Элективный курс для профильного обучения» Номинация конкурса: «Элективные учебные предметы для обучающихся старшей школы»

Вид материала

Элективный курс

Содержание Пояснительная записка. Цель данного курса Данный курс решает задачи Ожидаемыми результатами данного курса являются В результате изучения курса обучающийся должен уметь В связи с этим основные приоритеты методики проведения занятий кружка могут быть Учебно-тематический план. Лекционные занятия Практические занятия Содержание программы. Тема 2-6. Лекционные практикумы. Изобретение радио А.С. Поповым. Радиотехнические материалы Как правильно паять Проверьте место пайки! Различные способы пайки Пайка свободных проводов Типичные ошибки начинающих и методы их исправления Пайка печатных плат Техника соединения лакированным проводом Пугалка для комаров ... Полное содержание

Подобный материал:

• Областной конкурс «Лучший элективный курс для профильного обучения» Номинация, 476.94kb.
• Элективные курсы (курсы по выбору) играют важную роль в системе профильного обучения, 138.92kb.
• Вторая- организация профильного обучения в школе, 1770.94kb.
• Элективный курс, посвященный изучению методов решения уравнений для профильного обучения., 21.15kb.
• Элективный курс «Функции и графики вокруг нас». Хованская Людмила Александровна Поселок, 141.54kb.
• Программы курсов по выбору для профильного обучения в области физической культуры пояснительная, 681.92kb.
• План элективные курсы по физике и их роль в организации профильного и предпрофильного, 158.52kb.
• Ф. В. Чижова методическая разработка элективный курс, 490.04kb.
• Элективный курс Задачи линейного программирования Пояснительная записка, 40.41kb.
• Элективный курс по химии 10-11 класс для профильного обучения. «Введение в биохимию, 103.1kb.

Областной конкурс «Лучший элективный курс

для профильного обучения»


Номинация конкурса: «Элективные учебные предметы для обучающихся старшей школы» (элективные учебные предметы, способствующие удовлетворению познавательных интересов в различных областях деятельности человека)

Название курса: «Практикум для юного радиоконструктора»

Авторы:

Шатковский Ю.В., учитель радиоэлектроники первой квалификационной категории Муниципального общеобразовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа №16 г.Балашова Саратовской области»

Тарасенко Е.Ю., учитель физики высшей квалификационной категории Муниципального общеобразовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа №16 г.Балашова Саратовской области»

Пояснительная записка.


Не так давно молодежь, в том числе и школьники, очень активно увлекались изучением и изготовлением различных радиоэлектрон­ных устройств и приборов, при этом были созданы все условия для коллективного творчества в виде кружков. Очень многие кружковцы затем поступали в ВУЗы радиотехнического профиля и из них полу­чались отличные специалисты. Сейчас положение резко изменилось: сократилось количество кружков радиоэлектронного направления, сейчас почти любой школьник может купить готовый прибор, любое устройство в заводском исполнении. Из опыта работы с обучающимися знаем, что при появлении у ребёнка желания что-то изготовить своими руками, его не инте­ресует знание об их принципе работы, конструкции, и т.д. Он хо­чет взять детали и начать паять. И только потом, после изготовле­ния, его может заинтересовать принцип работы этого устройства (и самих деталей).

Именно в школе на уроках физики, радиоэлектроники, технологии и во внеклассной работе по предмету должны быть созданы благоприятные условия для более глубокого изучения основ радиоэлектроники, что позволит юным радиолюбителям разбираться в принципах работы сложной бытовой техники, её грамотно обслуживать и эксплуатировать, производить несложный ремонт, и как закономерное следствие, перейдёт в серьёзное увлечение красотой технических устройств и определит дальнейший профессиональный выбор молодого человека.

Интерес обучающихся к радиотехническому творчеству может поддерживаться в рамках проведения курсов по выбору в основной школе и элективных курсов третей ступени средней школы или на занятиях кружка по радиоэлектронике.

Программа кружка предназначена для обучающихся 9-11 классов универсального (общеобразовательного) профиля, которые изучают основы радиоэлектроники первый год (или не изучают вовсе) и рассчитана на 34 часа. Большая часть программы кружка первого года занятий направлена на изготовление и конструирование различных по сложности (по принципу от простого к сложному) радиотехнических устройств и знакомству с их применением в практической деятельности человека. Она рассчитана на молодых людей, не имеющих радиолюбительского опыта, опыта конструирования радиотехнических устройств. Руководитель данного курса опирается на знания и умения обучающихся, приобретённые в процессе изучения школьного курса физики, технологии и их жизненный опыт. Основное внимание уделяется качеству монтажа и функционированию изготовленных устройств, что в конечном итоге определит объём знаний и практических навыков, приобретённых кружковцами за год.

В целях экономии времени не рассматриваются вопросы внешнего оформления устройств, эти вопросы оставляются обучающимся для самостоятельного решения, в случае если у них возникнет желание получить для личного пользования законченную конструкцию.

Вся программа разбита на две основные части. Первая – теоретический практикум, здесь отражены такие вопросы как цели и задачи данного курса, освещен вопрос техники безопасности в радиотехнической лаборатории, даются начальные представления об основах радиотехники: радиотехнических материалах (их обработке, пайке, монтаже); электрическом токе (видах, источниках, электроизмераниях); радиосхемах; радиодеталях, знакомят с историей развития радио. Изучение теории базируется, в основном, на практическом материале и принципиальных схемах устройств, предлагаемых для изготовления. Вторая часть – практические занятия, полностью посвящена сборке различных радиотехнических конструкций. После овладения обучающимся определёнными навыками по сборке радиотехнических устройств им предлагаются схемы различной сложности для повторения, это позволит закрепить полученные навыки, углубить знания в данном разделе радиоэлектроники и приобрести начальный опыт самостоятельного конструирования.

Схемы могут быть изготовлены на занятиях кружка с помощью руководителя или самостоятельно. Конструкции, рекомендуемые для самостоятельного изготовле­ния, взяты из курса, который учитель радиоэлектроники Шатковский Ю.В. уже много лет ведет в радио­кружке и подобраны таким образом, что каждый ребёнок может их повторить и проверить свои знания на практике.

Выставка работ обучающихся, с защитой проектов, посвященная Дню радио (7 мая 1895г) – результат их работы в кружке по данному курсу.

Занятия данного кружка должны проводиться на базе кабинета радиоэлектроники, технологии, технического конструирования или физической лаборатории учебного заведения.

Все конструкции изготовленные руками обучающихся должны быть представлены на различных конкурсах и выставках.

Такой подход, на наш взгляд, пробудит интерес у учащейся молодежи к радиотехническому творчеству и кружки радиоэлек­тронного направления вновь займут достойное место в техническом творчестве молодежи.


Цель данного курса:


Стимулирование познавательный интерес обучающихся, положительную настроенность к учению, возбуждать внутренние стимулы познавательной активности через формирование основных компетенций обучающихся. Формирование и развитие у обучающихся интеллектуальных и практических умений в области эксперимента.

Вовлечение добровольно объединившихся обучающихся в кружок по интересам в коллективную целеустремлённую поисковую, конструкторскую, творческую деятельность.


Данный курс решает задачи:


1) углубления знаний о материальном мире, использования физических явлений и их закономерностей для практических нужд человечества, расширения знаний в области науки;

2) формирования креативного физического мышления: умение выдвигать гипотезы, строить модели для их объяснения, проводить эксперимент;

3) расширение практической части учебной программы и формирование экспериментальных умений обучающихся при обучении физики, основ радиоэлектроники;

4) развития познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей обучающихся в процессе практического применения ЗУН по физике, основам радиоэлектроники, самостоятельного приобретения знаний с использованием различных источников информации;

5) расширение возможностей дифференциации обучения, его индивидуализации (каждый ребёнок на занятии может работать в своём темпе);

6) вовлечение обучающихся в радиолюбительство и получение дополнительного образования.


Ожидаемыми результатами данного курса являются:

1. овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы;
   
2. воспитание культуры умственного труда;
   
3. воспитание у обучающихся стремления собственными силами добывать знания, активно познавать мир;
   
4. приучение самостоятельно анализировать явления (дети убеждаются на конкретных примерах, что их школьные знания вполне применимы к решению практических вопросов), видеть реальные, конкретные связи и зависимости между физическими явлениями и величинами;
   
5. получение представлений о важности значения физических знаний в различных областях деятельности человечества;
   
6. сознательное самоопределение ученика относительно профиля дальнейшего обучения;
   
7. развитие и поддержание познавательных интересов, конструкторских способностей;
   
8. использование приобретённых знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, обеспечение безопасности собственной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды.
   

В результате изучения курса обучающийся должен уметь:

-вычерчивать и читать принципиальные схемы различных радиотехнических устройств;

-определять при помощи справочников основные характеристики радиотехнических материалов, параметры радиодеталей и радиоэлементов, полупроводниковых приборов по их маркировке;

-пользоваться радиотехническим оборудованием и инструментами, электроизмерительными приборами (амперметром, вольтметром, омметром, авометром) и радиоизмерительной аппаратурой;

-размечать платы и компоновать на них детали;

-собирать и исследовать различные радиоэлектронные устройства;

-освоить методику поиска неисправностей простейших устройств.


В связи с этим основные приоритеты методики проведения занятий кружка могут быть:

• междисциплинарная интеграция, содействующая становлению целостного мировоззрения;

• обучение через опыт и сотрудничество;

• учёт индивидуальных особенностей и потребностей обучающихся;

• интерактивность (работа в малых группах, звеньях);

•личностно - деятельностный и субьект - субьектный подходы (большее внимание к личности обучающегося).

Ведущее место в обучении следует отвести методам поискового и исследовательского характера, стимулирующим познавательную активность обучающихся.

Программа кружка предусматривает проведение лекционных и практических занятий.


Учебно-тематический план.

№	Тема	Количество часов	Форма проведения	Образовательный продукт
Лекционные занятия
1	Вводное занятие. Цели и задачи данного курса. Радиотехническая лаборатория. Правила работы в лаборатории.	1	Лекция	Составление опорного конспекта по теме.
2	Практикум первый: «Россия -Родина радио» 2.1.Изобретение радио А.С. Поповым.	1	Лекция	Составление опорного конспекта по теме.
3	Практикум второй: «Твоя радиомастерская» 3.1.Техника безопасности. 3.2.Радиотехнические материалы. Применение радиотехнических материалов и их обработка. 3.3.Пайка и основы радиотехнического монтажа	2,5	Лекция Публичные выступления обучающихся	Составление опорного конспекта по теме. Зачет по ТБ
4	Практикум третий: «Электрический ток» 4.1.Постоянный электрический ток. Источники постоянного тока. 4.2. Переменный электрический ток. Источники переменного тока. 4.3. Пульсирующий электрический ток. 4.4. Электроизмерения. Измерительные приборы	1,5	Лекция. Эвристическая беседа.	Составление опорного конспекта по теме.
5	Практикум четвёртый: «Радиосхемы»	1	Лекция	Составление опорного конспекта по теме.
6	Практикум пятый: «Что следует знать о радиодеталях» Резисторы. Конденсаторы Катушки индуктивности, трансформаторы. Полупроводниковые диоды. Транзисторы. Микросхемы.	2	Лекция	Составление опорного конспекта по теме.
Практические занятия
7	Практикум шестой: «Оч.умелые ручки!»	3	Практика	Индивидуальная работа обучающихся
8	Практикум седьмой: «Твой первый радиоприёмник» (сборка детекторного приёмника)	2	Работа в парах.	Индивидуальная работа обучающихся Оформление отчета
9	Практикум восьмой: «Усилитель низкой частоты» (сборка усилителя для детекторного приёмника)	2	Работа в звеньях.	Индивидуальная работа обучающихся Оформление отчета
10	Практикум девятый: «Электронный сторож» (сборка сторожевого устройства на транзисторе)	1	Работа в парах.	Индивидуальная работа обучающихся Оформление отчета
11	Практикум десятый: «Фотореле» (сборка фотореле на транзисторе)	2	Работа в группах.	Индивидуальная работа обучающихся Оформление отчета
12	Практикум одиннадцатый: «О цветомузыке» Цветомузыкальная приставка. (сборка цветомузыкальной приставки на транзисторах)	3	Работа в звеньях.	Индивидуальная работа обучающихся Оформление отчета
13	Практикум двенадцатый: «Мультивибратор и его применение» (Мультивибратор и его применение 0,5 часа) (сборка мультивибратора на микросхеме1,5 часа)	2	Беседа. Работа в группах.	Индивидуальная работа обучающихся Оформление отчета
14	Практикум тринадцатый: Музыкальная шкатулка. (сборка электронного звуковоспроизводящего устройства на микросхеме)	1	Работа в парах.	Индивидуальная работа обучающихся Оформление отчета
15	Практикум четырнадцатый: (сборка электронного устройства на микросхеме создающего эффект «бегущие огни»)	3	Работа в звеньях.	Индивидуальная работа обучающихся Оформление отчета
16	Практикум пятнадцатый: «Радиоволны их распространение и применение человеком»	1	Лекция. Эвристическая беседа.	Составление опорного конспекта по теме.
17	Практикум шестнадцатый: «Простые радиомикрофоны» (сборка радиопередающего устройства на транзисторе)	3	Работа в парах.	Индивидуальная работа обучающихся Оформление отчета
18	Выставка радиотехнических конструкций обучающихся, посвященная Дню радио.	2	Индивидуальная работа обучающихся Оформление работ для выставки	Зачет по курсу Проекты обучающихся
Итого:		34

Содержание программы.

Теоретическая часть:

Тема 1. Вводное занятие.

Цели и задачи данного курса. Радиотехническая лаборатория.

Правила работы в лаборатории.


Тема 2-6. Лекционные практикумы.

Данные занятия формируют у обучающихся начальные представления о основах радиотехники: радиотехнических материалах (их обработке, пайке, монтаже); электрическом токе (видах, источниках, электроизмераниях); радиосхемах; радиодеталях; знакомят с историей развития радио, распространением и применением человеком радиоволн.


Практическая часть:


Тема 7-18. Практические занятия.

Эта серия занятий начинается с занятия - практикума, на котором члены кружка овладевают приёмами выполнения основной радиомонтажной операцией – пайкой. С каждым последующим занятием происходит усложнение операций и работ, которые обучающиеся выполняют.

Некоторые конструкции, возможно, собирать не индивидуально каждым кружковцем, а публично, звеньями по 3—4 человека. Каждое такое звено сообща знакомится с принципом работы и особенностями предлагаемой руководителем конструкции, самостоятельно решает, кто какую работу будет выполнять, какой блок монтировать, продумывает технологию изготовления самодельных деталей, отдельных узлов устройства. Это позволит значительно уплотнить рабочее время, выявить личные интересы, наклонности, увлеченность и перспективность каждого кружковца.

Образовательным продуктом данного курса будут являться конструкции, самостоятельно (или в звеньях) изготовленные кружковцами. Их представляют на выставке работ обучающихся, посвященных Дню радио (7 мая 1895г). Обучающиеся получают зачет по результатам защиты их проектов в рамках выставки.


Список литературы:


1. Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. - М.:

2. Борисов В.Г. Юный радиолюбитель. – М: Энергия, 1979.

3. Бессонов В.В.Электроника для начинающих и не только. – М: Солон-Р,

1990.

4. Бессонов В.В Радиоэлектроника в школе – теория и практика М: Солон-Р,

1995.

5. Борисов В.Г. Практикум начинающего радиолюбителя. М: ДОСААФ

6. Ельянов М.М. Практикум по радиоэлектронике.- М.: Просвещение, 1985.

7. //Радио. Ежемесячный научно популярный радиотехнический журнал ,

№2 1990. М.

8. Справочная книга радиолюбителя- конструктора. Под редакцией

Н.И. Чистякова - М : Просвещение, 1990.

9. //Радио и связь. Ежемесячный научно популярный радиотехнический

журнал №1 -1992, №4 -1992, №10 -2006, №2,3,6,7 -2008. М.


Методический материал к занятиям:


I. Вводное занятие.

Цели и задачи данного курса.

Радиотехническая лаборатория. Правила работы в лаборатории.

О лабораторной культуре

Перед каждым педагогом, стоят задачи не только обучения, но и воспитания обучающихся. Работа обучающихся в кабинете физики, радиоэлектроники открывает большие возможности для формирования у них практических навыков и умений и привития им лабораторной культуры.

Основным условием успеха работы в этом направлении являются:

1) бережное отношение к школьной собственности;

2) содержание физического кабинета и всех приборов

в образцовом порядке;

3) неукоснительное выполнение самим преподавателем основных правил лабораторной культуры.

Если кабинет находится в беспорядке, приборы хранятся кое-как и к тому же в неисправном состоянии, если в кабинете нет чистоты и порядка, а сам преподаватель не выполняет элементарных требований лабораторной культуры, то, ни о каком воспитании культуры труда у обучающихся не может быть и речи.

Причины электротравматизма

1. Прикосновение к токоведущим частям, оголенным проводам, контактам контрольных электроизмерительных приборов, радиоаппаратов, рубильников, ламповых пат­ронов, предохранителей, находящихся под напряжением.

2. Прикосновение к частям радиоаппаратов, нормально не находящимся под напряжением, но в результате повреж­дения (пробоя) изоляции оказавшимся под напряжением.

3. Нахождение вблизи места соединения с землей обор­ванного провода электросети.

4. Прикосновение к токоведущей части и мокрой стене или металлической конструкции, соединенной с землей.

5. Одновременное прикосновение к двум проводам или другим токоведущим частям, которые находятся под напря­жением.

Первая помощь при поражении электрическим током

В случае поражения электрическим током, прежде всего, необходимо снять напряжение или (если этого возможно сделать) отделить пострадавшего от токонесущей части, так как в ряде случаев из-за судорог, вызванных действием тока, пострадавший не может этого сделать самостоятельно.

Отделяя пострадавшего, необходимо соблюдать осторож­ность. Чтобы самому не попасть под напряжение, нужно вос­пользоваться сухими предметами, палками, резиновыми вещами или другими непроводниками. Надев резиновые галоши и перчатки или обмотав руку сухой тканью, попавшего под напряжение следует оторвать от токонесущих частей. Пострадавшего можно также оторвать от токонесу­щих частей, став на сухую доску и взявшись за сухие части его одежды. Категорически воспрещается дотрагиваться голой рукой до находящегося под напряжением человека. Действовать нужно одной рукой. В случае необходимости надо перерубить или перервать провода любым предметом (при напряжении не выше 250 В). Это можно проделать, надев резиновые перчатки, при помощи предмета с токонепроводящей ручкой (например, топором с деревянным топорищем).

Если пострадавший потерял сознание или у него отсут­ствуют признаки жизни, то необходимо срочно вызвать врача и одновременно делать пострадавшему искусственное дыхание.

Прежде чем приступить к искусственному дыханию, нужно быстро освободить пострадавшего от одежды, открыть ему рот, вставить между зубами какой-либо предмет, чтобы рот не закрывался, и вытащить наружу язык, обычно запа­дающий в гортань.

Если пострадавший потерял сознание, но дыхание у него не нарушено, его следует уложить на чистом воздухе, рас­стегнуть одежду, дать понюхать нашатырный спирт, брыз­гать водой, растереть и согреть тело.

Основные правила техники безопасности при лабораторно-практических работах, изготовлении, проверке, ремонте и эксплуатации радиотехнических устройств

1. Запрещается проводить лабораторные и практические работы по радиотехнике, монтажу, ремонту и наладке радио­оборудования лицам, не сдавшим преподавателю специ­ального зачета по электробезопасности;

2. Приступать к монтажу и ремонту можно только после снятия напряжения (т. е. выключения аппаратуры). Необходимо контрольной лампой или указателем напряжения убедиться, что напряжение снято;

3. Необходимо следить за исправностью плавких пре­дохранителей в электросети и в аппаратуре. Категорически запрещается применять вместо предохранителей так назы­ваемые «жучки» из проволоки;

4. Ни в коем случае нельзя прикасаться мокрыми руками к корпусам включенных приборов;

5. Необходимо пользоваться защитными средствами: резиновыми перчатками, ботами, диэлектрическими ков­риками, изолирующими шлангами и т. п.;

6. Металлический инструмент должен иметь изолирую­щие ручки (или на металлические ручки надевают резино­вые трубки);

7. Необходимо строго соблюдать указания на плакатах по технике безопасности, вывешиваемых в помещении.

8. При работе с электроин­струментом необходимо следить, чтобы все токоведущие части электроинструмента были закры­ты, а при уходе с рабочего места или временном отключении тока электромонтажный инструмент обязательно должен быть отклю­чен от сети.

9. После окончания налаживания радиосхем необходимо выключить питание и под наблюдением руководителя разрядить конденсаторы большой емкости (это можно сделать, замкнув "'коротко их выходы отверткой с изолированной рукояткой). При работе с электролитическими конденсаторами необходимо соблюдать осторожность.

10. Следует помнить, что напряжение на вторичных обмотках повышающих трансформаторов может достигать 600 В и более. Поэтому при измерениях в блоках питания нужно стараться работать только одной рукой и поль­зоваться соединительными проводниками и щупами с хоро­шей изоляцией.

Перед подачей напряжения на обмотки трансформаторов нужно тщательно проверить схему соединения этих обмоток. При неправильном включении трансформаторов на высоко­вольтных обмотках могут возникнуть очень большие напря­жения, что может вызвать пробой обмоток или поражение током при неосторожном прикосновении к ним.

11. После окончания работ необходимо обесточить сило­вой щиток, проверить, не оставлен ли включенным паяль­ник, убрать весь инструмент и приборы, привести в порядок свое рабочее место, почистить одежду и вымыть руки с мылом и щеткой.


Практикум первый: «Россия - Родина радио»

Изобретение радио А.С. Поповым.

Александр Степанович Попов (4(16) марта 1859 г.р., пос. Турьинские Рудники Верхотурского уезда Пермской губернии - 31 дексабря 1905 (13 января 1906), Санкт-Петербург) российский физик и электротехник, один из изобретателей беспроводной электрической связи (радиосвязи, радио).

П
А.С.Попов
опов родился в семье священника, был четвертым из семерых детей. С малых лет увлекался постройкой движущихся «машинок», удивлявших даже взрослых. Учиться грамоте начал только в одиннадцать лет. Из-за недостатка средств родители отдали мальчика в духовное училище, в котором обучение было бесплатным. В 1873 Попов поступил в Пермскую духовную семинарию, где получил от товарищей прозвище «математик». Окончив семинарию в 1877, приехал в Петербург. Блестяще сдав вступительные экзамены, был принят на физико-математический факультет Петербургского университета. В университете Попов всё свободное время проводил в физической лаборатории, занимаясь опытами по электричеству. Еще будучи студентом, он исполнял обязанности ассистента при кафедре физики. Учась на 4-м курсе, поступил на службу в товарищество «Электротехник», где ему приходилось заниматься монтажными работами и эксплуатацией мелких электрических станций. Эти навыки оказались весьма полезными при заведовании электростанцией на территории ярмарки в Нижнем Новгороде, где Попов ежегодно работал в летние месяцы с 1889 по 1897. По окончании университета в 1882 защитил диссертацию на тему: «О принципах магнито- и динамоэлектрических машин постоянного тока» и был оставлен при университете для научной работы и подготовки к профессорскому званию.

Однако условия работы в университете не удовлетворили Попова, и в 1883 он принял предложение занять должность ассистента в Минном офицерском классе в Кронштадте, единственном в России учебном заведении, в котором видное место занимала электротехника и велась работа по практическому применению электричества (в морском деле). В Минном офицерском классе Попов проработал 18 лет, сочетая педагогическую деятельность с научными исследованиями. Здесь он начал изучение электромагнитных волн, завершившееся изобретением радио. Попов не пропускал ни одного открытия или изобретения в области энергетики. После опубликования в 1888 работ Г. Герца, открывшего «лучи электрической силы», Попов стал изучать электрические явления. С 1890 по 1900 Попов преподавал также в Морском инженерном училище в Кронштадте.

С 1889 воспроизводя на лекциях и докладах опыты Герца, Попов видоизменил их, стремясь найти наиболее чувствительный индикатор «электрических волн». В 1894 занялся изучением влияния электрических разрядов на проводимость металлических порошков и сконструировал первый свой (изобретенный Кальцекки-Онести и Э. Бернулли) достаточно чувствительный когерер для обнаружения электромагнитных волн – в виде стеклянной трубки с металлическими опилками. Под действием электромагнитных волн проводимость опилок резко увеличивается.

К началу 1895 Попов создал «грозоотметчик», который позволял надежно регистрировать приближение грозы на расстоянии до 30 км.



Грозоотметчик Попова


В это устройство входили когерер — приспособление со звонком для автоматического восстановления чувствительности когерера встряхиванием, реле, приводившее в действие звонок, и даже приемная антенна в виде длинного вертикального провода. Таким образом, Попов создал прототип первой приемной радиостанции. Он продемонстрировал его 25 апреля (7 мая) 1895 на заседании физического отделения Российского физико-химического общества и прочитал доклад «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», причем высказал мысль о возможности применения грозоотметчика для передачи сигналов на расстояние.

12 (24) марта 1896 на заседании физического отделения Российского физико-химического общества Попов при помощи своих приборов наглядно продемонстрировал передачу сигналов на расстояние 250 м, передав первую в мире радиограмму из двух слов «Генрих Герц».



Приёмник Попова


Несколько позднее создал подобные же приборы и провел с ними эксперименты итальянский физик и инженер Г. Маркони. В 1897 он получил патент на применение электромагнитных волн для беспроволочной связи. Благодаря большим материальным ресурсам и энергии Маркони, не имевший специального образования, добился широкого применения нового способа связи. Попов же свое открытие не запатентовал.

В начале 1897 Попов осуществил радиосвязь между берегом и кораблем, а в 1898 дальность радиосвязи между кораблями была доведена до 11 км. Большой победой Попова и едва зародившейся радиосвязи было спасение 27 рыбаков с оторванной льдины, унесенной в море. Радиограмма, переданная на расстояние 44 км, позволила ледоколу своевременно выйти в море.

В 1901 на Черном море Попов в своих опытах достигал дальности в 148 км. К этому времени в Европе уже существовала радиопромышленность. Работы Попова в России не получили развития. Отставание России в этой области угрожающе нарастало. И когда в 1905 в связи с начавшейся русско-японской войной потребовалось большое количество радиостанций, ничего не оставалось, как заказать их иностранным фирмам.

Когда работы по применению радиосвязи на кораблях привлекли к себе внимание заграничных деловых кругов, Попов получил ряд предложений переехать для работы за границу. Он решительно отверг их. Вот его слова: «Я горд тем, что родился русским. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи».


Практикум второй: «Твоя радиомастерская»


3.1.Техника безопасности.

3.2.Радиотехнические материалы.

Применение радиотехнических материалов и их обработка.

3.3.Пайка и основы радиотехнического монтажа.


О технике безопасности

Для того что бы сделать практические шаги в радиоэлектронику необходимо владеть приёмами монтажных работ, технологией изготовления некоторых деталей уметь производить электро и радиоизмерения.

Но прежде всего, необходимо знать приёмы безопасного труда с электрическим током.

Тело человека - проводник электрического тока. Степень воздействия электрического тока на организм человека зависит от силы поражающего тока, времени воздействия тока и пути, по которому ток пройдет. Ток, действующий на организм человека более 0.1 секунды, может быть смертельно опасным. Наибольшую опасность представляет ток, прошедший через жизненно важные части тела (например: путь тока рука- рука, рука – голова, рука-нога).

Во время лабораторно-практических работ, а также при эксплуатации радиотехнических устройств недисциплини­рованность или неосторожность, незнание или несоблюде­ние специальных инструкций по технике безопасности, невы­полнение указаний руководителя могут стать причиной несча­стных случаев: ушибов, порезов, переломов, ожогов, отравлений и поражений электрическим током,

Основные правила по технике безопасности при работе с радиотехническими материалами

1. Не оставлять рабочее место без разрешения руководителя.

2. Всегда содержать рабочее место в порядке. Распола­гать на рабочем месте приборы, оборудование, инструмент, материалы в порядке, указанном руководителем.

3. Не держать на рабочем месте предметы, не требую­щиеся при выполнении задания.

4. Инструмент всегда должен находиться в исправном состоянии. Плохо насаженный молоток при ударе может соскользнуть и ранить руку. Ударный инструмент (зубило, кернер) должен быть без заусенцев, сбитых и изношенных частей. Заусенцы могут поранить руку, держащую зубило или кернер. Отрыв заусенцев может вызвать, травму глаз.

5. При работе одной рукой нельзя держать, свободную руку перед инструментом.

6. При резке металла нельзя приближать левую руку к режущим кромкам ножниц. Отгибать срезанный кусок следует так, чтобы не поранить правую руку заусеницами.

7. При работе на металлорежущих и заточном станках необходимо обязательно пользоваться защитными очками и следить, чтобы одежда не попала во вращающиеся части станков. Нельзя наклоняться низко над обрабатываемой на станке деталью.

8. Производить Измерения можно только после полной остановки станка.

9. При пропитывании деталей различными электроизо­ляционными веществами необходимо строго соблюдать все правила противопожарной безопасности.

10. Никогда нельзя пользоваться открытым огнем при расплавлении таких веществ, как воск, парафин и церезин, так как они могут воспламениться и вызвать пожар.

11. При работе с кислотой и щелочью необходимо наде­вать защитные очки, так как при попадании на кожу и особенно в глаза брызги кислоты и щелочи вызывают очень сильные ожоги. При повреждениях кожного покрова кис­лотой поврежденное место следует присыпать питьевой содой и несколько позже промыть водой. Если на кожу попадает крепкая щелочь, поврежденное место нужно про­мыть слабым раствором уксуса, борной кислоты (чайная ложка борной кислоты на стакан воды) или специальным нейтрализующим раствором.

Никогда нельзя лить воду в кислоту, так как вода, всту­пая в реакцию с кислотой, быстро нагревается, вскипает и разбрызгивается вместе с кислотой. Кислоту следует вливать в воду тонкой струйкой, непрерывно помешивая раствор стеклянной палочкой.

12. Работать с кислотами, щелочами, бензолом и другими токсическими веществами нужно на воздухе, в вытяж­ных шкафах или, в крайнем случае, в хорошо проветриваемом помещении, так как пары этих веществ очень вредны для здоровья.

Общие сведения по технике электробезопасности

Работа с электрическим током требует особой осторож­ности. Человеческое тело является проводником электричес­кого тока. Воздействие электрического тока на организм человека зависят от силы проходящего через него тока. Ток силой 0,05А, проходящий через организм человека, опасен для жизни. Прикосновение к токонесущим деталям может вызвать ожог тела в месте прикосновения, и даже паралич дыхательных органов и сердца. Степень поражения током зависит от электрического сопротивления человеческого тела, которое в нормальном состоянии равно нескольким десяткам тысяч Ом. В зависимости от влажности кожи, температуры кожи, величины поверхности соприкоснове­ния с токонесущими деталями электрическое сопротивление человеческого тела изменяется от 500 Ом до 0,5 МОм. Поэтому напряжение даже в 40 В считается опасным для жизни.

Помещения с повышенной влажностью, помещения с металлическими, железобетонными и земляными полами считаются помещениями с повышенной опасностью.

Если время воздействия электрического тока на человека менее 0.1 с, то организм может выдержать ток в несколько ампер. Более длительное воздействие тока может привести к смерти. Для переменного тока промышленной частоты (50 Гц) безопасной величиной является ток силой 0,01 А. Ток силой 0,015 А вызывает у человека болезненные ощуще­ния. Ток силой 0,05 А считается уже опасным для жизни, а ток силой 0,1 А приводит к смерти. Постоянный электри­ческий ток безопасен до 0,05 А. Ток, частота которого выше 150—200 кГц, менее опасен для организма, чем ток промыш­ленной частоты.

Первое прикосновение к проводнику с током сопровож­дается небольшими судорогами мышц пальцев. Если в этот момент немедленно пальцы не оторвать, то быстрое сокра­щение мышц не даст возможности оторваться. При этом резко падает сопротивление кожи электрическому току, ток резко возрастает, парализуя дыхание, наступает пара­лич сердца.

Радиотехнические материалы

1. Классификация радиотехнических материалов

Радиотехническими материалами называются материалы, применяемые при изготовлении и ремонте радиоаппаратуры. К ним относятся:

-проводниковые материалы (проводники электрического тока) - в основном металлы, из которых изготовляют провода, экраны, припои, крепежные детали и т. п.;

-электроизоляционные материалы (диэлектрики), предназначенные для разделения токопроводящих деталей, а также для изготовления панелей, ручек, деталей крепления и т. д.;

-магнитные материалы, предназначенные для изготовления постоянных магнитов, сердечников трансформаторов и дросселей и т. д..

2. Проводниковые материалы

Проводниковыми материалами (проводниками) называются материалы, имеющие свободные электрические заряды, приходящие в упорядоченное (направленное) движение под действием ЭДС. К ним относятся все металлы, уголь, растворы солей, кислот и щелочей. Для правильного выбора проводниковых материалов нужно знать их электрические, физико-механические и химические свойства.

К важнейшим электрическим свойствам проводниковых материалов относятся их способность оказывать сопротивление проходящему по ним электрическому току, а также способность увеличивать электрическое сопротивление при повышении температуры.

Проводниковые материалы подразделяются на материалы с высокой электропроводностью (высокой удельной проводимостью или малым удельным сопротивлением) и материалы с низкой электропроводностью (большим удельным сопротивлением). Удельное сопротивление характеризует величину электрического сопротивления материалов и обычно измеряется в или в .

3. Электроизоляционные материалы (диэлектрики)

Диэлектриками (или непроводниками) называют вещества, в которых отсутствуют свободные электрические заряды. В отличие от проводников в диэлектриках под влиянием электрического поля происходит смещение электрических зарядов — поляризация. При нагревании диэлектрики начинают проводить электрический ток.

Главное назначение диэлектриков — ограничить протекание тока. Диэлектрики могут служить также конструкционными элементами аппаратуры. Электрическая изоляция применяется для защиты поверхности проводника от влаги или активных химических веществ, а также для заполнения промежутков между токоведущими частями во избежание возникновения между ними электрического разряда.

4. Магнитные материалы

Материалы, обладающие магнитными свойствами, называются магнитными материалами. К магнитным материалам относятся железо (основной магнитный материал), кобальт и никель в технически чистом виде и многочисленные сплавы на их основе.

Пайка - это соединение металлов с помощью другого, более легкоплавкого металла. В электронике, как правило, используют припой ПОС (припой оловянно-свинцовый), например ПОС-60 содержащий 60% олова и 40% свинца. Этот сплав плавится уже при температуре 180° C. Современные припои, используемые при пайке электронных схем, выпускаются в виде тонких трубочек, заполненных специальной смолой выполняющей функции флюса. Нагретый припой создает соединение с такими металлами, как медь, латунь, серебро и т.д., если выполнены следующие условия:

• Поверхности подлежащих пайке деталей должны быть зачищены, то есть с них необходимо удалить образовавшиеся с течением времени пленки окислов.
  
• Деталь в месте пайки необходимо нагреть до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Определенные трудности при этом возникают в случае больших поверхностей с хорошей теплопроводностью, поскольку мощности паяльника может не хватить для ее нагрева.
  
• Поверхности, подлежащие пайке, должны быть облужены (покрыты тонким слоем припоя).
  
• Во время процесса пайки место пайки необходимо защитить от воздействия кислорода воздуха. Эту задачу выполняет флюс, образующий защитную пленку над местом пайки.
  

Качество монтажа во многом определяется правильным выбором необходимых припоев и флюсов.

Припой должен хорошо, легко растекаться по его поверхности соединяемого металла, хорошо смачивать всю поверхность пайки, что обеспечивается лишь при полной чистоте смачиваемой поверхности основного металла.

Для удаления окислов и загрязнений с поверхности спаиваемого металла, защиты его от окисления и лучшего смачивания припоем служат химические вещества, называемые флюсами. Температура плавления флюсов ниже, чем температура плавления припоя. Различают две группы флюсов:

1) химически активные, растворяющие пленки окиси, а часто и сам металл (соляная кислота, бура, хлористый аммоний, хлористый цинк)

2) химически пассивные, защищающие лишь спаиваемые поверхности от окисления (канифоль, воск, стеарин и т. п.).

Химически активные флюсы при монтаже радиоаппаратуры не применяют.

В зависимости от химического состава и температуры плавления припоев различают пайку твердыми и мягкими припоями. К твердым относятся припои с температурой плавления выше 400°С, к мягким — припои с температурой плавления до 400°С.

Пайка мягкими припоями получила широкое распространение, особенно при производстве монтажных работ. Наиболее часто применяемые мягкие припои содержат значительное количество олова. При выборе типа припоя необходимо учитывать его особенности и применять в зависимости от назначения спаиваемых деталей. При пайке деталей, не допускающих перегрева, используются припои, имеющие низкую температуру плавления.

Твердые припои создают высокую прочность шва. В электро- и радиомонтажных работах они используются значительно реже, чем мягкие припои.

Пайка алюминия вызывает большие затруднения вследствие его способности легко окисляться на воздухе. Спаять алюминий можно только применяя специальные припои флюсы и инструменты, например ультразвуковой паяльник.