Обучающий модуль по дисциплине "Электротехнические материалы"

ОБУЧАЮЩИЙ МОДУЛЬ

 ПО ОБЩЕПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ «Электротехнические  материалы»

по теме: «Тепловые свойства диэлектриков».

Цель: Сформировать знания об основных тепловых свойствах диэлектриков, научить определять класс нагревостойкости по заданной температуре, развить такие качества личности, как, организованность, самостоятельность, настойчивость, активность, творческое мышление через работу с рабочими листами, карточками – заданиями, ответами на вопросы и выполнение домашних работ.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК.

Конспект.

К основным тепловым свойствам диэлектриков относя нагревостойкость, теплопроводность, тепловое расширение, и холодостойкость (морозостойкость).

  Нагревостойкость – это способность диэлектрика функционировать при повышенных температурах или при резкой смене температур без недопустимого ухудшения его свойств.

  В зависимости от вида материала и условий его эксплуатации длительное или кратковременное воздействие повышенной температуры вызывает в диэлектрике различные изменения. Материалы могут находиться в стеклообразном, высокоэластичном или вязкотекучем состояниях.

  У некоторых материалов при повышении температуры могут наблюдаться химическое разложение, интенсивное окисление, обугливание и даже горение.

  Нагревостойкость определяется той температурой, при которой происходит недопустимое изменение эксплуатационных свойств диэлектрика.

  Метод оценки нагревостойкости диэлектриков: «Определение теплостойкости по Мартенсу»:

·        к испытываемому образцу прикладывают изгибающее усилие 5Мпа;

·        образец помещают в термостат;

·        нагревают;

·        если образец прогнулся на 6мм от первоначального положения или сломался, то температура при которой всё это произошло называется теплостойкость по Мартенсу.

Классы нагревостойкости электроизоляционных материалов.

Класс нагревостойкости	Предельно допустимая  температура Траб,	Диэлектрики
Y	90	Древесина , бумага, картон, фибра, пряжа, полистирол, полиэтилен
A	105	Те же материалы, но пропитанные смолами и масляными лаками
B	120	Гетинакс, текстолит
E	130	Стекло, ткань, стеклотекстолит
F	155	Материалы на основе слюды, стекловолокна, асбеста
H	180	Кремнийорганические лаки, резины, композиционные материалы из слюды, асбеста
G	Выше 180	Слюда, стекло, кварц, асбест, фторопласт-4

         Теплопроводность – способность диэлектрика проводить теплоту.

         Теплота, возникающая при прохождении электрического тока в проводниках, окружённых диэлектрическим изолятором, передаётся изолятору. Вследствие диэлектрических потерь теплота выделяется в самом изоляторе. Суммарные тепловые потери проводника и изолятора передаются в окружающую среду. От способности изолятора проводить теплоту зависят нагревание проводника и электрическая прочность изоляции.

         Количественно теплопроводность оценивается коэффициентом теплопроводности  ( Т_kl ), который определяется количеством теплоты, прошедшей через единицу площади в единицу времени.

         Тепловое расширение – свойство диэлектрика изменять свои линейные размеры под действием температуры. Тепловое расширение определяется коэффициентом линейного расширения ТКl.

         Холодостойкость – способность электрической изоляции работать при более низких температурах без недопустимого ухудшения эксплуатационных свойств.

          При понижении температуры электроизоляционные свойства диэлектриков, как правило повышаются.

Информационная карта.

№ п/п	Название учебных элементов (понятий)	Учебник, стр.
1	Нагревостойкость	Л.В. Журавлёва «Электроматериаловедение», стр. 154
2	Теплостойкость по Мартенсу	Н.В.Никулин «Электроматериаловедение», стр 34
3	Классы нагрвостойкости	Н.Н. Калинин «Справочниекэлектромантёра», стр.67
4	Теплопроводность	Л.В. Журавлёва «Электроматериаловедение», стр. 156
5	Коэффициент теплопроводности	Н.Н. Калинин «Справочник электромантёра стр.69
6	Тепловое расширение	Л.В. Журавлёва «Электроматериаловедение», стр. 157
7	Коэффициент линейного расширения	Л.В. Журавлёва «Электроматериаловедение», стр. 157
8	Холодостойкость	Н.В.Никулин «Электроматериаловедение», стр 37

Опорный конспект.

	Тепловые свойства – свойства диэлектриков работать при повышенных температурах

 

ИСПОЛНИТЕЛЬСКИЙ БЛОК.

Задание № 1.

ВАРИАНТ 1

1.Опишите способ определения теплостойкости по Мартесу.

2.Перечислите все тепловые свойства электроизоляционных материалов.

3.Дайте определение холодостойкости.

ВАРИАНТ 2

1. Объясните, что происходит  от способности изоляции проводить теплоту.

2. Перечислите все классы нагревостойкости с их предельно допустимыми рабочими температурами.

3. Дайте определение тепловому расширению.

Задание № 2.

ВАРИАНТ 1

1. Перечислите материалы, которые относятся к классу нагревостойкости «А»_____________________________________________________________

2. Назовите какое изгибающее усилие прикладывается к образцу диэлектрика при определениитеплостойкости по Мартенсу _____________

3. Опишите, что происходит с электроизоляционными свойствами диэлектриков при понижении температуры ________________________________________________________________

ВАРИАНТ 2

1. Перечислите материалы, которые относятся к классу нагревостойкости «В»_____________________________________________________________

2. Назовите какая предельно допустимая рабочая температура соответствует классу нагрвостойкости «Н» ___________________________

3. Опишите какие изменения происходят в диэлектриках  при повышенных температурах  в зависимости от их вида____________________________________________________________

КОНТРОЛИРУЮЩИЙ БЛОК

Вопросы для самоконтроля.

1. Дайте определение тепловому расширению и расскажите чем оно оценивается?
2. Раскройте последовательность определения теплостойкости по ямартенсу?
3. Расскажите о классах нагревостойкости. Какие им соответствуют температуры и материалы?
4. Как определить коэффициент теплопроводности?
5. Что такое холодостойкость и как она влияет на электроизоляционные свойства диэлектриков?

Инструкция к тесту текущего контроля по дисциплине «Электроматериаловедение» по теме: «Тепловые свойства диэлектриков»

         Цель тестирования: тест предназначен для текущего контроля качества усвоения основных вопросов по теме: «Тепловыесвойства диэлектриков».

         После изучения темы: «Тепловые свойства диэлектриков» учащийся должен знать:

·        основные тепловые характеристики диэлектриков;

·        единицы измерения данных характеристик;

·        классы нагревостойкости электроизоляционных материалов

·        параметры, характеризующие тепловые свойства диэлектриков

Учащийся должен уметь:

·        определять класс нагревостойкости материала;

·        определять нагревостойкость по Мартенсу

Тест состоит из 11 тестовых заданий. В тесте использованы тестовые

задания трёх видов, которые сгруппированы в определённые блоки. Перед каждым блоком имеется инструкция, которая указывает на то, какие действия должен выполнять испытуемый для успешного решения тестовых заданий.

         При выполнении заданий с формулировкой  «Выберите правильный вариант ответа» Вы должны выбрать один правильный вариант ответа из предложенных.

         При выполнении заданий с формулировкой «Выберите все правильные варианты ответов» Вы должны указать один, несколько, все или ни одного правильного ответа из предложенных.

         При выполнении заданий с формулировкой «Дополните» Вы должны правильно продолжить данное предложение.

         Вид тестирования – бланковое, с использованием многоразовых бланков теста. Учащийся выполняет тест на отдельном бланке. В бланк заносится фамилия, имя, отчество, номер группы, вариант, номер заданий и соответствующие им буквенные обозначения правильных (правильного) ответов.

Время выполнения теста - 15 минут.

Тест по теме «Тепловые свойства диэлектриков».

.

 Дополните:

1. СПОСОБНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКА ПРОВОДИТЬ ТЕПЛОТУ НАЗЫВАЮТ  ______________________

.

2 ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА ДЛЯ КЛАССА НАГРЕВОСТОЙКОСТИ «А» РАВНА _____

3. Заполните таблицу:

№п/п	Класс нагревостойкости	Предельно допустимая рабочая температура
1	А
2	В
3	Н

         Выберите правильный ответ

4.ОТ СПОСОБНОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДИТЬ ТЕПЛОТУ ЗАВИСЯТ НАГРЕВАНИЕ ПРОВОДНИКА И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ИЗОЛЯЦИИ:

                   А.да

                   Б.нет

5.ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ ПО МАРТЕНСУ МАТЕРИАЛ ПОМЕЩАЮТ:

                   1).в конденсатор

                   2).в термостат

                   3).в бак трансформатора

                   4).в трансформаторное масло

                   5).в совол

6.КЛАССУ НАГРЕВОСТОЙКОСТИ «Н» СООТВЕТСВУЕТ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА РАВНАЯ:

                   1).90

                   2).105                 

3).130

                   4).155

                   5).180

         .Выберите все правильные варианты ответов:

         7.ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ДИЭЛЕКТРИКОВ:

                   1).химостойкость

                   2).морозостойкость

                   3).диэлектрические потери

                   4).тепловое расширение

8.К КЛАССУ НАГРЕВОСТОЙКОСТИ «В» ОТНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ:

                   1).стеклотекстолит

                   2).ткань

                   3).гетинакс

                   4).слюда

         9.ОРГАНИЧЕСКИЕ ДИЭЛЕКТРИКИ В ОЬЛАСТИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР:

                   1).становятся упругими

                   2).растрескиваются

                   3).теряют гибкость

                   4).становятся вязкими

         .

         Установите соответствие:

         10. КЛАСС НАГРЕВОСТОЙКОСТИ:             ДИЭЛЕКТРИКИ:

         1).Е                                                                 а).резина, асбест  

         2).В                                                                б).бумага, картон, фибра

         3).Н                                                                в).гетинакс, текстолит

                                                                                 г).стеклотекстолит, ткань

         Установите правильную последовательность:

         11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ ПО МАРТЕНСУ:

                   А.поместить образец материала в термостат

                   Б.приложить к образцу изгибающее усилие

                   В.испытываемый образец нагреть

                   Г.образец прогибается

Эталон к тестовому заданию по теме: «Тепловые свойства диэлектриков ».

№ вопроса	Эталон
1	теплопроводность
2	105
3	1-105; 2-130; 3-180
4	А
5	2
6	5
7	2,4
8	1.2
9	3.4
10	1-в; 2-г; 3-а
11	б,а,в,г

5) Определение уровня знаний.

                                          Знания определяются по коэффициенту усвоения:                                       

                                                    а -  количество правильно выполненных операций в     

решении теста;

                                                    р – общее количество операций в тесте.

К усв. =    0,9 – 1,0 = «5»                  К усв. =    0,7 – 0,8 = «3»

К усв. =    0,8 – 0,9 = «4»                  К усв.       0,7 = «2»

МЕТОДИЧЕСКИЙ БЛОК.

Рекомендации для педагога.

Методическое обеспечение по теме «Тепловые свойства диэлектриков» представлено следующими элементами:

1.     Цель по данной теме;

2.     Содержание темы;

3.     Методы обучения;

4.     Информационное обеспечение;

5.     Дидактический материал и наглядные пособия;

6.     Формы контроля;

7.     Вопросы для самоконтроля

Информация в информационном блоке представлена в виде конспекта, инструкционной карты и опорного конспекта. Более подробную информацию о каждом элементе можно получить из учебных пособий, указанных в инструкционной карте. В опорном конспекте отражены основные понятия по данной теме.

Исполнительский блок составлен для того, чтобы учащиеся могли применить полученные теоретические знания на практике.

Контроль знаний и умений проводится после изучения информационного блока и выполнения исполнительского, в виде тестового задания, которое состоит из заданий и эталонов.

Краткое описание документа:

Обучающий модуль по дисциплине "Электротехнические материалы"

по теме "Тепловые свойства диэлектриков".

Цель: Сформировать знания об основных тепловых свойствах диэлектриков, научить определять класс нагревостойкости по заданной температуре, развить такие качества личности, такие как, организованность, самостоятельность, настойчивость, активность, творческое мышление через работу с рабочими листами, карточками – заданиями, ответами на вопросы и выполнение домашних работ.

Методическое обеспечение по теме «Тепловые свойства диэлектриков» представлено следующими элементами:

• Цель по данной теме;
• Содержание темы;
• Методы обучения;
• Информационное обеспечение;
• Дидактический материал и наглядные пособия;
• Формы контроля;
• Вопросы для самоконтроля

Информация в информационном блоке представлена в виде конспекта, инструкционной карты и опорного конспекта. Более подробную информацию о каждом элементе можно получить из учебных пособий, указанных в инструкционной карте. В опорном конспекте отражены основные понятия по данной теме.

Исполнительский блок составлен для того, чтобы учащиеся могли применить полученные теоретические знания на практике.

Контроль знаний и умений проводится после изучения информационного блока и выполнения исполнительского, в виде тестового задания, которое состоит из заданий и эталонов.