Учёба. Образование

 Техническое творчество

 Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая Гвардия» 1955 г.

Электроэнергия с каждым годом в надшей стране находит все большее применение во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, в военном деле и в быту.

Электрификация — это техническая база современной индустрии. По темпам электрификации СССР стоит на первом месте в мире.

Введение в строй новых гигантских электростанций в Куйбышеве и в Сталинграде, строительство многих других электростанций принесут стране громадное количество электроэнергии.

Где бы ни работала после окончания средней школы или вуза наша молодежь, ей всюду придется иметь дело с различными видами применения электроэнергии, с электрическими приборами, аппаратами, с электрическими машинами.

Практические знания по электротехнике особенно нужны в современном механизированном и электрифицированном сельском хозяйстве. Электрическое оборудование трактора, комбайна, автомобиля и установок пс механизации труда требует умелого, культурного подхода.

Первые знания и навыки по электротехнике школьники получают на уроках физики и в электротехнических кружках. Изучая электрические машины и приборы, выполняя различные электромонтажные работы, кружковцы приучаются применять свои знания в жизни, на практике. Юные электротехники устраивают сигнализацию в школе, устанавливают распределительные щиты в физических кабинетах, делают проводку электрического освещения, сооружают небольшие ветроэлектростанции для зарядки аккумуляторов, строят небольшой мощности гидростанции, конструируют всевозможные электроприборы и технические модели, электрифицируют пионерские лагери и т. д.

На выставках детского технического творчества электрические модели и приборы занимают одно из первых мест. Эти разнообразные экспонаты свидетельствуют об огромных возможностях кружков электротехники и о высоком уровне детского технического творчества.

Занятия электротехнического кружка могут проходить в физическом кабинете, в классе, который оборудован всем необходимым для занятий, или в школьной мастерской. Лучше же всего для занятий иметь отдельную комнату, оборудованную специальными рабочими столами и различными пособиями.

Для хранения инструментов, материалов и работ, еще не законченных юными техниками, необходимо иметь шкафы. Кроме того, в мастерской или рабочей комнате должен быть стол для монтажных работ, столярный и слесарный верстаки.

Из слесарно-монтажных инструментов общего пользования для работы в кружке нужны молотки, напильники, паяльники, ножовки по металлу, циркули, линейки, ручные и электрические дрели и т. д.; а из столярных — пила лучковая, рубанок, стамеска,, угольник, коловорот, шило. Набор инструментов должен постепенно пополняться.

Часть инструментов индивидуального пользования необходимо выделить для оборудования отдельных рабочих мест.

Для работы кружка требуются различные материалы, наименование и количество которых зависит от тематики моделирования.

В кружке надо иметь и различный бросовый материал: старые гальванические сухие элементы, батарейки от карманного фонаря, обломки граммофонных пластинок, обломки пружин, шестеренки от часов, части штепселей, патронов, выключателей.

Для опытов, испытания моделей и лабораторных работ нужны источники постоянного и переменного тока различных напряжений.

Постоянный ток можно получить от батареи гальванических элементов, от аккумуляторов и самодельного электрического выпрямителя, если в физическом кабинете нет готовых выпрямителей — купроксных, селеновых или газотронных.

Переменный ток пониженного напряжения получают посредством трансформаторов. Для работы нужны напряжения в 12, 6, 4 в (соответственно выпускаемым низковольтным лампам).

Для кружковых занятий может быть смонтирован небольшой распределительный щит с измерительными приборами, предохранителями, рубильниками и клеммами для включения приборов. К щиту подводится постоянный ток от аккумуляторов или выпрямителя и переменный ток пониженного напряжения от трансформатора.

Для иллюстрации теоретических бесед можно использовать приборы по электричеству и магнетизму, имеющиеся в физическом кабинете, а также таблицы и альбомы, выпускаемые для техминимума электромонтеров, техникумов по основам электротехники и электроизмерительным приборам, общей электротехнике, электросварке и электрооборудованию предприятий. В помещении, где проходят занятия кружка, необходимо иметь небольшую библиотечку.

Для работ могут потребоваться электроизмерительные приборы щитовые и ящичного типа, вольтметры электромагнитные переменного тока со шкалами 220 в, 140 в и 25 в; вольтметры постоянного тока со шкалами от 15 до 250 в; амперметры переменного и постоянного тока на ГО а, 5 а, 3 а и la; ваттметр однофазного тока на 500 вт; счетчик однофазный неременного тока на 120 в и 5 а; проволочные реостаты с ползуном на 40—60 ом и 3—4 а и с большим сопротивлением.

В кружке надо иметь такие приборы, как электрический звонок, учебные моторчики и генераторы, телефонные трубки, магнитные стрелки к электроконструкторы.

На занятиях кружка желательно использовать автотракторные генераторы, трехфазные электромоторы небольшой мощности, коллекторные электродвигатели, выпускаемые для кинопередвижек, для привода к швейным машинам, хотя бы один электродвигатель трехфазного тока мощностью от 0,5 до 1 кет, а также отдельные части и детали электродвигателей постоянного и переменного тока. Все эти детали служат наглядными пособиями при изучении устройства машин и приборов.

Для практических работ с трансформаторами можно применить учебные разборные универсальные трансформаторы, имеющие обмотки на 120, 220 в, и понижающие — на 6 и 12 в.

Проводя занятия кружка, руководитель должен всегда помнить о технике безопасности. В работах с осветительной сетью юные техники должны соблюдать правила безопасности, так как ток осветительной сети напряжением 120 б опасен для жизни и при небрежном обращении с осветительными проводами можно вызвать поражение током или пожар.

Кружки по электротехнике следует организовывать для школьников младшего, среднего и старшего возраста. По уровню подготовки, как показывает опыт, могут быть организованы кружки для начинающих, еще не работавших по электротехнике пионеров и школьников. В этом кружке могут заниматься как старшие, так и младшие школьники, не имеющие опыта в работе по электротехнике: кружки для детей, уже работавших в данной отрасли. В таком кружке занимаются пионеры и школьники, которые дома или в кружке уже делали некоторые модели и опыты и кое-что читали по данному вопросу.

Кружки повышенного типа или специального назначения создаются для хорошо подготовленных и опытных юных техников, например кружок по автоматике и телемеханике или кружок по изучению электростанции и изготовлению действующей модели станции.

Первые занятия кружка носят обычно вводный, обзорный характер. Их цель — заинтересовать учащихся. Руководитель показывает, какие возможности имеются у кружка, чем будут заниматься юные техники, какое это имеет значение для их практической подготовки, показывает образцы моделей и приборов, альбомы чертежей и фотографий, демонстрирует опыты.

Так, в одном кружке преподаватель физики первые занятия посвятил осмотру физического кабинета школы и демонстрациям различных опытов. После этого был намечен план работы кружка. В другом случае детей объединила общая работа по подготовке электротехнического вечера. Для проведения опытов надо было изготовить соответствующее оборудование. Подготовка к вечеру увлекла учащихся и объединила их в деятельный кружок.

Содержание занятий электротехнического кружка определяется интересами учащихся, их подготовкой, а также подготовкой самого руководителя.

Вот какие виды работ можно рекомендовать кружку:

Э л е к т р о м о н т а ж н ы е работы по осветительной сети и «бытовой» электротехнике. Эти занятия особенно важны для учащихся 7-го класса, которые изучают в этом классе раздел электричества по курсу физики.

Лабораторное изучение электротехники. Эти практические работы по электротехнике проводятся в физическом кабинете школы с использованием самодельного и заводского' оборудования.

Конструирование и изготовление самодельных приборов и электротехнических моделей.

К указанным выше видам работ электротехнического кружка следует добавить и такие, как проведение школьных вечеров, ученических конференций, пионерских сборов ло технике, конкурсов на изготовление приборов и прочее.

Занятия кружка проходят по рабочему плану, который составляется, исходя из типовой программы или, точнее, списка тем, расположенных в известной методической последовательности. Темы программы, которые приводятся в приложении этого сборника, указаны примерные. Они могут быть видоизменены или сокращены в зависимости от -интересов кружковцев и возможностей кружка.

Рабочий план, составленный по типовой программе, указывает, какие темы или задания из отдельных тем предполагается осуществить и в каком порядке, какие модели и приборы будут изготовлены юными техниками и какие беседы, доклады, экскурсии, опыты необходимо провести, как распределяются задания между отдельными членами кружка.

Особое внимание в рабочем плане кружка руководитель обращает на вопросы социалистического строительства в нашей стране, электрификации Советского Союза, истории русской электротехники и современных достижений советской науки и техники.

К практическим занятиям следует приступать с первых занятий кружка, так как это главным образом и привлекает учащихся в кружковой работе.

Как показывает опыт, учащиеся быстро овладевают первичными электромонтажными навыками, необходимыми им в бытовых условиях.

Школьники изучают устройство осветительной сети в доме, легко производят несложный ремонт электропроводки, устанавливают выключатели, ламповые патроны и штепсельные розетки. Под руководством учителя физики учащиеся ремонтируют электрооборудование физического кабинета школы и производят починку бытовых электронагревательных и других электрических приборов.

С увлечением занимаются школьники экспериментированием и практическими работами с приборами, имеющимися в физическом кабинете школы, и с самодельным оборудованием.

Например, большой интерес для юного техника представляет собрать и испытать установку, демонстрирующую принцип действия гидроэлектростанции. Установка собирается из учебной модели гидротурбины, приводимой в движение водой из водопроводного крана, и учебной магнитоэлектрической машины, которая может накаливать лампочку от карманного фонаря.

Кружковцы с интересом будут проводить опыты с учебными универсальными трансформаторами, позволяющими собрать модель передачи электроэнергии, демонстрировать принцип индукционной плавильной печи и электросварки.

Старшие школьники могут проводить испытание электромоторов, генераторов тока, практически изучать технические электроизмерительные приборы, электромоторы трехфазного тока, электрооборудование трактора, автомобиля.

Такие практические занятия, сопровождаемые беседами руководителя и докладами учащихся, знакомят кружковцев с некоторыми основами электротехники, с настоящими техническими машинами и приборами и прививают им навыки в обращении с электротехническим оборудованием.

На кружковых занятиях по лабораторному изучению электротехники учащиеся работают с учебными приборами по электричеству, которые они видели на уроке физики в школе.

В физическом кабинете школы имеется много технических моделей и приборов, например: учебные трансформаторы, телеграф, телефон, микрофон, электрический звонок, модели электромоторов и генераторов. С каждым из этих приборов можно экспериментировать, делать опыты, практически изучать их.

Руководитель кружка может широко использовать для работы наборы электроконструкторов, «Детский телефон» и другие, выпускаемые промышленностью. Многие учащиеся имеют такие наборы и могут повторить опыты с ними у себя дома.

Электроизмерительные приборы — амперметры, вольтметры постоянного и переменного тока, ваттметры однофазного тока и электросчетчики, находящиеся в употреблении, — необходимо периодически проверять, сравнивая их с-точными приборами. Овладев приемами проверки, кружковцы могут проверять приборы физического кабинета и выполнять простейший ремонт. Знакомясь с различными видами технических электроизмерительных приборов, кружковцы приучаются правильно выбирать их для различных измерений, расшифровывать условные обозначения на приборах, правильно включать эти приборы в электрическую цепь и снимать с них показания.

На занятиях кружка члены кружка знакомятся с устройством технических машин постоянного тока небольшой мощности, сравнивают их с учебными моделями, которые они изучали на уроках физики.

Большое значение для кружковцев имеет практическое ознакомление с устройством распределительного щита, с мотор-генераторной установкой, если они имеются в физическом кабинете. Для изучения в кружке особенно удобны автотракторные генераторы, которые можно достать в гараже или в ремонтных мастерских МТС.

Автотракторные генераторы выпускаются мощностью 80, 100 вт и выше. Они могут быть легко перемонтированы в шунтовые динамомашины. Динамо от автомобиля или трактора может быть смонтировано с электродвигателем переменного тока в мотор-генераторную установку. Такой переносный мотор-генератор используют в кружке для практических работ по изучению динамомашины и двигателя, а также для зарядки аккумуляторов. Если мотор-генератор применяют для проведения практических работ, то необходимо сделать выводы от концов обмоток якоря и возбуждения в генераторе, а в электродвигателе вывести к клеммам шесть концов обмоток для соединения звездой или треугольником (для электродвигателя трехфазного тока).

Хорошим пособием для практического изучения основ электротехники может служить электрооборудование автомобиля или трактора. Монтаж такой установки, показывающий в действии приборы, окажет большую помощь кружковцам, изучающим устройство автомобиля или трактора.

Из машин трехфазного тока кружковцы должны познакомиться с асинхронным короткозамкнутым двигателем, который широко применяется на производстве. Таким двигателем в кружке может служить маломощный электродвигатель трехфазного тока вентиляционного типа или электропривод к вакуумному насосу физического кабинета и станкам в мастерской школы.

Занимаясь в кружке, юные техники изучат трансформаторы, которые широко применяются для передачи электрической энергии, в электросварке и пр. Практические работы учащиеся выполняют с учебными трансформаторами, которые имеются в физическом кабинете. Например, для демонстрации принципа действия двигателя трехфазного тока, вращающегося магнитного поля можно собрать установку из трех учебных однофазных трансформаторов.

Изготовляя электрические приборы и технические модели, школьники приобретают новые технические знания и трудовые, конструкторские навыки. Особенно большой интерес у кружковцев вызывает постройка приборов и моделей по автоматике и телемеханике. Эта область работы тесно связывает работу юных электротехников с кружком радиолюбителей.

Работы с электронной лампой и электрическими установками, связанными с ней, имеют исключительное значение в оборудовании современного производства, в различных измерениях, в технологии, в автоматических устройствах и телеизмерениях и телеуправлении. Но такие работы требуют от учащихся большой теоретической подготовки, и потому их следует рекомендовать для старших школьников. Для младших школьников можно указать ряд простых автоматических устройств, основанных на электромагнитном или тепловом реле.

По разделу электричества кружковцы могут изготовить своими силами различные модели моторов, электромагнитные подъемные краны, телеграф, электролитические выпрямители переменного тока, гальванические элементы, электрифицированные схемы и т. д. Учащиеся могут электрифицировать многие физические приборы школы, например: желоб Галилея, машину Атвуда, сделать электропривод к насосу Комовского. Очень многие лабораторные приборы для фронтальных лабораторных работ по физике не требуют сложного оборудования и могут быть изготовлены силами школьников в кружке, например: ключи для электрических цепей, подставки для электролампочек, проволочные сопротивления и др.

Очень полезно и интересно изготовить такие модели и установки, которые учитель мог бы демонстрировать на уроках в классе.

Эти модели наглядно покажут применение законов науки в технике и познакомят учащихся с принципами работы технических установок. Кружковцы могут, например, построить действующую модель, показывающую в упрощенном, элементарном виде электроискровой метод обработки металлов, модель конвейера, автомата по сортировке деталей, принцип автоблокировки, электролитическую ванну, для оцинкования или омеднения железных изделий, модель электромагнитного сепаратора, модель, показывающую принцип разведки железных руд, модель, демонстрирующую электросварку, электронагрев и другое.

Техника безопасности в обращении с электрическим током. Ток напряжением в 36 в и ниже безопасен для взрослого человека. Ток свыше 36 в, прошедший через тело человека, может быть для него смертельным. Величина тока, проходящего через тело человека, зависит от величины напряжения тока и сопротивления тела. Последнее может колебаться в пределах от 50 т. ом до 1 т. ом и ниже и зависит от влажности кожи, величины поверхности соприкосновения с токонесущим проводом и других причин.

Прикосновение к одному токонесущему проводу при хорошем соединении с землей, например, в сырых помещениях или при одновременном касании проводов и труб водяного отопления или водопровода очень опасно.

Поэтому все токопроводящие части должны быть ограждены или закрыты кожухами на рубильниках и реостатах, крышками на предохранителях, изолирующими головками на клеммах и т. д.

Работы по ремонту осветительной сети напряжением в 120 и 220 в, ремонт выключателей, штепсельных розеток, патронов, проводов возможны только при выключенном токе.

Предохранительные устройства должны быть закрытого типа. При коротком замыкании, при сгорании предохранителя брызги расплавленного металла могут попасть в глаз или причинить ожог коже лица и рук.

При перегрузке проводов последние нагреваются, и изоляция портится. Запах нагретой резины свидетельствует о необходимости немедленного выключения тока и проверки исправности сети. Нагревание проводов, короткие замыкания при неисправных предохранителях могут вызвать пожар.

В электротехнических работах следует воспитывать у детей осторожное, умелое и бережное обращение с электрическим током и электрическими установками. Это имеет большое значение для их будущей профессиональной работы, какую бы специальность они ни избрали для себя.