Elektriske installationer i hjemmet
Kort beskrivelse af forløbet
Eleverne arbejder med det fysikfaglige tema: Modeller til at beskrive elektriske kredsløb & repræsentationer af elektriske kredsløb. Der er også lektioner og opgaver hvor eleverne arbejder med Ohms lov. Disse kan udelades.
Fysik / matematik
Udskolingen
I klasselokale og fysiklokale
ca. 15 lektioner
-
Sammenhæng mellem fysik, matematik og uddannelse-, job- og arbejdslivsperspektiver
Eleverne får indsigt i betydningen af elinstallationer i private hjem, plantegninger, elektrikerens fagsprog og arbejdsgange for arbejdet med elektriske installationer i private hjem.
Eleverne får indsigt i den faglige viden som ligger til grund for elektrikerens arbejde med elektriske installationer i private hjem, og hvordan denne kan bringes i spil i vejledende samtaler med kunden. Eleverne får indsigt i betydningen af kommunikation i elektrikerens arbejde.
Arbejdslivsperspektivet i forløbet bidrager med et anvendelsessigte ved, at eleverne får indsigt i, hvordan de temaer, man arbejder med i fysik, bruges og har betydning i verden udenfor skolen. Dette kan bidrage til elevers oplevelse af mening og relevans med fysikfaget og til at de opnår en bedre forståelse af det faglige indhold.
Link til det forløb som har været afsæt for vores bearbejdning
Grib_Erhvervsuddannelserne___undervisningsmateriale.pdf s. 48-55.
Oversigt over lektioner
-
1.+2. lektion
Introduktion til temaet om eklektiske installationer
Hvad er elektriske installationer og hvem arbejder med disse?
Tegning af bolig i korrekt målestoksforhold – gruppearbejde
-
3. lektion
Beregning af antal stikkontakter i hvert rum – gruppearbejde
-
Hjemmeopgave
Undersøg dit hjem med fokus på elektriske installationer
Hvor er gruppetavlen hjemme hos dig og hvordan er stikkontakterne placeret?
-
4. lektion
Hjemmets funktionalitet – placering af stikkontakter
Hvor placeres stikkontakterne hensigtsmæssigt. Indtegning på model af bolig – gruppearbejde
-
5.+ 6. lektion
Lystænding
Læreren introducerer til 1-polet afbryder og korrespondance-afbryder
Placering af lampesteder + 1-polet - og korrespondance-afbryder. Indtegning på model af bolig – gruppearbejde.
-
7. + 8. lektion
Elektrisk tilslutning af lystændinger
1-polet tænding og korrespondancetænding – praktisk øvelse
-
9. lektion
Arbejdet med elektriske installationer i virkeligheden – arbejde med en film – som gruppearbejde eller fælles på klassen.
-
10. + 11. lektion
Ohms lov og beregning af strøm i kabler i boligen
Læreren præsenterer Ohms lov
Eksempel med brødrister
Strøm ved kortslutning
Eleverne regner opgaver med Ohms lov (brødristere, ovn, opvaskemaskine)
-
12. + 13. lektion
Betydning af faglighed og kommunikation
Eleverne udvikler rollespil – elektrikeren som fagperson i mødet med kunder – gruppearbejde + præsentationer for klassen.
Fælles afrunding: Hvad karakteriserer faglig kommunikation og hvordan ligner og adskiller den sig fra anden kommunikation?
-
14. + 15. lektion
Faglig opsummering af forløbet
Lærerstyret brainstorm eller udarbejdelse af plancher i gruppearbejde
Fokus er viden om elektriske installationer i hjemmet og perspektiver på hvad faglighed udgøres af, med elektrikeren som eksempel.
1. & 2. lektion: Introduktion til elinstallationer. Tegning af bolig i korrekt målestoksforhold
Læreren introducerer temaet om elektriske installationer i hjemmet og fortæller nedenstående:
I en bolig er der mange elektriske installationer.
Fx stikkontakter, afbrydere, lampesteder, installationer til hårde hvidevarer (fx vaskemaskine, ovn, køleskab).
I boligen er der også en gruppetavle hvor boligens elforsyning er tilsluttet. Her kommer alt strøm ind i boligen og fordeles. Gruppetavlen indeholder
fejlstrømsafbryder til personbeskyttelse (denne kaldes RCD. Tidligere kaldet HFI og HPFI-relæ). Strøm løber i et lukket kredsløb. Fejlstrømsafbryderen overvåger, at den strøm der løber ud i installationen, også kommer tilbage igen. Fejlstrømsafbryderen kobler ud, hvis der løber en fejlstrøm, dvs. at mængden af den strøm, der kommer tilbage, er mindre end den strøm der løber ud i installationen. Fejlstrømsafbryderen slår fx fra før en person får stød, da fejlstrømsafbryderen netop opdager et brudt kredsløb. Fejlstrømsafbryderen slår fra inden stødet opnår en farlig styrke.
Det er meget farligt hvis en person får stød og dermed leder noget af strømmen igennem sig derfor er fejlstrømsafbryderen vigtig.
sikringer til overbelastningsbeskyttelse. Sikringen kobler ud/slår fra ved for stor en strøm fx ved for stort forbrug. Et for stort forbrug kan finde sted, hvis der er for mange strømslugende apparater i gang på én gang. Sikringen kobler også ud ved kortslutning i installationer. Kortslutning kan forekomme hvis et kabel bliver beskadiget eller der er fejl ved et elektrisk apparat der er tilsluttet.
Infoboks
Fejlstrømsafbryderen i hjemmet skal koble ud hvis fejlstrømmen overstiger 30 mA = 0,03 A
Figur: Eksempel på gruppetavle i en bolig
Det er et krav, at man har en faglig viden for at må arbejde med elektriske installationer. Dette for at undgå ulykker og skader på mennesker og bygninger. Elektrikeren har denne faglige viden. Elektrikeren er ansat i en virksomhed der har autorisation til at må udføre elinstallationer.
Elektrikeren kan beregne, hvilken størrelse sikringer, der skal bruges i gruppetavlen i boligen. Elektrikeren arbejder ud fra tegninger, hvor alle de elektriske installationer er indtegnet. Fx gruppetavle, stikkontakter, afbrydere, lampesteder, installationer til hårde hvidevarer (fx vaskemaskine, ovn, køleskab) og kabler. De forskellige installationer er indtegnet ved angivelse af symboler.
I dette forløb får I viden om elektriske installationer.
Installationskabel med tre ledere. Den yderste beskyttende kappe er fjernet i enden, og de enkelte ledere er afisolerede.
Tværsnit af et installationskabel med tre ledere.
Infoboks
Kabel
(Elektrisk) forbindelse som består af trådformede, metalliske elektriske ledere (oftest kobber) som er indkapslede i et isolerende og beskyttende rørformet hylster af plastic el.lign. forbinder typisk forskellige elektriske eller elektroniske systemer, evt. over store afstande.
Man specificerer et kabels evne til at lede en strøm efter dets materiale målt i mm2 Se figuren nedenfor, hvor tværsnitsarealet af en af lederne er markeret med en ring. Fx kan et kabel på 1,5 mm2 typisk lede 10 A.
En stor del af en elektrikers uddannelse handler om at dimensionere installationen, så man bruger det rigtige kabel, da evnen til at lede strøm afhænger af temperatur, hvor kablet ligger og om det ligger sammen med andre kabler.
Hvis man overbelaster et kabel og fx leder 30A igennem et 1,5 mm2 kabel, vil det blive varmt og i værste tilfælde kunne starte en brand.
Eksempel på elektrikerens arbejde
Som elektriker udfører man mange forskellige arbejdsopgaver. Fx renovering, nybyg, fejlfinding på elinstallationer.
I nybyggeri eller ved renoveringer starter elektrikeren med at planlægge sin arbejdsgang i de forskellige rum. Derefter etableres såkaldte føringsveje til kabler i væggene. For at kabler og indmuringsdåser ikke skal sidde udvendigt på væggen (synlig installation), så skal der først laves riller i væggen, hvori kablerne kan placeres. I denne proces isættes indmuringsdåser i væggene, og der etableres loftudtag til lamper og andre lysinstallationer. Dette kaldes skjulte installationer.
Når dette er udført, koordinerer elektrikeren med de andre håndværkere, fx tømrer, murer, maler, om hvornår de laver deres arbejde, hvorefter elektrikeren kan gøre sit arbejde færdig.
Når maleren er færdig, kan elektrikeren montere elinstallationerne færdig, fx isætte den synlige del af stikkontakter og afbrydere til at tænde og slukke lys med. Måske skal der også spots op i loftet. Elektrikeren monterer også gruppetavlen, og fx hårde hvidevarer.
Dette er kun ét eksempel på elektrikerens arbejdsopgaver.
Inspirationsboks
Elarbejde som forbrugeren selv må lave
Generelt er det den autoriserede elinstallatør, eller dennes elektrikere, der skal arbejde på den faste installation i boligen. Men der er nogle ting, som man gerne selv må lave i sin egen installation. Der er tale om enkelte områder af den faste installation, hvor der ikke ændres væsentligt på den eksisterende elinstallation.
Der findes forskellige beskrivelser af sikkert gør-det-selv-elarbejde. Fx hvordan man afbryder strømmen før man begynder på arbejdet.
Ting man selv må lave i sin egen installation
Udskifte en afbryder i en eksisterende installation, hvis der er en fejlstrømsafbryder monteret foran
Trække ledninger fra stikkontakter eller fra udtag til lamper
Tilslutte et køleskab i en stikkontakt.
Tilslutte ovn, emhætte og komfur, hvis de har en stikprop og det kan gøres uden brug af værktøj
Montere lamper i eksisterende lampeudtag
Montere en opvaskemaskine, hvis der er en stophane og den rigtige stikprop
Skifte en stikkontakt hvis der er en fejlstrømsafbryder monteret foran
Installere en ventilator med stikprop
Installere vaskemaskine og tørretumbler med stikprop.
Stikprop med og uden jord
Opgave
Optegning af bolig i et målestoksforhold
Læreren introducerer opgaven, som er optegning af bolig i et målestoksforhold. Eleverne arbejder i grupper a 2-4 personer. Denne gruppe arbejder eleverne i de næste undervisningslektioner.
Opgave
I skal tegne en bolig op i et korrekt målestoksforhold.
Målestoksforholdet er 1:30
I skal i dette målestoksforhold overføre plantegningen for en bolig til et stykke papir.
Boligen er 105 m2
Plantegning: download her
Skriv navn på jeres tegning. Og gem den til de næste timer.
Lærerens forberedelse
1 stk. plantegning til hver gruppe
1 stk. papir pr. gruppe til indtegning af bolig i målestok 1:30. Her kan bruges ét A2-ark. Alternativt sætter eleverne to A3-ark sammen på den lange side.
Blyanter til at tegne hus op og markere installationer
Linealer
3. lektion: Beregning af antal stikkontakter i hvert rum?
Læreren introducerer dagens opgave for eleverne, som er beregning af antal stikkontakter i rum.
Opgave
Beregn hvor mange stikkontakter, der skal være i de forskellige rum i boligen, som I har tegnet op.
I skal arbejde på baggrund af denne anvisning.
Anvisning
I et rum skal der installeres 1 stikkontakt for hver 4. påbegyndte m2. Der behøver dog ikke være mere end 10 stikkontakter i et rum uanset rummets størrelse.
I badeværelset behøver der kun være 1 stikkontakt. Den må ikke være for tæt på bad eller vandhane.
I køkkenet skal der være minimum 3 frit-siddende stikkontakter (dvs. frie stikkontakter som ikke anvendes til fx køleskab).
Dette er angivet i Installationsbekendtgørelsen (loven på området). Denne gælder for nybyggede boliger og ved ombygning, fx hvis der installeres et nyt køkken. Grunden til denne lovgivning skyldes sikkerhed. Et tilstrækkeligt antal stikkontakter i et rum reducerer mængden af forlængerledninger, som beboerne trækker rundt. En forlængerledning er ikke så sikker som faste installationer.
Skriv den metode ned, som I bruger til at lave beregningerne.
For hvert rum skriver I jeres beregning og resultat ned (på et papir ved siden af/I jeres noter).
Hjemmeopgave
1.
Læreren introducerer eleverne til en hjemmeopgave om installationer i eget hjem:
Vi skal nu arbejde med design og hjemmets funktionalitet. Som forberedelse skal du se på dit eget hjem. Gå en tur rundt og læg mærke til, hvor der er placeret stikkontakter.
2.
Vi skal nu arbejde med design og hjemmets funktionalitet i forhold til elinstallationer. Som forberedelse skal du se på dit eget hjem.
Gå en tur rundt og læg mærke til, hvor gruppetavlen er placeret. Og hvor der er placeret stikkontakter.
Vælg et rum ud.
Find en stikkontakt, der er placeret godt. Hvorfor synes du den er placeret godt?
Er der en stikkontakt der er placeret dårligt/uhensigtsmæssigt? Hvorfor synes du den er placeret dårligt/uhensigtsmæssigt?
Mangler der en stikkontakt et sted? Hvorfor synes du den mangler?
Læreren introducerer dagens tema og opgave:
I har beregnet antal stikkontakter til den optegnede bolig. Og I har undersøgt jeres egne hjem og placering af stikkontakter. Hvad karakteriserer stederne hvor en stikkontakt er placeret godt – input fra eleverne.
I skal nu i jeres gruppe arbejde med, hvordan I skaber funktionalitet i rummene, så det understøtter beboernes hverdagsliv. Det lægger op til en opmærksomhed på, hvordan elektrikeren bruger sin faglige viden i en vejledende rolle med kunde eller bygherre.
4. lektion: Hjemmets funktionalitet – placering af stikkontakter
Opgave
I skal drøfte og beslutte, hvor vinduerne i jeres tegnede bolig skal placeres. Markér vinduernes placering i boligen - på jeres tegning.
Placering af stikkontakter
I har tidligere beregnet antal stikkontakter for hvert rum. Nu skal I beslutte, hvor stikkontakterne placeres mest hensigtsmæssigt i rummene. Det skal I gøre ud fra den funktion, som rummet er angivet at have. Drøft en hensigtsmæssig indretning af rummene. Fx hvor står sengen godt? Hvordan skal køkkenet indrettes?
Markér indretningen i overordnede træk på jeres tegning.
Markér stikkontakterne på tegningen. Stikkontakterne skal markeres med symbolet på billedet. Den lodrette streg angiver midten af stikkontakten.
Gør klar til at vise og begrunde jeres valgte placeringer af stikkontakter for hinanden.
Inspirationsboks
I soveværelset kan det være rart at have mulighed for at slutte en sengelampe til.
I køkkenet kan det være rart at have mulighed for at kunne slutte køkkenmaskiner til, fx en brødrister, håndmixer.
I stuen kan det være rart at kunne slutte et tv til.
Hvor vil beboerne gerne kunne lade deres telefoner op?
Hvor vil det være rart at kunne tilslutte støvsugeren?
Eleverne viser og begrunder deres valgte placeringer af stikkontakter for hinanden (Matrixgrupper).
Læreren introducerer tema og opgaven for eleverne.
I dag skal I arbejde med at placere lampesteder og afbrydere til at tænde lamper.
Læreren præsenterer eleverne for to forskellige typer af lystænding:
1-polet afbryder hvor man kan tænde en eller flere lampesteder fra én afbryder.
Korrespondance-afbryder hvor man kan tænde og slukke én eller flere lamper fra to afbrydere, der fx er placeret i hver sin ende af et rum.
5. + 6. lektion: Lystænding
Afbrydere
Symboler for to typer af lystændingsafbrydere
Forklaring af skemaet
Et strømdiagram angiver, hvordan man skal forbinde ledninger.
Under ’Symbol strømdiagram’ er der angivet 2 eller 3 små runde cirkler. De indikerer de forskellige steder (terminaler), hvor man kan tilslutte en ledning i afbryderen.
2 tilslutningssteder = 2 terminaler
3 tilslutningssteder = 3 terminaler
En installationstegning bruges til at angive placeringer af komponenter i boligens installation, som fx på jeres tegning over boligen.
Læreren præsenterer også eleverne for, hvad et lampested er og symbolet for dette:
symbolet for lampested
Inspirationsboks
Lampested
Sted hvor en lampe kan forbindes direkte til det elektriske ledningsnet, typisk i loftet eller i væggen.
Inspirationsboks
De to forskellige typer af lystænding er disse:
1-polet afbryder, hvor man kan tænde en eller flere lampesteder fra én afbryder.
Korrespondance-afbryder, hvor man kan tænde og slukke en eller flere lamper fra to afbrydere, der fx er placeret i hver sin ende af et rum. Korrespondance-afbrydere bruges oftest i gennemgangsrum hvor der er mere end en dør. Fx i en gang, hvor det er rart at man kan tænde og slukke lyset i hver sin ende ad gangen.
Opgave – Placér lampesteder og afbrydere
Se på jeres tegning og beslut, hvor der skal hænge lamper, og derfor være et lampested. Et lampested er altså der, hvor en lampe sluttes til.
Markér lampestederne på jeres tegning ved det korrekte symbol:
Drøft for hvert lampested, hvor det vil være praktisk, at man kan tænde lampen (hvor afbryderen skal placeres).
Tag stilling til, om lampen skal kunne tændes og slukkes ét sted fra (1-polet afbryder). Eller om det er praktisk at lampen kan tændes og slukkes to steder fra (korrespondanceafbryder).
Markér afbryderne (1-polet afbryder og/eller korrespondanceafbryder) på jeres tegning med de korrekte symboler (symboler for installationstegning)
Eleverne viser og begrunder deres valgte placeringer af afbryderne for hinanden (Matrixgrupper).
symbolet for lampested
Symboler for to typer af lystændingsafbrydere
Eksempel på anvendelse af symboler på installationstegning
På tegningen er gangen i boligen tegnet op. Der er ét lampested i loftet. Ved de to døre er der en stikkontakt. Og der er en korrespondancebryder ved hver dør.
Inspiration
Det er nemmest at tænde og slukke lyset, når afbryderen sidder ved den side af døren, hvor dørhåndtaget sidder.
Eleverne skal i en praktisk øvelse prøve at lave en 1-polet tænding og en korrespondancetænding.
Læreren introducerer eleverne til tema og opgave:
I har placeret lampesteder og besluttet, hvor I vil anvende 1-polet tænding og korrespondancetænding. I skal nu lave en praktisk øvelse.
7.+ 8. lektion: Elektrisk tilslutning af lystændinger – praktisk øvelse
Øvelse
I skal i gruppen lave en opstilling af en
1-polet tænding
Korrespondancetænding
Nedenfor er der to diagrammer som illustrerer opstillingen af hhv. 1-polet tænding og korrespondancetænding. I de to diagrammer kan I se, at det er symbolerne fra strømdiagram, der er anvendt.
Opgave 1: 1-polet tænding
Her er et diagram af en 1-polet tænding, hvor lampen ikke er tændt. Som strømforsyning anvendes her et batteri. I virkeligheden er forsyningen 230 V fra elnettet. Det er for farligt at bruge i undervisningen.
Figur: Diagram af 1-polet tænding
Forbind afbryder, lampe og strømforsyning (batteri). Afprøv om I kan tænde og slukke lampen.
Tilslut nu en lampe mere, som skal tændes og slukkes med den samme afbryder som den første lampe. Dette bruger man fx i et rum hvor flere lamper tændes og slukkes fra én afbryder. Fx hvis der er flere spots i et badeværelse.
For at dette kan lade sig gøre skal lamperne parallelforbindes. Det betyder, at de skal forbindes parallelt med hinanden.
Figur: Diagram af 1-polet tænding i parallelforbindelse
Hvis man fx får lamperne forbundet i serie (så pærerne er forbundet efter hinanden) vil de to pærer skulle dele spændingen mellem sig. Hvis det fx er to ens 230 V pærer vil de hver især kun få 115 V, hvorfor pærerne enten ikke vil lyse eller kun lyse med halv styrke (afhængig af hvilken type pære der er tale om).
I husinstallationer forbinder man altid lampesteder parallelt.
Diagram af 1-polet tænding
Diagram af 1-polet tænding i parallelforbindelse
Opgave 2: Korrespondancetænding
Her er et diagram af en korrespondancetænding, hvor lampen ikke er tændt. Som strømforsyning anvendes her et batteri. I virkeligheden er forsyningen 230 V fra elnettet. Det er for farligt at bruge i undervisningen.
Figur: Diagram af korrespondancetænding
Forbind afbryderne, lampe og strømforsyning (batteri).
Afprøv om lampen skifter mellem at være tændt og slukket hver gang I trykker på en af afbryderne. Uanset hvilken afbryder I trykker på, skal lampen skifte mellem tændt og slukket hver gang.
Tilslut nu en lampe mere, så I har to lamper, der tændes og slukkes af korrespondanceafbryderne. Dette bruger man fx i et rum, hvor flere lamper tændes og slukkes fra to forskellige steder (to afbrydere). Fx når der er flere lamper i en lang gang.
Også her skal lamperne parallelforbindes.
Diagram af korrespondancetænding
Lærerens forberedelse
Opgaverne løses i grupper af 2-3 personer.
Læreren sørger for materialer til hver gruppe:
1 vippekontakt 1-polet
2 vippekontakt 2-polet (korrespondance)
3 LED pærer 3-12 V
3 fatninger til LED pære
1 battericontainer til 3xLR6 AA batterier
3 Alkaline LR06 AA batterier
Kabelbundt med næb, 10 stk.
Eleverne har nu arbejdet med opgaverne om elektriske installationer i private hjem. De har arbejdet med diagrammer og tegninger. Men hvordan ser dette ud i virkeligheden?
Det virkelighedsnære bringes ind i undervisningen med film. Fokus er, hvordan de faglige elementer, som klassen har arbejdet med i opgaverne tidligere, kommer til syne i videoen/filmen/virkeligheden.
Eleverne finder selv en film eller klassen ser en film i fællesskab:
Eleverne finder i grupper (gerne de grupper der har arbejdet sammen om at tegne boligen og placere stikkontakter mv.) en film/video, der viser noget om, hvordan nogle af de opgaver, som de har arbejdet med i forhold til eltegninger (elektriske installationer i boligen), kan tage sig ud i virkeligheden. Eleverne viser filmene for hinanden. Enten for hele klassen eller for en-to andre grupper.
Klassen ser denne film i fællesskab: Rasmus Brohave_ Om elektrikerens arbejde: https://www.youtube.com/watch?v=PdWpkky9wys
Filmen varer 12 minutter.
Hvis denne vælges, så kan lærer og elever drøfte filmen med afsæt i de spørgsmål, der er formuleret for gruppearbejdet.
9. lektion: Arbejdet med elektriske installationer i virkeligheden - Film/video
Opgave - Gruppearbejde
I har arbejdet med elektriske installationer i private hjem. I har arbejdet med diagrammer og tegninger. Men hvordan ser dette ud i virkeligheden?
I skal nu selv finde en film/video/youtube-klip eller lignende, der viser noget om, hvordan nogle af de opgaver, som I har arbejdet med i forhold til eltegninger (elektriske installationer i boligen), kan tage sig ud i virkeligheden. I skal forklare videoen for andre.
Gå i gang med at finde en video der viser noget om arbejdet med elinstallationer i boliger.
Vælg en video ud.
Gør jer klar til at forklare, hvad det, I ser på videoen, har at gøre med jeres tegning og de elektriske installationer her.
Beslut om I kan vise hele videoen for andre eller kun et uddrag.
Gør jer klar til at vise videoen (eller et uddrag) for andre, og til at forklare, hvad det, I ser på videoen, har at gøre med jeres tegning og de elektriske installationer her.
I har 10 minutter til at vise og forklare videoen for en anden gruppe/klassen.
Læreren introducerer dagens tema og opgave.
Ohms lov er en grundlæggende lov om elektricitet. Den hjælper med at forstå, hvordan elektrisk strøm fungerer i forskellige kredsløb. Vi skal anvende Ohms lov i beregninger i forhold til jeres bolig.
Læreren genopfrisker Ohms lov for eleverne.
10. + 11. lektion Ohms lov og beregning af strøm i kabler i boligen
OBS!
Det er en forudsætning at eleverne kender til Ohms lov. Eller læreren kan lade nærværende undervisningsforløb spille ind i undervisning i Ohms lov
Anvendelse af Ohms lov til beregning af strøm i kabler i boligen
Kan vi bruge brødristeren uden at sikringen slår fra?
Læreren fortæller eleverne:
Vi skal nu anvende Ohms lov til beregning af den strøm, der vil løbe i et kabel til at forsyne en brødrister.
Spændingen (U) er fast, og i vores tilfælde er den målt til 230 V i gruppetavlen.
I et kabel til en almindelig 230 V installation er der to strømførende ledere, som er lavet af kobber. Strømmen passerer begge ledere fra gruppetavlen, hen til apparatet (her brødrister) og tilbage til gruppetavlen.
Brødristeren er tilsluttet en stikkontakt. Fra stikkontakten løber der et 20 meter langt kabel hen til gruppetavlen. Kablets dimension er 1,5 mm² (Se billedet med tværsnitsareal). Og kablets modstand (R) er opgivet til: 12,1 Ω/km = 0,0121 Ω/m.
Vi ved at brødristerens modstand (R) = 75 Ω.
Den samlede modstand i kredsløbet vil være:
Modstand i leder1 mellem gruppetavlen og brødristeren + Modstand i brødristeren + Modstand i leder2 mellem gruppetavlen og brødristeren.
Rkredsløb = Rleder + Rbrødrister + Rleder
Figur: Illustration til beregning af strøm i et kabel til at forsyne en brødrister
Nu kan vi beregne modstanden i lederne:
Rleder1: 20 m x 0,0121 Ω/m = 0,242 Ω
Rleder2: 20 m x 0,0121 Ω/m = 0,242 Ω
Samlet modstand (R) kredsløb beregner vi ved formelen:
Rkredsløb = Rleder + Rbrødrister + Rleder
0,242 Ω + 75 Ω + 0,242 Ω = 75,484 Ω
Vi kender nu både spænding (U) og modstand i kredsløbet (R).
Vi kan nu beregne strømmen (I) i kredsløbet ved brug af Ohms lov.
Vi isolerer strømmen (I):
I = U / R
230 V / 75,484 Ω = 3,047 A
Vi ved nu, hvor stor en strøm der løber i dette kredsløb, når brødristeren er tændt.
Typisk har man 10A sikringer i gruppetavlen foran de kabler, der forsyner almindelige stikkontakter med strøm. Vi kan altså se, at brødristeren kan være tændt uden at sikringen springer/slår fra.
Strøm ved kortslutning – sikringen slår fra
Vi vil nu beregne den strøm, der kommer til at løbe i lederne ved en kortslutning i stikkontakten, hvor brødristeren er tilsluttet. Ud fra det forstår vi, hvad der sker, når sikringer slår fra.
Vi beregner nu den samlede modstand i det kortsluttede kredsløb. Her er brødristeren ikke længere med, da strømmen ikke løber ind i den.
Samlet modstand (R) kredsløb beregner vi ved formelen:
Rkredsløb = Rleder + Rleder
Modstanden i lederne:
Rleder1: 20 m x 0,0121 Ω/m = 0, 242Ω
Rleder2: 20 m x 0,0121 Ω/m = 0, 242Ω
Samlet modstand (R) kredsløb beregner vi ved formelen:
Rkredsløb = Rleder + Rleder
0, 242Ω + 0, 242Ω = 0,484Ω
Vi kender nu både spænding (U) og modstand i det kortsluttede kredsløb (R).
Vi kan nu beregne strømmen (I) i det kortsluttede kredsløb ved brug af Ohms lov.
Vi isolerer strømmen (I):
I=URI=UR
230V0,484Ω=475,2A 230V0,484Ω=475,2A
Dette er en meget stor strøm. Sikringen er på 10A. Den store strøm får sikringen til at koble fra øjeblikkeligt.
Eleverne laver selv beregninger. De kan arbejde i grupper a 2-3 personer. Gerne nye grupper.
Der er sket en kortslutning i den stikkontakt, som brødristeren er tilsluttet. De to ledere i stikkontakten rører ved hinanden. Derfor løber strømmen ikke videre til brødristeren.
Infoboks
Kortslutning
Utilsigtet forbindelse mellem to elektriske ledere, hvorved der opstår et kredsløb med lav modstand, der har overopvarmning til følge.
Opgaver - Gruppearbejde
Hvor mange brødristere
Sikringen er 10A
Hvor mange brødristere kan sluttes til den samme sikring uden, at denne slår fra?
Ovn
I har fået en ny ovn. I vil gerne vide om den nuværende sikring er stor nok.
Sikringen i gruppetavlen til ovninstallationen er 16A.
Modstanden (R) i ovnen er opgivet til 18,24
ΩΩ
Ovnen skal forsynes med 230V
Kablet der forsyner ovnen er 2,5 mm2. Og kablets modstand (R) er opgivet til: 7,41 Ω/km = 0,00741 Ω/m.
Kablets længde fra gruppetavlen hen til ovnen er 15 meter.
Spændingen (U) i gruppetavlen er 230V.
Beregn strømmen (I) i kredsløbet ved brug af Ohms lov.
Er en 16A sikring stor nok til den nye ovn?
Beregn strømmen (I) hvis der sker en kortslutning i kredsløbet lige før ovnen.
Opvaskemaskine
I har fået en ny opvaskemaskine. Den har et varmelegeme til at varme vandet op. I vil gerne vide om den nuværende sikring er stor nok.
Sikringen i gruppetavlen til opvaskemaskinen er 10A.
Modstanden (R) i opvaskemaskinens varmelegeme er opgivet til 26,5
ΩΩ
Opvaskemaskinen skal forsynes med 230V
Kablet der forsyner opvaskemaskinen er 1,5 mm2. Og kablets modstand (R) er opgivet til: 12,1 Ω/km = 0,0121Ω/m.
Kablets længde fra gruppetavlen hen til opvaskemaskinen er 9 meter.
Spændingen (U) i gruppetavlen er 230V.
Beregn ved brug af Ohms lov strømmen (I) i kredsløbet, når opvaskemaskinen opvarmer vand med sit varmelegeme.
Er en 10A sikring stor nok til den nye opvaskemaskine?
Beregn strømmen (I) hvis der sker en kortslutning i kredsløbet lige før opvaskemaskinen.
Eleverne skal arbejde med betydning af faglighed og kommunikation i erhverv. Dette gælder ikke kun elektrikerfaget, men for alle erhverv, hvor man skal kommunikere professionelt, hensigtsmæssigt og i et sprog tilpasset fx kunde, klient, samarbejdspartner, kollega, chef. Dette gælder også i skolen og i andre uddannelser, at der er forskel på den faglige kommunikation i klassen, i oplæg, til eksamen, og i den måde man taler med sine klassekammerater på i frikvarteret.
Læreren introducerer dagens tema for eleverne: Betydning af faglighed og kommunikation.
Læreren fortæller:
Elektrikeren kan både arbejde i private hjem, i nybyggeri og industri. Elektrikeren skal være god til at kommunikere. Dette gælder for alle jobs, at man skal kunne kommunikere professionelt, hensigtsmæssigt og i et sprog, der er tilpasset, den man taler med. Er det fx en kollega, en kunde eller ens chef, man taler med? Hvad ville man sige til en kollega, som man ikke ville sige til en kunde, eller til sin chef? (Elever og lærer kan give nogle eksempler).
Elektrikeren skal fx aftale og koordinere med andre håndværkere om, hvornår det er muligt og hensigtsmæssigt for elektrikeren at lave elinstallationerne. Ofte kan elektrikeren ikke lave alt sit arbejde på én gang, men er nødt til at komme ad flere gange. Fx kan elektrikeren ikke trække kabler i en skillevæg, som tømreren ikke har bygget endnu. Ligeledes skal elektrikeren sørge for, at tømreren ikke lukker skillevæggen helt til, inden elektrikeren har trukket kabler.
Elektrikere, der arbejder i private hjem, kan have en vejledende rolle overfor kunden, fx i forhold til hvor stikkontakter placeres hensigtsmæssigt. Elektrikeren skal derfor være god til at kommunikere om sin faglige viden i arbejdet med at afdække kundens ønsker og behov. Elektrikeren har netop en faglig viden som kunden/bygherren ikke har. Det er derfor vigtigt, at elektrikeren kan gå i dialog med mange forskellige mennesker i deres private hjem og om deres hjem.
12. + 13. lektion: Faglig kommunikation
Til læreren:
Eleverne får gennem øvelsen med rollespil indsigt i betydningen af kommunikation i forskellige situationer og i at det er vigtigt at være opmærksom på sin kommunikationsform – at den er hensigtsmæssig i den konkrete kontekst. I øvelsen arbejder eleverne endvidere med deres fysikfaglige viden og med hvordan de kan formidle den i et forståeligt sprog tilpasset den, man kommunikerer med. Eleverne træner at formidle den fysikfaglige viden som de også skal kunne til eksamen, og øvelsen skærper deres bevidsthed om, hvad der er fagbegreber og ikke, og hvordan fagbegreber kan forklares på en anden måde. Dette kan styrke elevernes dybe forståelse af fagbegreberne.
Læreren introducerer opgaven for eleverne.
Opgave
I skal I grupper udvikle et lille rollespil, som I lidt senere skal vise for os andre.
I grupperne skal I afprøve to eller flere rollespil, hvor elektrikeren skal hjælpe forskellige kunder med at afdække deres behov og vejlede dem om placering af stikkontakter. Elektrikeren er med i alle rollespil (I kan skiftes til at spille elektrikeren), og møder forskellige kunder på en arbejdsdag.
Her er rollerne og deres karaktertræk:
Elektrikeren, er en fagperson, har viden om elinstallationer, er repræsentant for sin virksomhed og har en konstruktiv kommunikationsform. Er høflig, imødekommende og omhyggelig med sin forklaring.
Pensionisten, bor alene, får ikke så tit besøg, så er glad for at se elektrikeren, men vil ellers ikke være til besvær.
Mand/kvinde på 40 år, der har gennemtænkt alt og ikke er interesseret i gode råd. De har selv stået for meget renovering, og mener selv, at de kunne have lavet installationerne, hvis det da ikke var ulovligt.
Den ubeslutsomme kunde, hvis søn mener, der er brug for to stikkontakter mere i køkkenet.
Kunden, der er i tvivl og som ønsker sig elektrikerens gode råd.
Teenager, der har brug for stikkontakt til PlayStation og oplader til telefon, og helst vil have det så tæt på sengen som muligt, så telefonen kan ligge under hovedpuden og lade om natten.
I gruppen vælger I 2-3 rollespil ud, I udvikler dem til scener og gennemspiller dem. Hver scene varer max 3 minutter.
Når I i gruppen har afprøvet 2-3 rollespil, så vælger I den scene ud, som I synes bedst viser elektrikerens faglighed. Scenen må max vare tre minutter. Gør jer klar til at vise scenen for klassen.
Scener
Grupperne viser på skift scenerne for klassen.
Når en gruppe har vist en scene, så klapper de øvrige.
Fælles opsamling efter eleverne har vist scener om faglig kommunikation
Læreren drøfter med eleverne, hvilke elementer af faglig kommunikation, der trådte frem i de viste scener. Læreren kan notere på tavlen, eventuelt organiseret med inspiration fra de to nedenstående inspirationsbokse
Læreren drøfter med eleverne, hvordan faglig kommunikation ligner og adskiller sig fra anden kommunikation i hverdagen, fx deres kommunikation i skolen.
Inspirationsboks
Kommunikationsformer
Verbal kommunikation (det talte sprog)
Nonverbal kommunikation (kropssprog, mimik og toneleje)
Skriftlig kommunikation (skriftlige medier)
Visuel kommunikation (fotos, infografik, illustrationer og videoer)
Inspirationsboks
Faglig kommunikation
Når fagfolk som fx elektrikeren kommunikerer med kunder er det vigtigt, at kommunikationen er klar, præcis og effektiv for at sikre, at begge parter forstår hinanden korrekt og undgår misforståelser.
1. Aktiv lytning
Forstå behovet: Lytter til kundens ønsker for at forstå, hvad denne præcist ønsker at få lavet.
Spørg for at afklare: Hvis noget er uklart, så stiller fagpersonen opklarende spørgsmål for at sikre, at have forstået kundens behov korrekt.
2. Klarhed i sprog
Bidrag med viden: Fagpersonen har en faglig viden, som mange kunder ikke har. Fagpersonen skal bidrage med den faglige viden, som er relevant for den pågældende opgave. Så kunde og fagperson i fællesskab kan komme frem til en god løsning.
Undgå fagsprog: Fagpersonen har et fagsprog. I kommunikation med kunden kan fagpersonen søge at undgå kompliceret teknisk fagsprog og forsøge at forklare på en enkel og forståelig måde.
3. Sikkerhed og lovgivning
Overholdelse af regler og standarder: Fagpersonen er tydelig om reglerne for sikkerhed.
Disse elementer bidrager til, at kommunikationen mellem fagperson og kunde bliver effektiv, respektfuld og forståelig, hvilket er afgørende for et godt resultat og en tilfreds kunde.
Læreren introducerer til arbejdet med faglig opsummering af forløbet.
Der kan arbejdes med opsummeringen på forskellige måder:
Lærerstyret brainstorm på tavlen
eller
Eleverne inddeles i nye grupper a 3-4 personer, der arbejder med de tre nedenstående spørgsmål og laver en planche. Gallery walk, hvor eleverne besøger hinandens plancher. Læreren knytter faglig viden til/uddyber planchens temaer.
14. + 15. lektion: Faglig opsummering af forløbet
Opgave - spørgsmål - gruppearbejde
Hvilken viden om elektriske installationer i hjemmet har I nu. Notér minimum 8 ting: Giv en overskrift, skriv stikord, illustrér gerne med en tegning.
Hvorfor er det vigtigt at vide noget om elektriske installationer i hjemmet selvom man ikke er elektriker? Giv en overskrift, skriv stikord, illustrér gerne med en tegning.
Hvorfor er det vigtigt, at en fagperson er dygtig til faglig kommunikation? Notér tre vigtige begrundelser.
Hvilke elementer i faglig kommunikation synes I også er vigtig i anden kommunikation. Notér tre vigtige elementer.
Gode råd til at lave en planche
Velorganiseret - Tydelig struktur. Læseren skal ikke bruge tid på at finde næste logiske afsnit, men bruge tiden på at opsuge information og blive inspireret. Brug gode overskrifter/figur/ billeder. Vi læser oppefra og ned og fra venstre mod højre. Går det den anden vej, bliver øjet og hjernen forvirret, og man opgiver at læse færdigt.
Kort og præcist - skriv kortfattet og præcist. Tilføj kun den nødvendige information. Skriftstørrelse skal være letlæselig. Stavning og grammatik skal være i orden.
Billeder - Kan nogle pointer/centrale budskaber præsenteres med figur/billeder, så gør det. Eventuelt suppleret med en kort tekst.
Luft - Skab luft mellem de enkelte elementer på planchen.
Læreren runder af med at fortælle
Igennem dette forløb har I fået viden om elektriske installationer i hjemmet og betydningen for hverdagslivet i boligen. I ved nu også noget om sikkerhed ved elinstallationer. I har også viden om, hvordan man med modeller beskriver elektriske kredsløb, og I har arbejdet med eksempler på teoretiske beregninger i dette fagområde. Det er viden som elektrikeren bruger i sit arbejde.
Vi har kigget ind i elektrikerens arbejde. Elektrikeren skal have faglig viden og være praktisk dygtig. Vi har desuden fået indsigt i at elektrikerens arbejde også rummer andre vigtige elementer som handler om at være dygtig til faglig kommunikation fordi elektrikeren har mange samarbejdspartnere og har en vejledende rolle overfor kunder.
Elektrikeren er ét eksempel på en fagperson der skal have en solid faglig viden, være praktisk dygtig. Og være god til faglig kommunikation. Det gør sig også gældende for rigtig mange andre fag.