§ 46. Электр энергиясына төлем жасауда қалай үнемдеуге болады

Жаратылыстану, 6 сынып. Оқулық: Қаратабанов Р.Ә. және т.б. (Алматыкітап баспасы, 2023). 5 тарау: Энергия және қозғалыс. 81–83-беттер.

Нені үйренесің

• Шамның қуаттылығын оның колбасынан немесе цоколінен табуды.
• Сабақ кезінде (45 минутта) жанатын жарықтың энергиясы мен бағасын есептеуді.
• Қыздыру шамын, энергияүнемдегіш және жарықдиодты шамды салыстыруды.
• Үйде және мектепте электр энергиясын үнемдеудің қарапайым жолдарын ұсынуды.

Ой қозғау

Бұл — сарамандық жұмыс алдындағы «Есіңе түсір!» сұрақтары.

• Электр энергиясы немен өлшенеді? Киловатт-сағатпен (кВт·сағ).
• Тұтынылған электр энергиясы қалай есептеледі? $E = \dfrac{P \cdot t}{1000}$: қуаттылықты (Вт) уақытқа (сағ) көбейтіп, 1000-ға бөл.
• Тұтынылған электр энергиясы үшін төленетін баға қалай есептеледі? Баға = тариф × энергия (кВт·сағ).
• 45 минут неше сағат? $45 : 60 = 0{,}75$ сағ.

Тақырыпты талдаймыз

Үш шам — үш мінез

42-суретте шамамен бірдей жарық беретін үш шам берілген:

• қыздыру шамы — ішінде жіңішке қылы бар мөлдір «алмұрт»;
• энергияүнемдегіш шам — бұралған ақ түтік-спираль;
• жарықдиодты шам — күңгірт колбаның ішінде кішкентай жарықдиодтар бар.

Қыздыру шамы қыл қызғанда ақ қызыл болып, жарқырайтындықтан жарық береді. Энергияның көп бөлігі жарыққа емес, жылуға кетеді: қолыңды осындай шамның жанына апарып көр. Жарықдиодқа сондай жарық беру үшін энергия әлдеқайда аз қажет.

📕 Оқулықта 42-суреттің жазулары шатасып кеткен: «ә)» деп жарықдиодты шам көрсетілген, ал суретте оның орнында спираль тәрізді энергияүнемдегіш шам, «б)» деп энергияүнемдегіш шам көрсетілген, ал суретте жарықдиодты шам тұр. Мәтіндегі шамдардың реті де суреттің жазуларымен сәйкес келмейді. Сондықтан шамды жазуына емес, түріне қарап ажырат: спираль түтік — энергияүнемдегіш, күңгірт колба мен диодтар — жарықдиодты.

🌟 Қыздыру шамы энергияның небәрі 5–10 %-ын жарыққа айналдырады, қалғанының бәрі жылуға кетеді. Негізі, бұл жарық беретін кішкентай қыздырғыш.

💡 Жарықдиодты шам қыздыру шамынан ондаған есе ұзақ қызмет етеді: әдетте шамамен 25 000 сағат, ал қыздыру шамы — 1000 сағат. Дүкенде қымбатырақ, бірақ өзін ақтайды.

Шамның қуаттылығын қайдан іздеу керек

Қуаттылық шамның әйнегінде немесе металл цоколінде жазылады: сан және оның жанында «Вт» немесе латын W әрпі. Мысалы, «12W» — 12 ватт. Ол өндіруші елге байланысты Вт немесе W өлшем бірлігімен көрсетіледі.

⚠️ Қауіпсіздік техникасы ережелерін қатаң сақта! Шамды тек сөндірілген және суыған күйінде ұста. Қыздыру шамы қолыңды күйдіретіндей қызады. Шамды шырақтан өзің бұрап алма: мұны ересек адам жарықты сөндіріп тұрып жасайды.

Электр энергиясын қалай үнемдеуге болады

Қарапайым әрекеттер электр энергиясын үнемдеуге және ғаламшарымызды сақтауға жәрдемдеседі!

• Тоңазытқышты тамақ пісіретін пеш, радиатор мен басқа да жылу көздерінің қасына қоймау керек: ол салқынды сақтау үшін көбірек жұмыс істеуге мәжбүр болады.
• Үштармақ пен ұзартқыштарды қолдану желінің қарсылығын арттырып, энергияның шығынын көбейтеді. Қуатты құралдарды тікелей розеткаға қосқан дұрыс.
• Ыдыс-аяқты ыдысжуғыш машинаға салмас бұрын тамақ қалдығынан тазартып алу керек. Егер машинеде жартылай жүктеу режимі болса, азғана ыдысты жуғанда соны қолданған жөн.
• Бөлмеден шыққанда жарықты сөндір. Күндіз күн сәулесін пайдалан.
• Зарядтағышты және теледидарды тек пультің түймесімен емес, розеткадан да ажырат.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Баламен бірге үйді аралап, шамдарды санап шығыңыз: қайсысы тұр және қуаттылығы қандай. Бұл — сарамандық жұмысқа дайын деректер және қайдан үнемдеуге болатынын талқылауға жақсы себеп.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• Шамның қуаттылығы қайда жазылған? Колбада немесе цокольде, Вт немесе W түрінде.
• Жарықдиодты шамдар неге үнемдірек? Олар энергияның дерлік бәрін жарыққа айналдырады және аз қызады, сондықтан аз ватт қажет етеді.
• Сабақ кезіндегі жарықтың бағасын қалай есептейміз? $t = 0{,}75$ сағ кезінде $E = \frac{P \cdot t}{1000}$ энергиясын тауып, тарифке көбейтеміз.
• Электр энергиясын үнемдеудің үш жолын ата. Жарықдиодты шам қою, бос бөлмеде жарықты сөндіру, тоңазытқышты радиатордың жанына қоймау.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 9 сарамандық жұмыс

🧪 Сарамандық жұмыс. Қажет: алуан түрлі үш шам (қыздыру шамы, энергияүнемдегіш шам, жарықдиодты шам), дәптер, калькулятор. Тапсырманы былай рәсімде: сол жағына «Берілгені», оң жағына «Шешуі», төменіне «Жауабы».

№ 1

Өз аймағындағы электр энергиясының тарифін анықта. Үш шамның қуаттылығын тауып, уақытпен (45 минут) бірге «Берілгені» бөліміне жаз.

Қалай ойлаймыз. Тариф электр энергиясына төлем түбіртегінде немесе энергетикалық компанияның сайтында бар. Қуаттылық — шамның өзінде. Уақытты бірден сағатқа айналдырамыз.

Шешуі. Жазбаның үлгісі (сенің сандарың басқа болуы мүмкін):

Берілгені:

• тариф — 1 кВт·сағ үшін 23,12 теңге (Алматы, 2016 ж.; өзіңдікін ал);
• $P_1 = 100$ Вт (қыздыру шамы);
• $P_2 = 20$ Вт (энергияүнемдегіш);
• $P_3 = 12$ Вт (жарықдиодты);
• $t = 45$ мин $= 0{,}75$ сағ.

Жауабы: «Берілгені» жазылды: тариф, үш қуаттылық, $t = 0{,}75$ сағ.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Электр энергиясының түбіртегінен «тариф» жолын тауып, балаға көрсетіңіз. Егер тариф көп деңгейлі болса (белгілі шығыннан бастап арзанырақ), бірінші деңгейді алыңыз.

№ 2

Әр шамның 45 минутта қанша энергия тұтынатынын есепте. Есептеулерді «Шешуі» бөліміне жаз.

Қалай ойлаймыз. Барлық шамға формула бір: $E = \frac{P \cdot t}{1000}$.

Шешуі.

1. $E_1 = \frac{100 \cdot 0{,}75}{1000} = \frac{75}{1000} = 0{,}075$ кВт·сағ.
2. $E_2 = \frac{20 \cdot 0{,}75}{1000} = \frac{15}{1000} = 0{,}015$ кВт·сағ.
3. $E_3 = \frac{12 \cdot 0{,}75}{1000} = \frac{9}{1000} = 0{,}009$ кВт·сағ.

Жауабы: 0,075 кВт·сағ; 0,015 кВт·сағ; 0,009 кВт·сағ.

№ 3

Әр шам үшін энергияның бағасын есептеп, «Жауабы» бөліміне жаз.

Қалай ойлаймыз. Баға = тариф × энергия.

Шешуі.

Жауабы: қыздыру шамы ≈ 1,73 теңге; энергияүнемдегіш ≈ 0,35 теңге; жарықдиодты ≈ 0,21 теңге (тариф 23,12 теңге бойынша).

💡 Тиын-тебен ғой дейсің бе? Бір жылға есепте. Шам күніне 5 сағат жанса, қыздыру шамы үшін бұл $100 \cdot 5 \cdot 365 : 1000 = 182{,}5$ кВт·сағ, ал жарықдиодты шам үшін бар болғаны $21{,}9$ кВт·сағ. Ал пәтерде шам біреу емес қой!

№ 4

Қорытынды жаса: қай жарықтандыру көзі ең үнемді және неліктен?

Жауап үлгісі.

• Ең үнемдісі — жарықдиодты шамдар: жарықтығы бірдей болғанда оларға ең аз қуаттылық қажет.
• Энергияүнемдегіш шамдар да үнемдейді, бірақ жарықдиодтыдан кейін тұрады.
• Қыздыру шамы ең көп жұмсайды: оның энергиясының дерлік бәрі жылуға кетеді.
• Жарықдиодты шамдар ұзағырақ қызмет етеді, сондықтан оларды сирегірек сатып алады.

Жауабы: жарықдиодты шамдар, өйткені олар бірдей жарықтықта бірнеше есе аз энергия тұтынады.

№ 5

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: «Сыныпта жұмыс істеп тұрған жарық аспаптары жұмсаған электр энергиясының бағасын есепте».) Мұғалімнен бір шамның қуаттылығын біл. Бір шамның 45 минуттағы энергиясы мен бағасын тауып, содан кейін кабинеттегі барлық шамдікін есепте. Қорытынды жасап, сыныпта жарықты қалай үнемдеуге болатынын ұсын.

Қалай ойлаймыз. Алдымен бір шамды есептейміз, содан кейін шамдар санына көбейтеміз.

Шешуі. Мысалы: сыныпта қуаттылығы 40 Вт-тан 12 шам бар (сенде деректер өзгеше болады), тариф 23,12 теңге.

1. Бір шамның энергиясы: $\frac{40 \cdot 0{,}75}{1000} = 0{,}03$ кВт·сағ.
2. Бір шамның бағасы: $0{,}03 \cdot 23{,}12 \approx 0{,}69$ теңге.
3. Барлық 12 шам: $0{,}03 \cdot 12 = 0{,}36$ кВт·сағ; $0{,}36 \cdot 23{,}12 \approx 8{,}32$ теңге бір сабаққа.
4. Күніне 6 сабаққа: $8{,}32 \cdot 6 \approx 50$ теңге.

Қорытынды және үнемдеу жолдары:

• Сыныптың бір сабақтағы жарығы көп тұрмайды, бірақ бір жылда бүкіл мектепте мыңдаған теңге жиналады.
• Күн ашық күні терезе жанындағы шамдардың қатарын сөндіру.
• Үзілісте сынып бос болса, жарықты сөндіру.
• Ескі шамдарды жарықдиодтыға ауыстыру.
• «Жарық бойынша» кезекші тағайындау.

Жауабы: үлгіде — бір сабаққа 0,36 кВт·сағ және шамамен 8,32 теңге; күндізгі жарық, үзілістегі сөндіргіш және жарықдиодты шамдар үнемдеуге көмектеседі.

№ 6

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: жоба) «Мектепте энергия үнемдеу» жобасын жаса. Оны плакат, постер немесе ақпараттық графика түрінде әзірле. Мектепте электр энергиясын тиімді пайдалануға өз ұсыныстарыңды жаса.

Қалай ойлаймыз. Жақсы плакатта ірі тақырып, суреттері бар 5–7 қысқа кеңес және таңғалдыратын бір сан болады.

Жоспар.

1. Тақырып және ұран: «Сөндір — сақта!»
2. Көңіл аударатын сан: жарықдиодты шам қыздыру шамынан 8 есе аз жұмсайды.
3. Белгішелері бар кеңестер (шам, терезе, розетка, компьютер).
4. № 5-тегі өз сыныбыңның есебі.
5. Үндеу: «Соңынан шықсаң — жарықты сөндір».

Үлгі. Біздің мектепте күн сайын жүздеген шам жанады. Үзілісте бос сыныптардағы жарықты сөндірсек, мектеп біраз киловатт-сағат үнемдейді. Күн ашық болса, терезе жанындағы шамдардың қатарын қоспауға болады. Компьютерлер мен проекторларды сабақтан кейін күту режимінде қалдырмай, толық сөндіру керек. Ескі шамдарды жарықдиодтыға ауыстырған жөн: олар аз энергия жұмсайды және ұзағырақ қызмет етеді. Үнемделген электр энергиясы — мектептің ақшасы да, таза ауа да: электр станциялары аз көмір жағады.

Жауабы: тақырыбы, саны, 5–7 кеңесі және өз сыныбыңның есебі бар плакат.

№ 7

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: өзін-өзі бағалау «Өсу ағашы») Ағашта адамдар бейнеленген: төбесінде, бұтақтарында және жерде. Сабақтан кейін өзіңе ұқсайтын адамды таңда. Төбеге жету үшін үйде нені қайталау керек?

Қалай ойлаймыз. Төбедегі — бәрін түсіндім, өзім есептей аламын. Жоғары өрмелеп бара жатқан адам — сұрақтарым қалды. Жерде тұрған — тақырыпты әлі меңгермедім.

Жауап үлгісі. Мен төбеге жақын бұтақтамын: бағаны есептеймін, бірақ минутты сағатқа айналдырғанда шатасамын. Үйде уақыты минутпен берілген $E = \frac{P \cdot t}{1000}$ формуласына 3–4 есеп шығарамын.

Жауабы: әрқайсысында өзінікі.

Жадынама

• Шамның қуаттылығы колбада немесе цокольде жазылған.
• Сабақтағы энергия: қуаттылық × 0,75 : 1000.
• Баға: энергия × тариф.
• Жарықдиодты шам қыздыру шамынан шамамен 8 есе үнемді.
• Жарықты сөндір, тоңазытқышты жылудан алыс қой, үштармақты шамадан тыс қолданба.

Шағын тест