Optyk_mechanik_731[04].O1.06

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

Wymagania wstępne

Cele kształcenia

Materiał nauczania

4.1.

Elektryczne własności materii

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2.

Obwody prądu stałego

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3.

Ogniwa i akumulatory

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4.

Maszyny elektryczne

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5.

Elektryczne źródła ciepła

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6.

Elektryczne źródła światła

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7.

Instalacje elektryczne

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

4.8.

Miernictwo elektryczne

4.8.1 Materiał nauczania

4.8.2. Pytania sprawdzające

4.8.3. Ćwiczenia

4.8.4. Sprawdzian postępów

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy dotyczącej zastosowania

elektrotechniki i elektroniki w sprzęcie optycznym i kształtowaniu umiejętności montowania
podstawowych układów elektrycznych i elektronicznych. W poradniku znajdziesz:
–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŜ ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŜ opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

Schemat układu jednostek modułowych

731[04].O1.01

Stosowanie zasad

bezpieczeństwa i higieny pracy,

ochrony przeciwpoŜarowej oraz

ochrony środowiska

731[04].O1

Podstawy techniczne zawodu

731[04].O1.04

Wykonywanie

podstawowych pomiarów

warsztatowych

731[04].O1.02

Określanie właściwości

materiałów stosowanych

w przemyśle optycznym

i precyzyjnym

731[04].O1.05

Wykonywanie podstawowych prac

z zakresu ręcznej i mechanicznej

obróbki materiałów

731[04].O1.06

Zastosowanie

elektrotechniki i elektroniki

w sprzęcie optycznym

731[04].O1.03

Posługiwanie się

dokumentacją

techniczną

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

korzystać z podstawowych praw elektroniki i elektrotechniki,

−

rozpoznawać zagroŜenia związane z wykonywaną pracą oraz przeciwdziałać im,

−

organizować bezpieczne i ergonomiczne stanowisko pracy,

−

dobierać i stosować odzieŜ ochronną i środki ochrony osobistej stosownie do potrzeb,

−

wyjaśniać skutki działania prądu elektrycznego na organizm ludzki,

−

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy podczas montaŜu i naprawy sprzętu
optycznego i optoelektronicznego oraz pracy z urządzeniami elektronicznymi,

−

stosować zasady bezpieczeństwa podczas obsługi maszyn i uŜytkowania urządzeń
technicznych,

−

oceniać pod względem bezpieczeństwa stan narzędzi, przyrządów i urządzeń
stosowanych w pracy,

−

udzielać pierwszej pomocy poszkodowanym w wypadkach zgodnie z procedurami,

−

reagować w przypadku zagroŜenia poŜarowego zgodnie z zasadami ochrony
przeciwpoŜarowej,

−

stosować podręczny sprzęt oraz środki gaśnicze zgodnie z instrukcją przeciwpoŜarową,

−

posługiwać się dokumentacją technologiczną, instrukcjami obsługi i eksploatacji
urządzeń i przyrządów optyczno-mechanicznych.

−

klasyfikować przyrządy pomiarowe i sprawdzające,

−

stosować zasady ochrony środowiska,

−

korzystać z róŜnych źródeł informacji,

−

obsługiwać komputer,

−

współpracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozróŜnić wielkości elektryczne i ich jednostki miar,

−

scharakteryzować

podstawowe

zjawiska

zachodzące

polu

elektrycznym,

magnetycznym i elektromagnetycznym,

−

zastosować prawo Ohma i prawa Kirchhoffa do obliczania prostych obwodów prądu
stałego,

−

rozróŜnić

materiały

przewodzące,

półprzewodzące,

izolacyjne,

magnetyczne,

konstrukcyjne oraz wskazać ich zastosowanie,

−

rozróŜnić źródła i rodzaje prądu elektrycznego,

−

rozróŜnić podstawowe elementy obwodu elektrycznego,

−

odczytać symbole na schematach elektrycznych i elektronicznych w zakresie
podstawowym,

−

określić funkcje podstawowych elementów i układów stosowanych w elektrotechnice
i elektronice,

−

wykonać obliczenia prostych obwodów prądu stałego i przemiennego,

−

rozróŜnić podstawowe maszyny prądu stałego i przemiennego, określić zasadę ich
działania,

−

wyjaśnić budowę i działanie prostych mierników elektrycznych,

−

dokonać pomiarów podstawowych wielkości elektrycznych,

−

określić zasady konserwacji, eksploatacji maszyn i urządzeń elektrycznych
w podstawowym zakresie,

−

scharakteryzować zastosowanie optoelektroniki,

−

posłuŜyć się specjalistycznym programem komputerowym,

−

zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpoŜarowej
podczas wykonywania pomiarów w układach elektrycznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Elektryczne własności materii

4.1.1. Materiał nauczania

Pod względem elektrycznych właściwości materiały dzielimy na:

−

przewodniki,

−

dielektryki (izolatory),

−

półprzewodniki.
Przewodniki metaliczne mają budowę krystaliczną. W węzłach siatki tworzącej sieć

krystaliczną metalu znajdują się dodatnio naładowane jony atomów, wykonujące ruchy
drgające wokół połoŜeń równowagi.

W atomach elektrony najbardziej oddalone od jądra nazywa się elektronami

walencyjnymi.  W  metalach  elektrony  walencyjne,  zwane  są  elektronami  swobodnymi,
poniewaŜ  mogą  się  przemieszczać  od  jednego  węzła  siatki  krystalicznej  do  następnego
w całej  objętości  przewodnika.  Pozostałe  elektrony  naleŜą  do  tak  zwanej  chmury
elektronowej otaczającej jądro i są z nim związane siłami przyciągania kulombowskiego.

Ilość ładunku elektrycznego ujemnego związanego z elektronami swobodnymi

i elektronami tworzącymi chmurę elektronową jest równa, co do wartości bezwzględnej
liczbie ładunku elektrycznego, dodatniego zgromadzonemu w jądrze atomu

W normalnych warunkach, gdy metal nie oddziaływuje, liczba ładunków ujemnych jest

równa liczbie ładunków dodatnich. Mówimy, Ŝe metal jest elektrycznie obojętny.

Gdy elektron swobodny opuszcza powierzchnię metalu – emisja elektronu, ten

elektryzuje  się  dodatnio  i  pojawia  się  przyciągająca  siła  działająca  na  elektron,  pod
działaniem,  której  wraca  on  do  metalu.  Elektrony  swobodne  nie  mogą  oddalać  się  od
powierzchni  metalu,  jeśli  nie  działa  na  nie  siła  zewnętrzna,  dostarczająca  im  energii
umoŜliwiającej  pokonanie  oddziaływania  elektrycznego  i  nadanie  prędkości  ucieczki.
Wartość  energii  umoŜliwiającej  elektronowi  pokonanie  oddziaływania  elektrycznego
i opuszczenie danego ciała nazywa się pracą wyjścia.

Praca wyjścia elektronu ma wartość zaleŜną od rodzaju substancji.
Źródłem tej siły moŜe być np.:

−

energia kwantu światła – fotonu padającego na metal (zjawisko fotoelektryczne
zewnętrzne),

−

energia ruchu cieplnego struktury krystalicznej metalu (termoemisja).
Roztwory soli kwasów i zasad są dobrymi przewodnikami prądu elektrycznego.

Przepływowi prądu w tych cieczach towarzyszy wydzielanie się na elektrodach ich części
składowych. Zjawisko to otrzymało nazwę elektrolizy i zostało zbadane przez M. Faradaya.

W elektrolitach nośnikami ładunku elektrycznego są cząsteczki lub atomy wykazujące

nadmiar  lub  niedobór  elektronów,  w  porównaniu  z  cząsteczkami  lub  atomami  obojętnymi
elektrycznie. Atomy i cząsteczki mające nadmiar ładunku dodatniego lub ujemnego nazywają
się  jonami.  Zjawisko  rozpadu  elektrycznie  obojętnych  cząsteczek  na  jony  pod  wpływem
rozpuszczalnika zwane jest dysocjacją elektrolityczną.

W normalnych warunkach gazy nie są dobrymi przewodnikami. Działając na gaz

róŜnymi czynnikami moŜna wywołać jego jonizację. Niektóre z tych czynników to:

−

wzrost temperatury gazu,

−

promieniowanie kosmiczne,

−

promieniowanie rentgenowskie,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

promieniowanie wysyłane przy rozpadzie jąder atomowych,

−

zderzenia  cząsteczek  gazu  z  szybko  poruszającymi  się  nośnikami  ładunków
elektrycznych.
Dostarczają  one  elektronom  energii,  która  umoŜliwia  ich  oderwanie  od  cząsteczki.

Cząsteczki zostają wówczas jednokrotnie lub wielokrotnie zjonizowane. Z uwagi na fakt, Ŝe
w  warunkach  ziemskich,  niektóre  z  wymienionych  wyŜej  czynników,  nieustannie
oddziaływają  na  gaz,  atmosfera  jest  częściowo  zjonizowana.  Zjonizowany  gaz  jest  bardzo
dobrym  przewodnikiem.  Jednym  ze  skutków  przepływu  prądu  elektrycznego  jest  świecenie
gazu. MoŜe to być zjawisko iskry elektrycznej, jarzenia lub wyładowania atmosferycznego.

W substancji, nośnikami ładunku elektrycznego są:

−

w ciałach stałych – elektrony i dziury,

−

w cieczach- aniony i kationy,

−

w gazach – kationy, aniony i elektrony,

−

kaŜde naelektryzowane ciało.
Nośniki mogą zawierać ładunek elementarny lub ładunek będący wielokrotnością

ładunku elementarnego.

Dielektryki (izolatory elektryczne) to substancje zbudowane z cząsteczek lub atomów,

których  elektrony  walencyjne,  w  normalnych  warunkach  są  trwale  związane  siłami
kulombowskimi  z  dodatnio  naładowanymi  centrami  jądrowymi.  Elektrony  walencyjne
przemieszczają  się,  więc  tylko  w  obrębie  atomu  lub  cząsteczki.  Ta  własność  sprawia,  Ŝe
izolatory elektryczne zwane dielektrykami nie przewodzą prądu elektrycznego.

Podczas oddziaływań z otoczeniem elektrony walencyjne mogą uzyskać energię

wystarczającą do opuszczenia atomu lub cząsteczki.

Dobrymi dielektrykami są: porcelana, niektóre gatunki szkła i tworzyw sztucznych,

kwarc, Ŝywice, nafta, gliceryna, gazy, próŜnia i wiele innych.

Granica między przewodnikami, a dielektrykami jest w pewnym stopniu kwestią umowy,

poniewaŜ własności elektryczne substancji zaleŜą od czynników zewnętrznych takich jak:

−

temperatura,

−

ciśnienie,

−

wilgotność,

−

oświetlenie,

−

inne.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

W jaki sposób definiuje się przewodniki?

W jaki sposób definiuje się półprzewodniki?

W jaki sposób definiuje się dielektryki?

Co jest nośnikiem ładunku elektrycznego w substancji?

Od czego zaleŜą własności elektryczne substancji?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zakwalifikuj substancje znajdujące się na stanowisku laboratoryjnym na trzy grupy:

przewodniki, półprzewodniki i dielektryki. Uzasadnij swój wybór.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wypisać nazwy substancji,

zakwalifikować substancje do trzech wymienionych grup,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca elektrycznych własności materii,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

notatnik.

Ćwiczenie2

Uzupełnij poniŜszą tabelę.

Nazwa substancji

Przewodnik

Półprzewodnik

Dielektryk

Woda

Drewno

Guma

Miedź

Złoto

Aluminium

Wełna

Wata

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wypisać nazwy substancji,

zakwalifikować substancje do trzech wymienionych grup,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca elektrycznych własności materii,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

notatnik.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie przewodnika?

zdefiniować pojęcie półprzewodnika?

zdefiniować pojęcie dielektryka?

określić co jest nośnikiem ładunku elektrycznego w substancji?

wymienić od czego zaleŜą własności elektryczne substancji?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Obwody prądu stałego

4.2.1. Materiał nauczania

Prądem elektrycznym w znaczeniu zjawiska fizycznego nazywamy zjawisko

uporządkowanego ruchu ładunków elektrycznych przez badany przekrój poprzeczny
środowiska pod działaniem pola elektrycznego.

Rys. 1. Ilustracja zjawiska przepływu prądu elektrycznego [1, s. 13]

Prądem elektrycznym w znaczeniu wielkości skalarnej nazywamy stosunek ładunku

elektrycznego (Q,

∆

q) przenoszonego przez cząsteczki naładowane do czasu (t,

∆

t) trwania

przepływu ładunku przez dany przekrój poprzeczny środowiska, a jego wartość nazywa się
natęŜeniem prądu elektrycznego, czyli:

−

dla prądu stałego

−

dla prądu zmiennego

Prąd elektryczny jest wielkością skalarną. Jednostką prądu elektrycznego jest 1 amper

(1 A = C/s). NatęŜenie będzie miało wartość 1 A, jeŜeli w czasie 1s przez dowolny
poprzeczny przekrój przewodu przepłynie ładunek elektryczny równy 1 C.

NatęŜenie prądu jest wielkością podstawową, definiowaną jako stosunek ładunku

przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu, w jakim on przepłynął.

gdzie:
I – natęŜenie prądu (w układzie SI w amperach – A)
q – przenoszony ładunek (w układzie SI w kulombach – C)
t – czas (w układzie SI w sekundach – s)

Jeden amper odpowiada prądowi przenoszącemu w ciągu jednej sekundy ładunek

jednego kulomba.

Jeden amper, to 1 kulomb na sekundę:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Umowny kierunek prądu przyjmuje się od bieguna dodatniego do ujemnego – tak jak

pokazuje to rysunek poniŜej.

Rys. 2. Umowny kierunek przepływu prądu [1, s. 15]

JeŜeli prąd elektryczny w funkcji czasu nie ulega zmianie, to prąd taki nazywamy stałym

i oznaczamy I. JeŜeli prąd elektryczny w funkcji czasu zmienia swoją wartość (czyli jak
mówimy - natęŜenie prądu ulega zmianie), to prąd taki nazywamy prądem zmiennym.

Gęstością prądu elektrycznego nazywamy stosunek natęŜenia prądu I do przekroju

poprzecznego S przewodnika, przez który prąd płynie równomiernie. Gęstość prądu
oznaczamy przez J. Zgodnie z definicją

Jednostką gęstości prądu jest 1 amper na metr kwadratowy.
Prąd przewodzenia jest to prąd elektryczny polegający na przemieszczaniu się

elektronów swobodnych lub jonów w środowisku przewodzącym, pod wpływem pola
elektrycznego.

Prąd przesunięcia jest to prąd elektryczny występujący w dielektryku, polegający na

przemieszczaniu się ładunków dodatnich i ujemnych wewnątrz atomu bez naruszenia
struktury atomowej materii.

Prąd unoszenia, zwany teŜ prądem konwekcji, polega na ruchu ładunków elektrycznych

niezwiązanych z cząstkami elementarnymi środowiska, w którym te ładunki się poruszają.

Napięcie jest róŜnicą potencjałów między dwoma punktami obwodu (układu).

Rys. 3. Ilustracja zjawiska napięcia elektrycznego [1, s. 17]

Napięcie (podobnie jak sam potencjał) w układzie SI mierzymy w woltach (V).

Moc elektryczna zamieniona na moc ciepln

w oporze

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

gdzie:
I – prąd płynący przez opór R [A]
U – napięcie na oporze R [V]
R – rezystancja [Ω]
W – praca [J]
Jednostką mocy (nie tylko elektrycznej) w układzie SI jest wat [W].

Prawo Ohma – napięcie U mierzone na końcach przewodnika o rezystancji T podczas

przepływu prądu I jest równe iloczynowi rezystancji i prądu.

U = IR

gdzie:
U – napięcie elektryczne [V]
R – rezystancja [Ω]
I – natęŜenie prądu elektrycznego [A]

gdzie:
G – kondunktancja [S]
S – pole przekroju przewodnika[m

]

Pierwsze prawo Kirchhoffa, dotycz

ce bilansu pr

dów w w

ęź

le obwodu elektrycznego

du stałego, mo

na sformułowa

nast

puj

co:

Dla ka

dego w

zła obwodu elektrycznego, suma algebraiczna pr

dów jest równa zeru.

∑

)

(

Do w/w równania pod symbolem sumy podstawiamy pr

dy z ró

nymi znakami

w zale

ci od zwrotu pr

du wzgl

dem w

zła. Przyjmujemy umownie,

e pr

dy zwrócone

do w

zła maj

znak plus ( + ), a pr

dy ze zwrotem od w

zła znak ( - ). Zgodnie z t

umow

dla pewnego w

zła obwodu, przedstawionego poni

ej napiszemy równanie

Rys. 4. Ilustracja I prawa Kirchhoffa [1, s. 17]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

JeŜeli prądy ze znakiem minus przeniesiemy na drugą stronę równania, to otrzymamy

+ I

– I

= 0

+ I

= I

+ I

Pierwsze prawo Kirchhoffa moŜemy wówczas sformułować następująco:
Dla kaŜdego węzła obwodu elektrycznego suma prądów dopływających do węzła jest

równa sumie prądów odpływających od węzła.

Aby prawidłowo sformułować I prawo Kirchhoffa dla określonego węzła obwodu czy

oczka elektrycznego, naleŜy:

−

narysować dokładnie schemat obwodu elektrycznego,

−

oznaczyć zwroty kierunków prądów obwodzie, kierując się zasadą, Ŝe prąd płynie od
plusa ( + ) do minusa ( - ),

−

w przypadku gdy obliczenia wykaŜą, Ŝe jeden z prądów jest ujemny, naleŜy do końca
obliczeń stosować jego znak, a następnie na schemacie nanieść poprawkę zmiany jego
zwrotu na dodatni,

−

oznaczyć węzły,

−

naleŜy pamiętać, Ŝe do węzła nie mogą wszystkie prądy wpływać lub teŜ wszystkie
wypływać.
II prawo Kirchhoffa przedstawia definicja: „W zamkniętym obwodzie elektrycznym

(oczku) suma algebraiczna sił elektromotorycznych równa się sumie algebraicznej spadków
napięć na poszczególnych rezystancjach odbiornikowych”.

∑

⋅

)

(

)

(

Aby prawidłowo sformułować II prawo Kirchhoffa dla określonego obwodu czy oczka

elektrycznego, naleŜy :

−

narysować dokładnie schemat obwodu elektrycznego,

−

oznaczyć zwroty sem, lub napięć występujących w obwodzie,

- U +

- +

Rys. 5. Oznaczenie zwrotów siły elektromotorycznej i napięć w obwodzie [1, s. 18]

−

ustalić zwrot przepływu prądu (od plusa do minusa, od większej sem do mniejszej),

−

nanieść na schemat obwodu wektory (napięć odbiornikowych), spadków napięć na
poszczególnych odbiornikach obwodu. Kierunek dodatni przyjmujemy od punktu
wpływającego do punktu wpływającego do odbiornika prądu.

I R

Rys. 6. Oznaczenia na oporniku [1, s. 18]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

oznaczyć kierunek rozpatrywania obwodu, zgodny z przepływającym prądem, (wszystkie
wektory sem, napięć zgodne z obranym kierunkiem rozpatrywania obwodu oznaczonymi
„+”,a nie zgodne „-”)

Rys. 7. Oznaczenia w obwodzie [opracowanie własne]

– E

– U

- U

– U

= 0

- U

-U

- U

= 0

- E

+ U

II p. Kirchhoffa

= U

+ U

– E

= I

+ I

= I·R

+ I·R

– E

= I ( R

+ R

)

= I ( R

+ R

)

– E

I =

+ R

Obwodem elektrycznym nazywamy zespół połączonych z sobą elementów

umoŜliwiający zamknięty obieg prądu.

Schemat elektryczny jest odzwierciedleniem graficznym obwodu i wskazuje sposób

połączenia z sobą jego elementów, w postaci umownych symboli. W schemacie elektrycznym
wyróŜniamy:
a)

elementy,

węzły,

gałęzie,

oczka.
Elementem obwodu elektrycznego nazywamy część obwodu niepodzielną pod

względem funkcjonalnym bez utraty cech charakterystycznych, mającą wyprowadzone na
zewnątrz końcówki (zaciski).

Węzłem obwodu elektrycznego nazywamy punkt, w którym schodzą się co najmniej trzy

prądy.

Gałęzią obwodu elektrycznego nazywamy taki odcinek obwodu zawarty między

sąsiednimi węzłami, w którym prąd ma tę samą wartość.

Oczkiem obwodu elektrycznego nazywamy połączenie gałęzi tworzące kontur

zamknięty, w którego środku nie ma Ŝadnej gałęzi.

Konturem obwodu elektrycznego nazywamy dowolny zamknięty obwód zawierający

w swoim wnętrzu gałęzie. Kontur z rysunku zawiera trzy oczka, które są szczególnym
przypadkiem konturu.

Schematem geometrycznym lub grafem obwodu elektrycznego nazywamy

uproszczony schemat obwodu, w którym nie wyróŜnia się poszczególnych elementów,
a gałęzie zastępuje się odcinkami prostoliniowymi lub łukami połączonymi z sobą w węzłach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ze względu na liczbę oczek obwody elektryczne dzielimy na:

nierozgałęzione – obwód zawierający tyko jedno oczko,

rozgałęzione – obwód zawierający dwa lub więcej oczek.

Elementy obwodu dzielimy:

−

ze względu na liczbę końcówek na:
a)

elementy dwubiegunowe (dwójniki) – posiadające dwa zaciski o ustalonej kolejności
np.: akumulator, ogniwo, opornik itp.,

element czterobiegunowy (czwórniki) – posiadające cztery zaciski o ustalonej
kolejności. Czwórnik ma równe prądy wejściowe i wyjściowe np.: filtr, prostownik,
transformator itp.,

element n-parobiegunowy – posiadający co najmniej trzy zaciski o ustalonej
kolejności,

−

ze względów energetycznych na:

aktywne (czynne) – zdolne do wytwarzania energii elektrycznej (akumulatory,
ogniwa),

pasywne (bierne) – zdolne tylko do pobierania energii elektrycznej i zamiany jej na
inne formy energii,

−

ze względu na charakterystykę prądowo – napięciową na:

liniowe.

nieliniowe.

W skład obwodu elektrycznego wchodzą:

−

elementy źródłowe, nazywane teŜ elementami aktywnymi (czynnymi),

−

elementy odbiorcze, nazywane teŜ elementami pasywnymi (biernymi).
W schemacie obwodu elektrycznego źródła energii elektrycznej oznaczamy równieŜ za

pomocą znormalizowanych symboli graficznych (rys. 8).

Rys. 8. Symbole graficzne źródeł: a) symbol ogólny źródła napięcia; b) symbol ogniwa i akumulatora [1, s. 25]

Końcówki elementu źródłowego słuŜące do połączenia z innymi elementami bezpośrednio

lub za pomocą przewodów nazywamy zaciskami. Jeden z zacisków źródła napięcia stałego ma
potencjał wyŜszy i jest to tzw. biegun dodatni, oznaczony (+), a drugi ma potencjał niŜszy i jest
to tzw. biegun ujemny, oznaczony (–).

RóŜnice potencjałów między zaciskami źródła napięcia, w warunkach, gdy źródło to nie

dostarcza energii elektrycznej, nazywamy siłą elektromotoryczną lub napięciem źródłowym
i oznaczamy przez E. Biegunowość źródła oznaczamy za pomocą strzałki, której grot wskazuje
biegun (+). W źródłach elektrochemicznych kreska dłuŜsza oznacza biegun (+), a kreska krótsza
oznacza biegun (–). Elementami odbiorczymi, czyli pasywnymi są:
1.

Rezystory, w których podczas przepływu prądu zachodzi nieodwracalny proces
przekształcenia energii elektrycznej w energię cieplną.

Cewki i kondensatory, w których energia gromadzi się odpowiednio w postaci energii
pola magnetycznego cewki i energii pola elektrycznego kondensatora.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Źródła energii
1) Źródło napięcia

Źródło energii o postaci szeregowego połączenia idealnego źródła napięcia i rezystancji

zwanej rezystancją wewnętrzną nazywany rzeczywistym źródłem napięciowym. Idealnym
źródłem napięcia nazywamy źródło energii mające rezystancję wewnętrzną równą zeru.
RóŜnica potencjałów biegunów idealnego źródła nazywana jest napięciem źródłowym E.

−

Rys. 10. Źródło napięcia i jego charakterystyka [4, s. 45]

2) Źródło prądu

Źródło energii o postaci równoległego połączenia idealnego źródła prądu i rezystancji

nazywamy rzeczywistym źródłem prądu. Idealnym źródłem prądu nazywamy element
obwodu elektrycznego dostarczający prąd o stałym natęŜeniu. Rezystancja wewnętrzna
idealnego źródła prądu jest nieskończenie duŜa.

Rys. 11. Źródło prądu [4, s. 46]

Właściwości szeregowego połączenia oporników:

−

przez cały układ i przez kaŜdy z oporników płynie prąd o takim samym natęŜeniu I,

−

całkowity spadek potencjału (U) jest sumą spadków na poszczególnych oporach
(odpowiednio U

i U

Dzieląc powyŜsze równanie przez

i zauwaŜając, Ŝe

, otrzymujemy:

czyli

= +

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Opór zastępczy dwóch oporników połączonych szeregowo jest sumą ich oporów.

Rys. 12. Szeregowe połączenie oporników [4, s. 47]

Właściwości równoległego połączenie oporników:

−

do całego układu dołączone zostało napięcie U i to samo napięcie przyłoŜone jest do
kaŜdego z oporników,

−

natęŜenie prądu płynącego przez układ (I) jest sumą natęŜeń płynących przez
poszczególne oporniki (odpowiednio I

i I

= +

Dzieląc równanie przez U i zauwaŜając, Ŝe

, dostajemy:

czyli

Odwrotno

ść

oporu zast

pczego

dwóch oporników poł

czonych równolegle jest sum

odwrotno

ci ich oporów, czyli

Ze wzoru powy

szego mo

emy tak

e wprost wyrazi

R. Dodajemy ułamki po prawej

stronie wzoru

R R

i odwracamy wynik

R R

Rys. 13. Równoległe połączenie oporników [4, s. 48

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

W jaki sposób definiuje się obwód elektryczny?

W jaki sposób definiuje się schemat elektryczny?

W jaki sposób definiuje się węzeł obwodu elektrycznego?

Jak brzmi definicja oczka obwodu elektrycznego?

Jaka jest klasyfikacja obwodów elektrycznych?

Jakie są podstawowe elementy obwodów elektrycznych?

Jakie są podstawowe symbole elementów obwodów elektrycznych?

Jak brzmi prawo Ohma?

Jak brzmi I prawo Kirchhoffa?

10.

Jak brzmi II prawo Kirchhoffa?

11.

W jaki sposób definiuje się prąd elektryczny?

12.

Jakie są rodzaje prądu elektrycznego?

13.

W jaki sposób definiuje się napięcie elektryczne?

14.

W jaki sposób definiuje się gęstość prądu?

15.

W jaki sposób definiuje się moc elektryczną?

16.

W jaki sposób obliczamy rezystancję zastępczą szeregowego połączenia oporników?

17.

W jaki sposób obliczamy rezystancję zastępczą równoległego połączenia oporników?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz ile będzie wynosić napięcie między punktami A i B, jeŜeli potencjał jednego

punktu wynosi V

= 5 V, a potencjał drugiego V

= 12 V.

Rysunek do ćwiczenia 1 [2, s. 17]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować załoŜenia do ćwiczenia,

narysować rysunek do ćwiczenia,

obliczyć napięcie między punktami A i B,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca obwodów prądu stałego,

−−−−

przybory kreślarskie,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

kalkulator,

−−−−

notatnik.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Oblicz ile wynosi natęŜenie prądu elektrycznego płynącego przez odbiornik, jeŜeli

napięcie U = 220 V a rezystancja R = 29 Ω.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wypisać załoŜenia do ćwiczenia,

narysować rysunek do ćwiczenia,

obliczyć gęstość prądu elektrycznego,

obliczyć natęŜenie prądu elektrycznego,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca obwodów prądu stałego,

−−−−

przybory kreślarskie,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

kalkulator,

−−−−

notatnik.

Ćwiczenie 3

Sprawdź słuszność prawa Ohma, mając dany schemat pomiarowy oraz tabele

przedstawione poniŜej. Przedstaw otrzymane wyniki oraz dokonaj ich analizy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

sporządzić wykaz aparatury dotyczący ćwiczenia,

połączyć układy pomiarowe dotyczące ćwiczenia,

dokonać niezbędnych obliczeń dla potrzeb ćwiczenia,

sporządzić wykres,

przeprowadzić analizę wyników,

wyciągnąć wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca obwodów prądu stałego,

−

przybory kreślarskie,

−

przybory do pisania,

−

aparatura kontrolno-pomiarowa,

−

zeszyt ćwiczeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu pomiarowego do ćwiczenia 3 [opracowanie własne]

Tabela obliczeniowa do ćwiczenia 3 [opracowanie własne]

V/dz

A/dz

Ω

V/dz

A/dz

Ω

Rśr

Charakterystyka I= f(U):
R1= ..... . [Ω] R2= ..... . [Ω]

U Rs

Schemat układu pomiarowego do ćwiczenia 3 [opracowanie własne]

Tabela obliczeniowa do ćwiczenia 3 [opracowanie własne]

Lp.

V/dz

A/dz

Ω

Rśr.

Charakterystyka I= f(U)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 4

Oblicz rezystancję zastępczą obwodu oraz spadki napięcia na poszczególnych

rezystorach, mając dane: R

= 20 Ω i R

= 40 Ω. Odbiorniki są połączone szeregowo

i zasilane napięciem U = 12 V.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wypisać załoŜenia do zadania,

wypisać wielkości szukane do zadania,

narysować poglądowy rysunek do zadania,

dokonać niezbędnych obliczeń,

przeprowadzić analizę wyników,

wyciągnąć wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca obwodów prądu stałego,

−

przybory do pisania,

−

przybory kreślarskie,

−

zeszyt ćwiczeń.

Ćwiczenie 5

Oblicz rezystancję zastępczą obwodu, prąd w obwodzie i spadki napięcia na

poszczególnych rezystorach, jeŜeli R

= 8 Ω, R

= 16 Ω, R

= 10 Ω, R

= 21 Ω. Rezystory

połączone są szeregowo i zasilane napięciem 220 V.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

wypisać załoŜenia do zadania,

wypisać wielkości szukane do zadania,

narysować poglądowy rysunek do zadania,

dokonać niezbędnych obliczeń,

przeprowadzić analizę wyników,

wyciągnąć wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca obwodów prądu stałego,

−

przybory do pisania,

−

przybory kreślarskie,

−

zeszyt ćwiczeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 6

Sprawdź I prawo Kirchhoffa, mając dany schemat pomiarowy oraz tabele przedstawione

poniŜej. Przedstaw otrzymane wyniki oraz dokonaj ich analizy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

sporządzić wykaz aparatury dotyczący ćwiczenia,

połączyć układy pomiarowe dotyczące ćwiczenia,

dokonać niezbędnych obliczeń dla potrzeb ćwiczenia,

sporządzić wykres,

przeprowadzić analizę wyników,

wyciągnąć wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca obwodów prądu stałego,

−

przybory kreślarskie,

−

przybory do pisania,

−

aparatura kontrolno-pomiarowa,

−

zeszyt ćwiczeń.

Schemat układu pomiarowego do ćwiczenia 6 [opracowanie własne]

W czasie pomiarów naleŜy zwrócić szczególną uwagę na sposób dołączania woltomierza

i amperomierzy. Zaciski przyrządów oznaczone „+” powinny być połączone z punktem
obwodu o wyŜszym potencjale.

Wyniki zapisujemy w tabeli.

Tabela pomiarowa do ćwiczenia 6 [opracowanie własne]

Lp.

Ω

Pomiary naleŜy wykonać dwukrotnie, przy róŜnych nastawach rezystorów R

, R

NaleŜy wykonać równieŜ obliczenia Rz-rezystancji zastępczej odbiorników (moŜna
skorzystać z prawa Ohma). Obliczenia Rz:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 7

Sprawdź II prawo Kirchhoffa, mając dany schemat pomiarowy oraz tabele przedstawione

poniŜej. Przedstaw otrzymane wyniki oraz dokonaj ich analizy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

sporządzić wykaz aparatury dotyczący ćwiczenia,

połączyć układy pomiarowe dotyczące ćwiczenia,

dokonać niezbędnych obliczeń dla potrzeb ćwiczenia,

sporządzić wykres,

przeprowadzić analizę wyników,

wyciągnąć wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca obwodów prądu stałego,

−

przybory kreślarskie,

−

przybory do pisania,

−

aparatura kontrolno-pomiarowa,

−

zeszyt ćwiczeń.

Schemat układu pomiarowego do ćwiczenia 7 [opracowanie własne]

W czasie pomiarów naleŜy zwrócić szczególną uwagę na sposób dołączania woltomierza.

Zacisk przyrządu oznaczony „+” powinien być połączony z punktem obwodu o wyŜszym
potencjale.

Wyniki zapisujemy w tabeli.

Tabela. 4. Tabela pomiarowa do ćwiczenia 7 [opracowanie własne]

+ U

Lp.

Ω

Pomiary naleŜy wykonać dwukrotnie, przy róŜnych nastawach rezystorów R

, R

NaleŜy wykonać równieŜ obliczenia Rz – rezystancji zastępczej odbiorników (moŜna
skorzystać z prawa Ohma)

Obliczenia Rz:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie prądu elektrycznego?

zdefiniować pojęcie natęŜenia prądu elektrycznego?

zdefiniować jednostkę natęŜenia prądu elektrycznego?

wyjaśnić od czego zaleŜy kierunek przepływu prądu elektrycznego?

zdefiniować pojęcie gęstości prądu elektrycznego?

zdefiniować pojęcia: prąd przewodzenia, przesunięcia i unoszenia?

zdefiniować pojęcie napięcia elektrycznego?

zdefiniować pojęcie obwodu elektrycznego?

wyjaśnić pojęcie schematu elektrycznego?

10)

wyjaśnić pojęcia element obwodu elektrycznego, węzeł obwodu

elektrycznego, gałąź obwodu, kontur obwodu elektrycznego?

11)

określić właściwości szeregowego połączenia oporników?

12)

określić właściwości równoległego połączenia oporników?

13)

wyjaśnić prawo Ohma?

14)

wyjaśnić I i II prawo Kirchhoffa?

15)

omówić źródło napięcia i prądu?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Ogniwa i akumulatory

4.3.1. Materiał nauczania

Ogniwo galwaniczne to ogniwo, w którym źródłem prądu są reakcje chemiczne

zachodzące  między  elektrodą,  a  elektrolitem.  Dwie  elektrody  zanurzone  w  elektrolicie
(półogniwa)  tworzą  ogniwo  galwaniczne.  RóŜnica  potencjałów  elektrod,  gdy  przez  ogniwo
nie  płynie  prąd  jest  równa  sile  elektromotorycznej  ogniwa  (SEM).  Ogniwo  prądu,  to
najczęściej  akumulator,  lub  bateryjka.  SłuŜą  one  do  zasilania  przenośnego  sprzętu  audio,
telefonów  przenośnych  i  innych  tego  rodzaju  urządzeń.  Akumulatory  w  pojazdach
samochodowych umoŜliwiają rozruch silnika.

Wszystkie takie ogniwa takie wytwarzają prąd stały, czyli prąd nieulegający zmianom

w czasie (nie uwzględniamy tu powolnym zmian wynikających z faktu rozładowywanie się
ogniw).

Rys. 14. Wygląd ogniw [strona internetowa 14]

Cechami charakterystycznymi ogniw są:

−

napięcie wytwarzane przez ogniwo, czyli tzw. siła elektromotoryczna,

−

opór wewnętrzny –jest wielkością limitującą moŜliwość czerpania z ogniwa duŜych
mocy,

−

pojemność – im większa, tym więcej energii elektrycznej ,moŜe wytworzyć ogniwo.
Mechanizm gromadzenia tworzenia i energii elektrycznej w ogniwach w większości

przypadków opiera się o przemiany chemiczne.

Ogniwo Volty jest to układ dwóch róŜnych metali zanurzonych w tym samym

elektrolicie, np. z płytki cynkowej i miedzianej zanurzonych w roztworze kwasu siarkowego.
(rys. 15).

Rys. 15. Schemat ogniwa Volty [strona internetowa 14]

Ogniwo w rodzaju ogniwa Volty stanowi źródło napięcia. Napięcie takie ma określoną

wartość  zaleŜną  od  rodzaju  metali  i  elektrolitu.  Obecnie  zastosowanie  w  praktyce  mają
ogniwa  stworzone  na  bazie  ogniwa  Volty:  ogniwo  Westona,  ogniwo  Leclanchego  i  ogniwo
Daniella, a takŜe akumulatory będące odmianą ogniwa odwracalnego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Najprostsze w budowie jest historyczne ogniwo Volty. Składa się ono z dwóch płytek,

wykonanych  z  róŜnych  metali,  zanurzonych  w roztworze  elektrolitu.  RozwaŜmy  typowy
przykład:  w  roztworze  kwasu  siarkowego  (VI)  zanurzone  są  płytki  cynkowa  i  miedziana.
PoniewaŜ  z  rozcieńczonym  roztworem  takiego  kwasu  reaguje  tylko  cynk,  płytka  z  tego
metalu  pokrywa  się  szybko  pęcherzykami  wodoru,  wypływającymi  ku  górze.  Na  płytce
miedzianej nie obserwuje się Ŝadnych przejawów reakcji chemicznej.

Elektrony są przekazywane bezpośrednio przez atomy cynku do jonów wodorowych,

które po zobojętnieniu do atomów, na powierzchni metalu łączą się w cząsteczki, a następnie
w pęcherzyki gazu. Sytuacja ulega radykalnej zmianie, gdy obie blaszki zostaną połączone
przewodnikiem elektrycznym na zewnątrz układu:

Ogniwo Volty było uŜywane jako praktyczne źródło prądu elektrycznego. Jego uŜycie

umoŜliwiło  dalsze  odkrycia  –  m.  in.  wydzielenie  drogą  elektrolizy  metali  takich  jak  sód
i potas.  Obecnie  róŜne  odmiany  takich  ogniw,  np.  ogniwo  Leclanchego,  stosuje  się,  na  co
dzień,  jako  tzw.  baterie  (choć  tak  naprawdę,  bateria  to  układ  wielu  ogniw,  połączonych
zazwyczaj szeregowo). Są to tzw. ogniwa suche, w których roztwór elektrolitu ma postać Ŝelu
lub  pasty,  a  całość  zamknięta  jest  w  szczelnej  obudowie.  Wydzielający  się  wodór  jest
pochłaniany  przez  tzw.  depolaryzator,  np.  ditlenek  manganu.  Katodę  wykonuje  się  często
z grafitu,  który  wystarczająco  dobrze  przewodzi  prąd  elektryczny,  nie  reaguje  przy  tym
z roztworem  elektrolitu.  Podobna  jest  teŜ  zasada  działania  i  budowa  róŜnego  typu
akumulatorów.  Reakcje  elektrodowe  są  w  nich  jednak  odwracalne  –  po  zuŜyciu  substratów
przepuszcza  się  przez  ogniwo  prąd  elektryczny  z zewnętrznego  źródła,  a  zachodzące  na
elektrodach reakcje odtwarzają zuŜyte reagenty.

Ogniwa Volty są trudne w opisie teoretycznym. Obie elektrody mają kontakt z tym

samym  elektrolitem,  produkty  reakcji  zmieniają  skład  elektrolitu  i  mają  kontakt  z  obiema
elektrodami.  Trudno  równieŜ  obliczyć  siłę  elektromotoryczną,  czyli  napięcie  pomiędzy
elektrodami, mierzone w tzw. warunkach bezprądowych. Dlatego w elektrochemii konstruuje
się  inne  typy  ogniw,  łatwiejsze  w  opisie  teoretycznym,  choć  nienadające  się  raczej  na
praktyczne  źródła  prądu.  Są  one  stosowane  jako  wzorcowe  źródła  napięcia,  słuŜą  teŜ  do
pomiaru stęŜeń jonów, np. w miernikach pH.

Ogniwa galwaniczne mają wielkie znaczenie praktyczne. Wymienić naleŜy wszelkie

ogniwa  („bateryjki”)  zasilające  wszelkiego  rodzaju  elektroniczne  urządzenia  przenośne,
akumulatory i, stosowane coraz częściej, ogniwa paliwowe, w których na energię elektryczną
przetwarzana  jest  energia  chemiczna  reakcji,  takich  jak  spalanie  metanu,  czy  alkoholu.  Ale
ogniwa  to  równieŜ  pH-metry  (mierniki  pH  roztworów),  to  róŜne  laboratoryjne  techniki
pomiarowe  (w  tym  wzorce  potencjału).  Wreszcie,  ogniwa  to  korozja  elektrochemiczna
i ochrona przed korozją.

Akumulator, zwany teŜ ogniwem wtórnym, jest to ogniwo odwracalne, przeznaczone

do magazynowania energii elektrycznej. Akumulator po wyładowaniu moŜna ponownie
doprowadzić  do  stanu  całkowitego  naładowania,  przy  czym  proces  ładowania
i wyładowania  moŜe  być  powtarzany  wielokrotnie.  Podczas  ładowania  akumulator  jest
zasilany  z  innego  źródła  energii,  przy  czym  energia  elektryczna  jest  zamieniana
w energię  chemiczną.  W  tej  postaci  energia  moŜe  być  magazynowana.  Podczas
wyładowania  akumulator  pracuje  jako  źródło  energii  elektrycznej;  energia  chemiczna
jest zamieniana z powrotem w energie elektryczną. RozróŜniamy akumulatory  kwasowe
(ołowiowe)  i  akumulatory  zasadowe  (np.  Ŝelazo-niklowe  i  kadmowo-niklowe).
W akumulatorze ołowiowym (naładowanym) elektrodą ujemną jest ołów Pb, elektrodą
dodatnią  jest  tlenek  ołowiu,  a  elektrolitem  –  wodny  roztwór  kwasu  siarkowego.
Podczas  wyładowania  elektroda  ujemna  zamienia  się  w  siarczan  ołowiu,  a  wolne  jony
wodoru wędrują do elektrody dodatniej, tworząc tu  w  połączeniu  z  kwasem siarkowym
równieŜ siarczan ołowiu i ponadto wodę. Podczas wyładowania siarczan ołowiu tworzy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

się więc na obu elektrodach, a na skutek tworzenia się wody, gęstość kwasu się
zmniejsza. Podczas ładowania reakcje są odwrotne, a zatem zmniejsza się liczba cząstek
wody i zwiększa się gęstość kwasu siarkowego. W stanie naładowania płyta ujemna jest
szara, a płyta dodatnia – brunatna. Napięcie naładowanego akumulatora ołowiowego
wynosi ok. 2 V i nie zaleŜy od wymiarów elektrod.

Rys. 16. Akumulator ołowiowy pracujący jako źródło energii elektrycznej [2, s. 78]

Zwiększenie pojemności elektrycznej akumulatora ołowiowego uzyskuje się w wyniku

zwiększenia powierzchni elektrod. Elektrody akumulatora wykonuje się więc albo w postaci płyt
Ŝeberkowych mających duŜą powierzchnię czynną, albo w postaci płyt masowych, w których
szkielet wykonany w formie kraty z twardego ołowiu wypełnia się masą czynną zawierającą
tlenki ołowiu.

Dalsze zwiększanie pojemności uzyskuje się dzięki wykonywaniu elektrod wielopłytowych.

W przypadku akumulatorów stosuje się terminy sprawności pojemnościowej oraz sprawności
energetycznej.

Sprawnością pojemnościową akumulatora ołowiowego jest stosunek ładunku Q

wył

wydanego przez akumulator podczas wyładowania do ładunku Q

ład

pobranego podczas ładowania.

Sprawność pojemnościowa akumulatora ołowiowego wynosi 0,85÷0,92.

Sprawność energetyczna akumulatora ołowiowego jest to stosunek energii W

wył

wydanej

podczas wyładowania do energii W

ład

pobranej podczas ładowania

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

W jaki sposób definiuje się sprawność pojemnościową akumulatora ołowiowego?

W jaki sposób definiuje się sprawność energetyczną akumulatora ołowiowego?

W jaki sposób zbudowany jest akumulator ołowiowy?

Do czego słuŜy akumulator?

W jaki sposób zbudowane jest ogniowo?

Do czego słuŜy ogniw?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz ile wynosi sprawność pojemnościowa akumulatora ołowiowego, jeŜeli Q

wył

= 25 C

a Q

ład

= 5 C.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wypisać dane do ćwiczenia,

wypisać szukane do ćwiczenia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wykonać obliczenia,

dokonać interpretacji wyniku.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dotycząca ogniw i akumulatorów,

−

przybory do pisania,

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń.

Ćwiczenie 1

Oblicz ile wynosi sprawność energetyczna akumulatora ołowiowego, jeŜeli W

wył

= 40 J

a W

ład

= 8 J?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wypisać dane do ćwiczenia,

wypisać szukane do ćwiczenia,

wykonać obliczenia,

dokonać interpretacji wyniku.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dotycząca ogniw i akumulatorów,

−

przybory do pisania,

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie sprawności pojemnościowej akumulatora?

zdefiniować pojęcie sprawności energetycznej akumulatora?

określić w jaki sposób zbudowany jest akumulator?

określić do czego słuŜy akumulator?

wyjaśnić w jaki sposób zbudowane jest ogniwo?

wyjaśnić do czego słuŜy ogniwo?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Maszyny elektryczne

4.4.1. Materiał nauczania

Przez elektryczne urządzenia napędowe – naleŜy rozumieć silnik elektryczny prądu

przemiennego lub stałego wraz z układami słuŜącymi do jego zasilania, regulacji, sterowania,
sygnalizacji oraz pomiarów.

Wprowadzono podział elektrycznych urządzeń napędowych na 4 grupy tj:

−

I grupa – są to urządzenia o mocy powyŜej 250 kW oraz urządzenia o napięciu powyŜej
1kV bez względu na wartość mocy.

−

II grupa – urządzenia o mocy od 50 do 250 kW.

−

III grupa – urządzenia o mocy powyŜej 5,5 kW do 50 kW.

−

IV grupa – urządzenia o mocy poniŜej 5,5 kW.

Elektryczne urządzenia napędowe słuŜą do napędu róŜnego rodzaju maszyn roboczych

takich jak pompy, wentylatory, spręŜarki, windy, obrabiarki do metali itp.

Silniki elektryczne to podstawowe elementy elektrycznych urządzeń napędowych.

Charakteryzują się one następującymi elementami:

−

duŜą sprawnością η,

−

niezawodnością działania,

−

moŜliwością regulacji prędkości obrotowej,

−

moŜliwością zastosowania automatyzacji,

−

moŜliwością zdalnego sterowania,
Podział silników przedstawiony został na rysunku poniŜej:

Rys. 17. Klasyfikacja silników elektrycznych [5, s. 56]

Względy praktyczne oraz obowiązujące przepisy zalecają stosować do napędu przede

wszystkim silniki indukcyjne klatkowe (zwarte), bowiem charakteryzują się one stosunkowo
niską ceną, duŜą pewnością ruchu, prostą budową i łatwą obsługą. Ponadto liczną grupę
stanowią silniki komutatorowe jednofazowe, małej mocy, które stosuje się w napędach
urządzeń elektrycznych powszechnego uŜytku np. odkurzacze, miksery itp.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KaŜdy silnik elektryczny ma przymocowaną na stałe do korpusu tabliczkę znamionową,

na której podane są:

−

moc znamionowa Pn [kW] i liczba obrotów n [obr/min],

−

typ i numer fabryczny,

−

układ połączeń stojana (w silnikach prądu przemiennego),

−

liczbę faz (w silnikach I~),

−

współczynnik mocy cosφ,

−

napięcie i częstotliwość,

−

stopień ochrony IP.
Ponadto na elektrycznych urządzeniach napędowych umieszczone są napisy i oznaczenia

dotyczące:

−

symbolu zacisku ochronnego,

−

wyprowadzeń końców uzwojeń,

−

wymaganych prądów wkładek bezpiecznikowych,

−

funkcji przycisków sterowniczych lampek sygnalizacyjnych,

−

kierunku wirowania (strzałka),

−

rodzaju budowy silnika.
Przyjęto następujące oznaczenia dotyczące budowy i rodzaju silnika:

−

Litera duŜa „S” stojąca na 1 miejscu oznacza silnik indukcyjny.

−

Litery stojące na drugim miejscu oznaczają budowę:
A – otwarte – IP00
B – chronione – IP12
C – okapturzone – IP33
Z – zamknięte – IP55
W – wodoszczelne – IP58
G – głębinowe – IP68

−

Litera stojąca na trzecim miejscu oznacza
I – silnik klatkowy (zwarty)
U – silnik pierścieniowy

−

Dalsze litery a, b, c, d dotyczą cech mechanicznych silnika.
Silniki indukcyjne 3- fazowe zbudowane są z części stałej zwanej stojanem oraz z części

ruchomej zwanej wirnikiem. W stojanie umieszczone są 3 uzwojenia fazowe, które łączy się
w gwiazdę lub trójkąt.

W maszynie prądu stałego moŜna wyróŜnić dwie podstawowe części: nieruchomą zwaną

stojanem  lub  magneśnicą  i  wirującą  zwaną  wirnikiem  lub  twornikiem.  Jarzmo  stojana
zazwyczaj wykonane jest jako Ŝeliwny lub staliwny odlew – jest to zasadnicza część obwodu
magnetycznego  oraz  element  konstrukcyjny,  do  którego  przymocowane  są  łoŜysko  oraz
pozostałe  elementy  niewirujące.  Na  biegunach  głównych  umieszczone  są  nabiegunniki
wykonane  z  pakietu  izolowanych  blach.  Jest  to  spowodowane  tym,  Ŝe  pomimo  stałego  pola
magnetycznego  w  biegunie,  na  jego  krańcach  występują  pulsacje  pola.  Zastosowanie
nabiegunników  pozwala  na  uzyskanie  w  szczelinie  powietrznej  rozkładu  zbliŜonego  do
sinusoidalnego.  Zastosowanie  blach  stalowych  pozwala  na  zmniejszenie  strat  związanych
z prądami  wirowymi  oraz  zjawiskiem  histerezy.  Maszyna  prądu  stałego  jest  takŜe
wyposaŜona  w  bieguny  pomocnicze  wykonane  jako  cewki  na  stalowym  rdzeniu  połączone
szeregowo z uzwojeniem twornika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 21. Uproszczony schemat silnika szeregowo – bocznikowego [9, s. 263]

Właściwy dobór silnika elektrycznego do maszyny roboczej, odpowiednio do stawianych

przez  nią  wymagań,  jest  jednym  z  najwaŜniejszych  zagadnień  napędu  elektrycznego.  Przy
rozwiązywaniu  tego  zagadnienia  naleŜy  dąŜyć  do  wyzyskania  całej  zdolności  produkcyjnej
maszyny  roboczej  i  osiągnięcia  wysokiej  jakości  produkcji  przy  zapewnieniu  pełnego
bezpieczeństwa  pracy.  Prócz  tego  naleŜy  zawsze  brać  pod  uwagę  koszty  urządzenia
(inwestycyjne)  i  koszty  ruchu  (eksploatacyjne),  a  więc  trzeba  projektować  układ  napędowy
w  sposób  uzasadniony  pod  względem  gospodarczym.  Przy  doborze  silnika  naleŜy  przede
wszystkim  zadecydować,  czy  będzie  to  silnik  prądu  stałego  czy  przemiennego.  Prąd  stały,
chociaŜ w kraju stosunkowo rzadko stosowany, moŜe mieć mimo znacznie wyŜszych kosztów
inwestycyjnych  pierwszeństwo  wtedy,  gdy  dla  zapewnienia  właściwej  pracy  maszyny
roboczej  prędkość  obrotowa  silnika  napędowego  musi  być  regulowana  w  sposób  płynny
i w szerokich granicach.

Następnie ustalamy typ silnika (np. zwarty, pierścieniowy, bocznikowy, szeregowy)

i wartość  napięcia  znamionowego.  Typ  silnika  zaleŜy  od  tego,  jakie  wymagania  odnośnie
rozruchu, regulacji prędkości obrotowej, sposobu hamowania i charakterystyki mechanicznej
(sztywna  czy  podatna),  stawia  maszyna  robocza  przed  silnikiem  elektrycznym.  Napięcie
znamionowe  dobiera  się  biorąc  pod  uwagę  istniejącą,  będącą  do  dyspozycji  sieć  zasilającą,
przestrzegając  jednak  generalnej  zasady,  Ŝe  wraz  ze  wzrostem  mocy  rośnie  napięcie
znamionowe  silnika,  a  więc  silniki  większej  mocy  powinny  pracować  przy  wyŜszym
napięciu.  Prędkość  znamionową  silnika,  którego  wał  jest  sprzęgnięty  bezpośrednio  z  wałem
maszyny  roboczej,  dobieramy  z  katalogu.  Powinna  ona  być  moŜliwie  bliska  prędkości
obrotowej  maszyny  roboczej.  Przy  zastosowaniu  przekładni  mechanicznej  (np.  zębatej  lub
pasowej) prędkości silnika i mechanizmu napędzanego mogą róŜnić się, a przekładnia powinna
być tak dobrana, aby jej przełoŜenie równało się stosunkowi prędkości obrotowej silnika do
prędkości obrotowej maszyny roboczej.

Przy wyznaczaniu mocy znamionowej silnika naleŜy uwzględnić następujące warunki:

−

silnik w czasie pracy nie powinien nadmiernie nagrzewać się i temperatura jego
uzwojeń nie powinna przekraczać wartości dopuszczalnych określonych przez
przepisy;

−

moment maksymalny silnika powinien być większy od największego momentu
odczytanego z wykresu przewidywanego obciąŜenia silnika.
Przeliczenie drugiego warunku stanowi kontrolę, czy silnik napędowy dobrany

z uwagi na kryteria dopuszczalnych przyrostów temperatur ma odpowiednią przeciąŜalność
momentem.

JeŜeli dobór silnika przeprowadzamy na podstawie wykresu mocy wydawanej na wale

lub wykresu prądu obciąŜenia, poprzestajemy zazwyczaj na sprawdzaniu przeciąŜalności mocą

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

względnie prądem. Sprawdzamy wtedy czy maksymalna moc, jaką silnik moŜe oddawać na
wale bądź teŜ maksymalny prąd, jakim moŜe być on obciąŜany są większe od odpowiednich
szczytowych wartości mocy bądź prądu, odczytanych z wykresów.

Moment rozruchowy silnika powinien być większy od momentu oporu maszyny roboczej

podczas całego okresu rozruchu. W odniesieniu do pierwszej chwili rozruchu warunek ten
oznacza, Ŝe początkowy moment rozruchowy silnika powinien być większy od momentu
oporowego maszyny roboczej wyznaczonego dla n = 0.

Silnik powinien spełniać określone wymagania, co do czasu rozruchu maszyny oraz czasu

trwania innych charakterystycznych dla pracy napędu stanów nieustalonych.

W przypadku, gdy w rezultacie obliczeń otrzymamy wyniki odbiegające od potrzebnych

wartości, dobieramy silnik odpowiednio większy lub mniejszy.

4.4.3. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jaka jest definicja maszyny elektrycznej?

Jaki jest podział elektrycznych urządzeń napędowych na 4 grupy?

Jaki jest podział silników?

Jakie elementy zawiera tabliczka znamionowa silnika?

W jaki sposób oznacza się budowę i rodzaj silnika?

Jaki jest uproszczony schemat silnika szeregowego, bocznikowego i szeregowo-
bocznikowego?

4.4.4. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wypisz dane znajdujące się na tabliczce znamionowej bocznikowego prądu stałego

znajdującego się na stanowisku pomiarowym. Zanotuj te dane. WskaŜ elementy budowy
silnika oraz określ, jakie spełniają te elementy funkcje.
1. Dane znamionowe

TYP

………………….

[kW]

U ………………….

[V]

I ………………….

[A]

………………….[A]

n ………………….

[obr/min]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

dokonać oględzin silnika bocznikowego prądu stałego,

znaleźć tabliczkę znamionową,

wypisać dane znajdujące się na tabliczce znamionowej silnika,

wskazać elementy budowy silnika,

określić jakie spełniają funkcje,

wyciągnąć wnioski,

zaprezentować efekt swojej pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotyczącą maszyn elektrycznych,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

notatnik.

Ćwiczenie 2

Odczytaj dane z tabliczki znamionowej silnika prądu przemiennego a następnie dobierz

ten silnik do urządzenia technicznego.

Rysunek do ćwiczenia 2 [14]

1. Dane znamionowe

TYP

………………….

[kW]

U ………………….

[V]

I ………………….

[A]

………………….[A]

n ………………….

[obr/min]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

dokonać oględzin silnika prądu stałego,

odszukać tabliczkę znamionową,

wypisać dane znajdujące się na tabliczce znamionowej silnika,

dobrać silnik do urządzenia technicznego,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotyczącą maszyn elektrycznych,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

notatnik.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie maszyny elektrycznej?

rozróŜnić maszyny elektryczne?

sklasyfikować silniki elektryczne?

określić zasady doboru silnika do urządzenia technicznego?

wymienić

elementy tabliczki znamionowej maszyny elektrycznej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Elektryczne źródła ciepła

4.5.1. Materiał nauczania

Bezpośrednią przemianę energii cieplnej w energię elektryczną moŜna uzyskać,

korzystając ze zjawiska występującego na styku dwóch róŜnych metali lub półprzewodników,
gdy  temperatura  miejsca  styku  róŜni  się  od  temperatury  pozostałych  części  zespojonych
materiałów.  Jak  wiadomo,  liczba  elektronów  swobodnych  przypadająca  na  jednostkę
objętości,  czyli  inaczej  mówiąc  koncentracja  elektronów  swobodnych,  jest  róŜna  w  róŜnych
metalach. Ponadto koncentracja elektronów swobodnych zaleŜy od temperatury metalu.

W wyniku róŜnej koncentracji elektronów, na styku dwóch metali powstaje róŜnica

potencjałów,  nazywana  napięciem  termoelektrycznym.  Dwa  druty  z  róŜnych  metali  spojone
na  jednym  końcu  tworzą  po  ich  podgrzaniu  ogniwo  termoelektryczne  zwane  teŜ
termoelementem.  Na  rysunku  22  przedstawiono  przykład  termoelementu,  w  którym  dwa
metale:  miedź  i  konstantan  zespojono  w  punkcie  1,  natomiast  końcówki  oznaczone  2  i  2'
dołączono do zacisków miliwoltomierza.

Rys. 22. Schemat poglądowy termoelementu [2, s. 79]

Napięcie termoelektryczne, które moŜna zmierzyć miliwoltomierzem, jest proporcjonalne

do  róŜnicy  temperatury  spoiny  1  i  temperatury  końcówek  2  i  2':  Utrzymywanie  napięcia
termoelektrycznego wymaga podtrzymania tej róŜnicy temperatur; termoelement moŜna, więc
rozpatrywać jako urządzenie bezpośredniej przemiany energii cieplnej w energię elektryczną.
Termoelementy  wykorzystuje  się  do  pomiaru  róŜnicy  temperatur.  Końcówkę  1  spojenia
metali  tworzących  termoelement  umieszczamy  w  punkcie  pomiarowym,  a  mili  woltomierz,
wy skalowany w kelwinach, wskazuje temperaturę mierzoną.

Generator termoelektryczny TEL jest urządzeniem, w którym zjawiska termoelektryczne

są wykorzystywane do bezpośredniej przemiany energii cieplnej w energię elektryczną. Na
rysunku poniŜszym przedstawiono schemat generatora termoelektrycznego zbudowanego
z elementów półprzewodnikowych.

Rys. 23. Schemat poglądowy generatora termoelektrycznego [2, s. 79]

Generator ten składa się z dwóch kolumn, z których jedna jest wykonana

z półprzewodnika o przewodnictwie elektrycznym typu N (elektronowym), druga zaś
z półprzewodnika o przewodnictwie typu P (dziurawym). Po stronie gorącej o temperaturze t

ogrzewanej ze źródła energii cieplnej, półprzewodniki są połączone płytką metalową. Drugie
końce kolumn są chłodzone.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do zacisków strony chłodzonej o temperaturze t

moŜe być dołączony odbiornik energii

elektrycznej. Kierunek ruchu elektronów i dziur zaznaczono na rysunku powyŜszym
strzałkami.

Wytwarzane obecnie generatory TEL dają moce od kilku watów do kilku kilowatów.

Charakteryzują się one duŜą pewnością działania. Są to jednak kosztowne źródła energii
elektrycznej i dlatego stosuje się je do specjalnych celów, np. w urządzeniach kosmicznych.

generatorze

magnetogazodynamicznym

MGD

energia

wewnętrzna

gazu

przewodzącego  przekształca  się  w  energię  elektryczną.  Zasada  działania  takiego  generatora
jest  podobna  do  zasady  działania  prądnicy.  Gaz  przewodzący  w  generatorze  MGD  odgrywa
taką  samą  rolę  jak  przewód  metalowy  w  prądnicy.  Jeśli  czynnikiem  przewodzącym  jest
nieściśliwa  ciecz,  to  generator  nosi  nazwę  generatora  magnetohydro-dynamicznego  MHD.
W najprostszym  generatorze  MGD  w  kanale  7  (rysunek  24)  przepływa  gaz  o  temperaturze
1700÷2700°C z prędkością v wynoszą ok. 1000 m/s. Elektromagnes wytwarza w kanale pole
magnetyczne  o  indukcji  magnetycznej  B  =  3÷6  T.  Na  zaciskach  elektrod  indukuje  się
napięcie, które w zamkniętym obwodzie zewnętrznym powoduje przepływ prądu I.

Rys. 24. Schemat poglądowy generatora magnetogazodynamicznego:

1 – kanał, w którym przepływa gaz [2, s. 80]

Cechą charakterystyczną generatora MGD jest brak ruchomych części mechanicznych.

Mimo prostej zasady działania ani generator MGD, ani MHD nie jest obecnie powszechnym
źródłem energii elektrycznej ze względu na trudności konstrukcyjne związane z techniką
wysokich temperatur. Badania związane z budową generatorów MGD i MHD są prowadzone
w wielu krajach, w tym równieŜ w Polsce

MoŜna wymienić jeszcze kilka innych typów źródeł, w których zachodzi przemiana

energii cieplnej w energię elektryczną. W generatorze termoemisyjnym TEM energia cieplna
jest  przekształcana  w  energię  elektryczną  dzięki  wykorzystaniu  zjawiska  emisji  elektronów
z gorących powierzchni. Generator TEM pracuje w zakresie temperatur 700÷2200°C. Energię
cieplną  dostarczoną  do  generatora  TEM  uzyskuje  się  ze  spalenia  paliw  konwencjonalnych
(węgiel,  ropa  naftowa)  lub  w  wyniku  promieniowania  radioizotopów,  z rozszczepienia
jądrowego itp.

Obecnie prowadzi się prace badawcze, mające na celu rozwiązanie problemów

technologicznych, związanych z konstrukcją generatorów TEM.

W generatorze termomagnetycznym energia cieplna jest zamieniana w energię

elektryczną dzięki wykorzystaniu zaleŜności między zjawiskami cieplnymi a zjawiskami
magnetycznymi.

Wraz

wzrostem

temperatury

namagnesowanie

materiału

ferromagnetycznego  zmniejsza  się,  a  po  przekroczeniu  temperatury  krytycznej  (zwanej
temperaturą  Curie)  znika  całkowicie  i  materiał  staje  się  paramagnetyczny.  ZaleŜność
własności  ferromagnetycznych  materiału  od  temperatury  wykorzystuje  się  do  wytwarzania
energii  elektrycznej.  W  generatorze  termodielektrycznym  energia  cieplna  moŜe  być
przekształcona  w energię  elektryczną  w  materiałach  dielektrycznych  o  specjalnych
własnościach.  Zjawisko  piroelektryczne,  ściśle  związane  ze  zjawiskiem  piezoelektrycznym,
polega  na  pojawieniu  się  ładunków  elektrycznych  na  zewnętrznych  powierzchniach

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

kryształów podczas ich podgrzewania. Sieć krystaliczna materiału po podgrzaniu deformuje
się, wskutek czego zostaje zakłócona neutralność elektryczna. śadne z wymienionych źródeł
energii elektrycznej nie są obecnie powszechnie stosowane.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Na czym polega zjawisko termoelektryczne?

W jaki sposób definiuje się napięcie termoelektryczne?

W jaki sposób zbudowany jest generator termoelektryczny?

W jaki sposób zbudowany jest generator magnetogazodynamiczny?

Jakie znasz inne źródła cieplne?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zmierz i zanotuj napięcie termoelektryczne termoelementu znajdującego się na

stanowisku laboratoryjnym. Wyniki porównaj z drugim termoelementem. Dokonaj
interpretacji wyników.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeczytać uwaŜnie ćwiczenie,

wypisać załoŜenia do ćwiczenia,

dokonać pomiaru napięcia termoelektrycznego,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca elektrycznych źródeł ciepła,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

notatnik.

Ćwiczenie 2

RozróŜnij generatory znajdujące się na stanowisku laboratoryjnym. Napisz do czego one

słuŜą.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeczytać uwaŜnie ćwiczenie,

wypisać załoŜenia do ćwiczenia,

wypisać do czego słuŜą generatory,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca elektrycznych źródeł ciepła,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

notatnik.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić na czym polega zjawisko termoelektryczne

zdefiniować napięcie termoelektryczne?

omówić generator termoelektryczny?

omówić generator magnetogazodynamiczny?

wymienić inne źródła cieplne?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Elektryczne źródła światła

4.6.1. Materiał nauczania

Źródła światła generalnie moŜna podzielić na dwa typy: Ŝarówki i świetlówki. RóŜnią się

one m.in. długością świecenia, wydajnością, barwą światła i ceną. śarówki dostępne są
w dwóch odmianach:

−

tradycyjne  –  mają  ciepłe,  Ŝółte,  dodające  pomieszczeniom  przytulności,  światło
wytwarzane  przez  cienki  Ŝarnik  wolframowy;  bańki  Ŝarówek  mogą  być  przezroczyste,
matowe  –  białe  lub  barwione  na  pastelowe  kolory;  natęŜenie  światła  zaleŜy  od  mocy
Ŝarówek  (mają  dość  niską  skuteczność  świetlną);  są  tanie  w  zakupie,  ale  stosunkowo
droŜsze w eksploatacji,

−

halogenowe – dają światło jasne o barwie ciepłej, wiernie oddają kolory oświetlanych
przedmiotów; dostępne są równieŜ z filtrami, które nadają światłu ciepłą barwę; Ŝarówki
halogenowe dają średnio dwa razy więcej światła niŜ tradycyjne tej samej mocy i świecą
dwa-trzy razy dłuŜej; Ŝarówki halogenowe wysokonapięciowe (przystosowane do
zasilania napięciem 230 V) z gwintem E27 moŜna stosować w takich samych oprawach
jak Ŝarówki tradycyjne, zaś niskonapięciowe (6, 12 lub 24 V – wymagają transformatora)
w oprawach specjalnych; mogą one emitować światło rozproszone lub skupione.
Świetlówki równieŜ moŜemy podzielić:

−

świetlówki  liniowe  oraz  kompaktowe  niezintegrowane,  składające  się  z  układu
stabilizująco-zapłonowego  (statecznika)  montowanego  w  oprawie  oraz  szklanej  rury
prostej  lub  o  innym  kształcie,  wyposaŜonej  w  zakończenia  pasujące  do  konkretnej
oprawy;  najczęściej  uŜywane  są  do  oświetlania  większych  pomieszczeń  np.  hal,  biur,
sklepów,

−

kompaktowe  zintegrowane  (typowy  zamiennik  Ŝarówki),  w  których  elementy  składowe
są  ze  sobą  trwale  połączone;  mogą  zastępować  tradycyjne  Ŝarówki;  mogą  mieć  róŜne
kształty; ich sprawność jest 5-krotnie wyŜsza niŜ Ŝarówek tradycyjnych, zaś trwałość

10-krotnie większa.
Świetlówki warto stosować w miejscach, w których światło włącza się na długo – na

przykład  w przedpokojach  czy  teŜ  na  zewnątrz  (odpowiednie  rodzaje),  natomiast  raczej  nie
zaleca  się  ich  w pomieszczeniach,  gdzie  światło  zapala  się  na  krótko  i  często  –  na  przykład
w łazienkach czy sypialniach.

Tabela 5. Parametry podstawowych źródeł światła [12, s. 435]

Źródło światła

Zakres sprawności *(lm/W)

Trwałość (h)

śarówka

8 10

1000

śarówka halogenowa

13–24

2000

Świetlówka

43–104

6000–2000

Świetlówka kompatktowa

33–88

6000–12000

* sprawność jest uzaleŜniona od mocy źródła światła, np. Ŝarówka o mocy 100 W ma
strumień świetlny 1300 lm.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 6. Minimalne natęŜenie oświetlenia w zaleŜności od rodzaju czynności lub pomieszczenia [12, s. 456]

Najmniejsze dopuszczalne średnie

natęŜenie oświetlenia (lx)

Rodzaj czynności lub pomieszczenia

Ogólna orientacja w pomieszczeniach

Orientacja

pomieszczeniach

z rozpoznaniem cech średniej wielkości –
piwnice, strychy

Krótkotrwałe

przebywanie

połączone

z wykonywaniem prostych czynności –
korytarze schody

100

Praca nieciągła i czynności dorywcze przy
bardzo

ograniczonych

wymaganiach

wzrokowych

–

hole

wejściowe,

pomieszczenia sanitarne

200

Praca przy ograniczonych wymaganiach
wzrokowych

–

jadalnie,

bufety,

sale

gimnastyczne, portiernie

300

Praca

przy

przeciętnych

wymaganiach

wzrokowych – średnio dokładne prace
manualne, łatwe prace biurowe

500

Praca przy duŜych wymaganiach wzrokowych

750

Długotrwała i wytęŜona praca wzrokowa

1 000

Długotrwała i wyjątkowo wytęŜona praca
wzrokowa

Źródłem światła emitowanego przez Ŝarówkę zwykłą (argonową) jest spiralna skrętka

wykonana 2 drutu wolframowego. Wskutek przepływającego prądu, skrętka nagrzewa się do
temperatury  około  2227°C  (2500  K)  i  część  pobranej  energii  (około  4%)  emituje  w  postaci
światła widzialnego oraz podczerwonego. Temperatura barwowa światła Ŝarówki jest ciepła,
co  pozwala  wiernie  oddawać  barwy  oświetlanych  powierzchni.  Wartość  strumienia
świetlnego wynika z mocy pobranej przez Ŝarówkę i skuteczności świetlnej. Sposób rozsyłu
światłości  (strumienia  świetlnego)  przez  źródło  zaleŜy  od  ukierunkowania  spowodowanego
oprawą albo balonem samego źródła.

Gwinty trzonków Ŝarówek zwykłych i halogenowych mają zarys okrągły, jest te gwint

Edisona, oznaczany literą E i wartością średnicy podziałowej – np. E27. Średnica podziałowa
gwintu trzonków – E27, dla Ŝarówek zwykłych wynosi 27 mm, dla mocy większych od 150
W – E40, a dla Ŝarówek iluminacyjnych i świecowych – E14.

Rys. 25. Przykłady Ŝarówek: a) próŜniowa, b) kryptonowa, c) halogenowa sieciowa,

d) halogenowa niskonapięciowa, e) specjalna [strona internetowa 15]

śarówki halogenowe na napięcie 12÷24 V mają trzonki szklane albo ceramiczne

o rozstawił styków od 4 do 6,35 mm, a dla mocy większych (150–2000 W) i na napięcie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

230 V są w kształcie rurki o dwóch trzonkach. Typ Ŝarówki i jej trzonka naleŜy uwzględniać
przy zakupie lamp (opraw), bowiem nie kaŜda będzie się nadawała do dowolnego źródła
światła.

Lampy

fluorescencyjne

–

świetlówki

lampy

wysokopręŜne:

rtęciowe,

metalohalogenkowe, sodowe oraz lampy sodowe niskopręŜne są wysoko wydajnymi źródłami
światła, słuŜącymi do oświetlenia wnętrza budynku (świetlówki) oraz zewnętrznego. Wysoka
skuteczność świetlna jest cechą lamp fluorescencyjnych i wyładowczych. Zjonizowane  gazy
(pary rtęci – około 3 mg) zawarte wewnątrz tych lamp, pobudzone wyładowaniem łukowym
do świecenia, emitują światło niewidzialne w zakresie ultrafioletu DV C. To promieniowanie
pobudza do świecenia luminofor pokrywający balon albo rurę lampy, dzięki czemu następuje
przetransponowanie  energii  z  pasma  światła  niewidzialnego  do  pasma  widzialnego.  Od
składu  luminoforu  zaleŜeć  będzie  barwa  światła  emitowanego  przez  lampę,  a  tym  samym
właściwości uŜytkowe lampy.

Podłączenie świetlówki do obwodu zasilania wymaga specjalnej oprawy zawierającej:

świetlówkę,  statecznik,  zapłonnik  oraz  kondensator  kompensujący  moc  bierną  pobieraną
przez  statecznik.  Statecznik  włączony  w  szereg  ze  świetlówką,  wraz  z  zapłonnikiem
umoŜliwia jej zapłon, a po jej zapaleniu ogranicza on przepływ prądu; zapłonnik nie odgrywa
juŜ  Ŝadnej  roli.  Kondensator  dołączony  równolegle  do  przewodów  zasilających  lampę
(statecznik  i  świetlówkę)  kompensuje  moc  bierną  pobieraną  przez  statecznik.  Oprawa  ze
statecznikiem i zapłonnikiem moŜe być wyposaŜona w świetlówkę o dowolnej temperaturze
barwowej.

NatęŜenie oświetlenia jest mierzone w luksach [lx]), a określa je stosunek wartości

strumienia świetlnego ó padającego na daną powierzchnię do wartości pola tej powierzchni S:

[lx = lm / m

] lub

cos

gdzie:

– strumień świetlny w lumenach [Im]

S – pole powierzchni [m

]

– światłość w kierunku a w kandelach [cd]

r – odległość źródła od oświetlanej powierzchni [m]
α – kąt padania światła.

Luminancja L

αααα

– to stosunek światłości w kierunku a do powierzchni pozornej źródła

światła, prostopadłej do kierunku a:

cos

⋅

[nt=cd/m

]

Luminancja (mierzona w nitach [nt]), decyduje o kontra

cie o

wietlanych powierzchni

i mo

liwo

ci rozró

niania szczegółów przez obserwatora.

Olśnienie

czyli niewygoda widzenia zwi

zana z padaniem strumienia

wietlnego na oko

(strumie

bezpo

redni lub odbity od jasnej, l

co) powierzchni) jest spowodowano złym

doborem oprawy

ródła

wiatła do o

wietlanego miejsca.

Zgodnie z PN-84/E-02033 „O

wietlenie wn

trz

wiatłem elektrycznym” zaleca si

stosowanie o

wietlenia ogólnego poni

ej 200 lx, ogólnego lub zło

onego (ogólne +

miejscowe) w zakresie 200÷750 lx i zło

onego powy

ej 750 lx. Przy

rednim nat

ęŜ

eniu

wietlenia w zakresie 200÷750 lx zaleca si

stosowanie o

wietlenia ogólnego jako jedynego

rodzaju o

wietlenia tylko w tych pomieszczeniach, w których wykonywane s

czynno

o tym samym stopniu trudno

ci wzrokowej lub, w których stanowiska pracy nie maj

stałej

lokalizacji. Przy stosowaniu o

wietlenia zło

onego nat

ęŜ

enie o

wietlenia ogólnego

w pomieszczeniu powinno stanowi

co najmniej 20% nat

ęŜ

enia o

wietlenia zło

onego.

W takim przypadku o jako

ci o

wietlenia na stanowisku pracy a

w 80% decyduje

wietlenie miejscowe. W praktyce o

wietleniowej ten zapis w normie pozwala – szczególnie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

dotyczy  to  stanowisk,  na  których  wymagany  jest  wysoki  poziom  natęŜenia  oświetlenia  –
stosować  odpowiednio  dobrane  oświetlenie  miejscowe.  NaleŜy  więc  pamiętać,  aby  wartości
średnie  natęŜenia  oświetlenia  na  płaszczyźnie  roboczej  w  stosunku  do  pozostałej  części
pomieszczenia (oświetlonej oprawami oświetlenia ogólnego) nie przekraczało stosunku 5:1.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jaka jest definicja światła?

Jakie znasz rodzaje źródeł światła?

Jakie znasz rodzaje Ŝarówek?

Jakie znasz rodzaje swietlówek?

Jaka jest definicja natęŜenia oświetlenia?

Jaka jest definicja luminacji?

Jaka jest definicja olśnienia?

W jaki sposób dobieramy oświetlenie do budynku mieszkalnego?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz, jaka jest wartość natęŜenia oświetlenia w pomieszczeniu mieszkalnym, jeŜeli

strumień świetlny wynosi 20 lm, a pole powierzchni pomieszczenia 5 m

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeczytać uwaŜnie ćwiczenie,

wypisać załoŜenia do ćwiczenia,

podać zaleŜność pozwalającą obliczyć natęŜenie oświetlenia,

obliczyć natęŜenie oświetlenia,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca elektrycznych źródeł światła,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

kalkulator,

−−−−

notatnik.

Ćwiczenie 2

Dobierz rodzaj i parametry oświetlenia budynku o wymiarach 25 m x 50 m, który

zamierza wybudować inwestor.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeczytać uwaŜnie ćwiczenie,

wypisać załoŜenia do ćwiczenia,

podać rodzaj oświetlenia,

podać parametry oświetlenia,

zaprezentować efekt swojej pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca elektrycznych źródeł światła,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

kalkulator,

−−−−

notatnik.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie światła?

sklasyfikować źródła światła?

scharakteryzować Ŝarówki zwykłe?

scharakteryzować Ŝarówki halogenowe?

dobrać rodzaj oświetlenia do pomieszczenia?

dobrać parametry oświetlenia do pomieszczenia?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. Instalacje elektryczne

4.7.1. Materiał nauczania

Instalacja elektryczna jest zespołem urządzeń elektrycznych o skoordynowanych

parametrach technicznych, napięciu znamionowym do 1000 V prądu przemiennego i 1500 V
prądu stałego, przeznaczonych do doprowadzenia energii elektrycznej z sieci rozdzielczej do
odbiorników.

Instalacja taka obejmuje nie tylko przewody i kable elektroenergetyczne, urządzenia

i przyrządy  łączeniowe,  zabezpieczające,  ochronne,  sterujące  i  pomiarowe  wraz  z  ich
obudowami  i  konstrukcjami  wsporczymi,  lecz  takŜe  rezerwowe  źródła  energii  elektrycznej,
takie  jak  baterie  akumulatorowe,  urządzenia  bezprzerwowego  zasilania  (UPS)  oraz  zespoły
prądotwórcze, wraz z instalacjami przynaleŜnymi do tych urządzeń.

Podział instalacji elektrycznych moŜe być oparty na róŜnych kryteriach. Do bardziej

rozpowszechnionych naleŜy podział ze względu na rodzaj zasilanych odbiorników. Wówczas
rozróŜnia się:

−

instalacje  oświetleniowe  –  zasilające  zarówno  elektryczne  źródła  światła,  jak  i  inne
urządzenia  o  niewielkiej  mocy,  takie  jak  przenośne  urządzenia  grzejne  w  mieszkaniach,
zbiornikowe podgrzewacze wody o małej objętości i mocy;

−

instalacje siłowe – zasilające silniki elektryczne oraz przemysłowe urządzenia grzejne; do
tych instalacji moŜna teŜ zaliczyć instalacje zasilające kuchenki elektryczne i urządzenia
grzejne  jako  jedyne  lub  dominujące  w  pomieszczeniach  oraz  podgrzewacze  wody
o duŜych mocach znamionowych.
W zaleŜności od miejsca występowania instalacje dzieli się na:

−

nieprzemysłowe – zasilające odbiorniki elektryczne w budynkach mieszkalnych,
biurowych, szkolnych itp.,

−

przemysłowe – wykonane w zakładach i pomieszczeniach o przeznaczeniu
przemysłowym,

−

inne – np. w obiektach rolniczych, hodowlanych, górnictwie.

ZaleŜnie od przewidywanego czasu uŜytkowania instalacje dzieli się na:

−

stałe,

−

prowizoryczne  (tymczasowe),  co  do  których  zakłada  się,  Ŝe  będą  one  eksploatowane
w ograniczonym czasie, krótszym niŜ 3 lata.
Opis  struktury  instalacji  wykonuje  się  w  języku  symboli,  stąd  najwaŜniejsze  z  nich

przedstawiono w tabeli 7.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sieć typu TN-S „nowa” obowiązuje od 01.01.1995 przedstawia rysunek 27.

Rys. 27. Sieć typu TN – S [12, s. 235]

Instalacje elektryczne pracują w róŜnych warunkach środowiskowych, na które składa się

wilgotność,  temperatura,  zapylenie  oraz  obecność  substancji  Ŝrących,  łatwopalnych  lub
wybuchowych.  W  celu  ujednolicenia  wymagań  stawianych  instalacjom  i  urządzeniom
elektrycznym  wprowadzono  podział  pomieszczeń  charakteryzujących  się  róŜnego  typu
zagroŜeniami.  Rodzaje  pomieszczeń,  ich  przykłady  oraz  charakterystykę  podaje  poniŜsza
tabelka.

Tabela 8. Rodzaje pomieszczeń i ich przykłady [12, s. 245]

Rodzaj pomieszczenia

Charakterystyka pomieszczenia

Przykłady

Suche

Temp. +5 do 35°C, wilgotność do
75%

Mieszkania, biura, szkoły,
szpitale

Przejściowo – wilgotne

Temp.-5 do +35°C, wilgotność do
75%, bez gwałtownych zmian
temp.,

mogą

występować

skropliny

Łazienki w mieszkaniach,
klatki schodowe, piwnice,
niektóre kuchnie

Wilgotne

Temp. do +35°C, wilgotność 75-
100%

Piwnice źle przewietrzane,
suszenie bielizny, kuchnie
w szkole

Bardzo

wilgotne

i mokre

Wilgotność

ok.

100%,

pomieszczenie

pokryte

skroplinami, temp. do 35°C

Kabiny kąpielowe, łaźnie,
browary, gorzelnie

Gorące

Temp. ponad +35°C

OranŜerie,

palmiarnie,

prasowalnie

Zapylone

Zawierające pyły niepalne

Cementownie,

zakłady

wapiennicze,

kruszarnie,

szlifiernie

Niebezpieczne

pod

względem poŜarowym

Są

pomieszczenia,

których

przerabia

się

i produkuje materiały łatwopalne

Składy

drewna,

węgla,

materiałów włókienniczych,
garaŜe, suszarnie

ZagroŜone wybuchem

Powstają lub mogą powstać
mieszaniny wybuchowe

Fabryki

materiałów

wybuchowych,

rafinerie,

lakiernie, wytwórnie waty

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jaka jest definicja instalacji elektrycznej?

Jakie są elementy wchodzące w skład instalacji elektrycznej?

Jaka jest klasyfikacja instalacji elektrycznej?

Jakie znasz symbole stosowane w budowie instalacji elektrycznej?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj rodzaj instalacji elektrycznej oraz elementy wchodzące w skład instalacji

elektrycznej, której schemat znajduje się na stanowisku laboratoryjnym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

obejrzeć schemat podłączonej instalacji elektrycznej,

odczytać schemat instalacji elektrycznej,

rozpoznać rodzaj instalacji elektrycznej,

rozpoznać elementy wchodzące w skład instalacji elektrycznej,

zaprezentować efekt swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca instalacji elektrycznej,

−−−−

przybory kreślarskie,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

notatnik.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj na podstawie rysunku z fragmentem instalacji elektrycznej elementy

wchodzące w skład tej instalacji. Wypisz i nazwij te elementy.

Rysunek do ćwiczenia 2 [opracowanie własne]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przerysować układy instalacji elektrycznej,

narysować symbole zastosowane w podanej instalacji elektrycznej,

nazwać te symbole,

przerysować symbole instalacji elektrycznej,

zaprezentować symbole na tablicy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia,

−

przybory kreślarskie,

−

przybory do pisania,

−

notatnik.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie

definicję instalacji elektrycznej?

wymienić elementy instalacji elektrycznej?

dokonać podziału instalacji elektrycznej?

rozróŜniać rodzaje instalacji elektrycznej?

scharakteryzować układ TNC?

scharakteryzować układ TNS?

odczytać schematy instalacji elektrycznej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8. Miernictwo elektryczne

4.8.1. Materiał nauczania

Woltomierz jest to przyrząd pomiarowy za pomocą, którego mierzy się napięcie

elektryczne (jednostka napięcia wolt).

Rys. 28. Wygląd woltomierza [12, s. 112]

Woltomierz jest włączany równolegle do obwodu elektrycznego. Idealny woltomierz

posiada  nieskończenie  duŜą  rezystancję  wewnętrzną.  W  związku  z  tym  oczekuje  się
pomijalnie  małego  upływu  prądu  przez  cewkę  pomiarową.  Obwody,  w  których  dokonujemy
pomiaru napięcia mogą  mieć róŜną konfigurację  i parametry, które pod wpływem włączenia
woltomierza  do  obwodu  ulec  mogą  zmianie,  obarczając  wynik  pomiaru  pewnym  błędem  –
gdyŜ

woltomierz

zasilanie

(moc)

czerpie

najczęściej

układu.

Woltomierz

magnetoelektryczny słuŜy do pomiaru napięć stałych. Woltomierz elektromagnetyczny słuŜy
do pomiaru napięć przemiennych.

Rys. 29. Sposób włączenia woltomierza do pomiaru napięcia na rezystancji R

[opracowanie własne]

Amperomierz jest włączany szeregowo w obwód elektryczny. Idealny amperomierz

posiada nieskończenie małą rezystancję wewnętrzną. W amperomierzach realizowalnych
fizycznie wartość rezystancji wewnętrznej jest róŜna od zera. W związku z tym występuje na
nich spadek napięcia mający wpływ na dokładność wyniku dokonanego pomiaru. Rezystancję

++++

−−−−

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wewnętrzną amperomierza moŜna pominąć w pomiarach technicznych, przy zachowaniu
warunków znamionowych pomiaru.

Rys. 30. Wygląd amperomierza tablicowego [14]

Rys. 31. Sposób włączenia amperomierza w celu pomiaru natęŜenia

prądu płynącego przez odbiornik R [opracowanie własne]

Watomierz – jest przyrządem przeznaczonym do pomiaru mocy czynnej. Watomierze

budowane  są  jako  mierniki:  elektrodynamiczne,  ferrodynamiczne  oraz  indukcyjne.
Watomierz  elektrodynamiczny  –  najczęściej  spotykany  typ  miernika.  Przeznaczony  jest  do
pomiaru  mocy  w  obwodach  prądu  stałego  i  przemiennego.  Ma  on  dwie  cewki:  nieruchomą
cewkę  prądową,  o  małej  rezystancji  oraz  ruchomą  cewkę  napięciową,  o  duŜej  rezystancji.
Cewkę  prądową  włącza  się  do  układu  poprzez  zaciski  prądowe,  szeregowo  z  obciąŜeniem.
Cewkę napięciową – poprzez zaciski napięciowe, równolegle z obciąŜeniem.

Omomierz – przyrząd słuŜący do pomiaru rezystancji. Do pomiaru rezystancji

wykorzystuje się zaleŜności występujące w prawie Ohma, czyli przez pomiar lub ustawienie
natęŜenia prądu płynącego i napięcia na badanym elemencie. Klasyczne układy omomierzy
moŜna podzielić na szeregowe i równoległe.

Omomierz szeregowy – układ składa się ze źródła napięcia, rezystora i przeskalowanego

amperomierza  oraz  badanego  elementu.  Wszystkie  elementy  połączone  są  szeregowo.
Pomiaru  dokonuje  się  przez  pomiar  natęŜenia  prądu,  przeskalowany  miernik  wskazuje  opór.
Najprostsze  mierniki  posiadają  pokrętło  do  regulacji  podłączonego  szeregowo  oporu,  by
korygować zmiany napięcia w trakcie zuŜycia baterii.

Omomierz równoległy – układ składa się ze źródła napięcia stałego, opornika

wzorcowego, te elementy wraz z badanym rezystorem połączone są szeregowo. Równolegle
do badanego elementu podłączony jest amperomierz, skala amperomierza jest wyskalowana
w jednostkach oporu.

++++

−−−−

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

Do czego słuŜy woltomierz?

W jaki sposób włączamy woltomierz do obwodu?

Do czego słuŜy amperomierz?

W jaki sposób włączamy amperomierz do obwodu?

Do czego słuŜy omomierz?

W jaki sposób włączamy omomierz do obwodu?

Do czego słuŜy watomierz?

W jaki sposób włączamy watomierz do obwodu?

Do czego słuŜy multimetr?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj pomiaru mocy prądu stałego oraz sporządź sprawozdanie. Zaprezentuj

otrzymane wyniki.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

sporządzić wykaz aparatury dotyczący pomiaru mocy,

połączyć układy pomiarowe dotyczące pomiaru mocy,

dokonać niezbędnych obliczeń,

przeprowadzić analizę wyników,

wyciągnąć wnioski,

przeprowadzić analizę otrzymanych wyników,

zaprezentować efekty swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca miernictwa elektrycznego,

−

przybory kreślarskie,

−

przybory do pisania,

−

aparatura kontrolno-pomiarowa,

−

notatnik.

Rysunek do ćwiczenia 1 [opracowanie własne]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rysunek do ćwiczenia 1 [opracowanie własne]

Wzory do obliczeń:

∆

−

)

(

)

(

∆

⋅

gdzie:

−

rezystancja amperomierza

−

rezystancja cewki prądowej watomierza

)

(

)

(

∆

gdzie:

−

rezystancja woltomierza

−

rezystancja cewki napi

ciowej watomierza

Tabela 9. Tabela pomiarowa do ćwiczenia 1 [opracowanie własne]

⋅

∆

−

∆

−

Lp.

układ

Rysunek do ćwiczenia 1 [opracowanie własne].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela pomiarowa do schematu pomiarowego do ćwiczenia 1 [opracowanie własne]

Odbiornik

Ω

Odb.1

Odb.2

Ćwiczenie 2

Dokonaj pomiaru i regulacji napięcia stałego. Dobierz aparaturę kontrolno-pomiarową.

Zaprezentuj otrzymane wyniki.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

sporządzić wykaz aparatury w celu wykonania pomiaru napięcia i prądu,

połączyć układy pomiarowe w celu wykonania pomiaru napięcia i prądu,

dokonać pomiarów,

przeanalizować wyniki,

zinterpretować wyniki,

zaprezentować efekty swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

aparatura kontrolno-pomiarowa,

−

przybory kreślarskie,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca miernictwa elektrycznego,

−

notatnik.

U= 24 V

Rysunek do ćwiczenia 2 [opracowanie własne]

Tabela pomiarowa do ćwiczenia 2 [opracowanie własne]

Zakres

α max

Lp.

V/dz

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rysunek do ćwiczenia 2 [opracowanie własne]

Tabela pomiarowa do ćwiczenia 2 [opracowanie własne]

PołoŜenie
Suwaka

Lp.

V/dz

Skrajne
dolne

¼
dług.

Środ-
kowe

¾
dług.

Skrajne
Górne

Rysunek do ćwiczenia 2 [opracowanie własne]

Tabela pomiarowa do ćwiczenia 2 [opracowanie własne]

Lp.

·U

∆U

·U

∆U

Klasa

dokładności

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Wykonaj pomiar natęŜenia prądu metodą bezpośrednią dla kilku wartości rezystancji

odbiornika R

, np. 100

Ω

, 1000

Ω

, 5 k

Ω

, 10 k

Ω

. Wyniki pomiarów i obliczeń umieść

w tabeli.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

sporządzić wykaz aparatury w celu wykonania pomiaru napięcia i prądu,

połączyć układy pomiarowe w celu wykonania pomiaru napięcia i prądu,

dokonać pomiarów,

przeanalizować wyniki,

zinterpretować wyniki,

zaprezentować efekty swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

aparatura kontrolno-pomiarowa,

−

przybory kreślarskie,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca miernictwa elektrycznego,

−

notatnik.

Rysunek do ćwiczenia 3 [opracowanie własne]

Tabela pomiarowa do ćwiczenia 3[opracowanie własne]

rezystancja

zakres

pomiarowy I

wskazanie

klasa

miernika

Ω

parametry

miernika

= ....

Ω

Ćwiczenie 4

Zmierz rezystancję wybranych rezystorów korzystając z omomierza cyfrowego. Pomiar

omomierzem cyfrowym potraktować jako poprawny. Zanotuj takŜe wartości rezystancji

(wraz z tolerancją) określone przez producenta (nadruk na rezystorze).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

sporządzić wykaz aparatury w celu wykonania pomiaru napięcia i prądu,

połączyć układy pomiarowe w celu wykonania pomiaru napięcia i prądu,

dokonać pomiarów,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przeanalizować wyniki,

zinterpretować wyniki,

zaprezentować efekty swojej pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

aparatura kontrolno-pomiarowa,

−

przybory kreślarskie,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca miernictwa elektrycznego,

−

notatnik.

Tabela pomiarowa do ćwiczenia 4 [opracowanie własne]

wartość

moc

max

Ω

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

dokonać pomiaru natęŜenia prądu elektrycznego?

dokonać pomiaru napięcia elektrycznego?

dokonać pomiaru mocy elektrycznej?

dokonać pomiaru przy pomocy multimetru elektrycznego?

omówić zasady przeprowadzania pomiarów?

dobrać przyrządy pomiarowe i posługiwać się nimi?

posłuŜyć się miernikami elektrycznymi?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9. Zasady bezpiecznej eksploatacji urządzeń elektrycznych

4.9.1. Materiał nauczania

PoraŜenie prądem elektrycznym moŜe nastąpić na skutek:

−

dotknięcia części znajdującej się stale pod napięciem,

−

dotknięcia części urządzeń które znalazły się pod napięciem na skutek uszkodzenia
izolacji,

−

znalezienia się na powierzchni ziemi mającej róŜne potencjały.
Skutki działania urazu elektrycznego na organizm ludzki zaleŜą od:

−

rodzaju kontaktu z prądem elektrycznym,

−

rodzaju prądu,

−

wartości napięcia,

−

wartości prądu,

−

częstotliwości,

−

drogi przepływu prądu,

−

czasu przepływu prądu,

−

gęstości prądu,

−

rezystancji ciała ludzkiego.
Badanie szkodliwego działania prądu przepływającego przez organizm ludzki jest trudne

i  odpowiedzialne  z  wielu  przyczyn.  Do  najwaŜniejszych  trudności  naleŜy  zaliczyć
niebezpieczeństwo, które występuje w czasie badań i prób.  Z tych względów doświadczenia
prowadzone  na  ochotnikach  mogą  dotyczyć  prądów  wyłącznie  o  małych  wartościach.
Przeprowadzone  badania  doświadczalne  na  zwłokach  ludzkich,  przez  które  przepuszczane
były  prądy  o  większym  natęŜeniu,  nie  dały  pełnego  obrazu  wszystkich  zjawisk,
występujących  przy  przepływie  prądu  przez  organizmy  Ŝywe.  Najwięcej  wyników  zebrano
z doświadczeń na zwierzętach. Jednak i te wyniki obarczone są pewnym błędem, gdyŜ róŜne
zwierzęta róŜnie reagują na przepływający prąd.

Badania wykazały, Ŝe najwaŜniejszymi skutkami przepływu prądu przez organizm są:

−

skurcze mięśni i utrata kontroli poraŜonego nad działalnością mięśni,

−

utrata świadomości (działanie na układ nerwowy),

−

zakłócenie oddychania (skurcz mięśni oddechowych),

−

zakłócenie pracy serca, polegające na zatrzymaniu akcji serca bądź migotaniu komór
sercowych,

−

oparzenia zewnętrzne i wewnętrzne,

−

pośrednie działanie prądu elektrycznego.
PoraŜony nie moŜe bez pomocy innej osoby oderwać się od źródła prądu, a tym samym

moŜe pozostać pod jego działaniem przez dłuŜszy czas. Występuje tu zjawisko skurczu
mięśni zginających.

Zjawisko to jest jednym z częstszych powodów śmiertelnego poraŜenia, gdyŜ dłuŜsze

przebywanie pod napięciem powoduje wydzielanie się duŜych ilości ciepła (oparzenia)
i opisane dalej zaburzenia w pracy serca.

Utrata świadomości następuje na skutek oddziaływania prądu na układ nerwowy.

Oddziaływanie to polega na zagęszczeniu jonów na granicy przejścia prądu pomiędzy
komórkami ciała o lepszej przewodności do komórek o gorszej przewodności.

Większość badaczy tego zjawiska uwaŜa, Ŝe podraŜnienie układu nerwowego

spowodowane jest zakłóceniem równowagi jonów. Gromadzenie się jonów występuje przy
prądzie zmiennym o stosunkowo niskiej częstotliwości do 500 Hz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przy większych częstotliwościach tylko część jonów zdąŜy przebyć odpowiednią drogę

w czasie połowy okresu i zagęszczenie jonów pomiędzy komórkami jest coraz mniejsze. Przy
częstotliwościach  10 000  Hz  nie  tworzą  się  juŜ  prawdopodobnie  wyczuwalne  skupienia
jonów  powodujących  utratę  przytomności,  dlatego  prąd  o  tej  częstotliwości  i  większej  nie
oddziaływuje  juŜ  w  tak  niebezpieczny  sposób  na  układ  nerwowy  jak  prąd  niŜszej
częstotliwości.

Zatrzymanie oddychania występuje przy dłuŜszym przepływie prądu przez klatkę

piersiową.  Następuje  tu  skurcz  mięśni  oddechowych;  mięśnie  te  normalnie  powodują
rozszerzanie  klatki  piersiowej  powodując  ruchy  oddechowe.  Skurcz  mięśni  uniemoŜliwia
oddychanie  i  jeŜeli  poraŜony  nie  zostanie  dostatecznie  szybko  uwolniony  spod  napięcia,
zginie wskutek uduszenia.

Zakłócenie pracy serca. Praca serca polegająca na miarowych skurczach tłoczy krew do

organizmu. W kaŜdym cyklu pracy serca trwającym około 0,8 s występuje moment trwający
około  0,2  s,  w  którym  serce  jest  szczególnie  wraŜliwe  na  przepływ  prądu.  JeŜeli  przy
krótkotrwałym przepływie prądu moment przepływu przypada na początek rozkurczu komór
(przerwa  w  pracy  serca),  to  prawdopodobieństwo  wystąpienia  migotania  komór  sercowych
jest  duŜe.  Przy  przepływie  krótszym  niŜ  0,2  s  wystąpienie  migotania  komór  sercowych  jest
rzadkie.  Prąd  płynący  dłuŜej  niŜ  1  s  nie  moŜe  pominąć  momentu  największej  wraŜliwości
serca.

Stosunkowo najświeŜsze badania przeprowadzone na zwierzętach podały zaleŜności

wartości i czasu przepływu prądu o częstotliwości 50–60 Hz, który nie powoduje zjawiska
migotania komór sercowych.

Migotanie komór sercowych powoduje zatrzymanie akcji serca, ustanie przepływu krwi

i śmierć na skutek niedotlenienia organizmu. Migotanie komór sercowych powodują
wyłącznie prądy o częstotliwości sieciowej, to jest o częstotliwości 40 do 60 Hz.

Oparzenia wewnętrzne i zewnętrzne zaleŜne są od natęŜenia prądu, czasu jego przepływu

i odporności ciała ludzkiego. Oparzenia zewnętrzne występują w miejscu zetknięcia ciała
z przewodnikiem. Oparzenia wewnętrzne występujące na całej drodze przepływu prądu przez
ciało ludzkie są groźniejsze od oparzeń zewnętrznych, dlatego, Ŝe oparzenia te są
niewidoczne.

Działanie cieplne prądu moŜe doprowadzić do częściowego lub całkowitego zniszczenia

komórek.  Znane  są  przypadki  rozerwania  naczyń  krwionośnych  lub  zniszczenia  tkanek
ścięgien  czy  kości  przez  prądy  o  dość  duŜych  natęŜeniach.  Oczywiście  największe  ilości
wytworzonego  ciepła  powstają  w  miejscach  ciała  mającego  większą  rezystancję  (opór
czynny).

DuŜe wartości prądów przepływając przez ciało są przyczyną oparzeń wewnętrznych,

uszkodzeń mięśni i przechodzenia do krwi barwnika mięśniowego, tzw. mioglobiny.
Mioglobina jest substancją szkodliwą dla pracy nerek, hamującą wydzielanie moczu. Większe
ilości mioglobiny powodują śmiertelne zatrucie poraŜonego dopiero w kilka dni po poraŜeniu.

Do powaŜniejszych obraŜeń moŜe dojść w przypadku przebywania w polu działania łuku

elektrycznego. W czasie zwarcia prąd zwarciowy moŜe dochodzić do kilku tysięcy amperów.
W miejscu zwarcia temperatura łuku nierzadko przekracza 2500ºC, a dynamiczne działanie
zwarcia powoduje zjawisko podobne do eksplozji.

Tak więc przebywanie w promieniu działania łuku moŜe spowodować:

−

mechaniczne uszkodzenie ciała mające wygląd ran ciętych, potłuczeń itp,

−

oparzenia do trzeciego stopnia włącznie,

−

zapalenie odzieŜy,

−

pary metali osadzają się na skórze powodując niebolesne obrzęki o barwie Ŝółtej,
brązowej lub czarnej,

−

świetlne działanie powoduje: światłowstręt, łzawienie, zapalenie spojówek, obrzęk itp.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do urazów pośrednich moŜemy zaliczyć równieŜ tzw. uszkodzenia mechaniczne

występujące wskutek upadku z wysokości i utraty równowagi.
Stopień poraŜenia człowieka zaleŜy od następujących czynników.

Z prawa Ohma wynika, Ŝe natęŜenie prądu zaleŜy od napięcia i oporności ciała. Reakcje

ludzi na prąd przepływający przez ciało w zaleŜności od natęŜenia są róŜne. Inne są u kobiet
niŜ  u  męŜczyzn,  a  jeszcze  inne  u  dzieci.  ZaleŜą  one  teŜ  od  cech  indywidualnych  kaŜdego
osobnika.  Niemniej,  w  wyniku  wielu  badań  zdołano  ustalić  pewne  wartości  średnie
zestawione  w  tabeli.  Podane  wartości  odnoszą  się  do  męŜczyzn,  dla  kobiet  i  dzieci  są  one
niŜsze.

Średnie wartości prądu stałego i przemiennego [5, s. 25]

Prąd

w mA

Prąd przemienny

50-60 Hz

Prąd

w mA

Prąd stały

1–1,5

Początek

odczuwania

przepływu prądu

3–6

Powstają skurcze mięśni
i odczucie bólu

5–8

Początek odczuwania przepływu prądu

10–15

Silne skurcze mięśni Ręce
z trudem moŜna oderwać od
przewodu

Silne

bóle

w palcach,

ramionach

i plecach

Uczucie ciepła

15–25

Bardzo

silny

skurcz

Samodzielne oderwanie się
jest niemoŜliwe Bardzo silne
bóle Utrudniony oddech

20–25

Powstają skurcze Znaczne odczuwanie
ciepła

większy
niŜ 30

Bardzo silne skurcze Utrata
przytomności i migotanie
komór sercowych

Czas przepływu ma zasadnicze znaczenie na migotanie komór sercowych. Działanie

cieplne prądu zaleŜy od czasu przepływu w sposób oczywisty.

O wpływie częstotliwości przepływającego prądu mowa jest wyŜej. Dodatkowo moŜna

uzupełnić, Ŝe przy większych częstotliwościach zakres natęŜeń bezpośrednio śmiertelnych
przesuwa się w stronę większych wartości prądu i tak np. przy 5000 Hz dopiero natęŜenie 1 A
jest śmiertelne. To samo zjawisko występuje przy częstotliwościach mniejszych niŜ 10 Hz,
zaś prąd stały powoduje śmierć dopiero przy natęŜeniu około 1,2 A.

Droga przepływu prądu przez ciało ludzkie ma istotny wpływ na skutki raŜeń, przy czym

największe znaczenie ma to, jaka część prądu przepływa przez serce i przez układ
oddechowy. Według publikowanych danych przy przepływie prądu na drodze: ręka-ręka:
przez serce przepływa – 3,3% prądu ogólnego, lewa ręka-nogi: przez serce przepływa – 3,7%
prądu ogólnego, prawa ręka-nogi: przez serce przepływa – 6,7% prądu ogólnego, noga-noga:
przez serce przepływa – 0,4% prądu ogólnego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Prawie dwukrotne zwiększenie prądu przepływającego przez serce w przypadku

przyłoŜenia elektrod do prawej ręki i nóg tłumaczy się tym, Ŝe oś podłuŜna serca leŜy na tej
właśnie drodze.

Stan fizyczny i psychiczny człowieka ma duŜy wpływ na zwiększenie niebezpieczeństwa

poraŜenia. Stan podniecenia badanego człowieka powodował wydzielanie się potu, a tym
samym zmniejszenie rezystancji i wzrost natęŜenia przepływającego prądu. Oprócz tego takie
stany psychiczne jak; roztargnienie, zdenerwowanie czy zamroczenie alkoholem zmniejszają
zdolność reagowania i zwiększają moŜliwość powstania wypadku. Stan fizyczny ma równieŜ
duŜy wpływ na odporność organizmu, np. pocenie się, stany osłabienia i wyczerpania
chorobowego.

WyróŜniamy następujące sposoby ochrony przeciwporaŜeniowej: środki organizacyjne,

środki techniczne.

W urządzeniach elektroenergetycznych o napięciu znamionowym nie wyŜszym niŜ 1 kV

ochronę przeciwporaŜeniową naleŜy zapewnić przez zastosowanie:

−

napięć bezpiecznych,

−

ochrony przeciwporaŜeniowej podstawowej oraz jednego z następujących środków
ochrony przeciwporaŜeniowej dodatkowej:

−

zerowania,

−

uziemienia ochronnego,

−

wyłączników przeciwporaŜeniowych róŜnicowoprądowych,

−

separacji odbiorników,

−

izolacji stanowiska,

−

izolacji ochronnej.
Do ochrony podstawowej (przed dotykiem bezpośrednim) zaliczamy: izolowanie

przewodów,  aparatów  urządzeń,  stosowanie  osłon,  barier,  ogrodzeń  przenośnych
uniemoŜliwiających  przypadkowe  dotknięcie  części  pod  napięciem,  stosowanie  odstępów
izolacyjnych,  umieszczenie  części  będących  pod  napięciem  poza  zasięgiem  człowieka,
zabezpieczenie przewodów przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Do środków organizacyjnych zaliczamy: podnoszone kwalifikacje pracowników,

zapewnienie bezpieczeństwa i higieny pracy, dokonywanie atestów urządzeń.

Jednym z podstawowych środków ochrony stosowanej przed skutkami nadmiernego

wzrost napięcia jest wyłącznik nadmiarowo – prądowy przedstawiony na rysunku poniŜej.

Rys. 34. Wyłącznik nadmiarowo – prądowy [15]

Innym środkiem ochrony jest zastosowanie wyłącznika nadprądowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 35. Wyłącznik nadprądowy [15]

Instalacje rozdziału energii elektrycznej dla potrzeb techniki zdjęciowej, dźwięku

i oświetlenia  powinny  być  zaprojektowane  i  wykonane  zgodnie  z  przepisami  dotyczącymi
instalacji  elektrycznych  w  obiektach  budowlanych  (na  terenie  budowy  i  rozbiórki)  oraz
utrzymywane  i  uŜytkowane  w  taki  sposób,  aby  nie  stanowiły  zagroŜenia  poŜarowego  lub
wybuchowego, a takŜe chroniły w dostatecznym stopniu pracowników przed poraŜeniem prądem
elektrycznym.

Środkiem ochrony układu oddechowego jest maska ochronna. Środkiem ochrony wzroku

są okulary ochronne. W celu ochrony rąk podczas lutowania elementów elektrycznych naleŜy
zastosować rękawice ochronne. Opaskę uciskową naleŜy stosować w przypadku obcięcia lub
oderwania kończyny. W czasie udzielania pierwszej pomocy tętno sprawdza się po jednej
stronie szyi, trzema środkowymi palcami. MasaŜ serca naleŜy wykonywać przez uciskanie 1/3
dolnej części mostka.

Podstawowym aktem prawnym dotyczącym ochrony przeciwpoŜarowej jest Ustawa

z dnia 24.08.1991 o ochronie przeciwpoŜarowej (Dz.U.81 z 1991). Aktem wykonawczym do
tej ustawy jest Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie
ochrony przeciwpoŜarowej budynków i innych obiektów budowlanych.

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonywania ćwiczeń.

Jaka jest definicja ochrony przeciwporaŜeniowej?

Jakie są skutki działania prądu na organizm ludzki?

Jakie są stopnie poraŜenia prądem elektrycznym?

Jakie są sposoby ochrony przeciwporaŜeniowej?

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dobierz, na podstawie wartości znamionowych urządzeń elektrycznych środki ochrony

przeciwporaŜeniowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wymienić elementy będące na wyposaŜeniu instalacji elektrycznej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

na podstawie dokumentacji technicznej podać znamionowe parametry pracy urządzeń,

na podstawie wypisanych wartości znamionowych urządzeń dobrać zabezpieczenie
nadprądowe do układu,

na podstawie wartości znamionowych urządzeń audiowizualnych dobrać zabezpieczenie
róŜnicowoprądowe.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

regulaminy i instrukcje urządzeń elektrycznych,

−−−−

dokumentacja techniczna urządzeń,

−−−−

zabezpieczenia nadprądowe oraz ich dokumentacja techniczna,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca zasad bezpiecznej eksploatacji urządzeń elektrycznych.

Ćwiczenie 2

Dobierz środki ochrony przeciwporaŜeniowej, w którym znajdują się podstawowe

urządzenia elektryczne.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wymienić urządzenia elektryczne do projektowanej instalacji elektrycznej,

na podstawie dokumentacji technicznej podać znamionowe parametry pracy urządzeń,
np. napięcie znamionowe, prąd znamionowy,

na podstawie wypisanych wartości znamionowych urządzeń dobrać zabezpieczenie
nadprądowe do układu,

podstawie

wartości

znamionowych

urządzeń

dobrać

zabezpieczenie

róŜnicowoprądowe.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

regulaminy i instrukcje urządzeń,

−−−−

dokumentacja techniczna urządzeń audiowizualnych,

−−−−

zabezpieczenia nadprądowe oraz ich dokumentacja techniczna,

−−−−

literatura z rozdziału 6 dotycząca zasad bezpiecznej eksploatacji urządzeń elektrycznych.

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować pojęcie ochrony przeciwporaŜeniowej?

opisać działanie prądu na organizm ludzki?

omówić skutki przepływu prądu przez ciało ludzkie?

omówić stopnie poraŜenia prądem elektrycznym?

wymienić sposoby ochrony przeciwporaŜeniowej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10. Podstawowe pojęcia z elektroniki, wykorzystanie elektroniki

w przemyśle optycznym

4.10.1. Materiał nauczania

Bramką, czyli funktorem nazywamy podstawowy układ kombinacyjny realizujący

funkcję logiczna jednej, dwu lub więcej zmiennych (argumentów).

Podstawowe funktory posiadają tylko jedno wyjście. Zatem funktory są to elementarne

układy cyfrowe realizujące podstawowe funkcje logiczne:

−

funktor iloczynu

−

funktor sumy

−

funktor negacji

−

funktor negacji iloczynu

−

funktor negacji sumy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

funktor sumy modulo 2

−

funktor równowaŜności

Podstawowe prawa i aksjomaty

W algebrze Boolea jak w matematyce występują pewne prawa:

−

przemienności a

∪

b=b

∪

∩

b=b

∩

−

łączności dodawania a

∪

c)= (a

∪

−

mnoŜenia

∩

c)= (a

∩

−

rozdzielności mnoŜenia wzgl. dodawania

∩

∪

c)= (a

∩

∪

∩

−

rozdzielności dodawania wzgl. MnoŜenia

∪

∩

c)= (a

∪

∩

∪

Dioda jest elementem o nieliniowym oporze elektrycznym, zasadniczo przepuszczającym

prąd tylko w jedną stronę. WyróŜnia się m.in. diody:

−

prostownicze (takie zwykłe),

−

szybkie (lepsze czasy przełączania – kaŜdą dioda charakteryzuje pewien czas przez który
po zmianie polaryzacji płynie impuls prądu wstecznego, o określonej dla danej diody
amplitudzie),

−

Schottky'ego (przechowują niewielki ładunek, więc szybciej się przełączają),

−

Zenera (przewodzą takŜe w przeciwnym kierunku, jednak po przekroczeniu ściśle
określonego napięcia zaporowego),

−

świecące (LED, emitują światło),

−

fotodiody (oświetlenie spolaryzowanego zaporowo złącza powoduje wzrost prądu
wstecznego).
Tranzystor – jest to element o regulowanym elektronicznie oporze, często

wykorzystywany do wzmacniania sygnałów lub jako przełącznik elektroniczny.

Tranzystor bipolarny posiada trzy wyprowadzenia – emiter (E), baza (B), kolektor (C),

przepływający  przez  niego  prąd  reguluje  się  poprzez  przyłoŜenie  napięcia  między  bazą
a emiterem.  W  tranzystorach  PNP  prąd  płynie  od  emitera  (o  wyŜszym  potencjale)  do
kolektora, w NPN na odwrót. NaleŜy teŜ pamiętać, Ŝe tranzystor bipolarny to nie bramka czy
coś  w  tym  stylu  –  jeŜeli  przyłoŜymy  napięcie  w  kierunku  przewodzenia  do  bramki  to  prąd
popłynie  nawet  gdy  nie  ma  przyłoŜonego  napięcia  kolektor  –  emiter  (bramka  nie  jest
izolowana).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 36. Tranzystory NPN i PNP spolaryzowane w kierunku przewodzenia

(niebieska strzałka pokazuje kierunek prądu) [14]

Tranzystor unipolarny (polowy) posiada trzy wyprowadzenia – dren (D), bramka (G),

źródło (S), regulacja odbywa się poprzez regulację napięcia między źródłem a bramką.
W technice MOSFET regulacja wygląda tak samo, moŜliwe jest teŜ wytworzenie
tranzystorów wstępnie otwartych, które moŜemy regulować zarówno dodatnim jak i ujemnym
napięciem oraz tranzystorów wielobramkowych oraz tranzystorów z izolowaną bramką.

Tyrystor – jest to element o regulowanym elektrycznie stanie przewodzenia, przewodzić

on  moŜe  od  anody  do  katody  (tylko  w  tą  stronę),  pod  warunkiem,  Ŝe  zostanie  wyzwolony
impulsem  bramki  (dodatnie  napięcie  względem  katody)  bądź  wzrostem  napięcia
przyłoŜonego.  W  odróŜnieniu  od  tranzystora  tyrystor  przewodzi  równieŜ  po  zaniku  napięcia
przyłoŜonego do bramki (przerywa dopiero, gdy zostanie przerwane przewodzenie). Triak jest
w  zasadzie  dwukierunkową  wersją  tyrystora  odpowiadającą  funkcjonalnie  połączonym
antyrównolegle dwóm tyrystorom. W zrozumieniu jak to działa przydany moŜe być schemat
zastępczy tyrystora na tranzystorach bipolarnych.

Rys. 37. Tyrystor [14]

4.10.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jaki jest symbol i tablica prawdy funktora iloczynu?

Jaki jest symbol i tablica prawdy funktora sumy?

Jaki jest symbol i tablica prawdy funktora negacji?

Jaki jest symbol i tablica prawdy funktora negacji iloczynu?

Jaki jest symbol i tablica prawdy funktora negacji sumy?

Jaki jest symbol i tablica prawdy funktora sumy modulo 2?

Jakie są podstawowe prawa algebry Boole’a?

Jakie znasz rodzaje diod?

W jaki sposób zbudowany jest tranzystor bipolarny?

10.

W jaki sposób zbudowany jest tranzystor unipolarny?

11.

Do czego słuŜy tyrystor?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zbuduj z bramek NAND i NOR układ odpowiadający: negacji, sumy logicznej, iloczynu

logicznego, układu zadanego przez nauczyciela, układu własnej inwencji. KaŜdy
z utworzonych układów zaopatrzony w tabele prawdziwości z pomiarów, która potwierdzona
będzie zapisanym i zminimalizowanym wyraŜeniem logicznym.
Realizacja funkcji NOT przy pomocy Bramek NAND i NOR.

NAND

NOR

Realizacja funkcji OR przy pomocy bramek NAND I NOR

NAND

NOR

Realizacja funkcji AND z bramek NOR i NAND

NOR

NAND

Realizacja układu zadanego przez nauczyciela

Realizacja układu własnej inwencji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Spis przyrządów:

Płytki uŜyte do wykonania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

narysować badane bramki,

połączyć badane bramki,

zanotować wyniki.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

płytki uŜyte do wykonania ćwiczenia,

−−−−

przybory do pisania,

−−−−

notatnik,

−−−−

literatura zgodna z punktem 6 dotycząca podstawowych pojęć z elektroniki,
wykorzystania elektroniki w przemyśle optycznym.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj elementy elektroniczne znajdujące się na stanowisku laboratoryjnym. Dokonaj

krótkiej ich prezentacji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

rozpoznać elementy elektroniczne,

nazwać te elementy,

dokonać krótkiej ich prezentacji.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

elementy elektroniczne,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

przybory do pisania,

−

notatnik,

−

literatura zgodna z punktem 6 dotycząca podstawowych pojęć z elektroniki,
wykorzystania elektroniki w przemyśle optycznym.

4.10.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

omówić diodę, tranzystor i tyrystor?

podać na czym polega system dwójkowy?

zdefiniować pojęcie algebra Boole’a?

wymienić podstawowe bramki logiczne?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.11. Automatyka na usługach przemysłu optycznego

4.11.1. Materiał nauczania

Obiektyw to układ soczewek, który odwzorowuje na światłoczułym elemencie aparatu

fotograficznego przedmioty, osoby lub krajobrazy znajdujące się przed nim. Aparaty
wysokiej klasy mają moŜliwość montowania róŜnych obiektywów.

Podstawowe parametry charakteryzujące obiektyw to:

−

długość ogniskowej oznaczana na ogół literą f i wyraŜana w milimetrach,

−

jasność obiektywu wyraŜana liczbą określającą ilość przepuszczanego przez obiektyw

światła.
Długość ogniskowej f określa siłę skupiania promieni świetlnych. Im krótsza ogniskowa,

tym  silniej  obiektyw  załamuje  promienie,  czyli  bardziej  je  skupia.  Dla  aparatów  cyfrowych
podawane  są  dwie  długości  ogniskowej,  jedna  absolutna,  druga  w  przeliczeniu  dla  aparatu
małoobrazkowego formatu 35x24 mm (w skrócie 35 mm).

Jasność obiektywu określa maksymalnie moŜliwą „ilość” światła wpuszczanego do

aparatu.  Decyduje  ona  o  moŜliwości  wykonania  zdjęcia  przy  słabym  oświetleniu.  Jasność
typowych  amatorskich  obiektywów  jest  w  przedziale  od  2.0  –  bardzo  jasny,  wpuszcza  duŜo
światła,  moŜliwość  robienia  zdjęć  przy  słabym  świetle,  do  3,5  –  średnia  jasność,
wystarczająca dla ogromnej większości warunków fotografowania.

W kaŜdym obiektywie, lub bezpośrednio za nim, patrząc od przodu aparatu

fotograficznego,  zamontowana  jest  przesłona  nazywana  teŜ  przysłoną,  pozwalająca
zmniejszać  ilość  światła  wpadającego  do  aparatu,  jak  by  zmniejszając  aktualną  jasność
obiektywu.

Przesłona (przysłona) to konstrukcja zasłaniająca (przysłaniająca) soczewki obiektywu

zaczynając  od  ich  zewnętrznego  obwodu.  W  miarę  przymykania  przesłony  zasłaniana  jest
coraz  większa  część  obiektywu.  To  jakby  narastający  od  zewnątrz  pierścień,  zasłaniający
coraz  większą  część  obiektywu.  Stopień  przymknięcia  przesłony  opisany  jest  liczbą
określająca  „aktualną  jasność”  ustawioną  w  aparacie.  Im  mniejszy  efektywny  otwór
obiektywu  tym  większa  liczba  jest  przypisana  do  niego.  W  przybliŜeniu  jest  to  wynik
dzielenia  f/d,  gdzie  f  –  długość  ogniskowej  a  d  –  aktualnie  otwarta  średnica  obiektywu.
Maksymalnie  otwarta  przesłona  (przysłona)  zapewnia  jasność  odpowiadająca  jasności
obiektywu. Maksymalnie przymknięta przesłona daje efektywną jasność 11 a nawet 22, czyli
wpuszcza bardzo mało światła.

Obiektyw o zmiennej ogniskowej – zoom to obiektyw, którego długość ogniskowej moŜe

być płynnie zmieniana w pewnym przedziale, np. od 35 mm do 200 mm (w przeliczeniu na
ogniskową aparatu 35 mm) nazywany jest popularnie zoomem (czytaj zumem). Poszczególne
parametry charakteryzujące obiektyw a istotne dla zrobienia dobrego zdjęcia, będą
szczegółowo opisane w kolejnych paragrafach.

Inne parametry opisujące jakość obiektywu to jego aberracja sferyczna i chromatyczna.

Charakteryzują  one  ewentualne  zniekształcenia  geometrii  fotografowanego  obiektu
(sferyczna)  i  pojawiania  się  delikatnych  obwódek  kolorowych  wokół  obrazów  na  zdjęciu
(chromatyczna).  Dla  amatora,  nawet  zaawansowanego,  nie  ma  to  jednak  praktycznego
znaczenia.

Kąt widzenia obiektywu, oznaczony na rysunku literą γ, to kąt pomiędzy najbardziej

skrajnymi promieniami światła wpadającymi do aparatu, które jeszcze „trafiają” w element
rejestrujący obraz – matrycę lub film w aparacie analogowym. Na rysunku jest to kąt
pomiędzy czerwonymi promieniami. Niebieski, który dociera do obiektywu i zaznaczony jest
linią przerywaną, nie zostanie juŜ zarejestrowany na matrycy. Obiektyw, a raczej aparat, jako

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obiekt, czerwony słupek z naniesionym podziałkami, jest odwzorowany na matrycy

o rozmiarze  niebieskiej  pionowej  kreski.  Robimy  zdjęcie  i  mamy  na  nim  cały  słupek
zajmujący połowę wysokości tego zdjęcia. MoŜemy jednak ustawić program działania aparatu
tak, by zapisywał do pamięci tylko fragment matrycy, np. ten zaznaczony na zielono. Plik ze
zdjęciem  będzie  mniejszy  i  będzie  na  nim  jedynie  tylko  połowa  naszego  słupka.  JeŜeli  oba
zdjęcia  obejrzymy  na  monitorze  komputera,  to  będą  tej  samej  wielkości  (oba  zajmą  całą
powierzchnię ekranu).

4.11.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Co to jest obiektyw aparatu cyfrowego?

Jakie znasz parametry charakteryzujące obiektyw?

Co to jest jasność obiektywu?

Co to jest przysłona aparatu cyfrowego?

Co to jest zoom?

Co to jest kat widzenia obiektywu?

Jaka jest zasada działania funkcji dodatkowego zoomu optycznego?

4.11.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj obiektyw aparatu cyfrowego optycznego od lustrzanego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

rozpoznać elementy znajdujące się na stole laboratoryjnym,

nazwać te elementy,

dokonać krótkiej ich prezentacji.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

elementy automatyki,

−

przybory do pisania,

−

notatnik,

−

literatura zgodna z punktem 6 dotycząca automatyki na usługach przemysłu optycznego.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj elementy aparatu cyfrowego znajdujące się na stole laboratoryjnym. Nazwij te

elementy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

rozpoznać elementy aparatu cyfrowego,

nazwać te elementy,

dokonać krótkiej ich prezentacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

elementy aparatu cyfrowego,

−

przybory do pisania,

−

notatnik,

−

literatura zgodna z punktem 6 dotycząca automatyki na usługach przemysłu optycznego.

4.11.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wyjaśnić pojęcie obiektywu aparatu cyfrowego?

wymienić parametry charakteryzujące obiektyw?

wyjaśnić pojęcie jasności obiektywu?

wyjaśnić pojęcie przysłony aparatu cyfrowego?

wyjaśnić pojęcie zoomu

wyjaśnić pojęcie kąta widzenia obiektywu?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwe odpowiedzi. Tylko
jedna jest prawidłowa.

Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed
wskazaniem poprawnego wyniku.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

Na rozwiązanie testu masz 60 min.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania polega na

zasilaniu odbiornika lub grupy odbiorników za pomocą transformatora separacyjnego
lub przetwornicy.

szybkim wyłączeniu instalacji spod napięcia, gdy nastąpi zwarcie części będącej pod
napięciem fazowym z dostępną częścią przewodzącą.

zastosowaniu w fabrycznie produkowanych urządzeniach izolacji o parametrach
ograniczających do minimum moŜliwości poraŜenia prądem elektrycznym.

odizolowaniu od ziemi urządzeń elektrycznych.

2. Najlepszym środkiem ochrony przed skutkami nadmiernego wzrostu napięcia wskutek

wyładowania atmosferycznego jest zastosowanie

bezpieczników topikowych.

wyłączników nadmiarowo-prądowych.

odgromników.

wyłączników róŜnicowoprądowych.

3. Na rysunku przedstawiono

wyłącznik nadprądowy.

wyłącznik róŜnicowoprądowy.

stycznik.

przekaźnik bistabilny.

4. Fotografia przedstawia

wyłącznik nadprądowy.

wyłącznik róŜnicowoprądowy.

stycznik.

przekaźnik bistabilny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. I prawo Kirchhoffa dotyczy

prądów.

napięć.

mocy.

prądów i napięć.

6. Prawo Ohma ma postać

U = RI.

I = U/R.

R = U/I.

R = 2U/I.

7. Jednostka rezystancji jest

ohm.

volt.

amper.

wat.

8. ZaleŜność pomiędzy natęŜeniem prądu I, napięciem V oraz opornością R w obwodzie

elektrycznym zapisana wzorem U = RI nazywamy prawem

Ohma.

Kirchhoffa.

Pascala.

Newtona.

9. Na podstawie tabliczki znamionowej umieszczonej na rysunku poniŜej napięcie zasilające

to urządzenie wynosi

220/380V.

122/240V.

220/280V.

120/380V.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10. Przedstawiony na rysunku symbol to

łącznik jednobiegunowy.

łącznik schodowy.

łącznik krzyŜowy.

łącznik świecznikowy.

11. Najskuteczniejszą i najprostszą metodą udroŜnienia dróg oddechowych podczas wypadku

przy pracach monterskich jest

wyciągnięcie i przytrzymanie języka.

przygięcie głowy do mostka.

usunięcie ciał obcych z jamy ustnej i odgięcie głowy do tyłu.

odgięcie głowy do tyłu.

12. Jednostką natęŜenia prądu elektrycznego jest

volt.

amper.

wat.

ohm.

13.

Konduktancją nazywamy

iloraz napięcia i prądu.

odwrotność rezystancji.

przewodność właściwą metali.

iloraz prądu i napięcia.

14.

Na schemacie znajduje się schemat
a)

silnika obcowzbudnego.

silnika bocznikowego.

silnika szeregowego.

silnika szeregowo-bocznikowego.

15.

Element oznaczony na rysunku to
a)

rezystor.

kondensator.

cewka.

źródło napięcia.

16.

Symbol przedstawiony na rysunku przedstawia

watomierz.

woltomierz.

diodę.

fototranzystor.

17.

Symbolem E1 na rysunku oznaczono

voltomierz.

rezystancja.

źródło napięcia.

kondensator.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ...............................................................................

Zastosowanie elektrotechniki i elektroniki w sprzęcie optycznym

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

Bolkowski S.: Elektrotechnika. Wydawnictwo WSiP, Warszawa 2005

Goźlińska E.: Maszyny elektryczne. Wydawnictwo WSiP, Warszawa 1995

Lichnowski J.: Urządzenia elektryczne na placu budowy. Arkady, Warszawa 1977

Markiewicz H.: Instalacje elektryczne. WNT, Warszawa 1996

Michel K., Sapiński T.: Czytam rysunek elektryczny. WSiP, Warszawa 1996

Orlik W.: Egzamin kwalifikacyjny elektryka w pytaniach i odpowiedziach.
Wydawnictwo KaBe, Krosno 2006

Pazdro K., Wolski A.: Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych w pytaniach
i odpowiedziach. Wyd. V. WNT, Warszawa 1966

Praktyczna elektrotechnika ogólna. Podręcznik dla uczniów średnich i zawodowych szkół
technicznych. Wydawnictwo Rea, Warszawa 2003

Sowa A.: Ochrona odgromowa i przepięciowa. SInpol H.T.-Kielce, Kielce 1998

10.

StrzyŜewski J., Rottermund H.: Elektryczność w twoim domu. WNT, Warszawa 1998

11.

Vademecum elektryka. Poradnik dla inŜynierów, techników i studentów. Pod redakcją
Jana Strojnego. Biblioteka COSIW. SEP, Warszawa 2004

12.

WołkowińskI K.: Instalacje elektroenergetyczne. Zagadnienia wybrane. Wyd. V. WNT,
Warszawa 1973

13.

www.elektroda.pl

14.

www.e-instalacje.pl

15.

www.aparatycyfrowe.pl

16.

www.netelektryk.com

17.