„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ

Gabriela Cyngler

Analizowanie

układów

elektrycznych

i

automatyki

przemysłowej 813[01].O1.05

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr inż. Jolanta Skoczylas
mgr inż. Małgorzata Kapusta


Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Gabriela Cyngler


Konsultacja:
mgr inż. Gabriela Poloczek

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 813[01].O1.05

,,Analizowanie

układów

elektrycznych

i

automatyki

przemysłowej”,

zawartego

w modułowym programie nauczania dla operator urządzeń przemysłu ceramicznego.

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. Ćwiczenie praktyczne

12

5.1. Obwody elektryczne

12

5.1.1. Ćwiczenie praktyczne

12

5.2. Pomiar wielkości elektrycznych

16

5.2.1. Ćwiczenie praktyczne

16

5.3. Maszyny oraz napędy elektryczne

19

5.3.1. Ćwiczenie praktyczne

19

5.4. Układy elektroniczne

22

5.4.1. Ćwiczenie praktyczne

22

5.5. Układy automatyki przemysłowej

25

5.5.1. Ćwiczenie praktyczne

25

6. Ewaluacja osiągnięć ucznia

28

7. Literatura

42

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1.

WPROWADZENIE

Przekazujmy Państwu Poradnik dla nauczyciela „Analizowanie układów elektrycznych

i automatyki przemysłowej”, który będzie pomocny w prowadzeniu zajęć dydaktycznych
w szkole kształcącej w zawodzie operator urządzeń przemysłu ceramicznego 813[01]].
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 można korzystać podczas zajęć.

Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze szczególnym
uwzględnieniem:

−

pokazu z objaśnieniem,

−

metody tekstu przewodniego,

−

metody projektów,

−

ć

wiczeń praktycznych.

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,

−

punktacje zadań,

−

propozycje norm wymagań,

−

instrukcję dla nauczyciela,

−

instrukcję dla ucznia,

−

kartę odpowiedzi,

−

zestaw zadań testowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

Schemat układu jednostek modułowych

813[01].O1

Techniczne podstawy zawodu

813[01].O1.01

Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa

i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej

oraz ochrony środowiska

813[01].O1.02

Posługiwanie się dokumentacją

techniczną

813[01].O1.04

Rozpoznawanie elementów maszyn

i mechanizmów

813[01].O1.03

Stosowanie materiałów

konstrukcyjnych i narzędziowych

813[01].O1.05

Analizowanie układów

elektrycznych i automatyki

przemysłowej

813[01].O1.06

Stosowanie podstawowych technik

wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

2.

WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−−−−

posłużyć się znajomością podstawowych terminów z zakresu fizyki dotyczących pojęć
i praw elektrotechniki,

−−−−

obsługiwać komputer na poziomie podstawowym,

−−−−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−−−−

selekcjonować, porządkować i przechowywać informacje,

−−−−

odczytywać schematy kinematyczne maszyn lub urządzeń stosowanych w przemyśle
ceramicznym, układów hydraulicznych i pneumatycznych

−−−−

odczytywać dokumentację techniczną, technologiczną i konstrukcyjną,

−−−−

oceniać własne możliwości sprostania wymaganiom stanowiska pracy i wybranego
zawodu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

3.

CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

zinterpretować podstawowe prawa z zakresu elektrotechniki i elektroniki,

−

scharakteryzować obwody prądu elektrycznego,

−

obliczyć podstawowe wielkości elektryczne,

−

dobrać przyrządy pomiarowe,

−

wykonać podstawowe pomiary elektryczne – napięcia, natężenia prądu i rezystancji,

−

połączyć proste obwody elektryczne,

−

wyjaśnić budowę i zasady działania maszyn elektrycznych,

−

określić parametry maszyn i urządzeń elektrycznych na podstawie tabliczki
znamionowej,

−

scharakteryzować proste układy elektroniczne oraz ich podzespoły i elementy,

−

posłużyć się podstawowymi pojęciami z zakresu automatyki,

−

odczytać schematy prostych układów automatyki przemysłowej,

−

rozpoznać urządzenia stosowane w automatyce przemysłowej,

−

scharakteryzować układy automatycznej regulacji i sterowania,

−

odczytać proste schematy automatycznej regulacji i sterowania,

−

rozróżniać elementy układów hydraulicznych i pneumatycznych,

−

odczytać schematy urządzeń hydraulicznych i pneumatycznych

,

−

wyjaśnić zastosowanie programów komputerowych do sterowania procesami
technologicznymi,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i ochrony od porażeń prądem elektrycznym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca ……………………………………………….
Modułowy program nauczania: Operator urządzeń przemysłu ceramicznego 813[01]
Moduł:

Techniczne podstawy zawodu 813[01].O1

Jednostka modułowa:

Analizowanie

układów

elektrycznych

i

automatyki

przemysłowej 813[01].O1.05

Temat: Elektryczne przyrządy pomiarowe.

Cel ogólny: Zapoznanie uczniów z przyrządami do pomiaru natężenia prądu, napięcia i

rezystancji.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:

−−−−

rozpoznać rodzaje przyrządów pomiarowych,

−−−−

dobrać przyrządy pomiarowe.

W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponadzawodowe:

−−−−

organizowania i planowania pracy,

−−−−

pracy w zespole.

Metody nauczania–uczenia się:

−−−−

ć

wiczenie.

Środki dydaktyczne:

−−−−

poradnik dla ucznia,

−−−−

duże arkusze papieru, kolorowe flamastry,

−−−−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

praca w zespołach 2–4 osobowych.

Czas trwania: 1 godzina dydaktyczna.

Przebieg zajęć:
Część wprowadzająca:
1.

Nauczyciel przedstawia zasady pracy na zajęciach, dzieli uczestników na zespoły
i przydziela każdemu zespołowi zadania, rozdaje każdemu zespołowi duży arkusz
papieru i kolorowe flamastry; każdy zespół wybiera przewodniczącego.

Zadania dla zespołów:

−−−−

analogowe przyrządy pomiarowe,

−−−−

cyfrowe przyrządy pomiarowe,

−−−−

amperomierze,

−−−−

woltomierze,

−−−−

omomierze,

−−−−

przyrządy wielozakresowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Część realizacyjna
2.

Uczniowie pracują nad mapą semantyczną przydzielonego zadania (załącznik nr 1).

3.

Każda grupa prezentuje swoją pracę.

Część podsumowująca
4.

Nauczyciel wybiera najlepiej pracujący zespół i wystawia oceny.

5.

Nauczyciel podsumowuje pracę poszczególnych zespołów.

Praca domowa:

Przygotować planszę zawierającą symbole graficzne stosowane na analogowych

przyrządach pomiarowych:

−−−−

wielkość mierzona,

−−−−

ustroje pomiarowe,

−−−−

rodzaj prądu,

−−−−

wskaźnik położenia,

−−−−

klasa dokładności,

−−−−

napięcie probiercze miernika.

Załącznik nr 1
Opis zadania dla zespołów

Na podstawie informacji zawartej w poradniku oraz własnej wiedzy członkowie zespołu

mają wykonać plakat (mapę semantyczną) do zadanego hasła:

„Do pomiaru wielkości elektrycznej należy dobrać odpowiedni przyrząd pomiarowy”.

Zasady konstrukcji semantycznej:

−

temat umieszcza się w centrum plakatu (wypisany dużymi literami),
główne zagadnienia („pomiar”) wybiegają promieniście z centrum,

−

zagadnienia poboczne („miernik”) są reprezentowane jako odnogi głównych zagadnień,

−

„pomiar” i „miernik” tworzą sieć,

−

sieć należy rozwijać aż do wyczerpania pomysłów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Przykład fragmentu mapy semantycznej:

Rysunek do scenariusza 1

Sposób uzyskiwania informacji zwrotnej po zakończonych zajęciach:
–

anonimowe ankiety dotyczące oceny zajęć i trudności podczas realizowania zadania.

DOBÓR

PRZYRZĄDU

POMIAROWEGO

POMIAR

NATĘśENIA

PRĄDU

POMIAR

NAPIĘCIA

POMIAR

REZYSTANCJI

V

A

Ω

MULTI
METR

MULTI
METR

MULTI
METR

V

−

A~

V~

A−

mV

mA

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca ……………………………………………….
Modułowy program nauczania: Operator urządzeń przemysłu ceramicznego 813[01]
Moduł:

Techniczne podstawy zawodu 813[01].O1

Jednostka modułowa:

Analizowanie

układów

elektrycznych

i

automatyki

przemysłowej 813[01].O1.05

Temat: Analiza budowy układów elektronicznych.

Cel ogólny: Zapoznanie uczniów ze sposobem analizy budowy układów elektronicznych.

Szczegółowe cele
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:

−−−−

rozpoznać układ elektroniczny,

−−−−

określić nazwy elementów elektronicznych, z jakich zbudowany jest układ,

−−−−

sklasyfikować elementy według poznanych zasad,

−−−−

samodzielnie rysować symbole graficzne elementów elektronicznych.

W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponadzawodowe:

−−−−

organizowania i planowania pracy,

−−−−

pracy w zespole.

Metody nauczania–uczenia się:

−−−−

burza mózgów,

−−−−

ć

wiczenie praktyczne,

−−−−

prezentacja.

Środki dydaktyczne:

−−−−

plansze z ideowymi schematami elektronicznymi,

−−−−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−−−−

praca w zespołach 2–4 osobowych.

Czas trwania: 1 godzina dydaktyczna.

Przebieg zajęć:
Część wprowadzająca:
1.

Nauczyciel przedstawia zasady pracy na zajęciach, dzieli uczestników na zespoły
i przydziela każdemu zespołowi zadania, rozdaje każdemu zespołowi rysunki
przedstawiające ideowy schematy elektroniczne (schematy są zróżnicowane pod
względem funkcjonalności), arkusz papieru, kolorowe flamastry; każdy zespół wybiera
przewodniczącego.

Zadania dla każdego zespołu:

−−−−

analiza ideowego schematu elektronicznego przedstawionego na przydzielonym rysunku,

−−−−

przedstawienie symboli graficznych elementów elektronicznych innych jak na rysunku.

2.

Burza mózgów – określenie rodzajów układów elektronicznych. i próba rozpoznania
właściwego na przydzielonym schemacie ideowym. Jakie są typowe elementy
elektroniczne dla poszczególnych układów? Jaką rolę spełniają elementy czynne.
w układach elektronicznych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

Część realizacyjna:
1.

Uczniowie pracują ze schematami ideowymi; rozpoznają elektroniczne elementy,
nazywają je; przydzielają je do jednej z poznanych grup.

2.

Uczniowie wykonują tabelę przedstawiającą podział elementów elektronicznych na
grupy, w której zamieszczają odpowiednie oznaczenia elementów.

3.

Przedstawiają symbole graficzne elementów elektronicznych nie ujętych na schemacie.

4.

Każda grupa prezentuje swoją pracę.

Część podsumowująca:

1.

Nauczyciel wybiera najlepiej pracujący zespół i wystawia oceny.

2.

Nauczyciel podsumowuje pracę poszczególnych zespołów..

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć i zdobytych
umiejętności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

5.

ĆWICZENIA

5.1. Obwody elektryczne

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozdziel wielkości: Φ, I, ε, B, U, D, P, H, W,µ, E, M, Q, t, S. do odpowiednich pól.

Zwróć uwagę na opis zawartości pól.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują indywidualnie Po zakończeniu pracy uczniowie prezentują swoją pracę.

Czas wykonania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przeanalizować znaczenie symboli literowych wielkości,

2)

przyporządkować do odpowiednich pól,

3)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne.

Ś

rodki dydaktyczne:

−

arkusz z zadaniem,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

POLE

ELEKTRYCZNE

POLE

MAGNETYCZNE

INNE

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

Ćwiczenie 2

Połącz wielkości z lewej strony z jednostkami z prawej strony. Wpisz oznaczenia

literowe nazw zawartych w prostokątach.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują indywidualnie Uczniowie, wybrani przez nauczyciela, kolejno

prezentują rozwiązania. Czas wykonania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przypomnieć nazwy i oznaczenia literowe wielkości oraz ich jednostek,

2)

dopasować elementy z prawej i lewej stron,

3)

wpisać oznaczenia literowe nazw,

4)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne.

Ś

rodki dydaktyczne:

−

notatnik,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

wat

Natężenie prądu

Napięcie

Energia

Rezystancja
zastępcza

Moc

amper

om

wolt

dżul

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Ćwiczenie 3

Narysuj odpowiednie symbole graficzne w wierszach kolumny z prawej strony tabeli.

Dokonaj podziału elementów na aktywne i pasywne zaznaczając krzyżyk w odpowiednim
miejscu.

Element obwodu lub

urządzenie pomocnicze

Symbol

graficzny

Element

aktywny

Element

pasywny

Ź

ródło napięcia

Kondensator

Woltomierz

Element prostowniczy

Amperomierz

Rezystor

Uziemienie

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien przeprowadzić

z uczniami repetytorium wiedzy dotyczącej zdefiniowania pojęć: rodzaje elementów obwodu
elektrycznego; symboli graficznych elementów stosowanych na schematach.

Uczniowie pracują indywidualnie. Uczniowie, wybrani przez nauczyciela, kolejno

prezentują rozwiązania. Czas wykonania ćwiczenia 20 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przypomnieć jak graficznie oznacza się elementy obwodu oraz urządzenia pomocnicze,

2)

dopasować symbol graficzny do nazwy wskazanej w wierszu kolumny z lewej strony,

3)

narysować symbole graficzne,

4)

przypomnieć sobie pojęcia elementów aktywnych i pasywnych,

5)

zaznaczyć, które elementy są aktywne, a które pasywne,

6)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne.

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

papier, mazaki,

−−−−

notatnik,

−−−−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 4

Dokonaj analizy obwodu elektrycznego przedstawionego na rysunku.

1. Udziel odpowiedzi na następujące pytania:

a)

ile jest oczek?

b)

ile jest węzłów?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

c)

ile jest gałęzi?

d)

jaki to obwód elektryczny?

2. Zaznacz wszystkie spadki napięć na opornikach.
3.

Zapisz zgodnie z I prawem Kirchhoffa równanie prądów dla górnego węzła.

4.

Oblicz napięcie na oporze R

1

przyjmując, że jego rezystancja ma wartość R

1

=15Ω oraz, że

prąd płynący przez ten opornik ma wartość I

1

=2A.

5.

Jak są ze sobą połączone oporniki R

3

i R

4

?

Rysunek do ćwiczenia 4

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien przeprowadzić

z uczniami repetytorium wiedzy dotyczącej: elementów składowych obwodu elektrycznego;
podstawowych praw obwodu prądu stałego; zasad strzałkowania prądu i napięcia; rodzaju
układów połączeń oporników.

Uczniowie pracują indywidualnie. Uczniowie, wybrani przez nauczyciela, kolejno

prezentują rozwiązania. Czas wykonania ćwiczenia 20 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przypomnieć sobie wiadomości o rodzajach obwodów elektrycznych oraz ich konstrukcji,

2)

przypomnieć sobie zasady strzałkowania prądu i napięcia,

3)

przypomnieć sobie podstawowe prawa obwodów elektrycznych,

4)

zastosować wiedzę w praktyce, zapisać odpowiedzi,

5)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna.

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

papier, mazaki,

−−−−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

5.2. Pomiar wielkości elektrycznych

5.2.1

.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wpisz do tabeli wymienione poniżej fazy wykonywania pomiaru prądu stałego

w odpowiedniej kolejności (wybierz właściwe).

Wybrać amperomierz; wybrać odpowiedni amperomierz; nastawić rodzaj prądu DC;

nastawić rodzaj prądu AC; przerwać obwód w miejscu pomiaru; ustawić największy zakres
pomiarowy; wyłączyć napięcie zasilające urządzenia, na którym ma być wykonany pomiar;
włączyć przyrząd pomiarowy i zwracać uwagę na prawidłową biegunowość; włączyć
zasilanie badanego urządzenia; odczytać zmierzoną wartość natężenia prądu.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Wskazówki do realizacji

Przed rozpoczęciem zadania należy przypomnieć metodę bezpośredniego pomiaru

natężenia prądu oraz symboliki literowej i graficznej oznaczenia prądu stałego. Uczniowie
pracując indywidualnie analizują zadanie i wpisują fazy pomiaru natężenia prądu
w odpowiedniej kolejności. Pięciu uczniów, którzy najszybciej wykonają zadanie, oddaje
tabele do sprawdzenia nauczycielowi. Otrzymują oceny za rozwiązane zadanie. Po upływie
wyznaczonego czasu na wykonanie ćwiczenia praktycznego, uczniowie przedstawiają
rozwiązanie zadania. Czas wykonania zadania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przeczytać dokładnie nazwy wszystkich faz,

2)

przeanalizować ich treść decydując, w jakiej kolejności powinny być wykonywane,

3)

wpisać fazy w odpowiedniej kolejności,

4)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne.

Ś

rodki dydaktyczne:

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

Ćwiczenie 2

Wpisz do tabeli wymienione poniżej fazy wykonywania pomiaru napięcia przemiennego

w odpowiedniej kolejności (wybierz właściwe).

Wybrać woltomierz; wybrać odpowiedni woltomierz; nastawić rodzaj prądu DC;

nastawić rodzaj prądu AC; przyłączyć przewody pomiarowe do miernika; ustawić największy
zakres pomiarowy; wyłączyć napięcie zasilanie badanego urządzenia; dołączyć przewody
pomiarowe do punktów pomiarowych (szeregowo); dołączyć przewody pomiarowe do
punktów pomiarowych (równolegle); włączyć zasilanie badanego urządzenia; odczytać
zmierzoną wartość napięcia.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Wskazówki do realizacji

Przed rozpoczęciem zadania należy przypomnieć metodę bezpośredniego pomiaru

napięcia przemiennego oraz symboliki literowej i graficznej oznaczenia napięcia
przemiennego. Uczniowie pracując indywidualnie analizują zadanie i wpisują fazy pomiaru
napięcia w odpowiedniej kolejności. Pięciu uczniów, którzy najszybciej wykonają zadanie,
oddaje tabele do sprawdzenia nauczycielowi. Otrzymują oceny za rozwiązane zadanie.
Po upływie wyznaczonego czasu na wykonanie ćwiczenia praktycznego uczniowie
przedstawiają rozwiązanie zadania. Czas wykonania zadania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przeczytać dokładnie nazwy wszystkich faz,

2)

przeanalizować ich treść decydując, w jakiej kolejności powinny być wykonywane,

3)

wpisać fazy w odpowiedniej kolejności,

4)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne.

Ś

rodki dydaktyczne:

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Połącz obwód elektryczny zgodnie ze schematem oraz dokonaj pomiaru prądu i napięcia

na rezystorze dla dwóch zadanych wartości napięcia zasilającego.

Pamiętaj o zachowaniu szczególnej ostrożności. Wyniki pomiarów zapisz w tabeli.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

Rysunek do ćwiczenia 3

Tabela wyników pomiarowych

U

U

x

I

V

V

A

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien zwrócić uwagę na obowiązek przestrzegania zasad: bezpieczeństwa

pracy na stanowisku laboratoryjnym; pracy w zespole. Uczniowie pracują w grupach 4
osobowych zespołach; sami organizują pracę zespołową. Po zakończeniu zadania uczniowie
prezentują swoją pracę i dokonują oceny swojej umiejętności pracy w zespole. Czas
wykonania 45 minut

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przeanalizować schemat obwodu elektrycznego,

2)

dobrać i zgromadzić na stanowisku pracy wszystkie elementy i urządzenia pomocnicze
obwodu elektrycznego,

3)

połączyć obwód i układ pomiarowy,

4)

włączyć zasilanie układu

5)

dokonać pomiaru prądu i napięcia, zapisując odczytane wartości do tabeli

6)

wyłączyć zasilanie układu

7)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne.

Ś

rodki dydaktyczne:

−

literatura wskazana przez nauczyciela,

−

stanowisko laboratoryjne zasilania napięciem stałym i przemiennym jednofazowym

−

z regulacją od 0 do 250V,

−

mierniki napięcia i prądu,

−

przewody elektryczne,

−

schemat układu pomiarowego (z połączonymi elementami i wyprowadzonymi zaciskami
laboratoryjnymi do podłączenia mierników).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

5.3. Maszyny oraz napędy elektryczne

5.3.1

.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Uzupełnij tabelę na podstawie tabliczki znamionowej zawartej w tym ćwiczeniu.

Producent: CANTONI

3–Motor

Nr 22536/32a

∆

400V

38,8 A

22 kW

cos

ϕ

=0,85

1500 obr/min

50Hz

Isol.–Kl. F

IP54

Tryb pracy: S8

Tabela: Parametry maszyny elektrycznej:

Producent

Rodzaj maszyny
elektrycznej

Moc znamionowa

Napięcie znamionowe

Współczynnik mocy

Prąd znamionowy

Obroty znamionowe

Stopień ochrony

Tryb pracy

Układ połączeń uzwojeń

Numer fabryczny

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują indywidualnie. Uczniowie wybrani przez nauczyciela, kolejno

prezentują rozwiązania. Czas wykonania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przeczytać informacje zawarte na tabliczce znamionowej,

2)

wyszukać w poradniku wyjaśnienia znaczenia parametrów zapisanych na tabliczce
znamionowej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

3)

uzupełnić tabelę,

4)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna.

Ś

rodki dydaktyczne:

−

papier i mazak

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Oblicz przekładnię transformatora mając pomiary prądów i napięć po stronie wejścia

i wyjścia . Porównaj wartości przekładni.
–

prąd na wejściu I

1

= 2,5 A,

–

napięcie na wejściu U

1

= 250 V,

–

prąd na wyjściu I

2

= 25 A,

–

napięcie na wyjściu U

2

= 25 V.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien przypomnieć jakie

przekładnie są charakterystyczne dla transformatora i jakie jest ich znaczenie przy wyborze
transformatora. Uczniowie pracują indywidualnie, wybrani przez nauczyciela, kolejno
prezentują rozwiązania z uzasadnieniem wyników. Czas wykonania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przypomnieć definicje przekładni transformatora i przeanalizować dane w ćwiczeniu,

2)

zapisać odpowiednie wzory,

3)

podstawić do wzorów odpowiednie wartości parametrów i obliczyć przekładnie,

4)

porównać wartości przekładni,

5)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna.

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

papier, długopis i kalkulator,

−−−−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Ćwiczenie 3

Porównaj tabliczki znamionowe dwóch silników i wskaż różnice między nimi.

Producent: CANTONI

3–Motor

Nr 12556/22a

∆

400V

27,8 A

15 kW

cos

ϕ

=0,85

850 obr/min

50Hz

Isol.–Kl. F

IP54

Tryb pracy: S8

Producent: CANTONI

3–Motor

Nr 54178/14b

Y 400V

14,6 A

22 kW

cos

ϕ

=0,9

850 obr/min

50Hz

Isol.–Kl. F

IP32

Tryb pracy: S2

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel zobowiązuje uczniów do

przypomnienia: nazw, jednostek, oznaczeń literowych i graficznych parametrów
znamionowych silnika oraz informacji dodatkowych dotyczących pracy silnika.

Uczniowie pracują indywidualnie. Pięciu uczniów, którzy najszybciej wykonają zadanie,

przedstawiają do sprawdzenia nauczycielowi wynik porównania tabliczek. Otrzymują oceny
za rozwiązane zadanie. Po upływie wyznaczonego czasu na wykonanie ćwiczenia
praktycznego uczniowie przedstawiają rozwiązanie zadania. Czas wykonania zadania
10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przypomnieć o tabliczce znamionowej silnika,

2)

porównać tabliczki z ćwiczenia,

3)

wypisać różnice,

4)

zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna.

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

papier i długopis,

−−−−

notatnik.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

5.4. Układy elektroniczne

5.4.1

.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozdziel elementy elektroniczne na dwie grupy: rezystor; dioda Zenera; tranzystor

bipolarny; kondensator; fotodioda; cewka indukcyjna; tranzystor unipolarny.

Uzasadnij decyzję zakwalifikowania elementów do określonej grupy:

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują indywidualnie Po zakończeniu ćwiczenia uczniowie prezentują swoją

pracę. Czas wykonania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przypomnieć pojęcia „aktywne i pasywne elementy elektroniczne”,

2)

rozdzielić elementy do określonej grupy,

3)

zaprezentować ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne.

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

notatnik,

−−−−

papier, mazaki,

−−−−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Elementy aktywne

Elementy pasywne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Ćwiczenie 2

Przeanalizuj ideowy układ elektroniczny i rozpoznaj na podstawie symbolu graficznego

znajdujące się w nim dyskretne elementy elektroniczne. Wypisz je i podaj ich nazwy.

Rysunek do ćwiczenia 2

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel

w

ramach

repetytorium

przypomina

o

klasyfikacji

elementów

elektronicznych. Uczniowie pracują w indywidualnie. Po zakończeniu pracy przeprowadzają
dyskusję. Czas przygotowania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przeanalizować ideowy układ elektroniczny przedstawiony w ćwiczeniu,

2)

przypomnieć pojęcie dyskretnego elementu graficznego,

3)

wypisać i nazwać dyskretne elementy elektroniczne,

4)

zaprezentować ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna.

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

papier i ołówek.

Ćwiczenie 3

Tranzystor ma statyczny współczynnik wzmocnienia prądowego równy B=80.

Prąd bazy I

B

=1mA. Oblicz prąd kolektora I

C

.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie pracują indywidualnie. Uczniowie, wybrani przez nauczyciela, kolejno

prezentują rozwiązania. Czas przygotowania 10 minut.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przypomnieć charakterystyczne parametry tranzystora,

2)

zapisać odpowiedni wzór, podstawić dane z zadania i obliczyć wynik,

3)

zaprezentować ćwiczenie

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne.

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

papier i ołówek.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

5.5. Układy automatyki przemysłowej

5.5.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozdziel elementy realizujące określone układy sterowania do odpowiedniego zbioru:

zawór odcinający; przekładnia zębata; stycznik; sprężarka tłokowa; silnik elektryczny;
siłownik

pneumatyczny;

zawory

rozdzielające;

lampki

sygnalizacyjne;

siłowniki

hydrauliczne; sprzęgło; siłowniki pneumatyczne.

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel w ramach repetytorium przypomina o klasyfikacji elementów służących do

realizacji różnych rodzajów układów sterowania. Uczniowie pracują w indywidualnie.
Po zakończeniu pracy przeprowadzają dyskusję. Czas przygotowania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przypomnieć elementy realizujące funkcje w różnych układach sterowania,

2)

rozdzielić elementy do określonej grupy,

3)

zaprezentować ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna.

ELEKTRYCZNE

MECHANICZNE

HYDRAULICZNE

PNEUMATYCZNE

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

papier, mazaki,

−−−−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Przeanalizuj układ przedstawiony w ćwiczeniu i rozpoznaj, jaki to jest rodzaj układu

sterowania. Odpowiedź uzasadnij.

Rysunek do ćwiczenia 2

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel w ramach repetytorium przypomina o rodzajach układów sterowania;

o elementach wykonawczych, symbolach graficznych elementów. Uczniowie pracują
indywidualnie. Po zakończeniu pracy przeprowadzają dyskusję. Czas przygotowania
10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przeanalizować układ sterowania przedstawiony w ćwiczeniu,

2)

rozpoznać elementy układu i wskazać rodzaj układu sterowania,

3)

zaprezentować ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna.

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

papier i mazaki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Ćwiczenie 3

Przeanalizuj pracę układu regulacji przedstawionego w ćwiczeniu i określ wielkości:

x – wielkość regulowaną; w – wielkość zadaną.

Rysunek do ćwiczenia 3

Wskazówka:
Jest to układ regulacji temperatury. Płytka metalowa czujnika bimetalowego reaguje na

zmiany temperatury – zamyka lub otwiera obwód grzejny.

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel w ramach repetytorium przypomina o klasyfikacji układów regulacji.

Uczniowie pracują w indywidualnie. Po zakończeniu pracy przeprowadzają dyskusję.
Czas przygotowania 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)

przeanalizować układ regulacji,

2)

przypomnieć wielkości występujące w układach regulacji,

3)

wskazać wielkości x oraz w,

4)

zaprezentować ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ć

wiczenie praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna.

Ś

rodki dydaktyczne:

−−−−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Analizowanie układów
elektrycznych i automatyki przemysłowej”

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

−−−−

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

−−−−

zadania 16, 17, 18, 19, 20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

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

−−−−

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,

−−−−

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

−−−−

dobry – za rozwiązanie 14 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,

−−−−

bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym 4 z poziomu ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. b, 2. a, 3. c, 4. a, 5. b, 6. a 7. c, 8. c, 9. d, 10. c, 11. c,

12. d, 13. c, 14. d,

15. a, 16. d,

17. d, 18. b, 19. c, 20. d

Plan testu

Nr

zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

1.

Określić związek między natężeniem prądu,
napięciem i oporem

A

P

b

2. Rozpoznać elementy obwodu elektrycznego

B

P

a

3.

Określić parametr znamionowy
transformatora

A

P

c

4. Określić drogę przepływu prądu

B

P

a

5. Rozpoznać symbol graficzny

B

P

b

6. Rozpoznać wskaźnik napięcia

B

P

a

7. Określić parametry tranzystora

A

P

c

8.

Określić właściwości funkcjonalne diody
Zenera

B

P

c

9. Rozpoznać rodzaj układu elektronicznego

B

P

d

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

10.

Odczytać parametry silnika z tabliczki
znamionowej

B

P

c

11. Określić symbol literowy i graficzny prądu

A

P

c

12. Określić maszynę elektryczną

B

P

d

13. Odczytać z rysunku oznaczenie napięcia

B

P

c

14.

Rozpoznać symbol graficzny elementu
układu automatyki przemysłowej

B

P

d

15.

Określić sygnał sterujący układu
pneumatycznego

A

P

a

16. Wskazać właściwe urządzenie przemysłowe

B

PP

d

17.

Analizować

strukturę

układu

pneumatycznym

C

PP

d

18. Analizować cykl układu hydraulicznego

C

PP

b

19. Określić rodzaj układu regulacji

C

PP

c

20.

Rozpoznać rodzaj układu automatyki
przemysłowej

C

PP

d

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1.

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

2.

Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

3.

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

4.

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

5.

Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).

6.

Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.

7.

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

8.

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

9.

Pięć minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się
czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

10.

Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.

11.

Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.

12.

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

13.

Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.

14.

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

Instrukcja dla ucznia

1.

Przeczytaj uważnie instrukcję.

2.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

3.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

4.

Test zawiera 20 zadań. Wszystkie zadania są zadaniami wielokrotnego wyboru
i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

5.

Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi: zaznacz prawidłową
odpowiedź X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową).

6.

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

7.

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

8.

Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1.

Związek między napięciem, natężeniem prądu i rezystancją określa prawo Ohma.
Natężenie prądu elektrycznego obliczamy ze wzoru

a)

I

U

R

=

.

b)

R

U

I

=

.

c)

U

R

I

=

.

d)

.

R

I

U

⋅

=

2.

Obwód elektryczny przedstawiony na rysunku jest złożony z
a)

dwóch oczek, dwóch węzłów i trzech gałęzi.

b)

trzech oczek, dwóch węzłów i trzech gałęzi.

c)

dwóch oczek, dwóch węzłów i dwóch gałęzi.

d)

trzech oczek, trzech węzłów i trzech gałęzi.

3.

Przekładnię transformatora wyznaczysz ze wzoru
a)

n=I

1

/I

2.

b)

n=N

2

/N

1

.

c)

n=N

1

/N

2.

d)

n=U

2

/U

1.

4.

Prąd popłynie przez które żarówki
a)

1 i 3.

b)

1,4 i 5.

c)

1,4 i 6.

d)

1,3,5 i 6.

5.

Symbol graficzny użyty na ideowym schemacie elektronicznym przedstawia
a)

diodę Zenera.

b)

diodę świetlną.

c)

fotodiodę.

d)

tyrystor.

6.

Fotografia przedstawia
a)

jednobiegunowy wskaźnik napięcia.

b)

dwubiegunowy wskaźnik napięcia.

c)

woltomierz.

d)

ś

rubokręt.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

7.

Statyczny współczynnik wzmocnienia prądu tranzystora NPN, dla którego
z charakterystyki odczytano wartości prądów: I

B

=0,5 mA oraz I

C

=60 mA ma wartość

a)

300.

b)

240.

c)

120.

d)

30.

8.

Dioda Zenera jest elementem elektronicznym, który ma właściwości
a)

stabilizujące natężenie prądu.

b)

wzmacniające napięcie.

c)

stabilizujące napięcie.

d)

prostujące prąd.

9.

Układ przedstawiony na rysunku to układ
a)

stabilizacyjny.

b)

wzmacniający.

c)

zasilający.

d)

prostowniczy.

10.

Moc znamionowa silnika określona jest na tabliczce znamionowej. Moc ma wartość
a)

1500 obr/min.

b)

38,8 A.

c)

22 kW.

d)

0,9.

11.

W elektrotechnice przyjęto zasadę oznaczania prądu przemiennego za pomocą liter
i znaku
a)

AC −.

b)

DC ~.

c)

AC ~.

d)

UC ≈.

12.

Maszyną elektryczną zamieniającą energię elektryczną w mechaniczną jest
a)

transformator.

b)

wentylator.

c)

generator.

d)

silnik.

13.

Sygnałem sterującym w układzie na rysunku jest napięcie
a)

przemienne trójfazowe.

b)

przemienne jednofazowe.

c)

DC.

d)

AC.

Producent: CANTONI

3–Motor

Nr 54178/14b

Y 400V

38,8 A

22 kW

cos

ϕ

=0,9

850 obr/min

50Hz

Isol.–Kl. F

IP32

Tryb pracy: S2

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

14.

Symbol przedstawiony na rysunku oznacza
a)

przekładnię.

b)

siłownik

.

c)

pompę

.

d)

zawór

.

15.

Sygnałem sterującym w układzie pneumatycznym jest
a)

sprężone powietrzne.

b)

zimne powietrze

.

c)

ogrzane powietrze

.

d)

olej mineralny

.

16.

Energia hydrauliczna jest przekształcana w energie mechaniczną w
a)

pompie.

b)

zaworze

.

c)

akumulatorze

.

d)

siłowniku

.

17.

Elementy realizujące układ sterowania przedstawiony na rysunku to
a) sprężarka, jeden zawór.
b) sprężarka dwa zawory.
c) siłownik, jeden zawór.
d) siłownik, dwa zawory.

18.

W układzie hydraulicznym przekazywanie energii rozpoczyna się od
a) siłownika.
b) pompy.
c) zaworu bezpieczeństwa.
d) zaworu rozdzielającego.

19.

W piecu ceramicznym, zmiana temperatury do wartości zadanej, odbywa się w układzie
regulacji
a)

ręcznej.

b)

automatycznej.

c)

automatycznej nadążnej.

d)

automatycznej stałowartościowej.

20.

Na rysunku przedstawiono układ

a) sterowania hydraulicznego.
b) sterowania pneumatycznego.
c) sterowania hydraulicznego.
d) regulacji nadążnej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

KARTA ODPOWIEDZI

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

Analizowanie układów elektrycznych i automatyki przemysłowej

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Numer

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”

35

TEST 2

Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Analizowanie układów
elektrycznych i automatyki przemysłowej”

Test składa się z zadań wielokrotnego wyboru, z których:

−−−−

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

−−−−

zadania 16, 17, 18, 19, 20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

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

−−−−

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,

−−−−

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

−−−−

dobry – za rozwiązanie 14 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,

−−−−

bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym 5 z poziomu ponadpodstawowego.

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

Plan testu

Nr

zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

1.

Określić związek między natężeniem prądu,
napięciem i oporem

A

P

d

2. Rozpoznać elementy obwodu elektrycznego

B

P

a

3. Określić parametr znamionowy transformatora

A

P

d

4. Określić drogę przepływu prądu

B

P

b

5. Rozpoznać symbol graficzny

B

P

a

6. Rozpoznać element elektroniczny

B

P

a

7. Określić wyprowadzenia tranzystora

A

P

c

8. Określić właściwości funkcjonalne tranzystora

B

P

b

9. Rozpoznać rodzaj układu elektronicznego

B

P

d

10.

Odczytać parametr silnika z tabliczki
znamionowej

B

P

b

11. Wskazać symbol literowy i graficzny napięcia

A

P

b

12. Rozpoznać maszynę elektryczną

B

P

c

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

13. Odczytać z rysunku oznaczenie napięcia

B

P

b

14.

Rozpoznać symbol graficzny elementu układu
automatyki przemysłowej

B

P

b

15.

Określić sygnał sterujący układu
hydraulicznego

A

P

d

16.

Określić zadanie transformatora na podstawie
parametru

C

PP

b

17. Zanalizować strukturę układu pneumatycznym

C

PP

b

18.

Określić funkcję silnika w układzie
hydraulicznym

C

PP

a

19. Określić rodzaj układu regulacji

C

PP

a

20.

Rozpoznać rodzaj układu automatyki
przemysłowej.

C

PP

d

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1.

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

2.

Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

3.

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

4.

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

5.

Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).

6.

Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.

7.

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

8.

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

9.

Pięć minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się
czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

10.

Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.

11.

Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.

12.

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

13.

Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.

14.

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

Instrukcja dla ucznia

1.

Przeczytaj uważnie instrukcję.

2.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

3.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

4.

Test zawiera 20 zadań. Wszystkie zadania są zadaniami wielokrotnego wyboru
i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

5.

Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi: zaznacz prawidłową
odpowiedź X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową).

6.

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

7.

Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego
rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudności mogą
przysporzyć Ci zadania: 16–20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe.
Przeznacz na ich rozwiązanie więcej czasu.

8.

Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Związek między napięciem, natężeniem prądu i rezystancją określa prawo Ohma. Napięcie

obliczamy ze wzoru

a)

I

U

R

=

.

b)

R

U

I

=

.

c)

U

R

I

=

.

d)

.

R

I

U

⋅

=

2.

Obwód elektryczny przedstawiony na rysunku jest złożony z
a)

dwóch elementów pasywnych i jednego aktywnego.

b)

trzech elementów pasywnych.

c)

dwóch elementów aktywnych i jednego pasywnego.

d)

trzech elementów aktywnych.

3.

Przekładnię transformatora wyznaczysz ze wzoru
a)

n=I

1

/I

2.

b)

n=N

2

/N

1

.

c)

n=U

2

/U

1.

d)

n=U

1

/U

2.

4.

Nie popłynie prąd przez żarówki
a)

1,3,5 i 6.

b)

2,4,5 i 6.

c)

1,4 i 6.

d)

1 i 3.

5.

Symbol graficzny użyty na ideowym schemacie elektronicznym przedstawia
a)

diodę Zenera.

b)

diodę świetlną.

c)

fotodiodę.

d)

tyrystor.

6.

Fotografia przedstawia
a)

układ scalony.

b)

tranzystor.

c)

tyrystor.

d)

diodę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

7.

Tranzystor bipolarny ma trzy wyprowadzenia, które nazywają się
a)

anoda, katoda, bramka.

b)

anoda 1, anoda 2, katoda.

c)

emiter, baza, kolektor.

d)

emiter 1, baza 2, emiter 2.

8.

Tranzystor jest elementem elektronicznym, który ma właściwości
a)

stabilizujące natężenie prądu.

b)

wzmacniające synał.

c)

stabilizujące napięcie.

d)

prostujące prąd.

9.

Układ przedstawiony na rysunku to układ
a)

stabilizacyjny.

b)

wzmacniający.

c)

zasilający.

d)

prostowniczy.

10.

Prąd znamionowy silnika określona jest na tabliczce znamionowej. Prąd ma wartość
a)

1500 obr/min.

b)

38,8 A.

c)

22 kW.

d)

0,9.

11.

W elektrotechnice przyjęto zasadę oznaczania napięcia stałego za pomocą liter i znaku
a)

AC −.

b)

DC −.

c)

AC ~.

d)

UC ≈.

12.

Maszyną elektryczną zamieniającą energię mechaniczną w elektryczną jest
a)

transformator.

b)

wentylator.

c)

generator.

d)

silnik.

13.

Sygnałem sterującym w układzie na rysunku jest napięcie
a)

przemienne trójfazowe.

b)

przemienne jednofazowe.

c)

DC.

d)

AC.

Producent: CANTONI

3–Motor

Nr 54178/14b

Y 400V

38,8 A

22 kW

cos

ϕϕϕϕ

=0,9

850 obr/min

50Hz

Isol.–Kl. F

IP32

Tryb pracy: S2

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

14.

Symbol przedstawiony na rysunku oznacza
a)

przekładnię.

b)

siłownik

.

c)

pompę

.

d)

zawór

.

15.

Sygnałem sterującym w układzie hydraulicznym jest
a)

sprężone powietrzne.

b)

zimne powietrze

.

c)

ogrzane powietrze

.

d)

olej mineralny

.

16.

Transformator

ma

określoną

przekładnię

napięciową

n=

[

]

V

V /

230

400

.

Jest to transformator
a)

podwyższający napięcie.

b)

obniżający napięcie

.

c)

zmieniający napięcie

.

d)

nie zmieniający napięcia

.

17.

Siłownik i zawory znajdujące się na rysunku to elementy
a) pobierające sygnał pneumatyczny.
b) nastawiający i napędowy.
c) wzmacniające sygnał.
d) przetwarzające sygnał.

18.

Silnik hydrauliczny przekształca energię ciśnienia cieczy w energie mechaniczną.
Stanowi on „odwrócenie”
a) pompy.
b) siłownika.
c) zaworu bezpieczeństwa.
d) zaworu rozdzielającego.

19.

Jeżeli zadaniem określonego układu regulacyjnego jest utrzymanie wielkości na stałym
poziomie wartości, to jest to regulacja

a)

stałowartościowa.

b)

nadążna.

c)

analogowa.

d)

cyfrowa.

20. Na rysunku przedstawiono układ

a) regulacji nadążnej.
b) sterowania pneumatycznego.
c) sterowania hydraulicznego.
d) sterowania hydraulicznego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

KARTA ODPOWIEDZI

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

Analizowanie układów elektrycznych i automatyki przemysłowej

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Numer

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

7. LITERATURA

1.

Bolkowski St: Elektrotechnika 4. WSiP, Warszawa 2004

2.

Fabijański P.,Wójcik A.: Praktyczna elektrotechnika ogólna. Rea, Warszawa 2003

3.

Olszewski M.: Podstawy mechatroniki. Rea, Warszawa 2006

4.

Olszewski M.: Mechatronika. Rea, Warszawa 2002

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