MINISTERSTWO EDUKACJI
i NAUKI
Jan Kowalczyk
Badanie obwodów elektrycznych prądu stałego
311[50].O1.03
Poradnik dla nauczyciela
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2005
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
Recenzenci:
mgr inż. Bogdan Chmieliński
dr hab. inż. Krzysztof Pacholski
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Katarzyna Maćkowska
Konsultacja:
dr inż. Janusz Figurski
Korekta:
mgr Joanna Iwanowska
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[50].01.03 Badanie
obwodów elektrycznych prądu stałego, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu
Technik Mechatronik.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2005
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
1
SPIS TREÅšCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 4
3. Cele kształcenia 5
4. Przykładowe scenariusze zajęć 6
5. Ćwiczenia 10
5.1. Podstawowe pojęcia dotyczące obwodów elektrycznych. Elementy
i struktura obwodów elektrycznych 10
5.1.1. Ćwiczenia 10
5.1.2. Sprawdzian postępów 12
5.2. Sposoby oznaczania zwrotów prądu i napięcia. Prawa opisujące zjawiska
zachodzące w obwodach prądu stałego 13
5.2.1. Ćwiczenia 13
5.2.2. Sprawdzian postępów 15
5.3. Metody obliczania obwodów elektrycznych nie rozgałęzionych i rozgałęzionych
elementami liniowymi i nie liniowymi. y
ródła napięcia i z
ródła prądu 16
5.3.1. Ćwiczenia 16
5.3.2. Sprawdzian postępów 18
5.4. Określanie błędu pomiaru. Błędy przyrządów pomiarowych. Przyrządy
pomiarowe 19
5.4.1. Ćwiczenia 19
5.4.2. Sprawdzian postępów 21
5.5. Pomiary wielkości charakteryzujących obwody prądu stałego 23
5.5.1. Ćwiczenia 23
5.5.2. Sprawdzian postępów 26
6. Ewaluacja osiągnięć ucznia 27
7. Literatura 38
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
1. WPROWADZENIE
Przekazujemy Państwu Poradnik dla Nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu zajęć
dydaktycznych z zakresu jednostki modułowej 311[50].O1.03  Badanie obwodów elektrycznych
prądu stałego dla szkoły kształcącej w zawodzie technik mechatronik.
W poradniku zamieszczono:
- wymagania wstępne  wykaz umiejętności, jakie uczeń powinien mieć opanowane, aby
przystąpić do realizacji tej jednostki,
- cele kształcenia  wykaz umiejętności, jakie uczeń ukształtuje podczas całego cyklu zajęć,
w wyniku pracy z poradnikiem dla ucznia oraz po wykonaniu ćwiczeń rachunkowych
i praktycznych,
- przykładowe scenariusze zajęć, propozycje metod prowadzenia zajęć,
- ćwiczenia  propozycje zadań rachunkowych, konieczne dla utrwalania wiadomości oraz
propozycje ćwiczeń praktycznych kształtujące umiejętności w zakresie wykonywania
pomiarów i interpretacji wyników,
- sprawdziany postępów  umożliwiające uczniowi samodzielną refleksję nad poziomem
opanowania materiału nauczania,
- narzędzia do ewaluacji osiągnięć ucznia, testy osiągnięć  propozycje pytań i zadań do
sprawdzenia i oceny wiadomości i umiejętności ucznia wraz z propozycją sposobu oceniania.
Zaliczenie testu przez ucznia będzie potwierdzeniem opanowania materiału jednostki
modułowej,
- literaturę, która może być przydatna do pogłębienia wiedzy z zakresu jednostki modułowej.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze szczególnym
uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania, kierowanego samokształcenia i tekstu
przewodniego. Formy pracy mogą być różne. Uczniowie powinni mieć okazje do pracy
indywidualnej oraz zespołowej.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
3
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
 korzystać z różnych z
ródeł informacji,
 charakteryzować podstawowe wielkości fizyczne i jednostki miar w układzie SI,
 przeliczać jednostki wielkości fizycznych, ich wielokrotności,
 stosować wiadomości i umiejętności nabyte w jednostce modułowej  Przestrzeganie zasad bhp,
 posługiwać się podstawowymi pojęciami z chemii i fizyki w zakresie budowy materii i zjawisk
związanych z elektrycznością,
 odczytywać i wykonywać wykresy funkcji,
 rozwiązywać równania matematyczne, przekształcać wzory,
 odczytywać rysunki techniczne,
 wyjaśniać pojęcie wielkości wektorowej, skalarnej oraz wykonywać sumowanie wektorów,
 obsługiwać komputer na poziomie podstawowym.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
3. CELE KSZTAA
CENIA
Po zakończeniu realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
- wyjaśnić znaczenie pojęcia elektrotechnika,
- rozróżnić symbole i elementy obwodów elektrycznych,
- odczytać i narysować schematy prostych obwodów elektrycznych,
- wyjaśnić podstawowe pojęcia dotyczące obwodów elektrycznych,
- zinterpretować podstawowe prawa fizyki i zależności matematyczne stosowanie w obwodach
elektrycznych,
- oznaczyć zwroty napięć i prądów w obwodach elektrycznych,
- obliczyć parametry prostych obwodów elektrycznych prądu stałego,
- zmierzyć podstawowe wielkości elektryczne w obwodach prądu stałego,
- przeanalizować zjawiska fizyczne w obwodach elektrycznych prądu stałego na podstawie
obliczeń oraz wskazań mierników,
- zweryfikować doświadczalnie poprawność obliczeń dotyczących obwodów elektrycznych,
- zastosować zasady bhp podczas wykonywania pomiarów,
- określić błąd pomiaru,
- współpracować w grupie,
- wyszukać specjalistyczne informacje w ogólnodostępnych z
ródłach.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
4. PRZYKA
ADOWE SCENARIUSZE ZAJ
Ć
Scenariusz zajęć 1
Temat: y
ródła napięciowe i z
ródła prądowe
Cel ogólny: Poznanie symboli, właściwości i różnic pomiędzy z
ródłami napięcia i prądu.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:
 rozpoznać symbole graficzne elementów z
ródłowych obwodów elektrycznych,
 odróżnić na schematach symbole z
ródeł napięciowych i prądowych,
 analizować wpływ obciążenia na pracę idealnych i rzeczywistych z
ródeł energii,
 na podstawie schematu obwodu rozróżniać rodzaje z
ródeł zasilających,
 opisać i rozpoznawać stany pracy z
ródeł  wyciągać wnioski praktyczne związane z pracą
z
ródeł energii elektrycznej,
W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponad zawodowe:
 organizowania i planowania zajęć,
 pracy w zespole,
 czytania ze zrozumieniem,
 oceny pracy zespołów.
Metody nauczania:
 metoda przewodniego tekstu, pokaz.
Åšrodki dydaktyczne:
Teksty do analizy zawarte w poradniku dla ucznia, rozdział 4.3.1  y
ródła napięciowe i z
ródła
prÄ…dowe. Stany pracy z
ródeł napięciowych lub ich kopie przygotowane przez nauczyciela dla
każdego zespołu uczniów, instrukcja pracy metodą tekstu przewodniego, pytania do tekstu,
galwaniczne z
ródło napięcia, (bateria 4,5 V), woltomierz cyfrowy, opornik dekadowy.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
 uczniowie pracujÄ… w grupach 3 4 osobowych.
Czas trwania: 45 minut
Uczestnicy:
Uczniowie technikum.
Zadanie
Zapoznaj się z symbolami, właściwościami i wpływem warunków obciążenia na pracę z
ródeł
napięciowych i prądowych. Po zapoznaniu się z tematem i tekstem rozdziału. y
ródła napięciowe
i z
ródła prądowe, opracuj i zaprezentuj odpowiedzi na załączone pytania.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
Przebieg zajęć
Faza wstępna  (5 minut).
1. Wyjaśnienie uczniom tematu zajęć.
2. Zapoznanie uczniów z pracą metodą tekstu przewodniego.
3. Podział grupy na zespoły.
Faza właściwa
Praca metodÄ… tekstu przewodniego, sporzÄ…dzanie notatek z udzielaniem odpowiedzi na podane
pytania.
Etap I: Informacje
Określenie uczniom z
ródła tekstów lub rozdanie kopii tekstów do analizy i pytań  2 minuty.
Pytania przewodnie:
1. Jak definiuje siÄ™ i jakimi symbolami oznaczamy na schematach idealne z
ródła napięciowe
i prÄ…dowe?
2. Jak oznaczane sÄ… na schematach rzeczywiste z
ródła napięciowe i prądowe?
3. Czym różnią się idealne i rzeczywiste z
ródła napięcia i prądu?
4. W jakich stanach pracy mogą znajdować się z
ródła energii elektrycznej?
5. Na czym polega stan obciążenia z
ródła napięcia?
6. Na czym polega stan zwarcia z
ródła napięcia i czym zagraża praca w stanie zwarcia?
7. Co rozumiemy przez stan jałowy pracy z
ródła i stan dopasowania odbiornika do z
ródła
napięcia?
8. Podaj przykłady z
ródeł napięcia oraz ich zastosowania?
Etap II Planowanie  (10 minut).
Analizowanie tekstu przewodniego i dołączonych pytań.
Uczniowie pracują w zespołach, analizują otrzymane teksty, dyskutują nad treścią pytań.
Etap III Ustalenie odpowiedzi  (10 12 minut).
Wszyscy uczniowie ustalajÄ… i zapisujÄ… w zeszytach przedmiotowych odpowiedzi na kolejne pytania,
konsultują z nauczycielem poprawność odpowiedzi.
Etap IV Prezentacja wykonania przez uczniów zadań i sprawdzanie wyników pracy  (12
minut). 4 zespoły po 3 minuty.
Przedstawiciele zespołów kolejno prezentują opracowane odpowiedzi. Każdy z 4 zespołów
powinien zaprezentować odpowiedzi na 2 kolejne pytania.
Etap V
Nauczyciel sprawdza poprawność wykonania zadania.
Etap VI Analiza końcowa, pokaz  (4 minuty):
 uczniowie i nauczyciel wskazują, które etapy zadania sprawiły trudności,
 nauczyciel podsumowuje zajęcia, wskazuje, jakie umiejętności były ćwiczone, jakie wystąpiły
nieprawidłowości i jak unikać ich w przyszłości,
 pokaz zachowania siÄ™ z
ródła napięcia w stanie jałowym i pod obciążeniem, uczniowie
obserwują wartość napięcia na zaciskach miernika cyfrowego,
 nauczyciel ocenia aktywność i zaangażowanie uczniów, zaleca rozwiązanie zadań nr 7 i 8
z rozdziału 4.3.1.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
Scenariusz zajęć 2
Temat: Błędy przyrządów pomiarowych. Określanie błędu pomiaru
Cele zajęć:
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
- wyjaśnić pojęcia pomiaru bezpośredniego i pośredniego,
- wyjaśnić pojęcia błędu bezwzględnego oraz niepewności pomiaru,
- wyjaśnić definicję klasy dokładności miernika,
- rozpoznać klasę dokładności na podziałce miernika analogowego,
- oszacować wartość błędu bezwzględnego pomiaru wykonanego miernikiem o znanej klasie
dokładności,
- dobrać zakres pomiarowy miernika do wartości mierzonej wielkości.
Metody nauczania:
- mini wykład,
- pokaz,
- dyskusja w grupie.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
- praca indywidualna,
- praca w małych zespołach.
Åšrodki dydaktyczne:
- mierniki analogowe laboratoryjne i techniczne, mierniki cyfrowe,
- literatura zgodnie z rozdziałem 7 w Poradniku dla nauczyciela.
Czas trwania:
45 min.
Uczestnicy:
Uczniowie technikum.
Przebieg zajęć:
1. Wprowadzenie.
2. Uświadomienie celów zajęć.
3. Wykład z elementami pogadanki i pokazu, w którym omawiamy następujące zagadnienia:
A: Pomiar:
 wstęp  należy wyjaśnić uczniom znaczenie pojęcia pomiar bezpośredni i pośredni,
 zaprezentować przykłady mierników do pomiarów bezpośrednich,
 zapytać uczniów o przykłady i wyjaśnić przykłady pomiarów pośrednich.
B: BÅ‚Ä…d pomiaru:
 należy podać definicje błędów bezwzględnego i względnego pomiaru,
 omówić znaczenie wzorców pomiarowych.
C: Klasy dokładności mierników:
 przedstawić i omówić definicję klasy dokładności miernika,
 określić typowe wartości klas dokładności mierników,
 rozwiązać przykład z oszacowaniem błędu bezwzględnego i względnego pomiaru,
 zademonstrować w grupach wykonania mierników laboratoryjnych i technicznych,
 uczniowie notują na tablicy oznaczenia z podziałek, wyjaśniamy ich znaczenie.
4. Podsumowanie zajęć:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
 postawienie pytań sprawdzających, uczniowie przypominają i objaśniają pojęcia wprowadzone
na zajęciach,
- zadanie uczniom do przeczytania informacji dotyczÄ…cych tematu (punkt 4.4.1. z Poradnika dla
ucznia) oraz polecenie wykonania ćwiczeń 1 i 2 z punktu 4.4.3.
5. Ocena poziomu osiągnięć uczniów i ich aktywności.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
5. ĆWICZENIA
5.1. Podstawowe pojęcia dotyczące obwodów elektrycznych. Elementy
i struktura obwodów elektrycznych
5.1.1. Ćwiczenia
Wskazówki do realizacji:
Ćwiczenia rachunkowe 1÷4 majÄ… na celu utrwalenie podstawowych pojęć i definicji wielkoÅ›ci
związanych z elektrycznością. Przed ćwiczeniami należy sprawdzić czy uczniowie pamiętają
i rozumieją podstawowe pojęcia. W trakcie ćwiczeń należy kontrolować czy uczniowie zrozumieli
materiał i treści zadań, zachęcać ich do stawiania pytań. W miarę potrzeb należy wyjaśniać
wątpliwości,.
Sposób wykonania ćwiczeń
Aby wykonać ćwiczenia 1÷3 uczeÅ„ powinien: znać materiaÅ‚ nauczania z rozdziaÅ‚u 4.1.1,
wykorzystać zawarte tam informacje i wzory definiujące prąd.
Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™:
 pogadanka, dyskusja, ćwiczenia grupowe i indywidualne.
Åšrodki dydaktyczne:
 literatura.
Ćwiczenie 1
Przez przekrój poprzeczny przewodu w czasie t = 10 s przepÅ‚ywa 5 · 1018 elektronów. Oblicz
wartość prÄ…du w przewodzie, jeżeli Å‚adunek elektronu e =  1,6 · l0 19 C. Odp. I = 80 mA
Ćwiczenie 2
Oblicz natężenie prądu i gęstość prądu w przewodzie o przekroju S = 3 mm2, przez który
przepÅ‚ywa 4 · 1020 elektronów w czasie t =2s. A
adunek elektronu e=  1,6 · l0 19C. Odp. I=32A;
J =10,6A/mm2
Ćwiczenie 3
Rozrusznik samochodu pracował w czasie t=2s, pobierając z akumulatora prąd I=150A. Po
uruchomieniu silnika Å‚adowano akumulator prÄ…dem I1 = 3 A. Po jakim czasie akumulator zostanie
naładowany do pierwotnego stanu? A
adowanie i rozładowanie przebiega bez strat. Odp. 100 s
Ćwiczenie 4
Oblicz wartość ładunku, który przepłynie w przewodzie w czasie t =30s, jeżeli wartość prądu
w tym czasie narastała liniowo od 0 do 10 A i opadła do zera? Narysuj przebieg zmienności prądu
w zależności od czasu, oblicz średnią wartość prądu za czas przepływu. Odp. Q=150C; I =5A.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) narysować wykres zależności prądu od czasu i(t), obliczyć ładunek jako pole pod wykresem ze
wzoru na pole trójkąta prostokątnego o bokach t=30s, IM=10A, Q=1/2(IM t),
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
2) skorzystać z wzoru definiującego prąd I=Q/t.
Zalecane metody nauczania:
 pogadanka, dyskusja, ćwiczenia grupowe i indywidualne.
Åšrodki dydaktyczne:
 literatura.
Ćwiczenie 5
Zapoznaj się z budową i parametrami elementów biernych: oporników, kondensatorów,
elementów indukcyjnych oraz z
ródeł napięcia stałego wykorzystywanych w pracowni.
Wskazówki do realizacji:
Przed realizacją ćwiczenia nauczyciel powinien sprawdzić czy i jak uczniowie rozumieją
pojęcia zawarte w zadaniu, należy podać czas pracy oraz omówić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) narysować i podpisać symbole dostępnych elementów,
2) zapisać nazwy i wartości parametrów znamionowych tych elementów.
Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™:
 ćwiczenia praktyczne,
 metoda przewodniego tekstu,
 praca w grupach.
Åšrodki dydaktyczne:
 rezystory, kondensatory, cewki indukcyjne, z
ródła napięcia stałego(zasilacze napięcia stałego),
karty, informacje katalogowe badanych elementów i podzespołów.
Ćwiczenie 6
Ustal parametry oporników, przeprowadz
pomiary rezystancji oporników metodą
bezpośrednią: omomierzem analogowym i cyfrowym.
Wskazówki do realizacji
Przed realizacją ćwiczenia nauczyciel powinien sprawdzić rozumienie pojęć, podać czas na
wykonanie ćwiczenia, zasady posługiwania się omomierzami.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) z kart katalogowych odczytać parametry co najmniej 2 typów rezystorów i zanotować ich:
rezystancjÄ™ znamionowÄ… RN [&!], moc znamionowÄ… PN[W], tolerancjÄ™ rezystancji ´R[%].
rezystor 1: RN1 [&!] =& & & & & ..PN1[W] =& & & & & & & ´R1[%]=& & & & ..
rezystor 1: RN2 [&!] =& & & & & ..PN2[W] =& & & & & & & ´R2[%]=& & & & ..
2) określić w jakich granicach powinna zawierać się rezystancja badanych oporników, zgodnie
z wartoÅ›ciÄ… tolerancji ich wykonania: "R[&!]= ´R[%]·RN [&!]/100[%]:
rezystor 1: "R1[&!]=& & & & & & & rezystor 2: "R2[&!]=& & & & & & &
3) wykonać pomiary rezystancji badanych oporników omomierzem.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
Używając omomierza analogowego lub cyfrowego należy wybrać zakres pomiarowy
i sprawdzić poprawność wskazań przez zwarcie zacisków przed pomiarem, zanotować wyniki
pomiarów: opornik I: RZM1 [&!] =& & & & & .. ; opornik II : RZM2 [&!] =& & & & & ..
Zalecane metody nauczania:
 ćwiczenia praktyczne, praca w grupach, metoda przewodniego tekstu.
Åšrodki dydaktyczne:
- oporniki, potencjometry różnej mocy, karty, informacje katalogowe oporników,
potencjometrów,
- omomierze analogowy i cyfrowy.
5.1.2. Sprawdzian postępów
Uczeń potrafi: Tak Nie
1) definiować pojęcia:
 Å‚adunek elektryczny, Å‚adunek elementarny,
 pole elektryczne i pole magnetyczne,
2) dokonać klasyfikacji materiałów ze względu na właściwości
elektryczne,
3) zdefiniować na dwa sposoby pojęcie prądu elektrycznego,
4) zdefiniować gęstości prądu i podać jednostkę,
5) zdefiniować prąd stały, zmienny, przemienny i narysować przykłady
ich przebiegów czasowych,
6) wyjaśnić co to jest obwód elektryczny,
7) rozpoznać symbole rezystora, cewki, kondensatora, z
ródła napięcia,
z
ródła prądu,
8) zdefiniować węzeł obwodu, gałąz
obwodu, oczko obwodu.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
5.2. Sposoby oznaczania prądów i napięć. Prawa opisujące zjawiska
zachodzące w obwodach prądu stałego
5.2.1. Ćwiczenia
Wskazówki do realizacji:
Ćwiczenia rachunkowe 1÷7 majÄ… na celu utrwalenie podstawowych pojęć i praw obwodów
elektrycznych. Przed ćwiczeniami należy sprawdzać czy uczniowie pamiętają oraz rozumieją
podstawowe pojęcia. W trakcie ćwiczeń należy kontrolować czy zrozumieli materiał i treści zadań,
zachęcać ich do stawiania pytań. W miarę potrzeb należy wyjaśniać wątpliwości,.
Aby wykonać rachunkowe ćwiczenia 1÷7 uczeÅ„ powinien: zapoznać siÄ™ z materiaÅ‚em
nauczania, wykorzystać zawarte tam informacje, prawa i wzory, przeczytać ze zrozumieniem
polecenia zadania.
Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™:
 pogadanka, ćwiczenia indywidualne.
Åšrodki dydaktyczne:
 literatura.
Ćwiczenie 1
Prąd płynący przez świecącą żarówkę latarki kieszonkowej ma wartość I = 0,2 A, napięcie na
żarówce U = 3,6V. Oblicz wartość rezystancji (opór) żarówki, jej konduktancję (przewodność),
moc i ilość energii pobranej w czasie 15 minut. Odp. 18 &!; 0,056 S ; 720mW; 18·10 5 kWh.
Ćwiczenie 2
Rezystancja ciała ludzkiego w najbardziej niesprzyjających warunkach wynosi R =1k&!. Prąd,
który nie może wywołać porażenia zagrażającego życiu, Idop = 24 mA. Oblicz dopuszczalną wartość
napięcia, w którym nie nastąpi porażenie zagrażające życiu ludzkiemu. Odp. 24 V
Ćwiczenie 3
Opornik rezystancji regulowanej od 4 do 100&! przyłączono do z
ródła o napięciu U = 24V.
Narysuj schemat obwodu i oblicz, w jakim zakresie wartości można regulować prąd i moc
wydzielanÄ… w obwodzie? Odp. (6 0,24) A; (144 5,76)W
Ćwiczenie 4
Oblicz średnicę, rezystancję i masę 1km okrągłego przewodu miedzianego o przekroju S = 10
mm2, jeżeli gÄ™stość miedzi ´Cu = 8,9Å"103kg/m3 , a jej konduktywność Å‚Cu = 55 Å"106S/m.Oblicz
gęstość prądu, spadek napięcia na przewodzie i moc traconą przy przepływie prądu I=20A.
Odp. R = 1,8 &!; d = 3,6 mm; m = 89 kg; 2A/mm2; 36V; 720W.
Ćwiczenie 5
Oblicz liczbę zwojów N i długość drutu miedzianego L o średnicy d = 0,5 mm, którym
nawinięto zwojnicę na korpusie cylindrycznym (karkasie) o średnicy D=20mm, długości lk =50mm.
Zwoje są odizolowane, ułożone w jednej warstwie, zwój przy zwoju. Narysuj przekrój cewki.
Oblicz rezystancjÄ™ drutu zwojnicy Å‚Cu = 55 Å"106S/m. Odp.:N=100, L=6,3m, R H" 0,6 &!
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
Ćwiczenie 6
Rezystancja uzwojenia miedzianego w temperaturze T0 = 20oC wynosi 200 &!. Oblicz wartość
rezystancji tego uzwojenia w temperaturze T1 = 120oC oraz wartości prądu w uzwojeniu dla
podanych temperatur, gdy uzwojenie zasilamy napięciem U=24V. Współczynnik temperaturowy
zmian rezystancji miedzi wynosi Ä…T = 4·10 3[1/K]. Odp. R1 = 280 &!; 0,12A ; 86mA.
Ćwiczenie 7
R1
Oblicz rezystancję zastępczą obciążenia z
ródła E = 10 V oraz prąd E
R2
pobierany ze z
ródła w obwodzie, którego schemat przedstawiono na
R3
R4
rys. 5.1, gdy R1 = 2 &!, R2 = 6 &!, R3 = 6 &!, R4 = 5 &!. Odp. 2,5 &!; 4 A
Sposób wykonania ćwiczenia
Rys. 5.1. y
ródło
napięcia obciążone
rezystorami
Uczeń powinien:
1) obliczyć oporność zastępczą R23 równoległego połączenia oporników
R2 i R3 , narysować uproszczony schemat obwodu z R4, R1, R23,
2) obliczyć oporność zastępczą R123 szeregowego połączenia R1 z R23, narysować uproszczony
schemat obwodu złożony z R4, R123,
3) obliczyć oporność zastępczą R 4123 równoległego połączenia oporników R4 i R123, narysować
schemat przekształconego obwodu, zastosować prawo Ohma.
Ćwiczenie 8
Zapoznaj się z parametrami oraz budową potencjometrów, przeprowadz
pomiary rezystancji
potencjometrów obrotowego i suwakowego.
Wskazówki do realizacji
Przed realizacją ćwiczenia nauczyciel powinien sprawdzić rozumienie pojęć, omówić zakres
ćwiczenia, określić czas pracy, wyjaśnić jak posługiwać się omomierzem, wskazać na liczność
typów, wykonań i zastosowań elementów rezystancyjnych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) z kart katalogowych odczytać parametry potencjometrów i zanotuj ich rezystancję
znamionowÄ… RN [&!] , moc znamionowÄ… PN[W] charakterystykÄ™ regulacji (A, B, C),
potencjometr 1: RN1 [&!] =& & & & & ..PN1[W] =& & & & & & &
potencjometr 2: RN2 [&!] =& & & & & ..PN2[W] =& & & & & & &
2) naszkicować budowę, narysować symbole graficzne potencjometru, oznaczyć rozkład
wyprowadzeń oraz wykonać pomiary i zanotować wartości rezystancji pomiędzy
poszczególnymi jego wyprowadzeniami,
3) na podstawie pomiarów na rysunku wyprowadzeń zaznaczyć położenie suwaka potencjometru,
4) do zacisków głównych podłączyć z
ródło napięcia stałego (kilku V), sprawdzić woltomierzem
i zanotować zakres regulacji napięcia pomiędzy suwakiem i stałym zaciskiem potencjometru,
5) ocenić i zanotować czy regulowane napięcie zmienia się wprost proporcjonalnie do zmiany
położenia suwaka; wyniki pomiarów i obserwacji przedyskutować z nauczycielem.
Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™:
 demonstracja przyrządów pomiarowych, ćwiczenia praktyczne, praca w grupach metodą tekstu
przewodniego.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
 Åšrodki dydaktyczne:
- potencjometry obrotowy i suwakowy,
- karty, informacje katalogowe oporników, potencjometrów,
- omomierze analogowy i cyfrowy, z
ródło napięcia stałego( zasilacz).
Ćwiczenie 9
Zbadaj słuszność II prawa Kirchhoffa w obwodzie nierozgałęzionym złożonym z szeregowo
połączonych z
ródła napięcia stałego i dwóch oporników.
Wskazówki do realizacji
Przed ćwiczeniem nauczyciel powinien sprawdzić znajomość praw, omówić zakres ćwiczenia,
określić czas pracy, objaśnić sposób włączania woltomierza.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) narysować schemat obwodu, oznaczyć elementy obwodu i zanotować ich parametry,
2) dla podanej wartości napięcia z
ródła obliczyć prąd w obwodzie i spadki napięcia na elementach,
3) połączyć obwód, włączyć napięcie, zmierzyć i zanotować napięcia na z
ródle i na opornikach,
4) porównać wyniki obliczeń i pomiarów, przedyskutować wyniki pracy, zanotować wnioski.
Zalecane metody nauczania:
 praca w grupach metodÄ… tekstu przewodniego.
Åšrodki dydaktyczne:
 z
ródło napięcia stałego( zasilacz), dwa oporniki, woltomierz analogowy lub cyfrowy,
5.2.2. Sprawdzian postępów
Uczeń potrafi: Tak Nie
1) narysować symbole elementów z
ródłowych i odbiornikowych
2) zdefiniować węzeł, gałąz
, oczko obwodu, wskazać je na schemacie
obwodu
3) wyjaśnić zasady zaznaczania kierunku prądu i napięcia w obwodach
4) zapisać treść i równanie wyrażające prawo Ohma
5) wyjaśnić treść I i II prawa Kirchhoffa
6) zapisać równania wyrażające I i II prawo Kirchhoffa dla danego
schematu obwodu
7) obliczyć rezystancję zastępczą rezystorów połączonych szeregowo
i równolegle
8) wskazać na schemacie rezystory łączone szeregowo i równolegle
9) narysować schemat i opisać rezystancyjny dzielnika napięcia
10) narysować symbol graficzny i omówić przeznaczenie potencjometru
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
5.3. Metody obliczania obwodów elektrycznych nierozgałęzionych
i rozgałęzionych z elementami liniowymi i nieliniowymi
y
ródła napięcia i z
ródła prądu
5.3.1. Ćwiczenia
Wskazówki do realizacji
Ćwiczenia 1 7 mają na celu rozwijanie umiejętności czytania i analizowania schematów
obwodów, wykonywanie podstawowych obliczeń dotyczących obwodów prądu stałego. Przed
ćwiczeniami należy sprawdzać czy uczniowie pamiętają oraz rozumieją podstawowe pojęcia.
W trakcie ćwiczeń należy kontrolować czy zrozumieli materiał i treści zadań, zachęcać ich do
stawiania pytań. W miarę potrzeb należy wyjaśniać wątpliwości.
R1
Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™ E
R2
 pogadanka, ćwiczenia indywidualne.
R3
R4
Åšrodki dydaktyczne:
 Poradnik dla ucznia, literatura .
Rys. 5.2.. y
ródło
napięcia obciążone
rezystorami
Ćwiczenie 1
Określ wartości prądu I pobieranego ze z
ródła napięcia o SEM
E=6V, wartości prądów płynących przez oporniki R1, R2, R3 oraz mocy traconej w R4 w obwodzie
rys. 5.2, gdy R1 =3&!, R2 =6&!, R3 = 6&!, R4=12&!. Odp. I =1,5A; I1 = 1 A; I2 = I 3 = 0,5 A; P4
=3 W
R1 I3
Ćwiczenie 2
E
Wyznacz wymaganą wartość siły elektromotorycznej E idealnego
z
ródła napięcia w obwodzie przedstawionym na rys. 5.3, w którym prąd
R2 R3
rezystora R3 ma wartość I3 =1A, przy czym: R1= 10 &!, R2 =30 &!, R3 =60 &!.
Odp. E = 90 V
Rys. 5.3. y
ródło
napięcia obciążone
Ćwiczenie 3
rezystorami
Określ wartości prądu I pobieranego ze z
ródła napięcia, mocy traconej
we wszystkich rezystorach, wartości prądów płynących przez oporniki R1, R2, R3 w obwodzie
przedstawionym na rys.5.3, gdy: E = 15V, R1=5&!, R2 =20&!, R3 =20&!.
Odp. I =1 A; I1 = I2 = 0,5A; P =15 W
Ćwiczenie 4
W obwodzie przedstawionym na rys. 5.4, stosujÄ…c metodÄ™ praw
R1
E1
Kirchhoffa oblicz wartości prądów płynących w poszczególnych
gałęziach gdy: E1 =15V, E2 =12 V, RW1 =1&!, R1 =15&!, R2 =9&!.
RW1 E2
Odp. 3 A; 2,5 A; 0,5 A
R2
Ćwiczenie 5
Rys. 5.4. Schemat obwodu
W obwodzie przedstawionym na rys. 5.4, E1 =12V, RW1 =3&!,
z dwoma z
ródłami napięcia
E2 = 12 V R1 =15 &!, R2 =9&!. Zwarciu uległo z
ródło napięcia E2.
Wartości prądu z
ródła E1 wynosi: a) 0 A; b) 0,5A; c) 4A; d) 3A.
Odp. c.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
Ćwiczenie 6
W obwodzie przedstawionym na rys. 5.5, gdy z
ródło napięcia E
I
było nieobciążone na jego zaciskach zmierzono napięcie U1 = 12,5 V. Po
E
U
obciążeniu go rezystorem R =10&! napięcie na zaciskach z
ródła
R
wynosiło U2 =12V. Prąd obciążenia i opór wewnętrzny z
ródła mają RW
wartości: a) 1A; 0,5&!, b) 1,2A; 0,4&!, c) 2 A; 1&!? Odp. b.
Ćwiczenie 7
Rys. 5.5. Rzeczywiste
y
ródło napięciowe, które charakteryzuje się SEM E=24V, z
ródło napięcia
obciążone opornikiem
RW=0,5&!, obciążono rezystancją R=5&!.
 Narysuj schemat obwodu i oblicz wartość napięcia na zaciskach z
ródła.
 Narysuj wykres przedstawiający zależność napięcia na zaciskach z
ródła od prądu obciążenia.
 Określ wartość oporu obciążenia i napięcie na zaciskach z
ródła, przy której w obciążeniu
wydzieli się maksymalna wartość mocy. Odp. U=21,8V, Pomax gdy RO=0,5&!, to U=12V.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) narysować schemat obwodu, zapisać II prawo Kirchhoffa i obliczyć prąd (lub z prawa Ohma),
2) z II prawa Kirchhoffa zapisać równanie dla obwodu z którego wynika zależność
U(I) = E I· Rw, którÄ… należy wykreÅ›lić jako zależność napiÄ™cia z
ródła od prądu obciążenia,
3) wśród stanów pracy z
ródeł odszukać warunek największej mocy dostarczanej do odbiornika
i obliczyć tą moc.
Ćwiczenie 8
Wykonaj pomiary rezystancji opornika i żarówki metodą bezpośrednią oraz techniczną
(z użyciem woltomierza i amperomierza). Dobierz wartość rezystancji opornika, który połączony
szeregowo z żarówką pozwoli na włączenia żarówki do obwodu zasilanego podanym napięciem,
wyższym od napięcia znamionowego żarówki.
Wskazówki do realizacji:
Przed realizacją ćwiczenia należy podać parametry żarówki, czas wykonania i zakres
ćwiczenia, zasady bhp podczas pomiarów w obwodach elektrycznych, sprawdzić rozumienie pojęć.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
4) wykonać pomiar rezystancji opornika liniowego RNH"50&! i żarówki na napiÄ™cie (12 ÷13V
np. samochodowa, choinkowa) używając omomierz analogowy
i cyfrowy;
A
2) wyniki pomiarów zanotować w tabeli 5.1,
+
E
V
Tabela 5.1. Zestawienie wyników pomiarów oporności
R

&!  analogowy R1 = Rzarówki =
&!  cyfrowy R1 = Rzarówki = Rys. 5.6. Schemat obwodu
do pomiaru rezystancji
metodÄ… technicznÄ…
3) wykonać pomiary rezystancji żarówki metodą techniczną,
zmieniając wartość napięcia zasilającego od 0 do 13 V, w układzie jak na rys. 5.6; wyniki
zestawić w tabeli 5.2,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
4) wykreślić zależności I(U), R(I) dla
Tabela 5.2. Zestawienie wyników pomiarów
obydwu elementów; uzasadnić czy
U[V]
uzyskane przebiegi to powinny być linie
IÅ»[A]
proste,
RÅ»[&!]
5) zapisać przyczyny zaobserwowanych
różnic w wynikach badania żarówki w IR[A]
RR[&!]
punktach 1 i 2 i 3,
6) dobrać wartość rezystancji opornika szeregowego RS jaki należy włączyć szeregowo z żarówką
badaną aby możliwe było włączenie tej żarówki do obwodu o napięciu z
ródła E=24V: z tabeli
5.2 odczytać opór żarówki i prąd I dla napięcia U=12V, z II prawa Kirchhoffa wynika, że na
oporniku szeregowym musi odłożyć się napięcie UR= E U; z prawa Ohma RS= UR/I=& & ..,
7) połączyć dobrany opornik w szereg z żarówką i sprawdzić działanie układu z napięciem
zasilania E=24V.
Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™
 pogadanka,
 ćwiczenia praktyczne,
 praca metodÄ… tekstu przewodniego,
 praca w grupach.
Åšrodki dydaktyczne:
- zasilacz z regulacjÄ… napiÄ™cia staÅ‚ego (1÷24) V,
- omomierze cyfrowy i analogowy,
- woltomierze i amperomierze cyfrowe,
- żarówki 12 V lub 13 V w oprawkach z zaciskami przyłączeniowymi,
- przewody do połączeń obwodu,
- opornik regulowany 0÷200&!, 1A.
5.3.2. Sprawdzian postępów
Uczeń potrafi: Tak Nie
1) wyjaśnić co oznacza  rozwiązać obwód elektryczny oraz wymienić
informacje konieczne dla rozwiÄ…zania obwodu elektrycznego
2) wyjaśnić na czym polega rozwiązywanie obwodu elektrycznego metodą
przekształcania
3) wyjaśnić istotę rozwiązywania obwodu metodą praw Kirchhoffa
4) ostrzałkować prądy i napięcia w rozwiązywanym obwodzie
5) zapisać równania wyrażające I i II prawo Kirchhoffa dla danego
schematu obwodu
6) obliczyć prądy w gałęziach prostego obwodu rozgałęzionego
7) wyjaśnić, czym charakteryzują się stany pracy: jałowy, obciążenia, zwarcia
i dopasowania z
ródeł napięcia
8) odróżnić na schemacie idealne i rzeczywiste z
ródła napięcia i z
ródło prądu
9) zdefiniować element nieliniowy
10) graficznie wyznaczyć prąd w obwodzie nieliniowym nierozgałęzionym
11) narysować schemat i zmierzyć oporność elementu nieliniowego metodą
technicznÄ…
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
5.4. Określanie niepewności (błędu) pomiaru. Błędy przyrządów
pomiarowych. PrzyrzÄ…dy pomiarowe
5.4.1. Ćwiczenia
Wskazówki do realizacji
Ćwiczenia rachunkowe 1÷ 4 uczÄ… stosować informacje i wzory z rozdziaÅ‚u 4.4 poradnika dla
ucznia, do oceny niepewności towarzyszącej wynikom pomiarów oraz mają ułatwić zrozumienie
zasad zmiany zakresów pomiarowych mierników. Przed ćwiczeniami konieczne jest sprawdzenie
stopnia zrozumienia pojęć, definicji, treści zadań.
Zalecane metody nauczania uczenia
 pogadanka, ćwiczenia indywidualne.
Åšrodki dydaktyczne:
 literatura.
Ćwiczenie 1
Wykonano dwa pomiary napięcia analogowym woltomierzem o zakresie pomiarowym (górnej
granicy skali) UN = 200V i o klasie dokładności =1. Na podziałce miernika odczytano dwie wartości
napięcia: a) U1=50V, b) U2=150V. Korzystając z definicji klasy dokładności oblicz wartości
maksymalne błędu bezwzględnego i błędu względnego jakimi obarczone są obydwa wyniki
pomiarów. Który z pomiarów obarczony jest mniejszym błędem?
Odp.: a) "MAX=2V, ´U= 4%, b) "MAX=2V, ´U= 1,3%
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) korzystając z definicji klasy dokładności obliczyć wartości maksymalne błędu bezwzględnego
i błędu względnego jakimi obarczone są obydwa wyniki pomiarów.
Ćwiczenie 2
Wykonano pomiary tego samego napięcia dwoma woltomierzami analogowymi o jednakowych
zakresach pomiarowych:
a) woltomierzem klasy 1  na podziałce miernika odczytano napięcie Ua= 50V,
b) woltomierzem klasy 0,2  na podziałce miernika odczytano napięcie Ub= 50,9V,
Oblicz wartości błędu bezwzględnego i błędu względnego jakimi obarczony jest wynik pomiaru
z punktu a. Odp. : "U =  0,9V, ´U= 1,76%,
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) woltomierz klasy 0,2 potraktować jako wzorcowy i skorzystać z definicji błędów,
2) obliczyć wartości błędów.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
Ćwiczenie 3
Oblicz rezystancję opornika dodatkowego niezbędnego do rozszerzenia zakresu pomiarowego
woltomierza o zakresie pomiarowym UN=100V, o rezystancji jednostkowej rv=20k&!/V dla
uzyskania zakresu pomiarowego wartości UN1=500V. Odp.: Rd= 8M&!
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) narysować symbol i schemat układu woltomierza przed i po zmianie zakresu pomiarowego,
2) skorzystać z właściwego wzoru lub obliczyć oporność woltomierza przed zmianą zakresu:
RV1 = Un· rv , obliczyć prÄ…d pobierany przez ten miernik, przyjąć ten prÄ…d dla nowego zakresu,
3) obliczyć z prawa Ohma oporność zmodyfikowanego woltomierza, i jego opornika
dodatkowego.
Ćwiczenie 4
Mamy miliamperomierz o zakresie pomiarowym IN =1 mA i o rezystancji uzwojenia
Rcu=100&!. Oblicz wymaganą wartość rezystancji bocznika pomiarowego jaki należy zastosować
w układzie dla rozszerzenia zakresu pomiarowego amperomierza do pomiaru prądu IN1= 10 A.
Oblicz spadek napięcia na amperomierzu podczas pomiaru prądu IN1=10A. Odp. : RB=0,010&! ,
UA= 0,1V
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) narysować symbol i schemat amperomierza przed i po zmianie zakresu pomiarowego,
2) skorzystać z wzoru na oporność bocznika lub wyprowadzić go,
3) z prawa Ohma obliczyć spadki napięcia na miliamperomierzu i amperomierzu.
Zalecane metody nauczania nauczania
 ćwiczenia 1 4: pogadanka, indywidualna praca uczniów,
 rozwiązywanie zadań, korzystanie z literatury oraz z pomocy nauczyciela.
Åšrodki dydaktyczne:
 literatura.
Ćwiczenie 5
Zapoznaj się z budową i parametrami mierników analogowych i cyfrowych używanych do
pomiarów prądów i napięć.
Wskazówki do realizacji:
Nauczyciel powinien przygotować kilka typów mierników analogowych i cyfrowych oraz ich
dane katalogowe, określić czas wykonania i zakres badań.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) odczytać i zanotować parametry katalogowe wybranych mierników:
- budowa (analogowy czy cyfrowy), wielkości mierzone i zakresy pomiarowe, dokładność,
- oznaczenia na skalach i ich znaczenie w przypadku mierników analogowych,
2) z użyciem omomierza zmierzyć i zanotować wartości rezystancji woltomierza i amperomierza,
RA=& & .. RV=& & & & .
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
3) zmierzyć i zanotować wartości napięcia na otwartym i prądu na zwartym przez
miliamperomierz wyjściu omomierza: U=& & .. .. , IZW=& & & & .
Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™:
 prezentacja przyrządów pomiarowych,
 pogadanka,
 praca w grupach.
Åšrodki dydaktyczne:
- omomierze cyfrowe i analogowe, ich instrukcje obsługi, karty katalogowe,
- woltomierze, amperomierze analogowe i cyfrowe i ich instrukcje obsługi, karty katalogowe.
Ćwiczenie 6
a)
A
b) A
Wykonaj pomiary rezystancji żarówki metodą
+
+
techniczną dla dwóch sposobów włączenia mierników
E
E
V
V
jak na rys. 5.7. Oszacuj wartość różnicy oporu
R
 R

spowodowaną różnym sposobem włączenia
mierników.
Rys. 5.7. Schematy obwodów do pomiaru rezystancji
metodÄ… technicznÄ…
Wskazówki do realizacji:
Przed realizacją ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres ćwiczenia, określić czas
realizacji, zapoznać z zasadami bhp podczas wykonywania pomiarów w obwodach elektrycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Tabela 5.3. Wyniki pomiarów rezystancji
Uczeń powinien:
Układ
1) wykonać pomiary rezystancji żarówki metodą Rys. 5.7 a Rys. 5.7 b
techniczną nie zmieniając wartości napięcia
U V
zasilającego E=12V, w układzie jak na rys. 5.7, I
A
wyniki zestawić w tabeli 5.3,
R=U/I &!
2) obliczyć różnice wskazań mierników:
"I =Ia  Ib =& & , "U =Ua  Ub =& & ,
3) określić i zapisać przyczyny różnic w wynikach pomiarów prądu i napięcia w układach
5.7a, b,
4) z prawa Ohma obliczyć wartość odchyłki  błędu bezwzględnego pomiaru oporności żarówki
spowodowanego spadkiem napięcia na amperomierzu: "R ="U/Ib=& ..
Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™:
 ćwiczenia praktyczne, praca w grupach,
 praca metodÄ… tekstu przewodniego.
Åšrodki dydaktyczne:
- zasilacz z regulacjÄ… napiÄ™cia staÅ‚ego (1÷24) V,
- woltomierze i amperomierze,
- żarówki 12 V lub 13 V w oprawkach z zaciskami przyłączeniowymi, przewody do połączeń.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
5.4.2. Sprawdzian postępów
Uczeń potrafi: Tak Nie
1) zdefiniować pomiar bezpośredni i pośredni
2) zdefiniować błąd bezwzględny pomiaru
3) zdefiniować niepewność (błąd względny) pomiaru
4) zdefiniować klasę dokładności miernika analogowego
5) wyjaśnić różnice pomiędzy miernikiem analogowym a cyfrowym
6) wyjaśnić zasadę działania ustroju magnetoelektrycznego
7) narysować schematy woltomierza magnetoelektrycznego
8) narysować schematy amperomierza magnetoelektrycznego
9) wyjaśnić, jak zmienia się zakresy pomiarowe mierników
magnetoelektrycznych
10) wyjaśnić budowę i działanie ustroju elektrodynamicznego
11) wyjaśnić budowę watomierza elektrodynamicznego
12) wyjaśnić budowę woltomierza elektronicznego analogowego
13) wyjaśnić budowę woltomierza elektronicznego cyfrowego
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
5.5. Pomiary wielkości charakteryzujących obwody prądu stałego
5.5.1. Ćwiczenia
Wskazówki do realizacji
Przed realizacją ćwiczeń rachunkowych 1, 2 nauczyciel powinien sprawdzić znajomość
i rozumienie pojęć, wzorów oraz treści zadań.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenia 1 i 2 uczeń powinien:
 zastosować prawa elektrotechniki mierniki traktując jako idealne. (Rv = ", RA =0, co oznacza,
że woltomierz nie pobiera prądu, na amperomierzu nie powstaje spadek napięcia).
Zalecane metody nauczania i pracy:
 pogadanka, ćwiczenia indywidualne.
Åšrodki dydaktyczne:
 poradnik, literatura według wykazu z poradnika.
Ćwiczenie 1
Określ przewidywane wskazania mierników w układzie
V3
V2
przedstawionym na rys. 5.8, gdy E = 24 V, R1 = R2 = 12 &!, R3 = 36 &!.
R3
R2
Odp.: I =2,5A; I1 =2A; I2 = 0,5A; U 2 =6V; U3 =18V
A2
R1
Ćwiczenie 2
A1
W układzie podanym na rys. 5.8, amperomierz A1 pokazuje prąd +
A
I1 = 2A zaś R1 = R2 = R3 =12 &!. Określ przewidywane wskazania
E
amperomierzy A, A2 oraz woltomierza V2. Odp. 3A, 1A ; 12 V.
Rys. 5.8. Schemat obwodu
z włączonymi miernikami do
pomiarów prądów i napięć
Ćwiczenie 3
Znając napięcie i moc znamionową żarówki: UN =4,5V,
PN=1,5W, oblicz wymaganą wartość rezystancji opornika jaki należy połączyć
szeregowo z żarówką aby możliwe było wykorzystanie jej w obwodzie zasilanym napięciem U=12V.
Oblicz też wartość mocy traconej w oporniku. Odp.: RD =23 &! Prez =2,5W.
Wskazówki do realizacji:
Przed wykonaniem praktycznej części ćwiczenia nauczyciel powinien sprawdzić poprawność
wykonanych obliczeń, omówić zasady bhp, podać czas wykonania. Można też zmienić dane.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) obliczyć prąd znamionowy żarówki i jej oporność podczas pracy: IN =PN /UN , Rż =UN /IN,
2) narysować schemat obwodu jaki powstanie po włączeniu żarówki w obwód z napięciem
U=12V,
3) z II prawa Kirchhoffa obliczyć napięcie, które musi odłożyć się na oporniku dodatkowym,
4) z prawa Ohma obliczyć rezystancję opornika dodatkowego, a następnie jego moc,
5) połączyć obwód, włączyć napięcie i zmierzyć napięcie i prąd żarówki.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
Zalecane metody nauczania i formy pracy:
 praca metodÄ… tekstu przewodniego,
 ćwiczenia rachunkowe i praktyczne, praca w grupach.
Åšrodki dydaktyczne:
- zasilacz z regulacjÄ… napiÄ™cia staÅ‚ego (1÷12) V,
- woltomierze i amperomierze, opornik nastawny P>5W,
- żarówki 4,5V w oprawkach z zaciskami przyłączeniowymi, przewody do połączeń.
Ćwiczenie 4
Przeprowadz
pomiary prądu i napięcia w obwodzie oraz rezystancji metodą techniczną (przez
pomiar napięcia i prądu). Sprawdz
słuszność prawa Ohma.
Wskazówki do realizacji:
Przed ćwiczeniem nauczyciel powinien sprawdzić stopień zrozumienia pojęć i poleceń,
omówić treść ćwiczenia, określić czas wykonania, zapoznać z zasadami bhp podczas wykonywania
pomiarów w obwodach elektrycznych. Ćwiczenie to umożliwia też naukę odczytywania wskazań
mierników analogowych, ponieważ są one nadal stosowane.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zestawić układ pomiarowy, którego schemat przedstawiony jest na rys. 5.9.
Po połączeniu układu pomiarowego i przed włączeniem napięcia zasilającego zwrócić się do
nauczyciela o sprawdzenie poprawności wykonanych połączeń,
Ix
A
+
R1
V
U
U

R2
R1 R2
Rys. 5.9. Schemat układu do sprawdzania prawa Ohma
2) wykonać pomiary napięcia i prądu w układzie dla różnych sposobów włączenia rezystorów
obciążenia z
ródła napięcia U; wyniki zapisać w tabeli 5.4; słuszność prawa Ohma
sprawdzamy, obliczając wartości prądów dla minimum 3 różnych wartości napięcia z
ródła oraz
obliczając rezystancje dla 3 przypadków obciążenia z
ródła i zestawiając wyniki w tabeli 5.4.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
Tabela 5.4. Zestawienie wyników
Układ Woltomierz Amperomierz R0= R0ŚR
obciążenia UN ąmax ąXA
CV Ä…xv
UX Iobl IN Ä…max
IX UX/IX
CA
V dz V/dz dz A dz A/dz dz A
© ©
1
R1
2
3
R12 1
(R1||R2)
2
3
1
R1+R2
2
3
Znaczenie danych w tabeli:
UN, IN  zakresy pomiarowe woltomierza i amperomierza
ąmax  liczba działek podziałki miernika
CV = UN/ąmax  stała podziałki woltomierza
CA = IN/ąmax  stała podziałki amperomierza
ąX  liczba działek, którą pokazuje wskazówka miernika podczas pomiaru
UX = CV ąXV  zmierzona wartość napięcia
IX = CA ąXA  zmierzona wartość prądu
Iobl = Ux/R  wartość prądu obliczona z prawa Ohma dla zmierzonej wartości napięcia i podanej
znamionowej wartości rezystancji; wartości prądów Iobl i Ix powinny być bardzo zbliżony
U
x
R0 =  wartość rezystancji obciążenia uzyskana z wyników pomiaru
I
x
(R01 + R02 + R03 )
R0ŚR =  wartość średnia arytmetyczna rezystancji obciążenia .
3
Kilkakrotny pomiar wartości tej samej wielkości i wyznaczanie średniej arytmetycznej wyników
(rezystancji R0) sprzyja zwiększeniu dokładności pomiaru, czyli zmniejszeniu przypadkowych
błędów pomiarowych,
3) wykreślić zależności I=f(U) w jednym układzie współrzędnych dla każdego przypadku
obciążenia z
ródła, oznaczyć wartości rezystancji oporników, których wykresy wykonano,
ocenić czy przebiegi I(U) są zgodne z prawem Ohma;
a) przez obliczenie różnic wartości rezystancji znamionowych i rezystancji uzyskanych
z pomiarów dla przypadków połączeń oporników jak w tabeli 5.4, ocenić na ile wartość
rezystancji wyznaczona na podstawie pomiaru napięcia i prądu odpowiada wartościom
znamionowym rezystancji rezystorów dla poszczególnych przypadków obciążenia z
ródła:
"R1=R1N  ROÅšR1=& & & & & ; "R2=(R1NII R2N  ROÅšR2) =& & & & ..;
"R3=[(R1N+R2N) ROÅšR3 ]=& & & & .
Obliczyć o ile % różnią się rezystancje wyznaczone z pomiarów w stosunku do rezystancji
znamionowych? ´R1 = ("R1 / R1N)·100% =& & & & & ; ´R2 = ("R2 / R12N)·100% =& & & & &
´R3 = ["R3 / (R1N+ R 2N)]·100% =& & & & &
Czy uzyskane wyniki mieszczą się w granicach tolerancji rezystancji oporników użytych podczas pomiarów?
b) określić wartości błędu bezwzględnego i względnego pomiaru napięcia, prądu i rezystancji na
podstawie klas dokładności mierników dla jednego z punktów pomiarowych:
klA= ("max / IN)100% Ò! "Amax = (klA· IN) / 100% = "I  bÅ‚Ä…d bezwzglÄ™dny pomiaru prÄ…du,
´I = ("Amax / IX)100%  niepewność (bÅ‚Ä…d wzglÄ™dny) pomiaru prÄ…du,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
 klv = ("max / UN)100% Ò! "Umax = (klv· UN)/100% = "U  bÅ‚Ä…d bezwzglÄ™dny pomiaru napiÄ™cia,
´U = ("Umax / UX)100%  niepewność (bÅ‚Ä…d wzglÄ™dny) pomiaru napiÄ™cia,
´R = |´U |+ |´I|  niepewność (bÅ‚Ä…d wzglÄ™dny) pomiaru rezystancji wynikajÄ…ca z bÅ‚Ä™dów
pomiarów napięcia i prądu,
4) omówić w grupie i z nauczycielem wyniki pomiarów oraz zapisać wnioski z ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania:
 ćwiczenia laboratoryjne,
 praca w grupach metodÄ… tekstu przewodniego.
Åšrodki dydaktyczne:
- amperomierz: typ ............., numer ........, klasa dokładności .........., pozycja pracy .......
- woltomierz: typ ............., numer ........, klasa dokładności .........., pozycja pracy ........
- zasilacz napięcia stałego: napięcie wyjściowe min....... max.......; prąd wyjściowy ........
- rezystory o znanych rezystancjach. R1N =& & & & R2N =& & & & .
- przewody do wykonywania połączeń.
5.5.2. Sprawdzian postępów
Uczeń potrafi: Tak Nie
1) włączyć amperomierz i woltomierz dla wykonania pomiarów
2) narysować schematy układów do pomiaru mocy prądu stałego
3) wyjaśnić budowę omomierza szeregowego
4) zmierzyć rezystancję metodą bezpośrednią i pośrednią
5) wyjaśnić na czym polega mostkowy pomiar oporności
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26

6. EWALUACJA OSI
GNI
Ć UCZNIA
Testy dwustopniowe do jednostki modułowej  Badanie obwodów elektrycznych
prądu stałego
Test nr 1
Test ten składa się z trzech części:
Część I: Pytania, na które należy udzielić zwięzłych odpowiedzi.
Część II: Rozpoznawanie elementów układów.
Część III: Zadania wymagające obliczeń i wyboru poprawnej odpowiedzi.
Na rozwiÄ…zanie testu przewidziano 45 minut.
Punktacja zadań: 0, 1 lub 2 punkty
Maksymalna liczba punktów do uzyskania wynosi 30.
Proponowane liczby punktów dla poszczególnych ocen:
bardzo dobry 27  30 punktów
dobry 22  26 punktów
dostateczny 15  21 punktów
dopuszczający 11  14 punktów
niedostateczny 0 10 punktów
Zasady oceniania:
Zadania w I i w II części są zadaniami otwartymi i wymagają zwięzłej oraz precyzyjnej
odpowiedzi, za które można uzyskać po 2 punkty.
Oceniamy poprawność stosowanej terminologii oraz jakość merytoryczną odpowiedzi.
W części II można uzyskać 2 punkty za określenie nazwy elementu i jego właściwości.
Za poprawne nazwanie elementu  1 punkt.
Oceniamy poprawność stosowanej terminologii oraz poprawność merytoryczną odpowiedzi.
Zadania w części III: rozwiązanie każdego zadania powinno zawierać wykonane obliczenia oraz
wskazanÄ… poprawnÄ… odpowiedz
, wówczas uczeń uzyskuje 2 punkty.
Tylko za poprawne obliczenia bez wskazania odpowiedzi uczeń może uzyskać -1 punkt.
Tylko wskazanie poprawnej odpowiedzi z niedokończoną drogą dojścia do wyniku  1 punkt.
Tylko wskazanie poprawnej odpowiedzi bez wykazania drogi dojścia do wyniku  0 punktów.
Odpowiedzi i rozwiązania do III części :
Zadanie 1
E E
I1 = =1A; R23= (R2 + R3 ) = 60&! ; I2= = 0,5A; I= I1 + I2 = 1,5A  odpowiedz
a.
R1 R23
Zadanie 2
R2R34
R34 = R3 + R4 =10&!; R234 = = 5&!; RZ = R1 + R234 =15&!; U2= I R2 = 21V  odpowiedz
c.
R2 + R34
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
Zadanie 3
R2R34
R34 = R3 + R4 =10 &!; R234 = = 5 &!; RZ = R1 + R234 =15&!;
R2 + R34
E
I1 = = 1A; U2= I R234 = 5V  odpowiedz
b.
Rz
Zadanie 4
U
2
I = = 1 A; U1= I R1=10V; E = U1 + U2 =11V lub E= I(R1+ R2 )=11V;  odpowiedz
c.
R2
Zadanie 5
E
RZ = R1 + R2 I= = 3A ; P2 = E · I = 99W
Rz
 odpowiedz
c.
Zadanie 6
E
I = = 2A ; U2 = I · R2 = 2 V;  odpowiedz
d.
R1 + R2
Plan testu nr 1.
Nr Kategoria Poziom Poprawna
Cele operacyjne
celu wymagań odpowiedz

zad.
(mierzone osiągnięcia ucznia, uczeń potrafi)
1. Rozróżnić symbole graficzne i właściwości idealnego oraz A P rys. i opis
rzeczywistego z
ródła napięcia
2. Wyjaśnić pojęcia dotyczących obwodów elektrycznych B PP rys. i opis
3. Wyjaśnić pojęcia dotyczących obwodów elektrycznych B PP rys. i opis
4. Narysować i odczytywać schematy prostych obwodów B PP rys. i opis
elektrycznych, wykonać pomiar oporu metodą techniczną
1. Rozpoznawać symbole elementów obwodów A P opis
2. Rozpoznawać symbole elementów obwodów A P opis
3. Rozpoznawać symbole elementów obwodów A P opis
4. Rozpoznawać symbole elementów obwodów A P opis
5. Rozpoznawać symbole elementów obwodów A P opis
1. Oznaczać napięcia i prądy w obwodach, obliczać parametry B PP a
prostych obwodów prądu stałego
2. Obliczać parametry prostych obwodów prądu stałego B PP c
3. Analizować pracę obwodów prądu stałego na podstawie C PP b
obliczeń i wskazań mierników
4. Analizować pracę obwodów prądu stałego na podstawie C PP b
obliczeń i wskazań mierników
5. Obliczać parametry prostych obwodów prądu stałego B PP c
6. Obliczać parametry prostych obwodów prądu stałego B PP d
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
Część I
Część II
Część III
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
1. Ustal z uczniami termin sprawdzianu z co najmniej tygodniowym wyprzedzeniem.
2. Zapewnij uczniom samodzielność podczas wykonywania zadań.
3. Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcje dla ucznia.
4. Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij przed
rozpoczęciem rozwiązywania zadań przez uczniów.
5. Przerwij sprawdzian ucznia, który narusza zasady samodzielnej pracy. Uczeń nie zalicza testu.
6. Nie przekraczaj przeznaczonego czasu na test.
Materiały dla ucznia do testu nr 1
Instrukcja dla ucznia
1. Przeczytaj uważnie instrukcję i polecenia w zadaniach.
2. Podpisz czytelnie imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. W karcie odpowiedzi zamieszczaj czytelne odpowiedzi i rozwiÄ…zania.
5. Test ten składa się z trzech części:
Część I: Pytania, na które należy udzielić zwięzłych odpowiedzi.
Część II: Rozpoznawanie elementów układów.
Część III: Zadania wymagające wykonania w arkuszu obliczeń i wyboru poprawnej
odpowiedzi.
Na rozwiązanie testu przewidziano 45 minut. Pozytywne rozwiązanie testu będzie potwierdzeniem
opanowania materiału i nabycia umiejętności przewidzianych w tej jednostce modułowej.
Powodzenia !
Zestaw zadań
I CZ
ŚĆ
Pytania do testu. Za każdą poprawną odpowiedz
możesz uzyskać maksymalnie 2 punkty.
1. Jakie sÄ… symbole graficzne idealnego i rzeczywistego z
ródła napięcia? Wyjaśnij różnice.
2. Jak rozumiesz pojęcia węzła i oczka obwodu elektrycznego? Narysuj przykłady.
3. Jaki jest schemat rezystancyjnego, nieobciążonego dzielnika napięcia? Opisz jego
właściwości.
4. Na czym polega pomiar rezystancji metodą techniczną? Narysuj schemat układu.
II CZ
ŚĆ
Rozpoznawanie elementów układów
Za każdy poprawny opis możesz uzyskać maksymalnie 2 punkty.
Napisz nazwy i krótką charakterystykę własności oraz zastosowania elementów, których symbole
zamieszczono poniżej.
T U=12V, RW=1&!
E
1. 2.
3.
5.
4.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
III CZ
ŚĆ zadania
Za każde zmieszczone w arkuszu odpowiedzi poprawne rozwiązane
zadania i poprawnie wskazanÄ… odpowiedz
można uzyskać 2 punkty. R2
1. W obwodzie na rysunku T.1. E =30V, R1 = 30&!, R2 =20 &!, R3 = 40 &!
E
R3
.Wartości prądów w gałęziach obwodu wynoszą: R1
a) 1,5A; 1A; 0,5A;
b) 1,5A; 2A; 0,5A;
Rys. T.1. Schemat
c) 2A; 2A; 4A;
obwodu do zadania 1
d) 2A; 1A; 1A.
2. Rezystancja zastępcza obciążenia z
ródła układu na rysunku T.2, wynosi:
a) 6,6 &!;
b) 20&!;
R1 10&!
R3 2&!
+
c) 15&!;
E
R2
d) 30&!.
10&!
15V
R4 8&!
3. Wartość napięcia na rezystorze R2 układu na rysunku T.2 wynosi:
a) 10V,
Rys.T.2 Schemat obwodu
b) 5V,
do zadań 2, 3
c) 15V,
d) 7,5V.
4. W obwodzie przedstawionym na rys. T.3., na woltomierzu występuje napięcie U2 =1V, prąd
woltomierza wynosi 0A. Sem z
ródła E wynosi:
a) 10V,
b) 11V,
I
R1 10&!
c) 14V,
R2
v
d) 15V.
E
1&!
5. W obwodzie rys. T3 sem z
ródła E=33V. Moc pobrana ze z
ródła
wynosi:
a) 22W, Rys.T.3 Schemat obwodu
do zadań 4, 5, 6
b) 33W,
c) 99W,
d) 66W .
6. W obwodzie rys. T3 sem z
ródła E=22V. Wskazanie woltomierza wyniesie:
a) 1V,
b) 22V,
c) 20V,
d) 2V .
Maksymalna liczba punktów do uzyskania wynosi 30;
wymagane liczby punktów na stopnie:
 dopuszczający  12 do 14 punktów,
 dostateczny  15 do 21 punktów,
 dobry  22 do 26 punktów,
 bardzo dobry  po wyżej 27 punktów
.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
Karta odpowiedzi do testu nr 1
ImiÄ™ i nazwisko, klasa & & & & & & & & & & & & & & & & & & .data& & & & & ..
max. uzysk.
nr
liczba liczba
Odpowiedzi
zadań
punkt. punkt.
1
2
2
2
3
2
4
2
1
2
2
2
3
2
4
2
5
2
Odp
1
R2 a b c d
+
2
E R3
_
R1
a b c d
2 2
+
R1
R3
E
a b c d
R2
_
3 2
R4
a b c d
4 2
I
R1
R2 a b c d
v
E
5 2
a b c d
6 2
suma punktów 30
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
I Część
II Część
III część
Test nr 2
Punktacja zadań: 0, 1 lub 2 punkty
Maksymalna liczba punktów do uzyskania wynosi 30.
Proponowane liczby punktów dla poszczególnych stopni:
 dopuszczający  11 do 14 punktów,
 dostateczny  15 do 21 punktów,
 dobry  22 do 26 punktów,
 bardzo dobry  27 do 30 punktów.
Zasady oceniania zadań testu nr 2
Zadania w I części to pytania, z wyborem odpowiedzi. Za każdą poprawną odpowiedz
można
uzyskać 1 punkt.
Zadania w II części są zadaniami otwartymi i wymagają wnikliwej analizy odpowiedzi.
W części II można uzyskać maksymalnie po 2 punkty za każde zadanie:
Za podanie tylko poprawnej nazwy elementu uczeń uzyskuje 1 punkt.
Za podanie poprawnej nazwy elementu i krótkie scharakteryzowanie jego własności uczeń uzyskuje
2 punkty. Oceniamy poprawność stosowanej terminologii oraz formułowanych zdań.
Zamieszczone symbole to:
1 idealne z
ródło napięcia,
2 rezystor nieliniowy, warystor,
3 potencjometr, rezystor regulacyjny,
4 rzeczywiste z
ródło napięcia.
Zadania w części III wymagają obliczeń i wskazania poprawnej odpowiedzi.
Rozwiązanie każdego zadania powinno zawierać wykonane obliczenia i wskazaną poprawną
odpowiedz
- wtedy uczeń uzyskuje 2 punkty.
Za poprawne obliczenia bez wskazania odpowiedzi można przyznać 1 punkt.
Wskazanie poprawnej odpowiedzi z logicznymi próbami dojścia do wyniku  1 punkt.
Tylko wskazanie, nawet poprawnej odpowiedzi bez wykazania dojścia do wyniku  0 punktów.
Odpowiedzi
Zadanie 1
5V
I = = 0,5A; U2= I· R2 = 3,5V;  odpowiedz
a.
R1 + R2
Zadanie 2
5V
I = = 0,5A; P= E · I = 2,5W  odpowiedz
b.
R1 + R2
Zadanie 3
R8R35
R35 = R3 + R5 = 8 &!; R835 = = 4 &!; RZ = R4 + R835 = 8 &!;  odpowiedz
c.
R8 + R35
Zadanie 4
E
I= = 3A , P = E · I =72W  odpowiedz
a.
Rz
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
Zadanie 5
R2R3 E
R23 = = 20 &! ;RZ = R1 + R23 =30&! ; I= = 1A  odpowiedz
c.
R2 + R3 Rz
Zadanie 6
R2R3 E
R23 = = 40&! ; RZ = R1 + R23 =60&! ; I= = 0,5A ; U1 = I · R1 =10V
R2 + R3 Rz
 odpowiedz
d.
Plan testu nr 2
Kategoria Poziom Poprawna
Nr Cele operacyjne
celu wymagań odpowiedz

zad. (mierzone osiągnięcia ucznia, uczeń potrafi)
1. Wyjaśnić pojęcie dotyczące obwodów elektrycznych A P a
2. Wyjaśnić pojęcie dotyczące obwodów elektrycznych A P c
3. Interpretować zależność w obwodach elektrycznych B PP a
4. Interpretować zależność w obwodach elektrycznych B PP b
5. Interpretować zależność w obwodach elektrycznych B PP a
6. Interpretować zależność w obwodach elektrycznych B PP b
7. Wyjaśnić pojęcie dotyczące obwodów elektrycznych A P d
8. Rozróżniać elementy obwodów elektrycznych A P b
9. Interpretować zależność w obwodach elektrycznych B PP c
10. Wyjaśnić pojęcie dotycząe obwodów elektrycznych A P c
idealne
1. Rozpoznawać symbole elementów obwodów, opisywać A P
z
r.nap.
ich właściwości
rezystor
2. Rozpoznawać symbole elementów obwodów, opisywać A P
nielin.
ich właściwości
potencjo
3. Rozpoznawać symbole elementów obwodów, opisywać A P
metr
ich właściwości
rzeczyw.
4. Rozpoznawać symbole elementów obwodów, opisywać A P
z
ródło nap.
ich właściwości
1. Obliczać parametry prostych obwodów prądu stałego B PP a
2. Obliczać parametry prostych obwodów prądu stałego B PP b
3. Obliczać parametry prostych obwodów prądu stałego C PP c
4. Obliczać parametry prostych obwodów prądu stałego C PP a
5. Analizować pracęobwodów prądu stałego na podstawie C PP c
obliczeń i wskazań mierników
6. Analizować pracę obwodów prądu stałego na podstawie C PP d
obliczeń
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
Część I
Część II
Część III
Materiały dla ucznia do testu nr 2
Instrukcja dla ucznia
1. Przeczytaj uważnie instrukcję i polecenia w zadaniach.
2. Podpisz czytelnie imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. W arkuszu odpowiedzi zamieszczaj czytelne odpowiedzi i rozwiÄ…zania.
5. Test ten składa się z trzech części:
Część I: Pytania, z wyborem odpowiedzi.
Część II: Rozpoznawanie elementów układów.
Część III: Zadania wymagające obliczeń z wyborem odpowiedzi.
Na rozwiązanie testu przewidziano 45 minut. Pozytywne rozwiązanie testu będzie potwierdzeniem
opanowania materiału i nabycia umiejętności przewidzianych w tej jednostce modułowej.
Powodzenia !
Zestaw zadań
I CZ
ŚĆ: Pytania  Za każdą poprawną odpowiedz
można uzyskać maksymalnie 1 punkt.
1. PrÄ…d elektryczny w metalach jest to
a) uporządkowany ruch elektronów.
b) uporządkowany ruch atomów.
c) przepływ jonów.
d) iloczyn Å‚adunku elektrycznego i czasu.
2. Moc prądu elektrycznego wyraża się wzorem:
a) P= U / I .
b) P= U·I·t .
c) P= U·I .
d) W=P / t .
3. Ze wzrostem długości przewodnika jego rezystancja:
a) wzrasta liniowo.
b) maleje liniowo.
c) pozostaje stała.
d) wzrasta nieliniowo.
4. Zwiększanie powierzchni przekroju przewodnika oznacza:
a) wzrost rezystancji.
b) zmniejszanie rezystancji.
c) rezystancja zostaje stała.
d) zmniejszanie konduktancji.
5. Zwiększanie liczby rezystorów połączonych szeregowo obciążających z
ródło napięcia
a) zmniejsza prÄ…d z
ródła.
b) zwiększa obciążenie.
c) zwiększa moc pobraną.
d) nie zmienia prądu obciążenia.
6. Rezystywność większości czystych metali ze wzrostem temperatury
a) maleje.
b) rośnie.
c) pozostaje stała.
d) jest zmienna.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
7. Potencjometry to
a) liczniki energii elektrycznej.
b) mierniki potencjału.
c) mierniki mocy.
d) rezystory regulacyjne.
8. Rezystory bocznikowe stosowane sÄ… w
a) woltomierzach.
b) amperomierzach.
c) z
ródłach energii elektrycznej.
d) diodach półprzewodnikowych.
9. Dołączanie do zacisków rzeczywistego z
ródła napięcia kolejnych równolegle łączonych
rezystorów prowadzi do
a) wzrostu napięci na zaciskach z
ródła.
b) zmniejszania obciążenia z
ródła.
c) zmniejszania napięcia na zaciskach z
ródła.
d) wzrostu rezystancji obciążenia z
ródło.
10. Do pomiaru rezystancji metodą techniczną należy użyć
a) omomierza i amperomierza.
b) watomierza..
c) woltomierzem i amperomierzem.
d) oscyloskopu i omomierza.
II CZ
ŚĆ:
Za każdą z poprawnych odpowiedzi możesz uzyskać maksymalnie 2 punkty.
Podaj nazwy i krótko opisz właściwości elementów, których symbole zamieszczono poniżej.
U=15V, RW=1&!
U(VDR)
3)
R
1) 2)
4)
III CZ
ŚĆ
Zadania
Za każde poprawne rozwiązanie i wskazanie odpowiedzi do zadania można uzyskać 2 punkty.
1. W obwodzie przedstawionym na rys. 1. spadek napięcia na rezystancji 7&! ma wartość:
a) 3,5V.
b) 1,5V.
R1
c) 2,5V.
3&!
5V
7&!
R2
2. Moc wydzielona w obwodzie przedstawionym na rys. 1 ma wartość:
a) 5W.
Rys. 1.
b) 2,5W.
c)10W.
d)15W.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
3. Rezystancja zastępcza obciążenia z
ródła w obwodzie
+
3&!
4&!
przedstawionym na rys. 2. ma wartość
E
8&!
_
a) 12&!. 5&!
b) 20&!.
Rys. 2.
c) 8&!.
d) 4,8&!.
4. W obwodzie przedstawionym na rys. 2 moc pobrana ze z
ródła E=24V ma wartość
a) 72W.
b) 48W.
I
R1
R3
c) 24W.
R2
E
d) 96W.
Rys. 3.
5. W obwodzie przedstawionym na rys. 3. dane sÄ…: E =30V, R1 = 10&!, R2
=40&!, R3 = 40&!. Prąd I w oporniku R1 ma wartość
a) 3 A.
b) 1,5 A.
c) 1A.
d) 1/3 A.
6. W obwodzie przedstawionym na rys. 3 znane sÄ…: E =30V, R1 = 20&!, R2 =80 &!, R3 = 80 &!.
Spadek napięcia na oporniku R1 ma wartość
a) 20V.
b) 7,5V.
c) 15V.
d) 10V.
Maksymalna liczba punktów do zdobycia wynosi 30.
Liczby punktów na stopnie:
 dopuszczająca  11 do 14 punktów,
 dostateczny  15 do 21 punktów,
 dobry  22 do 26 punktów,
 bardzo dobry  po wyżej 27 punktów.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
Karta odpowiedzi do testu nr 2
ImiÄ™ i nazwisko, klasa & & & & & & & & & & & & & & & . data & & & & & & & & & & ..
max. uzysk.
nr
liczba liczba
Odpowiedzi
zadań
punkt. punkt.
1 1
a b c d
2 1
a b c d
3 1
a b c d
4 1
a b c d
5 1
a b c d
6 1
a b c d
7 1
a b c d
8 1
a b c d
9 1
a b c d
10 1
a b c d
1
2
2
2
3
2
4
2
5
2
Odpopwiedz

1
a b c d 2
R1
3&!
5V
7&!
R2
a b c d 2
2
Rys.1
a b c d 2
+
3&!
3 4&!
E
8&!
_ 5&!
a b c d 2
4
Rys. 2.
a b c d 2
I
5
R1
R3
R2
E
a b c d 2
6
Rys. 3.
suma punktów 30
ocena
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37
I Część
II Część
III część
7. LITERATURA
1. Bolkowski S.: Elektrotechnika. WSiP, Warszawa 1995
2. Chochowski A.: Elektrotechnika z automatykÄ…. WSiP, Warszawa 1996
3. Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna. WNT, Warszawa 2000
4. Jabłoński W., Płoszajski G.: Elektrotechnika z automatyką. WSiP, Warszawa 1998
5. Markiewicz A.: Zbiór zadań z elektrotechniki. WSiP, Warszawa 2002
6. Pilawski M.: Pracownia elektryczna. Podręcznik dla technikum. WSiP, Warszawa 1995
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38