Для чего нужна физика электрику
Прикладное применение физики в моей будущей профессии электромеханика
Окружающий нас мир, всё существующее вокруг нас и обнаруживаемое нами посредством ощущений представляет собой материю.
Просмотр содержимого документа
«Прикладное применение физики в моей будущей профессии электромеханика»
Кутья Сергей Сергеевич
студент первого курса
ГПОУ «Комсомольский индустриальный техникум»
ПРИКЛАДНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИКИ В МОЕЙ БУДУЩЕЙ ПРОФЕССИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
«Величайшим достижением человеческого гения является то, что человек может понять вещи, которые он уже не в силах вообразить.
Лев Ландау
Окружающий нас мир, всё существующее вокруг нас и обнаруживаемое нами посредством ощущений представляет собой материю.
. 
Физика-это область естествознания. Наука о простейших и, вместе с тем, наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении. Физика подразделятся на разделы и имеются те, которые связаны с электричеством и необходимы электромеханику :
Постоянный электрический ток,
Зависимость сопротивления проводника от температуры,
Электромагнитные колебания и волны,
Электрическое поле — одна из двух компонент электромагнитного поля, представляющая собой векторное поле, существующее вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также возникающее при изменении магнитного поля. Электрическое поле непосредственно невидимо, но может быть обнаружено благодаря его силовому воздействию на заряженные тела.
Постоянный электрический ток
Постоянный электрический ток–ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.
Закон Ома — эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника (или электрического напряжения) с силой тока, протекающего в проводнике, и сопротивлением проводника. Установлен Георгом Омом в 1826 году и назван в его честь.
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.
Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему.
Зависимость сопротивления проводника от температуры
Удельное сопротивление, а следовательно, и сопротивление металлов, зависит от температуры, увеличиваясь с ее ростом. Температурная зависимость сопротивления проводника объясняется тем, что
1. Возрастает интенсивность рассеивания (число столкновений) носителей зарядов при повышении температуры;
2. Изменяется их концентрация при нагревании проводника.
Электромагнитные колебания и волны
Электромагнитные колебания- это периодические изменения напряженности E и индукции В. Электромагнитными колебаниями являются радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи, гамма-лучи.
При изучении физики техник-электрик должен хорошо изучить и знать :
электрические явления, электрическая цепь;
вредные проявления электризации;
устройство, принципы действия и технические параметры обслуживаемых датчиков, приборов и систем;
правила технической эксплуатации электрического оборудования;
виды и причины повреждений электрических устройств;
методы обнаружения неисправностей и правила ремонта;
способы защиты от поражения электрическим током;
современные источники тока;
действие электрического тока на человека и электробезопасность;
проводники и изоляторы;
виды соединений потребителей электроэнергии;
провода и их изоляция;
основные элементы электроснабжения;
выключатели и предохранители;
короткое замыкание и перегрузка цепи;
различные типы современных лампочек;
производство и потребление электроэнергии.
При выполнении своей работы электромеханик должен уметь:
Осуществлять контроль качества выполненных работ по обслуживанию и ремонту устройств электроснабжения;
Выполнять несложные электрические расчеты;
Обслуживать мощные агрегаты для выработки электроэнергии;
Проводить строительство и эксплуатацию электросетей для передачи выработанного электричества;
Производить ремонт и наладку электродвигателей, генераторов;
Осуществлять монтаж, испытание, ремонт и эксплуатацию электропроводимых кабельных и линейных сооружений;
Участвовать в создании и ремонте воздушных линий и осветительных установок;
Определять необходимую длину кабеля, нагрузку на электрическую цепь;
Определять силу тока по закону Ома для участка цепи, необходимое сечение кабеля;
Рассчитывать мощность устройств;
Определять влажность воздуха в помещении;
Определять тепловое расширение тел, напряженность электрического поля;
Определять диэлектрическую проницаемость жидкости, электроемкость проводников и конденсаторов, необходимое сопротивление
Физика является одной из главных основ в профессии «электромеханика».
Требуется изучение физики, так как без неё нельзя понять основы электричества. На электрика положена ответственность за работу электрооборудования и поддержание ее в безопасном состоянии.
Григораш О.В., Султанов Г.А. Электротехника и электроника.- Ростов-на-
Дону. Феникс..2008.-462 с.
Петленко Б.И., Иньков Ю.М., Крашенинников А.В. и др. Электротехника и электроника: учебник для студ. средн. проф. образования. 4-е издание. –М., Издательский центр «Академия», 2008.-320с., стр.279-295
Роль физики в профессии электрика
Все профессии нужны, все профессии важны. А профессия электрика тем более. Ведь без этого человека у вас не заработает ни один прибор, да и сидеть будем в кромешной темноте, при свечках.
Электрик должен иметь развитое техничное мышление, острое зрение, быть осторожным, аккуратным и внимательным. То есть этот человек должен иметь полный набор умений и качеств. Это не так то просто, как может показаться на первый взгляд.
Профессия электрика опасная. Ведь зачастую эти люди работают с высоким напряжением и подвергают свою жизнь опасности.
Обязанности электрика завися от места его работы. Это может быть монтаж, обслуживание, ремонт или разборка электрических приборов. Профессия электрика делится на 6 разрядов. Каждый разряд имеет свой уровень квалификации. Также существует 5 групп допуска по электробезопасности.
Электрик должен хорошо ориентироваться в таких школьных предметах, как математика, физика, черчение.
Среди рабочих профессий, одной из самых квалифицированных и сложных является профессия электрика. Поскольку трудно, практически невозможно представить нашу жизнь без электричества, то невозможно представить ее функционирование без обслуживающего персонала.
Строя дом необходимо проложить электрические цепи, подключить внутреннюю разводку, обеспечить работу всех электрических устройств. Собирая или ремонтируя автомобиль надо знать все тонкости электрической части. Эксплуатация любого предприятия не возможна без слесарей электриков, обслуживающих оборудование. И так можно перечислять до бесконечности, и везде требуется специалист, который разберется, подключит и исправит.
Профессия электрик, требует хороших знаний и в обще технических и в специальных дисциплинах, используемых в том направлении, с которым приходиться работать. Недаром предприятия проводят различные курсы, для повышения квалификации именно специалистов этого направления.
Специфика требует внимательности и осторожности, поскольку приходится работать в условиях повышенной опасности. Высокое напряжение, которое может быть смертельным для жизни, среда в которой создаются условия для поражения электрическим током. Все это ставит профессию в разряд опасных.
С другой стороны, в большинстве своем, работы осуществляются в достаточно комфортных условиях положительных температур и в закрытых помещениях. Чаще всего самым сложным является нахождение неисправности, а не ее восстановление.
Данная профессия возникла достаточно давно — в конце 19 столетия. В общем тогда, когда мир узнал об электрической энергии. Когда возникли электростанции, появилась необходимость в людях, которые могли бы контролировать оборудование, стоившее немалых денег.
Первые электрики появились в Англии и США. Немного позже электрики проникли и в Россию. В начале своего существования эта профессия была очень востребована. Ведь мало кто разбирался в сложных электроприборах.
Да и сейчас электрики не менее востребованы. Тем более, что научный прогресс усложняет эту и так не легкую профессию.
К плюсам этой специальности можно отнести и возможность дополнительных заработков, к примеру, в проведение всевозможных электрических работ в жилищном секторе. Имеется возможность совмещения работы в нескольких предприятиях, когда требуется только профилактическое или аварийное обслуживание.
Большое преимущество специальности, ее огромная востребованность на рынке труда.
От крупных предприятий до предприятий малых форм и индивидуального предпринимательства, везде требуются электрики. Соответственно и заработанная плата выше, чем у других рабочих специалистов.
В среднем по стране она составляла в 2012 году 37 тысяч рублей. С такой профессией не останешься без работы в любой период жизни общества.
Инженеры электрики занимаются проектированием систем энергоснабжения.Сегодня инженеры электрики просто необходимы в строительном мире. Ведь эти люди разрабатывают проект энергоснабжения здания и контролируют реализацию этого проекта. Проще говоря, эти люди обеспечивают здания электроэнергией. Кроме того, люди этой профессии могут заниматься конструкцией электрических приборов.
Для них всегда найдется работа на промышленных предприятиях. Здесь они будут следить и ремонтировать электрическое оборудования, предотвращать аварии систем энергоснабжения.
Стоит отметить, что эта профессия требует не только технических и математических навыков, но и навыков черчения.
Электрики инженеры могут работать не только в строительных компаниях или на промышленных предприятиях, но и в научно-следовательских институтах.
Техник электрик — это человек, который совершает ремонт устройств электроснабжения. Техник электрик предотвращает или устраняет неполадки в электрических приборах, проводит профилактические осмотры электрических аппаратов, производит измерения и несложные электрические расчеты, изготавливает электротехнические схемы монтажа и сборки.
Данная профессия требует многих навыков и знаний:
Слесарь электрик занимается сборкой и ремонтом электросети. Также слесарь электрик занимается разборкой и ремонтом простых узлов, аппаратов электроосвещения. При этом электрик использует простые инструменты, которые всегда можно найти под рукой.
Человек данной профессии может выполнять несложные задачи на электростанциях и трансформаторных подстанциях.
Слесарь электрик может осуществлять ремонт солнечных и ветровых энергоустановок. Кроме того, такой человек может выполнять банальную работу простого электрика: осмотр и ремонт электрических приборов.
Обязанности слесаря электрика зависят от его разряда.
Но слесарь электрик любого разряда должен разбираться в принципах работы электромашин, знать основы электротехники, разбираться в элементарных электромонтажных схемах и многое другое.
Освоить профессию электрика можно в различных учреждениях: колледж, техническое училище, специальные курсы, техникум, институт, университет.
Практически в каждом городе есть подобные заведения. Поэтому при желании электриком может стать каждый из нас.
Также эта статья поможет подготовить сочинение, эссе, доклад или презентацию о профессии.
ПРИКЛАДНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИКИ В МОЕЙ БУДУЩЕЙ ПРОФЕССИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
Кутья Сергей Сергеевич
студент первого курса
ГПОУ «Комсомольский индустриальный техникум»
ПРИКЛАДНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИКИ В МОЕЙ БУДУЩЕЙ ПРОФЕССИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
« Величайшим достижением человеческого гения является то, что человек может понять вещи, которые он уже не в силах вообразить.
Лев Ландау
Окружающий нас мир, всё существующее вокруг нас и обнаруживаемое нами посредством ощущений представляет собой материю.
. 
Постоянный электрический ток,
Зависимость сопротивления проводника от температуры,
Электромагнитные колебания и волны,
Электрическое поле — одна из двух компонент электромагнитного поля, представляющая собой векторное поле, существующее вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также возникающее при изменении магнитного поля. Электрическое поле непосредственно невидимо, но может быть обнаружено благодаря его силовому воздействию на заряженные тела.
Постоянный электрический ток
Постоянный электрический ток– ток , который с течением времени не изменяется по величине и направлению.
Закон Ома — эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника (или электрического напряжения) с силой тока, протекающего в проводнике, и сопротивлением проводника. Установлен Георгом Омом в 1826 году и назван в его честь.
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.
Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему.
Зависимость сопротивления проводника от температуры
1. Возрастает интенсивность рассеивания (число столкновений) носителей зарядов при повышении температуры;
2. Изменяется их концентрация при нагревании проводника.
Электромагнитные колебания и волны
Электромагнитные колебания- это периодические изменения напряженности E и индукции В. Электромагнитными колебаниями являются радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи, гамма-лучи.
При изучении физики техник-электрик должен хорошо изучить и знать :
электрические явления, электрическая цепь ;
вредные проявления элек тризации;
устройство, принципы действия и технические параметры обслуживаемых датчиков, приборов и систем;
правила технической эксплуатации электрического оборудования;
виды и причины повреждений электрических устройств;
методы обнаружения неисправностей и правила ремонта;
способы защиты от поражения электрическим током;
современные источники тока ;
действие электрического тока на человека и электробезопасность;
проводники и изоляторы;
виды соединений потребителей электроэнергии;
провода и их изоляция;
основные элементы электроснабже ния;
выключатели и предохранители;
короткое замыкание и перегрузка це пи;
различные типы со временных лампочек;
производство и потребление электроэнергии.
При выполнении своей работы электромеханик должен уметь:
Осуществлять контроль качества выполненных работ по обслуживанию и ремонту устройств электроснабжения;
Выполнять несложные электрические расчеты;
Обслуживать мощные агрегаты для выработки электроэнергии;
Проводить строительство и эксплуатацию электросетей для передачи выработанного электричества;
Производить ремонт и наладку электродвигателей, генераторов;
Осуществлять монтаж, испытание, ремонт и эксплуатацию электропроводимых кабельных и линейных сооружений;
Участвовать в создании и ремонте воздушных линий и осветительных установок;
Определять необходимую длину кабеля, нагрузку на электрическую цепь;
Определять силу тока по закону Ома для участка цепи, необходимое сечение кабеля;
Рассчитывать мощность устройств;
Определять влажность воздуха в помещении;
Определять тепловое расширение тел, напряженность электрического поля;
Определять диэлектрическую проницаемость жидкости, электроемкость проводников и конденсаторов, необходимое сопротивление
Физика является одной из главных основ в профессии « электромеханика ».
Требуется изучение физики, так как без неё нельзя понять основы электричества. На электрика положена ответственность за работу электрооборудования и поддержание ее в безопасном состоянии.
Григораш О.В., Султанов Г.А. Электротехника и электроника.- Ростов-на-
Дону. Феникс..2008.-462 с.
Петленко Б.И., Иньков Ю.М., Крашенинников А.В. и др. Электротехника и электроника: учебник для студ. средн. проф. образования. 4-е издание. –М., Издательский центр «Академия», 2008.-320с., стр.279-295
Исследовательская работа по физике на тему «Физика в профессии электромонтер»
Актуальность: В настоящее время профессия электромонтер 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 в работе электромонтера.
Цель исследования: Рассмотреть, какие законы физики применяются в работе электромонтера.
Гипотеза: большинство процессов, происходящих в работе электромонтера, являются ярко выраженным доказательством физических явлений и законов.
Ознакомительная часть
История электротехники
История электротехники начинается в эпоху Эдисона (1847 г.) 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.
Профессия электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования
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).
Значение профессии
В наше время в связи с быстрым ростом глобальной электрификации и зависимости от электроэнергии, электромонтеры 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.
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.
Профессия электрик предполагает логическое мышление, технический склад ума, хорошую мелкую моторику, острое зрение, внимательность, аккуратность, ответственность.
Необходимые 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.
Электромонтер обязан знать устройство и технические характеристики приборов, которые обслуживает, владеть методикой диагностики и ремонта. Для работы электромонтера, так же применяются различные физические законы, без которых работа электромонтера была бы не выполнима.
Основными законами которыми электромонтер применяет в своей работе является:
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
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.
Формулы закона Ома
Последовательное и параллельное соединения
Способ соединения приемников электроэнергии может быть одним из следующих: последовательный, параллельный или смешанный тип соединения.
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.
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.
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:
Принцип действия довольно простой для каждого одноклавишного коммутатора:
Устройство одноклавишного выключателя
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.
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.
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.
Последовательное и параллельное соединение 2-х ламп накаливания
Заключение
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.