Giáo án Công nghệ lớp 11 - Bài 23 - Một số kiến thức cơ bản về chiếu sáng

Bài 23: MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG I Một số đại lượng đo ánh sáng thường dùng: 1/ Quang thông: Quang thông của một nguồn sáng là năng lựơng ánh sáng của một nguồn sáng phát ra trong một đơn vị thời gian. Quang thông là công suất phát ra của một nguồn sáng mà con người có thể cảm nhận được. Quang thông phụ thuộc vào công suất điện và loại thiết bị chiếu sáng Kí hiệu: (hoặc F) có đơn vị lm(đọc là lumen) Hiệu suất phát quang : (lm/w) 2/ Cường độ sáng: Kí hiệu: I đơn vị cd(đọc là cendela) 3/ Độ rọi: Mật độ quang thông rọi trên mặt phẳng có được gọi là độ rọi. Kí hiệu: E đơn vị lx(đọc là lux). Biểu thức: (lm/m2) 4/ Độ chói: Ánh sáng phát ra mà mắt cảm nhận được. Kí hiệu: L đơn vị (cd/m2) Biểu thức: L = I/S II/ Thiết kế chiếu sáng: 1/ chiếu sáng trong nhà bằng phương pháp sử dụng hê số: a/ Xác định độ rọi yêu cầu b/ Chọn nguồn sáng c/ chọn kiểu chiếu sáng d/ Tính quang thông tổng Hệ số sử dụng Ksd = 0,2 ÷ 0,6 Hệ số dự trữ K = 1,2 ÷ 1,6 Quang thông tổng S: tiết diện chiếu sáng(m2) Tính số bộ đèn Số bộ đèn Bố trí đèn và vẽ sơ đồ. III/ Bài tập thực hành: Bài 1: Tính toán chiếu sáng cho một phàng học: rộng a=6m, dài b=8m, cao từ trần đến nền h= 3,9m. tường trần màu sáng. Bài 2: Tính toán thiết kế cho một phòng ở, diện tích 15m2(3m x 5m).chiếu sáng trực tiếp tường màu sáng. Điện áp áp sử dụng 220v. Các đồ dùng điện sử dung trong phòng có công suất: Đồ dùng điện Số lượng Công suất(w) Tổng công suất(w) Quạt bàn, quạt trần 2 40 80 Tủ lạnh 1 110 110 Bàn là 1 1000 1000 ấm đun nước 1 1000 1000 BÀI 1: THỰC HÀNH SỬ DỤNG VẠN NĂNG KẾ 100 70 50 50 200 20 100 30 500 10 200 10 ∞ 0 V 0 ACV DCV + Ω mA - I/ Chuẩn bị: 1 vạn năng kế, một số điện trở nối thành bảng mạch, nguồn điện xoay chiều 220v II/ Quy thực hành: R A/ Sử dụng vạn năng kế đo điện trở: Chú ý: cắt điện trước khi đo. Các bước thực hiện: Bước 1: kiểm tra thang đo và que đo. Bước 2: hiệu chỉnh chỉ số 0 của vạn năng kế. Bước 3: đo điện trở.( chú ý để đúng thanhg đo) Ví dụ: Thang đo Linh kiện Điện trở đo được R x 1 R1= 15 Rx 10 R2=150 R x 100 R3=1500 R x 1k R4=15k B/ Sử dụng vạn năng kế để xác định bộ phận hư hỏng trong mạch điện: Phát hiện dây đứt: que đen Ví dụ: que đỏ R1 R2 R3 - kim chỉ R = ∞ , R1 bị hỏng - Kim chỉ R ≠ 0, R1 tốt 2. Phát hiện mạch điện bị ngắn mạch:(chập mạch) Dùng thang đo điện trở, sau đưa hai đầu que để xác định. Khi đó điện trở ôm kế R = 0 Ví dụ: ~ Ngắn mạch Đo kiểm tra Tốt (R≠0) Ngắn mạch(chập mạch) R=0 ~ ACV 3/ Đo điện áp xoay chiều: Chuyển thang đo tới ACV giai đo 250v (hoặc giai đo cao hơn) Xác định đọc chỉ số : U =(v) Nguồn điện 4/ Đo điện áp một chiều: Chuyển thang đo tới DCV ( để giai đo phải lớn hơn giá trị cần đo) Xác định U = .(v) Que đỏ DCV + - Que đen Bài 2: THỰC HÀNH TÍNH TOÁN MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA CÔNG SUẤT NHỎ I/ Chuẩn bị: - Máy biến áp một pha công suất nhỏ( dã tháo vỏ) - Thước kẻ,thước cặp. I/ Quy trình thực hành: 1/ Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp: Quan sát đo kích thước lõi thép h Đo đường kính dây quấn. a Đo kích thước cửa sổ lõi thép. b h: chiều cao cửa sổ c a: bề dày cửa sổ c: độ rộng cửa sổ b: bề dày lõi thép 2/ Trình tự, tính toán thiết kế máy biến áp: Áp dụng các công thức bài học trước và lập bảng sau: Các bước tính toán thiết kế Những điều cần lưu ý 1/ xác định công suất MBA Sđm=U2.I2 (VA) Hiệu suất MBA 2/ tính toán mạch từ Shi: tiết diện hữu ích lõi thép thép St : Tiết diện thực lõi thép kl :hệ số lắp đầy lõi thép Shi = a x b(cm2) 3/ Tính số vòng dây các cuộn dây Sơ cấp: N1=U1.n Thứ cấp: N2=(U2+10%U2).n n : số vòng trên vôn 4/ Tính tiết diện dây quấn a/ tiết diện dây quấn: Sdqsc: tiết diện dây quân cơ cấp Sdqtc: tiết diện dây quân thứcấp J(A/mm2):mật độ dòng điện b/ đường kính dây. ( hoặc tra bảng) (mm) (mm) U1/U2 = N1/N2 U1/U2 = I2/I1 5/ tính diện tích cửa sổ lõi thép Ssc=N1.Sdqsc Stc=N2.Sdqtc Ssc, Stc là tiết diện dây quấn cửa sổ K2 : hệ số lắp đầy cửa sổ 6/ sắp xếp dây quấn trong cửa sổ Số vòng mỗi lớp = h/đườg kíh dây có cách điện - 1 Số lớp dây quấn = Số vòng dây/số vòng dây mỗi lớp Bài Thực Hành: Bài 1: Tính toán và thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ gồm các thông số sau: Điện áp sơ cấp 220(V) Điện áp thứ cấp 24(V) Dòng điện sử dụng 1,25(A) Cho : hệ lắp đầy cửa sổ kl = 0,2, n = 6,3(vòng/vôn), J = 4(A/mm2 Thí sinh thực hiện theo các yêu cầu sau: xác định công suất máy biến áp Tính toán mạch từ(diện tích trụ quấn dây). Tính số vòng dây của các cuộn dây. Tính tiết diện dây và đường kính của các cuộn dây. xác định diện tích cửa sổ lõi thép. Bài 2: Tính toán máy biến áp có các số liệu sau: a = 2cm,b =4,2cm, h = 3cm, c = 1cm. Điện áp vào 220v và điện áp ra 24v Kl = 0,9, K2=0,2 và J = 4(A/mm2), n = 4,7vòng/vôn Học sinh àm theo các yêu cầu sau: xác định mạch từ lõi thép(tiết diện hữu ích và tiết diện thực lõi thép). Công suất Máy Biến Áp Tính số vòng dây của các cuộn dây Tính tiết diện dây quấn và và dường kính dây. Tính diện tích dây quấn cửa sổ. nhận xét giữa cửa sổ hữu ích và cửa sổ thực?. Bài 3: THỰC HÀNH SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG QUẠT ĐIỆN I/ Chuẩn bị: Một quạt bàn(loại động cơ vòng chập),một quạt bàn loại động cơ chạy tụ, bút thử điện,vạn năng kế, kìm vít, giấy. II/ Quy trình thực hành: 1/ Tìm hiểu cấu tạo quạt điện a/ Trình tự tháo: Quan sát ghi nhớ và đánh dấu từng chi tiết. Lần lượt tháo vỏ, thao rời rôto ra khỏi stato. Chú ý sắp xếp trình tự đễ nhơ lắp lại. Quan sát nhận xét: rôto, stato, dây quấn. b/ Quan sát tìm hiểu cấu tạo quạt điện. Tìm hiểu các cấu tạo quạt điện. Tìm hiểu một số mạch điều khiển. c/ Trình tự lắp. Chi tiết nào tháo sau sẽ lắp trước. Không gây va đập mạch, làm vênh trục, đây quấn. Xiết lại ốc vít chính xác Kiểm tra lại các mối hàn, mối nối dây quấn, cách điện dây quấn 2/ Bảo dưỡng quạt điện. Làm vệ sinh quạt điện. Tra dầu mỡ Bài 4: THỰC HÀNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO MỘT PHÒNG HỌC I/ Chuẩn bị: Bút chì, máy tính, thước, êke, compa. III/ Bài tập thực hành: Tính toán chiếu sáng cho một phòng học rộng a = 7m, dài b = 8m cao từ trần đến nền h = 3,8m. chọn đèn ống huỳnh quang 1,2m , p = 36w, quang thông cho 1 bóng 3200lm. Bộ đèn chôn vào trần. Màu trần và tường sáng. Bước 1: xác định độ rọi yêu cầu: E = 300(lx) Bước 2: chọn nguồn sáng điện : đèn huỳnh quang Bước 3: chọn kiểu chiếu sáng: chiếu sáng trực tiếp(90%) Bước 4: tính quang thông tổng: Đối với lớp học ta có: * Hệ số dự trữ k = 1,3 ; * Hệ số sử dụng ksd = 0,46 Vậy Bước 5: tính số đèn và số bộ. Số bóng đèn bóng Số bộ đèn bộ Bước 6: bố trí đèn và vẽ sơ đồ 1.67m 1.67 1.67 1.67 1,1m 1.1m 7m 8m BĐ Cửa Cửa BĐ BÀI 5: THỰC HÀNH TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO MỘT PHÒNG Ở I/ Chuẩn bị: Giấy bút chì, máy tính, bút chì, thước, êke, compa, khổ giấy A4. II/ Quy trình thực hành: Tính toán thiết kế cho một phòng ở có diện tích 18m2(3mx6m), chiếu sáng trực tiếp. Tường nhà màu trắng, điện áp nguồn 220v. các đồ dung điện dự tính trong phòng có công suất: Thực hành: 1/ Tính công suất yêu cầu của mạng điện: Đồ dùng điện Số lượng Công suất(w) Tổng công suất(w) Quạt bàn, quạt trần 2 40 80 Tủ lạnh 1 110 110 Bàn là 1 1000 1000 ấm đun nước 1 1000 1000 Công suất chiếu sáng: chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang suất phụ tải 14 và độ rọi E = 300lx Nên P = S x 14 = 18 x 14= 252 w Ta có thể sử dụng 8 bóng đèn loại 36w Vậy công suất tổng: Pt = 252+40+110+1000+1000 = 2402w 2/ Chọn dây dẫn và các thiết bị điện: Chọn kyc = 1 (hệ số yêu cầu) dòng điện sử dụng trong mạch chính: Tra bảng ta có: -Dây dẫn chính và dây ổ cấm là 2 x 2,5mm2(d=1,9mm) -Dây chì (cầu chì) có đường kính 1,4mm -Dây nhánh 2 x 1,5mm2 (d=1,4mm) 3/ Bố trí đường dây điện: Cửa