李世龍 湖南省長沙市廣益實驗中學
制造家用電器的材料在現代更多的是新型塑料,利用新型塑料的強度好、質量輕、絕緣性強等特點制造出了滿足人們生活需要的產品。家用電器中包括的電氣知識有許多,如電氣強度、安全水平、電氣參數、安全使用的方法等,利用家用電器這種常見的物品引導學生將所學知識運用到生活實際中,反過來可以激發學生的學習興趣。
利用220V的微波爐為例說明家用電器中電氣強度知識,采用的試驗環境是熱態和潮態。微波爐的材質中有很大一部分的絕緣材料,通過向這部分材料施加電壓,試驗目的是獲得微波爐絕緣材料的抗擊穿能力。通過試驗結果可以準確獲得微波爐的質量,學生在進行這一試驗的時候重點要集中在兩個方面。1、按照教師和相關資料的指導,選擇合適的微波爐進行試驗,并且依據相關公式對微波爐進行檢測。學生通過資料可知道家用電器的強度試驗需要兩種特定的環境,一種是熱態環境,一種是潮態環境,具體的方式則是交流工頻耐壓方式。在平常的學習中很少有機會利用實際的產品進行試驗,因此在試驗中學生不僅可以提高自己的實踐能力還可以復習和鞏固所學的電氣知識。2、此種試驗中包括的電氣知識即家用電器本身承受的電壓內容,掌握這一知識點的好處是可以知道在什么樣的情況之下家用電器會產生局部短路的現象,由此可以避免產生一些不必要的危及人身安全的事故。
電氣強度包括了介電、抗電和絕緣三方面的內容,前文已經提到了絕緣的內容。①絕緣電阻是指家用電器表面的絕緣性材料帶有的電阻和帶電體與殼體之間形成的一種組合,顯示的是直流狀態電參數。絕緣電阻有一個很明顯的特點也可以算作是優勢,即絕緣電阻能夠憑借自身的特性充分反映電氣安全性能的狀態。其中這一直流狀態電參數對人的身體能夠產生直接的影響。
②從科學的角度看,電氣強度檢測的屬性是破壞性檢測,而絕緣電阻檢測相對比較容易。電氣強度是指家用電器能夠承受的高電壓,主要是檢測家用電器會否出現被擊穿和閃絡的現象。家用電器的電氣強度試驗的操作重點是檢測家用電器上面的絕緣材料同家用電器的結構參數。具體一點講就是電氣強度還將絕緣電阻和泄漏電流兩方面的內容包含了。盡管三者之間存在許多不同之處,但是仍然有相通的地方。
③泄漏電流意思是指電器處于一種不工作的狀態之下,通過在帶電體和殼體之間施加電壓,這之間的電流就是泄漏電流。這部分的電流值比較小,漏感相對較弱,屬于交流狀態電參數。
這部分內容可以通過常見的家用電器進行檢測,比如電飯鍋、電取暖等,比如將電飯鍋的插頭拔掉,電源的開關呈拉開狀態,用500v絕緣電阻表測試。家用電器與人的生活息息相關,因此家用電器的質量要受到高度重視。①必須要采用完全符合國家安全標準的材料制作,一般使用三芯引線,分別是相線、中性線以及地線。還要選擇絕緣性能比較好的材料制作家用電器。如果在使用家用電器的過程中發生了“帶電”的問題時,可以通過調換電源插頭的兩極,即將插入方向進行調換。當然要根據具體的家用電器采取不同的方法,這種方法不適合電動機類的家用電器和帶有電熱絲的家用電器。
②安裝溫度保險絲提高家用電器安全性能。家用電器使用過程中會出現溫升超過了標準的情況,這種現象發生之后會出現保險絲溶化的后果,由此一來電源將會被切斷,原因是保險絲適宜的溫度是在八十攝氏度到二百三十攝氏度之間的。另外可以減少發生這種現象的方法是采用雙金屬溫控器,利用這種特別的金屬溫控器,使家用電器在使用的過程中能夠將溫度控制在適當的范圍,為此可以避免家用電器出現溫度超過限度的情況,還可以避免電熱器發生過熱現象。
③保證家用電器安全的另外一個方法是使用漏電保護裝置。通過國內外的家用電器方面的研究和使用數據顯示,這種方式對于提高家用電器的安全性能很有用。實際的使用中可以通過分級和多重保護的方式設置漏電保護器,漏電保護器可分為分線和總線兩種。
④在家用電器中加裝漏電保護裝置。通過家用電器的具體性能可以知道當家用電器在使用的過程中線路絕緣性能被破壞降低之后,會引起漏電,漏電現象發生之后還必然將家用電器線路的絕緣性能再一次破壞,最后可能出現比較嚴重的后果,例如電氣火災等情況。因此為了減少電氣火災以及類似這種現象的發生,為了保護使用者的安全財產,目前需要推廣的是比接零保護更加有效的安全措施,就是前面所提的漏電保護裝置。利用漏電保護裝置靈敏度高、高速型保安器的特點保護人們的人身財產安全。此外這種漏電保護裝置還可以根據使用者所處的環境和家用電器的使用環境任意選擇適合的靈敏度。在安裝漏電保護裝置的時候要根據實際情況選擇保安器,為的是更有效地防止電氣火災的發生。由于保安器具有降低接地電阻值的優點,還方便了使用者對家用電器的維護和使用。
家用電器中的電氣知識需要學生通過教師的引導以及自身的探索能力發現和學習,電氣知識是物理知識中比較難學的部分,若是在生活中尋找到突破口激發學生的學習興趣,并且利用隨手可得的物品一層層解開電氣知識的神秘面紗,降低電氣知識的難度。
[1]林偉.家用電器產品的電氣強度試驗[J].中國新技術新產品,2013(12)
[2]楊林鵬.日用電器泄露電流和電氣強度試驗[J].輕工科技,2015(3)