درس القدرة الكهربائية

الجذاذة البيداغوجية لمستوى السنة الثالثة ثانوي إعدادي
	الثانوية الإعدادية وادي الذهب		بطاقة رقم :           1
الجزء الأول:        الكهرباء		التعلمات السابقة :   ـ توتر الإستعمال - خاصيات التيار المتناوب الجيبي - قانون أوم .
الوحدة (1) :      القدرة الكهربائية
المضامين :    1 – مفهوم القدرة الكهربائية 1-1           تعريف 1-2           وحدات القدرة الكهربائية 2-  صيغة القدرة الكهربائية 2- 1  في التيار المستمر 2-2القدرة الكهربائية في التيار المتناوب الجيبي 3-  المميزات الإسمية لجهاز كهربائي 4-  القدرة الكهربائية المستهلكة في تركيب منزلي		الأهداف :  - تعرف مفهوم القدرة الكهربائية . - حساب القدرة الكهربائية المستهلكة من قبل جهاز كهربائي - تعرف مدلول المميزات الإسمية - تعرف الفائدة من معرفة القدرة الإسمية لجهاز كهربائي
المعدات و الوسائل :  مصابيح ذات قدرات كهربائية مختلفة،مولد للتيار الكهربائي المستمر و المتناوب’ قاطع التيار’ أسلاك التوصيل’ فولطمتر’ أمبيرمتر’ سليك التسخين’ مسعر كتاب التلميذ’ بطاقات وصفية لأجهزة كهربائية .

المراحل	سير الدرس	القدرات
وضعية الإنطلاق صياغة المشكل مرحلة التقصي            مرحلة التركيب مرحلة التقويم إثارة إشكالية و بلورتها مرحلة التقصي مرحلة التركيب مرحلة التقويم إثارة إشكالية و بلورتها مرحلة التقصي مرحلة التركيب إثارة إشكالية و بلورتها مرحلة التقصي مرحلة التقويم إثارة إشكالية و بلورتها مرحلة التقصي مرحلة التركيب إثارة إشكالية و بلورتها مرحلة التقصي مرحلة التركيب	نشغل تحت توتر12v  مصباحين: - L1   مسجل عليه  ( 12v-15W)  L2- مسجل عليه  ( 12v-36W) نلاحظ أن المصباح L2 يضيئ أحسن من المصباح L1 أين يكمن المشكل إذا ؟ نشاط تجريبي: تركيب مصباحين على التوازي بين مربطي مولد كهربائي 1 – مفهوم القدرة الكهربائية تعريف القدرة الكهربائية هي مقدار فيزيائي يعبر عن مدى تفوق الجهاز على الإشتغال - وحدات القدرة يرمز للقدرة الكهربائية بالحرف P و لوحدة قياسها ( الواط WATT ) بالحرف  W كما نجد مضاعفات و أجزاء الواط:	- يعطي المتعلم فرضيات - يقترح خطة لحل المشكل - قبل إنجاز التجربة يلاحظ المتعلم  الإشارات المسجلة على كل مصباح - ينجز التركيب الكهربائي - يرسم التبيانة الكهربائية - يستنتج اعتمادا على المقارنة بين الإشارتين و إضاءة المصباحين, تحرير نص علمي توظيف معارف - يعطي المتعلم فرضيات - يقترح خطة لحل المشكل - ينجز التركيب الكهربائي - يقوم بقياس التوتر وشدة التيار الكهربائي - يرسم التبيانة الكهربائية - يقوم بحساب الجداء UxI - يقارن قيمة القدرة الكهربائية المسجلة على المصباح بقيمة الجداء UxI - يستنتج العلاقة بين هذه المقادير. تحرير نص علمي توظيف معارف - يعطي المتعلم فرضيات - يقترح خطة لحل المشكل - يسترجع معارف ويوظفها في وضعية جديدة - يقوم بقياس التوتر الفعال وشدة التيارالفعالة - يرسم التبيانة الكهربائية - يقوم بحساب الجداء UxI - يقارن قيمة القدرة الكهربائية المسجلة على الجهاز الكهربائي بقيمة الجداء UxI - يقارن النتائج المحصل عليها بنتائج القدرة الكهربائية في التيار المستمر, تحرير نص علمي - يقوم بقياس التوتر الفعال وشدة التيارالفعالة - يقوم بحساب الجداء UxI - يقارن قيمة القدرة الكهربائية المسجلة على جهاز التسخين الكهربائي بقيمة الجداء UxI - يستنتج تعبير القدرة الكهربائية المستهلكة في المقاومة الكهربائية لجهاز التسخين اعتمادا على قانون أوم توظيف معارف يقوم المتعلم باستقصاء معلومات ينجز التركيب الكهربائي - يقوم بقياس التوتر وشدة التيار الكهربائي - يرسم التبيانة الكهربائية - يلاحظ إضاءة المصباح في كل حالة تحرير نص علمي - يعطي المتعلم فرضيات - يقترح خطة لحل المشكل تحرير نص علمي
	الميليواط (mW) الكيلواط (KW) الميغاواط (MW) الجيغاواط (GW) 3-10 310 106 109   تمرين 5: 3-5    ص 15 عند شراءمصباح, لاحظ أحمد أن الصانع سجل عليه  15W كيف توصل الصانع إلى تحديد هذا المقدار؟ نشاط تجريبي إنجاز دارة كهربائية مكونة من مصباح ومولد للتيار المستمر توتره ملائم لتوتر استعمال المصباح. يضاف للتركيب جهاز فولطمتر و جهازأمبيرمتر إعادة نفس التجربة باستعمال مصباح آخر.   2-  صيغة القدرة الكهربائية 2- 1  في التيار المستمر تجــــــربة ننجز الدار الكهربائية التالية. نتائج التجربة المصباح شدة التيار  I (A) التوترالكهربائي  U (V) الجداء U.I القدرة المسجلة على الصباح L1 I1 U1 U1.I1 P1 L2 I2 U2 U2.I2 P2 استنتاج. P(W)   =    U.I   نستنتج اذن ان هناك علاقة بين القدرة الكهربائية وشدة التيار والتوتر .ويعبر عنها بالعلاقة التالية :حيث  P=UxI يحمل مصباح الإشارات ( 12V- 25 W) أحسب شدة التيار المار في هذا المصباح عندما يشتغل بصفة عادية. يتضمن التركيب المنزلي عدة أجهزة كهربائية  تشتغل بالتيار المتناوب الجيبي. هل يمكن تطبيق العلاقة  P=UxI بالنسبة لهذه الأجهزة الكهربائية كما هو الحال في التيار المستمر؟ نشاط تجريبي إنجاز دارة كهربائية مكونة من مصباح ومولد للتيار المتناوب الجيبي توتره ملائم لتوتر استعمال المصباح. يضاف للتركيب جهاز فولطمتر و جهازأمبيرمتر إعادة نفس التجربة باستعمال جهاز كهربائي آخر.   2- 2  في التيار المتناوب الجيبي تجــــــربة ننجز نفس التجربة بالنسبة لأجهزة كهربائية تشتغل بالتيار المتناوب ( مصباح ، مكواة ، مطحنة) نتائج التجربة الجهاز الكهربائي شدة التيار  I (A) التوترالكهربائي  U (V) الجداء U.I القدرة المسجلة على الجهاز مصباح 0.45A 220V 99W 100W مكواة 0.27A 220V 59.4W 60W مطحنة 0.65A 220V 143W 125W استنتاج نستنتج ادن ان  العلاقة   U × IP=  تطبق في حالة التيار المتناوب فقط على الأجهزة التي تعتمد على التأثير الحراري (أجهزة التسخين) تشتغل أجهزة التسخين كالمكواة  بالتيار المتناوب الجيبي. و تستهلك عند تشغيلها قدرة كهربائية مهمة. فما الذي يميز أجهزة التسخين الكهربائية؟ نشاط تجريبي إنجاز دارة كهربائية مكونة من سليك التسخين مغمور في ماء موجود داخل مسعر ومولد للتيار المتناوب الجيبي. يضاف للتركيب جهاز فولطمتر و جهازأمبيرمتر القدرة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز كهربائي للتسخين مقاومته الكهربائية R هي: (لأن حسب قانون أوم U = R × I ) تمرين 11 ص 15 النشاط : تحليل وثيقة نوزع على المتعلمين علب لبعض الأجهزة الكهربائية, و نطلب منهم قراءة لإشارات التي تحملها الصفيحة الوصفية لهذه الأجهزة ما المداول الفيزيائي لهذه الإشارات؟ نشاط تجريبي تشغيل مصباح تحت توترات مختلفة   مدلول المميزات الإسمية لجهاز كهربائي ننجز دارة كهربائية مكونة من مولد ذي توتر مستمر قابل للضبط و مصباح(12V-25W) نتائج التجربة التوتر U (V) شدة التيار  I (A U × I القدرة المسجلة على المصباح P (W) إضاءة المصباح 3 0,23 0.69 2.10 ضعيفة 6 0,36 2.16 عادية 8 0,40 3.20 شديدة -نلاحظ أن المصباح لايستهلك القدرة المسجلة عليه إلا إذا طبق بين مربطيه نفس توثر استعماله      - لا يشتغل جهاز كهربائي بصفة عادية إلا بمميزاته الإسمية المسجلة عليه . قام أحمد بتشغيل عدة أجهزة كهربائية في نفس الوقت. فانقطع التيار الكهربائي بواسطة الفاصل الكهربائي. ما سبب انقطاع التيار الكهربائي؟    4 - القدرة الكهربائية في تركيب منزلي      القدرة الكهربائية المستهلكة في التركيب المنزلي  تساوي مجموع القدرات التي تستهلكها  الأجهزة المشتغلة في نفس الوقت Pt = P1 + P2 + …………… + Pn ملحوظة: لتفادي أي أنقطاع في التيار الكهربائي يجب أن تكون القدرة Pt   المستهلكة أصغر أو تساوي القدرة القصوية  Pm المحددة لكل منزل من طرف وكالة توزيع الكهربائي. أي:                  Pt   ≤  Pm