„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 
 
 
 
 
 

MINISTERSTWO EDUKACJI 

 NARODOWEJ 

 
 
 
 
 
 

 

Grzegorz Śmigielski 

 
 
 
 
 
 
 
 

Rozpoznawanie 

elementów 

obwodów 

elektrycznych 

i elektronicznych 722[03].O1.06 

 
 
 
 
 
 
 
 

Poradnik dla ucznia 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy  
Radom 2007

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

1 

Recenzenci: 
mgr inż. Regina Mroczek 
mgr inż. Łucja Zielińska 
 
 
Opracowanie redakcyjne: 
mgr inż. Grzegorz Śmigielski 

 

 
Konsultacja: 
mgr inż. Andrzej Zych 

 
 

 

 
 
 
 
 

Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  722[03].O1.06 
„Rozpoznawanie  elementów  obwodów  elektrycznych  i  elektronicznych”,  zawartego 
w modułowym programie nauczania dla zawodu ślusarz. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

 
 
 
Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy w Radomiu, 2007 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

2 

SPIS TREŚCI 
 

1.  Wprowadzenie 

3 

 

2.  Wymagania wstępne 

5 

 

3.  Cele kształcenia 

6 

 

4.  Materiał nauczania 

7 

 

4.1.  Podstawowe  zjawiska  i prawa  elektrotechniki.  Materiały  stosowane 

w elektrotechnice 

7 

 

4.1.1. Materiał nauczania 

7 

 

4.1.2. Pytania sprawdzające  

15 

 

4.1.3. Ćwiczenia 

16 

 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

17 

 

4.2.  Podstawowe  elementy  elektryczne  i elektroniczne,  ich  zastosowanie  

oraz symbole 

18 

 

4.2.1. Materiał nauczania 

18 

 

4.2.2. Pytania sprawdzające 

31 

 

4.2.3. Ćwiczenia 

31 

 

4.2.4. Sprawdzian postępów 

32 

 

4.3.  Podstawowe pomiary wielkości elektrycznych 

33 

 

4.3.1. Materiał nauczania 

33 

 

4.3.2. Pytania sprawdzające 

34 

 

4.3.3. Ćwiczenia 

34 

 

4.3.4. Sprawdzian postępów 

36 

 

4.4.  Zasady  bezpiecznej  pracy  przy  elementach  i urządzeniach 

elektrycznych 

37 

 

4.4.1. Materiał nauczania 

37 

 

4.4.2. Pytania sprawdzające 

44 

 

4.4.3. Ćwiczenia 

44 

 

4.4.4. Sprawdzian postępów 

46 

 

5.  Sprawdzian osiągnięć 

47 

 

6.  Literatura 

52 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

3 

1.  WPROWADZENIE 

 

Poradnik  będzie  Ci  pomocny  w przyswajaniu  wiadomości  i  umiejętności  o rozróżnianiu 

elementów i układów elektrycznych. 

W poradniku zamieszczono: 

−

 

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

−

 

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

−

 

materiał nauczania, tj. wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki 
modułowej, 

−

 

zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś określone treści, 

−

 

ćwiczenia  pomogą  Ci  zweryfikować  wiadomości  teoretyczne  oraz  ukształtować 
umiejętności praktyczne, 

−

 

sprawdzian  osiągnięć,  przykładowy  zestaw  zadań  i pytań  –  pozytywny  wynik 
sprawdzianu  potwierdzi,  że  dobrze  pracowałeś  podczas  zajęć  i że  nabyłeś  niezbędne 
wiadomości i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej, 

−

 

literaturę uzupełniającą. 
Poradnik  ten  ma  być  przewodnikiem,  który  wprowadzi  Cię  w tematykę  jednostki 

modułowej  oraz  określi  jej  zakres  i wskaże  szczegółowe  treści,  z którymi  powinieneś  się 
zapoznać. Poradnik nie zastępuje podręczników, katalogów i literatury specjalistycznej.  

Materiał  nauczania  został  podzielony  na  części,  które  umożliwią  Ci  stopniowe 

zdobywanie  nowych  wiadomości  i umiejętności  związanych  z zakresem  tematycznym 
niniejszego poradnika. Kolejno zostały zaprezentowane: 

−

 

podstawowe 

zjawiska 

i prawa 

elektrotechniki 

oraz 

materiały 

stosowane 

w elektrotechnice, 

−

 

podstawowe elementy elektryczne i elektroniczne, ich zastosowanie oraz symbole, 

−

 

podstawowe pomiary wielkości elektrycznych.  
Końcową część  materiału  nauczania poświęcono na prezentację zasad  bezpiecznej pracy 

przy elementach i urządzeniach elektrycznych. 

Przykładowe  ćwiczenia  pozwolą  Ci  ugruntować  nabytą  wiedzę.  Na  końcu  każdego 

rozdziału  znajdują  się  pytania  sprawdzające.  Pozwolą  Ci  one  zweryfikować  wiedzę.  Jeżeli 
okaże  się,  że  czegoś  jeszcze  nie  pamiętasz  lub  nie  rozumiesz,  zawsze  możesz  wrócić  do 
„Materiału nauczania” i tam znaleźć odpowiedź na pytania, które sprawiły Ci kłopot. 

Przykładowy  sprawdzian  osiągnięć  może  okazać  się  świetnym  treningiem  przed 

zaplanowanym  przez  nauczyciela  sprawdzianem.  W razie  jakichkolwiek  wątpliwości  zwróć 
się o pomoc do nauczyciela. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

4 

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

722[03].O1 

Techniczne podstawy ślusarstwa 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

722[03].O1.01 

Przestrzeganie 

przepisów 

bezpieczeństwa 
i higieny pracy, 

ochrony 

przeciwpożarowej 

i ochrony środowiska 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

722[03].O1.02 

Posługiwanie się 

dokumentacją 

techniczną 

 

722[03].O1.03 

Wykonywanie 

pomiarów 

warsztatowych 

 

722[03].O1.04 

Rozpoznawanie 

materiałów 

konstrukcyjnych, 

narzędziowych 

i eksploatacyjnych 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

722[03].O1.05 

Rozpoznawanie, 

elementów maszyn 

i mechanizmów 

 

 

722[03].O1.06 

Rozpoznawanie 

elementów 

obwodów 

elektrycznych 

i elektronicznych 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 

Schemat układu jednostek modułowych  

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

5 

2.  WYMAGANIA WSTĘPNE 

 

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

−

 

opisywać sposób postępowania podczas wypadku przy pracy,  

−

 

redagować zgodnie z instrukcją przeciwpożarową w przypadku zagrożen, 

−

 

rozpoznawać materiały konstrukcyjne, narzędziowe i eksploatacyjne, 

−

 

korzystać z norm rysunku technicznego,  

−

 

wyszukiwać informacji w Polskich Normach, 

−

 

wyjaśniać pojęcie mierzenia i sprawdzania, 

−

 

rozróżniać metody pomiarowe, 

−

 

klasyfikować przyrządy pomiarowe, 

−

 

czytać dokumentację techniczną, 

−

 

korzystać z różnych źródeł informacji. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

6 

3.  CELE KSZTAŁCENIA 

 

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

−

 

określić podstawowe wielkości charakteryzujące energię elektryczną, 

−

 

rozróżnić  materiały  przewodzące,  półprzewodzące  (półprzewodniki),  izolacyjne, 
magnetyczne, konstrukcyjne oraz wskazać ich zastosowanie, 

−

 

wyjaśnić zjawisko powstawania prądu elektrycznego, 

−

 

rozróżnić źródła i rodzaje prądu elektrycznego, 

−

 

zastosować  prawo  Ohma  i  I  i  II  prawo  Kirchhoffa  do  obliczeń  prostych  obwodów 
elektrycznych, 

−

 

połączyć źródła prądu i rezystory w obwodach elektrycznych prądu stałego, 

−

 

rozróżnić podstawowe elementy obwodu elektrycznego, 

−

 

obliczyć moc i zużytą energię na podstawie danych znamionowych odbiornika, 

−

 

wyjaśnić zjawiska występujące w polu magnetycznym, 

−

 

określić różnice między prądem stałym i przemiennym, 

−

 

rozróżnić elementy instalacji elektrycznej, 

−

 

rozróżnić połączenia odbiorników w trójkąt i gwiazdę w obwodach prądu trójfazowego, 

−

 

rozróżnić poszczególne rodzaje maszyn elektrycznych, 

−

 

rozróżnić przyrządy pomiarowe, ich symbole i oznaczenia, 

−

 

włączyć przyrządy pomiarowe w obwód elektryczny, 

−

 

wykonać pomiar napięcia, natężenia prądu, mocy i rezystancji, 

−

 

rozróżnić podstawowe elementy elektroniczne, 

−

 

odczytać schematy prostych układów elektrycznych i elektronicznych, 

−

 

przewidzieć zagrożenia i ich skutki podczas pracy urządzeń elektrycznych, 

−

 

udzielić pierwszej pomocy w przypadku porażenia prądem elektrycznym, 

−

 

zastosować środki ochrony od porażeń prądem elektrycznym, 

−

 

posłużyć  się  literaturą  techniczną  z uwzględnieniem  norm,  katalogów,  poradników 
w celu doskonalenia i aktualizacji wiedzy, 

−

 

zastosować przepisy bhp i ochrony ppoż. podczas wykonywania pomiarów. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

7 

4.  MATERIAŁ NAUCZANIA 

 
4.1.   Podstawowe  zjawiska  i prawa  elektrotechniki.  Materiały 

stosowane w elektrotechnice 

 
4.1.1.   Materiał nauczania 

 
Niektóre cząstki elementarne (na przykład elektrony  i protony) wytwarzają wokół siebie 

pole elektomagnetyczne, które objawia się poprzez istnienie między nimi sił przyciągających 
lub odpychających. 

Niektóre 

zjawiska 

elektryczne 

obserwowano 

już 

w czasach 

przedhistorycznych.  Do  takich  zjawisk  należy  zaliczyć  uderzenia  piorunów,  które  napawały 
ludzi strachem i były niemożliwe do zbadania. 

Starożytni  Grecy  poznali  pierwsze  zjawiska  elektrostatyki.  Zauważyli,  że  pocierając 

bursztyn kawałkiem futra, nadają temu kamieniowi zdolność przyciągania drobnych i lekkich 
przedmiotów,  takich  jak  pyłki  czy  włosy.  Dalszy  rozwój  nauki  nastąpił  dopiero  w XVII  w. 
kiedy  to  Stephen  Grey  podzielił  wszystkie  substancje  na  przewodniki  i izolatory.  Wkrótce 
badania nad elektrostatyką doprowadziły do określenia pojęcia prądu elektrycznego. 

Prąd  elektryczny  jest  to  uporządkowany  (skierowany)  ruch  ładunków  elektrycznych. 

Wielkością opisującą przepływ prądu elektrycznego jest natężenie prądu elektrycznego, które 
oznacza się je literą I. 

Jednostką  natężenia  prądu  elektrycznego  w układzie  SI  jest  amper  [A].  Bardzo  często 

zamiast  natężenie  prądu  elektrycznego  mówi  się  prąd  elektryczny.  Prąd  elektryczny 
płynący przewodach  opisuje  się  podając  gęstość  prądu  J  [A/mm

2

]  opisujący  przepływ 

ładunku  przez  jednostkową  powierzchnię.  Ruch  ładunku  jest  wywołany  przyłożonym 
napięciem  elektrycznym.  Nośnikami  prądu  elektrycznego  mogą  być  elektrony,  jony  bądź 
dziury, czyli puste miejsca po elektronach. W metalach swobodnie przemieszczają się jedynie 
elektrony,  w półprzewodnikach  nośnikami  prądu  są  elektrony  i dziury.  W  rozrzedzonych 
gazach nośnikami ładunku elektrycznego są elektrony i jony. 

Napięcie  elektryczne  określane  jest  jako  różnica  potencjałów  elektrycznych  między 

dwoma  punktami  obwodu  elektrycznego  lub  pola  elektrycznego.  W  przypadku  źródła 
napięcia  elektrycznego  jego  najważniejszym  parametrem  jest  określenie  zdolności  źródła 
energii elektrycznej do wykonania określonej pracy. Jednostką napięcia jest Volt [V]. 

Z  czasem  udało  się  ustalić  i opisać  najważniejsze  prawa  rządzące  elektrycznością. 

Przyczynili się do tego m.in. Georg Ohm, Gustav Kirchhoff, James Clerk Maxwell i inni. 

Georg  Ohm  zdefiniował,  że  natężenie  prądu  w obwodzie  jest  wprost  proporcjonalny  do 

przyłożonego napięcia, a odwrotnie proporcjonalny do rezystancji danego obwodu. 

 
 

 
Gustav  Kirchhoff zdefiniował dwa prawa. Pierwsze prawo: „dla każdego węzła obwodu 

elektrycznego suma geometryczna prądów dopływających do węzła jest równa sumie prądów 
odpływających z węzła”. 

R

U

I

=

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

8 

 
 
 
 
 
 
 
  

Rys. 1. Wycięty fragment obwodu elektrycznego – węzeł 

 
Dla węzła przedstawionego na rys. 1 zgodnie z i prawem Kirchhoffa możemy zapisać: 

 

 
Drugie  prawo  Kirchhoffa  dotyczy  bilansu  napięć  w oczku  obwodu  elektrycznego 

i sformułowane  jest  następująco:  w dowolnym  oczku  obwodu  elektrycznego  suma  napięć 
źródłowych  oraz  suma  spadków  napięć  na  odbiornikach  rozpatrywanego  oczka  jest  równa 
zeru. dla oczka z rys. 2 możemy zapisać: 

E

1

 – E

2

 – E

3

 – U

1

 + U

2

 + U

3

 – U

4 

= 0 

korzystając  z prawa  Ohma  uzależniamy  spadki  napięcia  od  wielkości  przepływających 

prądów:  

 

 

 

 

U

1

 = I

1

 · R

1

 

i dalej: 

 

U

2

 = I

2

 · R

2 

   

U

3

 = I

3

 · R

3 

   

U

4

 = I

4

 · R

4 

po podstawieniu otrzymujemy: 
E

1

 – E

2 

– E

3

 – ( I

1

 · R

1

 + I

2

 · R

2 

+ I

3

 · R

3 

– I

4

 · R

4

) = 0 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

Rys. 2. Wycięte oczko obwodu elektrycznego [14, s. 97] 

 
Na  rys.  2  przedstawiono  oczko  pewnego  obwodu  elektrycznego  mające  cztery  gałęzie. 

Przyjmujemy  pewien  zwrot  obiegowy  oczka,  oznaczony  strzałką  umieszczoną  wewnątrz 
oczka.  Idąc  kolejno  od  węzła  i,  zgodnie  z przyjętym  zwrotem  obiegowym  oczka, 
podstawiamy  pod znak  sumy  w równaniu  napięcia  źródłowe z odpowiednim  znakiem,  jeżeli 
strzałka zwrotu  napięcia  źródłowego jest zgodna  ze zwrotem obiegowym oczka, to napięcie 
źródłowe bierzemy ze znakiem plus (+), jeżeli zaś przeciwna to ze znakiem minus (–).  

Jeżeli  prąd  elektryczny  w czasie  nie  ulega  zmianie,  to  prąd  taki  nazywamy  prądem 

stałym.  Do  oznaczenia  prądu  stałego  stosujemy  wielką  literę  alfabetu  I.  Przebieg  prądu 
stałego przedstawiono na rys. 3b.  

I

2 

I

3 

I

4 

I

5 

I

1 

5

4

3

2

1

I

I

I

I

I

+

=

+

+

E

2

 

E

1

 

R

2

 

R

1

 

R

4

 

ΔU

2

 

E

3

 

ΔU

1

 

ΔU

3

 

I

1

 

I

4

 

I

3

 

I

2

 

R

2

 

ΔU

4

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

9 

a. 

t [s]

i [A]

 

b. 

t [s]

I [A]

 

Rys. 3. Przebiegi prądów w czasie: a) zmiennego, b) stałego 

 

Jeżeli prąd elektryczny w czasie, zmienia swoją wartość i kierunek w sposób periodyczny 

–  okresowy,  to  prąd  taki  nazywamy  prądem  przemiennym.  Wartości  prądu  w określonej 
chwili  nazywamy  wartością  chwilową  prądu.  Do  oznaczania  wartości  chwilowej  prądu 
zmiennego  stosujemy  małą  literę  alfabetu  i.  Przykładowy  przebieg  prąd  przemiennego 
przedstawiono na rys. 3a.  

U  podstaw  działania  silnika  elektrycznego  leży  zjawisko  powstawania  siły 

elektrodynamicznej.  W  zależności  od  kierunku  prądu  płynącego  w przewodniku  jest  on 
wypychany lub wciągany do wnętrza pola wytwarzanego przez magnes. Siłą odpowiedzialną 
za ruch przewodnika jest siła elektrodynamiczna.  

Przesuwając  magnes  wewnątrz  cewki  możesz  obserwować  wychylenie  wskazówki 

amperomierza  podłączonego  do  uzwojeń  cewki  (rys.  4).  Wskazówka  wychyla  się  tym 
bardziej, im szybciej porusza się magnes. 

 

 

 
Rys. 4.   Indukowanie się siły elektromotorycznej w wyniku wsuwanie i wysuwanie 

się elektromagnesu do zwojnicy, 

 

 
Pole  magnetyczne  każdorazowo  próbuje  przeciwstawić  się  ruchowi  magnesu.  Do 

określania  kierunku  prądu  indukcyjnego  stosuje  się  regułę  Lentza,  która  mówi,  że  prąd 
indukcyjny  ma  zawsze  taki  kierunek,  że  wytworzone  przez  niego  pole  magnetyczne 
przeciwdziała  przyczynie,  która  go  wytworzyła.  Napięcie  w cewce  powstaje  przy  każdej 
zmianie  pola  magnetycznego,  również  wtedy,  gdy  to  uzwojenia  cewki  będą  się  przesuwały 
względem nieruchomego pola magnetycznego. 

 

t

s 

t

s 

N 

S 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

10 

2

1

1

1

1

R

R

R

zas

+

=

Wartość  tego  napięcia  zależy  od  prędkości,  z jaką  przesuwa  się  przewodnik,  długości 

jego  części,  która  znajduje  się  w polu  magnetycznym  i wartości  indukcji  magnetycznej  tego 
pola. Prąd w przewodzie nie płynie, ponieważ obwód nie jest zamknięty.  

Elementy  obwodu  elektrycznego  są  zaopatrzone  w końcówki  lub  zaciski,  za  pomocą 

których  mogą  być  dowolnie  łączone  w obwodzie  elektrycznym.  Połączenie  szeregowe 
elementów  obwodu  jest  to  takie  ich  połączenie,  przy  którym  przez  każdy  z nich  płynie  ten 
sam prąd. W szereg można łączyć zarówno źródła napięcia jak i rezystory.  

 
 

 

 

 
 
 

 

Rys. 5. Połączenie szeregowe trzech rezystorów 

 
Polega  ono  na  połączeniu  dowolnej  końcówki  pierwszego  rezystora  z jedną  końcówką 

następnego,  drugiej  końcówki  następnego  z jedną  końcówką trzeciego  itd.,  jak  pokazano  na 
rys.  5.  Jeżeli  wolne  końcówki  pierwszego  i ostatniego  rezystora  połączymy  ze  źródłem 
napięcia, to przez cały układ  szeregowy będzie płynął ten sam prąd I. Rezystancja zastępcza 
przedstawionego  układu  wynosi  R

zas

  =  R

1

  +  R

2

  +  R

3

.  Spadki  napięcia  na  poszczególnych 

rezystorach są proporcjonalne do wielkości poszczególnych rezystancji. 

 
 
 
 
 
 
 

 

 

Rys. 6. Układ trzech rezystorów połączonych równolegle 

 
Połączeniem  równoległym  kilku  gałęzi  w obwodzie  elektrycznym  nazywamy  takie 

połączenie,  przy  którym  na  końcach  tych gałęzi  istnieje wspólne  napięcie,  tzn.  że  wszystkie 
pierwsze końcówki elementów zwarte są ze sobą, podobnie  jak drugie końcówki wszystkich 
elementów  połączonych  równolegle  (rys.  6).  Rezystancja  zastępcza  dwóch  rezystorów 
połączonych równolegle wynosi: 

Natomiast rezystancja zastępcza 

lub 

2

1

2

1

R

R

R

R

R

zas

+

•

=

 

 

trzech rezystorów połączonych równolegle (rys. 6) jest równa: 

 

 
Moc i energia 

Prąd  płynący  przez  odbiornik  powoduje  wydzielanie  się  określonej  mocy.  Jej  wielkość 

jest  proporcjonalna  do  wielkości  przyłożonego  napięcia  i wielkości  przepływającego  prądu. 
Tak więc moc P wydzielana w odbiorniku np. w żarówce jest równa: 

P = U·I 

3

2

1

1

1

1

1

R

R

R

R

zas

+

+

=

R

1 

R

2 

R

3 

ΔU

1

 

ΔU

2

 

ΔU

3

 

A

 

B

 

C

 

D

 

R

1 

R

2 

R

3 

I

1 

I

2 

I

3 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

11 

Korzystając z prawa Ohma: 

 

  

 
Otrzymujemy: 
 

 

 

lub  

 
Jednostką  mocy  jest  Wat  [W].  Jeden  wat  określa  moc,  jaka  wydzieli  się  w  elemencie 

rezystywnym,  jeśli  przyłożymy  do  tego  elementu  napięcie  równe  1  V  i  przez  ten  element 
przepływa prąd o natężeniu 1 A: 

Każdy  odbiornik  powinien  być  użytkowany  przy  jego  napięciu  znamionowym,  które 

oznaczamy  przez  U

n

.  W  przypadku  gdy  do  odbiornika  podłączone  jest  napięcie  inne  niż 

nominalne,  istnieje bardzo wysokiej prawdopodobieństwo uszkodzenia odbiornika,  lub może 
to  doprowadzić  do  powstania  zagrożenia  dla  zdrowia  i życia  osób  obsługujących  dany 
odbiornik. 

Wpływ napięcia na pracę odbiornika objaśnię na przykładzie żarówki. Trwałość żarówki 

przy  napięciu znamionowym wynosi około 1000 godzin pracy. Podwyższenie napięcia o 5% 
skraca czas jej użytkowania prawie o 45%, natomiast podanie napięcia dwukrotnie większego 
od U

n

 spowoduje przepalenie jej włókna w ciągu niespełna 10 minut. 

Napięcie  pracy  poniżej  wartości  znamionowej  też  nie  jest  korzystne,  bo  zwiększa  się 

wprawdzie  trwałość,  ale  za  to  maleje  skuteczność  świetlna  żarówki.  Zapamiętaj:  Przed 
włączeniem odbiornika do sieci energetycznej, albo przy kupnie odbiornika, sprawdź czy jego 
napięcie znamionowe zgadza się z napięciem sieci. Napięcie znamionowe i moc znamionowa 
są podawane na tabliczkach znamionowych przytwierdzonych trwale do odbiornika. Niekiedy 
podaje  się  jeszcze  prąd  znamionowy.  Dane  znamionowe  żarówek  umieszcza  się  na  ich 
bańkach szklanych. 

Przykład  
Oblicz  jaką  moc  powinien  mieć  rezystor  o rezystancji  R  =  20  Ω,  by  mógł  długotrwale 

przez niego płynąc prąd i = 0,5 A. 

 
Obliczamy:  

P = I

2

 · R = (0,5 A)

2 

· 20 Ω = (0,25 · 20)W = 5 W 

 
Energia  zużywana  przez  dowolną  liczbę  odbiorników  jest  równa  sumie  energii 

zużywanej  przez  poszczególne  odbiorniki,  bez  względu  na  to,  czy  wszystkie  są  w danym 
przedziale  czasu  użytkowane  jednocześnie,  czy  z przerwami.  Energię  pobieraną  przez 
odbiorniki  w celach  rozliczeniowych  mierzymy  na  ogół  w kilowatogodzinach  (kWh)  lub 
megawatogodzinach (MWh).  

Energia zużywana przez odbiornik zależy od jego mocy i od czasu użytkowania 

 

Korzystając z definicji mocy: 

 

 

 
Otrzymujemy: 

 

 
Przykład  
Oblicz  jaki  jest koszt eksploatacji całodobowej odbiornika o mocy P = 2,5 kW przez 22 

dni. Przyjmij, że 1 kWh kosztuje s = 0,50 zł. 

 
Obliczamy:  

 

liczba godzin eksploatacji odbiornika: 

t = 24 h · 22 dni = 528 h 

energia pobierana przez 528 godzin: 

W = P[kW] · t[h] = 2,5 kW

 

· 528 h = 1320 kW

 

R

U

P

2

=

R

I

U

⋅

=

R

I

P

⋅

=

2

t

P

W

⋅

=

I

U

P

⋅

=

t

I

U

W

⋅

⋅

=

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

12 

zatem koszt eksploatacji odbiornika K wynosi:  

K = W[kWh] ·s[zł] = 1320 kW ·528 h = 660 zł 

 
Materiały stosowane w elektrotechnice 

Przewodnik  elektryczny  jest  to  substancja,  która  dobrze  przewodzi  prąd  elektryczny, 

a przewodzenie  prądu  ma  charakter  elektronowy.  Przewodniki  zbudowane  są  z atomów,  od 
których  łatwo  odrywają  się  elektrony  walencyjne  (jeden,  lub  więcej),  które  z kolei  tworzą 
wewnątrz  przewodnika  tzw.  gaz  elektronowy.  Elektrony  te,  nie  są  związane  z konkretnym 
jonem dodatnim i mogą się swobodnie poruszać. 

Izolator  elektryczny,  czyli  dielektryk,  jest  to  substancja,  w której  praktycznie  nie  ma 

elektrycznych  ładunków  swobodnych,  w wyniku  czego  ona  nie  przewodzi  prądu 
elektrycznego.  W dielektrykach  ładunki  związane  mogą  wykonywać  jedynie  ograniczone 
ruchy  względem  położenia  równowagi,  ruchy  te  decydują  o własnościach  elektrycznych 
dielektryka. 

Elektryczność  jest  wygodną  i stosunkowo  tanią  formą  energii,  którą  stosunkowo  łatwo 

jest przesyłać, bez której współczesna ludzka cywilizacja nie mogłaby istnieć. 

Jednym z głównych zadań obwodu elektrycznego jest przekazywanie energii elektrycznej 

ze źródeł energii do odbiorników.  

Przewodniki  znajdują  szerokie  zastosowanie  do  wykonywania  elementów  urządzeń 

elektrycznych. Do najpopularniejszych przewodników należą: 

−

 

aluminium  –  kruche,  dobre  jako  przewodnik,  ma  korzystny  stosunek  przewodnictwa  do 
ceny oraz  masy przewodu, powszechnie stosowane w energetyce,  łatwo ulega utlenianiu 
przez  co  stosowane  jest  jako  przewodnik  przedewszystkim  w  linii  napowietrznych. 
Aluminium  inaczej  zwane  glin  jest  trzecim,  najpowszechniej  występującym 
pierwiastkiem  na powierzchni  ziemi.  W stanie czystym powoli utlenia się  na powietrzu, 
ulegając  pasywacji.  Reaguje  z wrzącą  wodą  wypierając  z niej  wodór  i przechodząc 
w wodorotlenek.  Podgrzewany  reaguje  z tlenem  obecnym  w powietrzu  tworząc  tlenek. 
Aluminium  łatwo  rozpuszcza  się  w mocnych  zasadach,  takich  jak  NaOH  lub  KOH) 
wypierając  wodór  i przechodząc  w tetrahydroksyglinian:  Ze  względu  na  swoje 
właściwości,  takie  jak  mała  gęstość  i odporność  na  korozję,  stopy  glinu  z miedzią 
i molibdenem  zwane  duraluminium  znalazły  wiele  zastosowań  i są  używane  do  wyrobu 
szerokiej  grupy  produktów  –  od  puszek  do  napojów,  przewodów  elektrycznych  aż  po 
części  statków  kosmicznych.  Czysty,  krystaliczny  glin  jest  kruchy  i łamliwy. 
Sproszkowany  glin  używany  jest  także  w hutnictwie  do  otrzymywania  metali  z ich 
tlenków  w procesie  aluminotermii.  Charakteryzuje  się  on  następującymi  parametrami: 
temperaturą  topnienia  wynoszącą  660,32°C,  temperaturą  wrzenia  2519°C  oraz 
rezystywnością ok. 110 ÷ 130 · 10

–3

(Ω·m)/mm

2

, 

−

 

miedź – droższa od aluminium, bardzo dobra jako przewodnik, odporna na przełamanie, 
łatwa w lutowaniu, stosowana w instalacjach oraz w urządzeniach elektrycznych. Miedź 
występuje  w naturze  w postaci  rud  oraz  w postaci  czystej  jako  minerał.  Głównym 
źródłem  tego  metalu  są  minerały:  siarczki  i węglany.  Miedź  metaliczna  po  wytopie 
i oczyszczeniu  jest  czerwono–brązowym,  miękkim  metalem  o bardzo  dobrym 
przewodnictwie  cieplnym  i elektrycznym.  Nie  ulega  na  powietrzu  korozji,  ale  reaguje 
z zawartym  w powietrzu  dwutlenkiem  węgla  pokrywając  się  charakterystyczną  zieloną 
patyną.  W  środowisku  o dużym  stężeniu  dwutlenku  siarki  zamiast  zielonej  patyny 
pojawia  się  czarny  nalot  siarczku  miedzi.  Miedź  jest  dodawana  do  wielu  stopów, 
zarówno  do  stali  jaki  i do  stopów  aluminium.  Jest  też  dodawana  do  srebra  i złota 
poprawiając  znacznie  ich  własności  mechaniczne.  Miedź  z cyną,  cynkiem,  molibdenem 
i innymi  metalami przejściowymi  tworzy cały zestaw stopów zwanych ogólnie brązami. 
Najbardziej znane z nich to: udający złoto tombak i posiadający bardzo dobre własności 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

13 

mechaniczne  oraz  znaczną  odporność  na  korozję  mosiądz.  Stopy  miedzi  stosuje  się  do 
wyrobu  kosztownej  armatury,  elementów  precyzyjnych  urządzeń  mechanicznych 
i w jubilerstwie. Charakteryzuje się następującymi właściwościami: gęstość wynosi 8920 
kg/m

3

,  kolor  żółto  czerwonawy,  temperatura  topnienia  1084°C,  temperatura  wrzenia 

2567°C, 

−

 

złoto  –  własności  elektryczne  dobre,  duża  odporność  na  korozję,  ale  cena  warunkuje 
stosowanie jedynie do układów mikroprocesorowych oraz na powierzchni styków. Złoto 
jest  to  pierwiastek  chemiczny,  który  występuje  w skorupie  ziemskiej  w nieznacznej 
ilości.  Występuje  w postaci  pytek,  blaszek,  brył  (samorodków)  oraz  drobnego  pyłu. 
Charakteryzuje  się  ono  brakiem  łupliwości,  silnym  metalicznym  połyskiem  oraz 
żółtobiałą  lub  żółtopomarańczową  barwą.  Ze  względu  na  niewielkie  ilości  oraz 
wykorzystywanie  go  do  wyrobu  precjozów  jubilerskich  oraz  przedmiotów  ozdobnych. 
Ceny  tego  pierwiastka  są  bardzo  wysokie.  Jest  ono  kowalne,  giętkie,  strugalne, 
nieprzezroczyste,  ciągliwe  (z  1  g  złota  można  uzyskać  drucik  o dł.  160  m).  Jest  bardzo 
dobrym  przewodnikiem  ciepła  i elektryczności.  Ma  zastosowanie  w elektronice  (do 
wyrobu złączy) oraz do „złocenia” innych metali w celu eliminacji korozji, 

−

 

srebro  –  niemal  idealny  przewodnik,  ma  najmniejszy  opór  elektryczny,  jednak  jest 
droższe  od  miedzi  i aluminium,  technicznie  czyste  lub  w postaci  stopów  stosowane 
powszechnie  na styki  elektryczne w łącznikach elektrycznych. Srebro jest to pierwiastek 
chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Jest zaliczany do metali 
szlachetnych,  w przyrodzie  występuje  w stanie  rodzimym  oraz  w licznych  związkach 
chemicznych. Srebro jest miękkie, ciągliwe i kowalne umożliwiając łatwe formowanie go 
w różne  kształty  oraz  wyciąganie  w cienkie  druty  i folie,  dlatego  już  od  starożytności 
używane do wyrobu biżuterii i ozdób. W powietrzu na powierzchni stopniowo matowieje 
wskutek powstawania na powierzchni  metalu cienkiej i czarnej warstwy siarczku  srebra. 
Charakteryzuje  się  następującymi  parametrami:  kolor  srebrzysto  biały,  temperatura 
topnienia 961°C, temperatura wrzenia wynosi 2162°C, 

−

 

grafit – miękki przewodnik, stosowany wszędzie tam, gdzie trzeba doprowadzić napięcie 
do części wirujących (szczotki), 

−

 

żelazo  –  tańsze  od  aluminium,  ale  posiada  gorsze  własności  elektryczne,  kruche 
i nieodporne  na  korozję,  obecnie  nie  stosowane.  Żelazo  jest  przewodnikiem,  jednak  ze 
względu  na  stosunkowo  dużą  rezystywność  nie znalazł  on  szerokiego  w elektrotechnice 
do  budowy  przewodów,  lecz  bardzo  często  stosuje  się  je  do  budowy  konstrukcji 
wsporczych  w  urządzeniach  elektrycznych.  Ze  względu  na  wysoką  temperaturę 
topnienia żelazo  stosuje  się  do  elementów  instalacji  odgromowych  tj.  do  budowy 
zwodów oraz uziomów ochronnych, 

−

 

stal  –  własności  podobne  do  żelaza,  stosowane  na  elementy  przewodzące  aparatów 
elektrycznych, wymagające równocześnie dużej wytrzymałości mechanicznej. 
 
Inną grupą materiałów niezmiernie ważną w elektrotechnice są dielektryki czyli izolatory 

elektryczne.  Dielektryki  są  to  substancje,  w których  praktycznie  nie  ma  elektrycznych 
ładunków  swobodnych  w wyniku  czego  nie  przewodzą  one  prądu  elektrycznego. 
W dielektrykach  ładunki  związane  mogą  wykonywać  ograniczone  względem  położenia 
równowagi ruchy, ruchy te decydują o własnościach elektrycznych dielektryka. Jeżeli w polu 
elektrycznym  (elektrostatycznym)  znajdzie  się  przewodnik  (w  którym  nie  płynie  prąd 
elektryczny),  to  ładunki  swobodne  przesuną  się  tak,  że  wewnątrz  ciała  nie  będzie  pola 
elektrycznego. W dielektryku ładunki nie mogą się swobodnie przesuwać, ale może dojść do 
przesunięcia  się  ładunków  elektrycznych  dodatnich  względem  ujemnych  (powstaną  dipole 
elektryczne). Zjawisko to nazywamy polaryzacją dielektryka. W praktyce nie istnieją idealne 
dielektryki, te  rzeczywiste  charakteryzują  się rezystancjami rzędu GΩ (gigaom, 1 GΩ = 10

9 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

14 

Ω).  W  wyniku  tego,  w każdym  dielektryku  występują  tzw.  straty  dielektryczne,  co  z kolei 
powoduje np. straty  mocy podczas przesyłu energii elektrycznej. Straty te są tym wyższe  im 
wyższe  jest  napięcie.  Dodatkowym  problemem  jest  to,  że  dla  każdego  rzeczywistego 
dielektryka  istnieje  pewne  napięcie  przebicia, powyżej  którego  przez  dielektryk płynie  prąd, 
co  oznacza  jego  trwałe  uszkodzenie.  Do  grupy  podstawowych  izolatorów  zaliczamy:  szkło, 
porcelana,  specjalną  gumę,  pewne  rodzaje  tworzyw  sztucznych,  suche  drewno,  olej 
transformatorowy,  suche  powietrze  i próżnia.  Ciekawostką  jest,  że  czysta  chemicznie  woda, 
tzn.  wolna  od  soli  mineralnych  i bakterii  woda  też  jest  dobrym  izolatorem.  Natomiast  woda 
zanieczyszczona zaliczana jest do przewodników. 

−

 

szkło  jest to amorficzne ciało  stałe będące przechłodzoną cieczą. Ze szkła wykonuje się 
często  izolatory  niskiego  napięcia  stosowane  w  sieciach  niskiego  napięcia. 
Najpowszechniejsze  szkło  to  materiał  otrzymywany  w wyniku  stopienia  tlenku  krzemu 
(krzemionka, SiO

2

) z różnymi dodatkami, a następnie szybkiego ochłodzenia tak, aby nie 

doszło do pełnej krystalizacji krzemionki. Surowcem do produkcji tradycyjnego szkła jest 
piasek  kwarcowy  (SiO

2

)  oraz  dodatki,  najczęściej:  węglan  sodu  (Na

2

CO

3

)  i węglan 

wapnia  (CaCO

3

),  topniki:  tlenki  boru  i ołowiu  (B

2

O

3

,  PbO)  oraz  barwniki.  Surowce  są 

mieszane,  topione  w piecu  (tzw.  wannie  szklarskiej)  w temperaturze  1400÷1500°C,  po 
czym  formowane  w wyroby  przed  pełnym  skrzepnięciem.  Szkło  charakteryzuje  się 
następującymi 

parametrami: 

gęstość 

szkła 

budowlanego 

2400÷2600 

kg/m

3

, 

wytrzymałość na zginanie 30÷50 MPa, wytrzymałość na ściskanie 800÷1000 MPa, 

−

 

porcelana  jest  wykorzystywana  do  produkcji  koralików  izolacyjnych  do  izolowania 
elementów  grzejnych  oraz  izolatorów  średniego  i  wysokiego  napięcia.  Izolatory 
porcelanowe,  które  stosowane  są  na  zewnątrz,  pokrywa  się  je  warstwą  szkliwa,  która 
utrudnia  osadzanie  się  na  nim  zanieczyszczeń.  Porcelana  jest  wytwarzana  z mieszanki 
glinki  kaolinowej  ze  skaleniem  i kwarcem  poprzez  wypalanie  uformowanych  wyrobów 
w temperaturze od 920÷980°C (wyroby nieszkliwione, tzw. biskwit) aż do 1280÷1460°C 
(wyroby  szkliwione).  Charakteryzuje  się  niską  nasiąkliwością,  bardzo  dobrymi 
właściwościami 

dielektrycznymi, 

dużą 

wytrzymałością 

mechaniczną, 

wysoką 

odpornością  na  działanie  czynników  chemicznych  i nieprzepuszczalnością  dla  cieczy 
i gazów.  W  technice  używana  jako  materiał  na  nisko–  i wysokonapięciowe  izolatory 
i sprzęt  laboratoryjny,  oraz  jako  wyroby  gospodarstwa  domowego.  Rozróżnia  się 
ceramikę  twardą  (o  składzie:  40÷60%  kaolinu,  20÷30%  skalenia,  20÷30%  kwarcu) 
i miękką (25÷40% kaolinu, 25÷40% skalenia, 30÷45% kwarcu). Jako materiał izolacyjny 
w przemyśla elektrotechnicznym stosujemy gumę twardą, 

−

 

guma  to  bardzo  rozciągliwy  materiał,  elastomer  chemicznie  zbudowany  z poliolefin, 
które  są  w stosunkowo  niewielkim  stopniu  usieciowane  w procesie  wulkanizacji. 
W przemyśle, terminem „guma” obejmuje się czasami w uproszczeniu wszystkie rodzaje 
stałych elastomerów. Guma nie jest odporna na wysoką temperaturę i pali się wydzielając 
czarny,  gryzący  dym.  Jest  nieprzepuszczalna  dla  wody.  Guma  może  być  elastyczna 
w zakresie temperatur od –60 do 220°C. Jednak w praktyce poszczególne gatunki gumy 
spełniają  ten  wymóg  tylko  w niewielkim  zakresie  temperatur.  Oznacza  to,  że 
w zależności  od  przewidywanej  temperatury  pracy  urządzenia  należy  zmieniać  rodzaj 
zastosowanej  gumy.  Przykładem  mogą  być  tutaj  letnie  i zimowe  opony  samochodowe. 
Każdy gatunek gumy otrzymuje się z kauczuku poprzez wulkanizację, 

−

 

tworzywa  sztuczne  są  to  materiały  zastępujące  tradycyjne  materiały  takie  jak  drewno, 
ceramika, kauczuk naturalny, oraz stanowiące grupę zupełnie nowych materiałów, które 
nie  mają  swoich  naturalnych  odpowiedników.  W  skład  tworzyw  sztucznych  wchodzą 
oprócz  polimerów  także  plastyfikatory  (zmiękczacze),  wypełniacze  (zmieniające 
właściwości mechaniczne oraz potaniające produkt końcowy) oraz substancje barwiące.  

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

15 

Tworzywa sztuczne od strony użytkowej można podzielić na: 

−

 

duromery  –  twarde,  trudnotopliwe  o wysokiej  odporności  mechanicznej  służące  jako 
materiały  konstrukcyjne  –  inaczej  nazywane  sztucznymi  metalami.  Niektóre  duromery 
zastępują też materiały ceramiczne,  

−

 

plastomery  –  popularnie  zwane  termoplastami  mniej  sztywne  od  duromerów  ale 
łatwotopliwe  i zwykle  rozpuszczalne  –  dzięki  ich  topliwości  można  je  przetwarzać 
poprzez  topienie  i wtryskiwanie  do  form  lub  wytłaczanie,  dzięki  czemu  można  z nich 
uzyskać  bardzo  skomplikowane  kształty.  Stosowane  są  zamiast  drewna  i niekiedy 
zamiast  metalu,  np.  jako  obudowy  do  maszyn  i urządzeń,  elementy  wyposażenia 
domowego,  

−

 

elastomery  –  tworzywa,  które  można  rozciągać  i ściskać,  w wyniku  rozciągania  lub 
ściskania  elastomery  zmieniają  znacznie  swój  kształt  ale  po  odjęciu  siły  wracają  do 
poprzednich  wymiarów.  Elastomery  zastąpiły  prawie  całkowicie  kauczuk  naturalny,  ale 
znalazły też szereg nowych zastosowań niedostępnych dla zwykłego kauczuku.  

 

 
Rys. 7.   Oznaczenie  graficzne  różnego  rodzaju  tworzyw  sztucznych  a)  poli  (tereftalan  etylenu),  b)  polietylen 

(wysokiej gęstości), c) polichlorek winylu, d) polietylen (niskiej gęstości), e) polipropylen, f) polistyren 
[16] 

 
4.1.2. Pytania sprawdzające 

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

1.  Co to jest prąd elektryczny? 
2.  Jakie znasz materiały przewodzące prąd elektryczny? 
3.  Jakimi właściwościami charakteryzują się dielektryki? 
4.  Jakie znasz rodzaje tworzyw sztucznych wykorzystywanych w elektrotechnice? 
5.  Czym  różni  się  połączenie  szeregowe  od  połączenia  równoległego  dwóch  elementów 

obwodu elektrycznego? 

6.  Jak brzmią: prawo Ohma oraz I i II prawo Kirchoffa? 
7.  Jaka jest rezystancja zastępcza dwóch rezystorów połączonych równolegle? 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

16 

4.1.3. Ćwiczenia 

 

Ćwiczenie 1 

Na  stole  roboczym  masz  cztery  jednakowe  rezystory.  Rezystancja  każdego  z nich  jest 

równa 1000 Ω. Wyznacz rezystancję zastępczą układów jakie powstaną po połączeniu dwóch, 
trzech i czterech rezystorów połączonych szeregowo oraz dwóch, trzech i czterech rezystorów 
połączonych  równolegle.  Określ  jak  zmienia się rezystancja zastępcza  układów  połączonych 
szeregowo i równolegle przy zwiększaniu ilości połączonych rezystorów. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  obliczyć rezystancję zastępczą dla układu dwóch rezystorów połączonych szeregowo,  
2)  obliczyć rezystancję zastępczą dla układu trzech rezystorów połączonych szeregowo,  
3)  obliczyć rezystancję zastępczą dla układu czterech rezystorów połączonych szeregowo, 
4)  zapisać  wyniki  otrzymane  wyniki,  porównać  je,  określić,  w jaki  sposób  zmienia  się 

rezystancja zastępcza, 

5)  obliczyć rezystancję zastępczą dla układu dwóch rezystorów połączonych równolegle,  
6)  obliczyć rezystancję zastępczą dla układu trzech rezystorów połączonych równolegle,  
7)  obliczyć rezystancję zastępczą dla układu czterech rezystorów połączonych równolegle,  
8)  zapisać  wyniki  otrzymane  wyniki,  porównać  je,  określić,  w jaki  sposób  zmienia  się 

rezystancja zastępcza. 
 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

przybory do pisania, zeszyt, 

−

 

kalkulator. 
 

Ćwiczenie 2 

Do  zacisków  zasilacza,  o  znamionowym  napięciu  24  V  podłączono  dwa  rezystory 

połączone szeregowo (pierwszy o rezystancji 150 Ω drugi o rezystancji 30 Ω). Wyznacz prąd 
jaki będzie płynął przez te rezystory. Połącz układ, sprawdź czy wyliczone wartości są zgodne 
z wynikami odczytanymi na miernikach. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  narysować schemat układu, 
2)  obliczyć rezystancję zastępczą dwóch rezystorów połączonych szeregowo,  
3)  obliczyć prąd jaki popłynie przez rezystory, 
4)  połączyć  układ,  uruchomić,  ustawić  napięcie  na  zasilaczu,  odczytaj  wynik 

z amperomierza, 

5)  porównać obliczone wyniki z wynikami odczytanymi z amperomierza. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

przybory do pisania, zeszyt,  

−

 

zasilacz DC 30 V, rezystory o danych rezystancjach, amperomierz DC 2A, 

−

 

przewody łączeniowe, 

−

 

kalkulator. 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

17 

Ćwiczenie 3 

Na  stole  znajdują  się  próbki  metali  (co najmniej  4  próbki)  oraz  pomieszane kartki  z ich 

nazwami.  Przyporządkuj  do  każdej  próbki  kartkę  z właściwą  nazwą.  Określ  symbole 
chemiczne tych metali. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  obejrzeć próbki, sprawdź ich kolor, plastyczność, twardość, ciężar, 
2)  przyporządkuj do każdej próbki kartki z nazwami, 
3)  uzasadnij swoje decyzje zapisując na kartce charakterystyczne cechy, każdego metalu, 
4)  określ na podstawie tablicy Mendelejewa symbole tych metali, 
5)  porównaj wyniki z opisem przekazanym przez nauczyciela. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

pojemniki z próbkami metali, 

−

 

karty charakterystyki danych próbek z określoną nazwą (do porównania wyników), 

−

 

kowadełko, młotek ok. 100 g, rysik, waga, suwmiarka, 

−

 

komputer z dostępem do Internetu lub tablice Mendelejewa w wersji drukowanej. 

 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

Czy potrafisz: 

Tak 

Nie 

1)  zinterpretować podstawowe prawa elektrotechniki? 

 

 

2)  rozpoznać szeregowe i równoległe połączenia elementów? 

 

 

3)  rozpoznać przewodniki? 

 

 

4) 

wyznaczyć rezystancję zastępczą rezystorów połączonych szeregowo 
i równolegle? 

 

 

5)  określić właściwości dielektryków? 

 

 

6)  zdefiniować: pojęcia prąd elektryczny i napięcie elektryczne? 

 

 

7) 

zatosować prawa Ohma i Kirchhoffa do wyznaczania prądów i spadków 
napięć w prostych obwodach elektrycznych? 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

18 

4.2.   Podstawowe  elementy  elektryczne  i elektroniczne,  ich 

zastosowanie oraz symbole 

 

4.2.1.   Materiał nauczania 

 
Instalacje elektryczne 

Instalacja  elektroenergetyczna  służy  do  doprowadzenia  energii  elektrycznej  z sieci 

elektroenergetycznej do odbiorników (silników, urządzeń grzejnych, źródeł świata itp.).  

 

 

 

Rys. 8.   Schematy  zasilania  odbiorników  jednofazowych  (gniazda  wtyczkowego  ze  stykiem  ochronnym) 

w instalacji: a) dwuprzewodowej 

z sieci 

czteroprzewodowej, 

b) 

trójprzewodowej 

z sieci 

czteroprzewodowej, c) trójprzewodowej z sieci pięcioprzewodowej [

3

, s. 76] 

 
Do  budowy  instalacji  elektrycznych  należy  stosować  przewody,  których  napięcie 

przebicia jest wyższe od przyłożonego napięcia.  

Przewody  elektryczne  oznacza  się  za  omocą  ciągu  liter  i  cyfr.  Podstawowe  oznaczenie 

określa sposób w jaki wykonany jest element przewodzący: 

−

 

litera D oznacza, że element przewodzący wykonany w formie jednorodnego drutu, 

−

 

litera  L  oznacza,  że  elementem  przewodzącym  jest  linka  składająca  się  z  kilku 
skręconych ze sobą drutów.  
Pierwsza  litera  stojąca  za  literami  L  lub  D  określa  materiał  z  jakiego  wykonana  została 

iolacja: 

−

 

litera Y oznacza izolację wykonaną z polwinitu, 

−

 

litera X oznacza izolację wykonaną z polietylenu, 

−

 

litera G oznacza izolację wykonaną z gumy. 
Jeżeli z lewej strony liter L lub D stoją: 

−

 

litera A – oznacza że element przewodzący wykonany jest z aluminium, 

−

 

litera F – oznacza, że element przewodzacy wykonany jest ze stali, 

−

 

jeżeli nie ma liter A lub F oznacza że przewód wykonany jest z miedzi. 
Przed  literami  określającymi  materiał,  z  jakiego  wykonany  jest  element  przewodzący 

wstawia  się  litery  określające  materiał  z  jakiej  wykonano  powłokę  (zewnętrzną  warstwę 
izolacyjną): 

−

 

litera Y oznacza izolację wykonaną z polwinitu, 

−

 

litera X oznacza izolację wykonaną z polietylenu, 

−

 

litera G oznacza izolację wykonaną z gumy. 
Na końcu umieszcza się litery określające przekrój przewodu: 

p – przewód płaski, 
o – przewód okrągły. 

Przy  łączeniu  przewodów i wykonywaniu odgałęzień przewody  instalacyjne wprowadza 

się do puszek lub gniazd odgałęźnych. W instalacjach wtynkowych wykonanych przewodami 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

19 

wtynkowymi  (DYt,  ADYt,  FDYt)  i kabelkowymi  (YDYp,  YADYp)  mogą  być  stosowane 
puszki  z zaciskami  i szczękami  stykowymi  nadające  się  zarówno  do  wykonywania 
odgałęzień, jak i umieszczania łączników oraz gniazd wtykowych.  

W trakcie  wykonywania  montażu  instalacji  należy  zadbać  o zabezpieczenie  przewodów 

przed  uszkodzeniem  izolacji  w wyniku  ocierania  się  przewodu  o krawędzie  obudowy. 
Dodatkowo  ważne  jest  również  to,  by  przez  otwory,  przez  które  wprowadza  się  przewody 
elektryczne do wnętrza urządzeń nie dostawała się woda ani zanieczyszczenia. 

W celu zapewnienia bezpiecznej i długiej eksploatacji instalacji i urządzeń elektrycznych 

niezbędne  jest  stosowanie  właściwych  zabezpieczeń,  które  zapewniać  będą  ich  pracę 
w warunkach nominalnych. Do podstawowych zabezpieczeń zaliczyć należą: 

−

 

zabezpieczenie nadprądowe (należy je stosować we wszystkich obwodach), 

−

 

zabezpieczenie  przeciwporażeniowe  (należy  je  stosować  w obwodach  o napięciu 
niebezpiecznym). 
W  zależności  od  warunków  w jakich  będą  pracować  urządzenia,  należy  odpowiednio 

dobrać  rodzaje  przewodów  i osprzętu.  Pierwszym  istotnym  kryterium  będzie  wartość  prądu 
płynącego  w obwodzie.  Im  prąd  będzie  większy  tym  większe  muszą  być  przekroje 
przewodów,  a  styki  i zaciski  winny  mieć  większą  powierzchnię.  Również  warunki 
zewnętrzne takie jak: temperatura, wilgotność, wyziewy chemiczne czy możliwość powstania 
uszkodzeń  mechanicznych  decydują  o rodzaju  przewodów,  rodzaju  osprzęt  elektrycznego 
oraz o miejscu ich rozmieszczenia.  

W  celu  zapewnienia  długiej  eksploatacji  urządzeń  elektrycznych  niezbędne  jest 

stosowanie  właściwych  zabezpieczeń  (bezpieczników),  które  zapewniać  będą  ich  pracę 
w warunkach nominalnych. Do podstawowych zabezpieczeń zaliczyć należy: 

−

 

zabezpieczenie  nadprądowe  (rys. 9)  –  zadaniem  jego  jest  zabezpieczanie  przed 
przeciążeniem,  czyli  wzrostem  obciążenia  maszyny  powyżej  wartości  nominalnej, 
w przypadku  gdy  wartość  prądu  przez  dłuższą  chwilę  przekracza  wartość  nominalną, 
następuje wyłączenie maszyny,  

−

 

zabezpieczenie  przed  zwarciem  w uzwojeniach  maszyny  –  zabezpieczenie  to  chroni 
obwody  zasilające  przed  zniszczeniem  w wyniku  przepływu  prądu  zwarcia, 
zabezpieczenie  to  działa  w sposób  natychmiastowy,  w chwili  pojawienia  się  prądu 
zwarcia,  

−

 

zabezpieczenie  przed  zanikiem  faz  –  stosowane  w układach  trójfazowych  –  ma  za 
zadanie  wyłączyć  maszynę  jeżeli  zaniknie  co  najmniej  1  faza,  lub  pojawi  się  asymetria 
napięć zasilających poszczególne fazy,  

−

 

zabezpieczenie  temperaturowe  –  umieszczone w obudowie  maszyny –  bada  temperaturę 
maszyny  i  w przypadku  wzrostu  temperatury  powyżej  wartość  maksymalną,  następuje 
wyłączenie  obwodu  zasilania.  Wzrost  temperatury  może  wystąpić  w przypadku 
uszkodzenia łożysk maszyny lub jej przeciążenia.  

a) 

 

b) 

 

Rys. 9.   Bezpieczniki  nadprądowe,  a)  elementy  składowe  bezpiecznika  instalacyjnego:  od  lewej  główka 

bezpiecznika,  wkładka  kalibrująca,  wkładka  topikowa,  b)  bezpiecznik  automatyczny  typu 
S przystosowany do montażu na szynie DIN [17] 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

20 

Prądy  nominalne  zabezpieczeń  maszyn są znormalizowane i tworzą typoszereg: 6 A, 10 

A,  16  A,  20  A,  25  A,  32  A,  40  A,  50  A,  63  A,  80  A,  100  A,  125  A,  150  A,  180  A,….  . 
Wielkość  zabezpieczenia  nadprądowego zwłocznego  winna  być  zawsze  o ok.  20  %  większa 
od prądu nominalnego maszyny. Zabezpieczenia przed zanikiem napięcia powinny wykrywać 
spadki napięcia na poziomie 10% poniżej wartości nominalnej danej maszyny. 

 
Oświetlenie i oprawy oświetleniowe 

Do  podstawowych  i najczęściej  spotykanych  odbiorników  energii  elektrycznej  zaliczyć 

można  źródła  światła.  Zależnie  od  sposobu  przemiany  energii  elektrycznej  w energię 
promienistą dzielimy źródła światła na: 

−

 

temperaturowe,  w których  promieniowanie  świetlne  jest  wywołane  nagrzaniem  ciała 
promieniującego do temperatury 2400 – 2900 K (żarówki), 

−

 

wyładowcze,  np.  rtęciowe,  w których  przepływowi  prądu  w parach  rtęci  o średnim  lub 
wysokim  ciśnieniu  towarzyszy  emisja  promieniowania  świetlnego,  do  lamp 
wyładowczych  należą  też  lampy  sodowe,  w których  prąd  przepływa  w atmosferze  par 
sodu,  

−

 

wyładowcze  fluorescencyjne,  zwane  świetlówkami,  w których  przy  przepływie  prądu 
przez  rurę  szklaną  wypełnioną  argonem  i parami  rtęci  powstaje  promieniowanie 
ultrafioletowe.  Pobudza  ono  do  promieniowania  widzialnego  substancje  fluoryzujące, 
którymi  jest  powleczone  wnętrze  rury.  Barwa  światła  zależy  od  składu  substancji 
fluoryzującej. W handlu są świetlówki o świetle dziennym, białym i ciepłobiałym.  
Trwałość  znamionowa  żarówek  wynosi  1000  h a lamp  wyładowczych od  4000  do  6000 

h, zależnie od typu lampy. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. 10.   Budowa  żarówki:  1  –  bańka  szklana,  2  –  słupek  szklany,  3  –  żarnik,  

4 – trzonek gwintowany [16] 

 
Budowę żarówki pokazano na rys. 10. Elementem wysyłającym promieniowanie świetlne 

jest  żarnik  wolframowy  umieszczony  wewnątrz  bańki  szklanej.  Obecnie  wytwarza  się 
żarówki  o poborze  mocy  do  5  W  jako  próżniowe,  a od  40  W  w górę  jako  gazowane,  tj. 
napełnione  gazem  obojętnym  (mieszaniną  argonu  i azotu  lub  czystym  azotem).  Trzonek 
standardowej,  najczęściej  spotykanych  żarówek  wykonany  jest  z metalowej  gwintowanej 
łuski o średnicy 27 mm. Inne spotykane średnicy to 10 mm, 14 mm, 40 mm. 

Źródła światła umieszcza się w oprawach oświetleniowych, które służą do: 

−

 

umocowania źródła światła i połączenia go z siecią zasilającą, 

−

 

skierowania strumienia świetlnego w żądanym kierunku, 

−

 

ochrony oczu przed olśnieniem, 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

21 

−

 

ochrony źródła światła przed uszkodzeniem mechanicznym, 

−

 

pyłem, wilgocią, przedostaniem się gazów wybuchowych itp.,  

−

 

podniesienia estetyki oświetlenia. 
Od sposobu wykorzystania strumienia świetlnego wychodzącego z oprawy zależy rodzaj 

oświetlenia.  Najbardziej  rozpowszechnione  są  dwa  rodzaje  oświetlenia.  Oświetlenie 
bezpośrednie i rozproszone. O oświetleniu bezpośrednim (rys. 11a.) mówimy wtedy, gdy cały 
strumień  świetlny  wychodzący  z oprawy  lub  przeważająca  jego  część  pada  bezpośrednio  na 
oświetlaną powierzchnię. Oświetlenie takie stosuje się w halach fabrycznych i montażowych, 
sortowniach,  gdy  sufit  i ściany  wobec  zabrudzenia  bądź  oszklenia  nie  mogą  być 
wykorzystane do odbijania światła.  

 

a) 
 

 

 

b) 

 

c) 

 

Rys. 11.   Rodzaje  opraw  oświetleniowych:  a)  oprawy  bezpośrednie,  światło  bezpośrednio  pada  na  obszar 

oświetlany, b) oprawa pośrednia, c) oprawa do oświetlania lokalnego – lampka stanowiskowa [17] 

 
Oświetlenie rozproszone, (rys. 11b) przy którym strumień świetlny pada na powierzchnię 

oświetlaną  częściowo  bezpośrednio,  a częściowo  po  odbiciu  od  ścian  i sufitu.  Oświetlenie 
rozproszone  jest  przyjemne  dla  oka,  rozjaśnia  całe  pomieszczenie  i nie  daje  ostrych  cieni. 
Stosowane  jest w pomieszczeniach  mieszkalnych i biurowych. Należy pamiętać, by do danej 
oprawy nie montować żródeł światła o większej mocy niż przewidział producent. 

 
Elementy grzejne 

Przemiana  energii  elektrycznej  w ciepło  wykazuje  wiele  zalet,  które  zadecydowały 

o rozwoju  gałęzi  elektrotechniki  zwanej  elektrotermią  albo  grzejnictwem  elektrycznym. 
Przemiana ta odznacza się wyjątkową czystością, jest bowiem wolna od produktów spalania, 
które  zanieczyszczają  ogrzewany  przedmiot,  wchodząc  z nim  w reakcje  chemiczne,  oraz 
skażają  naturalne  środowisko  człowieka.  Z  innych  zalet  można  wymienić  łatwość  regulacji 
mocy, samoczynnej regulacji temperatury i możność osiągania bardzo wysokich temperatur. 

Grzejnictwo  elektryczne  znalazło  szerokie  zastosowanie  zarówno  w gospodarstwie 

domowym, jak też w wielu gałęziach przemysłu w procesach: 

−

 

wytopu wysokowartościowych stali stopowych, 

−

 

wytopu metali nieżelaznych, 

−

 

produkcji aluminium, 

−

 

obróbki cieplnej stali i inne. 
Przedmiot  podlegający  nagrzewaniu  nazywamy  wsadem  i  w zależności  od  sposobu 

nagrzewania wsadu rozróżniamy: 

−

 

nagrzewanie  oporowe  (rezystancyjne),  polegające  na  wydzielaniu  się  ciepła  podczas 
przepływu  prądu  przez  przeznaczone  do  tego  celu  elementy  grzejne,  od  których  ciepło 
przenosi się na wsad przez konwekcję i promieniowanie.  

−

 

nagrzewanie elektrodowe, polegające na wydzielaniu się ciepła podczas przepływu prądu 
przez  znajdujące  się  między  elektrodami  ciecze  przewodzące  (roztopione  sole  w tzw. 
piecach  solnych).  Celem  może  być  albo  nagrzewanie  samej  cieczy,  albo  pośrednie 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

22 

nagrzewanie  wsadu  zanurzonego  w cieczy,  np.  przedmiotów  stalowych  przeznaczonych 
do obróbki cieplnej. 

−

 

nagrzewanie  indukcyjne, polegające  na wykorzystaniu prądów wirowych indukowanych 
w przedmiotach metalowych. 

−

 

nagrzewanie łukowa polegające na wykorzystaniu łuku elektrycznego jako źródła ciepła. 
Łuk  może  się  utrzymywać  między  elektrodami  a wsadem  (nagrzewanie  bezpośrednie) 
lub  między  samymi  elektrodami,  a wtedy  wsad  nagrzewa  się  pośrednio  przez 
promieniowanie i konwekcję.  
W gospodarstwie domowym są używane: 

−

 

płytki grzejne, zwane pospolicie kuchenkami elektrycznymi, 

−

 

warniki, czyli bojlery, 

−

 

piekarniki elektryczne, 

−

 

elektryczne naczynia grzejne (czajniki, garnki, patelnie), 

−

 

grzałki nurkowe do zanurzania w czystej wodzie przeznaczonej do zagotowania, 

−

 

żelazka do prasowania, suszarki do włosów, poduszki elektryczne itd. 

 
a) 

 

 
b) 

 

 

Rys. 12. Różne rodzaje elementów grzejnych: a) grzałki rurkowe, b) grzałki płaskie [16] 

 
Przykładowym  elementem  grzejnym  są  płytki  grzejne  wykonane  w postaci  skrętek 

z drutu  oporowego,  przewleczonej  przez  otwory  w koralikach  ceramicznych  i jest 
umieszczony  na  wkładce  izolacyjnej,  a następnie  przykryty  płytką  żeliwną  zaopatrzoną  od 
spodu w odpowiednie rowki. Ze względów praktycznych  i ekonomicznych  stosuje  się często 
w jednej  płytce  o mocy  znamionowej  1200  W  dwa  elementy  grzejne,  np.  240  W  i 960  W. 
Do szybkiego  zagotowania  potrawy  włącza  się  oba  elementy  grzejne  równolegle,  a do 
podtrzymywania wrzenia – tylko element o poborze mocy 240 W. 

 
Transformatory 

Maszyny  elektryczne  możemy  podzielić  na  dwie  podstawowe  grupy:  maszyny  wirujące 

i maszyny  bezwirowe.  Transformator  przetwarza  energię  elektryczną  zmieniając  wartości 
napięć  i  prądów  wyjściowych  za  pomocą  pola  elektromagnetycznego,  bez  udziału  ruchu. 
Transformator  ma  rdzeń  z blach  elektromagnetycznych,  tworzący  obwód  zamknięty  dla 
strumienia  magnetycznego  dwóch  lub  większej  liczby  uzwojeń  sprzężonych  magnetycznie. 
Uzwojenia transformatora nie są zwykle połączone galwanicznie. 

Transformatory  mają  różne  przeznaczenie.  Transformator  energetyczny  służy  do 

przetwarzania  energii  elektrycznej  o jednym  napięciu  na  energię  elektryczną  o innym 
napięciu. Oprócz  zastosowań  energetycznych  buduje  się  różne transformatory  specjalne,  jak 
np.  transformatory  pomiarowe  zwane  przekładnikami,  transformatory  spawalnicze 
i prostownikowe,  a także  transformatory  miniaturowe  stosowane  w układach  elektroniki, 
automatyki i teletransmisji. 

Dwa  uzwojenia  transformatora  nawinięte  są  na  rdzeniu  wykonanym  z materiału 

ferromagnetycznego.  Wobec  tego  przeważająca  część  strumienia  magnetycznego  tworzy 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

23 

strumień  magnetyczny  główny  sprzężony  z obydwoma  uzwojeniami,  natomiast  strumień 
rozproszenia  jest  stosunkowo  niewielki.  Transformatory  tego  typu  znalazły  szerokie 
zastosowanie  w różnych  dziedzinach,  a zwłaszcza  w elektroenergetyce.  z punktu  widzenia 
budowy rdzenia rozróżnia się transformatory rdzeniowe oraz transformatory płaszczowe. 

 

c) 

 

Rys. 13.   Konstrukcja  transformatora: a) rdzeniowego,  b)  płaszczowego,  c)  widok 

transformator toroidalnego [17] 

 
Na  rys. 13 przedstawiona  jest  konstrukcję  transformatora  rdzeniowego.  W  takim 

transformatorze  istnieją  dwie  kolumny,  na  każdej  znajduje  się  część  uzwojeń  napięcia 
pierwotnego  i napięcia  wtórnego.  Obwód  magnetyczny  takiego rdzenia  jest  nierozgałęziony. 
Na  rys.  13b  przedstawiono  konstrukcję  rdzenia  płaszczowego.  Całe  uzwojenie  pierwotne 
i wtórne  umieszczone  jest  na  kolumnie  środkowej.  Obwód  magnetyczny  jest  rozgałęziony. 
W obu wariantach konstrukcyjnych rdzeń wykonany jest z blach jednostronnie izolowanych.  

Pod względem sposobu chłodzenia rozróżnia się transformatory suche lub transformatory 

olejowe.  Transformatory  olejowe  stosowane  są  przy  dużych  mocach,  gdy  naturalne 
odprowadzenie  ciepła  jest  niewystarczające.  Rdzeń  stalowy  wraz  z uzwojeniami  umieszcza 
się w kadzi z olejem.  

Różnorodność  typów  transformatorów  mocy  oraz  zakresu  ich  przeznaczenia  pociąga  za 

sobą różnorodność konstrukcji. Zasada działania transformatora jest jednak zawsze taka sama. 
Uzwojenie  transformatora,  do  którego  doprowadzone  jest  źródło  energii  elektrycznej 
nazywamy  uzwojeniem  pierwotnym,  natomiast  uzwojenie,  do  którego  dołączony  jest 
odbiornik  nazywamy  uzwojeniem  wtórnym.  Napięcia  i prądy  związane  z uzwojeniem 
pierwotnym  nazywamy  pierwotnymi,  a związane  z uzwojeniem  wtórnym  nazywamy 
wtórnymi. Wszystkie wielkości i parametry uzwojenia pierwotnego opatrujemy wskaźnikiem 
1, a uzwojenia wtórnego – wskaźnikiem 2. Przekładnią transformatora ν nazywamy stosunek 
liczby zwojów uzwojenia pierwotnego z

1

, do liczby zwojów uzwojenia wtórnego z

2

 czyli 

2

1

z

z

=

ν

 

Wielkość przekładni ma istotny wpływ na napięcie i prąd uzwojenia wtórnego. Ponieważ 

bez  uwzględniania  strat  jakie  powstają  w rdzeniu  oraz  w uzwojeniach  transformatora  moc 
strony pierwotnej jest równa mocy elektrycznej strony wtórnej, stąd: 

2

2

1

1

i

u

i

u

⋅

=

⋅

 

czyli: 

1

2

2

1

i

i

u

u

=

 

Zasadę 

działania 

transformatora 

wyjaśnimy 

na 

przykładzie 

transformatora 

dwuuzwojeniowego  przedstawionego  na  rys.  14a.  Do  uzwojenia  pierwotnego  o liczbie 
zwojów z

1

 dołączone jest źródło napięcia sinusoidalnego u

1

. W uzwojeniu pierwotnym płynie 

prąd  sinusoidalny  o wartości  i

1

.  W  wyniku  przepływu  tego  prądu  w przestrzeni  otaczającej 

uzwojenie  pierwotne,  a więc  w rdzeniu  powstaje  zmienny  strumień  magnetyczny  Φg. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

24 

Strumień  główny  kojarzy  się  z uzwojeniem  wtórnym  o liczbie  zwojów  z

2

  i indukuje  w tym 

uzwojeniu napięcie indukcji wzajemnej. 

a) 

 

b) 

Rys. 14. Schemat budowy transformatora: a) jednofazowego, b) trójfazowego 

 
Jeżeli  do  uzwojenia  wtórnego  dołączony  jest  odbiornik  Z

1

,  to  pod  wpływem 

zaindukowanego w tym uzwojeniu napięcia popłynie prąd i

2

.  

Transformator  trójfazowy  zbudowany  jako  jedna  jednostka.  W  trzech  transformatorach 

jednofazowych,  których  rdzenie  są  złożone  w symetryczną  gwiazdę,  a których  uzwojenia  są 
zasilane  symetrycznym  napięciem  trójfazowym,  suma  wartości  strumieni  magnetycznych 
równa  się  zero.  Można  więc  usunąć  rdzeń  środkowy.  Jeżeli  jeszcze  pozostałe  kolumny 
umieści  się  w jednej  płaszczyźnie,  to  otrzyma  się  rdzeń  transformatora  trójfazowego  jak  na 
rysunku 14b. 

 
Maszyny prądu stałego 

Inną  grupą  maszyn  elektrycznych  są  maszyny  wirowe,  w  których  jeden  z  elementów 

zasadniczych  porusza  się.  Dalej  zaś  maszyny  wirowe  dzielą  się  na  silniki  prądu  stałego 
i silniki prądu zmiennego.  

W  maszynie  prądu  stałego  wyróżnia  się  część  nieruchomą,  zwaną  stojanem,  oraz  część 

ruchomą, nazywaną wirnikiem – silniki, lub twornikiem – prądnice.  

W prądnicy prądu stałego dokonuje się zamiana energii mechanicznej ruchu obrotowego 

wirnika  na  energię  elektryczną.  W  wirującym  uzwojeniu  twornika  w polu  magnetycznym, 
indukuje  się  siła  elektromotoryczna,  której  zwrot  jest  przemienny  (zależy  od  kierunku 
przemieszczania się przewodu w polu magnetycznym). Siła elektromotoryczna (a tym samym 
i prąd),  powstająca  w tworniku  jest  sinusoidalna.  Elementem  prostowniczym,  dającym 
w obwodzie zewnętrznym prądnicy napięcie o stałej biegunowości jest komutator.  

W  silniku  prądu  stałego  dokonuje  się  przemiana  energii  elektrycznej  w energię 

mechaniczną  ruchu  obrotowego.  Jeżeli  uzwojenie  wirnika,  przez  które  płynie  prąd 
elektryczny, znajdzie się w polu magnetycznym biegunów głównych, to będzie na nie działać 
siła,  powodująca  ruch  o zwrocie  określonym  regułą  lewej  dłoni.  W  silniku  komutator 
odgrywa  rolę  falownika,  przetwarzającego  prąd  stały  sieci  zasilającej  na  prąd  przemienny, 
płynący w uzwojeniach twornika.  

Ze względu na sposób wzbudzenia pola magnetycznego dzielą się na: 

−

 

silnik prądu stałego obcowzbudny – silnik prądu stałego z magnesami trwałymi, którego 
budowę  i działanie opisano powyżej lub  z elektromagnesami, tj. z osobnym uzwojeniem 
wzbudzenia  w stojanie  zasilanym  z oddzielnego  źródła  zasilania  niż  obwód  twornika  – 
stosowane  głównie  w napędach  wymagających  regulacji  prędkości  w szerokim  zakresie 
obrotów,  

−

 

silnik  prądu  stałego  samowzbudny  –  silniki  z elektromagnesem  w stojanie  mogą  mieć 
połączone  uzwojenia  stojana  i wirnika  szeregowo,  równolegle  (bocznikowo)  lub 
w sposób mieszany. Sposób podłączenia określa rodzaj silnika.  

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

25 

Ze względu na sposób przyłączenia uzwojenia wzbudzenia silnika rozróżniamy silniki: 

−

 

silnik  szeregowy  –  o uzwojeniu  wzbudzenia  w stojanie  połączonym  szeregowo 
z uzwojeniem  twornika.  Charakteryzuje  się  dużą  zależnością  prędkości  obrotowej  od 
obciążenie. Zmniejszanie obciążenie powoduje wzrost prędkości obrotowej (teoretycznie 
do  nieskończenie  wielkiej)  i grozi  tzw.  rozbieganiem,  a  w konsekwencji  zniszczeniem 
silnika.  Jest  to  jego  poważna  wada.  Dlatego  tego  typu  silników  nie  wolno  włączać  bez 
obciążenia.  Stosowane  są  głównie  w trakcji  elektrycznej  (napędy  lokomotyw, 
tramwajów, trolejbusów) i pojazdach mechanicznych (wózki akumulatorowe, rozruszniki 
samochodów), w napędach dźwigów, wentylatorów itp. Ze względu na stosunkowo małe 
wymiary  przy  stosunkowo  dużej  mocy  silniki  te  znalazł  duże  zastosowane 
w urządzeniach 

wymagających 

dużych 

prędkości 

obrotowych 

napędu, 

np. 

w odkurzaczach,  elektronarzędziach,  suszarkach,  sokowirówkach,  mikserach,  pralkach 
itp.,  

−

 

silnik  bocznikowy  –  o uzwojeniu  wzbudzenia  w stojanie  przyłączonym  równolegle 
z uzwojeniem  twornika.  Charakteryzuje  się  małą  podatnością  na  zmianę  prędkości 
obrotowej  na  skutek  zmiany  obciążenia.  Stosowany  głównie  w napędach  obrabiarek, 
pomp, dmuchaw, kompresorów. 
Rozwój techniki  i powszechna  miniaturyzacja sprawiają, produkowane są silniki o coraz 

mniejszej  mocy  i  coraz  mniejszych  rozmiarów.  Zgodnie  z  definicją  silniki  o  mocy  poniżej 
750 W  zaliczają  się  do  grupy  silnikow  małej  mocy.  Mikrosilniki  SA  to  silniki  których  moc 
znamionowa  nie  przekracza  10 W.  Mikrosilniki  są powszechne w urządzeniach  codziennego 
użytku: komputer, drukarka, magnetofon, odtwarzacz CD, wieża Hi–Fi, magnetowid, kamera 
wideo, aparat fotograficzny, telefax, programator, elektryczna szczoteczka do zębów, zegarek, 
zabawki to tylko kilka przykładów.  

Prędkość obrotową silników prądu stałego reguluje się przez: 

−

 

zmianę  rezystancji  obwodu  twornika  –  włączenie  rezystora  dodatkowego  (regulacja 
w dół, nieekonomiczna),  

−

 

zmianę  napięcia  zasilającego  twornik  (regulacja  w dół  dla  silników  o jednej  wartości 
napięcia, ekonomiczna),  

−

 

zmianę strumienia głównego (regulacja w górę, ekonomiczna). 
W  celu  ułatwienia  –  ograniczenia  prądu  rozruch  silników  prądu  stałego  jest  możliwy 

przez: 

−

 

zmianę  napięcia  twornika  od  0  do  U

n 

przy  zasilaniu  obwodu  wzbudzenia  U 

znamionowym,  

−

 

włączenie rezystora (rozrusznika) w szereg z uzwojeniem twornika. 

 
Silniki indukcyjne 

Trójfazowe  uzwojenie  stojana  o liczbie  par  biegunów  równej  p,  zasilane  z sieci 

trójfazowej, wytwarza wirujące pole magnetyczne kołowe.  

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

26 

a) 

 

 

b) 

 

Rys. 15.  

Wygląd zewnętrzny maszyn wirujących:, a) silnik prądu stałego małej mocy, b) silnik indukcyjny 
prądu zmiennego [17] 

 
Wirujące  pole  „pociąga”  za  sobą  uzwojenie  wirnika,  w którym  płynie  zaindukowany 

prąd. Wirnik  nie  może uzyskać prędkości pola  magnetycznego, gdyż wtedy nie przecinałoby 
ono  uzwojenia  wirnika,  a tym  samym  w wirniku  nie  indukowałby  się  prąd.  Różnicę  między 
prędkością wirowania pola  stojana a prędkością wirnika, odniesioną do prędkości wirowania 
pola stojana nazywamy poślizgiem s. 

Ze względu  na  to, że  omawiany  silnik  działa  na  zasadzie  indukcji  magnetycznej,  a jego 

wirnik  obraca  się  z prędkością  mniejszą  od  synchronicznej,  często  nazywany  jest  silnik 
asynchroniczny indukcyjny.  

Tabliczkę zaciskową stojana silnika trójfazowego oraz sposób wykonywania połączeń jej 

zacisków przy łączeniu uzwojeń stojana w gwiazdę i trójkąt przedstawia Rys. 18. 

 

Rys. 16.   Sposób  przyłączenia  uzwojeń  fazowych  silnika  trójfazowego  do  zacisków  tabliczki:  a)  oraz  sposób 

połączeń  zacisków  na  tabliczce  przy  skojarzeniu  uzwojenia  stojana:  b)  sposób  połączeń  zacisków 
w gwiazdę c) sposób połączeń zacisków w trójkącie [3] 

 
Prostowniki jednofazowe 

Najprostszym  prostownikiem  jest  prostownik  jednofazowy  jednodiodowy.  Pomimo 

prostoty  takiego  układu  jest  on  bardzo  rzadko  stosowany  z uwagi  na  występowanie  dużego 
tętnienia  napięcia  wyjściowego  (rys. 18a).  Dodatkowo,  energia  dostarczana  przez  źródło 
wykorzystywana  jest  tylko  przez  pół  okresu.  Wprowadza  to  niesymetrię  obciążenia,  co  jest 
niekorzystne dla  sieci prądu przemiennego. Z powyższych powodów rozwiązanie stosowane 
tylko w układach niewielkiej mocy.  

Podstawowym  układem  prostownika  dwupołówkowego  jest  układ  dwudiodowy, 

przedstawiony  na  rysunku  17a.  Dla  „dodatnich”  połówek  prąd  płynie  przez  górną  diodę, 
dioda  dolne  jest  spolaryzowana  w kierunku  zaporowym.  Dla  ujemnych  połówek  to  dioda 
górna spolaryzowana  jest zaporowo i przez  nią prąd nie płynie. Natomiast prąd płynie przez 
diodę dolną. Kierunek płynącego prądu przez odbiornik nie zmienia się. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

27 

 

a) 

 

b) 

 

Rys. 17.   Schematy  najpopularniejszych  prostowników  jednofazowych  dwupulsowych,  a)  układ 

dwudiodowy, b) układ mostkowy (mostek Greatz’a) [16] 

 

a) 

 

b) 

 

Rys. 18.   Przebiegi  napięcia  wyjściowego  a)  dla  prostowników  jednopołówkowych  b)  dla  prostowników 

dwupołówkowych [16] 

 
Obecnie  jednym  z najczęściej  stosowanych  prostowników  jednofazowych  jest  mostek 

Graetz'a  (rys.  17b).  Napięcie  wejściowe  jest  napięciem  przemiennym  czyli  zmienia  swój 
kierunek  na  dodatni  i ujemny,  natomiast  układ  mostka  jest  tak  skonstruowany,  że  napięcie 
wyjściowe  jest  jednokierunkowe  –  płynie  tylko  w kierunku  dodatnim  (rys.  18b).  Napięcie 
wyjściowe  prostownika  jest  jednokierukowe  to  jednak  nie  jest  ono  napięciem  stałym 
i wykazuje znaczne tętnienie – dlatego też prostowniki najczęściej stosuje się z odpowiednimi 
filtrami dolnoprzepustowymi wygładzającymi przebieg. 

 
Oznaczenia elementów elektrycznych i elektronicznych 

Obwód  elektryczny  tworzą  elementy  połączone  ze  sobą  w taki  sposób,  że  istnieje  co 

najmniej  jedna  droga  zamknięta  dla  przepływu  prądu. Odwzorowaniem  graficznym  obwodu 
jest  schemat,  na którym  podany  jest  sposób  połączenia  elementów,  a same  elementy  są 
przedstawione za pomocą znormalizowanych symboli graficznych. 

 

 

 

 

 

a) 

     b) 

 

 

 

 

 

 

 

+ 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– 

 
 
 

Rys. 19. Symbole graficzne źródeł: a) symbol ogólny źródła napięcia, b) symbol ogniwa i akumulatora 

 
Symbole  źródeł  napięcia  zaprezentowano  na  rys.  19.  Jeden  z zacisków  źródła  napięcia 

stałego ma potencjał wyższy i jest to tzw. biegun dodatni, oznaczony (+), a drugi ma potencjał 
niższy i jest to tzw. biegun ujemny, oznaczony (–). Różnicę potencjałów pomiędzy zaciskami 
źródła napięcia w warunkach, gdy źródło to nie dostarcza energii elektrycznej, nazywamy siłą 
elektromotoryczną  lub  napięciem  źródłowym  i oznaczamy  przez  E.  Biegunowość  źródła 
oznaczamy za pomocą strzałki, której grot wskazuje biegun (+).  

U 

U 

t 

t 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

28 

Symbole tych elementów przedstawione są na rys. 20. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Rys. 20. Symbole pasywnych elementów obwodu elektrycznego [5, str. 87] 

 
Elementami odbiorczymi, czyli pasywnymi są: 

−

 

rezystory  (oporniki),  w których  przy  przepływie  prądu  zachodzi  nieodwracalny  proces 
przekształcenia energii elektrycznej w energię cieplną, 

−

 

cewki i kondensatory, w których energia jest gromadzona odpowiednio w postaci energii 
pola magnetycznego cewki i energii pola elektrycznego kondensatora, 

−

 

różnego  rodzaju  przetworniki  energii  elektrycznej  w energię  mechaniczną  (silniki 
elektryczne, elektromagnesy, itp.).  
Jednym z głównych zadań obwodu elektrycznego jest przekazywanie energii elektrycznej 

ze  źródeł  energii  do  odbiorników  do  odbiorników  takich  jak  grzejniki,  żarówki,  lampy 
wyładowcze  w których  energia  elektryczna  przemienia  się  w ciepło,  a  część  zostaje 
wypromieniowana 

w postaci 

światła.  Również  często  w układach  elektrycznych 

i elektronicznych  znajdziemy  różnego  rodzaju  łączniki,  styczniki  oraz  przekaźniki.  Symbole 
tych elementów przedstawiono w tab 1.  

 

Tabela 1. Symbole graficzne elementów elektrycznych i elektronicznych 
 

Opis symbolu 

Symbol graficzny 

Wygląd elementów b[17] 

Rezystor (symbol ogólny) 

 

 

Kondensator 

o zmiennej 

pojemności 

 

 

Rezystor nastawny 

 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

29 

Stycznik 3 – biegunowy 

 
 

 

 

Bezpieczniki 

w 3 

fazach 

układu 3 – fazowego 

 
 
 
 

 

 

Dzwonek 

 

 

 

 

Buczek 

 

 

 

 

Mikrofon 

 

 

 
Dioda półprzewodnikowa 

 

 

 

 
Tranzystor bipolarny npn 
 

 

 

 
Tranzystor bipolarny pnp 

 

 

 

Uzwojenia, cewki indukcyjne 

 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

30 

Głośnik 

 

 

 

Antena 

 

 

Wyświetlacz 
siedmiosegmentowy 

 

 

 

Rezonator kwarcowy 

 

 

 

 
Symbole 

graficzne 

niektórych 

elementów 

elektrycznych 

i elektronicznych 

zaprezentowano  w tabeli  1.  Bardzo  często  oprócz  symboli  elementów  elektrycznych 
i elektronicznych  stosowane  są  oznaczenia  podzespołów,  z których  powstają  urządzenia 
elektryczne  i elektroniczne.  Podzespoły  takie  na  ogół  reprezentowane  są  w formie 
prostokątów, z których po  lewej  stronie umieszcza się wejścia, natomiast po prawej wyjścia. 
Na  prostokącie  umieszcza  się  symbol  funkcji,  którą  ten  podzespół  realizuje.  Liczba 
wyprowadzeń  (zarówno  wejść  i wyjść)  umieszczanych  na  schemacie  odpowiada  zazwyczaj 
rzeczywistej  ilości  końcówek.  Symbole  podstawowych  podzespołów  zaprezentowano 
w tabeli 2. 

 
Tabela 2. Symbole graficzne podzespołów 

 
Również  stosowne  przepisy  określają  kolory  określonych  przewodów.  i tak  przewody 

oznacza się następującymi barwami: 

Przewody prądu przemiennego: 

−

 

faza L1   

 

 

 

 

– barwa żółta, 

Opis symbolu 

Symbol graficzny 

Opis symbolu 

Symbol graficzny 

Prostownik 

 

 

Moduł wyświetlacza 

 

 

Stabilizator 

 

 

Generator  przebiegów 

prostokątnych 

 

 

 
Wzmacniacz 

 

 

Falownik 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

31 

−

 

faza L2   

 

 

 

 

– barwa zielona, 

−

 

faza L3   

 

 

 

 

– barwa fioletowa, 

−

 

przewód neutralny N (zerowy)   

 

– barwa jasnoniebieska. 

Przewody prądu stałego: 

−

 

biegun dodatni   

 

 

 

– barwa czerwona, 

−

 

biegun ujemny   

 

 

 

– barwa ciemnoniebieska, 

−

 

środkowy  

 

 

 

 

– barwa jasnoniebieska. 

Przewody uziemiające 

−

 

uziemienia roboczego 

 

 

 

– barwa jasnoniebieska. 

Przewód uziemienia ochronnego (PE) powinien być oznaczony kombinacją barw zielonej 

i żółtej.  

 
4.2.2. Pytania sprawdzające 

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

1.  Jakie znasz elementy pasywne obwodu elektrycznego? 
2.  Omów najczęściej występujące rodzaje prądów w obwodach elektrycznych? 
3.  Czym różni się silnik prądu stałego od silnika pradu zmiennego? 
4.  Jakie znasz rodzaje silników pradu stałego i w jaki sposób można je rozróżnić? 
5.  Co to jest napięcie znamionowe odbiornika? 
6.  Do czego służa prostowniki i jakie znasz ich rodzaje?  

 
4.2.3. Ćwiczenia 

 

Ćwiczenie 1 

Zaobserwuj  wpływ  napięcia  zasilania  mikrosilnika  prądu  stałego  na  jego  prędkość 

obrotową.  

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  zapoznać się z instrukcją obsługi zasilacza, 
2)  odczytać napięcie znamionowe silniczka, ustawić tę wartość na zasilaczu,  
3)  podłączyć silniczek do zasilacza, 
4)  powoli obniżać napięcie obserwować prędkość obrotową. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

zasilacz stabilizowany z regulacją napięcia, 

−

 

mikrosilnik prądu stałego (np. wymontowany z zabawki). 

 
Ćwiczenie 2 

Zmontuj układ prostownika jednofazowego dwupulsowego. Sprawdź jego działanie. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  wyszukać w przewodniku dla ucznia odpowiednie schematy, 
2)  wybrać dowolny układ prostownika spośród tych przedstawionych w poradniku, 
3)  na płytce uniwersalnej, połączyć układ zwracając uwagę na kierunek montażu diod, 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

32 

4)  poprosić nauczyciela, by sprawdził poprawność montażu, 
5)  podłączyć zmontowany układ do transformatora, obniżającego napięcie, 
6)  poprosić  nauczyciela,  by  pomógł  za  pomocą  oscyloskopu  zaobserwować  kształt 

przebiegu na zaciskach transformatora oraz na wyjściu z prostownika, 

7)  porównać przebiegi z oscyloskopu, z tymi zamieszczonymi w poradniku. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

stanowisko  z  wyprowadzonymi  gniazdkami  elektrycznymi,  zabezpieczonymi  przed 
zwarciami i przed porażeniami, 

−

 

płytka  uniwersalna,  diody  prostownicze,  kilka  różnych  kompletów  po  4  sztuki 
w komplecie,  

−

 

przewody typy LY 1 mm

2

, 

−

 

zestaw  narzędzi  (lutownica,  topnik,  lutowie,  szczypce  płaskie,  obcinaczki  boczne, 
zaciskarka do końcówek, wkrętaki, itp.), 

−

 

transformator z wyprowadzonym środkiem uzwojenia, 

−

 

stanowisko  do  ćwiczeń  wyposażone  w gniazdo  zasilające  zabezpieczone  nadprądowo 
(ok. 10 A oraz z zabezpieczeniem różnicowoprądowym), 

−

 

oscyloskop z sondami. 
 

Ćwiczenie 3 

Posortuj  zgromadzone  w pudełku  elementy.  Oddzielnie  umieść  bezpieczniki,  oddzielnie 

łączniki, diody, itp. Do każdej grupy przyporządkuj odpowiedni symbol graficzny.  

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  z wybranego pudełka wyjąć przygotowane elementy, 
2)  dokonać  szczegółowych  oględzin, zwracając uwagę  na  materiał, z jakiego  dany  element 

jest wykonany, oraz jaką ma ilość wyprowadzeń, 

3)  zidentyfikować każdy element, przyporządkować mu odpowiedni symbol graficzny, 
4)  omówić w grupie lub na forum całej grupy, poszczególne element, wyjaśnić na podstawie 

jakich cech dany element rozpoznał.  

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

pudełko  różnych  elementów,  którym  powinny  być  diody,  tranzystory,  łączniki  różnego 
rodzaju, transformatory małej mocy, mikromaszyny, itp., 

−

 

katalogi części elektronicznych. 

 

4.2.4. Sprawdzian postępów 

Czy potrafisz: 

Tak 

Nie 

1)  określić cechy charakterystyczne przewodników? 

 

 

2)  rozróżniać elementy na schematach na podstawie symboli? 

 

 

3)  zidentyfikować elementy na podstawie wyglądu? 

 

 

4) 

określić na podstawie kolorów funkcję poszczególnych żył w przewodach 
instalacji elektrycznej? 

 

 

5) 

na podstawie tabliczek znamionowych i kostek zaciskowych rozróżniać 
silniki elektryczne? 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

33 

4.3.   Podstawowe pomiary wielkości elektrycznych 

 
4.3.1.   Materiał nauczania 

 
Do  pomiaru  wielkości  elektrycznych  stosowne  są  mierniki,  najpopularniejsze  to: 

magnetoelektryczne, elektromagnetyczne, elektrostatyczna i ferrodynamiczne. 

 
Pomiary prądu i napięcia 

Do pomiaru prądu używa się amperomierzy, do pomiaru napięć stosuje się woltomierze. 

Każdorazowo przed podłączeniem miernika sprawdzić czy jest on dostosowany do mierzonej 
wartości  (zakres  pomiarowy).  Zakres  pomiarowy  miernika  powinien  być  zawsze  wiekszy 
o około  20%  od  maksymalnej  spodziewanej  wartości  mierzonej.  Istotnym  w użytkowaniu 
mierników  jest  ich  właściwe  włączenie  w badany  obwód.  By  zmierzyć  wielkość  spadku 
napięcia  na  odbiorniku  woltomierz  włączamy  równolegle,  zgodnie  z schematem 
przedstawionym poniżej. 

 
 
 
 

 
 
 

Rys. 21. Pomiar napięcia i prądu 

Rys. 22. Pomiar rezystancji omomierzem 

 
Amperomierz powinien być włączony szeregowo w gałąź w której mierzy prąd (rys. 22).  

 
Pomiary rezystancji 

Metoda  odchyłowa  bezpośrednia  polega  na  zastosowaniu  omomierza  o odpowiednim 

zakresie  pomiarowym  (rys.  23).  Najdokładniejszy  pomiar  omomierzem  występuje wówczas, 
gdy  wskazówka  znajduje  się  pośrodku  podziałki  omomierza.  Metoda  techniczna  polega  na 
pomiarze  napięcia  i prądu  za  pomocą  mierników  wskazówkowych  i obliczeniu  rezystancji 
z prawa Ohma (rys. 24a). 

 

Rys. 23.  

Sposoby  przyłączania  mierników  przy  pomiarach  rezystancji:  a)  układ  do  pomiaru  małych 
rezystancji, b) układ do pomiaru dużych rezystancji 

 

 A 

 V 

 Ω 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

34 

Tabela 4. Oznaczenia wskazujące warunki pracy ustrojów pomiarowych 

Oznaczenie  Opis 

Oznaczenie 

Opis 

 

Miernik posiadający ekran 
elektrostatyczny 

 

Miernik posiadający ekran 
magnetyczny 

 

Miernik przeznaczony do 
wykonywania pomiarów dla 
prądu stałego 

 

Miernik przeznaczony do 
wykonywania pomiarów dla prądu 
zmiennego 

 

Miernik przeznaczony do 
wykonywania pomiarów dla 
prądów stałych i zmiennych 

 

Położenie poziome 

 

Położenie pionowe 

 

Położenie nominalne skośne, np. 
z kątem nachylenia 60 

 

Próba napięciowa 500 V 

 

Próba napięciowa powyżej 500 V 
(np. 2 kV) 

 

Bez próby napięciowej 

 

Ustrój magnetoelektryczny 
z prostownikiem 

 
4.3.2. Pytania sprawdzające 

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

1.  Jak działają mierniki magnetoelektryczne? 
2.  Jakie wielkości fizyczne mierzą amperomierze a jakie woltomierze? 
3.  W jaki sposób wyznacza się moc jaka wydziela się na odbiorniku? 
4.  W jaki sposób wyznacza się ilość zużytej energii? 

 
4.3.3. Ćwiczenia 

 

Ćwiczenie 1 

Oblicz  jaki  są koszty eksploatacji 1 żarówki o mocy 100  W przez cały rok, jeżeli  świeci 

ona bez przerwy. Koszt jednej kWh należy przyjąć 40 gr.  

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  ustalić ile godzin trwa 1 rok kalendarzowy (zakładamy, że rok trwa 365 dni), 
2)  obliczyć ilość zużytej energii,  
3)  zamienić jednostkę na kWh, 
4)  określić koszt zużytej energii. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

kalkulator, 

−

 

zeszyt, 

−

 

przybory do pisania, 

−

 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

35 

Ćwiczenie 2 

Podczas  pomiaru  napięcia  woltomierzem  wychyłowym  (np.  ustrój  elektromagnetyczny) 

wskazówka wychyliła się i wskazuje 24 działki. Woltomierz ten ma zakres pomiarowy 300 V, 
a cała skala podzielona jest na 30 działek. Wyznacz jaką wartość wskazuje miernik. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  wyznaczyć stałą miernika (podziel zakres pomiarowy przez ilość działek na skali), 
2)  obliczyć  wskazanie  miernika  (pomnóż  stała  miernika  przez  ilość  działek  jaką  wskazuje 

wskazówka, 

3)  zapisać wynik. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

zeszyt,  

−

 

przybory do pisania, 

−

 

poradnik dla ucznia, 

−

 

literatura. 
 

Ćwiczenie 3 

Rozpoznaj  zastosowane  zabezpieczenia  i ich  rodzaje  w dowolnej  rozdzielni  sieci 

zasilającej 400/230 V. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  wyszukać zabezpieczenia znajdujące się na tablicy, 
2)  wskazać zadania jakie realizują,  
3)  znaleźć  na  obudowach  lub  w katalogach  parametry  zabezpieczeń  znajdujących  się 

w rozdzielnicy. 
 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

tablica 

z zamontowanymi 

różnymi 

rodzajami 

zabezpieczeń 

nadprądowych, 

bezpieczników topikowych, wyłączników i zabezpieczeń różnicowoprądowych, 

−

 

zeszyt, 

−

 

przybory do pisania, 

−

 

literatura. 

 
Ćwiczenie 4 

Połącz  układ  zgodnie  z  przedstawionym  poniżej  rysunkiem  do  ćwiczenia  4.  Dobierz 

odpowiednie  zakresy  mierników,  jeżeli  układ  zasilany  jest  napięciem  24  V,  a  rezystancja 
rezystorów  jest  równa:  R

1

  =  100  Ω,  R

2

  =  100  Ω  i  R

1

  =  200  Ω.  Zmierz  jakie  spadki  napięć 

pojawią się na rezystorach oraz jakie prądy popłyną przez rezystory R

1, 

R

2 

i R

3.

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

36 

 

Rysunek do ćwiczenia 4 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  zapoznać się z instrukcją obsługi zasilacza woltomierzy i amperomierzy, 
2)  połączyć układ, 
3)  obliczyć wartości prądów płynących przez rezystory R

1, 

R

2 

i R

3 

i spadków napięć jakie się 

na nich odłożą, 

4)  ustawić odpowiednie zakresy na miernikach, 
5)  poprosić nauczyciela, by sprawdził poprawność połączenia układu, 
6)  wykonać pomiary, 
7)  porównać wartości odczytane z mierników z wyliczonymi. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

zestaw  mierników  (2  amperomierze,  2  woltomierze  ponumerowane  zgodnie 
z oznaczeniami na schemacie i odpowiednio dobranymi zakresami), 

−

 

rezystory (R

1

 = 100 Ω, R

2

 = 100 Ω i R

1

 = 200 Ω - odpowiednio oznakowane), 

−

 

zasilacz  prądu  stałego  –  o  napięciu  24  V  i  obciążalności  dostosowanej  do  rezystancji 
rezystorów,  

−

 

przewody łączeniowe, 

−

 

zeszyt, 

−

 

przybory do pisania. 

 
4.3.4. Sprawdzian postępów 

Czy potrafisz: 

Tak 

Nie 

1)  zmierzyć napięcie i prąd elektryczny miernikiem cyfrowym? 

 

 

2)  odczytać wskazanie w mierniku analogowym wychyłowym? 

 

 

3)  wyznaczyć moc dowolnego odbiornika elektrycznego? 

 

 

4) 

zmierzyć ilość energii jaką zużywa w czasie dany odbiornik 
elektryczny? 

 

 

5) 

skontrolować jakość podłączenia wtyczki przewodów 
wielożyłowych? 

 

 

6)  rozróżnić mierniki oraz określać ich warunki pracy? 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

37 

4.4.   Zasady  bezpiecznej  pracy  przy  elementach  i urządzeniach 

elektrycznych 

 
4.4.1.  Materiał nauczania 

 
Porażenie prądem elektrycznym może nastąpić na skutek: 

−

 

dotknięcia części znajdującej się stale pod napięciem,  

−

 

dotknięcia  części  urządzeń,  które  znalazły  się  pod  napięciem  na  skutek  uszkodzenia 
izolacji (np. obudowa silnika),  

−

 

przemieszczania się po podłożu na którym ponuja rózne potencjały. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rys. 24.   Schemat  obwodu  porażeniowego  przy  dotknięciu  przez  człowieka  przewodu  jednej  fazy  w sieci 

z uziemionym punktem neutralnym (np. 230/400 V) R

c

 – rezystancje ciała ludzkiego, U

r

, I

r

, – napięcie 

i prąd rażenia [10] 

 
Skutki działania urazu elektrycznego na organizm ludzki zależą od: 

−

 

rodzaju kontaktu z prądem elektrycznym,  

−

 

rodzaju prądu,  

−

 

wartości napięcia,  

−

 

wartości prądu,  

−

 

częstotliwości,  

−

 

drogi przepływu prądu,  

−

 

czasu przepływu prądu,  

−

 

gęstości prądu,  

−

 

rezystancji ciała ludzkiego.  
W  trakcie  rażenia  organizmów,  w zależności  od  wielkości  i  rodzaju  prądu  rażenia 

powstają następujące objawy: 

−

 

skurcze mięśni, 

−

 

poparzenia organów wewnętrznych, 

−

 

dysocjacja płynów ustrojowych, 

−

 

utrata równowagi i świadomości, 

−

 

poparzenia skóry w wyniku działania łuku elektrycznego. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

38 

Tabela 5. Tabela obrazująca objawy rażenia w zależności wielkości prądu rażenia 

Wartość 

skuteczna prądu 

Objawy 

0–0,5 mA 

prąd niewyczuwalny 

0,6–1,6 mA 

prąd wyraźnie wyczuwalny (swędzenie, łaskotanie) 

1,6–3,5 mA 

cierpnięcie dłoni i przegubów, lekkie sztywnienie rąk 

3,5–15 mA 

silnie sztywnienie rąk, ból przedramion, skurcze dłoni i drżenie rąk, przy 
wzroście wartości prądu coraz silniejsze skurcze mięśni palców i ramion, 
zaciskanie się rąk obejmujących przedmiot i niemożność samodzielnego 
oderwania się 

15–25 mA 

nie  kontrolowane  skurcze,  utrudniony  oddech,  wzrost  ciśnienia  krwi, 
prąd  nie  powoduje  groźnych  następstw  przy  czasie  przepływu  nie 
dłuższym niż kilkanaście sekund 

25–50 mA 

bardzo silne skurcze mięśni rąk i klatki piersiowej, nieregularność pracy 
serca,  przy  dłuższym  działaniu  prądu  w górnym  zakresie  –  migotanie 
komór sercowych 

50–70 mA 

migotanie  komór  sercowych,  porażenie  mięśni  oddechowych,  przy 
dłuższym działaniu śmierć przez uduszenie 

powyżej 

70 

mA 

przy dłuższym działaniu prądu o takim  natężeniu  następuje zatrzymanie 
funkcji życiowych 

 
Z  przedstawionej  powyżej  tabeli  widać  wyraźnie,  że  rażenie  prądem  większym  niż  25 

mA  powoduje  powstanie  realnego  zagrożenia  dla  życia.  W  celu  minimalizacji  zagrożeń 
stosuje się dodatkowe środki ochrony: 

−

 

ochrona przez zasilanie napięciem bezpiecznym, 

−

 

ochrona podstawowa (ochrona przed dotykiem bezpośrednim), 

−

 

ochrona przed dotykiem pośrednim. 

 
Tabela 6.  

Wartości  napięć  bezpiecznych  Ul  podano,  przy  czym  oznaczono:  W1  –  warunki,  w których 
rezystancja  ciała  ludzkiego  mierzona  w stosunku  do  ziemi  wynosi  co  najmniej  1000  Ω,  W2  – 
warunki,  w których rezystancja  ciała  ludzkiego  mierzona  w stosunku  do  ziemi  wynosi  mniej niż 
1000 Ω 

Napięcie bezpieczne UL, [V] 

Rodzaj prądu 

Warunki środowiskowe W1 

Warunki środowiskowe W2 

Przemienny 

≤50 

≤25 

Stały 

≤120 

≤60 

 
Skutki  porażeń  prądem  możemy  podzielić  na  dwie  grupy.  Do  skutków  bezpośrednich 

możemy zaliczyć skurcze mięśni, elektrolizę krwi, poparzenie organów wewnętrznych, utrata 
równowagi,  zaburzenia  w oddychaniu  i akcji  serca.  Do  skutków  pośrednich  należą  udary 
mechaniczne  spowodowane  upadkiem  ciężkich  przedmiotów,  poparzeniem  skóry  łukiem 
elektrycznym,  olśnienie  łukiem  elektrycznym,  złamania  i rany  spowodowane  utratą 
równowagi bądź wykonywaniem nieskoordynowanych ruchów. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

39 

Ochrona podstawowa 

Ochronę 

podstawową 

urządzeń 

elektroenergetycznych 

o napięciu 

do 

1 

kV 

(zabezpieczenie  przed  bezpośrednim  dotykiem  elementów  przewodzących)  uzyskujemy 
przez: 

−

 

izolowanie przewodów, aparatów urządzeń itp.,  

−

 

stosowanie  osłon,  barier,  ogrodzeń  przenośnych  uniemożliwiających  przypadkowe 
dotknięcie części pod napięciem, stosowanie właściwych odstępów izolacyjnych,  

−

 

umieszczenie  części  będących  pod  napięciem  poza  zasięgiem  człowieka  (np.  przewody 
linii napowietrznych),  

−

 

zabezpieczenie przewodów przed uszkodzeniami mechanicznymi. 

 
Ochrona dodatkowa 

Poniżej  omówione  zostaną  tylko  najczęściej  występujące  środki  ochrony  przed 

porażeniem. 

Uziemieniem  nazywamy  połączenia  jakiejkolwiek  części  urządzenia  elektrycznego 

z zakopanym  w ziemi  uziomem.  Uziemienie  jak  wiemy  cechuje  rezystancja,  zależna  od 
wymiarów i ukształtowania uziomu oraz rodzaju gruntu. Rozróżniamy uziemienia: 

−

 

ochronne, 

−

 

robocze, 

−

 

odgromowe. 
Uziemienie  ochronne  polega  na  połączeniu  części  przewodzących  dostępnych 

(niebędących 

normalnie 

pod 

napięciem) 

z uziomem, 

powodujące 

w warunkach 

zakłóceniowych samoczynne odłączenie zasilania. W przypadku pojawienia się na elemencie 
chronionym napięcia przez przewód uziemiający popłynie prąd, który spowoduje zadziałanie 
zabezpieczenia nadprądowego. 

Uziemienie  robocze  służy  do  połączenia  punktów  gwiazdowych  transformatorów 

i przekładników  napięciowych z ziemią w celu zapewnienia odpowiednich rozkładów napięć 
w warunkach  roboczych  oraz  umożliwienia  przepływu  prądu  między  punktem  neutralnym 
a ziemią. Wartość rezystancji uziemienia roboczego nie powinna przekraczać 5 Ω.  

Uziemienie  odgromowe  łączy  instalacje  odgromowe  i odgromniki  z ziemią.  Zadaniem 

tego  uziemienia  jest  odprowadzenie  ładunku  elektrycznego  ze  zwodów  po  zaistnieniu 
wyładowania atmosferycznego.  

Zerowanie  polega  na  bezpośrednim  (metalicznym)  połączeniu  części  przewodzących 

urządzeń  elektrycznych  z uziemionym  przewodem  ochronnym.  W  przypadku  powstania 
awarii, gdy na częściach chronionych pojawi się napięcie przez bezpiecznik nadprądowy oraz 
przewód zerujący płynie bardzo duży prąd zwarciowy. Ten prąd w określonym krótkim czasie 
spowoduje  zadziałanie  zabezpieczenia  nadprądowego  –  czyli  dany  obwód  zasilający 
uszkodzone urządzenie zostanie odłączony.  

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

40 

 

Rys. 25.   Schemat zerowania odbiornika trójfazowego i gniazda wtyczkowego R

r

 – uziemienie robocze punktu 

neutralnego  transformatora,,  R

d1 

–  dodatkowe  uziemienie  robocze  przewodu  neutralnego,  

N – przewód neutralny, PEN – przewód ochronno – neutralny [10] 

 
Jako  zabezpieczenie  nadprądowe  stosuje  się  bezpieczniki  topikowe  i wyłączniki 

samoczynne z wyzwalaczami elektromagnesowymi oraz nadmiarowe wyłączniki instalacyjne. 

Aparaty te powinny być tak dobrane, aby w chwili zwarcia między przewodem fazowym 

a przewodami  PE  lub  PEN,  lub  częściami  objętymi  ochroną,  nastąpiło  samoczynne  szybkie 
odłączenie  zasilania.  Przy  zastosowaniu  zerowania  w  przewodzie  N  oraz  PEN  nie  wolno 
umieszczać bezpiecznika lub łącznika. 

−

 

wyłączniki różnicowo-prądowe reagują na wartość prądu upływu chronionego odbiornika 
lub  grupy  odbiorników.  Mogą  być  stosowane  we  wszystkich  układach  sieciowych 
niezależnie od ich napięcia znamionowego.  

 

Rys. 26.   Zastosowanie  wyłącznika  różnicowo–prądowego  do  ochrony  grupy  odbiorników  Pk  –  przycisk 

kontrolny,  R

d

  –  rezystancja  dodatkowa,  z –  zamek  mechaniczny  wyłącznika,  CW  –  cewka 

wybijakowa, PE – przewód ochronny, I

2

 – prąd upływu [10]

 

 
Zastosowanie wyłącznika  przedstawiono na rys.  26. Podczas normalnej pracy  instalacji, 

prąd upływu Iz jest bardzo mały, suma geometryczna prądów I

L1

, I

L2

, I

L3

, I

N

 jest praktycznie 

równa  zeru,  a więc  i strumień  magnetyczny  w rdzeniu  wyłącznika  praktycznie  jest  równy 
zeru. W razie pojawienia się prądu upływu Iz przy uszkodzeniu izolacji w rdzeniu pojawi się 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

41 

strumień  magnetyczny  zależny  od  prądu  Iz,  spowoduje  zwolnienie  zamka  z i wyłączenie 
wyłącznika. Wyłącznik różnicowo prądowy powinien być tak dobrany i zainstalowany, aby: 

−

 

wyłączał wszystkie przewody skrajne i przewód neutralny, 

−

 

na obwód  magnetyczny oddziaływały wszystkie prądy płynące w przewodach  skrajnych 
i neutralnych obwod. 

 
Ratowanie porażonych prądem elektrycznym 

Istotą zagadnienia skutecznej pierwszej pomocy w wypadku rażenia prądem jest szybkie 

uwolnienie osoby porażonej spod napięcia przez: 

−

 

wyłączenie napięcia właściwego obwodu elektrycznego,  

−

 

odciągnięcie porażonego od urządzeń będących pod napięciem,  

−

 

odizolowanie porażonego, uniemożliwiające przepływ prądu przez jego ciało. 
Przy uwalnianiu spod napięcia ratownik jest obowiązany dbać nie tylko o bezpieczeństwo 

porażonego,  ale  także  o swoje.  Przy  uwalnianiu  porażonego  spod  napięcia  należy  stosować 
jedną z następujących metod: 

−

 

wyłączyć obwód wyłącznikiem, lub innym elementem zabezpieczającym,  

−

 

wyjąć wtyczkę z gniazd,  

−

 

odciągnięcie  urządzeń  będących  pod  napięciem  (należy  nałożyć  rękawice  i kalosze 
dielektryczne,  a jeśli  ich  brak,  korzystać  należy  z przypadkowych  materiałów 
izolacyjnych),  

−

 

odciągnąć rażonego z miejsca rażenia, za pomocą elementów izolacyjnych. 
W  trakcie  uwalniania  porażonego  nie  wolno  go  bezpośrednio  dotykać,  gdyż  istnieje 

realne  niebezpieczeństwo  porażenia  ratownika.  Rozpoznanie  stanu  zagrożenia  porażonego 
jest  czynnikiem  bardzo  istotnym,  ponieważ  na  danych  tego  rozpoznania  będzie  się  opierać 
wybór sposobu ratowania. Porażony może być przytomny lub nie przytomny.  

Osobie porażonej należy rozluźnić ubranie w okolicy szyi, klatki piersiowej, brzucha oraz 

ułożyć wygodnie porażonego tak, aby głowa była mocno odchylona do tyłu.  

Należy ustalić stan osoby porażonej: 

−

 

jeżeli  osoba  jest  przytomna  należy  natychmiast  wezwać  lekarza,  i do  czasu  jego 
przyjazdu należy zapewnić komfort osobie poszkodowanej i regularnie monitorować stan 
zdrowia porażonego, 

−

 

jeśli  osoba  porażona  jest  nieprzytomna,  oddycha,  wyczuwa  się  pracę  serca  to  należy  ją 
ułożyć na boku, rozluźnić ubranie, 

−

 

jeśli  serce  pracuje,  to  sztuczne  oddychanie  polega  na  wdmuchiwaniu  z częstotliwością 
12 razy na minutę powietrza do ust porażonego, po wcześniejszym zatkaniu nosa, 

−

 

jeśli  osoba  porażona  jest  nieprzytomna,  nie  oddycha,  krążenie  krwi  jest  zatrzymane,  to 
należy zastosować sztuczną wentylację płuc i pośredni masaż serca.  
 
Objawy zatrzymania pracy serca są następujące: 

−

 

brak przytomności,  

−

 

brak tętna na dwóch tętnicach (szyjnej i udowej). 
Zmiany w mózgu występują  już po 3 minutach od zatrzymania pracy serca, należy więc 

natychmiast podjąć zabieg sztucznego oddychania. Do metody, którą można stosować niemal 
w każdych warunkach, należy masaż serca i oddech zastępczy: 

−

 

sposobem usta – usta,  

−

 

sposobem usta – nos. 
Przy  braku  tętna,  jeśli  czynności  podejmuje  jeden  ratownik,  należy  wykonać  3 oddechy 

i 15  ucisków  dolnej  części  mostka  tak,  aby  obniżył  się  on  przy  naciskaniu  o 3÷5  cm.  Jeśli 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

42 

obecnych jest dwóch ratowników, to jeden prowadzi sztuczne oddychanie, a drugi wykonuje 
po każdym oddechu 5 ucisków dolnej części mostka. 

Po przywróceniu krążenia (wystąpienie tętna, zwężenie źrenic, zmiana zabarwienia ciała) 

oraz  regularnego  oddechu,  reanimację  można  przerwać.  W  przeciwnym  razie  akcję  należy 
prowadzić  aż  do  przybycia  lekarza.  Zgon  może stwierdzić  jedynie  lekarz.  Kontrola  lekarska 
osoby  porażonej  jest  niezbędna  w każdym  wypadku  porażenia  napięciem,  nawet  jeśli  osoba 
porażona  nie  utraciła  przytomności.  W  organizmie  człowieka,  pod  wpływem  przebytego 
działania prądu  elektrycznego  mogą  bowiem  wystąpić  niekorzystne  zmiany, objawiające  się 
po  pewnym  czasie  od  momentu  porażenia.  Opieka  lekarska  jest  niezbędna  również 
w wypadku  pośredniego  działania  prądu  (oparzenia,  zwichnięcia  i złamania,  rany, 
uszkodzenia narządu słuchu, wzroku itp.). 

 
Procedura postępowania w przypadku porażenia prądem elektrycznym 

Pierwszą czynność jaką należy wykonać należy uwolnić porażonego spod działania prądu 

elektrycznego  przez  natychmiastowe  wyłączenie  napięcia  we  właściwym  obwodzie 
elektrycznym i jak najszybciej przystąpić do diagnozy stanu porażonego.  

W  przypadku  zaniku  funkcji  życiowych  należy  bezzwłocznie  rozpocząć  akcję 

reanimacyjną.  Jednocześnie  należy  wezwać  pogotowie  lub  starać  się,  jeżeli  są  do  tego 
warunki, przewieźć porażonego do szpitala. Jeżeli porażony jest nieprzytomny należy położyć 
go  na  wznak,  odchylić  głowę  ku  tyłowi  i rozpiąć  bieliznę  pod  szyją  oraz  w pasie  aby 
umożliwić  swobodny  ruch  klatki  piersiowej.  W  razie  potrzeby  oczyścić  górne  drogi 
oddechowe  przy  pomocy  chusteczki  owiniętej  na  palcu.  Zatkanie  dróg  oddechowych 
uniemożliwia dostawanie się powietrza do płuc. 

 
Wykonywanie sztucznego oddychania sposobem „usta – usta” 

W  przypadku  zaniku  oddechu  zaleca  się  stosować  sztuczne  oddychanie  metodą  

„usta  –  usta”  ponieważ  ta  metoda  zapewnia  drożność  dróg  oddechowych,  więc  do  pluć 
dostaje się dużo powietrza. 

Jeśli ratujący odczuwa wstręt do bezpośredniego kontaktu z ustami porażonego, może po 

ich  oczyszczaniu  położyć  na  ustach  ratowanego  chusteczkę  lub  rękaw  koszuli  z otworem 
o średnicy 3 cm i przezeń wykonywać sztuczne oddychanie. 

Klęknąć za głową porażonego po prawej  lub  lewej stronie, odgiąć głowę  jak  najbardziej 

ku  tyłowi  (często  wystarcza  to  do  przywrócenia  drożności  oddechowej),  następnie  oburącz 
uchwycić żuchwę z boków, odciągnąć najpierw ku klatce piersiowej, a potem do przodu. 

Wdech  –  ratujący  nabiera  powietrza  do  pluć,  obejmuje  szczelnie  swymi  ustami  usta 

porażonego  i wdmuchuje  powietrze  do  jego  płuc:  zatykając  nos  porażonego  własnym 
policzkiem lub palcami drugiej ręki. 

Jednocześnie  należy  obserwować  czy  klatka  piersiowa  ratowanego  unosi  się 

(co świadczy  o wdmuchiwaniu  powietrza  do  płuc).  Jeśli  ratujący  musi  używać  znacznego 
nadciśnienia  a klatka  piersiowa  nie  unosi  się  –  oznacza  to  niedrożność  oddechową 
(np. zapadnięcie się języka lub opadnięcie żuchwy). 

Wydech  –  ratujący  odrywa  usta  od  ust  porażonego,  klatka  piersiowa  zapada  się 

i następuje  samoistny  wydech,  a  ratujący  wciąga  powietrze  do  następnego  sztucznego 
wdechu. Wciągu jednej minuty należy wyko 

 
Zasady obowiązujące ratownika przy wykonywaniu sztucznego oddychania 

1.  Podstawowym  warunkiem  powodzenia  sztucznego  oddychania  niezależnie  od 

zastosowanej metody jest całkowita drożność oddechowa, o czym świadczy cichy szmer, 
słyszalny  przy  zbliżeniu  ucha  do  ust  i nosa  ratowanego.  Oddech  rzężący  świadczy 
o zmniejszeniu drożności oddechowej. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

43 

2.  W  razie  zauważenia  zanikania  oddechu  należy  ponownie  przystąpić  do  sztucznego 

oddychania.  Trzeba  liczyć  się  z tym,  że  takie  zaburzenia  mogą  nawracać  kilkakrotnie 
podczas  akcji  ratowniczej.  Niekiedy  dopiero  po  dłuższym  czasie  ratowania  zjawia  się 
normalny oddech, dlatego nie można odstępować od porażonego. 

3.  Porażonemu  nie  wolno  podawać  żadnych  leków  ani  płynów  doustnie,  dopóki  jest 

nieprzytomny.  Nieprzytomnych,  jeżeli  nie  wymagają  sztucznego  oddychania  układać 
zawsze na boku, z twarzą skierowaną w bok i ku dołowi. 

4.  W razie wymiotów należy ułożyć głowę porażonego niżej od tułowia, skręcając ją w bok 

i oczyścić jamę ustną. 

5.  Kiedy  ratowany  odzyska  przytomność,  można  podawać  łyżeczkami  mocną  herbatę  lub 

kawę. 

6.  W przypadku porażenia na wysokości ratujący powinien rozpocząć sztuczna oddychanie 

zaraz po osiągnięciu porażonego i prowadzić je nadal w czasie sprowadzania porażonego 
na dół (metoda „usta–usta”). 

7.  Jeżeli  nastąpiło  porażenie  prądem  o napięciu  powyżej  1000  V  lecz  porażony  nie  utracił 

przytomności, to mimo wszystko należy zawieźć go do szpitala. 

8.  Po  udzieleniu  pierwszej  pomocy  trzeba  porażonego  ciepło  okryć,  obłożyć  butelkami 

z ciepłą wodą lub termoforami i oddać pod opiekę lekarską. 

 
Wykonanie pośredniego masażu serca i sztucznego oddychania 

1.  Porażonego ułożyć jak do sztucznego oddychania. Podłoże musi być twarde. 
2.  Ratujący  klęka  za  głową  porażonego  jak  przy  sztucznym  oddychaniu  „usta–usta”. 

Nadgarstek  rozwartej  lewej  ręki  kładzie  na  mostku  porażonego  (w  dolnej  1/3  jego 
części). Lewa ręka styka się z mostkiem tylko nadgarstkiem. 

3.  Prawą  rękę  ułożyć  na  lewej  i teraz  dodając  ciężar  własnego  ciała  wykonywać  krótkie, 

mocne  uciśnięcia  mostka  (nie  uginając  łokci)  w kierunku  kręgosłupa.  Po  każdym 
uciśnięciu zwalniać nacisk. Czynność tę powtarzać ok. 60–80 razy na minutę. 

4.  Po  wykonaniu  każdych  5  uciśnięć  serca  wykonać  jeden  sztuczny  oddech  „usta–usta”. 

Jeżeli  jest  dwóch  ratujących  jeden wykonuje  masaż  serca,  a  drugi  sztuczne oddychanie, 
na przemian 5 pchnięć i 1 oddech. 

5.  Jedynie połączenie obu metod ratowania tj. sztucznego oddychania i pośredniego masażu 

serca, może przywrócić życie porażonemu, u którego stwierdzono zatrzymania krążenia. 
Objawem  powrotu  samodzielnego  krążenia  jest  utrzymywanie  się  tętna  po  zaprzestaniu 
masażu serca. 

6.  Przywrócona  akcja  serca  może  znów  ustać  więc  ponownie  należy  wykonywać  masaż 

serca, aż do osiągnięcia stałej poprawy. 

 
Pomoc w przypadku obrażeń towarzyszących porażeniu prądem 

1.  Rany: 

a)  ran  nie  wolno  dotykać  brudnymi  rękami.  Skórę  wokół  rany  obmyć  spirytusem, 

jodyną lub czystą wodą i nałożyć opatrunek z jałowej gazy, 

b)  w razie krwawienia nałożyć na ranę opatrunek uciskowy (gaza i bandaż). 

2.  Krwotok z kończyn: 

a)  unieść  kończynę  do  góry,  owinąć  wężem  gumowym,  paskiem  lub  sznurkiem  lak 

silnie,  aby  kończyna  była  blada  (siny  kolor  świadczy  o przekrwieniu,  co  może 
doprowadzić do wykrwawienia), 

b)  opaska uciskowa może być założona najdłużej 2 godziny, 
c)  ranę opatrzyć jak podano wyżej. 
d)  wąż gumowy przed założeniem należy rozciągnąć, 
e)  używając paska czy sznurka, kończynę należy owinąć nimi kilkakrotnie, 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

44 

f)  podkładając warstwę waty lub podobnego materiału. 

3.  Oparzenia: 

a)  na miejsce oparzone nałożyć jałowy opatrunek, 
b)  pęcherzy nie przekłuwać. 
c)  przy oparzaniu gałki ocznej założyć okład z roztworu kwasu bornego (1 łyżeczka na 

szklankę wody) lub mocnej herbaty, przewieźć poszkodowanego do szpitala. 

4.  Złamania: 

a)  w przypadku  złamania  kości  długich  (udowej,  podudzia,  ramieniowej)  lub 

przedramienia  należy  założyć  łupkę  lub  zaimprowizowaną  szynę,  dłuższą  od 
złamanej kości. Końce łupki muszą wystawać poza stawy złamanej kości, 

b)  w przypadku  złamania  kręgosłupa  lub  miednicy  należy  porażonego  ułożyć 

i transportować na twardym podłożu (sztywne nosze, deska, drzwi), 

c)  w przypadku złamania obojczyka przybandażować rękę do tułowia, 
d)  w przypadku złamania żeber bandażować klatkę piersiową na wydechu, 

5.  Zwichnięcia 

a)  przy zwichnięciach należy unieruchomić staw przy pomocy łupki w ten sposób, aby 

łupka obejmowała przynajmniej połowę długości kości tworzących staw. 

 
4.4.2. Pytania sprawdzające 

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

1.  Jakie są możliwe następstwa porażenia prądem elektrycznym? 
2.  Jakie  środki  techniczne  stosuje  się  by  ograniczyć  możliwość  oraz  następstwa  porażenia 

prądem elektrycznym? 

3.  Kto powinien udzielać pomocy osobie poszkodowanej? 
4.  Jakie czynniki mają wpływ na wielkość skutków rażenia prądem? 

 
4.4.3. Ćwiczenia 

 

Ćwiczenie 1 

Omów  procedurę  sztucznego  oddychania  oraz  masażu  serca.  Wykonaj  próbę  akcji 

reanimacyjnej na fantomie.  

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  omówić procedurę sprawdzania stanu zdrowia osoby rażonej, 
2)  przygotować fantom do akcji reanimacyjnej, 
3)  rozpocząć  akcję  reanimacyjną,  dbając  o właściwy  stosunek  ilości  ucisków  klatki 

piersiowej  do  ilości  wdechów  –  należy  zasymulować  akcję,  w której  jest  tylko  jeden 
ratownik, prowadzić należy akcję przez ok. 5 minut. 

4)  rozpocząć  akcję  reanimacyjną,  dbając  o właściwy  stosunek  ilości  ucisków  klatki 

piersiowej  do  ilości  wdechów  –  symuluj  akcję,  w której  jest  dwóch  ratownik,  prowadź 
akcję przez ok. 5 minut. 
 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

fantom do treningów sztucznego oddychania i masażu serca, 

−

 

literatura wymieniona w punkcie 6 poradnika dla ucznia. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

45 

Ćwiczenie 2 

Dokonaj  analizy  zagrożeń  występujących  w trakcie  wymiany  żarówki,  w oprawie 

umieszczonej na suficie w sali. Dobierz właściwy sprzęt zabezpieczający. Opracuj procedurę 
wymiany żarówki. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  wykonać szczegółowe oględziny sali, sprawdź równość podłoża oraz jego twardość, 
2)  dobierać odpowiednią drabinę lub rusztowanie,  
3)  określić jakie zagrożenia mogą wystąpić w trakcie wykonywania prac, sprawdzić czy nie 

ma  w pobliżu  haków,  śrub,  lub  innych  ostrych  przedmiotów,  sprawdzić  czy  nie  ma 

żadnych elementów na lampie, 

4)  dobierać odpowiedni sprzęt zabezpieczający,  
5)  opisać sposób wymiany żarówki,  
6)  porównać opis z innymi. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

arkusz papieru, 

−

 

przybory do pisania, 

−

 

sprzęt zabezpieczający, 

−

 

katalogi sprzętu zabezpieczającego. 

 
Ćwiczenie 3 

Omów zadania jakie realizuje wyłącznik różnicowoprądowy.  
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  wymienić środki ochrony przed dotykiem pośrednim,  
2)  zapoznać się z dokumentacją techniczną wyłącznika różnicowo-prądowego, 
3)  opisać jak działa wyłącznik różnicowoprądowy, 
4)  sprawdź w dokumentacji do czego służy przycisk TEST. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

wyłącznik różnicowoprądowy, 

−

 

instrukcja montażu i obsługi wyłącznika różnicowoprądowego, 

−

 

przybory do pisania. 
 

Ćwiczenie 4 

Dokonaj  analizy  ryzyka  zaistnienia  wypadku  i  dobierz  dla  jednego  z  zaproponowanych 

sytuacji właściwe urządzenia i osprzęt zabezpieczający: 

−

 

mycie opraw oświetleniowych umocowanych na wysokości, 

−

 

wymiana  uszkodzonego  przewodu  będącego  pod  napięciem  ułożonego  w  korycie  pod 
sufitem w pomieszczeniu wilgotnym, 

−

 

wymiana źródeł światła na słupach oświetlenia zewnętrznego, 

−

 

zapalenie 

się 

prostownika 

podczas 

ładowania  akumulatora,  umieszczonego 

w samochodzie,  który  zaparkowany  jest  w  garażu,  w  którym  ściany  pokryte  są 
elementami drewnianymi, 

−

 

spawanie dużych konstrukcji stalowych na mokrym podłożu itp. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

46 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  wypisać  wszystkie  zagrożenia  dla  osób  wykonujących  prace,  występujące  w  czasie 

wykonywania wymienionych prac, 

2)  określić w jaki sposób można zmniejszyć zagrożenia i ryzyko wystąpienia wypadku, 
3)  dobierać odpowiedni sprzęt, 
4)  uzasadnić dokonane wybory. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

zestaw foliogramów, 

−

 

zeszyt, 

−

 

przybory do pisania, 

−

 

katalogi sprzętu ochronnego różnych firm. 

 

4.4.4. Sprawdzian postępów 

Czy potrafisz: 

Tak 

Nie 

1) 

omówić procedurę udzielania pomocy osobie rażonej prądem 
elektrycznym? 

 

 

2)  przeprowadzić sztuczne oddychanie? 

 

 

3)  udzielić pomocy osobie która doznała urazu mechanicznego? 

 

 

4)  udzielić pomocy osobie która doznała poparzeń skóry? 

 

 

5)  udzielić pomocy w przypadku doznania otarć skóry lub ran ciętych? 

 

 

6)  uwolnić od napięcia osobę rażoną? 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

47 

5.  SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ  

 
INSTRUKCJA DLA UCZNIA 

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję. 
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 
4.  Test  pisemny  zawiera  20  zadań  i sprawdza  Twoje  wiadomości z zakresu rozpoznawania 

elementów elektrycznych i elektronicznych. 

5.  Udzielaj  odpowiedzi  tylko  na  załączonej  karcie  odpowiedzi.  Wskaż  krzyżykiem  tylko 

jedną odpowiedź prawidłową.  

6.  W przypadku  pomyłki  należy  błędną  odpowiedź  zaznacz  kółkiem,  i  ponownie  zaznacz 

krzyżykiem prawidłową odpowiedź.  

7.  Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 
8.  Kiedy udzielenie odpowiedzi na pytanie będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego 

rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. 

9.  Na rozwiązanie testu pisemnego masz 40 minut. 
 

Powodzenia! 

 

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH  

 

1.  Symbol bezpiecznika topikowego oznaczamy 

a)                 
 
b)   
  
c)   
 
d)   
 

2.  Przewód ochronny ma kolor 

a)  zielony. 
b)  fioletowy.  
c)  jasnoniebieski. 
d)  żółtozielony. 
 

3.  Do pomiaru rezystancji służy 

a)  woltomierz. 
b)  omomierz. 
c)  watomierz. 
d)  amperomierz. 
 

4.  Do pomiaru napięcia baterii służy 

a)  amperomierz. 
b)  prężka. 
c)  omomierz. 
d)  woltomierz. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

48 

5.  Przez  odbiornik  zasilany  napięciem  stałym  U  =  24  V  płynie  prąd  o  wartości  2  A. 

Rezystencja tego odbiornika wynosi 
a)  12 

Ω

. 

b)  6 

Ω

. 

c)  48 

Ω

. 

d) 

Ω

24

2

. 

 

6.  Gdy I

2

 = 2 A, I

3

 = 6 A, I

4

 = 10 A, I

5

 = 5 A to wartość prądu I

1 

wynosi 

 
 

a)  19 A. 
b)  0 A. 
c)  23 A. 
d)  7 A. 
 

7.  Element przedstawiony na fotografii to 

a)  przepust  przewodu  do  zabezpieczania  go 

przed  wyszarpywaniem 

i ochroną  przed 

zgięciami. 

b)  bezpiecznik. 
c)  rezystor. 
d)  latarka elektryczna. 
 
 

8.  Żarówka o mocy 100 W została włączona. Jeżeli cena jednej kWh wynosi 0,5 zł, to koszt 

eksploatacji żarówki przez 20 godzin wyniesie 

a)  1 zł. 
b)  2 zł. 
c)  2,5 zł. 
d)  50 zł. 

 

9.  Urządzenie  o  charakterze  rezystancyjnym  i  mocy  P  =  2000  W  zasilane  jest  napięciem 

U

n

 = 250 V. Dobierz prąd nominalny zabezpieczenia nadprądowego wynosi 

a)  10 A. 
b)  2000 A. 
c)  250 A. 
d)  8 A. 

 
10.  Przed użyciem sprzętu ochronnego należy sprawdzić każdorazowo 

a)  napięcie robocze, stan, termin wykonania następnej próby napięciowej. 
b)  tylko napięcie robocze. 
c)  tylko stan i napięcie. 
d)  tylko stan techniczny. 
 

I

2 

I

3 

I

4 

I

5 

I

1 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

49 

11.  Element przedstawiony na fotografii to 

a)  zabezpieczenie nadprądowe. 
b)  zabezpieczenie różnicowo prądowe. 
c)  bezpiecznik topikowy. 
d)  wyłącznik instalacyjny. 
 

12.  Do  pomiaru  napięcia  zasilania  wiertarki  elektrycznej  przenośnej  zasilanej  napięciem 

sieciowym należy użyć 
a)  amperomierza o zakresie 250 A = włączonego równolegle. 
b)  amperomierza o zakresie 250 A ~ włączonego szeregowo. 
c)  woltomierza o zakresie 250 V ~ włączonego równolegle. 
d)  woltomierza o zakresie 250 V = włączonego szeregowo. 
 

13.  Moc rezystora o rezystancji R = 100 

Ω

, by mógłby on być długotrwale obciążany prądem 

o wartości 0,1 A wynosi 
a)  100 W. 
b)  10 W. 
c)  1 W. 
d)  0,01 W. 
 

14.  Silnik  który  na  listwie  zasilającej  ma  wyprowadzone  sześć  zacisków  oznaczonych 

literami: X, Y, Z / U, V, W to 
a)  szeregowy prądu stałego. 
b)  równoległy prądu stałego. 
c)  indukcyjny prądu zmiennego. 
d)  obcowzbudny prądu stałego. 

 
15.  Kolor izolacji żyły, która pełni funkcję PE to 

a)  niebieski. 
b)  brązowy. 
c)  żółto-zielony. 
d)  fioletowy. 
 

16.  Zadaniem stabilizatorów napięcia jest 

a)  utrzymać stałe napięcie przy zmieniającej się częstotliwości. 
b)  utrzymać  stałe  napięcie  przy  zmieniającym  się  napięciu  wejściowym  i  prądzie 

odbiornika. 

c)  utrzymać stałe napięcie wejściowe. 
d)  utrzymać stały prąd odbiornika. 
 

17.  Do zamiany napięcia przemiennego na stałe służą 

a)  stabilizatory. 
b)  falowniki. 
c)  prostowniki. 
d)  transformatory. 
 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

50 

18.  Miernik oznaczony symbolem oznacza że miernik ten 

a)  wyposażony jest w mostek prostowniczy.  
b)  powinien pracować w pozycji leżącej. 
c)  przeznaczony jest do montażu na szynie DIL. 
d)  nie ma oznaczonego napięcia probierczego. 
 

19.  Maksymalne napięcie przemienne, które uznaje się za bezpieczne wynosi 

a)  12 V. 
b)  25 V. 
c)  230 V. 
d)  1000 V. 

 
20.  Pierwszą czynność jaką należy wykonać przy udzielaniu pomocy osobie rażonej prądem 

elektrycznym to 
a)  odciągnąć bezpiecznie osobę poszkodowaną od miejsca rażenia. 
b)  zdiagnozować stan poszkodowanego, ustalić czy osoba oddycha? Czy bije serce? 
c)  rozpocząć natychmiast akcję reanimacji tj. sztuczne oddychanie i masaż serca. 
d)  rozpiąć pod szyją ubranie oraz uspokoić osobę poszkodowaną. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

51 

KARTA ODPOWIEDZI 

 

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

Rozpoznawanie elementów obwodów elektrycznych i elektronicznych  

 
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” 

52 

6.  LITERATURA  
 

1.  Bastion  P.  Wicher  W.,  Schuberth  G.:  Praktyczna  elektrotechnika  ogólna.  REA, 

Warszawa 2004 

2.  Bożenko L.: Maszynoznawstwo dla szkoły zasadniczej. WSiP, Warszawa 2004 
3.  Budzyński W. i inni: Poradnik Elektryka. WSiP, Warszawa 1995 
4.  Dobrzański T.: Rysunek techniczny maszynowy. WNT, Warszawa 1999 
5.  Górecki  A.,  Grzegórski  Z.:  Montaż,  naprawa  i eksploatacja  maszyn  i urządzeń 

przemysłowych. Technologia. WSiP, Warszawa 2003 

6.  Kowerski A.: Bezpieczeństwo i higiena pracy w zakładach ślusarskich i budowy maszyn. 

CIOP, Warszawa 1998 

7.  Lewandowski  T.:  Zbiór  zadań  z rysunku  technicznego  dla  mechaników.  WSiP, 

Warszawa 2004 

8.  Maksymowicz A.: Rysunek zawodowy dla szkół zasadniczych. WSiP, Warszawa 2004 
9.  Michel K., Sapiński T.: Czytam rysunek elektryczny. WSIP, Warszawa 2004 
10.  Pietrzak A.: Wypadek przy pracy pierwsza pomoc. OSPIP, Wrocław 1999 
11.  Rutkowski A.: Części maszyn. WSiP, Warszawa 2004 
12.  Siuta  W.,  Rosiński  S.,  Kozak  B.:  Zbiór  zadań  z mechaniki  technicznej.  WSiP, 

Warszawa 2004 

13.  Swat K.: Bezpieczeństwo i higiena pracy dla mechaników. WSiP, Warszawa 1992 
14.  Waszkiewiczowie E. S.: Rysunek zawodowy. WSiP, Warszawa 2004 
15.  Bolkowski S.: Podstawy elektrotechniki. WSiP, Warszawa 1990 
16.  wikipedia.pl 
17.  katalogi firm produkujących elementy, osprzęt i urządzenia elektryczne