Technik_gor_podziemnego_311[15].O2.01

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

Wymagania wstępne

Cele kształcenia

Przykładowe scenariusze zajęć

Ćwiczenia

5.1. Podstawy elektrotechniki

5.1.1. Ćwiczenia

5.2. Obwody elektryczne prądu stałego i przemiennego

5.2.1. Ćwiczenia

5.3. Pomiar podstawowych wielkości elektrycznych

5.3.1. Ćwiczenia

5.4. Energia i moc elektryczna

5.4.1. Ćwiczenia

5.5. Maszyny i urządzenia elektryczne

5.5.1. Ćwiczenia

5.6. Instalacje elektryczne

5.6.1. Ćwiczenia

5.7. Podstawy elektroniki. Półprzewodnikowe elementy elektroniczne

5.7.1. Ćwiczenia

5.8. Układy elektroniczne

5.8.1. Ćwiczenia

5.9. Elementy i układy logiczne

5.9.1. Ćwiczenia

Ewaluacja osiągnięć ucznia

Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Przekazuję Państwu Poradnik dla nauczyciela. 311[15].O2.01 „Analizowanie układów

elektrycznych i elektronicznych”, który będzie pomocny w prowadzeniu zajęć dydaktycznych
w szkole kształcącej w zawodzie technik górnictwa podziemnego 311[15].

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć,

−

przykładowe scenariusze zajęć,

−

propozycje ćwiczeń, które mają na celu wykształcenie u uczniów umiejętności
praktycznych,

−

ewaluację osiągnięć ucznia,

−

wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki.

Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone róŜnymi metodami ze

szczególnym uwzględnieniem:

−

wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych,

−

tekstu przewodniego,

−

metody projektów,

−

samokształcenia kierowanego.
Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróŜnicowane, począwszy od

samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.

W celu przeprowadzenia ewaluacji osiągnięć ucznia, nauczyciel moŜe posłuŜyć się

zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych, zawierającym róŜnego rodzaju
zadania.

W tym rozdziale podano równieŜ:

−

plan testu w formie tabelarycznej,

−

punktację zadań,

−

propozycje norm wymagań,

−

instrukcję dla nauczyciela,

−

instrukcję dla ucznia,

−

kartę odpowiedzi,

−

zestaw zadań testowych.

Kluczowymi punktami w realizacji materiału jednostki modułowej „Analizowanie

układów  elektrycznych  i  automatyki  przemysłowej”  są  zagadnienia  związanie  z  analizą
obwodów  elektrycznych,  elektronicznych,  a  takŜe  sterowania  i  regulacji.  Stanowią  one
podstawę  do  zrozumienia  przez  ucznia  treści  z  zakresu  układów  elektronicznych
realizowanych w dalszym etapie kształcenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji ćwiczeń jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

opisywać podstawowe zjawiska fizyczne związane z elektrycznością,

−

określać podstawowe wielkości elektryczne w układzie SI,

−

współpracować w grupie,

−

korzystać z róŜnych źródeł informacji,

−

stosować obowiązującą procedurę postępowania w sytuacji zagroŜenia,

−

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przepisy przeciwpoŜarowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

scharakteryzować podstawowe wielkości elektryczne i ich jednostki,

−

obliczyć podstawowe wielkości elektryczne,

−

rozróŜnić elementy obwodów prądu stałego i przemiennego,

−

rozpoznać symbole graficzne podstawowych elementów elektrycznych i elektronicznych,

−

połączyć układy elektryczne i elektroniczne według schematów,

−

dobrać przyrządy pomiarowe do pomiarów wielkości elektrycznych,

−

zmierzyć podstawowe wielkości elektryczne w obwodach prądu stałego i przemiennego,

−

wyjaśnić zasadę działania podstawowych maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

scharakteryzować podstawowe parametry maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

rozróŜnić instalacje elektryczne i ich osprzęt,

−

scharakteryzować zasady eksploatacji maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

scharakteryzować diody, tranzystory, tyrystory i układy scalone,

−

scharakteryzować podstawowe elementy stosowane w automatyce,

−

określić budowę, zasadę działania i zakres stosowania podstawowych układów
w elektronice i automatyce,

−

wyjaśnić działanie układów elektronicznych na podstawie schematów,

−

zbudować układy prostownicze, stabilizujące i generacyjne,

−

posłuŜyć się tablicami, wykresami, normami, katalogami technicznymi podczas
diagnozowania urządzeń elektrycznych i elektronicznych,

−

zinterpretować wyniki pomiarów,

−

przewidzieć zagroŜenia dla Ŝycia i zdrowia w czasie pracy z urządzeniami elektrycznymi,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej oraz
przeciwporaŜeniowej podczas pomiarów wielkości elektrycznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca

……………………………………………….

Modułowy program nauczania:

Technik górnictwa podziemnego 311[15]

Moduł:

Układy sterowania i regulacji 311[15].O2

Jednostka modułowa:

Analizowanie układów elektrycznych i elektronicznych
311[15].O2.01

Temat: Pomiar mocy prądu stałego metodą bezpośrednią.

Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności wykonywania pomiaru mocy prądu stałego metodą

bezpośrednią.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
–

narysować układ do pomiaru mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

–

dobrać przyrząd do pomiaru mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

–

dobrać zakres pomiarowego przyrządu do pomiaru mocy prądu stałego metodą
bezpośrednią,

–

zorganizować stanowisko do pomiaru mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

–

połączyć układ pomiarowy,

–

wyjaśnić zjawiska zachodzące w układzie pomiaru mocy prądu stałego metodą
bezpośrednią,

–

wykonać pomiar – odczytać wskazania miernika.

W czasie zajęć kształtowane będą następujące umiejętności ponadzawodowe:
–

organizowania i planowania pracy,

–

pracy w zespole,

–

oceny pracy zespołu.

Metody nauczania–uczenia się:

−

metoda przewodniego tekstu,

−

wiczenie.

Czas: 60 minut.

Środki dydaktyczne:

−

zestawy ćwiczeń przygotowane przez nauczyciela dla kaŜdego zespołu uczniów
zawierające: instrukcję pracy metodą przewodniego tekstu, zadanie, pytania prowadzące,

−

zasilacz 30 V,

−

watomierz,

−

rezystor 100

Ω

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

praca w 2–3 osobowych zespołach.

Uczestnicy: uczniowie szkoły kształcącej w zawodzie technik górnictwa podziemnego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zadanie dla ucznia

Wykonaj

pomiar

mocy

prądu

stałego

metodą

bezpośrednią

obwodzie

nierozgałęzionym złoŜonym z zasilacza i rezystora. Realizacja zadania obejmuje:

−

narysowanie układu do pomiaru mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

−

dobór przyrządu do pomiaru mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

−

dobór zakresu pomiarowego przyrządu do mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

−

zorganizowanie stanowiska do pomiaru mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

−

połączenie układu pomiarowego,

−

wykonanie pomiaru – odczytanie wskazania miernika,

−

obliczenie mocy jaka powinna się wydzielić na rezystorze.

−

sformułowanie wniosków.

W ćwiczeniu praktycznym naleŜy wykorzystać elementy wymienione w wykazie.
Wykaz aparatury i elementów: zasilacz +30 V, watomierz, rezystor 100

Ω

Przebieg zajęć:
Faza początkowa: czynności organizacyjne, podanie tematu zajęć, zaznajomienie uczniów
z pracą metodą przewodniego tekstu, podział uczniów na dwuosobowe zespoły.
Faza właściwa: praca metodą przewodniego tekstu – fazy 1–6

Faza

Przykłady pytań prowadzących

Oczekiwane odpowiedzi

Jakimi metodami moŜna wykonać
pomiary?

Pomiary moŜna wykonywać metodami
bezpośrednimi i pośrednimi.

Czym charakteryzuje się pomiar
bezpośredni?

W pomiarze bezpośrednim wartość
wielkości mierzonej odczytana jest
ze wskazań miernika.

Od jakich wielkości elektrycznych
zaleŜy wartość mocy wydzielonej na
rezystorze?

Wartość

mocy

wydzielonej

rezystorze zaleŜy od spadku napięcia
na nim, oraz prądu przepływającego
przez niego.

ęp

W jakich jednostkach wyraŜamy moc
prądu stałego?

Jednostką mocy prądu stałego jest wat
[W].

W jaki sposób na podstawie spadku
napięcia na rezystorze i wartości
rezystancji

moŜna

obliczyć

moc

wydzieloną na rezystorze?

NaleŜy

skorzystać

zaleŜności:

, gdzie U to spadek napięcia na

rezystorze, natomiast R to wartość
rezystancji rezystora.

Jakim przyrządem mierzymy moc
prądu stałego?

Moc

prądu

stałego

mierzymy

watomierzem.

W jaki sposób włączamy watomierz w
obwód elektryczny?

Watomierz  posiada  cztery  końcówki:
dwie  oznaczone  symbolem  V  do
pomiaru  napięcia,  które  włącza  się
równolegle  w  obwód  elektryczny,  oraz
dwie  oznaczone  symbolem  A  do
pomiaru  prądu,  które  włącza  się
szeregowo.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Jak wygląda schemat układu do
pomiaru mocy prądu stałego metodą
bezpośrednią?

Schemat układu do pomiaru mocy
prądu stałego.

Uczniowie pracują w grupach:

−

rysują schemat pomiarowy,

−

wykonują obliczenia oczekiwanej wartości mocy prądu stałego,

−

dobierają zakres pomiarowy miernika.

Uczniowie konsultują z nauczycielem przyjęte rozwiązania.
Uczniowie organizują stanowisko
pomiarowe:

−

kompletują aparaturę i elementy,

−

zapisują oznaczenia przyrządów
oraz elementów,- łączą obwód
pomiarowy.

Aparatura

pomiarowa

elementy

obwodu: zasilacz +15V, multimetr
cyfrowy, rezystory 1 k

Ω

; 2,2 k

Ω

; 1,8

Ω

Uczniowie wykonują pomiar mocy
prądu stałego.

Odczytują wartość wskazaną przez
miernik.

−

Uczniowie w grupach sprawdzają poprawność przyjętego zakresu
pomiarowego,

oraz

zgodność

połączeń

zbudowanego

układu

z proponowanym schematem. Porównują wartość zmierzonej mocy
z wartością obliczona teoretycznie.

−

Uczniowie formułują wnioski z wykonanego ćwiczenia.

Uczniowie  wraz  z  nauczycielem  wskazują,  które  etapy  rozwiązania  zadania
sprawiały  im  trudności.  Nauczyciel  powinien  podsumować  całe  ćwiczenie,
wskazać  jakie  waŜne  umiejętności  zostały  ćwiczone,  jakie  wystąpiły  trudności
i jak ich uniknąć w przyszłości.

Zakończenie zajęć

Faza kończąca: ostatnia faza pracy metodą przewodniego tekstu - zadanie pracy

domowej.

Praca domowa:

Sporządzenie sprawozdania z wykonanego ćwiczenia.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od uczniów po zakończonych zajęciach.

−

anonimowe, pisemne wypowiedzi uczniów dotyczące oceny zajęć i trudności podczas
realizacji zadania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Uzupełniające źródła informacji dla nauczyciela:
Szlosek F.: Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych, Instytut Technologii
Eksploatacji, Radom 1998
Załączniki do scenariusza

Załącznik A: Instrukcja pracy dla ucznia metodą przewodniego tekstu.
W jaki sposób będziesz pracować na zajęciach?

Otrzymałeś od nauczyciela problem do rozwiązania (załącznik B), nad którym

zastanawiasz się z zespołem. Będziesz pracował metodą przewodniego tekstu składającą się
z sześciu faz.

W pierwszej fazie „Informacje wstępne” i w fazie drugiej „Planowanie” pomogą wam

pytania prowadzące podane w załącznikach C i D. W przypadku wątpliwości związanych
z pytaniami, pomoŜe wam nauczyciel. Odpowiedzi na te pytania opracujcie pisemnie.

W trzeciej fazie pracy „Ustalanie”: narysujcie schemat pomiarowy, wykonajcie

obliczenia oczekiwanych wartości mocy prądu stałego, dobierzcie zakres pomiarowy
miernika. Skonsultujcie z nauczycielem proponowany schemat pomiarowy, poprawność
wykonanych obliczeń doboru zakresu pomiarowego.

W fazie czwartej „Wykonanie” skompletujcie aparaturę i elementy (pamiętajcie

o zapisaniu  oznaczeń  przyrządów  i  elementów)  i  połączcie  obwód  pomiarowy.  Następnie
wykonajcie  pomiary  mocy.  W  fazie  piątej  „Sprawdzenie”  sprawdźcie  poprawność  doboru
zakresu  pomiarowego  miernika  i  zgodność  połączeń  zbudowanego  układu  z  proponowanym
schematem.  Porównajcie  wartość  zmierzonej  mocy  z  wartością  obliczoną  teoretycznie
i sformułujcie  wnioski  z  przeprowadzonego  ćwiczenia.  W  ostatniej  szóstej  fazie  pracy
„Analiza  końcowa”  zastanówcie  się  nad  całym  procesem  rozwiązania  zadania.  WskaŜcie  te
etapy, które sprawiały wam trudności i znajdźcie ich przyczyny.

Załącznik B: Zadanie dla zespołów uczniowskich.

Wykonaj

pomiar

mocy

prądu

stałego

metodą

bezpośrednią

obwodzie

nierozgałęzionym złoŜonym z zasilacza i rezystora. Realizacja zadania obejmuje:

−

narysowanie układu do pomiaru mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

−

dobór przyrządu do pomiaru mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

−

dobór zakresu pomiarowego przyrządu do mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

−

zorganizowanie stanowiska do pomiaru mocy prądu stałego metodą bezpośrednią,

−

połączenie układu pomiarowego,

−

wykonanie pomiaru – odczytanie wskazania miernika,

−

obliczenie mocy jaka powinna się wydzielić na rezystorze.

−

dokonanie pomiaru,

−

sformułowanie wniosków.

W ćwiczeniu praktycznym naleŜy wykorzystać elementy wymienione w wykazie.
Wykaz aparatury i elementów: zasilacz +30 V, watomierz, rezystor 100

Ω

Załącznik C: Pytania prowadzące do fazy I

Faza I „Informacje wstępne”

1.

Jakimi metodami moŜna wykonać pomiary?

Czym charakteryzuje się pomiar bezpośredni?

Od jakich wielkości elektrycznych zaleŜy wartość mocy wydzielonej na rezystorze?

W jakich jednostkach wyraŜamy moc prądu stałego ?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca

……………………………………………….

Modułowy program nauczania:

Technik górnictwa podziemnego 311[15]

Moduł:

Układy sterowania i regulacji 311[15].O2

Jednostka modułowa:

Analizowanie układów elektrycznych i elektronicznych
311[15].O2.01

Temat: Pomiar prądu w nierozgałęzionym układzie prądu przemiennego.

Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności wykonywania pomiaru prądu w nierozgałęzionym

układzie prądu przemiennego.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:

−

narysować schemat obwodu nierozgałęzionego prądu przemiennego,

−

zaprojektować układ pomiarowy do pomiaru prądu w obwodzie prądu przemiennego,

−

dobrać miernik do pomiaru prądu przemiennego,

−

dobrać tryby pracy i zakres miernika uniwersalnego do pomiaru prądu przemiennego,

−

zorganizować stanowisko do pomiaru prądu przemiennego,

−

połączyć układ pomiarowy,

−

odczytać wskazanie miernika,

−

sformułować wnioski,

−

sporządzić sprawozdanie z ćwiczenia

W czasie zajęć kształtowane będą następujące umiejętności ponadzawodowe:

−

organizowania i planowania pracy,

−

pracy w zespole,

−

oceny pracy zespołu.

Metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

Czas: 60 min.

Środki dydaktyczne:

−

zasilacz ze stabilizowaną wartością napięcia +15 V,

−

multimetr analogowy i cyfrowy,

−

rezystory: 1 k

Ω

; 1,8 k

Ω

; 2,2 k

Ω

Formy organizacyjne pracy uczniów:
–

2 osobowe zespoły uczniowskie.

Uczestnicy: uczniowie szkoły kształcącej w zawodzie technik górnictwa podziemnego

Przebieg zajęć:

Zadanie dla ucznia

Wykonaj pomiary prądu w obwodzie nierozgałęzionym składającym się z trzech

rezystorów i jednego źródła napięcia. Realizacja zadania obejmuje:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

narysowanie schematu obwodu nierozgałęziondgo prądu przeniennego składającego się
z trzech rezystorów i jednego źródła napięcia,

−

narysowanie układu pomiarowego do pomiaru prądu w zaprojektowanym obwodzie,

−

dobór trybu pracy i zakresu miernika uniwersalnego do pomiaru prądu przemiennego,

−

połączenie układu,

−

wykonanie pomiaru,

−

sformułowanie wniosków,

−

sporządzenie sprawozdania z ćwiczenia.

W ćwiczeniu praktycznym naleŜy wykorzystać elementy spośród wymienionych w wykazie:
zasilacz ze stabilizowaną wartością napięcia +15 V, multimetr analogowy i cyfrowy,
rezystory: 1 k

Ω

; 1,8 k

Ω

; 2,2 k

Ω

Instrukcja do wykonania zadania:

1.

Przeanalizuj dokładnie treść zadania.

Narysuj schemat obwodu nierozgałęzionego prądu przemiennego składającego się
z trzech rezystorów i jednego źródła napięcia.

Narysuj schemat układu pomiarowego.

Zorganizuj stanowisko pomiarowe.

Dobierz miernik do badań i ustaw jego tryby pracy oraz zakres pomiarowy.

Połącz układ pomiarowy według przygotowanego schematu.

Wykonaj pomiar prądu.

Sformułuj wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia

Zakończenie zajęć: prezentacja wyników przeprowadzonego ćwiczenia.

Praca domowa:

Sporządź sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia zawierające:

−

wykaz urządzeń i elementów uŜytych w ćwiczeniu,

−

schemat obwodu nierozgałęzionego prądu przemiennego składającego się z trzech
rezystorów i jednego źródła napięcia

−

schemat układu do pomiaru prądu przemiennego,

−

wyniki pomiaru prądu w obwodzie,

−

sformułowane wnioski.

Sposób uzyskiwania informacji zwrotnej po zakończonych zajęciach:

−

anonimowe ankiety dotyczące oceny zajęć i trudności podczas realizowania zadania.

Uzupełniające źródła informacji dla nauczyciela:
Szlosek F.: Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych, Instytut Technologii
Eksploatacji, Radom 1998

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. ĆWICZENIA

5.1. Podstawy elektrotechniki

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz wartość skuteczną prądu przemiennego płynącego przez rezystor o rezystancji

R=2,2k

Ω

, jeŜeli woltomierz wskazał na nim wartość spadku napięcia = 11 V.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość prawa Ohma
i jednostek wielkości elektrycznych oraz poprawność wykonanych obliczeń.

Rozwiązanie:

kΩ

2,2

5 mA; Odp. Wartość skuteczna prądu wynosi I = 5 mA.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapisać prawo Ohma w podstawowej postaci,

przekształcić wzór tak, aby moŜna było na jego podstawie obliczyć wartość skuteczną
prądu przemiennego,

podstawić do otrzymanego wzoru dane liczbowe i obliczyć wartość skuteczną prądu I,

zaprezentować wyniki.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Określ, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe.

Zdanie:

prawda

fałsz

Jednostką prądu elektrycznego jest wolt [V].

Mierniki elektryczne mierzą wartość skuteczną prądu przemiennego.

Spadek napięcia na rezystorze przez który płynie prąd przemienny,
jest równy iloczynowi rezystancji i prądu.

Częstotliwość jest wielkością charakteryzującą napięcie stałe.

Kąt przesunięcia fazowego charakteryzuje prąd przemienny.

Moc elektryczną wyraŜamy w watach [W].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość prawa Ohma,
jednostek elektrycznych, parametrów prądu i napięcia przemiennego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeczytać treści z poradnika dotyczące podstawowych wielkości elektrycznych,

przeanalizować zdania decydując czy jest prawdziwe czy fałszywe,

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie

rodki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura wskazana przez nauczyciela

Ćwiczenie 3

Uzupełnij tabelę wpisując odpowiednio: nazwę wielkości elektrycznej, jej symbol,

jednostkę lub jej oznaczenie.

wielkość elektryczna

symbol

jednostka

oznaczenie

jednostki

moc

amper

wartość chwilowa

napięcia przemiennego

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość wielkości
elektrycznych i ich symboli, jednostek i ich oznaczeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

rozpoznać symbole wielkości elektrycznej,

rozróŜnić oznaczenia jednostek,

wypełnić

wszystkie

wiersze

tabeli

tak,

kaŜdej

wielkości

elektrycznej

przyporządkowany był symbol, jednostka i jej oznaczenie,

zaprezentować wyniki.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.2. Obwody elektryczne prądu stałego i przemiennego

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Jaki obwód elektryczny przedstawia schemat? Określ, jakie elementy wchodzą w skład

tego obwodu?

Rysunek do ćwiczenia 1- Obwód elektryczny

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na poprawność identyfikacji
symboli elementów elektrycznych oraz typu obwodu elektrycznego, a takŜe sposób
prezentacji wyników pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeanalizować schemat obwodu elektrycznego,

sklasyfikować obwód przedstawiony na schemacie,

rozpoznać symbole graficzne elementów elektrycznych na schemacie,

zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Określ w jaki sposób połączone są elementy na schemacie obwodu elektrycznego.

Rysunek do ćwiczenia 2. Schemat rozgałęzionego obwodu elektrycznego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość zasad łączenia
elementów w obwodzie elektrycznym, poprawne rozpoznanie połączenia szeregowego
i równoległego elementów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeanalizować schemat obwodu elektrycznego,

określić typ połączenia jakie przedstawia schemat,

określić sposób połączenia poszczególnych elementów,

zaprezentować wyniki swojej pracy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.3.

Pomiar podstawowych wielkości elektrycznych

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj pomiary rezystancji za pomocą cyfrowego miernika uniwersalnego.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel.  Oceniając  pracę  uczniów  nauczyciel  zwraca  uwagę  na  poprawność
zaproponowanego  układu  pomiarowego,  prawidłowe  wykonanie  połączeń  w  układzie
pomiarowym,  zapisy  wyników  pomiarów  oraz  trafność  sformułowanych  wniosków  po
wykonaniu ćwiczenia.

Istotny jest właściwy dobór trybu pracy miernika i zakresów pomiarowych oraz

prawidłowy  odczyt  jego  wskazań.  Szczególną  uwagę  naleŜy  zwrócić  na  przestrzeganie
przepisów  BHP  podczas  pracy  oraz  zaangaŜowanie  w  wykonywanie  ćwiczenia  wszystkich
członków zespołu. Uwaga! Połączony układ pomiarowy musi sprawdzić nauczyciel.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeanalizować treść zadania,

narysować schemat pomiarowy,

zgromadzić potrzebną aparaturę i elementy elektryczne,

zapisać oznaczenia wybranych przyrządów,

wybrać tryb pracy miernika,

wykonać pomiary rezystancji wybranych elementów,

zapisać wyniki pomiarów,

porównać zmierzone wartości z wartościami podanymi przez producenta rezystorów,

sformułować wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

–

rezystory: R = 1 k

Ω

/1W; R = 1,8k

Ω

/1W; R = 2,2k

Ω

/1W; R = 820

Ω

/2W; R = 1,5k

Ω

/1W,

–

miernik uniwersalny cyfrowy.

Ćwiczenie 2

Wykonaj pomiar spadku napięcia na rezystorze R

Schemat układu pomiarowego do ćwiczenia 2

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na prawidłowe wykonanie
połączeń w układzie pomiarowym, zapisy wyników pomiarów oraz trafność sformułowanych
wniosków po wykonaniu ćwiczenia.

Istotny jest właściwy dobór trybu pracy miernika i zakresu pomiarowego oraz

prawidłowy  odczyt  jego  wskazań.  Szczególną  uwagę  naleŜy  zwrócić  na  przestrzeganie
przepisów  bhp  podczas  pracy  oraz  zaangaŜowanie  w  wykonywanie  ćwiczenia  wszystkich
członków  zespołu.  Połączony  układ  pomiarowy  musi  sprawdzić  nauczyciel,  zanim  zostanie
włączone napięcie zasilania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeanalizować treść zadania,

zgromadzić potrzebną aparaturę i elementy elektryczne,

zapisać oznaczenia wybranych przyrządów,

wybrać tryby pracy mierników,

połączyć układ pomiarowy,

wykonać pomiar spadku napięcia,

zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

–

zasilacz stabilizowany napięcia stałego +15 V,

–

rezystory: R = 1 k

Ω

/1W; R = 1,8 k

Ω

/1W; R = 2,2 k

Ω

/1W;

–

uniwersalny miernik cyfrowy.

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Wykonaj pomiar prądu w układzie nierozgałęzionym prądu przemiennego złoŜonym

z rezystora i źródła napięcia.

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność narysowania
schematu układu do pomiaru prądu przemiennego w obwodzie nierozgałęzionym, prawidłowe
wykonanie połączeń w układzie pomiarowym, oraz trafność sformułowanych wniosków po
wykonaniu ćwiczenia.

Istotny jest właściwy dobór trybu pracy miernika i zakresu pomiarowego oraz

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

narysować schemat obwodu nierozgałęzionego prądu przemiennego złoŜonego
z rezystora i źródła napięcia,

narysować schemat układu do pomiaru prądu w tym obwodzie,

zgromadzić potrzebną aparaturę i elementy elektryczne,

zapisać oznaczenia wybranego przyrządu,

wybrać tryb pracy miernika,

połączyć układ zgodnie ze schematem pomiarowym,

wykonać pomiar prądu,

zapisać wyniki pomiarów,

obliczyć na podstawie prawa Ohma wartość prądu jaki powinien płynąć w obwodzie,

10)

porównać zmierzoną wartość z wartością obliczona na podstawie prawa Ohma,

11)

sformułować wnioski,

12)

zaprezentować wyniki pracy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

–

generator napięcia sinusoidalnego o wartości skutecznej +5 V i częstotliwości 500 Hz,

–

rezystor 1 k

Ω

–

uniwersalny miernik cyfrowy,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.4. Energia i moc elektryczna

5.4.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz moc wydzieloną na rezystorze w obwodzie prądu stałego, jeśli prąd płynący przez

niego ma wartość I = 20 mA, a spadek napięcia wynosi U = 5 V.

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość wzoru na moc
elektryczna oraz poprawność wykonania obliczeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapisać zaleŜność określającą moc wydzieloną na rezystorze,

podstawić do zapisanej zaleŜności dane liczbowe i wykonać obliczenia,

zaprezentować wyniki.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie

rodki dydaktyczne:

–

kalkulator,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Wykonaj bezpośredni pomiar mocy wydzielonej na rezystorze w obwodzie prądu stałego.

Rysunek do ćwiczenia 2. Schemat układu do pomiaru mocy prądu stałego.

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel.  Oceniając  pracę  uczniów  nauczyciel  zwraca  uwagę  na  prawidłowe  wykonanie
połączeń  w  układzie  pomiarowym,  zapisy  wyników  pomiarów,  poprawność  obliczenia
przewidywanej  wartości  mocy  P  oraz  trafność  sformułowanych  wniosków  po  wykonaniu
ć

wiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Istotny jest właściwy dobór mierników i zakresów pomiarowych oraz prawidłowy odczyt

ich  wskazań.  Szczególną  uwagę  naleŜy  zwrócić  na  przestrzeganie  przepisów  bhp  podczas
pracy  oraz  zaangaŜowanie  w  wykonywanie  ćwiczenia  wszystkich  członków  zespołu.
Połączony  układ  pomiarowy  musi  sprawdzić  nauczyciel,  zanim  zostanie  włączone  napięcie
zasilania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zgromadzić potrzebną aparaturę i elementy,

zapisać oznaczenia wybranych elementów i miernika,

połączyć układ pomiarowy zgodnie ze schematem,

dokonać pomiaru mocy wydzielonej na rezystorze,

obliczyć wartość prądu jaka powinna płynąć w obwodzie w oparciu o prawo Ohma:

obliczyć moc jaka powinna wydzielić się na rezystorze na podstawie zaleŜności:

⋅

porównać zmierzoną wartość mocy z obliczoną teoretycznie,

sformułować wnioski,

zaprezentować wyniki pracy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

–

zasilacz stabilizowany +5 V,

–

rezystor 100

Ω

–

watomierz,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.5. Maszyny i urządzenia elektryczne

5.5.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ na podstawie tabliczki znamionowej typ, zastosowanie i podstawowe parametry

otrzymanego urządzenia elektrycznego.

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność interpretacji
informacji zamieszczonych na tabliczce znamionowej, a takŜe znajomość parametrów
i poprawne określenie zastosowania urządzenia elektrycznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

dokonać oględzin urządzenia elektrycznego,

zapoznać się z informacjami zawartymi na tabliczce znamionowej,

określić typ urządzenia,

scharakteryzować zastosowanie i zasadę działania otrzymanego urządzenia,

określić podstawowe parametry,

zaprezentować wyniki swojej pracy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie

rodki dydaktyczne:

–

urządzenie elektryczne np. grzejne,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Określ na podstawie dokumentacji technicznej warunki eksploatacji silnika

indukcyjnego.

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się dokumentacja techniczną, poprawne określenie parametrów i zastosowania danego typu
silnika oraz warunków jego eksploatacji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z dokumentacja techniczną silnika indukcyjnego,

określić jego podstawowe parametry,

scharakteryzować zastosowanie silnika,

określić warunki eksploatacji: sposób zasilania, podłączenia, przeznaczenie itp.,

zaprezentować wyniki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.6. Instalacje elektryczne

5.6.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ, na podstawie dokumentacji technicznej, jaki typ instalacji elektrycznej

zamontowano w hali produkcyjnej. Określ układ sieciowy tej instalacji.

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się dokumentacją techniczną oraz znajomość typów instalacji elektrycznej i ich oznaczeń,
a takŜe na sposób prezentacji wyników pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeanalizować treść zadania,

zapoznać się z otrzymaną dokumentacją techniczną,

określić typ instalacji,

określić układ sieciowy instalacji,

zaprezentować wyniki.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

–

dokumentacja techniczna instalacji elektrycznej hali produkcyjnej,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

RozróŜnij elementy osprzętu instalacyjnego i określ ich przeznaczenie.

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość elementów
osprzętu instalacyjnego oraz poprawność określenia ich zastosowania, a takŜe prezentację
wyników pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

dokonać oględzin otrzymanych elementów osprzętu instalacyjnego,

rozróŜnić poszczególne elementy,

określić ich przeznaczenie,

zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.7. Podstawy

elektroniki.

Półprzewodnikowe

elementy

elektroniczne

5.7.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ parametry tranzystora bipolarnego na podstawie katalogu elementów

elektronicznych. RozróŜnij jego wyprowadzenia.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się katalogami elementów elektronicznych, znajomość i poprawne określenie parametrów
oraz wyprowadzeń elementu, a takŜe prezentację wyników pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

dokonać oględzin otrzymanego tranzystora,

określić typ tranzystora,

wybrać odpowiedni katalog elementów elektronicznych,

wyszukać w katalogu kartę danego typu tranzystora,

określić parametry elementu,

rozróŜnić wyprowadzenia tranzystora,

zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie

rodki dydaktyczne:

–

tranzystor bipolarny,

–

katalogi elementów elektronicznych.

Ćwiczenie 2

Wyszukaj na otrzymanym schemacie elektrycznym symbole: diody prostowniczej,

stabilizacyjnej oraz tranzystora bipolarnego.

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność analizy
schematu elektrycznego, znajomość symboli graficznych diody prostowniczej, stabilizacyjnej
oraz tranzystora bipolarnego oraz prezentację wyników pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeanalizować treść zadania,

zapoznać się z otrzymanym schematem elektrycznym,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

odszukać na schemacie symbole: diody prostowniczej, stabilizacyjnej oraz tranzystora
bipolarnego,

zaprezentować wyniki.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie

rodki dydaktyczne:

–

schemat układu elektronicznego,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.8. Układy elektroniczne

5.8.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ na podstawie dokumentacji technicznej z jakich układów składa się zasilacz

stabilizowany. Scharakteryzuj działanie tych układów.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się dokumentacją techniczną, znajomość budowy i zasady działania układów zasilacza,
poprawne ich rozróŜnienie, a takŜe na sposób prezentacji wyników pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z dokumentacją techniczną zasilacza stabilizowanego,

scharakteryzować zasadę działania zasilacza,

rozróŜnić na schemacie poszczególne układy urządzenia,

scharakteryzować działanie rozróŜnionych układów,

zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie

rodki dydaktyczne:

–

dokumentacja techniczna zasilacza stabilizowanego,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Określ typ i zastosowanie układu scalonego.

Wskazówki do realizacji

Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się katalogami elementów elektronicznych, a takŜe na sposób prezentacji wyników pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

dokonać oględzin otrzymanego układu scalonego,

odczytać oznaczenia układu,

określić typ układu posługując się katalogiem elementów i układów elektronicznych,

scharakteryzować zastosowanie układu scalonego,

zaprezentować wyniki swojej pracy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

wiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.9.

Elementy i układy logiczne

5.9.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

RozróŜnij układ scalony zawierający dwuwejściowe bramki NAND. Określ jego

wyprowadzenia.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się katalogami elementów i układów elektronicznych, poprawne rozróŜnienie układu
i określenie jego wyprowadzeń, znajomość zasady działania bramki NAND, a takŜe
prezentację wyników pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

odszukać w katalogu elementów i układów elektronicznych rozdział dotyczący
cyfrowych układów scalonych,

określić, który układ scalony zawiera dwuwejściowe bramki NAND,

określić ile zawiera elementów i jak są jego wyprowadzenia,

wybrać spośród otrzymanych elementów układ UCY7400,

rozróŜnić wyprowadzenia układu,

scharakteryzować działanie bramki NAND,

zaprezentować wyniki ćwiczenia.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

róŜne układy scalone, wśród nich układ UCY7400,

–

katalog elementów i układów elektronicznych,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

RozróŜnij na schemacie układu elektronicznego symbole elementów logicznych.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala

nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność analizy
schematu elektronicznego oraz znajomość symboli elementów logicznych, a takŜe prezentację
wyników pracy

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeanalizować otrzymany schemat,

rozróŜnić na schemacie symbole elementów logicznych,

określić funkcje logiczne jakie realizują rozróŜnione elementy,

zaprezentować wyniki ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test 1
Test do jednostki modułowej „Analizowanie układów elektrycznych
i elektronicznych”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

−

zadania 1–15 są z poziomu podstawowego,

−

zadania 16–20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za kaŜdą dobrą odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak uczeń

otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 6 zadań z poziomu podstawowego,

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,

dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

bardzo dobry – za rozwiązanie 17 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu
ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. d, 2. b, 3. c, 4. c, 5. a, 6. a, 7. d, 8. a , 9. c, 10. b, 11. d,
12. a, 13. c, 14. a, 15. d, 16. a, 17. d, 18. c, 19. b, 20. b.

Plan testu

zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Zapisać wzór na wartość chwilową prądu
przemiennego

Określić elementy odbiorcze elektryczne

Określić zastosowanie watomierza

Określić jaką wartość napięcia przemiennego
mierzą mierniki elektryczne

Określić połączenie elementów elektrycznych
w obwodzie nierozgałęzionym

Rozpoznać symbol diody stabilizacyjnej

Określić rodzaje połączeń elementów
elektrycznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Określić funkcję logiczną realizowaną przez
bramkę OR

Określić elementy osprzętu instalacyjnego

RozróŜnić maszyny elektryczne indukcyjne

Określić parametry elektrycznych urządzeń
napędowych

Scharakteryzować elementy stosowane
w układach automatycznego sterowania
silników

Określić jednostkę mocy czynnej prądu
przemiennego

Określić elektryczne urządzenia grzewcze

Rozpoznać elektroniczne elementy
przełączające

Scharakteryzować działanie prostownika
dwupołówkowego z filtrem pojemnościowym
za pomocą przebiegów napięcia wejściowego
i wyjściowego

Obliczyć wartość okresu na podstawie
częstotliwości napięcia przemiennego

RozróŜnić schemat układu pomiaru mocy
czynnej w obwodzie prądu przemiennego,
metodą bezpośrednią i techniczną

Obliczyć moc wydzieloną na rezystorze na
podstawie znajomości rezystancji i spadku
napięcia

Obliczyć wartość skuteczną prądu
przemiennego na podstawie prawa Ohma

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

Przygotowanie uczniów do testu:
1.

Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym
wyprzedzeniem.

Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.

Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych,
jakie będą w teście.

Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).

Bezpośrednio przed testem i trakcie jego przeprowadzania:
1.

Zapewnij uczniom moŜliwość samodzielnej pracy.

Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony
na udzielanie odpowiedzi.

Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru
dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich moŜliwości).

Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliŜającym się
czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.

Po zakończeniu testu:
1.

Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.

Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które
sprawiły uczniom największe trudności.

Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.

Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń
dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

Instrukcja dla ucznia

Przeczytaj uwaŜnie instrukcję zanim zaczniesz rozwiązywać zadania.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Test składa się z 20 zadań dotyczących obwodów prądu stałego i zmiennego
jednofazowego. Zadania od nr 1 do nr 15 są z poziomu podstawowego. Zadania od nr 16
do nr 20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Zadania zawierają cztery odpowiedzi, z których tylko jedna jest poprawna. Wybraną
odpowiedź zakreśl znakiem X.

Jeśli uznasz, Ŝe pomyliłeś się i wybrałeś nieprawidłową odpowiedź, to otocz ją kółkiem,
a prawidłową odpowiedź zaznacz znakiem X.

Dodatkowe obliczenia wykonaj na drugiej stronie karty odpowiedzi.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz mógł sprawdzić poziom swojej wiedzy.

Jeśli jakieś zadanie sprawi Ci trudność, rozwiąŜ inne i ponownie spróbuj rozwiązać
trudniejsze.

Przed wykonaniem kaŜdego zadania przeczytaj bardzo uwaŜnie polecenie.

10.

Odpowiedzi udzielaj tylko na załączonej karcie odpowiedzi.

11.

Na rozwiązanie wszystkich zadań masz 60 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Materiały dla ucznia:

–

instrukcja,

–

zestaw zadań testowych,

–

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

ZaleŜność: i =

(

)

⋅

sin

, określa

wartość

skuteczną prądu przemiennego.

rednią prądu przemiennego.

chwilową prądu stałego.

chwilową prądu przemiennego.

Rezystory, kondensatory i cewki to elementy elektryczne
a) źródłowe.
a)

odbiorcze.

regulacyjne.

wzmacniające.

Watomierz słuŜy do pomiaru:
a)

pośredniego mocy.

napięcia.

bezpośredniego mocy.

prądu.

Woltomierze mierzą wartość:
a)

rednią napięcia przemiennego.

chwilową napięcia przemiennego.

skuteczną napięcia przemiennego.

międzyszczytową napięcia przemiennego.

W obwodzie elektrycznym nierozgałęzionym elementy połączone są
a)

szeregowo.

równoległe.

mieszanie.

w gwiazdę.

Rysunek przedstawia symbol
a)

diody stabilizacyjnej.

diody prostowniczej.

diody LED.

tyrystora.

Rezystory nie są łączone
a)

szeregowo.

równolegle.

mieszanie.

łańcuchowo.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Bramki OR realizują funkcję
a)

sumy logicznej.

iloczynu logicznego.

zanegowanego iloczynu logicznego.

zanegowanej sumy logicznej.

Do osprzętu instalacyjnego nie naleŜą
a)

gniazda czyli łączniki wtykowe

odgałęźniki,

zasilacze.

bezpieczniki.

10.

Maszyną elektryczną indukcyjną jest
a)

piec indukcyjny.

silnik trójfazowy.

silnik prądu stałego.

prądnica prądu stałego.

11.

Znamionowy moment obrotowy jest parametrem
a)

elektrycznych urządzeń grzewczych.

urządzeń sterowania automatycznego.

urządzeń zasilających.

napędowych urządzeń elektrycznych.

12.

W układach automatycznego sterowania elektrycznego załączania silników stosuje się
a)

styczniki.

wzmacniacze operacyjne.

zasilacze.

generatory.

13.

Jednostką mocy czynnej prądu przemiennego jest
a)

wolt [V].

om [

Ω

wat [W].

herc [Hz].

14.

Wśród elektrycznych urządzeń grzewcze, nie wyróŜniamy urządzeń
a)

potencjometrycznych.

pojemnościowych.

rezystancyjnych.

indukcyjnych.

15.

Elektronicznym elementem przełączającym nie jest
a)

tyrystor.

triak.

dioda spustowa.

dioda stabilizacyjna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16.

Rysunek przedstawia schemat przebiegu napięcia wejściowego i wyjściowego układu
a)

prostownika dwupołówkowego z filtrem pojemnościowym.

generatora napięcia sinusoidalnie zmiennego.

prostownika jednopołówkowego.

prostownika jednopołówkowego z filtrem pojemnościowym.

17.

Wartość okresu napięcia przemiennego o częstotliwości f=500Hz wynosi
a)

2 s.

0,002 ms.

500 s.

2 ms.

18.

Rysunek przedstawia schemat układu do pomiaru

mocy

prądu stałego metodą bezpośrednią.

biernej prądu stałego metodą techniczną.

czynnej w obwodzie prądu przemiennego, metodą bezpośrednią i techniczną.

biernej prądu stałego metodą techniczną.

19.

Moc wydzielona na rezystorze o rezystancji 1 k

Ω

, na którym woltomierz wskazał spadek

napięcia 5 V wynosi
a)

25 W.

25 mW.

20 W.

20 mW.

20.

Wartość skuteczna prądu przemiennego płynącego przez rezystor R = 10 k

Ω

, na który

woltomierz wskazał spadek napięcia U = 15 V

wynosi:

15 mA.

1,5 mA .

1,5 A.

150 mA.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

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

Analizowanie układów elektrycznych i elektronicznych

Zakreśl poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Test 2
Test do jednostki modułowej „Analizowanie układów elektrycznych
i elektronicznych”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

−

zadania 1–15 są z poziomu podstawowego,

−

zadania 16–20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za kaŜdą dobrą odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak uczeń

otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 6 zadań z poziomu podstawowego,

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,

dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

bardzo dobry – za rozwiązanie 17 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu
ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. d, 2. a, 3. c, 4. a, 5. c, 6. d, 7. c, 8. b, 9. c, 10. a, 11. c,
12. b, 13. a, 14. d, 15. a, 16. a, 17. d, 18. d, 19. a, 20. c.

Plan testu

zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Sklasyfikować elementy obwodu
elektrycznego

RozróŜnić symbol cewki

Włączyć amperomierz w obwód elektryczny

Określić rodzaje mocy w obwodzie prądu
przemiennego

RozróŜnić schemat obwodu
nierozgałęzionego prądu stałego

Scharakteryzować połączenia równoległe

Scharakteryzować budowę zasilacza

RozróŜnić symbol tyrystora

Scharakteryzować otwarty układ
automatycznego sterowania

Określić elementy składowe instalacji
elektrycznej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11 RozróŜnić symbol bramki NOT

12 Określić rezystory połączone szeregowo

13 Określić jednostkę częstotliwości

Scharakteryzować zasadę działania
elektrycznych indukcyjnych urządzeń
grzewczych

Określić zastosowanie wzmacniacza
operacyjnego

16 RozróŜnić schemat stabilizatora

RozróŜnić układ do pomiaru mocy prądu
stałego

Wyjaśnić pojęcie sprzęŜenia zwrotnego
w układach automatyki

Obliczyć moc czynną wydzieloną
na rezystorze na podstawie wartości prądu
i rezystancji

Obliczyć spadek napięcia na rezystorze na
podstawie prawa Ohma

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

Przygotowanie uczniów do testu:
1.

Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym
wyprzedzeniem.

Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.

Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych,
jakie będą w teście.

Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).

Bezpośrednio przed testem i trakcie jego przeprowadzania:
1.

Zapewnij uczniom moŜliwość samodzielnej pracy.

Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony
na udzielanie odpowiedzi.

Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru
dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich moŜliwości).

Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliŜającym się
czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.

Po zakończeniu testu:
1.

Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.

Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które

sprawiły uczniom największe trudności.

Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.

Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń

dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

Instrukcja dla ucznia

Przeczytaj uwaŜnie instrukcję zanim zaczniesz rozwiązywać zadania.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Test składa się z 20 zadań dotyczących obwodów prądu stałego. Zadania od nr 1 do nr 15
są z poziomu podstawowego. Zadania od nr 16 do nr 20 są z poziomu
ponadpodstawowego.

Zadania zawierają cztery odpowiedzi, z których tylko jedna jest poprawna. Wybraną
odpowiedź zakreśl znakiem X.

Jeśli uznasz, Ŝe pomyliłeś się i wybrałeś nieprawidłową odpowiedź, to otocz ją kółkiem,
a prawidłową odpowiedź zaznacz znakiem X.

Dodatkowe obliczenia wykonaj na drugiej stronie karty odpowiedzi.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz mógł sprawdzić poziom swojej wiedzy.

Jeśli jakieś zadanie sprawi Ci trudność, rozwiąŜ inne i ponownie spróbuj rozwiązać
trudniejsze.

Przed wykonaniem kaŜdego zadania przeczytaj bardzo uwaŜnie polecenie.

10.

Odpowiedzi udzielaj tylko na załączonej karcie odpowiedzi.

11.

Na rozwiązanie wszystkich zadań masz 60 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Materiały dla ucznia:

–

instrukcja,

–

zestaw zadań testowych,

–

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

Elementem aktywnym w obwodzie elektrycznym jest:
a)

rezystor.

cewka.

multimetr.

zasilacz.

Rysunek przedstawia symbol
a)

cewki.

amperomierza .

rezystora.

tranzystora.

Woltomierz włączamy w obwód
a)

szeregowo.

łącząc wyprowadzenia w trójkąt.

równolegle.

łańcuchowo.

W obwodzie prądu przemiennego nie wydziela się moc
a)

skuteczna.

czynna.

pozorna.

bierna.

Rysunek przedstawia obwód
a)

nierozgałęziony prądu przemiennego.

rozgałęziony prądu stałego.

nierozgałęziony prądu stałego.

rozgałęziony prądu przemiennego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Charakterystyczną cechą połączenia równoległego rezystorów jest taka sama wartość
a)

prądu płynącego przez wszystkie elementy.

częstotliwości prądu płynącego przez wszystkie elementy.

skuteczna prądu płynącego przez wszystkie elementy.

napięcia na wszystkich elementach.

Zasilacz zbudowany jest z
a)

transformatora, generatora i prostownika.

multipleksera, generatora i prostownika.

transformatora, prostownika i filtra.

filtra, wzmacniacza i generatora.

Rysunek przedstawia symbol
a)

transformatora.

tyrystora.

tranzystora unipolarnego.

tranzystora bipolarnego.

JeŜeli na sygnały sterujące silnikiem, nie wpływają warunki pracy silnika to sterowanie
odbywa się w
a)

zamkniętym układzie automatycznego sterowania.

układzie automatycznego sterowania ze sprzęŜeniem zwrotnym.

otwartym układzie automatycznego sterowania.

układzie automatycznej regulacji.

10.

W skład instalacji elektrycznej nie wchodzą
a)

silniki.

przewody.

osprzęt instalacyjny.

rozdzielnice.

11.

Symbol przedstawia bramkę
a)

OR.

NAND.

NOT.

NOR.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12.

W układzie szeregowo połączone są rezystory
a)

i R

13.

Jednostką częstotliwości jest
a)

herc [Hz].

wolt [V].

amper [A].

wat [W].

14.

Zjawisko powstawania prądów wirowych pod wpływem zmiennego pola magnetycznego
wykorzystywane jest w piecach
a)

pojemnościowych.

rezystancyjnych.

łukowych.

indukcyjnych.

15.

Wzmacniacz operacyjny nie jest wykorzystywany do budowy
a)

maszyn elektrycznych.

generatorów.

układów wzmacniających.

komparatorów.

16.

Rysunek przedstawia schemat układu
a)

stabilizatora.

generatora napięcia sinusoidalnie zmiennego.

prostownika.

wzmacniacza.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17.

Rysunek przedstawia schemat układu do pomiaru mocy
a)

czynnej prądu przemiennego metodą techniczną.

prądu stałego metodą techniczną.

czynnej prądu przemiennego metodą bezpośrednią.

prądu stałego metodą bezpośrednią

18.

SprzęŜenie zwrotne stosowane w układach automatyki polega na
a)

na przekazaniu informacji z wejścia układu na jego wyjście.

przekazaniu informacji z wyjścia układu na jego wejście.

pomiarze sygnału zakłócenia.

wytworzeniu sygnału odchyłki.

19.

Wartość skuteczna prądu przemiennego płynącego przez rezystor o R = 2k

Ω

jest równa

10 mA, natomiast moc czynna wydzielona na rezystorze wynosi
a)

200 mW.

50m W.

200

400 mW.

20.

Spadek napięcia na rezystorze o R = 1,8 k

Ω

, przez który płynie prąd I = 5 mA, jest równy

0,36 V.

3,6 V.

9 V.

0,9 V.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

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

Analizowanie układów elektrycznych i elektronicznych

Zakreśl poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7. LITERATURA

Bastion P., Wicher W., Schubert G., Spielvogel O.: Praktyczna elektrotechnika ogólna.
REA, Warszawa 2005

Bolkowski S.: Elektrotechnika. WSiP, Warszawa 2000

Chwalebna A., Moeschke B., Płoszajski G.: Elektronika WSiP, Warszawa 1996

Głocki W.: Układy cyfrowe. WSiP, Warszawa 2000

Jabłoński W., Płoszajski G.: Elektronika z automatyką. WSiP, Warszawa 2003

Karty katalogowe i dokumentacja typowych urządzeń stosowanych w górnictwie

Kostro J.: Elementy, urządzenia i układy automatyki. WSiP, Warszawa 1997

Kotlarski W., Grad J.: Aparaty i urządzenia elektryczne. WSiP, Warszawa 2004

Krasicki F.: ZagroŜenia elektryczne w górnictwie. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1984

10.

Krasucki F.: Elektryfikacja podziemnych zakładów górniczych. Wydawnictwo PŚl,
Gliwice 1998

11.

Kurdziel R.: Elektrotechnika. WSiP, Warszawa 1992

12.

Marusak A.: Urządzenia elektroniczne. Cz. III. Budowa i działanie urządzeń. WSiP,
Warszawa 2000

13.

Mastaliński M., Siwek W.: Maszyny, urządzenia elektryczne i automatyka w górnictwie.
Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1998

14.

Maszynoznawstwo. WSiP, Warszawa 1993

15.

Pióro B. i M.: Podstawy elektroniki. WSiP, Warszawa 1996

16.

Utikal J.: Elektronika i automatyka w górnictwie. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1981

17.

Normy dotyczące układów regulacji i sterowania

18.

www.elfa.se

19.

www.silnikielektryczne.prv.pl

Literatura metodyczna
1.

Krogulec-Sobowiec M., Rudziński M.: Poradnik dla autorów pakietów edukacyjnych.
KOWEZiU, Warszawa 2003

Niemierko B.: Pomiar wyników kształcenia zawodowego. Biuro Koordynacji Kształcenia
Kadr, Fundusz Współpracy, Warszawa 1997

Szlosek F.: Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych. Instytut Technologii
Eksploatacji, Radom 1998