PUBLIKACJE NAUCZYCIELI

 

Opracowała mgr Irena Krupczyńska

 

BEZPIECZNE  I  RACJONALNE  WYKORZYSTANIE 

 URZĄDZEŃ   ELEKTRYCZNYCH  PRZEZ  DZIECI  I  MŁODZIEŻ

 

„PRZYJAZNA ENERGIA”

 

 

 Cele ogólne:

 -          zrozumienie przez ucznia czym jest prąd elektryczny,

-          wyjaśnienie sposobu przesyłania energii elektrycznej i doprowadzania jej do domów,

-          poznanie zasad bezpiecznego korzystania z urządzeń elektrycznych w różnych miejscach,

-          uświadomienie możliwości domowego oszczędzania energii elektrycznej.

  

Po zajęciach uczeń potrafi:

 -          wyjaśnić, czym jest prąd elektryczny i dlaczego może być niebezpieczny,

-          bezpiecznie i prawidłowo korzystać z urządzeń zasilanych energią elektryczną,

-          ma świadomość ekologiczną i potrafi racjonalnie gospodarować prądem elektrycznym.

 

Metody:

-          rozmowa kierowana i pogadanka,

-          działania praktyczne – doświadczenia,

-          ćwiczenia w grupach.

 

Zasady:

 -          poglądowości,

-          przystępności,

-          aktywności,

-          wiązania teorii z praktyką.

  

Środki dydaktyczne: 

-          rysunki i plansze,

-          sprzęt do doświadczenia,

-          kartki i przybory do pisania

  

1.    Wprowadzenie 

Wszystkie ciała zbudowane są z ogromnej liczby atomów. Atomy zaś zbudowane są z jądra atomowego, oraz krążących wokół niego elektronów. Zarówno jądro, jak i elektrony obdarzone są ładunkiem elektrycznym. Jądro jest dodatnie, a elektrony są ujemne. Oznaczamy te ładunki umownie znakami "+" i "-".

    

Zjawiska elektrostatyczne

 

  

Czym jest prąd elektryczny?

 Prąd elektryczny to uporządkowany ruch elektronów. Prąd płynąć może tylko w przewodnikach, a najlepszymi przewodnikami są metale. To właśnie dlatego elementy przewodzące w urządzeniach elektrycznych wykonane są właśnie z nich.

 

 

Prąd może być niebezpieczny. Aby zabezpieczyć użytkownika przed porażeniem prądem przewody otaczane są izolacją.

  

Niektóre ciała zatrzymują przepływające elektrony – nazywamy je izolatorami np. guma, tworzywa sztuczne. Izolatorami zabezpiecza się przewodniki. Izolatory stosuje się wszędzie tam, gdzie chcemy „odgrodzić się” od kontaktu z prądem elektrycznym.

 

Baterie nie są w stanie zmagazynować dość energii, aby zasilić takie urządzenia jak elektryczne kuchenki, pralki, czajniki. Włączając elektryczny czajnik do sieci, wykorzystujemy energię dochodzącą z odległej elektrowni. Urządzenia te wykonują pracę o wiele większą niż użyta w poprzednim doświadczeniu żarówka, prąd niezbędny do ich zasilenia jest o wiele większy, a przez to bardziej niebezpieczny. 

 

Jak powstaje energia elektryczna?

 

W naszym kraju przeważająca część prądu wytwarzana jest przez elektrownie i elektrociepłownie zasilane węglem kamiennym.

 

 

Schemat działania elektrociepłowni:

 

   

 

1. Kocioł parowy

W opalanym węglem kotle parowym ogrzewa się wodę, by uzyskać parę.

2. Turbina parowa

Para pod wysokim ciśnieniem wprowadzana jest do turbiny i wprawia jej łopatki w ruch.

3. Generator

Wirująca z ogromną prędkością turbina zasila generator, który wytwarza energię elektryczną.

4. Transformator

Transformator przetwarza energię elektryczną o niskim napięciu na energię o wysokim napięciu, która następnie jest przesyłana do sieci energetycznej.

5. Skraplacz

W skraplaczu para jest schładzana i ponownie uzyskuje postać wody.

6. Ogrzewanie sieciowe

Gorąca woda jest doprowadzana do systemu ogrzewania sieciowego/obiegowego, gdzie ogrzewa domy i inne budynki.

 

Energię elektryczną przesyła się na duże odległości liniami wysokiego napięcia. Napięcie jest zmniejszane stopniowo, w miarę, jak energia dostarczana jest do miast, fabryk i odbiorców indywidualnych.

 

      

 

Przepływ energii elektrycznej w sieci przesyłowej – schemat

 

 

Energię przekazuje się liniami przesyłowymi do podstacji, gdzie napięcie jest zmniejszane dzięki transformatorom. Stamtąd poprzez jeszcze mniejsze podstacje, dociera do odbiorców. Znajdują się na nich zawieszone  tabliczki ostrzegawcze:

                            

Musimy pamiętać, że prąd elektryczny w sieci jest niebezpieczny! Dotykanie przewodów pod napięciem i linii przesyłowych może spowodować porażenie, groźne poparzenie, a nawet śmierć.

 

Dostarczanie energii elektrycznej do domów

 

Bezpośrednio do domów energia jest dostarczana za pomocą kabla biegnącego pod ziemią (są też przewody naziemne). Każda instalacja domowa musi być wyposażona w trzy urządzenia:

-          główny wyłącznik,

-          główny bezpiecznik / automatycznie przerywa dopływ prądy /,

-          licznik rejestrujący zużycie prądu.

 

Energia elektryczna w domu

Energia elektryczna wokół nas

 

Dzięki zamianie energii elektrycznej na inne jej rodzaje możemy wykorzystać elektryczność w inny sposób: 

 

-           w żarówce cienki drut wolframowy rozgrzewa się tak mocno, że świeci białym, jaskrawym światłem,

-           w piecyku elektrycznym przewód wykonany ze stopu zwanego chromonikieliną rozgrzewa się do czerwoności, kiedy przepływa przez niego prąd,

-           w elektrycznym zamku do drzwi prąd zasila elektromagnes, którym możemy zdalnie sterować ich otwieraniem,

-           bardziej skomplikowanych urządzeń wymaga zamiana elektryczności na energię mechaniczną (silnik elektryczny)

 

Często spotkać można urządzenia, w których przemiany energii elektrycznej mają charakter bardziej złożony, np. suszarka do włosów.

 Co zawdzięczamy elektryczności?   (propozycje odpowiedzi uczniów)

-          ciepło

-          światło

-          ruch

-          magnetyzm

 

2.      Ostrożnie z prądem elektrycznym!

 Cały czas pamiętamy, że prąd może być niebezpieczny. Niebezpieczeństwo wynikać może zarówno ze złego użytkowania urządzeń elektrycznych jak również ze względu na ich zły stan techniczny np. uszkodzona wtyczka, nie dokręcony  kontakt, przetarty  przewód elektryczny itp.

Uczniowie podzieleni na 4 grupy realizują zadanie – Sytuacje, które są niebezpieczne dla człowieka, grożą porażeniem prądu:

-          w kuchni,

-          w łazience,

-          w otoczeniu domu,

-          w plenerze.

 (krótka prezentacja efektów pracy uczniów, ekspozycja plakatów na w/w temat).

  

 

  

 

  Kilka faktów:

 

  1. W jednym z wrocławskich parków znaleziono ciała trójki młodych ludzi. Zginęli śmiercią tragiczną porażeni piorunem. Najprawdopodobniej zostali zaskoczeni przez burzę i chroniąc się pod drzewem popełnili chyba najgorszy z możliwych błędów. Mokre drzewo jest doskonałym przewodnikiem prądu elektrycznego. Trójka studentów wrocławskiej uczelni nie miała najmniejszych szans na przeżycie.
  2. Zmarła tragicznie młoda kobieta. Z relacji jej męża wynika, że jego żona spiesząc się na imieniny koleżanki, brała kąpiel, jednocześnie układając włosy. Gdy nagle zadzwonił telefon owa pani upuściła lokówko – suszarkę do wody. Niestety mimo prób reanimacji nie udało się przywrócić jej do życia.
  3. Piętnastoletnia dziewczyna została sama w domu. Zajmowała się sprzątaniem. Podczas odkurzania niefortunnie zaczepiła nogą o kabel i wyrwała wtyczkę z gniazdka. W wyniku zwarcia, firanki, a potem inne przedmioty zajęły się ogniem. Gdyby nie szybka reakcja dziewczyny ,  mogła stać się z tego powodu tragedia.
  4.  Dwóch chłopców przedostało się przez ogrodzenie do rozdzielni prądu elektrycznego. Dziecięca ciekawość doprowadziła do tragedii. Jeden z chłopców zaczął majsterkować przy jednym  z przełączników prądu elektrycznego. Zginął na miejscu porażony prądem elektrycznym. Drugi z chłopców trafił do szpitala z poparzeniem w 70% ciałem.

  

     3. Racjonalne wykorzystanie prądu czyli domowe oszczędzanie energii.

   Według GUS całkowite zużycie energii w gospodarstwie domowym rozkłada się na:

   71% - ogrzewanie

  15% - podgrzewanie wody

   7% -  gotowanie posiłków

   5% - prace urządzeń elektrycznych

   2% - oświetlenie

Respondenci zapytani o sposoby oszczędzania energii wskazywali głównie na gaszenie światła w pokojach, które nie są wykorzystywane ( 86% ), wymianę żarówek na energooszczędne ( 80% )

 

   Musimy zastanowić się, czy tylko takie sposoby oszczędzania energii elektrycznej są wystarczające?

 


 
Zadania grupowe:

 

Praca w 6 tematycznych grupach :

 

  1. Czy można energooszczędnie przygotować posiłki?
  2. Czy można taniej ogrzewać nasze mieszkania?
  3. Czy można zaoszczędzić poprzez właściwe użytkowanie urządzeń AGD?
  4. Czy podczas zmywania naczyń można wygospodarować oszczędności?
  5. Czy przy oświetleniu domu i jego otoczenia można poczynić oszczędności?
  6. Czy pranie i suszenie można być oszczędniejsze?

 

Każda grupa otrzymuje zestaw określeń które, po wspólnej dyskusji dobiera ( lub odrzuca ) do tematu.

 

/ Oczekiwane odpowiedzi uczniów /

 

Ad1. Podczas gotowania można zaoszczędzić nawet 60% energii:

-          używać naczynia dobrze przewodzące ciepło,

-          średnica garnka dopasowana do powierzchni palnika,

-          dno garnka grube, płaskie, czyste, pokrywka dobrze dopasowana,

-          drzwiczek piekarnika nie otwierać bez potrzeby,

-          wyłączyć piekarnik na 10 minut przed wyznaczonym końcem pieczenia,

-          do podgrzewania wody na herbatę lepiej używać czajnika elektrycznego z płytą grzejną i tylko potrzebną ilością wody.

Ad.2 Należy pamiętać :

-          nie zastawiać grzejników,

-          w sypialni i rzadziej odwiedzanych pomieszczeniach temperatura może wynosić 16 – 18 ºC,

-          podczas nieobecności w domu należy ustawić stałą temperaturę w zakresie 12 – 15 ºC ( obniżenie temperatury ogrzewania o stopień daje oszczędność na poziomie 6% energii).

Ad.3 Właściwe użytkowanie urządzeń AGD przynosi oszczędności na poziomie ok. 5%.    

                       Należy pamiętać, żeby:

-          optymalna temperatura chłodzenia to 7ºC, a zamrażarki – 18 º C ( zmniejszenie temp. chłodzenia z 7 do 3 ºC powoduje zużycie ok. 30 % prądu mniej ),

-          rozmrażać zawsze, gdy nagromadzi się na niej warstwa lodu,

-          wymieniać 10 letni i starszy sprzęt na nowy – np. energooszczędny ( z klasą A i wyższej ),

-          nie należy ustawiać urządzeń chłodniczych w pobliżu piekarnika i innych źródeł ciepła,

-          nie należy wystawiać ich na bezpośrednie działanie promieni słonecznych ponieważ, im niższa temperatura otoczenia, tym mniej energii zużywa sprzęt  chłodniczy.

 

 Ad.4 Zmywarka w domu nie jest symbolem leniwej lecz gospodarnej pani domu:

-          stosując zmywarkę oszczędzamy wodę i energię / tą samą ilością wody zmywarka zmyje trzy razy więcej naczyń niż podczas mycia ręcznego, a zużywa przy tym tylko połowę energii elektrycznej /,

-          ładujemy ją „do pełna” i dostosowujemy program mycia do stopnia zabrudzenia naczyń.

 

 Ad.5 Oświetlenie może być tańsze, gdy:

-          w dużych pomieszczeniach jest kilka źródeł energii, niezależnie zasilanych

-          wyłączamy aktualnie nieużywane oświetlenie,

-          regularnie czyścimy oprawy oświetleniowe / zaniedbanie może zmniejszyć skuteczność świetlną nawet do 20 – 50 % /,

-          przy oświetleniach zewnętrznych zastosować czujnik ruchu,

-          wszędzie, gdzie światło świeci się dłużej niż godzinę dziennie zastosować żarówki energooszczędne  / można zaoszczędzić nawet  80% energii przy 5-krotnie wyższej efektywności świetlnej, mają one też dłuższą żywotność /.,

 

 Ad 6  Oszczędności podczas prania i suszenia:

-          rezygnując z prania wstępnego to oszczędność 20% wody i energii,

-          prać w temperaturze niższej stosując odpowiedni proszek / temp 30 – 40 ºC /,

-          należy pamiętać, że starego typu pralka jest droższa w eksploatacji / nawa pralka zużywająca ok. 50 litrów wody potrzebuje tylko 1/3 energii w porównaniu do pralki sprzed 25 lat. /,

-          przy zakupie nowego sprzętu pamiętamy aby było to urządzenie o wysokiej klasie energooszczędności,.

-          do suszenia w suszarce używamy bielizny już odwirowanej i suszymy przy pełnym wypełnieniu sprzętu.

 

 Sporządzone podczas lekcji informacje na temat racjonalnego wykorzystania prądu  w naszych domowych gospodarstwach  dzieci zabierają do domu i starają się postępować zgodnie z zaleceniami..


 

back

Stronę opublikowała
Wioletta Wisła 
wiolwis@wp.pl