент 3 курса,

Профессия «Электромонтер по ремонту и

обслуживанию электрооборудования»

Руководитель:

Дансарунова М.И.,

Мастер

производственного обучения

2021 год

ВВЕДЕНИЕ

Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования — профессия рабочего в областях электротехники и энергетики, занимающегося эксплуатацией или ремонтом электрооборудования и электрических цепей. Эта профессия относится к категории особо опасных.

Физика тесно связана и с техникой, причём, эта связь имеет двусторонний характер. Физика – база для создания новых отраслей техники (электронная техника, ядерная техника и др.).

Актуальность: В настоящее время профессия электромонтёр по ремонту и обслуживанию электрооборудования является востребованной и высоко оплачиваемой .

Объект исследования: исследовательская работа по теме « физика в профессии электромонтера».

Предмет исследования: применение законов физики.

Цель исследования: Рассмотреть, какие законы физики применяются в работе электромонтёра.

Задачи исследования:

1)                    Ознакомить с профессией электромонтёра;

2)                    Сделать вывод на основании полученных данных.

Метод исследования: Теоретический и практический

Гипотеза: большинство процессов, происходящих в работе электромонтёра, являются ярко выраженным доказательством физических явлений и законов.

                                                                                                                         I.    ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1.1.                 История

История электротехники начинается в эпоху Эдисона (1847г). В конце XIX века происходит бурное развитие электротехники и в 1880 году французский физик М. Депре доказал возможность передачи электрической энергии по проводам.

Незаменимый вклад в развитие электротехники внес Н.Тесла, основной задачей которого была реализация передачи электроэнергии на расстоянии. К сожалению, над реализацией данной задачи ученные бьются до сих пор. Этих ученых можно условно назвать первыми электриками и прародителями профессии электромонтер, которая появилась в штате сотрудников с появлением электрических приборов и устройств промышленных масштабов.

1.2.                 Электромонтёр по ремонту и обслуживанию электрооборудования

Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования — профессия рабочего в областях электротехники и энергетики, занимающегося эксплуатацией или ремонтом электрооборудования и электрических цепей. Эта профессия относится к категории особо опасных. Деятельность электромонтёров связана с постоянным риском во время работы, требует внимательности и знания способов защиты от поражения электрическим током, а также способов оказания пострадавшим от электротравм первой помощи. Представители этой профессии регулярно, раз в 5 лет, проходят техническую переподготовку, связанную в основном с технологическим обновлением электрооборудования и коммуникаций, а также ежегодную проверку знаний правил электробезопасности. Электромонтерам по ремонту и обслуживанию электрооборудования в России присваиваются разряды со 2-го по 9-й включительно согласно Единому тарифно-квалификационному справочнику работ и профессий рабочих (ЕТКС). Профессиональный праздник — 22 декабря.

Профессия входит в список ТОП-50 самых востребованных профессий по версии Минтруда РФ.

1.3.                 Значение

В наше время в связи с быстрым ростом глобальной электрификации и зависимости от электроэнергии, электромонтёры являются самыми востребованными специалистами в любой стране. Значимость бесперебойного снабжения электроэнергией так велика, что в случае перебоев предприятия и государства несут существенные убытки, так как в случае отключения от подачи электроэнергии практически все виды промышленности, железнодорожный транспорт и многие другие сферы хозяйства будут почти или полностью парализованы и остановлены.

1.4.                 Особенности профессии

Электрик может заниматься любым электрооборудованием:  генераторами, электродвигателями, телеавтоматикой и т.д.

Его конкретные обязанности – монтаж, обслуживание, разборка, ремонт – зависят от места работы.

Например, электрик городских электросетей может протягивать линии электропередачи, устанавливать фонари на столбах, ремонтировать их и т.д.

На заводе он может заниматься обслуживанием электросети, станков, генераторов и пр. Сверяясь с электросхемами, он находит поломку и проводит ремонт. На крупных предприятиях электрики работают бригадами и в смену.

1.5.                 Важные качества

Профессия электрик предполагает логическое мышление, технический склад ума, хорошую мелкую моторику, острое зрение, внимательность, аккуратность, ответственность.

Заболевания опорно-двигательного аппарата, глаз, нервной системы считаются противопоказаниями.

1.6.                 Знания и навыки

Электрик должен обладать базовыми знаниями по физике, математике, механике, черчению, уметь читать схемы и чертежи, применять формулы.

Также он обязан знать устройство и технические характеристики приборов, которые обслуживает, владеть методикой диагностики и ремонта.

Электрик должен знать технику безопасности и уметь оказывать первую медицинскую помощь при поражении током и др. травмах.

1.7.                 Физические силы

Электромонтер обязан знать устройство и технические характеристики приборов, которые обслуживает, владеть методикой диагностики и ремонта.

Классификация электроизмерительных приборов по роду измеряемой величины:

для измерения напряжения (вольтметры, милливольтметры, гальванометры);

для измерения тока (амперметры, миллиамперметры, гальванометры);

для измерения мощности (ваттметры)

для измерения энергии (электрические счетчики);

для измерения угла сдвига фаз (фазометры);

для измерения частоты тока (частотомеры);

для измерения сопротивлений (омметры).

Для работы электромонтера, так же применяются различные физические законы, без которых работа электромонтера была бы не выполнима.

1.8.                 Какие физические законы используются в профессии электромонтер.

Основными законами которыми электромонтер применяет в своей работе является:

1) Закон Ома;

2) Параллельное и последовательное соединение;

1.9       Закон Ома.

Основным законом электротехники, при помощи которого можно изучать и рассчитывать электрические цепи, является закон Ома, устанавливающий соотношение между током, напряжением и сопротивлением.

Закон Ома для участка цепи гласит: Сила тока участка электрической сети прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку и обратно пропорциональна его сопротивлению. 

Если увеличить в несколько раз напряжение, действующее в электрической цепи, то ток в этой цепи увеличится во столько же раз. А если увеличить в несколько раз сопротивление цепи, то ток во столько же раз уменьшится. Подобно этому водяной поток в трубе тем больше, чем сильнее давление и чем меньше сопротивление, которое оказывает труба движению воды. 

В популярной форме этот закон можно сформулировать следующим

образом: чем выше напряжение при одном и том же сопротивлении, тем выше сила тока и в то же время чем выше сопротивление при одном и том же напряжении, тем ниже сила тока.

Чтобы выразить закон Ома математически наиболее просто, считают, что сопротивление проводника, в котором при напряжении 1 В проходит ток 1 А, равно 1 Ом.

В символическом выражении Закон Ома выглядит так:

I = U/R

I – Сила тока в цепи (Ампер)

U – Напряжение сети (Вольт)

R – Сопротивление сети (Ом)

Практическое применение имеет закон взаимосвязи напряжения, силы тока и мощности в электрической цепи. Он математически выводится из Закона Ома и основан на двух алгебраических формулах, выражающих физические законы:

P=U*I, где P – мощность электрической сети (Вт), U–напряжение, I–сила тока.

Рисунок 1 - Формулы закона Ома

1.10.             Последовательное и параллельное соединения

Последовательное и параллельное соединения в электротехнике — два основных способа соединения элементов электрической цепи. При последовательном соединении все элементы связаны друг с другом так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла. При параллельном соединении все входящие в цепь элементы объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами, если это не противоречит условию.

Рисунок 2 - Виды соединений

Способ соединения приемников электроэнергии может быть одним из следующих: последовательный, параллельный или смешанный тип соединения.

Последовательное соединение

Когда несколько приемников (резисторов) соединяются в последовательную цепь, то есть второй вывод первого присоединяется к первому выводу второго, второй вывод второго соединяется с первым выводом третьего, второй вывод третьего с первым выводом четвертого и т. д., то при подключении такой цепи к источнику питания, через все элементы цепи потечет ток I одной и той же величины. Данную мысль поясняет приведенный рисунок.

Параллельное соединение приемников предполагает включение каждого из них между парой точек электрической цепи с тем, чтобы они образовывали параллельные ветви, каждая из которых питается напряжением источника.

                                                                                                                II.    ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

Выключатели и включатели – это электрическое устройство, которое может создавать или разрывать электрическую цепь, прерывая ток или отводя его от одного проводника к другому.

Выключатель одноклавишного типа конструктивно состоит из основных 4 частей: 1)Главная (металлическая, куда реже пластиковая).

2)Рабочий механизм, который состоит из контактной группы, зажимов (для подсоединения электрических проводов) и элементов для крепления.

3)Клавиша.

4)Защита декоративного элемента (корпус или рама).

Принцип действия довольно простой для каждого одноклавишного коммутатора:

1)В положении «включатель» элемент контактной группы замыкаются и напряжение начинает поступать на осветительный прибор, он начинает работать.

2)И наоборот, в положении «выключатель» контакты разъединяются, в цепи «фазы» будет происходить разрыв, а лампа погаснет.

Рисунок 3 – Одноклавишный выключатель

Двухклавишный выключатель света – это механическое устройство, предназначенное для коммутации осветительной цепи, имеет две клавиши управления, предназначенные для выполнения шести операций.

1)                    1-2 операции, предназначены для клавиши один:

в положении «включить», цепь, подключенная к данному элементу управления, замыкается;

в положении «выключить» размыкается;

2)                    3-4 для клавиши два:

в положении «включить», цепь замкнута;

в положении «выключить» разомкнута;

3)                    5-6 для одновременной работы двух клавиш:

в положении «включить», цепи, управляемые клавишами один и два, замыкаются;

в положении «выключить» размыкаются.

Двойные выключатели нашли широкое применение в местах, где есть необходимость управлять освещением двух различных групп с одного места, используя один механизм коммутации.

Рисунок 4. Двух- и трехклавишные выключатели

Переключатель трехклавишный проходной – это электрический прибор, предназначенный для управления одним источником освещения из разных мест. Визуально имеет много сходств с привычными переключателями, принцип работы одинаковый – замыкание и размыкание цепи освещения.

Тройной проходной переключатель дает возможность потребителю управлять одним или несколькими источниками освещения из разных мест.

Одним источником освещения или целой группой можно одновременно управлять из нескольких удаленных мест. Часто перекрестные приборы устанавливают на приусадебных участках, в больших загородных домах и длинных коридорах. Для подсоединения потребуется стандартная схема подключения дублирующего электрического прибора.

Исследуем последовательное соединение двух ламп накаливания.

Последовательное соединение проводников – это включение в электрическую цепь нескольких приборов последовательно, друг за другом в порядке очередности. То есть, начало одного потребителя соединяется с концом другого при помощи проводов, без каких-либо ответвлений. В последовательном соединении ламп, если перегорит одна лампа, то обе лампы не будут работать.

Количество клавишей зависит от количества источников освещения. Например, двухклавишные и трехклавишные выключатели удобны при наличии основного и декоративного освещения: можно попеременно включать оба типа освещения или выбирать какое-то одно, экономя при этом электроэнергию.

Рисунок 6 – Последовательное и параллельное соединение

Для начала берем конец N – нулевой провод от каждой лампы и скручиваем между собой, и подаем фазу через нить накала, дальше через соединение идет на вторую, также через нить накала уходит на ноль.

При таком соединении лампы будут гореть в половину накала, потому что напряжение распределяется равномерно.

Исследуем параллельное соединение двух ламп накаливания.

Параллельное соединение проводников – соединение, при котором все проводники подключаются к одной и той же паре точек.

При параллельном соединении лампы все начала проводников объединены в одну точку, и все концы также соединены вместе. Наблюдая из исследования последовательного соединения ламп, они горели в половину накала, а в параллельном соединении они будут гореть с той же мощностью, которая указана на лампе.       

В параллельном соединении ламп, если перегорит одна лампа, то другая лампа будет гореть.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы над  темой: «Физика в мире электромонтер» показал, что физические явления и законы в профессии электромонтера очень важны. Ведь квалифицированным электромонтером не стать, без знания физики. Физика - является одной из главных основ в профессии электромонтера. Требуется изучение предмета, так как без нее нельзя понять основы электричества. На электромонтера положена ответственность за работу электрооборудования и поддержание ее в безопасном состоянии. Каждый закон, каждые физические явления имеет большое влияние на работу электричества, как и на электромонтера. Электромонтер – это бесспорно нужная, интересная профессия. Развитие не стоит на месте, а постоянно идет вперед. Появляются новые технологии, и возникает необходимость подготовки выпускников, владеющих современными профессиональными компетенциями, обеспечивающими быструю адаптацию к конкретным условиям предприятий. Хороший специалист, будет востребован всегда, так как без электроснабжения в наше время жизнь немыслима.

Профессия хоть и сложная, но интересная. Мне нравится получать знания о том, как устроены электроприборы и принцип их работы таких как: счетчики, реле, электродвигатели. Главное в нашей учёбе — это учить теорию и заниматься практикой как в мастерской, так и на производстве, тогда она будет очень интересной, увлекательной, так же как и будущая работа будет приносить удовольствие и чувство полноценности. С большим удовольствием я занимаюсь с мастером производственного обучения, М.И. Дансарунова, которая передаёт свой опыт и знания молодому поколению. Он интересен не только как знающий преподаватель, но и как человек. У него можно поучиться умению общаться с людьми, целеустремленности, собранности, оптимизму.

Современную жизнь без электричества представить невозможно. Применение этого вида энергии прочно вошло во все сферы жизни человека. Электричество - универсальный помощник, который применим везде. Вместе с тем, требует к себе внимания, дисциплины и ответственности; экономного применения.

Рост потребления электроэнергии совместно с загрязнением среды так или иначе заставит людей по-другому относится к энергетическим ресурсам, их использованию. Современная цивилизация без электрической энергии существовать не может. Интеллект человека - универсальный инструмент - решит проблемы применения и производства электрической энергии.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1)                    Физические законы - https://infourok.ru/fizika-v-professii-elektromonter-po-remontu-i-obsluzhivaniyu-elektrooborudovaniya-2801513.html

2)                    Закон Ома - https://infourok.ru/prezentaciya-k-dokladu-rol-obscheobrazovatelnih-predmetov-v-professionalnom-stanovlenii-sovremennih-specialistov-1032064.html

3)                    Описание работы электромонтера - https://ap47.ru/p637/

4)                                                                                     Учебник физики - https://c1623.c.3072.ru/pluginfile.php/27521/mod_resource/content/2/%2B%D0%9F%D1%83%D1%80%D1%8B%D1%88%D0%B5%D0%B2%D0%B0%2011%20%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81.pdf

       5) Ярочкина Г. В. Я 769 Основы электротехники : учеб. пособие для учреждений нач. проф. образования / Г. В. Ярочкина. — М. : Издательский центр «Академия», 2013. — 240 с.