Жидкие диэлектрики

Разделы: Технология

Цели занятия:

1. Обучающая:

  • Повторить основные понятия по теме “Диэлектрические материалы”;
  • Изучить понятие жидкого диэлектрика, его классификационные характеристики и свойства;
  • Познакомиться с типами жидкого диэлектрика.

2. Развивающая:

  • Способствовать развитию познавательного интереса к профессии: “Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования”;
  • Способствовать развитию визуальной памяти и вниманию;
  • Способствовать развитию навыков самостоятельной работы;
  • Развить познавательные интересы;
  • Развить навыки работы в малой группе;
  • Развить умения применять полученные знания на практике.

3. Воспитательная:

  • Воспитать сознательное отношение к учебе.

Задачи занятия:

  1. Усвоить понятие жидкого диэлектрика, его квалификационные характеристики;
  2. Изучить виды молекулярной структуры жидкого диэлектрика;
  3. Изучить виды носителей заряда жидкого диэлектрика;
  4. Определить основные электрофизические характеристики жидкого диэлектрика;
  5. Познакомиться с типами жидкого диэлектрика.

Межпредметные связи:

  1. Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования;
  2. Электротехника;
  3. Химия;
  4. Физика;
  5. Производственное обучение.

Учебно-методический комплекс занятия:

  1. Учебник Л. В. Журавлева “Электроматериаловедение”;
  2. Проектор (презентация);
  3. Тестовое задание по теме: “Жидкие диэлектрики”;
  4. Натуральные образцы диэлектриков;
  5. Жетоны;
  6. Контрольные вопросы по теме: “Жидкие диэлектрики”;
  7. Памятка;
  8. Карточки.

Методы обучения: словесный, наглядный, репродуктивный, демонстрационный, работа в малых группах.

Ход занятия

I. Организационный этап: (1 минута)

– Приветствие, дежурные называют отсутствующих, наличие рапортички

  • Подготовка студентов к занятию.

II. Этап проверки знаний по пройденной теме: (10 минут)

1. Актуализация знаний учащихся:

Преподаватель дает объяснение следующему виду деятельности:

Для того чтобы освоить сегодняшнюю тему “Жидкие диэлектрики”, мы должны вспомнить некоторые вопросы, изученные на предыдущих занятиях.

Работу построим следующим образом:

Приложение 1

У каждой группы на столах лежат листы формата “А 3”, на которых написано по 4 вопроса. Вы должны написать ответы на данные вопросы, пишите аккуратно. Время выполнения задания 4 минуты, после этого каждая группа должна защитить свою работу у доски, остальные группы слушают, исправляют ошибки и дополняют ответы. Каждая группа за правильный ответ будет оценена жетонами.

Студенты группы, набравшей наибольшее количество жетонов, в конце занятия получат по дополнительному баллу к заработанной оценке.

Подведение итогов. Подсчет жетонов.

А теперь переходим к изучению новой темы: (1 минута)

“Жидкие диэлектрики”. ( Слайд 1)

(Студенты открывают тетради, записывают тему)

На занятии мы изучим: (Слайд 2)

1. Понятие жидкого диэлектрика;

2. Классификационные характеристики жидкого диэлектрика;

а) Виды молекулярной структуры жидкого диэлектрика;
б) Виды носителей заряда жидкого диэлектрика;
в) Основные электрофизические характеристики, отражающие свойства жидкого диэлектрика;

3. Познакомимся с типами жидкого диэлектрика.

III. Этап объяснения новых знаний (20 минут)

1.Самостоятельная работа в группах.

Задание №1:

Приложение 2

У каждой группы на столах лежат карточки, на которых написаны названия веществ с различными свойствами. Вы должны выбрать те из них, на которых обозначены материалы, являющиеся диэлектриками. Через 2 минуты назовите диэлектрические материалы и их основные свойства.

Ответы студентов.

Ответьте на вопрос:

  • В каком состоянии находятся, названные вами диэлектрики?

Ответы студентов.

Задание №2:

Демонстрация:

Демонстрируются образцы различных материалов, студенты должны назвать материал и определить, является ли он диэлектриком.

  • резина, сухое дерево, стекло, пластмасса, железо, золото, поролон.

Ответы студентов.

  • А в каком еще состоянии могут находиться диэлектрики?

Ответы студентов.

2. Понятие жидкого диэлектрика. (Слайд 3)

Сегодня на занятии мы изучим одно из состояний диэлектрика – жидкое.

Преподаватель дает определение жидкого диэлектрика, студенты записывают в тетрадях:

Жидкий диэлектрик – это низкомолекулярное вещество органического происхождения, которое бывает полярным и неполярным.

Обратите внимание на слово “вещество”. Из курса химии вы знаете о классификации веществ.

Преподаватель задает вопрос группе: Как делятся вещества по происхождению? Приведите примеры. (Слайд 4)

  • Органические (продукты распада, живые организмы или созданные синтетически, нефть, газ, уголь);
  • Неорганические (вода, соль, щелочи). (Студенты записывают в тетрадях).

Обратите внимание в определении на слово “низкомолекулярное”.

(Слайд 5)

Низкомолекулярное – это соединение, у которого небольшая масса, находится в жидком состоянии. Например: газ, нефть. (Студенты записывают в тетрадях).

3.Классификация жидких диэлектриков:

Жидкий диэлектрик можно классифицировать и охарактеризовать по нескольким критериям:

а) Молекулярная структура. (Слайд 6)

Молекулярная структура – структура, состоящая из молекул жидкого диэлектрика.

Молекулы жидкого диэлектрика могут быть двух видов:

  • полярные
  • неполярные (Студенты записывают в тетрадях).

(Слайд 7)

Преподаватель дает объяснение полярной и неполярной молекуле:

Полярная молекула обладает дипольным моментом, т.е. у нее с одной стороны больше положительных зарядов, с другой стороны больше отрицательных зарядов.

Неполярная молекула – это свойство у молекул не выражено.

У неполярных жидкостей диэлектрическая проницаемость меньше, чем у полярных, т.е. полярные молекулы сильнее ослабляют электрическое поле. (Студенты записывают в тетрадях)

б) Носители заряда в жидком диэлектрике. (Слайд 8)

  • ионы;
  • молионы.

Эти частицы образуются в результате диссоциации.

Ионы – это заряженные частицы молекул жидкости;

Молионы – это заряженные кусочки молекул примесей. (Студенты записывают в тетрадях).

в) Электрофизические характеристики, отражающие свойства жидкого диэлектрика. (Слайд 9)

  • Диэлектрическая проницаемость – способность уменьшать внешнее электрическое поле;
  • Электропроводность – свойство, характеризующее способность материала проводить электрический ток;
  • Диэлектрические потери – рассеянная часть электрической энергии, поглощенная диэлектриком;
  • Электрическая прочность – напряженность электрического поля, приводящая к пробою. (Студенты записывают в тетрадях)

4. Типы жидкого диэлектрика: (Слайд 10)

1. Нефтяные электроизоляционные масла.

2. Синтетические жидкие диэлектрики.

Рассмотрим нефтяные электроизоляционные масла. (Слайд 11)

  • Получение – в процессе ступенчатой перегонки нефти и удаления из нефтяного дистиллятора нестойких соединений, (продукты полученные при перегонки нефти: бензин, керосин).
  • Рафинированием называется технологическая операция очистки нефтяного дистиллятора от посторонних примесей называется.
  • Достоинства – дешевы, производятся в больших количествах, обладают высокой электрической прочностью.
  • Недостатки – ограниченный интервал рабочих температур, пожаро– и взрывоопасность, склонность к старению.
  • Старение масла – при работе в малозаполненном электрическом аппарате, вследствие окисления соответствующих фракций углеводородов масло постепенно стареет, становится более темным. В нем образуется частично растворенные и нерастворенные загрязняющие продукты.
  • Меры, позволяющие продлить срок эксплуатации масла, являются: (Слайд 12)
  1. Защита масла от соприкосновения с наружным воздухом путем установки расширителей с фильтрами, поглощающими кислород и воду, а также вытеснение из масла воздуха;
  2. Снижение перегрева масла в условиях эксплуатации;
  3. Регулярные очистки от воды и шлака;
  4. Применение для снижения кислотности непрерывной фильтрации масла;
  5. Повышение стабильности масла путем введения антиокислителей.
  • К механическим методам очистки относятся: (Слайд 13)

    • 1) отстой;
    2) центрифугирование;
    3) фильтрование;
    4) промывка.

  • Применение:

    • 1) В электрических аппаратах;
    2) В блоках электронной аппаратуры;
    3) В конденсаторах;
    4) В масляных выключателях;
    5) В трансформаторах.

  • Примеры:

    • 1) Трансформаторное масло;
    2) Конденсаторное масло;
    3) Кабельное масло.

2.Синтетические жидкие диэлектрики. (Слайд 14)

  • Применение – в тех случаях, когда они по свойствам превосходят электроизоляционные масла.
  • Примеры:

    • 1) Хлорированные углеводороды (Совол, севтол-10);
    2) Кремнеорганические жидкости (Октол);
    3) Фторорганические жидкости.

IV.Этап закрепление нового материала. (20 минут)

Задание находится в файловой папке, памятка “Жидкие диэлектрики”, через 5 минут каждая из групп должна ответить на свои вопросы.

Приложение 3

Вопросы

1 группа: (Слайд 15)

1. Получение нефтяного электроизоляционного масла;
2. Достоинства нефтяного электроизоляционного масла;
3. Недостатки нефтяного электроизоляционного масла.

2 группа:

1. Старение нефтяного электроизоляционного масла;
2. Меры, позволяющие продлить срок эксплуатации нефтяного электроизоляционного масла;
3. Механические методы очистки нефтяного электроизоляционного масла.

3 группа:

1. Применение нефтяных электроизоляционных масел;
2. Применение синтетических жидких диэлектриков;
3.Привести примеры нефтяных электроизоляционных масел и синтетических жидких диэлектриков.

Подведение промежуточного итога. Подсчет жетонов.

Приложение 4

Каждая группа выполняет тестовое задание по теме “Жидкие диэлектрики”, время выполнения 3 минуты. Проверка выполненного задания (“вертушка”).

(Слайд 16)

1. Демонстрационный имитационный эксперимент (20 минут)

“Определение свойств образцов материалов”

Модель состоит из

1. Источника питания, изменяющегося в пределах от 0 до 1000 В;
2. 3 образца;
3. 3 амперметра;
4. Источника света.

Преподаватель задает вопросы к группам:

1. Как соединен источник питания?
2. Как соединены амперметры?

  • 1 группа наблюдает за первым образцом;
  • 2 группа наблюдает за вторым образцом;
  • 3 группа наблюдает за третьим образцом;

После проведенного эксперимента каждая группа должна ответить на вопросы Приложения 5, время выполнения 5 минут.

Приложение 5

Преподаватель объясняет ход эксперимента, проводит демонстрационный имитационный эксперимент без источника света и при включенном источнике света.

Приложение 6

V. Заключительный этап: (3 минуты)

Рефлексия: (студенты письменно отвечают на следующие вопросы):

1. Запишите одним предложением, что вы узнали нового на занятие;
2. Запишите одним словом, что понравилось на занятие;
3. Запишите одним словом, что не понравилось на занятие.

– Подведение итогов урока и сообщение оценок

– Домашнее задание:

1. $ 5.4, стр. 223-230, приложение 7.

Ответить письменно на контрольные вопросы по теме: “Жидкие диэлектрики”.

Приложение 7

Презентация