В чем же заключается конструкция и принцип действия электросчётчика?

1 2 3 4 5

Тема: «Электротехнические работы в жилых помещениях». Класс 7

Цель урока: научиться определять расход и стоимость электрической энергии.

Основные понятия: электросчетчик, тариф, мощность тока, стоимость электроэнергии, расход электроэнергии

Изучение нового материала.

История создания электросчётчика

Конструкция и принцип действия электросчётчика

Расчет расхода и стоимости потребленной электроэнергии.

Использование энергосберегающих технологий в быту.

В наших квартирах, домах, школе появляется всё большее количество различных электрических приборов – работают телевизоры и компьютеры, закипают чайники, греются фены, электроплиты и обогреватели, светят лампы…

И мы порой даже не задумываемся – СКОЛЬКО СТОИТ НАШ КОМФОРТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ. При расчёте затрат на изготовление проектного изделия кроме затрат на материалы, нам необходимо будет определить количество израсходованной электроэнергии.

Как же в домашних условиях рассчитать стоимость электроэнергии?

Как определить мощность электроприбора?

Сколько нужно будет заплатить за электроэнергии при работе лампочки на 20 Вт в течение 50 часов?

Ребята, знаете ли вы, сколько ваша семья тратит на оплату электроэнергии в месяц?

Кто из вас умеет подсчитывать стоимость потребленной энергии?

«Не слышали ли вы дома таких рассуждений из уст родителей, что опять подорожал кВт*·ч энергии!!! Опять подорожала энергия!»

Чтобы ответить на эти вопросы мы с вами сначала изучим историю изобретения электросчетчика.

История создания счётчика.

Когда новый продукт – электроэнергию – начали продавать, возникла необходимость определить её стоимость.

Однако было неясно, в каких единицах следует вести учет, и какие принципы измерения были бы наиболее удобными. Вот тогда и появился счетчик.

История электросчетчика

Знаменитый изобретатель Томас Эдисон впервые пришел к мысли, что электричество нужно продавать, как газ.

Первым электрическим счетчиком был электролитический счетчик. "Электрический счётчик" Эдисона был запатентован в 1881 году. Он содержал электролитическую ячейку, куда в начале расчётного периода помещалась точно взвешенная пластинка меди. Ток, проходящий через электролит, вызывал осаждение меди. В конце расчетного периода, медную пластинку взвешивали снова, и разница в весе отображала количество электричества, которое прошло сквозь нее. Этот счетчик был калиброван таким образом, что счета можно было выставлять в кубических футах газа.

Однако электросчетчик имел свои недостатки - после каждого считывания данных его хозяину предлагалось заменять электроды.

Однако считывание показаний представляло, трудность для энергетической компании и было совершенно невозможным для потребителя.

Электролитические счетчики могли измерять только ампер-часы и не годились при колебаниях напряжения.

Маятниковые счётчик

В 1883 году Германн Арон сконструировал и запатентовал первый точный счётчик ватт-часов.
В более усовершенствованной модели этого счетчика имелось два маятника с катушками на каждом, подключенными к источнику напряжения. Под маятниками помещались две токовые катушки с противоположными намотками. Благодаря взаимодействию катушек один из маятников двигался медленнее, а другой быстрее, чем без электрической нагрузки. Эта разность хода передавалась счетному механизму счетчика.

Такие счетчики были дорогостоящими, потому что они содержали два часовых механизма, и их постепенно вытеснили моторные счётчики. Маятниковый счетчик позволял измерять ампер-часы или ватт-часы, но его можно было использовать исключительно для сетей постоянного тока.

После маятниковых счётчиков появились моторные. В 1889 г в Париже на всемирной выставке Элих Томсон получил главный приз за использование в электросчетчике мотора. Однако данный счетчик использовался только для постоянного тока, а после изобретения трансформаторов нужны были уже счетчики для переменного тока

Для учета электроэнергии потребовалось решить новую задачу – измерение электроэнергии переменного тока.
«Индукционные счётчики»

Первый Индукционный электрический счетчик был изобретен благодаря случаю.

Однажды в 1888 Оливер Шелленбергер увлеченно работал над новой дуговой лампой, как вдруг пружина выскочила и упала на планку внутри лампы. Прежде чем подоспел ассистент, вытащивший пружину, сверхнаблюдательный Шелленбергер успел заметить, что она крутанулась.

Вскоре он обнаружил, что крутиться пружину заставило вращающееся магнитное поле внутри лампы. Тогда Шелленбергер понял, что мог бы использовать это явление для измерения расходования электроэнергии. Уже через три недели счетчик энергии переменного тока был готов.

В 1894 году Оливер Шелленбергер разработал счетчик ватт-часов индукционного типа для компании "Вестингхаус" В нем катушки тока и напряжения располагались на противоположных сторонах диска, и два постоянных магнита замедляли движение этого диска. Этот счетчик был большим и тяжелым, весом в 41 фунт (примерно 1 фунт=0.45 кг, если *41=18.45кг). У него был барабанный счетный механизм.

В течение нескольких месяцев счетчик нашел промышленное применение, за 10 лет было продано порядка 120 тыс. устройств. Единицей измерения тока был принят ампер, единицей измерения расхода электричества стал ампер-час. Энергетические компании смогли более точно рассчитывать расход потребителей.

В 1889 году венгр Отто Блати, работая на завод "Ганц" (в г. Будапешт), запатентовал свой "Электрический счётчик для переменных токов"

Как описывается в патенте, "Этот счетчик, по существу, состоит из металлического вращающегося тела, такого как диск или цилиндр, на который действуют два магнитных поля. Устройство Блати удалось отображать ватт-чаты более или менее корректно. В счетчике использовался тормозной электромагнит. В том же году компания "Ganz" приступила к производству. Первые счетчики крепились на деревянной основе, делая 240 оборотов в минуту, и весили 23 кг. К 1914 году вес снизился до 2,6 кг.