Zvyšování kvality výuky technických oborů

Transkript

1 Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V.2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V.2.6 Svářečská a karosářská odbornost Kapitola 11 Elektrotechnika ve svařovacím procesu Ing. Polehňa Vladimír

2 Obsah: OBSAH:... 2 ANOTACE VÝUKOVÉHO MATERIÁLU ELEKTROTECHNIKA VE SVAŘOVACÍM PROCESU ELEKTRICKÉ NAPĚTÍ SPECIFICKÝ ELEKTRICKÝ ODPOR - Ρ: ODPOR VODIČE - R OHMŮV ZÁKON VÝKON, PRÁCE PRACOVNÍ LIST ELEKTROTECHNIKA VE SVAŘOVACÍM PROCESU DOPORUČENÁ LITERATURA A ZDROJE POUŽITÁ LITERATURA... 9

3 Anotace výukového materiálu Výukový materiál Svářečská a karosářská odbornost je určen žákům prvních až třetích ročníků všech karosářských a automobilových oborů. Zpracované materiály využijí i další zámečnické, strojnické obory, případně i studenti obdobných, nástavbových studií. Je vhodný k samostatnému studiu žáků i jako podpora pedagogických pracovníků při jejich přípravě na vyučovací hodinu. Součástí materiálu jsou i pracovní listy, které mohou diagnostikovat úroveň získaných znalostí a poskytnot případně i zpětnou vazbu k celému systému studia připravených odborných materiálů. Rozsah učiva je v souladu s ŠVP týkající se patřičných oborů a poskytne takto i odborný podpůrný materiál pro přípravu žáků k závěrečným zkouškám. Obsahem těchto materiálů je všeobecná příprava a informovanost v oblasti základů elektrotechnických zařízení. Studiem těchto materiálů si prohloubíte znalosti v oblasti propojování základních zařízení avzájemně fungujících zákonů elektrotechniky. 3

4 1 ELEKTROTECHNIKA VE SVAŘOVACÍM PROCESU 1.1 Elektrické napětí vznikne, je-li mezi dvěma tělesy (póly baterie) rozdíl v počtu elektronů. Mezi těmito dvěma póly vzniká snaha o vyrovnání počtu těchto elektronů. Elektrony s kladným nábojem se pohybují směrem ke kladnému pólu a elektrony se záporným nábojem zase k zápornému pólu. Oba póly se chtějí vzájemně vyrovnat a proto při spojení obou pólů proudí záporné elektrony od záporného pólu ke kladnému a naopak. Elektrický proud může proudit jenom v uzavřeném obvodu. Obvod se skládá: 1) Zdroj 2) Vodič 3) Spotřebič 4) Spínač V každém vodiči ve kterém protéká elektrický proud se vytváří teplo. Pojistka zapojuje se do el. obvodu a chrání zde vedení před případným přetížením nebo zkratem. V automobilech máme plně vybavenou pojistkovou skříň, která chrání celý systém automobilových elektrických obvodů Druhy proudu: a) Střídavý AC, označení Střídavý proud neustále mění svůj směr a velikost. Pulsuje po křivce nazývané sinusoida. b) Stejnosměrný DC, označení = usměrněný střídavý proud u kterého jsou mínusové půlvlny převedeny na vrchní kladnou osu. 4

5 1.2 Specifický elektrický odpor - ρ: Zmenšuje průchod elektrického proudu vodičem. Udává se v ohmech Ω Elektrický odpor je odpor vodiče o průřezu 1 mm 2 a délce vodiče 1 m. ρ = R. S / l R= odpor vodiče [Ω] S= plocha průřezu [mm 2] l = délka [mm] 1.3 Odpor vodiče - R Je tím větší, čím větší průřez vodiče S. je specifický elektrický odpor a délka vodiče l, a čím menší je R = ρ. l/s [ 1 Ω ] Odpor vodiče také závisí na teplotě Odpory jako elektrotechnické součástky mohou být: a) Pevné odpory rezistory ( jejich hodnota je dána přímo ve výrobě) b) Měnitelnénebo po stupních. Odpory se mohou zapojovat buď do serie nebo paralelním spojením, případně regulační odpory ( jejich hodnota se dá nastavit buď plynule smíšeným zapojením. Potenciometr může plynule měnit hodnotu odporu v hodnotách od nuly do maxima. 1.4 Ohmův zákon Řeší vztah mezi elektrickým odporem, napětím a proudem. Elektrický proud v elektricky vodivém předmětu je přímo úměrný elektrickému napětí přiloženému na tento předmět I = U / R I proud [A] U napětí [V] R odpor [Ω ] odtud napětí na koncích vodiče: 5

6 1.5 Výkon, práce Elektrický výkon P - je součin napětí a proudu P = U. I [W] 1Watt = 1V x 1A = 1 J/s = 1 Nm/s U = napětí[v] I = proud[a] Elektrická práce W je součin elektrického výkonu P a času t, za který byl výkon P vykonán. W = P. t W= U. I. t [W.s] Účinnost η je poměr odevzdaného výkonu P k příkonu η = P odevzd. / P přijatého Protože příkon P přijatého je vždy větší než odevzdaný výkon P odevzd., je účinnost η vždy menší než 1 nebo menší než 100% ( z důvodů ztrátpři přeměně energie) 6

7 1.6 Pracovní list Elektrotechnika ve svařovacím procesu 1) Elektrický obvod se skládá z.doplň níže: a) Z. b) V. c) S.... d) S.. 2) K čemu slouží pojistka?. 3) Popiš tuto rovnici : ρ = R. S / l 4) Co řeší Ohmův zákon?.... 5) Vysvětli pojmy: Odpor vodiče.. Rezistor. Potenciometr. 6) Napiš vztah pro výpočet elektrické Práce W 7

8 2 Doporučená literatura a zdroje 1. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, ISBN Gscheidle, Rolf a kol. Příručka pro automechanika. Praha : SOBOTÁLES, ISBN Brisk Tábor, a.s.: Brisk - Download: Technický manuál [online]. Vystaveno 2010 [cit ].< CZ_150DPI.pdf>. 8

9 3 Použitá literatura 1. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, ISBN Gscheidle, Rolf a kol. Příručka pro automechanika. Praha : SOBOTÁLES, ISBN Brisk Tábor, a.s.: Brisk - Download: Technický manuál [online]. Vystaveno 2010 [cit ].< CZ_150DPI.pdf>. 9