„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Artur Bielawski

Joanna Mrówka

Wykonywanie badań i pomiarów obwodów prądu stałego
725[02].O1.01

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr inż. Anna Górska
mgr inż. Beata Miętus



Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Joanna Mrówka



Konsultacja:
mgr inż. Andrzej Zych



Korekta:




Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 725[02].O1.01
„Wykonywanie badań i pomiarów obwodów prądu stałego” zawartego w modułowym
programie nauczania dla zawodu monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych.























Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

3

2. Wymagania wstępne

5

3. Cele kształcenia

6

4. Przykładowe scenariusze zajęć

7

5. Ćwiczenia

12

5.1. Podstawowe wielkości i jednostki elektryczne

12

5.1.1. Ćwiczenia

12

5.2. Źródła prądu i napięcia stałego

13

5.2.1. Ćwiczenia

13

5.3. Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych w obwodach prądu stałego

16

5.3.1. Ćwiczenia

16

5.4. Układy regulacji napięcia i prądu

18

5.4.1. Ćwiczenia

18

5.5. Bilans moc w obwodach prądu stałego

20

5.5.1. Ćwiczenia

20

5.6. Oddziaływanie prądu na organizm ludzki

23

5.6.1. Ćwiczenia

23

6. Ewaluacja osiągnięć ucznia

24

7. Literatura

38

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela „Wykonywanie badań i pomiarów

obwodów prądu stałego”, który będzie pomocny w prowadzeniu zajęć dydaktycznych
w szkole kształcącej w zawodzie monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych 725[02].

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne,

−

wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć,

−

przykładowe scenariusze zajęć,

−

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

−

wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki,

−

przykładowe narzędzia pomiaru dydaktycznego.

Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze

szczególnym uwzględnieniem:

−

pokazu z objaśnieniem,

−

tekstu przewodniego,

−

metody projektów,

−

ćwiczeń praktycznych.

Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od samodzielnej

pracy uczniów do pracy zespołowej.

W celu przeprowadzenia sprawdzianu wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel może

posłużyć się zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych, zawierającym różnego
rodzaju zadania.
W tym rozdziale podano również:

−

plan testu w formie tabelarycznej,

−

punktacje zadań i uczenia się,

−

propozycje norm wymagań,

−

instrukcję dla nauczyciela,

−

instrukcję dla ucznia,

−

kartę odpowiedzi,

−

zestaw zadań testowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

Schemat układu jednostek modułowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

–

interpretować podstawowe prawa dotyczące pola elektrycznego,

–

korzystać z różnych źródeł informacji,

–

efektywnie współdziałać w zespole i pracować w grupie,

–

uczestniczyć w dyskusji, prezentacji,

–

stosować prawa i zależności matematyczne opisujące współzależności między
wielkościami fizycznymi,

–

stosować różne metody i środki (symbole, rysunki, zdjęcia itp.) w porozumiewaniu się na
temat zagadnień technicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji ćwiczeń podanych w poradniku uczeń powinien umieć:

–

sklasyfikować materiały ze względu na własności elektryczne,

–

rozróżnić podstawowe wielkości elektryczne,

–

zastosować podstawowe jednostki wielkości elektrycznych w układzie SI,

–

zinterpretować przedrostki przed nazwami jednostek,

–

przeliczyć jednostki,

–

zastosować podstawowe prawa elektrotechniki,

–

zinterpretować podstawowe zjawiska z zakresu elektrotechniki występujące w obwodach
prądu stałego,

–

rozróżnić typy oporników,

–

rozpoznać na podstawie wyglądu oraz symbolu różne typy oporników,

–

określić wpływ zmiany parametrów konstrukcyjnych opornika i temperatury na jego
rezystancję,

–

obliczyć rezystancję zastępczą oporników połączonych równolegle, szeregowo i w sposób
mieszany,

–

rozpoznać symbole źródeł napięcia i prądu stałego,

–

obliczyć parametry źródeł napięcia połączonych szeregowo i równolegle,

–

dokonać analizy prostych układów prądu stałego,

–

obliczyć i oszacować podstawowe wielkości elektryczne w układach prądu stałego,

–

ocenić wpływ zmian rezystancji na napięcie, prąd, moc,

–

określić warunki dopasowania odbiornika do źródła,

–

obsłużyć woltomierz, amperomierz prądu stałego oraz omomierz,

–

obsłużyć miernik uniwersalny,

–

dobrać metodę pomiaru,

–

dobrać przyrządy pomiarowe do pomiarów w układach prądu stałego,

–

narysować prosty układ pomiarowy,

–

zaplanować pomiary w obwodach prądu stałego,

–

zorganizować stanowisko pomiarowe,

–

połączyć układy prądu stałego zgodnie ze schematem,

–

dokonać pomiarów podstawowych wielkości elektrycznych w układach prądu stałego,

–

dokonać regulacji napięcia i prądu,

–

przeanalizować i zinterpretować wyniki pomiarów w układach prądu stałego oraz
wyciągać wnioski praktyczne,

–

przedstawić wyniki w formie tabeli i wykresu,

–

odczytać informację z tabeli lub wykresu,

–

ocenić dokładność pomiarów,

–

zademonstrować efekty wykonywanych pomiarów,

–

przewidzieć zagrożenia dla życia i zdrowia w czasie realizacji ćwiczeń,

–

udzielić pierwszej pomocy w przypadkach porażenia prądem elektrycznym,

–

zastosować procedurę postępowania w sytuacji zagrożenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca ……………………………………………….
Modułowy program nauczania: Monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych 725[02]
Moduł: Pomiar parametrów elementów i układów elektronicznych 725[02].O1.
Jednostka modułowa: Wykonywanie badań i pomiarów obwodów prądu stałego 725[02].O1.01

Temat: Bilans mocy w obwodach prądu stałego

Cel ogólny: zapoznanie z pojęciem mocy wydzielanej przy przepływie prądu stałego

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

−

zdefiniować pojęcia: energia elektryczna, moc elektryczna, bilans mocy,

−

podać metody pomiaru mocy z podaniem ich schematów,

−

zorganizować stanowisko pomiarowe na podstawie przedstawionego schematu,

−

połączyć elementy obwodu pomiarowego, odczytać wartości z mierników i zapisać je

w tabeli,

−

obliczyć w prostych przypadkach moc,

−

sformułować wnioski na podstawie obliczeń i pomiarów,

−

wykonać bilans mocy.

Metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

grupowa – zespoły 4 osobowe.

Czas: 180 min.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt do przedmiotu, przybory do pisania, kalkulator,

−

poradnik dla ucznia,

−

zasilacz napięcia stabilizowany regulowany 0-30V,

−

rezystory 200, 500Ω, żarówka typ E14 30V, 5W,

−

przewody laboratoryjne,

−

mierniki wielkości stałych: 4 amperomierze, woltomierz i watomierz.

Przebieg zajęć:

Zadanie dla ucznia
Przedmiotem zadania jest wykonanie ćwiczenia 1 i ćwiczenia 2 podanego w poradniku dla
ucznia (rozdz. 4.5.3).

FAZA WSTĘPNA
Czynności organizacyjno-porządkowe, podanie tematu lekcji, zaznajomienie uczniów z pracą
metoda przewodniego tekstu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

FAZA WŁAŚCIWA
INFORMACJE
1. W jaki sposób energia elektryczna objawia się na rezystancji?
2. Podaj prawo, które podaje, od czego zależy ilość energii wydzielona na rezystancji?
3. Co to jest moc elektryczna?
4. Podaj wzory, za pomocą, których można w praktyczny sposób obliczyć moc elektryczną?
5. Jakim urządzeniem mierzymy moc elektryczną, wyjaśnij sposób jego podłączania?
6. Jakie znasz metody pomiaru mocy elektrycznej, narysuj ich schematy pomiarowe?
7. Co to jest bilans mocy?
8. Jaka zasada zachodzi podczas bilansu mocy?
Odpowiedzi na te pytania każdy z uczniów wykonuje w zeszycie. Odpowiada na podstawie
materiału nauczania zawartym w poradniku.

PLANOWANIE
1. Ustal jakie przyrządy i urządzenia powinieneś zgromadzić w ćwiczeniu 1 i 2.
2. Ustal jakie wykonasz pomiary w celu wykonania ćwiczeń.
3. Zaplanuj kolejność wykonywania czynności.
Plan każdy z uczniów wykonuje w zeszycie.

UZGODNIENIE
1. Omów wszystkie punkty z fazy planowania z nauczycielem.
2. Odnieś się do uwag i propozycji nauczyciela.

WYKONANIE
1. Dokonaj pomiarów zgodnie ze sposobem wykonania ćwiczenia podanym w poradniku.
2. Zapisz pomiary we wcześniej przygotowanej tabeli – możesz wykorzystać tabele

z poradnika.

3. Wykonaj obliczenia zgodnie ze sposobem podanym w poradniku.
4. Zapisz wyniki obliczeń we wcześniej przygotowanej tabeli – możesz wykorzystać tabele

z poradnika.

5. Zwróć uwagę na estetykę i dokładność twojej pracy.
6. Wszystkie wyniki obliczeń i pomiarów zapisywane są w zeszytach.
7. Przygotuj się do zaprezentowania swojej pracy.
8. Zespoły uczniów wyznaczają lidera grupy, który dokonuje prezentacji ćwiczenia.

SPRAWDZANIE
1. Czy poprawnie zostały wykonane pomiary?
2. Czy prawidłowo został wykonane obliczenia?
3. Czy rysunki i zapisy są czytelne i estetyczne?

ANALIZA

Uczniowie wraz z nauczycielem wskazują, które etapy ćwiczenia sprawiły im najwięcej

trudności. Nauczyciel podsumowuje całe ćwiczenie, wskazuje, jakie nowe, ważne umiejętności
zostały

ćwiczone,

jakie

wystąpiły

nieprawidłowości

i

jak

ich

unikać

w przyszłości.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

FAZA KOŃCOWA

Zakończenie zajęć

Praca domowa

Odszukaj w literaturze wiadomości na temat: Bilans mocy w obwodach prądu stałego. Na

podstawie zgromadzonych informacji wyszukaj, jakie znaczenie w praktyce przemysłowej ma
bilans mocy.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności podczas
realizowania zadania i zdobytych umiejętności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca …………………………………….………….
Modułowy program nauczania: Monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych 725[02]
Moduł: Pomiar parametrów elementów i układów elektronicznych 725[02].O1.
Jednostka modułowa: Wykonywanie badań i pomiarów obwodów prądu stałego 725[02].O1.01

Temat: Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych w obwodach prądu stałego

Cel ogólny: dobór i obsługa podstawowych przyrządów pomiarowych oraz pomiary napięcia,

prądu i rezystancji w obwodach prądu stałego

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

−

obsłużyć woltomierz, amperomierz prądu stałego i omomierz,

−

zaplanować pomiary napięcia, prądu i rezystancji w obwodach prądu stałego,

−

połączyć układ,

−

obliczyć podstawowe wielkości elektryczne korzystając z prawa Ohma.

Metody nauczania:

−

ćwiczenie laboratoryjne.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

indywidualna.

Czas: 180 minut (4x45 minut).

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt do przedmiotu, przybory do pisania, kalkulator,

−

poradnik dla ucznia,

−

zestaw laboratoryjny wyposażony:

−

zasilacz napięcia stabilizowany regulowany 0-12V,

−

rezystory 1kΩ, 1.2 kΩ, 3.3 kΩ,

−

cyfrowy miernik uniwersalny.

Przebieg zajęć:
1. Sprawy organizacyjne.
2. Nawiązanie do tematu, omówienie zasady działania i obsługi miernika uniwersalnego oraz

prawa Ohma.

3. Zorganizowanie stanowiska pracy. Przedmiotem zadania jest wykonanie ćwiczenia 1 i 2

podanego w poradniku dla ucznia (rozdz. 4.3.3).

4. Realizacja tematu:

−

Każdy uczeń kolejno ustawia miernik uniwersalny jak: woltomierz, amperomierz
i omomierz (nauczyciel sprawdza każde ustawienie),

−

Uczeń rysuje schematy do pomiaru napięcia, prądu i rezystancji (nauczyciel sprawdza
poprawność narysowanych schematów).

−

Uczeń podłącza woltomierz do źródła i ustawia napięcie U=10V, następnie wykonuje
pomiar prądu płynącego przez każdy rezystor (nauczyciel sprawdza podłączenie
amperomierza i woltomierza).

−

Uczeń wykonuje pomiary prądu płynącego przez każdy rezystor przy różnych
napięciach U= 2-10V, co 2 V.

−

Pomiary wpisuje w tabelę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

−

Uczeń rysuj charakterystykę prądowo- napięciową dla każdego rezystora.

−

Rozłącza obwód i mierzy wartość każdego rezystora przy U=0V.

5. Po wykonaniu wszystkich pomiarów korzystając z prawa Ohma oblicza wartość każdego

rezystora.

6. Nauczyciel po zakończeniu pracy przez uczniów sprawdza notatki i ocenia całokształt

pracy ucznia na ćwiczeniu.

Zakończenie zajęć

Praca domowa
1. Oblicz wartość prądu płynącego przez rezystor R= 10kΩ, jeżeli spadek na tym rezystorze

wynosi 10 V.

2. Przez rezystor płynie prąd równy 30 µA, spadek napięcia wynosi 30 mV. Oblicz wartość

rezystora.

3. Do obwodu podłączono amperomierz, który wskazuje wartość 15 mA i omomierz 3MΩ.

Jakie zostało podane napięcie do tego obwodu?

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

Ankiety ewaluacyjne dotyczące prowadzenia zajęć i zdobytych umiejętności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

5. ĆWICZENIA

5.1. Podstawowe wielkości i jednostki elektryczne

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Działania na jednostkach fizycznych.

Zastosuj wielokrotności i podwielokrotności wielkości fizycznych do obliczenia podanych
przykładów: a)10 mA=……..A, b) 20 kΩ=……Ω, c) 0,005 V=…… mV,
d) 0,0000023 A=……μA, e) 325000 kΩ=……MΩ.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres.

Praca indywidualna.

Uczeń powinien:

1) wykonać zadanie w formie pisemnej, korzystając z poznanych wiadomości,
2) wykonać ćwiczenie indywidualnie,
3) zastosować odpowiednie wartości liczbowe przypisane danemu przedrostkowi,
4) zaprezentować sposób wykonania przykładów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenie rachunkowe.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt.

Ćwiczenie 2

Oblicz siłę wzajemnego oddziaływania na siebie dwóch ładunków punktowych

C

Q

Q

1

2

1

=

=

, znajdujących się w odległości 5 km od siebie. Ładunki te znajdują się w próżni,

gdzie

]

[

10

85

.

8

12

0

m

N

−

⋅

=

ε

.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres.

Praca indywidualna.

Uczeń powinien:

1) wykonać zadanie w formie pisemnej, korzystając z poznanych wiadomości,
2) wykonać ćwiczenie indywidualnie,
3) zastosować odpowiedni wzór do treści zadania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenie rachunkowe.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

5.2. Źródła prądu i napięcia stałego

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyznacz rezystancję wewnętrzną baterii i akumulatorów. Do dyspozycji będą baterie

i akumulatory wydane przez nauczyciela. Przed pomiarami należy sprawdzić ich parametry
w katalogu. Wyniki pomiarów i obliczeń należy zestawić w odpowiedniej tabeli. Z pomocą
nauczyciela sformułuj wnioski.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy
wykonać w dwu osobowym zespole.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe i materiały: badane baterie i akumulatory,

amperomierz , woltomierz, rezystor nastawny – dekada, przewody laboratoryjne, katalog

2) z katalogu wynotuj parametry dla każdej baterii i akumulatora
3) każdej baterii i akumulatorowi należy zmierzyć napięcie w stanie jałowym (bez obciążenia)

w układzie pokazanym na rys. 10a , wyniki pomiarów zapisać w tabeli 3 w odpowiedniej
kolumnie,

4) każdej baterii i akumulatorowi należy zmierzyć napięcie i prąd w stanie obciążenia –

obciążeniem jest rezystor

Ω

10

– w układzie pokazanym na rys. 1b, wyniki pomiarów

zapisać w tabeli 3 w odpowiedniej kolumnie,

Rys. 1. Schemat układu pomiaru mocy za pomocą watomierza, a) stan jałowy, b) stan obciążenia

Uwaga! wszystkie symbole zamieszczone w poradniku są zgodne z normą IEC 617-4:1983.

5) po podłączeniu należy układ pokazać nauczycielowi w celu sprawdzenia,
6) na podstawie pomiarów oblicz

W

R , korzystając z wzoru:

I

U

U

R

obc

b

W

−

=

,

wyniki obliczeń zapisać w tabeli 1 w odpowiedniej kolumnie,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Tabela 1. Tabela wyników pomiarów i obliczeń – ćwiczenie 1.

Pomiary

Obliczenia

Stan jałowy

Stan obciążenia

V

V

A

Lp.

[ ]

V

U

b

[ ]

V

U

obc

[ ]

A

I

[ ]

Ω

W

R

1

2

3

.

7) na podstawie wyników pomiarów i obliczeń zestawionych, z pomocą nauczyciela

sformułuj wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia, zeszyt, przybory do pisania, kalkulator,

−

katalog baterii i akumulatorów,

−

baterie i akumulatory na napięcie do 9V, powinno być ich po 5szt różnych typów (wybory
dokonuje nauczyciel prowadzący zajęcia) zasilacz napięcia stabilizowany regulowany 0-30V,

−

rezystor 10Ω,

−

przewody laboratoryjne z zaciskami typu „krokodylek” i „banan”,

−

mierniki: woltomierz, amperomierz.

Ćwiczenie 2

Wykonaj połączenie szeregowe wybranych akumulatorów lub baterii (łącznie ma być pięć

elementów). Pomierz napięcie całkowite na stworzonym połączeniu oraz porównaj je
z obliczeniami dla źródła zastępczego dla takiego połączenia. Z pomocą nauczyciela sformułuj
wnioski.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy
wykonać w zespole czteroosobowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe i materiały: woltomierz, amperomierz,

przewody laboratoryjne zaciskami typu „krokodylek” i „banan”,

2) połączyć 5 wybranych w sposób dowolny ogniw (baterii, akumulatorów) na dwa sposoby:

−

zachowując zasadę, że plus łączy się z minusem,

−

nie zachowując tej zasady.

3) dla każdego połączenia zmierz woltomierzem napięcie na całym połączeniu i zanotować,
4) dla każdego połączenia zmierz rezystancję wewnętrzną w sposób taki jak w ćwiczeniu 1,

wyniki zanotuj,

5) dla danego połączenia narysować schemat ideowy, uwzględniając to że użyte baterie lub

akumulatory są rzeczywistymi źródłami napięcia i zawierają rezystancję wewnętrzną,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

6) stworzony schematu ideowy zastąpić źródłem zastępczym, obliczając

WZ

R

oraz

Z

E , do

obliczeń

WZ

R

należy wykorzystać z ćwiczenia 1 wyznaczone rezystancje wewnętrzne,

7) obliczone w punkcie 5)

Z

E porównaj z pomierzonym w punkcie 3) napięciem,

8) obliczone w punkcie 5)

WZ

R

porównaj z pomierzonym w punkcie 4)

W

R ,

9) na podstawie wyników pomiarów i obliczeń, z pomocą nauczyciela sformułuj wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia, zeszyt, przybory do pisania, kalkulator,

−

katalog baterii i akumulatorów,

−

baterie i akumulatory na napięcie do 9V, powinno być ich po 5szt różnych typów (wybory
dokonuje nauczyciel prowadzący zajęcia)zasilacz napięcia stabilizowany regulowany 0-30V,

−

rezystor 10Ω,

−

przewody laboratoryjne z zaciskami typu „krokodylek” i „banan”,

−

mierniki: woltomierz, amperomierz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

5.3. Pomiar podstawowych wielkości elektrycznych w obwodach

prądu stałego

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj połączenie szeregowe żarówki i źródła napięcia stałego. Ustaw napięcie równe

U=10 V, zmierz prąd płynący przez żarówkę oraz rezystancję. Z pomocą nauczyciela
sformułuj wnioski.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres.

Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy wykonać indywidualnie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe: woltomierz, amperomierz i omomierz,
2) narysować schemat ideowy i pomiarowy,
3) połączyć elementy podane w treści zadania,
4) na podstawie wyników pomiarów, z pomocą nauczyciela sformułuj wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

miernik uniwersalny,

−

żarówka,

−

zasilacz napięcia stabilizowany regulowany 0-12V,

−

przewody laboratoryjne z zaciskami typu „krokodylek” i „banan”,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt.

Ćwiczenie 2

Wykonaj połączenie równoległe trzech rezystorów i źródła napięcia stałego. Ustaw

napięcie równe U=12 V, zmierz prąd płynący przez każdy rezystor.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres.

Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy wykonać indywidualnie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe: woltomierz i amperomierz,
2) narysować schemat ideowy i pomiarowy,
3) połączyć elementy według narysowanego schematu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

4) po podłączeniu pokazać obwód nauczycielowi w celu sprawdzenia,
5) wykonać pomiary prądu płynącego przez każdy rezystor,
6) narysować charakterystykę prądowo- napięciową każdego rezystora,
7) obliczyć korzystając z prawa Ohma wartości rezystorów,
8) na podstawie wyników pomiarów, z pomocą nauczyciela sformułuj wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

mierniki: woltomierz i amperomierz,

−

trzy rezystory(1kΩ, 1.2 kΩ, 3.3 kΩ),

−

zasilacz napięcia stabilizowany regulowany 0-12V,

−

przewody laboratoryjne z zaciskami typu „krokodylek” i „banan”,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

5.4. Układy regulacji napięcia i prądu

5.4.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Połącz obwód jak na schemacie.

U

1

U

2

Rys.2. Schemat pomiarowy.

Sprawdź napięciowe prawo Kirchhoffa dla oczka 1 i 2, jeśli U

1

=5V, U

2

=-3V, R

1

= 6,8kΩ,

R

2

= 1,2 kΩ, R

3

= 0,48 kΩ, R

4

= 3,3 kΩ, R

5

= 1kΩ.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy
wykonać indywidualnie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować woltomierz,
2) połączyć schemat,
3) wykonać pomiary napięcia w każdym oczku,
4) na podstawie wyników pomiarów, z pomocą nauczyciela sformułuj wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

mierniki uniwersalny,

−

rezystory,

−

zasilacz napięcia stabilizowany regulowany,

−

przewody laboratoryjne z zaciskami typu „krokodylek” i „banan”,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Ćwiczenie 2

Poniższy obwód jest dzielnikiem napięcia. Oblicz i sprawdź, jakie napięcie będzie na

rezystorze R2, jeśli U= 3V.

U

Rys.3. Schemat pomiarowy.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy
wykonać indywidualnie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować woltomierz i omomierz,
2) połączyć schemat,
3) nastawić napięcie na wejściu obwodu,
4) na podstawie pomiaru wartości rezystorów obliczyć napięcie wyjściowe dla R2,
5) sprawdzić swoje obliczenie na podstawie pomiaru napięcia na R2,
6) na podstawie wyników pomiarów, z pomocą nauczyciela sformułuj wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

mierniki: woltomierz i omomierz,

−

rezystory,

−

kod barwny rezystorów,

−

zasilacz napięcia stabilizowany regulowany 0-12V,

−

przewody laboratoryjne z zaciskami typu „krokodylek” i „banan”,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

5.5. Bilans mocy w obwodach prądu stałego

5.5.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Pomierz moc elektryczną za pomocą watomierza. Odbiornikiem będzie rezystor nastawny

– dekada. Pomiary należy wykonać dla następujących wartości dekady: 200, 400, 600, 800,
1000Ω, przy następujących wartościach napięć zasilających 10, 20, 30V. Wyniki należy
zestawić w odpowiedniej tabeli i porównać z wynikami obliczeń. Z pomocą nauczyciela
sformułuj wnioski.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy
wykonać w zespole czteroosobowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe i materiały: watomierz prądu stałego,

amperomierz , woltomierz, zasilacz stabilizowany, przewody laboratoryjne,

2) połączyć wyżej wymienione elementy zgodnie ze schematem pokazanym na rys.4,
3) ustawić odpowiednie zakresy pomiarowe na miernikach i odpowiednią wartość napięcia

na zasilaczu,

Rys. 4. Schemat układu pomiaru mocy za pomocą watomierza.

4) po podłączeniu należy układ pokazać nauczycielowi w celu sprawdzenia,
5) po sprawdzeniu włączyć układ,
6) wyniki pomiarów zapisać w tabeli 2,

Tabela 2. Tabela wyników pomiarów i obliczeń – ćwiczenie 1.

Pomiary

Obliczenia

R

V

A

W

Lp.

[ ]

Ω

U

[ ]

V

I

[ ]

A

P

odb

[ ]

W

P

[ ]

W

1

2

3

.

.

.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

7) korzystając z pomierzonych wartości prądu i napięcia oraz znając wartości rezystancji

obliczyć moc odbiornika, do obliczeń należy wykorzystać z wzory które podano w pkt.
4.5.1., wyniki obliczeń wpisać w tabeli 5,

8) na podstawie wyników pomiarów i obliczeń zestawionych w tabeli, z pomocą nauczyciela

sformułuj wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt do przedmiotu, przybory do pisania, kalkulator,

−

poradnik dla ucznia – rozdział 4.5.,

−

zasilacz napięcia stabilizowany regulowany 0-30V,

−

dekada,

−

woltomierz, amperomierz, watomierz,

−

przewody laboratoryjne.

Ćwiczenie 2

Wykonaj bilans mocy elektrycznej, w układzie złożonym z kilku odbiorników: dwóch

rezystorów oraz jednej żarówki. Ćwiczenie wykonujemy dla trzech napięć zasilających 10, 20,
30V, należy pomierzyć moc na wejściu układu (w punkcie zasilania układu – watomierz)
a także moce każdego z odbiorników (metoda techniczna – amperomierze A1, A2, A3 oraz
woltomierz V). Suma mocy odbiorników powinna być równa mocy pomierzonej w punkcie
zasilania. Wyniki należy zestawić w odpowiedniej tabeli i porównać z wynikami obliczeń.
Z pomocą nauczyciela sformułuj wnioski.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy
wykonać w zespole czteroosobowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe i materiały: watomierz prądu stałego,

amperomierz , woltomierz, zasilacz stabilizowany, przewody laboratoryjne,

2) połączyć wyżej wymienione elementy zgodnie ze schematem pokazanym na rys. 5.,

Rys. 5. Schemat układy do wyznaczenia bilansu mocy.

3) ustawić odpowiednie zakresy pomiarowe na miernikach i odpowiednią wartość napięcia

na zasilaczu,

4) po podłączeniu należy układ pokazać nauczycielowi w celu sprawdzenia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

5) po sprawdzeniu włączyć układ,
6) wyniki pomiarów zapisać w tabeli 3,

Tabela 3. Tabela wyników pomiarów i obliczeń – ćwiczenie 2.

Pomiary

Obliczenia

V

W

A

A1

A2

A3

Lp.

U

[ ]

V

P

[ ]

W

I

[ ]

A

I

[ ]

A

I

[ ]

A

I

[ ]

A

P

Odb1

P

Odb2

P

Ż1

P

Odb1+

P

Odb2

+P

Ż1

1

2

3

.

.

7) korzystając z pomierzonych wartości prądu i napięcia oraz znając wartości rezystorów

obliczyć moc odbiorników, do obliczeń należy wykorzystać z wzory które podano w pkt.
4.5.1., wyniki obliczeń wpisać w tabl. 3.,

8) na podstawie wyników pomiarów i obliczeń zestawionych w tabeli, z pomocą nauczyciela

sformułuj wnioski.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt do przedmiotu, przybory do pisania, kalkulator,

−

poradnik dla ucznia – rozdział 4.5.,

−

zasilacz napięcia stabilizowany regulowany 0-30V,

−

rezystory 200, 500Ω, żarówka typ E14 30V, 5W,

−

przewody laboratoryjne,

−

mierniki wielkości stałych: 4 amperomierze, woltomierz i watomierz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

5.6. Oddziaływanie prądu na organizm ludzki

5.6.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Podaj sposób postępowania w przypadku wystąpienia następującej sytuacji:

Zespół czteroosobowy wykonuje ćwiczenie laboratoryjne. W trakcie wykonywania
jeden z uczniów uległ porażeniu elektrycznemu. Prąd rażeniowy jest na tyle duży, że uczeń
porażony nie może się uwolnić spod działania prądu.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres.

Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy wykonać w zespole
czteroosobowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) ćwiczenie wykonać w formie pisemnej, wypisując w punktach czynności, które powinni

wykonać pozostali uczniowie, w wyniku zaistniałej sytuacji.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt do przedmiotu, przybory do pisania,

−

poradnik dla ucznia – rozdział 4.6.

Ćwiczenie 2

Człowiek został porażony, ponieważ źle zostało dobrane zabezpieczenie obwodu

elektrycznego. W wyniku, czego płynął przez niego prąd rażeniowy o wartości 50mA.
Poszkodowany został uwolniony po około 3s. Podaj, jakie skutki w organizmie i odczucia
wystąpią w wyniku tego zdarzenia.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres.
Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Ćwiczenie należy wykonać indywidualnie.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Uczeń powinien:

1) ćwiczenie wykonać w formie pisemnej, korzystając z wykresu oraz wiadomości zawartych

w pkt. 4.6.1.,

2) odczytać z wykresu obszar dla prądu i czasu rażenia podanego w treści ćwiczenia,
3) wyszukać z tekstu rozdziału skutki i objawy przy takim porażeniu.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt do przedmiotu, przybory do pisania,

−

poradnik dla ucznia – rozdział 4.6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test jednostopniowy do jednostki modułowej „Wykonywanie badań
i pomiarów obwodów prądu stałego”

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

−

zadania 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 są z poziomu

podstawowego,

−

zadania 4, 8, są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową 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 11 zadań z poziomu podstawowego,

-

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 13 zadań z poziomu podstawowego,

-

dobry – za rozwiązanie 17 zadań z poziomu podstawowego,

-

bardzo dobry – za rozwiązanie 19 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu

ponadpodstawowego.

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

Plan testu

Nr
zad.

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

1. Stosować II prawo Kirchhoffa

B

P

a

2.

Obliczać wartości prądów w podstawowych
obwodach DC

C

P

c

3. Rozróżniać prawa w elektrotechnice

A

P

c

4. Stosować wzory na pracę i moc prądu stałego

C

PP

d

5.

Obliczać wartość napięcia w szeregowym
obwodzie prądu stałego

C

P

b

6.

Podłączać woltomierz do obwodu prądu
stałego

C

P

c

7.

Podłączać amperomierz do obwodu prądu
stałego

C

P

d

8.

Obliczać wartości parametrów obwodach
prądu stałego

C

PP

c

9. Obliczać wartość rezystancji zastępczej w

B

P

a

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

obwodach prądu stałego

10.

Obliczać wartość rezystancji zastępczej w
obwodach prądu stałego

B

P

a

11. Podawać wzory stosowane w elektrotechnice

A

P

c

12.

Obliczać wielkości elektryczne korzystając ze
wzorów

B

P

d

13. Definiować pojęcia idealnego źródła prądu

A

P

d

14.

Definiować pojęcia rzeczywistego źródła
napięcia stałego

A

P

b

15. Klasyfikować źródła napięcia

A

P

a

16.

Stosować procedury postępowania
w przypadku porażenia prądem elektrycznym

C

P

c

17. Definiować pojęcia prądu samouwolnienia

B

P

a

18. Podawać wartości prądu samouwolnienia

A

P

d

19. Obliczać bilans mocy w układach

B

P

a

20. Rozpoznawać oznaczenia watomierza

A

P

a

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu, z co najmniej jednotygodniowym

wyprzedzeniem.

2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4. Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych, jakie

będą w teście.

5. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).
6. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.
7. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony na

udzielanie odpowiedzi.

8. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru

dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).

9. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się

czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

10. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
11. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.
12. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które

sprawiły uczniom największe trudności.

13. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
14. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń

dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
3. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi.
4. Test składa się z 20 zadań.
5. Za każde poprawnie rozwiązane zadanie uzyskasz 1 punkt.
6. Dla każdego zadania podane są cztery możliwe odpowiedzi: A, B, C, D.
7. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna.
8. Wybraną odpowiedz zaznacz X.
9. Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz

odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz odpowiedź, którą uważasz za prawdziwą.

10. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.
11. Czas na rozwiązanie testu- 60 minut.

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Dla układu przedstawionego na rysunku prawidłowe jest równanie:

a) U = U

1

+ U

2

+ U

3.

b) U = U

1

+ U

2

- U

3.

c) U = U

2

+ U

3

- U

1.

d) U = U

1

- U

2

+ U

3.

2. W obwodzie prądu stałego jak na rysunku zmierzono wartości napięć: U

1

= 1000 mV,

U

2

= 2,0 V. Prąd I wynosi:

a) 2,0 A.
b) 0,02 A.
c) 200 mA.
d) 2000 mA.

3. Które z niżej wymienionych praw elektrotechniki zastosujesz do wyjaśnienia zjawiska

odpychania się naelektryzowanych ciał?
a) Ohma.
b) Kirchhoffa- napięciowe.
c) Kirchhoffa- prądowe.
d) Coulomba.

4. W obwodzie elektrycznym przedstawionym na rysunku podane są: U=230V, P

1

=60W,

P

2

=40W, P

3

=10W. Jaki prąd pobiera układ ze źródła zasilania?

a) 1,00A.
b) 0,25A.
c) 1,25A.
d) 0,478A.

5. Wartość napięcia wskazywanego przez woltomierz V wynosi:

a) 4V.
b) 5V.
c) 7V.
d) 12V.

6. Między które punkty obwodu należy wpiąć woltomierz, aby wskazać napięcie na

rezystorze R

5

?

a) b-e.
b) b-d.
c) c-d.
d) a-f.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

7. Na którym z rysunków sposób włączenia amperomierza jest prawidłowy?

8. Wartość napięcia wskazywanego przez woltomierz V wynosi 1,4V, a natężenie prądu

wskazywanego przez amperomierz 0,2A, E=1,5V. Jaką wartość ma rezystancja
wewnętrzna źródła R

W

?

a) 0,1Ω.
b) 0,2Ω.
c) 0,5Ω.
d) 1Ω.

9. Trzy rezystory o rezystancjach: 10 kΩ, 8000 Ω, oraz 0,012 MΩ są połączone szeregowo.

Jaka jest wartość rezystancji zastępczej?
a) 30000 Ω.
b) 281 kΩ.
c) 0,3 MΩ.
d) 18,012 MΩ.

10. Trzy jednakowe rezystory o rezystancjach 10 kΩ każdy połączone są równolegle. Jaka

jest przybliżona wartość rezystancji zastępczej?
a) 3,3 kΩ.
b) 0,010 MΩ.
c) 30000 Ω.
d) 1,0 MΩ.

11. Wzór na moc prądu stałego to:

a)

I

U

P

=

.

b)

I

U

P

2

=

.

c)

I

U

P

⋅

=

.

d)

U

I

P

=

.

12. Odbiornik o rezystancji 100Ω zasilany jest napięciem 20V. Moc wydzielona to:

a) 1W.
b) 40W.
c) 0,4W.
d) 4W.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

13. Idealne źródło prądu stałego to takie, w którym:

a) napicie jest stałe.
b) prąd i napięcie jest stały.
c) napięcie jest stałe a prąd się zmienia wraz ze zmianą obciążenia.
d) prąd jest stały a napięcie się zmienia wraz ze zmianą obciążenia.

14. Rzeczywiste źródło napięcia stałego to takie, które:

a) utrzymuje napięcie na odbiorniku mimo zmian obciążenia.
b) wewnątrz posiada opór zwany rezystancją wewnętrzną.
c) zbudowane jest z transformatora i prostownika.
d) zbudowane jest z transformatora, prostownika, stabilizatora oraz filtrów.

15. Ogniwo paliwowe należy do grupy źródeł:

a) chemicznych.
b) piezoelektrycznych.
c) elektromechanicznych.
d) cieplnych.

16. Monter uległ porażeniu prądem elektrycznym. Co powinna w pierwszej kolejności uczynić

osoba będąca świadkiem zdarzenia?
a) rozpoznać stan porażonego.
b) zastosować sztuczne oddychanie.
c) wyłączyć źródło zasilania, które spowodowało porażenie.
d) wezwać lekarza.

17. Prąd, samouwolnienia to prąd, przy którym:

a) człowiek jest jeszcze w stanie pokonać skurcz mięśni.
b) człowiek odczuwa jego przepływ.
c) występuje migotanie komór serca.
d) występuje fibrylacja.

18. Wartość prądu samouwolnienia przyjmuje się na:

a) 1mA.
b) 10mA.
c) 3mA.
d) 30mA.

19. Trzy żarówki są zasilane napięciem 12V. Połączone są równolegle. Mają następujące

moce 10W, 5W, 9W. Jaką wartość prądu wskaże amperomierz, na wejściu układu:
a) 2A.
b) 0,2A.
c) 20A.
d) 200mA.

20. W watomierzu gwiazdka lub kropka koło zacisku oznacza:

a) koniec uzwojeń napięciowego i prądowego.
b) początek uzwojeń napięciowego i prądowego.
c) minus.
d) plus.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

KARTA ODPOWIEDZI

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

Wykonywanie badań i pomiarów obwodów prądu stałego

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1.

a

b

c

d

2.

a

b

c

d

3.

a

b

c

d

4.

a

b

c

d

5.

a

b

c

d

6.

a

b

c

d

7.

a

b

c

d

8.

a

b

c

d

9.

a

b

c

d

10.

a

b

c

d

11.

a

b

c

d

12.

a

b

c

d

13.

a

b

c

d

14.

a

b

c

d

15.

a

b

c

d

16.

a

b

c

d

17.

a

b

c

d

18.

a

b

c

d

19.

a

b

c

d

20.

a

b

c

d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

TEST 2
Test jednostopniowy do jednostki modułowej „Wykonywanie badań
i pomiarów obwodów prądu stałego”

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

−

zadania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, są z poziomu podstawowego,

−

zadania 17,18, 19, 20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową 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 11 zadań z poziomu podstawowego,

-

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 13 zadań z poziomu podstawowego,

-

dobry – za rozwiązanie 17 zadań z poziomu podstawowego,

-

bardzo dobry – za rozwiązanie 19 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu

ponadpodstawowego.

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

Plan testu

Nr
zad.

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

1. Stosować II prawo Kirchhoffa

B

P

c

2.

Obliczać wartości prądów w podstawowych
obwodach DC

C

P

c

3.

Obliczać wartości prądów w podstawowych
obwodach DC

C

P

c

4.

Podłączać woltomierz do obwodu prądu
stałego

B

P

b

5.

Obliczać wartość rezystancji w obwodach
prądu stałego

C

P

a

6.

Obliczać wartość rezystancji zastępczej w
obwodach prądu stałego

B

P

b

7.

Obliczać wartość rezystancji zastępczej w
obwodach prądu stałego

B

P

c

8. Rozróżniać prawa w elektrotechnice

A

P

a

9. Stosować wzory na moc prądu stałego

B

P

d

10. Obliczać wartość prądu w obwodach DC

C

PP

b

11. Definiować pojęcia idealnego źródła prądu

A

P

a

12. Definiować zjawiska występujące w źródłach

A

P

d

13.

Stosować procedury postępowania
w przypadku porażenia prądem elektrycznym

C

P

a

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

14. Definiować pojęcia prądu percepcji

B

P

b

15. Obliczać wartości prądów w obwodach DC

C

P

c

16. Dobierać metody pomiaru

C

P

c

17.

Oceniać skutki zmian parametrów odcinka
obwodu

C

PP

c

18. Oceniać zmiany rezystancji przewodnika

C

PP

c

19. Stosować prawo Ohma

C

PP

b

20. Stosować wzory na moc

C

PP

a

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu, z co najmniej jednotygodniowym

wyprzedzeniem.

2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4. Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych, jakie

będą w teście.

5. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).
6. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.
7. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony na

udzielanie odpowiedzi.

8. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru

dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).

9. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się

czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

10. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
11. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.
12. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które

sprawiły uczniom największe trudności.

13. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
14. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń

dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
3. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi.
4. Test składa się z 20 zadań.
5. Za każde poprawnie rozwiązane zadanie uzyskasz 1 punkt.
6. Dla każdego zadania podane są cztery możliwe odpowiedzi: a, b, c, d.
7. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna.
8. Wybraną odpowiedz zaznacz X.
9. Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz

odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz odpowiedź, którą uważasz za prawdziwą.

10. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.
11. Czas na rozwiązanie testu- 60 minut.

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Dla układu przedstawionego na rysunku prawidłowe jest równanie:

a) U = U

1

+ U

2

+ U

3.

b) U = U

1

+ U

2

- U

3.

c) U = U

2

+ U

3

- U

1.

d) U = U

1

- U

2

+ U

3.

2. W obwodzie prądu stałego jak na rysunku zmierzono wartości napięć: U

1

= 150 mV,

U

2

=300mV. Prąd I wynosi:

a) 3,0 A.
b) 0,03 A.
c) 30 mA.
d) 3000 mA.

3. W obwodzie elektrycznym przedstawionym na rysunku podane są: U=100V, P

1

= 80W, P

2

= 70W, P

3

= 100W. Jaki prąd pobiera układ zeźródła zasilania?

a) 4,00A.
b) 1,25A.
c) 0,4A.
d) 0,478A.

4. Między które punkty obwodu należy wpiąć woltomierz, aby wskazać napięcie na

rezystorze R

3

?

a) b-e.
b) b-c.
c) b-d.
d) a-f.

5. Wartość napięcia wskazywanego przez woltomierz V wynosi 7[V], a natężenie prądu

wskazywanego przez amperomierz 0,5 [A]. E = 9[V]. Jaką wartość ma rezystancja
wewnętrzna źródła R

W

?

a) 4[Ω].
b) 0,4[Ω].
c) 2[Ω].
d) 20[Ω].

6. Trzy rezystory o rezystancjach: 10 kΩ, 6000 Ω, oraz 0,045 MΩ są połączone szeregowo.

Jaka jest wartość rezystancji zastępczej?
a) 6100 Ω.
b) 61 kΩ.
c) 0,61 MΩ.
d) 610 MΩ.

7. Trzy jednakowe rezystory o rezystancjach 100 kΩ każdy połączone są równolegle. Jaka

jest przybliżona wartość rezystancji zastępczej?
a) 0,3 MΩ.
b) 0,010 MΩ.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

c) 33000 Ω.
d) 1,0 MΩ.

8. Wzór na moc prądu stałego to:

a)

R

U

P

2

=

.

b)

I

U

P

2

=

.

c)

2

I

U

P

⋅

=

.

d)

U

I

P

=

.

9. Odbiornik o rezystancji 0,5kΩ zasilany jest napięciem 10V. Moc wydzielona to:

a) 20,W.
b) 2mW.
c) 200W.
d) 0,2W.

10. Do rzeczywistego źródła napięcia o

Ω

=

5

W

R

i

V

E

10

=

podłączono rezystor o wartości

Ω

5

, jaki prąd popłynie w obwodzie?

a) 0,5A.
b) 1A.
c) 1,5A.
d) 2A.

11. Idealne źródło napięcia stałego to takie, które:

a) utrzymuje napięcie na odbiorniku mimo zmian obciążenia.
b) wewnątrz posiada opór zwany rezystancją wewnętrzną.
c) zbudowane jest z transformatora i prostownika.
d) zbudowane jest z transformatora, prostownika, stabilizatora oraz filtrów.

12. Zjawisko termoelektryczne wykorzystuje się w źródłach:

a) chemicznych.
b) piezoelektrycznych.
c) elektromechanicznych.
d) cieplnych.

13. Monter uległ porażeniu prądem elektrycznym i został uwolniony spod jego działania

poprzez upadek z drabiny. Co powinna w pierwszej kolejności uczynić osoba będąca
świadkiem zdarzenia?
a) rozpoznać stan porażonego.
b) zastosować sztuczne oddychanie.
c) wyłączyć źródło zasilania, które spowodowało porażenie.
d) wezwać lekarza.

14. Prąd, percepcji to prąd, przy którym:

a) człowiek jest jeszcze w stanie pokonać skurcz mięśni.
b) człowiek zaczyna odczuwać jego przepływ.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

c) występuje migotanie komór serca.
d) występuje fibrylacja.

15. Trzy żarówki są zasilane napięciem 30V. Połączone są równolegle. Mają następujące

moce 30W, 15W, 5W. Jaką wartość prądu wskaże amperomierz, na wejściu układu?
a) 17mA.
b) 0,167A.
c) 1,7A.
d) 1,7mA.

16. Metodę techniczną pomiaru mocy stosujemy, gdy:

a) chcemy uzyskać dokładne pomiary.
b) mamy wykonać pomiary w środowisku wilgotnym.
c) nie posiadamy watomierza.
d) układ zasilany jest napięciem większym niż 100V.

17. Przewód miedziany o długości 50 m, średnicy 1.5 mm łączy źródło napięcia

z odbiornikiem. Płynący przez niego prąd ma wartość 50 mA, rezystancja tego przewodu
wynosi 0.5 Ω. Ile będzie wynosił spadek napięcia na tym przewodzie?
a) 2.5 V.
b) 2.5 mV.
c) 25 mV.
d) 25 V.

18. Przewód miedziany o długości 50 m, średnicy 1.5 mm łączy źródło napięcia

z odbiornikiem. Płynący przez niego prąd ma wartość 50 mA, rezystancja tego przewodu
wynosi 0.5 Ω. Ile będzie wynosić rezystancja tego przewodu, jeżeli płynący przez niego
prąd wzrośnie dwukrotnie?
a) 0.5 Ω.
b) 1 Ω.
c) 0.25 Ω.
d) 2 Ω.

19. Przewód miedziany o długości 50 m, średnicy 1.5 mm łączy źródło napięcia

z odbiornikiem. Płynący przez niego prąd ma wartość 50 mA, rezystancja tego przewodu
wynosi 0.5 Ω. Jak zmieniłaby się rezystancja tego przewodu, jeżeli zostałby zastąpiony
przewodem o dwukrotnie większym polu przekroju?
a) Wzrosła 2- krotnie.
b) Zmalała 2- krotnie.
c) Wzrosła 4- krotnie.
d) Zmalała 4- krotnie.

20. Przewód miedziany o długości 50 m, średnicy 1.5 mm łączy źródło napięcia

z odbiornikiem. Płynący przez niego prąd ma wartość 50 mA, rezystancja tego przewodu
wynosi 0.5 Ω. Ile wynosi moc tracona w tym przewodzie?
a) P= 1.5 W.
b) P= 0.5 W.
c) P= 0.25 W.
d) P= 0.125 W.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

KARTA ODPOWIEDZI

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

Wykonywanie badań i pomiarów obwodów prądu stałego

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1.

a

b

c

d

2.

a

b

c

d

3.

a

b

c

d

4.

a

b

c

d

5.

a

b

c

d

6.

a

b

c

d

7.

a

b

c

d

8.

a

b

c

d

9.

a

b

c

d

10.

a

b

c

d

11.

a

b

c

d

12.

a

b

c

d

13.

a

b

c

d

14.

a

b

c

d

15.

a

b

c

d

16.

a

b

c

d

17.

a

b

c

d

18.

a

b

c

d

19.

a

b

c

d

20.

a

b

c

d

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

7. LITERATURA

1. Abramowicz E., Bednarek M., Faron J., Idzi K., Przybyłowska- Łomnicka A.: Narzędzia

pomiaru dydaktycznego, Kraków 1997

2. Buehl R., Majka A., Saferna J., Sakiel S., Strużyna J.: Porażenia i oparzenia prądem

i łukiem elektrycznym. Etiologia i pomoc przedlekarska. WNT, Warszawa 1993

3. Chochowski A.: Podstawy elektrotechniki i elektroniki dla elektryków. Cz. 1, 2. WSiP,

Warszawa 2002

4. Kurdziel R: Podstawy elektrotechniki dla szkoły zasadniczej. Cz. 1, 2. WSiP, Warszawa

1999

5. Niemiecko B.: Pomiar wyników kształcenia, WSiP 1999
6. Nowicki J.: Podstawy elektrotechniki i elektroniki dla zasadniczych szkół

nieelektrycznych. WSiP, Warszawa 1999

7. Pilarski M.: Pracownia elektryczna.WSiP, W-wa 1998
8. Szlosek F.: Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych. Idee, Radom 1995r
9. Katalog podzespołów i elementów firmy ELFA.