„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Agnieszka Ambrożejczyk-Langer
Analizowanie układów elektrycznych i automatyki
przemysłowej 711[03].O1.05
Poradnik dla nauczyciela
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr inż. Andrzej Figiel
dr inż. Marek Młyńczak
Opracowanie redakcyjne:
mgr Janusz Górny
Konsultacja:
mgr inż. Teresa Myszor
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 711[03].O1.05
„Analizowanie
układów
elektrycznych
i
automatyki
przemysłowej”,
zawartego
w modułowym programie nauczania dla zawodu górnik odkrywkowej eksploatacji złóż.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
5
3. Cele kształcenia
6
4. Przykładowe scenariusze zajęć
7
5. Ćwiczenia
13
5.1. Energia elektryczna. Pomiary energii elektrycznej
13
5.1.1. Ćwiczenia
13
5.2. Obwód elektryczny
15
5.2.1. Ćwiczenia
15
5.3. Podstawowe prawa elektrotechniki
17
5.3.1. Ćwiczenia
17
5.4. Pomiary wielkości elektrycznych
19
5.4.1. Ćwiczenia
19
5.5. Transformator
22
5.5.1. Ćwiczenia
22
5.6. Silniki prądu stałego. Silniki indukcyjne
24
5.6.1. Ćwiczenia
24
5.7. Instalacje elektryczne
26
5.7.1. Ćwiczenia
26
5.8. Urządzenia grzewcze. Technika oświetleniowa
28
5.8.1. Ćwiczenia
28
5.9. Podstawy elektroniki
29
5.9.1. Ćwiczenia
29
5.10. Elementy i układy automatyki
31
5.10.1. Ćwiczenia
31
5.11. Mikroprocesory i sterowniki mikroprocesorowe
33
5.11.1. Ćwiczenia
33
6. Ewaluacja osiągnięć ucznia
35
7. Literatura
49
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Przekazuję Państwu Poradnik dla nauczyciela. 711[03].O1.05 „Analizowanie układów
elektrycznych i automatyki przemysłowej”, który będzie pomocny w prowadzeniu zajęć
dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie górnik odkrywkowej eksploatacji złóż
711[03].O1.05.
W poradniku zamieszczono:
−
wymagania wstępne,
−
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć,
−
przykładowe scenariusze zajęć,
−
propozycje ćwiczeń, które mają na celu wykształcenie u uczniów umiejętności
praktycznych,
−
ewaluację osiągnięć ucznia,
−
wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze
szczególnym uwzględnieniem:
−
wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych,
−
tekstu przewodniego,
−
metody projektów,
−
samokształcenia kierowanego.
Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od
samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.
W celu przeprowadzenia ewaluacji osiągnięć ucznia, nauczyciel może posłużyć się
zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych, zawierającym różnego rodzaju
zadania.
W tym rozdziale podano również:
−
plan testu w formie tabelarycznej,
−
punktację zadań,
−
propozycje norm wymagań,
−
instrukcję dla nauczyciela,
−
instrukcję dla ucznia,
−
kartę odpowiedzi,
−
zestaw zadań testowych.
Kluczowymi punktami w realizacji materiału jednostki modułowej Analizowanie
układów elektrycznych i automatyki przemysłowej” są zagadnienia związanie z analizą
obwodów elektrycznych, elektronicznych, a także sterowania i regulacji. Stanowią one
podstawę do zrozumienia przez ucznia treści z zakresu układów elektronicznych
realizowanych w dalszym etapie kształcenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
711[03].O1
Techniczne podstawy zawodu
711[03].O1.01
Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony
przeciwpożarowej i ochrony
ś
rodowiska
711[03].O1.02
Posługiwanie się dokumentacją
techniczną
711[03].O1.03
Stosowanie materiałów konstrukcyjnych
i eksploatacyjnych
812[02].O1.04
Rozpoznawanie elementów maszyn
i mechaniz
mów
711[03].O1.05
Analizowanie układów elektrycznych
i automatyki przemysłowej
711[03].O1.06
Stosowanie podstawowych technik wytwarzania
części maszyn
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
–
opisywać podstawowe zjawiska fizyczne związane z elektrycznością,
–
określać podstawowe wielkości elektryczne w układzie SI,
–
współpracować w grupie,
–
korzystać z różnych źródeł informacji,
–
stosować obowiązującą procedurę postępowania w sytuacji zagrożenia,
–
stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przepisy przeciwpożarowe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji jednostki modułowej, uczeń powinien umieć:
−
rozróżnić podstawowe wielkości określające energię elektryczną oraz określić ich
jednostki,
−
rozpoznać elementy obwodu elektrycznego prądu stałego i przemiennego na podstawie
schematu,
−
scharakteryzować materiały: przewodzące, półprzewodzące, izolacyjne, magnetyczne,
konstrukcyjne,
−
określić materiały izolujące i przewodzące,
−
zmierzyć natężenie prądu i moc w obwodach prądu stałego oraz przemiennego
jednofazowego i trójfazowego,
−
rozróżnić instalacje mieszkaniowe i przemysłowe,
−
rozróżnić połączenia odbiorników szeregowe, równolegle, w gwiazdę i w trójkąt,
−
rozróżnić: uziemienie ochronne, uziom, przewód uziemiający i zerowanie,
−
rozpoznać typowe usterki i uszkodzenia w obwodach instalacji i osprzęcie elektrycznym
maszyn i urządzeń,
−
przewidzieć zagrożenia i ich skutki podczas pracy przy urządzeniach elektrycznych,
−
scharakteryzować przesył energii elektrycznej,
−
rozróżnić napięcie przesyłowe i robocze,
−
wyjaśnić zasadę działania transformatora, prądnicy, silnika elektrycznego, prostownika,
−
wskazać różnice w budowie i pracy prądnicy i silnika,
−
określić parametry maszyn i urządzeń elektrycznych na podstawie tabliczki znamionowej,
−
rozróżnić podstawowe elementy elektroniczne,
−
rozróżnić podstawowe elementy układu sterowania,
−
rozróżnić elementy układów automatyki przemysłowej,
−
odczytać proste schematy układów automatycznej regulacji,
−
wykazać różnice między automatycznym sterowaniem, a automatyczną regulacją
na podstawie schematów blokowych,
−
wyjaśnić zadanie stycznika i przekaźnika w układach sterowania,
−
wyjaśnić przeznaczenie poszczególnych członów układów automatycznej regulacji,
−
określić funkcje sterownika w układach sterowania,
−
wykorzystać programy komputerowe do sterowania procesami technologicznymi,
−
posłużyć się PN, katalogami oraz poradnikami,
−
zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony od porażeń prądem
elektrycznym, ochrony przeciwpożarowej podczas wykonywania pomiarów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ
Scenariusz zajęć 1
Osoba prowadząca
……………………………………………….
Modułowy program nauczania:
Górnik odkrywkowej eksploatacji złóż 711[03].O1.05
Moduł:
Techniczne podstawy zawodu 711[03].O1.
Jednostka modułowa:
Analizowanie układów elektrycznych i automatyki
przemysłowej 711[03].O1.05
Temat: Pomiar napięcia w nierozgałęzionym obwodzie prądu stałego.
Cel ogólny: Ukształtowanie umiejętności wykonywania pomiar napięcia w nierozgałęzionym
obwodzie prądu stałego.
Po zakończeniu zajęć uczeń powinien umieć:
–
narysować schemat układu w nierozgałęzionym obwodzie prądu stałego,
–
narysować układ do pomiaru napięcia w nierozgałęzionym obwodzie prądu stałego,
–
dobrać tryb pracy mierniki uniwersalnego do pomiaru napięcia,
–
zorganizować stanowisko do pomiaru napięcia,
–
połączyć układ pomiarowy,
–
wyjaśnić zjawiska zachodzące w układzie pomiaru napięcia,
–
odczytać wskazania mierników.
W czasie zajęć kształtowane będą następujące umiejętności ponadzawodowe:
–
organizowania i planowania pracy,
–
pracy w zespole,
–
oceny pracy zespołu.
Metody nauczania–uczenia się:
–
metoda przewodniego tekstu,
–
ć
wiczenie praktyczne.
Środki dydaktyczne:
–
zestawy ćwiczeń przygotowane przez nauczyciela dla każdego zespołu uczniów
zawierające: instrukcję pracy metodą przewodniego tekstu, zadanie, pytania prowadzące,
–
papier formatu A4,
–
zasilacz +15 V,
–
multimetr cyfrowy, multimetr analogowy,
–
rezystory: 1 k
Ω
; 2,2 k
Ω
; 1,8 k
Ω
; 330
Ω
; 10 k
Ω
; 15 k
Ω
.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca w 2–3-osobowych zespołach.
Czas trwania zajęć: 1 godzina dydaktyczna.
Zadanie dla ucznia
Dokonaj pomiaru napięcia na jednym odbiorniku w obwodzie nierozgałęzionym prądu
stałego. Realizacja zadania obejmuje:
–
narysowanie obwodu nierozgałęzionego prądu stałego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
–
narysowanie układu pomiarowego,
–
wybór trybu pracy multimetra,
–
połączenie układu pomiarowego,
–
dokonanie pomiaru,
–
sformułowanie wniosków.
W ćwiczeniu praktycznym należy wykorzystać elementy spośród wymienionych
w wykazie.
Wykaz aparatury i elementów: zasilacz +15 V, multimetr cyfrowy, multimetr analogowy,
rezystory: 1 k
Ω
; 2,2 k
Ω
; 1,8 k
Ω
, 330
Ω
; 10 k
Ω
; 15 k
Ω
.
Przebieg zajęć:
Faza początkowa: czynności organizacyjne, podanie tematu zajęć, zaznajomienie uczniów
z pracą metodą przewodniego tekstu, podział uczniów na dwuosobowe zespoły.
Faza właściwa: praca metodą przewodniego tekstu – fazy 1–6.
Faza
Przykłady pytań prowadzących
Oczekiwane odpowiedzi
Jak klasyfikujemy obwody prądu stałego?
Obwody prądu stałego dzielimy na
nierozgałęzione i rozgałęzione.
Jakie połączenie elementów elektrycznych
występuje w obwodzie nierozgałęzionym?
W
obwodzie
nierozgałęzionym
występuje połączenie szeregowe?
Czym
charakteryzuje
się
połączenie
szeregowe?
W
połączeniu
szeregowym
przez
wszystkie elementy elektryczne płynie
ten sam prąd.
Do czego służy multimetr?
Multimetry są to uniwersalne przyrządy
pomiarowe, które mogą pracować jako
amperomierze,
woltomierze
i omomierze.
1
.
In
fo
rm
ac
je
w
st
ęp
n
e
W jakich jednostkach wyrażany jest
napięcie elektryczne?
Jednostka napięcia elektrycznego jest
wolt [V].
Jakim miernikiem wykonuje się pomiary
napięcia elektrycznego?
Pomiar
napięcia
wykonujemy
woltomierzem.
W jaki sposób włączamy woltomierz
w obwód elektryczny?
Woltomierz włączamy równolegle do
elementu, na którym mierzymy spadek
napięcia.
2
.
P
la
n
o
w
an
ie
Jak wygląda schemat do pomiaru spadku
napięcia na jednym odbiorniku w obwodzie
nierozgałęzionym prądu stałego?
Schemat układu do pomiaru spadku
napięcia na rezystorze R
2
.
3
.
U
st
al
an
ie
Uczniowie pracują w grupach:
−
rysują schemat pomiarowy,
−
dobierają zakresy pomiarowe mierników.
Uczniowie konsultują z nauczycielem przyjęte rozwiązania
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Uczniowie
organizują
stanowisko
pomiarowe:
−
kompletują aparaturę i elementy,
−
zapisują oznaczenia przyrządów oraz
elementów,
−
łączą obwód pomiarowy,
−
wybierają
tryb
pracy
multimetru
cyfrowego.
Aparatura
pomiarowa
i
elementy
obwodu: zasilacz +15 V, multimetr
cyfrowy, rezystory: 1 k
Ω
; 2,2 k
Ω
;
1,8 k
Ω
.
4
.
W
y
k
o
n
an
ie
Uczniowie wykonują pomiary prądu.
Odczytują wartość wskazaną przez
miernik.
5
.
S
p
ra
w
d
ze
n
ie
−
Uczniowie w grupach sprawdzają poprawność doboru mierników i przyjętych
zakresów pomiarowych, oraz zgodność połączeń zbudowanego układu
z proponowanym schematem. Nauczyciel zwraca uwagę uczniom na poprawne
uzasadnienie przyjętych rozwiązań.
−
Uczniowie formułują wnioski z wykonanego ćwiczenia.
6
.
A
n
al
iz
a
k
o
ń
co
w
a Uczniowie wraz z nauczycielem wskazują, które etapy rozwiązania zadania sprawiały
im trudności. Nauczyciel powinien podsumować całe ćwiczenie, wskazać, jakie
ważne umiejętności zostały ćwiczone, jakie wystąpiły trudności i jak ich uniknąć
w przyszłości.
Zakończenie zajęć
Faza kończąca: ostatnia faza pracy metodą przewodniego tekstu – zadanie pracy domowej.
Praca domowa
Sporządzenie sprawozdania z wykonanego ćwiczenia.
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od uczniów po zakończonych zajęciach:
−
anonimowe, pisemne wypowiedzi uczniów dotyczące oceny zajęć i trudności podczas
realizacji zadania.
Uzupełniające źródła informacji dla ucznia:
Pilawski M.: Pracownia elektryczna. WSiP, Warszawa 2001
Uzupełniające źródła informacji dla nauczyciela:
1. Pilawski M.: Pracownia elektryczna. WSiP, Warszawa 2001
2. Szlosek F.: Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych, Instytut Technologii
Eksploatacji, Radom 1998
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Załączniki do scenariusza
Załącznik A: Instrukcja pracy dla ucznia metodą przewodniego tekstu.
W jaki sposób będziesz pracować na zajęciach?
Otrzymałeś od nauczyciela problem do rozwiązania (załącznik B), nad którym zastanawiasz
się z zespołem. Będziesz pracował metodą przewodniego tekstu składającą się z sześciu faz.
W pierwszej fazie „Informacje wstępne” i w fazie drugiej „Planowanie” pomogą Wam
pytania prowadzące podane w załącznikach C i D. W przypadku wątpliwości związanych
z pytaniami, pomoże wam nauczyciel. Odpowiedzi na te pytania opracujcie pisemnie.
W trzeciej fazie pracy „Ustalanie”: narysujcie schemat pomiarowy, dobierzcie potrzebne
urządzenia i mierniki oraz ustalcie ich zakresy pomiarowe. Skonsultujcie z nauczycielem
proponowany schemat pomiarowy, poprawność doboru wartości elementów i zakresów
pomiarowych mierników.
W fazie czwartej „Wykonanie” skompletujcie aparaturę i elementy (pamiętajcie
o zapisaniu oznaczeń przyrządów i elementów) i połączcie obwód pomiarowy. Następnie
wykonajcie pomiary prądu. W fazie piątej „Sprawdzenie” sprawdźcie poprawność doboru
trybu pracy miernika i przyjętych zakresów pomiarowych, zgodność połączeń zbudowanego
układu z proponowanym schematem. Sformułujcie wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia.
W ostatniej szóstej fazie pracy „Analiza końcowa” zastanówcie się nad całym procesem
rozwiązania zadania. Wskażcie te etapy, które sprawiały wam trudności i znajdźcie ich
przyczyny.
Załącznik B: Zadanie dla zespołów uczniowskich.
Dokonaj pomiaru napięcia na jednym odbiorniku w obwodzie nierozgałęzionym prądu
stałego. Realizacja zadania obejmuje:
−
narysowanie obwodu nierozgałęzionego prądu stałego,
−
narysowanie układu pomiarowego,
−
wybór trybu pracy multimetra,
−
połączenie układu pomiarowego,
−
dokonanie pomiaru,
−
sformułowanie wniosków.
W ćwiczeniu praktycznym należy wykorzystać elementy spośród wymienionych w wykazie.
Wykaz aparatury i elementów: zasilacz +15 V, multimetr cyfrowy, multimetr analogowy,
rezystory: 1 k
Ω
; 2,2 k
Ω
; 1,8 k
Ω
, 330
Ω
; 10 k
Ω
; 15 k
Ω
.
Załącznik C: Pytania prowadzące do fazy I
Faza I. „Informacje wstępne”
1. Jak klasyfikujemy obwody prądu stałego?
2. Jakie połączenie elementów elektrycznych występuje w obwodzie nierozgałęzionym?
3. Czym charakteryzuje się połączenie szeregowe?
4. Do czego służy multimetr?
5. W jakich jednostkach wyrażane jest napięcie elektryczne?
Załącznik D: Pytania prowadzące do fazy II
Faza II. „Planowanie”
1. Jakim miernikiem wykonuje się pomiary napięcia elektrycznego?
2. W jaki sposób włączamy woltomierz w obwód elektryczny?
3. Jak wygląda schemat do pomiaru spadku napięcia na jednym odbiorniku w obwodzie
nierozgałęzionym prądu stałego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Scenariusz zajęć 2
Osoba prowadząca
……………………………………………….
Modułowy program nauczania:
Górnik odkrywkowej eksploatacji złóż 711[03].O1.05
Moduł:
Techniczne podstawy zawodu 711[03].O1.
Jednostka modułowa:
Analizowanie układów elektrycznych i automatyki
przemysłowej 711[03].O1.05
Temat: Pomiar mocy czynnej prądu przemiennego jednofazowego metodą techniczną.
Cel ogólny: Ukształtowanie
umiejętności
pomiaru
czynnej
prądu
przemiennego
jednofazowego metodą techniczną.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
–
narysować schemat pomiaru mocy czynnej prądu przemiennego jednofazowego metodą
techniczną,
–
dobrać mierniki do pomiaru mocy czynnej prądu przemiennego jednofazowego metodą
techniczną,
–
zorganizować stanowisko do pomiaru mocy czynnej prądu przemiennego jednofazowego
metodą techniczną,
–
wyjaśnić zjawiska zachodzące w układzie do pomiaru mocy czynnej prądu przemiennego
jednofazowego metodą techniczną,
–
połączyć układ pomiarowy,
–
wykonać pomiary prądu i napięcia przemiennego,
–
obliczyć na podstawie wyników pomiarów moc czynną wydzieloną na rezystorze,
–
zaprezentować wyniki wykonanego ćwiczenia,
–
sformułować wnioski,
–
sporządzić sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.
W czasie zajęć kształtowane będą następujące umiejętności ponadzawodowe:
–
organizowania i planowania pracy,
–
pracy w zespole,
–
oceny pracy zespołu.
Metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Środki dydaktyczne:
–
autotransformator,
–
multimetr cyfrowy i analogowy,
–
rezystor suwakowy R = 100
Ω
.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
–
2-osobowe zespoły uczniowskie.
Czas trwania zajęć: 1 godzina dydaktyczna.
Przebieg zajęć:
Zadanie dla ucznia
Dokonaj pomiaru mocy wydzielonej w obwodzie prądu stałego na rezystorze
o rezystancji R = 100
Ω
/ 2 W metodą techniczną. Realizacja zadania obejmuje:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
–
narysowanie schematu pomiarowego,
–
dobór mierników i elementów,
–
połączenie układu pomiarowego,
–
sprawdzenie i uruchomienie układu,
–
dokonanie niezbędnych pomiarów,
–
obliczenie na podstawie pomiarów wartości mocy czynnej,
–
sformułowanie wniosków.
W ćwiczeniu praktycznym należy wykorzystać elementy spośród wymienionych
w wykazie. Wykaz aparatury i elementów: autotransformator, multimetr cyfrowy, multimetr
analogowy, rezystor R = 100
Ω
.
Instrukcja do wykonania zadania:
1. Przeanalizuj dokładnie treść zadania.
2. Narysuj schemat układ pomiarowy.
3. Dobierz mierniki do badań.
4. Ustaw tryby pracy wybranych mierników.
5. Połącz układ pomiarowy według przygotowanego schematu.
6. Wykonaj pomiary prądu i napięcia na rezystancji zmieniając wartość napięcia w zakresie
od 0 V do 100 V co 20 V.
7. Oblicz wartość wydzielonej na rezystorze mocy zgodnie z zależnością:
ϕ
cos
I
U
P
⋅
⋅
=
,
przyjmując
1
cos
=
ϕ
.
8. Sformułuj wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia.
Zakończenie zajęć: prezentacja wyników przeprowadzonego ćwiczenia.
Praca domowa:
Sporządź sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia zawierające:
–
wykaz urządzeń i elementów użytych w ćwiczeniu,
–
schemat układu do pomiaru mocy metodą techniczną,
–
wyniki pomiarów prądu i spadków napięcia na rezystancji.
–
wartość obliczonej mocy,
–
sformułowane wnioski.
Sposób uzyskiwania informacji zwrotnej po zakończonych zajęciach:
−
anonimowe, pisemne wypowiedzi uczniów dotyczące oceny zajęć i trudności podczas
realizacji zadania.
Uzupełniające źródła informacji dla nauczyciela:
Szlosek F.: Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych, Instytut Technologii Eksploatacji,
Radom 1998
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
5.
ĆWICZENIA
5.1. Energia elektryczna. Pomiary energii elektrycznej
5.1.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Połącz symbole wielkości elektrycznych z odpowiadającymi im oznaczeniami jednostek,
jeden z symboli nie będzie miał pary.
Symbol wielkości elektrycznej
Oznaczenie jednostki
I
W
U
Ω
R
P
C
V
L
A
P
H
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość symboli
i jednostek wielkości elektrycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) rozpoznać symbol wielkości elektrycznej,
2) przyporządkować danemu symbolowi oznaczenie jednostki,
3) zaprezentować wyniki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
Poradnik dla ucznia,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Określ, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe:
Zdanie:
prawda
fałsz
W obwodzie prądu stałego wydziela się moc pozorna.
Materiały, które nie ulegają magnesowaniu to diamagnetyki.
Jednostka prądu elektrycznego jest wolt [V].
Sieci energetyczne służą do przesyłu i rozdziału energii elektrycznej.
Moc wydzielona na rezystorze w obwodzie prądu stałego jest określona zależnością:
I
U
P
⋅
=
.
Izolatory nie przewodzą prądu elektrycznego.
Napięcie wyrażamy w watach [W].
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość symboli
i jednostek wielkości elektrycznych, umiejętność określenia mocy prądu stałego, rozróżnienia
materiałów ze względu na właściwości elektryczne i magnetyczne oraz scharakteryzowania
przesyłu energii elektrycznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeczytać treści z poradnika dotyczące energii elektrycznej i podstawowych wielkości
elektrycznych,
2) przeanalizować zdania decydując czy jest prawdziwe czy fałszywe,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 3
Oblicz moc wydzieloną na rezystorze, przez który płynie prąd stały I = 20 mA, zmierzony
spadek napięcia wynosi U = 5 V.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na, umiejętność obliczenia
wartości mocy prądu stałego i znajomość jej, jednostki.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapisać wzór określający moc prądu stałego,
2) podstawić wartości liczbowe,
3) dokonać niezbędnych obliczeń,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Ś
rodki dydaktyczne:
−
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Rozwiązanie: P = U · I = 5 V · 20 mA = 100 mW.
Odpowiedź: Na rezystorze wydzieli się moc równa 100 mW.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
5.2. Obwód elektryczny
5.2.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ, jakie elementy elektryczne wchodzą w skład obwodu, którego schemat
przedstawia rysunek. Jaki to jest obwód elektryczny?
Rysunek do ćwiczenia 1. Schemat obwodu elektrycznego
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na poprawność identyfikacji
symboli elementów elektrycznych oraz typu obwodu elektrycznego, znajomość zasad
połączeń elementów elektrycznych, poprawne rozpoznanie typu połączenia elementów na
schemacie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeanalizować schemat obwodu elektrycznego,
2) rozpoznać symbole graficzne elementów elektrycznych na schemacie,
3) określić typ obwodu przedstawionego na schemacie,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie prkatyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Określ sposób połączenia elementów elektrycznych na schemacie.
Rysunek do ćwiczenia 2. Schemat rozgałęzionego obwodu elektrycznego
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość zasad łączenia
elementów w obwodzie elektrycznym, poprawne rozpoznanie połączenia szeregowego
i równoległego elementów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeanalizować schemat obwodu elektrycznego,
2) określić sposób połączenia elementów w obwodzie,
3) zaznaczyć elementy połączone szeregowo i równolegle,
4) zaprezentować wyniki swojej pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 3
Oblicz reaktancję indukcyjną cewki o indukcyjności L = 33 mH, przez którą płynie prąd
przemienny o częstotliwości 10 kHz?
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość wzoru
opisującego reaktancję indukcyjną oraz jednostki tej wielkości, a także poprawność
wykonanych obliczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapisać wzór na reaktancję indukcyjną cewki,
2) podstawić dane liczbowe,
3) obliczyć wartość reaktancji indukcyjnej,
4) zaprezentować wyniki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
kalkulator,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Rozwiązanie: X
L
= 2
π
fL = 2072,4
Ω
.
Odpowiedź: Reaktancja indukcyjna cewki wynosi 2072,4
Ω
.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
5.3. Podstawowe prawa elektrotechniki
5.3.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Oblicz wartość spadku napięcia U w obwodzie prądu stałego, który wystąpił na
rezystorze R = 2,2 k
Ω
przy przepływie prądu I o wartości 5 mA.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość prawa Ohma
i jednostek wielkości elektrycznych oraz poprawność wykonanych obliczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapisać prawo Ohma w podstawowej postaci,
2) podstawić wartości liczbowe,
3) wykonać obliczenia,
4) zaprezentować wyniki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
kalkulator,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Rozwiązanie: U = R I;
U = 2,2 k
Ω
· 5 mA = 11 V.
Odpowiedź: Na rezystorze wystąpił spadek napięcia U = 11 V.
Ćwiczenie 2
Oblicz wartość skuteczną I prądu przemiennego o częstotliwości f = 1 kHz, płynącego
przez kondensator o pojemności C = 1
µ
F, jeśli woltomierz wskazał spadek napięcia
U
= 5 V.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość wzoru
opisującego reaktancję pojemnościową i jej jednostki, umiejętność zastosowania prawa Ohma
w
obwodzie
prądu
przemiennego
zawierającego
kondensator
oraz
poprawność
przeprowadzonych obliczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapisać wzór na reaktancję pojemnościową,
2) zapisać prawo Ohma w podstawowej postaci dla obwodu prądu przemiennego
z reaktancją pojemnościową,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
3) przekształcić zapisaną zależność, tak by można było obliczyć wartość skuteczną
prądu I,
4) podstawić do przekształconego wzoru zależność opisującą reaktancję pojemnościową,
5) podstawić do otrzymanego wzoru dane liczbowe i obliczyć wartość skuteczną prądu I,
6) zaprezentować wyniki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
kalkulator,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Rozwiązanie:
Ω
=
=
2
,
159
π
fC
2
1
X
c
;
mA
31,4
Ω
159,2
V
5
X
U
I
c
=
=
=
.
Odpowiedź: Wartość skuteczną I prądu płynącego przez kondensator wynosi 31,4 mA.
Ćwiczenie 3
W obwodzie z rysunku zaznacz kierunki prądów i zapisz I prawo Kirchhoffa dla
wszystkich węzłów tego obwodu.
Rysunek do ćwiczenia 3. Schemat obwodu rozgałęzionego prądu stałego
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność określenia
węzłów w obwodzie elektrycznym, zastrzałkowania prądów, znajomość i umiejętność
posługiwania się I prawem Kirchhoffa.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeanalizować treść zadania,
2) oznaczyć węzły na schemacie,
3) zaznaczyć prądy w każdej gałęzi obwodu,
4) zapisać I prawo Kirchhoffa dla każdego z węzłów danego obwodu,
5) zaprezentować wyniki pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
5.4. Pomiary wielkości elektrycznych
5.4.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj pomiary spadku napięcia na rezystorze R
2
.
Rysunek do ćwiczenia 1. Schemat układu do pomiaru prądu stałego
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na prawidłowe wykonanie
połączeń w układzie pomiarowym, zapisy wyników pomiarów oraz trafność sformułowanych
wniosków po wykonaniu ćwiczenia.
Istotny jest właściwy dobór trybu pracy miernika i zakresu pomiarowego oraz prawidłowy
odczyt jego wskazań. Szczególną uwagę należy zwrócić na przestrzeganie przepisów bhp
podczas pracy oraz zaangażowanie w wykonywanie ćwiczenia wszystkich członków zespołu.
Połączony układ pomiarowy musi sprawdzić nauczyciel, zanim zostanie włączone napięcie
zasilania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeanalizować treść zadania,
2) zgromadzić potrzebną aparaturę i elementy elektryczne zapisując ich oznaczenia,
3) wybrać odpowiedni tryb pracy miernika,
4) połączyć układ pomiarowy,
5) wykonać pomiar prądu,
6) sformułować wnioski,
7) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
rezystory: R = 1 k
Ω
/ 1 W, R = 1,8 k
Ω
/ 1 W, R = 2,2 k
Ω
/ 1 W,
–
zasilacz +15 V,
–
miernik uniwersalny cyfrowy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Ćwiczenie 2
Dobierz miernik i wykonaj pomiar rezystancji pięciu rezystorów.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę poprawność doboru miernika,
zaproponowanego układu pomiarowego, prawidłowe wykonanie połączeń w układzie
pomiarowym, zapisy wyników pomiarów oraz trafność sformułowanych wniosków po
wykonaniu ćwiczenia.
Istotny jest właściwy dobór trybu pracy miernika i zakresów pomiarowych oraz
prawidłowy odczyt jego wskazań. Szczególną uwagę należy zwrócić na przestrzeganie
przepisów BHP podczas pracy oraz zaangażowanie w wykonywanie ćwiczenia wszystkich
członków zespołu.
Uwaga! Połączony układ pomiarowy musi sprawdzić nauczyciel.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeanalizować treść zadania,
2) narysować schemat pomiarowy,
3) zgromadzić potrzebną aparaturę i elementy elektryczne,
4) zapisać oznaczenia wybranych przyrządów,
5) wybrać tryb pracy miernika,
6) wykonać pomiary rezystancji wybranych elementów,
7) zapisać wyniki pomiarów,
8) porównać zmierzone wartości z wartościami podanymi przez producenta rezystorów,
9) oszacować dokładność pomiarów i sformułować wnioski,
10) sporządzić sprawozdanie z ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
rezystory: R = 1 k
Ω
/ 1 W, R = 1,8 k
Ω
/ 1 W, R = 2,2 k
Ω
/ 1 W, R = 820
Ω
/ 2 W,
R = 1,5 k
Ω
/ 1 W,
–
miernik uniwersalny cyfrowy,
–
uniwersalny miernik analogowy,
–
watomierz.
Ćwiczenie 3
Wykonaj pomiary mocy czynnej w obwodzie prądu przemiennego.
Rysunek do ćwiczenia 3. Schemat układu do pomiaru mocy prądu stałego
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na prawidłowe wykonanie
połączeń w układzie pomiarowym, zapisy wyników pomiarów, poprawność obliczenia
wartości mocy P oraz trafność sformułowanych wniosków po wykonaniu ćwiczenia.
Istotny jest właściwy dobór mierników i zakresów pomiarowych oraz prawidłowy odczyt
ich wskazań. Szczególną uwagę należy zwrócić na przestrzeganie przepisów bhp podczas
pracy oraz zaangażowanie w wykonywanie ćwiczenia wszystkich członków zespołu.
Połączony układ pomiarowy musi sprawdzić nauczyciel, zanim zostanie włączone napięcie
zasilania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeanalizować treść zadania,
2) zgromadzić potrzebną aparaturę i elementy elektryczne zapisując ich oznaczenia,
3) połączyć układ pomiarowy,
4) zasilić obwód napięciem przemiennym z autotransformatora o wartości skutecznej 70 V,
5) wykonać pomiary prądów, napięć i mocy,
6) obliczyć wartość mocy czynnej na podstawie wskazań woltomierza i amperomierza,
korzystając ze wzoru:
ϕ
cos
I
U
P
⋅
⋅
=
, przyjmując
1
cos
=
ϕ
,
7) porównać obliczoną wartość mocy ze wskazaniem watomierza,
8) oszacować dokładność pomiarów, sformułować wnioski,
9) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
autotransformator,
–
multimetr cyfrowy i analogowy,
–
watomierz,
–
rezystor R = 100
Ω
.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
5.5. Transformator
5.5.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Odszukaj na elektrycznym schemacie ideowym symbol transformatora. Określ
na podstawie dokumentacji technicznej parametry wykorzystanego transformatora.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę znajomość symbolu
i parametrów transformatora, umiejętność posługiwania się dokumentacją techniczną oraz
identyfikacji schematów elektrycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z dokumentacja techniczną,
2) odszukać elektryczny schemat ideowy,
3) przeanalizować odszukany schemat,
4) rozpoznać na schemacie ideowym symbol transformatora,
5) określić na podstawie dokumentacji technicznej parametry wykorzystanego transformatora,
6) zaprezentować wyniki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
dokumentacja techniczna urządzenia elektronicznego,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Podaj przykłady zastosowania transformatorów w urządzeniach odkrywkowej
eksploatacji złóż.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się literaturą techniczną, analizy schematów elektrycznych, znajomość symbolu
transformatora, prawidłowe określenie typu i zadań elementu oraz prezentację wyników
pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) odszukać we wskazanej literaturze opis techniczny typowych urządzeń odkrywkowej
eksploatacji złóż,
2) zapoznać się ze schematami ich budowy,
3) określić w których z poznanych urządzeń został zastosowany transformator,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
4) określić jaki to typ transformatora,
5) scharakteryzować zadanie jakie pełni w urządzeniu,
6) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
5.6. Silniki prądu stałego. Silniki indukcyjne
5.6.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Rozróżnij elementy budowy silnika i scharakteryzuj ich zadania, na podstawie
otrzymanego modelu. Określ typ silnika, jaki przedstawia model.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość budowy silnika
umiejętność identyfikacji jego elementów oraz odczytu informacji z tabliczki znamionowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) dokonać oględzin silnika,
2) rozróżnić podstawowe elementy budowy silnika,
3) scharakteryzować zadania jakie pełnią te elementy,
4) określić, korzystając z tabliczki znamionowej, typ silnika i jego parametry,
5) zaprezentować wyniki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
model silnika elektrycznego,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Określ na podstawie tabliczki znamionowej typ i parametry silnika. Jakie może być jego
zastosowanie?
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę umiejętność odczytu
i interpretacji informacji z tabliczki znamionowej, znajomość typów i parametrów silników
prawidłowe określenie jego zastosowania oraz prezentację wyników pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) dokonać oględzin silnika,
2) zapoznać się z tabliczką znamionową,
3) określić typ i parametry silnika,
4) określić jego możliwe zastosowanie,
5) zaprezentować wyniki swojej pracy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
silnik elektryczny,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
5.7. Instalacje elektryczne
5.7.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Rozróżnij elementy osprzętu instalacyjnego i określ ich przeznaczenie.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość elementów
osprzętu instalacyjnego, umiejętność ich rozpoznania i poprawność określenia przeznaczenia,
a także prezentację wyników pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) dokonać oględzin otrzymanych elementów osprzętu instalacyjnego,
2) rozróżnić poszczególne elementy,
3) określić ich przeznaczenie,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
elementy osprzętu instalacyjnego: łącznik instalacyjny, gniazdo natynkowe, puszka,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Rozpoznaj usterkę instalacji oświetleniowej.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość elementów
osprzętu instalacyjnego, umiejętność analizy działania instalacji oświetleniowej, prawidłowy
dobór przyrządów i narzędzi, umiejętność wykonania podstawowych pomiarów i określenia
rodzaju uszkodzenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) dokonać oględzin makiety instalacji oświetleniowej,
2) rozróżnić elementy osprzętu instalacyjnego zastosowane na makiecie,
3) przeanalizować działanie instalacji,
4) określić czynności jakie należy wykonać w celu zdiagnozowania uszkodzenia instalacji,
5) zgromadzić potrzebne przyrządy i narzędzia,
6) wykonać niezbędne pomiary,
7) określić rodzaj usterki i typ uszkodzonych elementów osprzętu instalacyjnego,
8) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
makieta instalacji oświetleniowej,
–
miernik uniwersalny,
–
komplet wkrętaków,
–
komplet szczypców,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
5.8.
Urządzenia grzewcze. Technika oświetleniowa
5.8.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ typ otrzymanych źródeł światła. Scharakteryzuj ich zastosowanie.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w dwuosobowych zespołach. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość typów źródeł
ś
wiatła i opraw oświetleniowych oraz warunków ich zastosowania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) dokonać oględzin otrzymanych źródeł światła,
2) określić ich typ,
3) określić ich zastosowanie,
4) zaprezentować wyniki pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
ż
arówka,
–
ś
wietlówka,
–
lampa sodowa,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
5.9. Podstawy elektroniki
5.9.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Rozpoznaj typ otrzymanych elementów elektronicznych. Określ na podstawie katalogu
elementów i układów elektronicznych, ich wyprowadzenia i zastosowanie.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na znajomość typów
elementów elektronicznych, poprawne ich rozpoznanie oraz określenie wyprowadzeń
i parametrów, umiejętność posługiwania się katalogami elementów elektronicznych oraz
poprawne scharakteryzowanie zastosowania rozpoznanych elementów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) dokonać oględzin otrzymanych elementów elektronicznych,
2) rozpoznać ich typ,
3) wybrać odpowiedni katalog elementów i układów elektronicznych,
4) wyszukać w katalogu odpowiednie karty rozpoznanych elementów,
5) określić wyprowadzenia elementów,
6) określić zastosowanie rozpoznanych elementów,
7) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
tyrystor, triak, tranzystor bipolarny i unipolarny,
–
katalogi elementów i układów elektronicznych.
Ćwiczenie 2
Wyszukaj na otrzymanym schemacie elektrycznym symbole: diody prostowniczej,
stabilizacyjnej oraz tranzystora bipolarnego.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność analizy
schematów elektrycznych oraz znajomość symboli graficznych diody prostowniczej,
stabilizacyjnej oraz tranzystora bipolarnego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeanalizować treść zadania,
2) zapoznać się z otrzymanym schematem elektrycznym,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
3) odszukać na schemacie symbole: diody prostowniczej, stabilizacyjnej oraz tranzystora
bipolarnego,
4) zaprezentować wyniki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
schemat układu elektronicznego,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
5.10. Elementy i układy automatyki
5.10.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj proces regulacji zachodzący w nowoczesnym żelazku.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność odczytania
prostego schematu układu automatycznej regulacji, rozpoznania elementów układu regulacji
na schemacie blokowym oraz prezentację wyników pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym elementów i układów automatyki,
2) zanalizować schemat blokowy i opis działania żelazka,
3) określić wielkość regulowaną,
4) rozróżnić urządzenie pomiarowe, urządzenie wykonawcze i regulator na schemacie
blokowym żelazka,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
schemat blokowy i opis działania żelazka,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Scharakteryzuj proces sterowania silnikiem elektrycznym za pomocą wyłącznika
kopalnianego.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się dokumentacją techniczną, analizy schematu elektrycznego połączenia silnika
z wyłącznikiem kopalnianym, rozróżniania podstawowych elementów układu sterowania,
prawidłowe określenie sygnału sterującego i wielkości sterowanej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeanalizować dokumentację techniczną wyłącznika kopalnianego,
2) zapoznać się ze schematem połączenia silnika z wyłącznikiem kopalnianym,
3) zapoznać się z opisem działania układu,
4) określić elementy układu sterowania,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
5) określić sygnał sterujący i wielkość sterowaną,
6) zaprezentować wyniki swojej pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
dokumentacja techniczna wyłącznika kopalnianego,
–
dokumentacja techniczna silnika indukcyjnego,
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 3
Określ, jakie automatyczne zabezpieczenia zostały zastosowane w zasilaczu ze
stabilizacją napięcia.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się instrukcją zasilacza oraz rozpoznania typu zastosowanych zabezpieczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z instrukcją zasilacza,
2) określić rodzaje zabezpieczeń,
3) zaprezentować wyniki swojej pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
−
regulowany zasilacz laboratoryjny,
−
instrukcja zasilacza, karta katalogowa,
−
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
5.11. Mikroprocesory i sterowniki mikroprocesorowe
5.11.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe:
Zdanie:
prawda
fałsz
Układy wejścia /wyjścia służą do przechowywania danych.
Magistrala sterująca służy do przesyłania kodów rozkazów.
Moduł sygnałów wejściowych zawiera układy elektroniczne zamieniające sygnały
pochodzące z urządzeń zewnętrznych na sygnały logiczne akceptowane przez
sterownik.
Sterownik Slave, jest sterownikiem nadrzędnym w sieci sterowników.
Sterownik PLC zbudowany jest z: zasilacza, modułu sygnałów wejściowych, jednostki
centralnej z mikroprocesorem (CPU), bloku pamięci, modułu sygnałów wyjściowych.
System mikroprocesorowy zawiera magistralę: adresową, danych i sterującą.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów, nauczyciel zwraca uwagę na znajomość budowy
systemu mikroprocesorowego i funkcji, jakie spełniają jego elementy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeczytać określone treści z poradnika, dotyczące systemów mikroprocesorowych,
2) przeanalizować zdania decydując, czy są prawdziwe czy fałszywe,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Scharakteryzuj zadania sterownika w układzie sterowania bramą garażową.
Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie zadania ustala
nauczyciel. Oceniając pracę uczniów nauczyciel zwraca uwagę na umiejętność posługiwania
się dokumentacją techniczną, rozróżniania podstawowych elementów układu sterowania,
prawidłowe określenie ich roli oraz sposobu połączenia ze sterownikiem, a także poprawne
scharakteryzowanie zadań sterownika.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) przeanalizować treść zadania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną układu sterowania bramą garażową,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
3) określić typ elementów układu i ich role,
4) określić sposób połączenia elementów,
5) scharakteryzować zadania sterownika,
6) zaprezentować wyniki pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
ć
wiczenie praktyczne.
Ś
rodki dydaktyczne:
−
dokumentacja techniczna sterownika,
−
dokumentacja techniczna układu sterowania bramą garażową,
−
literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA
Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego
TEST 1
Test do jednostki modułowej
„Analizowanie układów elektrycznych
i automatyki przemysłowej”
Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:
−
zadania 1–15 są z poziomu podstawowego,
−
zadania 16–20 są z poziomu ponadpodstawowego.
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za każdą dobrą odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak uczeń
otrzymuje 0 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:
-
dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 6 zadań z poziomu podstawowego,
-
dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,
-
dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,
-
bardzo dobry – za rozwiązanie 17 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu
ponadpodstawowego.
Klucz odpowiedzi: 1. d, 2. b, 3. c, 4. c, 5. a, 6. a, 7. d, 8. a, 9. c, 10. b, 11. d,
12. a, 13. c, 14. a, 15. d, 16. a, 17. d, 18. c, 19. b, 20. b.
Plan testu
Nr
zad
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1.
Określić urządzenia automatyki
B
P
d
2.
Sklasyfikować elementy obwodu
elektrycznego
B
P
b
3.
Określić elementy automatyki
B
P
c
4.
Sklasyfikować materiały ze względu na
właściwości elektryczne
B
P
c
5.
Określić rolę przekaźnika w układzie
sterowania
C
P
a
6.
Rozpoznać symbol tranzystora bipolarnego
A
P
a
7.
Określić źródła światła
A
P
d
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
8.
Określić elementy budowy silnika
B
P
a
9.
Określić jednostkę mocy prądu stałego
A
P
c
10.
Rozpoznać oznaczenie przewodu
neutralnego
B
P
b
11.
Określić rodzaje połączeń elementów
elektrycznych
A
P
d
12.
Scharakteryzować zasadę działania
transformatora
B
P
a
13.
Określić elementy osprzętu instalacyjnego
A
P
c
14.
Scharakteryzować zasadę działania pieców
rezystancyjnych
B
P
a
15
Rozpoznać symbol wzmacniacza
operacyjnego
B
P
d
16.
Rozróżnić rezystory połączone szeregowo
C
PP
a
17.
Scharakteryzować układ do pomiaru mocy
czynnej prądu przemiennego jednofazowego
metodą techniczną
C
PP
d
18.
Rozpoznać schemat prostownika w układzie
mostka Graetza
C
PP
c
19.
Obliczyć moc wydzieloną na rezystorze
w obwodzie prądu stałego.
C
PP
b
20.
Obliczyć wartość skuteczna prądu
przemiennego płynącego przez rezystor na
podstawie prawa Ohma
C
PP
b
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
Przygotowanie uczniów do testu:
1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym
wyprzedzeniem.
2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4. Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych,
jakie będą w teście.
5. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).
Bezpośrednio przed testem i w trakcie jego przeprowadzania:
1. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.
2. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony
na udzielanie odpowiedzi.
3. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru
dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).
4. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się
czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.
5. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
Po zakończeniu testu:
1. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.
2. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które
sprawiły uczniom największe trudności.
3. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
4. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń
dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.
Instrukcja dla ucznia
1. Przeczytaj uważnie instrukcję zanim zaczniesz rozwiązywać zadania.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Test składa się z 20 zadań dotyczących obwodów prądu stałego. Zadania od nr 1
do nr 15 są z poziomu podstawowego. Zadania od nr 16 do nr 20 są z poziomu
ponadpodstawowego
4. Zadania zawierają cztery odpowiedzi, z których tylko jedna jest poprawna. Wybraną
odpowiedź zakreśl znakiem X
5. Jeśli uznasz, że pomyliłeś się i wybrałeś nieprawidłową odpowiedź, to otocz ją kółkiem,
a prawidłową odpowiedź zaznacz znakiem X.
6. Dodatkowe obliczenia wykonaj na drugiej stronie karty odpowiedzi.
7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz mógł sprawdzić poziom swojej wiedzy.
8. Jeśli jakieś zadanie sprawi Ci trudność, rozwiąż inne i ponownie spróbuj rozwiązać
trudniejsze.
9. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.
10. Odpowiedzi udzielaj tylko na załączonej karcie odpowiedzi.
11. Na rozwiązanie wszystkich zadań masz 30 minut.
Powodzenia!
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
Materiały dla ucznia:
–
instrukcja,
–
zestaw zadań testowych,
–
karta odpowiedzi.
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Urządzeniem automatyki jest
a) tranzystor.
b) rezystor.
c) zasilacz.
d) urządzenie pomiarowe.
2. Elementem odbiorczym w obwodzie elektrycznym jest
a) zasilacz.
b) potencjometr.
c) ogniwo chemiczne.
d) akumulator.
3. Elementem automatyki nie jest
a) przekaźnik.
b) silnik.
c) żarówka.
d) zawór.
4. Prądu elektrycznego nie przewodzą
a) elektrolity.
b) metale.
c) dielektryki.
d) roztwory kwasów.
5. Przekaźnik w układzie sterowania pełni rolę
a) zdalnie uruchamianego łącznika.
b) wzmacniacza.
c) regulatora.
d) prostownika.
6. Rysunek przedstawia symbol
a) tranzystora bipolarnego.
b) tranzystora unipolarnego.
c) diody LED.
d) diody stabilizacyjnej.
7. Do źródeł światła nie należy
a) żarówka.
b) rtęciówka.
c) świetlówka.
d) dioda LED.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
8. Elementami budowy silnika są
a) wirnik i stojan.
b) prostownik i dioda.
c) regulator i przekaźnik.
d) kondensatory i cewki.
9. Jednostką mocy prądu stałego jest
a) wolt [V].
b) om [
Ω
].
c) wat [W].
d) amper [A].
10. Przewód (N), to przewód
a) ochronny.
b) neutralny.
c) ochronno-neutralny.
d) sterowania.
11. Rezystory nie są łączone
a) szeregowo.
b) równolegle.
c) mieszanie.
d) łańcuchowo.
12. Transformator
a) zamienia napięcie zmienne o jednej wartości na napięcie zmienne o innej wartości.
b) zamienia napięcie stałe jednej wartości na napięcie stałe o innej wartości.
c) zamienia prąd stały o jednej wartości na prąd stały o innej wartości.
d) wzmacnia napięcie stałe.
13. Do osprzętu instalacyjnego nie należą
a) gniazda, czyli łączniki wtykowe
b) odgałęźniki,
c) zasilacze.
d) bezpieczniki.
14. Nagrzewnictwo oporowe stosuje się w piecach
a) rezystancyjnych.
b) promiennikowych.
c) pojemnościowych.
d) indukcyjnych.
15. Rysunek przedstawia symbol
a) diody LED.
b) generatora.
c) transformatora.
d) wzmacniacza operacyjnego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
16. W obwodzie ze schematu szeregowo połączone są rezystory
a) R
2
R
3
.
b) R
1
, R
2
, R
4
.
c) R
1
, R
4
.
d) R
1
, R
2
.
17. Układ do pomiaru metodą techniczną mocy czynnej wydzielonej na rezystorze zasilonym
napięciem przemiennym jednofazowym, musi zawierać
a) omomierz i watomierz.
b) woltomierz i watomierz.
c) omomierz i amperomierz.
d) woltomierz i amperomierz.
18. Rysunek przedstawia schemat
a) transformatora.
b) układu regulacji.
c) prostownika w układzie mostka Graetza.
d) układu sterowania.
19. Jeżeli w obwodzie prądu stałego na rezystorze R = 1 k
Ω
, odłożył się spadek napięcia
U = 15 V, a prąd przez niego płynący wynosi I = 6 mA, to moc wydzielona na tym
rezystorze jest równa
a) 9 W.
b) 90 mW.
c) 6 mW.
d) 15 mW.
20. Amperomierz wskaże wartość prądu przemiennego płynącego przez rezystor R = 2,2 k
Ω
,
na którym spadek napięcia ma wartość skuteczną U = 11 V, równą
a) 5 A.
b) 5 mA.
c) 22 mA.
d) 2,2A.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ....................................................
Analizowanie układów elektrycznych i automatyki przemysłowej
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”
42
Test 2
Test dwustopniowy „Analizowanie układów elektrycznych i automatyki
przemysłowej”
Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:
−
zadania 1– 15 są z poziomu podstawowego,
−
zadania 16–20 są z poziomu ponadpodstawowego.
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za każdą dobrą odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak uczeń
otrzymuje 0 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:
-
dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 6 zadań z poziomu podstawowego,
-
dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,
-
dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,
-
bardzo dobry – za rozwiązanie 17 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu
ponadpodstawowego.
Klucz odpowiedzi: 1. d, 2. a, 3. c, 4. a, 5. c, 6. d, 7. c, 8. b, 9. c, 10. a, 11. c,
12. b,13. a, 14. d, 15. a, 16. a, 17. d, 18. b, 19. a, 20. c.
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1. Sklasyfikować elementy obwodu elektrycznego
B
P
d
2. Rozróżnić symbol woltomierza
A
P
a
3. Scharakteryzować sieci energetyczne
C
P
c
4. Dobrać materiał na przewodnik.
B
P
a
5. Rozróżnić obwód nierozgałęziony prądu
stałego
C
P
c
6. Określić zastosowanie mierników
uniwersalnych
B
P
d
7. Określić elementy budowy transformatora
C
P
c
8. Rozróżnić symbol diody Zenera
A
P
b
9. Rozpoznać połączenie odbiornika trójfazowego
w gwiazdę
C
P
c
10. Określić elementy składowe instalacji
elektrycznej
B
P
a
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
11. Sklasyfikować silniki indukcyjne ze względu
na konstrukcję
B
P
c
12. Określić źródła światła
A
P
b
13. Określić jednostkę rezystancji
A
P
a
14. Określić sposoby zabezpieczania odbiorników
i urządzeń elektrycznych
B
P
d
15. Określić zadania CPU
B
P
a
16. Obliczyć wartość rezystancji rezystora na
podstawie prawa Ohma
C
PP
a
17. Rozróżnić schemat układu do pomiaru
rezystancji izolacji
C
PP
d
18. Rozróżnić schemat blokowy układ regulacji
C
PP
b
19. Określić zastosowanie sterowników PLC
C
PP
a
20. Obliczyć moc na podstawie pomiarów
wykonanych metoda techniczną
C
PP
c
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
Przygotowanie uczniów do testu:
1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym
wyprzedzeniem.
2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4. Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych,
jakie będą w teście.
5. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).
Bezpośrednio przed testem i trakcie jego przeprowadzania:
1. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.
2. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony
na udzielanie odpowiedzi.
3. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru
dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).
4. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się
czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.
5. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
Po zakończeniu testu:
1. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.
2. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które
sprawiły uczniom największe trudności.
3. Ustal trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
4. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń
dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.
Instrukcja dla ucznia
1. Przeczytaj uważnie instrukcję zanim zaczniesz rozwiązywać zadania.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Test składa się z 20 zadań dotyczących obwodów prądu stałego. Zadania od nr 1
do nr 15 są z poziomu podstawowego. Zadania od nr 16 do nr 20 są z poziomu
ponadpodstawowego.
4. Zadania zawierają cztery odpowiedzi, z których tylko jedna jest poprawna. Wybraną
odpowiedź zakreśl znakiem X.
5. Jeśli uznasz, że pomyliłeś się i wybrałeś nieprawidłową odpowiedź, to otocz ją kółkiem,
a prawidłową odpowiedź zaznacz znakiem X.
6. Dodatkowe obliczenia wykonaj na drugiej stronie karty odpowiedzi.
7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz mógł sprawdzić poziom swojej wiedzy.
8. Jeśli jakieś zadanie sprawi Ci trudność, rozwiąż inne i ponownie spróbuj rozwiązać
trudniejsze.
9. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.
10. Odpowiedzi udzielaj tylko na załączonej karcie odpowiedzi.
11. Na rozwiązanie wszystkich zadań masz 30 minut.
Powodzenia!
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
Materiały dla ucznia:
–
instrukcja,
–
zestaw zadań testowych,
–
karta odpowiedzi.
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Elementy obwodu elektrycznego podzielimy na
a) prostownicze i wzmacniające.
b) regulacyjne i sterownicze.
c) generacyjne i cyfrowe.
d) aktywne i pasywne.
2. Rysunek przedstawia symbol
a) woltomierza.
b) amperomierza.
c) rezystora.
d) tranzystora.
3. Sieci energetyczne służące do przesyłu i rozdziału energii elektrycznej dzielimy na
a) siłowe i oświetleniowe.
b) mieszkaniowe i siłowe.
c) przesyłowe i rozdzielcze.
d) mieszkaniowe i oświetleniowe.
4. Materiały, z których wykonuje się przewodniki prądu elektrycznego to
a) metale i ich stopy.
b) drewno i szkło.
c) guma i tworzywa sztuczne.
d) papier i porcelana.
5. Rysunek przedstawia schemat obwodu elektrycznego
a) nierozgałęzionego prądu przemiennego.
b) rozgałęzionego prądu przemiennego.
c) nierozgałęzionego prądu stałego.
d) rozgałęzionego prądu stałego.
6. Multimetrem można zmierzyć
a) prąd, napięcie i moc.
b) prąd, rezystancję i moc.
c) rezystancję, napięcie i moc.
d) rezystancję, napięcie i prąd.
7. Transformator musi posiadać
a) wirnik i stojan.
b) katodę i anodę.
c) uzwojenie pierwotne i wtórne.
d) jarznik i elektrody.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
8. Rysunek przedstawia symbol
a) diody prostowniczej.
b) diody Zenera.
c) fotodiody.
d) diody LED.
9. Rysunek przedstawia połączenie
a) odbiornika trójfazowego w trójkąt.
b) szeregowe odbiornika trójfazowego.
c) odbiornika trójfazowego w gwiazdę.
d) równoległe odbiornika trójfazowego.
10. Elementami instalacji elektrycznej nie są
a) silniki.
b) przewody.
c) osprzęt instalacyjny.
d) rozdzielnice.
11. Silniki indukcyjne ze względu na konstrukcję dzielimy na
a) prądu stałego i zmiennego.
b) rozgałęzione i proste.
c) pierścieniowe i klatkowe.
d) regulacyjne i sterowane.
12. Źródłem światła nie jest
a) żarówka.
b) dioda LED.
c) świetlówka.
d) jarzeniówka.
13. Jednostką rezystancji jest
a) om [
Ω
].
b) wolt [V].
c) amper [A].
d) wat [W].
14. Zabezpieczenia odbiorników i urządzeń elektrycznych nie są realizowane poprzez
a) uziom.
b) uziemienie funkcjonalne.
c) uziemienie ochronne.
d) pomiar rezystancji izolacji.
15. Jednostka centralna zwana CPU
a) umożliwia wykonanie operacji przetwarzania danych.
b) przechowuje dane.
c) przechowuje program.
d) reguluje pracę systemu mikroprocesorowego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
16. Wartość rezystancji rezystora R, na którym wystąpił spadek napięcia U = 11 V przy
przepływie prądu I o wartości 5 mA wynosi
a) 2,2 k
Ω
.
b) 22 k
Ω
.
c) 220
Ω
.
d) 55
Ω
.
17. Rysunek przedstawia schemat układu do pomiaru
a) mocy w układach trójfazowych.
b) napięcia w sieci trójfazowej.
c) rezystancji uziemienia.
d) rezystancji izolacji.
18. Rysunek przedstawia schemat blokowy
a) układu sterowania otwartego.
b) układ regulacji.
c) otwartego układu regulacji.
d) automatycznego układu sterowania otwartego.
19. Sterowniki PLC stosowane są w
a) układach automatyki przemysłowej.
b) w komputerach PC.
c) w układach generacyjnych.
d) we wzmacniaczach operacyjnych.
20. Moc określona metodą techniczna w obwodzie prądu stałego, gdzie I = 25 mA,
a U = 10 V wynosi
a) 2,5 W.
b) 2,5 mW.
c) 250 mW
d) 250 W.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ....................................................
Analizowanie układów elektrycznych i automatyki przemysłowej
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”
49
7. LITERATURA
1. Bolkowski S.: Elektrotechnika. WSiP, Warszawa 2004
2. Chochowski A.: Elektrotechnika z automatyką. Ćwiczenia. WSiP, Warszawa 2004
3. Chwaleba A., Moeschkeb B., Płoszański G.: Elektronika. WSiP, Warszawa 2004
4. Jabłoński W., Płoszajski G.: Elektrotechnika z automatyką. WSiP, Warszawa1996
5. Kordowicz–Sot A.: Automatyka i robotyka. Układy regulacji automatycznej. WSiP,
Warszawa 1999
6. Kostro J.: Elementy, urządzenia i układy automatyki. WSiP, Warszawa 2004
7. Kotlarski W., Grad J.: Aparaty i urządzenia elektryczne. WSiP, Warszawa 2004
8. Nowicki J.: Podstawy elektrotechniki i elektroniki dla zasadniczych szkół
nieelektrycznych. WSiP, Warszawa 2004
9. Orlik W.: Egzamin kwalifikacyjny elektryka. KaBe, Krosno 1999
10. Schmidt D., Baumann A., Kaufmann H., Paetzold H., Zippel B.: Mechatronika REA,
Warszawa 2002
11. www.elfa.se
12. www.silnikielektryczne.prv.pl
13. www.wikipedia.pl
Literatura metodyczna
1. Krogulec-Sobowiec M., Rudziński M.: Poradnik dla autorów pakietów edukacyjnych.
KOWEZiU, Warszawa 2003
2. Niemierko B.: Pomiar wyników kształcenia zawodowego. Biuro Koordynacji Kształcenia
Kadr, Fundusz Współpracy, Warszawa 1997
3. Szlosek F.: Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych. Instytut Technologii
Eksploatacji, Radom 1998