Technik bezpieczenstwa i higieny pracy 315[01] O3 01 n
MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Józef Butkowski Badanie ukÅ‚adów elektrycznych i elektronicznych 315[01].O3.01 Poradnik dla nauczyciela Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji PaÅ„stwowy Instytut Badawczy Radom 2007 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego Recenzenci: mgr in\. Wanda BukaÅ‚a mgr in\. Magdalena Maj Opracowanie redakcyjne: mgr in\. Józef Butkowski Konsultacja: dr in\. Anna Kordowicz-Sot Poradnik stanowi obudowÄ™ dydaktycznÄ… programu jednostki moduÅ‚owej 315[01].O3.01 Badanie ukÅ‚adów elektrycznych i elektronicznych , zawartego w programie nauczania dla zawodu technik bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji PaÅ„stwowy Instytut Badawczy, Radom 2007 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 1 SPIS TREÅšCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstÄ™pne 5 3. Cele ksztaÅ‚cenia 6 4. PrzykÅ‚adowe scenariusze zajęć 7 5. Ćwiczenia 11 5.1. Podstawowe pojÄ™cia dotyczÄ…ce obwodów elektrycznych. Elementy 11 obwodów elektrycznych 5.1.1. Ćwiczenia 11 5.2. Prawa obwodów elektrycznych prÄ…du staÅ‚ego. Sposoby strzaÅ‚kowania 13 prÄ…dów i napięć 5.2.1. Ćwiczenia 13 5.3. Obwody prÄ…du przemiennego jednofazowego 16 5.3.1. Ćwiczenia 16 5.4. Elementy pasywne R, L, C w obwodzie prÄ…du sinusoidalnego 18 5.4.1. Ćwiczenia 18 5.5. UkÅ‚ady trójfazowe prÄ…du sinusoidalnie zmiennego 21 5.5.1. Ćwiczenia 21 5.6. UrzÄ…dzenia grzejne 23 5.6.1. Ćwiczenia 23 5.7. yródÅ‚a Å›wiatÅ‚a 25 5.7.1. Ćwiczenia 25 5.8. Pomiary wielkoÅ›ci elektrycznych 27 5.8.1. Ćwiczenia 27 5.9. Maszyny elektryczne i transformatory 30 5.9.1. Ćwiczenia 30 5.10. Instalacje elektryczne 33 5.10.1. Ćwiczenia 33 5.11. Zasady bezpiecznej eksploatacji urzÄ…dzeÅ„ elektrycznych 35 5.11.1. Ćwiczenia 35 5.12. Podstawowe elementy i ukÅ‚ady elektroniczne 37 5.12.1. Ćwiczenia 37 6. Ewaluacja osiÄ…gnięć ucznia 41 7. Literatura 54 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 2 1. WPROWADZENIE Przekazujemy PaÅ„stwu Poradnik dla nauczyciela, który bÄ™dzie pomocny w prowadzeniu zajęć dydaktycznych w szkole ksztaÅ‚cÄ…cej w zawodzie technik bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy. W poradniku zamieszczono: - wymagania wstÄ™pne, wykaz umiejÄ™tnoÅ›ci, jakie uczeÅ„ powinien mieć ju\ uksztaÅ‚towane, aby bez problemów mógÅ‚ korzystać z poradnika, - cele ksztaÅ‚cenia, wykaz umiejÄ™tnoÅ›ci, jakie uczeÅ„ uksztaÅ‚tuje podczas pracy z poradnikiem, - przykÅ‚adowe scenariusze zajęć, - przykÅ‚adowe ćwiczenia ze wskazówkami do realizacji, zalecanymi metodami nauczania uczenia oraz Å›rodkami dydaktycznymi, - ewaluacjÄ™ osiÄ…gnięć ucznia, przykÅ‚adowe narzÄ™dzie pomiaru dydaktycznego, - literaturÄ™ uzupeÅ‚niajÄ…cÄ…. Wskazane jest, aby zajÄ™cia dydaktyczne byÅ‚y prowadzone ró\nymi metodami ze szczególnym uwzglÄ™dnieniem aktywizujÄ…cych metod nauczania. Formy organizacyjne pracy uczniów mogÄ… być zró\nicowane, poczÄ…wszy od samodzielnej pracy uczniów do pracy zespoÅ‚owej. Jako pomoc w realizacji jednostki moduÅ‚owej dla uczniów przeznaczony jest Poradnik dla ucznia. Nauczyciel powinien ukierunkować uczniów na wÅ‚aÅ›ciwe korzystanie z poradnika do nich adresowanego. MateriaÅ‚ nauczania (w Poradniku dla ucznia) podzielony jest na rozdziaÅ‚y, które zawierajÄ… podrozdziaÅ‚y. Podczas realizacji poszczególnych rozdziałów wskazanym jest zwrócenie uwagi na nastÄ™pujÄ…ce elementy: - materiaÅ‚ nauczania w miarÄ™ mo\liwoÅ›ci uczniowie powinni przeanalizować samodzielnie. Obserwuje siÄ™ niedocenianie przez nauczycieli niezwykle wa\nej umiejÄ™tnoÅ›ci, jakÄ… uczniowie powinni bezwzglÄ™dnie posiadać czytanie tekstu technicznego ze zrozumieniem, - pytania sprawdzajÄ…ce majÄ… wykazać, na ile uczeÅ„ opanowaÅ‚ materiaÅ‚ teoretyczny i czy jest przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. W zale\noÅ›ci od tematu mo\na zalecić uczniom samodzielne odpowiedzenie na pytania lub wspólne z caÅ‚Ä… grupÄ… uczniów, w formie dyskusji opracowanie odpowiedzi na pytania. Druga forma jest korzystniejsza, poniewa\ nauczyciel sterujÄ…c dyskusjÄ… mo\e uaktywniać wszystkich uczniów oraz w trakcie dyskusji usuwać wszelkie wÄ…tpliwoÅ›ci, - dominujÄ…cÄ… rolÄ™ w ksztaÅ‚towaniu umiejÄ™tnoÅ›ci oraz opanowaniu materiaÅ‚u speÅ‚niajÄ… ćwiczenia. W trakcie wykonywania ćwiczeÅ„ uczeÅ„ powinien zweryfikować wiedzÄ™ teoretycznÄ… oraz opanować nowe umiejÄ™tnoÅ›ci. Przedstawiono dosyć obszernÄ… propozycjÄ™ ćwiczeÅ„ wraz ze wskazówkami o sposobie ich przeprowadzenia, uwzglÄ™dniajÄ…c ró\ne mo\liwoÅ›ci ich realizacji w szkole. Nauczyciel decyduje, które z zaproponowanych ćwiczeÅ„ jest w stanie zrealizować przy okreÅ›lonym zapleczu technodydaktycznym szkoÅ‚y. ProwadzÄ…cy mo\e równie\ zrealizować ćwiczenia, które sam opracowaÅ‚, - sprawdzian postÄ™pów stanowi podsumowanie rozdziaÅ‚u, zadaniem uczniów jest udzielenie odpowiedzi na pytania w nim zawarte. UczeÅ„ powinien samodzielnie czytajÄ…c zamieszczone w nim stwierdzenia potwierdzić lub zaprzeczyć opanowanie okreÅ›lonego zakresu materiaÅ‚u. Je\eli wystÄ…piÄ… zaprzeczenia, nauczyciel powinien do tych zagadnieÅ„ wrócić, sprawdzajÄ…c czy braki w opanowaniu materiaÅ‚u sÄ… wynikiem niezrozumienia przez ucznia tego zagadnienia, czy niewÅ‚aÅ›ciwej postawy ucznia w trakcie nauczania. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 3 W tym miejscu jest szczególnie wa\na rola nauczyciela, gdy\ od postawy nauczyciela, sposobu prowadzenia zajęć zale\y miÄ™dzy innymi zainteresowanie ucznia. UczeÅ„ niezainteresowany materiaÅ‚em nauczania, wykonywaniem ćwiczeÅ„ nie nabÄ™dzie w peÅ‚ni umiejÄ™tnoÅ›ci zaÅ‚o\onych w jednostce moduÅ‚owej. Nale\y rozbudzić wÅ›ród uczniów tak zwanÄ… ciekawość wiedzy . Potwierdzenie przez ucznia opanowania materiaÅ‚u nauczania rozdziaÅ‚u mo\e stanowić podstawÄ™ dla nauczyciela do sprawdzenia wiedzy i umiejÄ™tnoÅ›ci ucznia z tego zakresu. Nauczyciel realizujÄ…c jednostkÄ™ moduÅ‚owÄ… powinien zwracać uwagÄ™ na predyspozycje ucznia, ocenić, czy uczeÅ„ ma wiÄ™ksze uzdolnienia manualne, czy mo\e lepiej radzi sobie z rozwiÄ…zywaniem problemów teoretycznych, - testy zamieszczone w rozdziale Ewaluacja osiÄ…gnięć ucznia zawierajÄ… zadania z zakresu caÅ‚ej jednostki moduÅ‚owej i nale\y je wykorzystać do oceny uczniów, a wyniki osiÄ…gniÄ™te przez uczniów powinny stanowić podstawÄ™ do oceny pracy wÅ‚asnej nauczyciela realizujÄ…cego tÄ™ jednostkÄ™ moduÅ‚owÄ…. Ka\demu zadaniu testu przypisano okreÅ›lonÄ… liczbÄ™ mo\liwych do uzyskania punktów (0 lub 1 punkt). Ocena koÅ„cowa uzale\niona jest od iloÅ›ci uzyskanych punktów. Nauczyciel mo\e zastosować test wedÅ‚ug wÅ‚asnego projektu oraz zaproponować wÅ‚asnÄ… skalÄ™ ocen. Nale\y pamiÄ™tać, \eby tak przeprowadzić proces oceniania ucznia, aby umo\liwić mu jak najpeÅ‚niejsze wykazanie swoich umiejÄ™tnoÅ›ci. Metody polecane do stosowania podczas ksztaÅ‚cenia moduÅ‚owego to: - pokaz, - ćwiczenie (laboratoryjne lub inne), - projektów, - przewodniego tekstu. 315[01].O3 Podstawowe ukÅ‚ady sterowania i regulacji 315[01].O3.02 315[01].O3.01 Montowanie i sprawdzanie Badanie ukÅ‚adów ukÅ‚adów automatyki elektrycznych i elektronicznych Schemat ukÅ‚adu jednostek moduÅ‚owych Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 4 2. WYMAGANIA WSTPNE PrzystÄ™pujÄ…c do realizacji programu jednostki moduÅ‚owej uczeÅ„ powinien umieć: charakteryzować podstawowe wielkoÅ›ci fizyczne i jednostki miar w ukÅ‚adzie SI, przeliczać jednostki wielkoÅ›ci fizycznych, ich wielokrotnoÅ›ci, posÅ‚ugiwać siÄ™ podstawowymi pojÄ™ciami z chemii i fizyki w zakresie budowy materii i zjawisk zwiÄ…zanych z elektrycznoÅ›ciÄ…, odczytywać i wykonywać wykresy funkcji, rozwiÄ…zywać równania matematyczne, przeksztaÅ‚cać wzory, odczytywać rysunki techniczne, wyjaÅ›niać pojÄ™cie wielkoÅ›ci wektorowej, skalarnej oraz wykonywać dziaÅ‚ania na wektorach, korzystać z ró\nych zródeÅ‚ informacji, obsÅ‚ugiwać komputer, współpracować w grupie. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 5 3. CELE KSZTAACENIA W wyniku realizacji programu jednostki moduÅ‚owej uczeÅ„ powinien umieć: - rozró\nić podstawowe wielkoÅ›ci elektryczne i ich jednostki, - scharakteryzować rodzaje zródeÅ‚ energii elektrycznej, - rozró\nić elementy obwodu elektrycznego, - rozpoznać symbole graficzne podstawowych elementów elektrycznych i elektronicznych, - odczytać schematy prostych ukÅ‚adów elektrycznych i elektronicznych, - obliczyć podstawowe wielkoÅ›ci elektryczne wykorzystujÄ…c prawa elektrotechniki, - scharakteryzować wymagania dotyczÄ…ce bezpieczeÅ„stwa pracy przy urzÄ…dzeniach elektrycznych, - poÅ‚Ä…czyć ukÅ‚ady elektryczne i elektroniczne zgodnie ze schematem, - zmierzyć podstawowe wielkoÅ›ci elektryczne w obwodach prÄ…du staÅ‚ego i przemiennego, - opisać budowÄ™, dziaÅ‚anie i przeznaczenie typowych odbiorników energii elektrycznej, - scharakteryzować typowe maszyny elektryczne, - opisać podstawowe instalacje elektryczne i ich zabezpieczenia, - wykonać prostÄ… instalacjÄ™ oÅ›wietleniowÄ… i sprawdzić jej dziaÅ‚anie, - zmontować i uruchomić prosty ukÅ‚ad sterowania silnikiem elektrycznym wraz z jego zabezpieczeniem, - wskazać przeznaczenie podstawowych elementów elektronicznych, - wyjaÅ›nić dziaÅ‚anie prostych ukÅ‚adów elektronicznych na podstawie ich schematów, - sprawdzić poprawność dziaÅ‚ania podstawowych ukÅ‚adów elektronicznych, - zastosować zasady bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy na stanowisku pracy. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 6 4. PRZYKAADOWE SCENARIUSZE ZAJĆ Scenariusz zajęć 1 Osoba prowadzÄ…ca & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .. ModuÅ‚owy program nauczania: Technik bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy 315[01] ModuÅ‚: Podstawowe ukÅ‚ady sterowania i regulacji 315[01].O3 Jednostka moduÅ‚owa: Badanie ukÅ‚adów elektrycznych i elektronicznych 315[01].O3.01 Temat: Budowa i zasada dziaÅ‚ania stycznika. Cel ogólny: Poznanie budowy i zasady dziaÅ‚ania stycznika. Po zakoÅ„czeniu zajęć edukacyjnych uczeÅ„ powinien umieć: okreÅ›lić parametry stycznika, zidentyfikować elementy stycznika, opisać rolÄ™ tych elementów, wyjaÅ›nić zasadÄ™ dziaÅ‚ania stycznika, podÅ‚Ä…czyć zasilanie i uruchomić stycznik, współpracować w grupie, odszukać specjalistyczne informacje w ogólnodostÄ™pnych zródÅ‚ach informacji. Metody nauczania uczenia siÄ™: wykÅ‚ad, pokaz, dyskusja w grupie. Formy organizacyjne pracy uczniów: praca indywidualna, praca w maÅ‚ych zespoÅ‚ach 2 4 osobowych. Czas trwania: 2 godziny dydaktyczne. Åšrodki dydaktyczne: foliogramy z rysunkami styczników, styczniki, karty katalogowe styczników, przyciski sterujÄ…ce, lampki sygnalizacyjne, przewody do wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„. Uczestnicy: uczniowie ksztaÅ‚cÄ…cy siÄ™ w zawodzie technik bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy. Przebieg zajęć: 1. Wprowadzenie. 2. UÅ›wiadomienie celów zajęć. 3. Plan zajęć: A. OkreÅ›lanie parametrów technicznych stycznika: wstÄ™p, nale\y wyjaÅ›nić uczniom znaczenie parametrów technicznych stycznika, Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 7 uczniowie otrzymujÄ… karty katalogowe styczników ró\nych firm, uczniowie pracujÄ…c indywidualnie wypisujÄ… z kart katalogowych podstawowe dane techniczne styczników, pracujÄ…c w grupie uczniowie sporzÄ…dzajÄ… wspólne listy danych technicznych styczników. W trakcie nauczyciel zwraca uwagÄ™ uczniom na prawidÅ‚owość wypisywanych danych technicznych styczników. B. Budowa i identyfikacja elementów stycznika: wstÄ™p, nale\y krótko omówić budowÄ™ stycznika, pokazać poszczególne elementy, stycznika oraz omówić ich znaczenie w poprawnej pracy stycznika, uczniowie pracujÄ…c indywidualnie rysujÄ… na papierze symbole graficzne omówionych elementów stycznika, uczniowie pracujÄ…c w maÅ‚ych grupach wpisujÄ… obok zaznaczonych elementów ich nazwy, pracujÄ…c w grupie uczniowie sporzÄ…dzajÄ… wspólnÄ… listÄ™ elementów skÅ‚adowych stycznika i omawiajÄ… ich rolÄ™ w pracy sterownika. C. Sterowanie stycznika impulsem krótkotrwaÅ‚ym, podÅ‚Ä…czanie przycisków sterujÄ…cych: wstÄ™p, nale\y krótko omówić zasadÄ™ sterowania stycznika impulsem krótkotrwaÅ‚ym, wyjaÅ›nić jakie urzÄ…dzenia sÄ… niezbÄ™dne do wykonania takiego ukÅ‚adu, jaka jest ich rola w pracy stycznika, uczniowie pracujÄ…c w maÅ‚ych grupach wybierajÄ… odpowiednie urzÄ…dzenia niezbÄ™dne do prawidÅ‚owej i bezpiecznej pracy i Å‚Ä…czÄ… je, zgodnie ze schematem ideowym podanym przez nauczyciela, uczniowie sprawdzajÄ… prawidÅ‚owość wykonanych poÅ‚Ä…czeÅ„ elektrycznych ukÅ‚adu, pracujÄ…c w grupie uczniowie w drodze dyskusji omawiajÄ… bÅ‚Ä™dy popeÅ‚nione w czasie wykonywanych poÅ‚Ä…czeÅ„ i notujÄ… wnioski, doprowadzajÄ… napiÄ™cie do ukÅ‚adu i po uzyskaniu zgody nauczyciela, prezentujÄ… jego dziaÅ‚anie. 4. Podsumowanie zajęć: uczniowie wymieniajÄ… podstawowe elementy stycznika, wskazujÄ… je na styczniku i omawiajÄ… ich rolÄ™ w pracy stycznika, wymieniajÄ… podstawowe parametry techniczne stycznika i omawiajÄ… ich znaczenie, wymieniajÄ…, jakie urzÄ…dzenia mogÄ… być podÅ‚Ä…czane do stycznika i dlaczego, uczniowie porównujÄ… styczniki ró\nych firm na podstawie odczytanych z kart katalogowych parametrów technicznych tych styczników. 5. Ocena poziomu osiÄ…gnięć uczniów i ocena ich aktywnoÅ›ci. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 8 Scenariusz zajęć 2 Osoba prowadzÄ…ca & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .. ModuÅ‚owy program nauczania: Technik bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy 315[01] ModuÅ‚: Podstawowe ukÅ‚ady sterowania i regulacji 315[01].O3 Jednostka moduÅ‚owa: Badanie ukÅ‚adów elektrycznych i elektronicznych 315[01].O3.01 Temat: Sterowanie zaÅ‚Ä…czeniem silnika indukcyjnego trójfazowego z kilku miejsc. Cel ogólny: nabycie umiejÄ™tnoÅ›ci analizowania stycznikowych ukÅ‚adów sterowania. Po zakoÅ„czeniu zajęć edukacyjnych uczeÅ„ powinien umieć: czytać schematy ideowe ukÅ‚adów elektrycznych, dobierać elementy ukÅ‚adu zgodnie ze schematem ideowym, narysować schemat ideowy elektryczny ukÅ‚adu zgodnie z zaÅ‚o\eniami, omówić dziaÅ‚anie ukÅ‚adu w oparciu o schemat ideowy, poÅ‚Ä…czyć elementy ukÅ‚adu zgodnie ze schematem, sprawdzić poprawność wykonanych poÅ‚Ä…czeÅ„, sprawdzić poprawność dziaÅ‚ania ukÅ‚adu, wyciÄ…gać wnioski z popeÅ‚nionych bÅ‚Ä™dów. W czasie zajęć bÄ™dÄ… ksztaÅ‚towane nastÄ™pujÄ…ce umiejÄ™tnoÅ›ci ponad zawodowe: organizowanie i planowanie zajęć, pracy w zespole, oceny pracy zespoÅ‚u. Metody nauczania uczenia siÄ™: przewodniego tekstu. Formy organizacyjne pracy uczniów: uczniowie pracujÄ… w grupach 2 4 osobowych. Czas trwania: 90 minut. Åšrodki dydaktyczne: zestawy ćwiczeÅ„ opracowane przez nauczyciela dla ka\dego zespoÅ‚u uczniowskiego, instrukcja pracy metodÄ… tekstu przewodniego, zadanie, zestawy elementów elektrycznych, stanowiska do Å‚Ä…czenia elementów, pytania prowadzÄ…ce, papier formatu A4, pisaki. Uczestnicy: uczniowie ksztaÅ‚cÄ…cy siÄ™ w zawodzie technik bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy. Zadanie Silnik trójfazowy indukcyjny powinien być wÅ‚Ä…czany z samopodtrzymaniem z: a) jednego miejsca, b) dwóch miejsc, c) trzech miejsc, za pomocÄ… stycznika. ZaÅ‚Ä…czenie silnika w danej chwili ma być mo\liwe tylko z jednego stanowiska. PoÅ‚Ä…cz ukÅ‚ad wedÅ‚ug schematu ideowego, sprawdz prawidÅ‚owość poÅ‚Ä…czeÅ„, zademonstruj dziaÅ‚anie ukÅ‚adu. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 9 Przebieg zajęć: Faza wstÄ™pna: Podanie uczniom tematu zajęć. Zapoznanie uczniów z pracÄ… metodÄ… tekstu przewodniego. PodziaÅ‚ uczniów na zespoÅ‚y. Faza wÅ‚aÅ›ciwa: Praca metodÄ… tekstu przewodniego. Faza I Informacje Pytania prowadzÄ…ce: 1. Jaki jest symbol stycznika? 2. Jakie sÄ… symbole przycisków sterujÄ…cych i styków typu NO i NC? 3. Jaki jest symbol silnika trójfazowego? 4. Jaki jest symbol sieci elektrycznej trójfazowej piÄ™cioprzewodowej? 5. Jaki jest symbol wyÅ‚Ä…cznika instalacyjnego? 6. Jaki jest symbol przekaznika termicznego? Faza II Planowanie: 1. Ile nale\y u\yć przycisków sterujÄ…cych przy sterowaniu silnikiem z jednego miejsca? 2. Ile nale\y u\yć przycisków sterujÄ…cych przy sterowaniu silnikiem z dwóch miejsc? 3. Ile nale\y u\yć przycisków sterujÄ…cych przy sterowaniu silnikiem z trzech miejsc? 4. Ile styczników nale\y u\yć w wy\ej wymienionych przypadkach? 5. Czy styczniki posiadajÄ… odpowiedniÄ… liczbÄ™ styków pomocniczych? 6. Jak dziaÅ‚a stycznik? 7. Na czym polega sterowanie stycznika z samopodtrzymaniem? Faza III Ustalenie: 1. Uczniowie pracujÄ…c w zespoÅ‚ach proponujÄ… schematy sterowania silnikiem z jednego, z dwóch, z trzech miejsc. 2. ZastanawiajÄ… siÄ™ nad sposobem doboru elementów. 3. Uczniowie konsultujÄ… z nauczycielem poprawność schematów oraz toku rozumowania przy rysowaniu poÅ‚Ä…czeÅ„ elektrycznych. Faza IV Wykonanie 1. Uczniowie rysujÄ… na papierze formatu A4 schematy ukÅ‚adów sterowaÅ„. 2. Uczniowie dobierajÄ… elementy ukÅ‚adów sterowania zgodnie ze schematami. 3. Uczniowie Å‚Ä…czÄ… ukÅ‚ady zgodnie ze schematami. Faza V Sprawdzanie 1. Uczniowie sprawdzajÄ… w grupach poprawność zaprojektowanych ukÅ‚adów i wykonanych poÅ‚Ä…czeÅ„. 2. SprawdzajÄ… poprawność dziaÅ‚ania ukÅ‚adów. 3. DokonujÄ… poprawek. 4. Po uzyskaniu aprobaty nauczyciela wÅ‚Ä…czajÄ… zasilanie i demonstrujÄ… dziaÅ‚anie ukÅ‚adu. Faza VI Analiza koÅ„cowa Uczniowie wraz z nauczycielem wskazujÄ…, które etapy rozwiÄ…zania zadania sprawiÅ‚y im trudnoÅ›ci. Nauczyciel powinien podsumować caÅ‚e ćwiczenie, wskazać, jakie umiejÄ™tnoÅ›ci byÅ‚y ćwiczone, jakie wystÄ…piÅ‚y nieprawidÅ‚owoÅ›ci i jak ich unikać w przyszÅ‚oÅ›ci. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 10 5. ĆWICZENIA 5.1. Podstawowe pojÄ™cia dotyczÄ…ce obwodów elektrycznych. Elementy obwodów elektrycznych 5.1.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Oblicz wartość prÄ…du w przewodzie, je\eli przez przekrój poprzeczny przewodu w czasie t = 10 s przepÅ‚ywa 5·1018 elektronów. Aadunek elektronu e = -1,6 · l0 19 C. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… podstawowych praw obwodów elektrycznych. Ćwiczenie 2 Oblicz natÄ™\enie prÄ…du i gÄ™stość prÄ…du w przewodzie o przekroju S = 3 mm2, przez który przepÅ‚ywa 4 · 1020 elektronów w czasie t =2 s. Aadunek elektronu e= -1,6 · l0 19C. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 11 Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… podstawowych praw obwodów elektrycznych. Ćwiczenie 3 Jaki Å‚adunek przepÅ‚ynie przez przekrój poprzeczny przewodu w czasie t =30 s, je\eli wartość prÄ…du w tym czasie narastaÅ‚a liniowo od 0 do 8A. Wykonaj rysunek. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… podstawowych praw obwodów elektrycznych. Ćwiczenie 4 Dokonaj pomiaru rezystancji rezystorów dostÄ™pnych w twojej pracowni przy pomocy omomierza cyfrowego (metodÄ… pomiaru bezpoÅ›redniego). Wskazówki do realizacji Przed realizacjÄ… ćwiczenia nauczyciel powinien sprawdzić rozumienie pojęć, podać czas na wykonanie ćwiczenia, zasady posÅ‚ugiwania siÄ™ omomierzem. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odczytać z kart katalogowych parametry kilku rezystorów: rezystancjÄ™ RN [&!], moc znamionowÄ… PN [W], tolerancjÄ™ rezystancji "R [%] i zapisać je na kartce, 2) wyliczyć w jakich granicach zawierajÄ… siÄ™ wartoÅ›ci rezystancji tych rezystorów, 3) dokonać pomiarów rezystancji badanych oporników omomierzem i porównać z obliczeniami wykonanymi w punkcie 2. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia laboratoryjne. - - - Åšrodki dydaktyczne: - oporniki, potencjometry ró\nej mocy, karty, informacje katalogowe oporników, - - - potencjometrów, omomierze analogowy i cyfrowy. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 12 5.2. Prawa obwodów elektrycznych prÄ…du staÅ‚ego. Sposoby strzaÅ‚kowania prÄ…dów i napięć 5.2.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Oblicz wartość napiÄ™cia doprowadzonego do grzejnika, moc oraz ilość energii pobranej przez grzejnik w czasie 1 h, je\eli przez grzejnik o rezystancji R = 55 &! przepÅ‚ywa prÄ…d I = 4 A. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… obwodów elektrycznych. Ćwiczenie 2 Oblicz wartość rezystancji drutu miedzianego w temperaturze t1 = 120ºC, je\eli rezystancja tego drutu w temperaturze t0 = 20ºC wynosi 200 &!, a współczynnik temperaturowy rezystancji miedzi wynosi Ä…T = 4·10-31/K. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. . Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 13 Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - poradnik dla ucznia, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… obwodów elektrycznych. Ćwiczenie 3 Oblicz wartość rezystancji zastÄ™pczej obwodu oraz spadki napiÄ™cia na rezystorach o rezystancji R1 = 20 &! i R2 = 40 &! poÅ‚Ä…czonych szeregowo i przyÅ‚Ä…czonych do zródÅ‚a o napiÄ™ciu U = 12 V. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… obwodów elektrycznych. Ćwiczenie 4 Oblicz wartoÅ›ci wszystkich prÄ…dów i napięć w obwodzie. NastÄ™pnie dokonaj pomiarów napięć i prÄ…dów w ukÅ‚adzie jak na rysunku i porównaj je z obliczonymi wczeÅ›niej. Uzasadnij ewentualne rozbie\noÅ›ci. WartoÅ›ci elementów wynoszÄ…: E =20 V, R1 = 12 &!, R2 = 10 &!, R3 = 40 &!. Rysunek do ćwiczenia 4 Wskazówki do realizacji Przed ćwiczeniem nauczyciel powinien sprawdzić stopieÅ„ zrozumienia pojęć i poleceÅ„, omówić treść ćwiczenia, okreÅ›lić czas wykonania, zapoznać z zasadami bhp podczas wykonywania pomiarów w obwodach elektrycznych. Ćwiczenie to umo\liwia naukÄ™ odczytywania wskazaÅ„ mierników analogowych, poniewa\ sÄ… one nadal stosowane. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 14 Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) zastrzaÅ‚kować prÄ…dy i napiÄ™cia w obwodzie, 2) korzystajÄ…c z metody przeksztaÅ‚cania obwodu obliczyć prÄ…dy i napiÄ™cia, 3) dokonać pomiarów napięć i prÄ…dów w ukÅ‚adzie jak na rysunku i zanotować wyniki w zeszycie, 4) porównać wyniki obliczeÅ„ matematycznych z wynikami pomiarów i wyjaÅ›nić ró\nice je\eli takie wystÄ…piÄ…. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia laboratoryjne, - - - - tekstu przewodniego. - - - Åšrodki dydaktyczne: - zasilacz z regulacjÄ… napiÄ™cia staÅ‚ego 1÷24 V, - woltomierze i amperomierze cyfrowe, - rezystory o wartoÅ›ciach rezystancji zgodnej z podanymi, - przewody do poÅ‚Ä…czeÅ„ obwodu, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… wykorzystania pomiarów w obwodach elektrycznych. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 15 5.3. Obwody prÄ…du przemiennego jednofazowego 5.3.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Oblicz pulsacjÄ™ É oraz okres T prÄ…du sinusoidalnego o czÄ™stotliwoÅ›ci f = 500 Hz. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…ca obwodów prÄ…du przemiennego. Ćwiczenie 2 Oblicz: a) wartoÅ›ci skuteczne i Å›rednie napiÄ™cia i prÄ…du, b) wartoÅ›ci chwilowe napiÄ™cia i prÄ…du dla t = 0,005 s, je\eli prÄ…d i napiÄ™cie majÄ… nastÄ™pujÄ…ce przebiegi: u = 310 sin Ét i i = 2sin (Ét Ä„/4). CzÄ™stotliwość f = 50 Hz. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…ca obliczeÅ„ w obwodach prÄ…du przemiennego. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 16 Ćwiczenie 3 SporzÄ…dz wykres wektorowy napiÄ™cia i prÄ…du dla wartoÅ›ci skutecznych, oblicz amplitudÄ™ napiÄ™cia i w jednym ukÅ‚adzie współrzÄ™dnych narysuj przebiegi czasowe napiÄ™cia i prÄ…du, oblicz moce czynnÄ…, biernÄ… i pozornÄ… odbiornika, je\eli wartość skuteczna napiÄ™cia na odbiorniku wynosi U = 230 V i kÄ…t fazowy Ć = 0, prÄ…d pobierany przez odbiornik i(t) = 28,2 sin (Ét - Ä„/2) A, pulsacja É = 314 rad/s. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na staranne wykonanie wykresów, na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - poradnik dla ucznia, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…ca obwodów prÄ…du przemiennego jednofazowego. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 17 5.4. Elementy pasywne R, L, C w obwodzie prÄ…du sinusoidalnego 5.4.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Oblicz wartość skutecznÄ… prÄ…du, napisz wzór na jego wartość chwilowÄ…, je\eli do obwodu o rezystancji R = 200 &! doprowadzono napiÄ™cie u = 314 sin Ét. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… obliczeÅ„ w obwodach prÄ…du przemiennego. Ćwiczenie 2 Oblicz wartość reaktancji indukcyjnej oraz susceptancji indukcyjnej cewki o indukcyjnoÅ›ci L = 12 mH, je\eli czÄ™stotliwość: a) f = 1000 Hz, b)f = 20 kHz. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… obliczeÅ„ w obwodach prÄ…du przemiennego. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 18 Ćwiczenie 3 Oblicz wartość reaktancji oraz susceptancji pojemnoÅ›ciowej kondensatora o pojemnoÅ›ci C = 10 µF, je\eli czÄ™stotliwość napiÄ™cia zasilajÄ…cego f = 50 Hz. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… obliczeÅ„ w obwodach prÄ…du przemiennego. Ćwiczenie 4 Oblicz wartość impedancji Z szeregowego obwodu RL, w którym rezystancja R = 120 &!, indukcyjność L = 0,5 H, czÄ™stotliwość f = 50 Hz. Narysuj trójkÄ…t impedancji. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… obliczeÅ„ w obwodach prÄ…du przemiennego. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 19 Ćwiczenie 5 Oblicz wartość impedancji Z szeregowego obwodu RC, je\eli rezystancja R = 400 k&!, pojemność C = l0 nF, czÄ™stotliwość f = 50 Hz. Narysuj trójkÄ…t impedancji i wyznacz kÄ…t Ć. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… obliczeÅ„ w obwodach prÄ…du przemiennego. Ćwiczenie 6 Oblicz wartoÅ›ci indukcyjnoÅ›ci L i pojemnoÅ›ci C kondensatora w szeregowym obwodzie RLC w którym, UR = 40 V, UL = 40 V, U = 50 V, R = 160 &!, f = 50 Hz. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… obliczeÅ„ w obwodach prÄ…du przemiennego. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 20 5.5. UkÅ‚ady trójfazowe prÄ…du sinusoidalnie zmiennego 5.5.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Trzy grzaÅ‚ki o mocy P1 = P2 = P3 = 100 W poÅ‚Ä…czono w gwiazdÄ™ i podÅ‚Ä…czono do sieci trójfazowej czteroprzewodowej o napiÄ™ciu miÄ™dzyfazowym Uf = 230 V. Dokonaj obliczeÅ„ wielkoÅ›ci elektrycznych dla tego ukÅ‚adu. Wskazówki do realizacji Ćwiczenia rachunkowe uczniowie wykonujÄ… zgodnie z poleceniami w treÅ›ci zadania, korzystajÄ… z literatury i z pomocy nauczyciela. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) narysować schemat obwodu, zaznaczyć zwroty prÄ…dów i napięć w obwodzie, 2) obliczyć wartoÅ›ci prÄ…dów fazowych odbiornika i przewodowych linii zasilajÄ…cych, 3) obliczyć moc czynnÄ…, biernÄ… i pozornÄ… pobieranÄ… przez odbiornik, 4) narysować wykresy wektorowe prÄ…dów i napięć. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - papier formatu A4, przyrzÄ…dy do pisania, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… ukÅ‚adów trójfazowych. Ćwiczenie 2 Trzy grzejniki o rezystancji R = 11 &! poÅ‚Ä…czono w trójkÄ…t i podÅ‚Ä…czono do sieci trójfazowej o napiÄ™ciu miÄ™dzyfazowym Uf = 230 V. Dokonaj obliczeÅ„ wielkoÅ›ci elektrycznych dla tego ukÅ‚adu. Wskazówki do realizacji Ćwiczenia rachunkowe uczniowie wykonujÄ… zgodnie z poleceniami w treÅ›ci zadania, korzystajÄ… z literatury i z pomocy nauczyciela. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) narysować schemat obwodu, zaznaczyć zwroty prÄ…dów i napięć w obwodzie, 2) obliczyć wartoÅ›ci prÄ…dów fazowych odbiornika i przewodowych linii zasilajÄ…cych, 3) obliczyć moc czynnÄ…, biernÄ… i pozornÄ… pobieranÄ… przez odbiornik, 4) narysować wykresy wektorowe prÄ…dów i napięć. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 21 Åšrodki dydaktyczne: - papier formatu A4, przyrzÄ…dy do pisania, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… ukÅ‚adów trójfazowych. Ćwiczenie 3 Trzy rezystory o rezystancji R poÅ‚Ä…czono raz gwiazdÄ™ a raz w trójkÄ…t a nastÄ™pnie wÅ‚Ä…czono do zródÅ‚a trójfazowego symetrycznego. Dokonaj analizy pracy dla obydwu odbiorników pod kÄ…tem poboru mocy z linii zasilajÄ…cej. WyciÄ…gnij wnioski z otrzymanych wyników. Wskazówki do realizacji Ćwiczenia rachunkowe uczniowie wykonujÄ… zgodnie z poleceniami w treÅ›ci zadania, korzystajÄ… z literatury i z pomocy nauczyciela. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) narysować schemat obwodu, zaznaczyć zwroty prÄ…dów i napięć w obwodzie, 2) obliczyć wartoÅ›ci prÄ…dów fazowych odbiornika i przewodowych linii zasilajÄ…cych, 3) obliczyć moc czynnÄ…, biernÄ… i pozornÄ… pobieranÄ… przez odbiornik, 4) narysować wykresy wektorowe prÄ…dów i napięć. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - papier formatu A4, przyrzÄ…dy do pisania, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… ukÅ‚adów trójfazowych. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 22 5.6. UrzÄ…dzenia grzejne 5.6.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Oblicz, ile kalorii energii cieplnej otrzymuje siÄ™ z 1 kWh energii elektrycznej, wiedzÄ…c, \e 1 J = 0.239 cal. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… urzÄ…dzeÅ„ grzejnych. Ćwiczenie 2 Oblicz ilość energii cieplnej wydzielonej w grzejniku lutownicy elektrycznej w ciÄ…gu jednej godziny, je\eli przez grzejnik o rezystancji R = 1,1 k&! przepÅ‚ywa prÄ…d I = 0,2 A. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… urzÄ…dzeÅ„ grzejnych. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 23 Ćwiczenie 3 Oblicz, ile wody o temperaturze 10°C mo\na zagotować, zu\ywajÄ…c 3 kWh energii elektrycznej? Sprawność · = 1. CiepÅ‚o wÅ‚aÅ›ciwe wody cw = 4180 J/(kg ·°C) = 1 kcal/(kg ·°C). Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… urzÄ…dzeÅ„ grzejnych. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 24 5.7. yródÅ‚a Å›wiatÅ‚a 5.7.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Oblicz wartoÅ›ci rezystancji nagrzanych \arówek o mocy P1 = 40 W, P2 = 60 W, P3 = 100 W i napiÄ™ciu znamionowym Un = 230 V. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenie. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… zródeÅ‚ Å›wiatÅ‚a. Ćwiczenie 2 OkreÅ›l, która \arówka bÄ™dzie Å›wieciÅ‚a jaÅ›niej, je\eli poÅ‚Ä…czono szeregowo dwie \arówki o napiÄ™ciu znamionowym Un = 230 V, mocy P1 = 40 W, P2 = 100 W i podÅ‚Ä…czono je do zródÅ‚a napiÄ™cia o U = 230 V. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 25 Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… zródeÅ‚ Å›wiatÅ‚a. Ćwiczenie 3 Wyznacz charakterystykÄ™ napiÄ™ciowÄ… U = f(Uzas) wyÅ‚Ä…czania Å›wietlówki w ukÅ‚adzie przedstawionym na rysunku. Rysunek do ćwiczenia 3 Wskazówki do realizacji Nauczyciel powinien omówić sposób i zakres pracy, zapoznać uczniów z aparaturÄ… pomiarowÄ…, dostÄ™pnym wyposa\eniem oraz zasadami bhp podczas wykonywania pomiarów w obwodzie elektrycznym. ZwiÄ™kszonÄ… ostro\ność nale\y zachować przy zasilaniu obwodu pomiarowego za poÅ›rednictwem autotransformatora, ze wzglÄ™du na brak separacji obwodu zasilanego od sieci zasilajÄ…cej. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) obejrzeć elementy ukÅ‚adu Å›wietlówki: zapÅ‚onnik, statecznik (dÅ‚awiki), Å›wietlówka, 2) poÅ‚Ä…czyć ukÅ‚ad jak na rysunku, 3) doprowadzić napiÄ™cie do ukÅ‚adu poprze zamkniÄ™cie wyÅ‚Ä…cznika W, 4) zmieniać wartość napiÄ™cia zasilania Uzas (np. co 10 V) za pomocÄ… autotransformatora At od 230 V do wartoÅ›ci, przy której Å›wietlówka zgaÅ›nie, odczytujÄ…c na woltomierzu V2 wartość spadku napiÄ™cia U na Å›wietlówce i notować je w tabeli, 5) ustalić wartoÅ›ci napięć Uzas i U przy których Å›wietlówka jeszcze Å›wieci. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: tekstu przewodniego, ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - autotransformator, - woltomierze elektromagnetyczne, - wyÅ‚Ä…cznik, - zeszyt, dÅ‚ugopis, linijka, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… zródeÅ‚ Å›wiatÅ‚a. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 26 5.8. Pomiary wielkoÅ›ci elektrycznych 5.8.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Oblicz, jakie bÄ™dzie wskazanie woltomierza po zwarciu rezystora R2, je\eli woltomierz w obwodzie pokazanym rysunku wskazuje wartość napiÄ™cia U=8 V. WartoÅ›ci rezystancji obwodu: R1 = 4 &!, R2 = 7 &!, i R3 = 5 &!, Rw = 1 &!. Rysunek do ćwiczenia 1 Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… pomiarów wielkoÅ›ci elektrycznych. Ćwiczenie 2 Oblicz wskazania woltomierzy, gdy wyÅ‚Ä…cznik jest otwarty oraz gdy jest zamkniÄ™ty. Dane obwodu: Rv1 = 30k&!, Rv2 = 20 k&!, R1 = 20 k&!, R2 = 30 k&!, napiÄ™cie U = 30 V. Rysunek do ćwiczenia 2 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 27 Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na przeksztaÅ‚canie wzorów i przeliczanie jednostek. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać wzory, 2) zapisać zale\ność, 3) wykonać obliczenia. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - zeszyt, dÅ‚ugopis, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… pomiarów wielkoÅ›ci elektrycznych. Ćwiczenie 3 Przeprowadz pomiary pojemnoÅ›ci metodÄ… technicznÄ… w ukÅ‚adzie przedstawionym na rysunku. Rysunek do ćwiczenia 3 Wskazówki do realizacji Nauczyciel powinien omówić sposób i zakres pracy, zapoznać uczniów z aparaturÄ… pomiarowÄ…, dostÄ™pnym wyposa\eniem oraz zasadami bhp podczas wykonywania pomiarów w obwodzie elektrycznym. ZwiÄ™kszonÄ… ostro\ność nale\y zachować przy zasilaniu obwodu pomiarowego za poÅ›rednictwem autotransformatora, ze wzglÄ™du na brak separacji obwodu zasilanego od sieci zasilajÄ…cej. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) zestawić ukÅ‚ad pomiarowy, którego schemat przedstawiony jest na rysunku, 2) po poÅ‚Ä…czeniu ukÅ‚adu, przed zaÅ‚Ä…czeniem napiÄ™cia zasilajÄ…cego zwrócić siÄ™ do nauczyciela o sprawdzenie poprawnoÅ›ci wykonanych poÅ‚Ä…czeÅ„, 3) przy otwartym wyÅ‚Ä…czniku W ustawić pokrÄ™tÅ‚o autotransformatora w poÅ‚o\eniu zerowym, 4) doÅ‚Ä…czyć badanÄ… pojemność C1 i zamknąć wÅ‚Ä…cznik W, 5) pokrÄ™tÅ‚em autotransformatora ustawić trzy ró\ne wartoÅ›ci napiÄ™cia U, zwracajÄ…c uwagÄ™ aby nie przekroczyć wartoÅ›ci napiÄ™cia znamionowego badanego kondensatora, Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 28 6) dla ka\dej wartoÅ›ci napiÄ™cia i prÄ…du z punktu piÄ…tego zanotować wskazania woltomierza i amperomierza w poni\szej tabeli i obliczyć wartość pojemnoÅ›ci ze wzoru podanego w tym rozdziale, 7) pokrÄ™tÅ‚o autotransformatora ustawić na zero, otworzyć wyÅ‚Ä…cznik W, doÅ‚Ä…czyć nastÄ™pnÄ… gaÅ‚Ä…z z kondensatorem C2 (nastÄ™pnie C1 i C2 poÅ‚Ä…czone szeregowo i równolegle) i powtórzyć pomiary, 8) wyniki pomiarów porównać z wynikami obliczeÅ„ wykonanych za pomocÄ… wzorów na szeregowe i równolegÅ‚e Å‚Ä…czenie kondensatorów: szeregowe poÅ‚Ä…czenie kondensatorów równolegÅ‚e poÅ‚Ä…czenie kondensatorów Å"C2 C 1 = = + C C C C zsz zr 1 2 + C C 1 2 Tabela do ćwiczenia 3 Kondensator Kondensator Kondensator + C1 C2 +" = ... H z C1 C2 PoÅ‚Ä…czone szeregowo PoÅ‚Ä…czone równolegle U V I mA C µF CÅ›r µF Cobi µF Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: tekstu przewodniego, ćwiczenia praktyczne i rachunkowe. Åšrodki dydaktyczne: - amperomierz, - woltomierz, - wyÅ‚Ä…cznik, - autotransformator, - przewody do wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… pomiarów wielkoÅ›ci elektrycznych. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 29 5.9. Maszyny elektryczne i transformatory 5.9.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Wyznacz podstawowe parametry oraz charakterystyki transformatora jednofazowego w stanie jaÅ‚owym (rys. a) i w stanie obciÄ…\enia (rys. b). Rysunek do ćwiczenia 1 Wskazówki do realizacji Nauczyciel powinien omówić sposób i zakres pracy, zapoznać uczniów z aparaturÄ… pomiarowÄ…, dostÄ™pnym wyposa\eniem oraz zasadami bhp podczas wykonywania pomiarów w obwodzie elektrycznym. ZwiÄ™kszonÄ… ostro\ność nale\y zachować przy zasilaniu obwodu pomiarowego za poÅ›rednictwem autotransformatora, ze wzglÄ™du na brak separacji obwodu zasilanego od sieci zasilajÄ…cej. Stan jaÅ‚owy transformatora Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) poÅ‚Ä…czyć ukÅ‚ad pomiarowy wg rys. a, 2) zmieniajÄ…c wartość napiÄ™cia zasilajÄ…cego autotransformatorem wykonać pomiary U10 po stronie pierwotnej i U20 po stronie wtórnej transformatora dla wartoÅ›ci U10 = 20, 40, & , 240 V, 3) wyniki pomiarów zapisać w tabeli nr 1, Tabela 1 do ćwiczenia 1 U10 U20 Ń Ńśr Ń Ń Ń Ń Ń Ń V V V/V V/V ....... 4) obliczyć przekÅ‚adniÄ™ napiÄ™ciowÄ… dla ka\dego pomiaru a nastÄ™pnie jej wartość Å›redniÄ…, 5) spisać dane znamionowe transformatora, 6) porównać wartoÅ›ci wielkoÅ›ci znamionowych z wartoÅ›ciami wyznaczonymi z pomiarów, 7) poÅ‚Ä…czyć ukÅ‚ad pomiarowy wg rys. b, 8) podać od strony pierwotnej napiÄ™cie równe napiÄ™ciu znamionowemu i nie zmieniać jego wartoÅ›ci podczas pomiarów, 9) zmieniajÄ…c wartość rezystancji rezystora obciÄ…\enia Robc (od wartoÅ›ci maksymalnej do takiej przy której popÅ‚ynie w uzwojeniu wtórnym prÄ…d znamionowy I2n) wykonać pomiary prÄ…du I2, napiÄ™cia U2 oraz mocy czynnych P1 i P2, 10) wyniki pomiarów zapisać w tabeli nr 2, Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 30 Tabela 2 do ćwiczenia 1 I2 U2 P1 P2 · · · · A V W W % 11) narysować i omówić charakterystyki: U2 = f(I2), · = f(I2), 12) na podstawie wyników pomiarów i obliczeÅ„ okreÅ›lić znamionowÄ… wartość sprawnoÅ›ci transformatora ·n. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: tekstu przewodniego, ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - badany transformator T, - autotransformator, - amperomierze i woltomierze elektromagnetyczne, watomierz elektrodynamiczny, - przewody Å‚Ä…czeniowe, - kalkulator, papier milimetrowy, przybory do rysowania, - poradnik dla ucznia, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…ca transformatorów, - papier milimetrowy, flamastry. Ćwiczenie 2 Wykonaj i uruchom ukÅ‚ad sterowania silnika indukcyjnego zgodnie ze schematem ideowym (rysunek nr 1) i schematem sterowania stycznikowego (rysunek nr 2). Po sprawdzeniu prawidÅ‚owoÅ›ci poÅ‚Ä…czeÅ„ elektrycznych, podÅ‚Ä…cz napiÄ™cie zasilania i sprawdz prawidÅ‚owość dziaÅ‚ania ukÅ‚adu. Rysunek 1 do ćwiczenia 2 Rysunek 2 do ćwiczenia 2 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 31 Wskazówki do realizacji Nauczyciel powinien omówić sposób i zakres pracy, zapoznać uczniów, z niezbÄ™dnym wyposa\eniem do wykonania ćwiczenia oraz zasadami bhp podczas uruchomiania ukÅ‚adu ze wzglÄ™du na obecność napiÄ™cia przemiennego 400 V. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) przeanalizuj dokÅ‚adnie treść zadania oraz zaÅ‚Ä…czone schematy ideowy ukÅ‚adu sterowania stycznikowego silnika (rys. 1) i schemat ideowy ukÅ‚adu silnika indukcyjnego (rys. 2), 2) poÅ‚Ä…cz ukÅ‚ad zgodnie z rysunkiem 1 do ćwiczenia 2, 3) sprawdz zgodność wykonanych poÅ‚Ä…czeÅ„ ze schematem ideowym ukÅ‚adu z rys. 1, 4) podÅ‚Ä…cz napiÄ™cie zasilania i uruchom ukÅ‚ad z rys. 1, 5) poÅ‚Ä…cz ukÅ‚ad zgodnie z rysunkiem 2 do ćwiczenia 2, 6) sprawdz zgodność wykonanych poÅ‚Ä…czeÅ„ ze schematem ideowym ukÅ‚adu z rys. 2, 7) podÅ‚Ä…cz napiÄ™cie zasilania i uruchom ukÅ‚ad sterowania silnika indukcyjnego. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: tekstu przewodniego, ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - wyÅ‚Ä…czniki instalacyjne B10 i C10, - przekaznik termiczny, - stycznik, - przyciski sterujÄ…ce: jeden zwierny, jeden rozwierny, - silnik indukcyjny trójfazowy, - lampka sygnalizacyjna, - przewody do wykonania poÅ‚Ä…czeÅ„, - miernik uniwersalny, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…ce stycznikowych ukÅ‚adów sterowania. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 32 5.10. Instalacje elektryczne 5.10.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 MajÄ…c dany schemat instalacji elektrycznej rozpoznaj elementy wchodzÄ…ce w skÅ‚ad tej instalacji. Wypisz i nazwij te elementy. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na symbole graficzne elementów instalacji elektrycznej. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) przerysować schemat instalacji, 2) narysować symbole zastosowane w podanej instalacji elektrycznej, 3) nazwać narysowane symbole, 4) opisać funkcje elementów (których symbole przerysowaÅ‚eÅ›) w instalacji której schemat poznaÅ‚eÅ›. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia, - tekstu przewodniego. Åšrodki dydaktyczne: - papier formatu A4, - przybory do pisania, cyrkiel, linijka, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… instalacji elektrycznych. Ćwiczenie 2 Wykonaj i uruchom ukÅ‚ad sterowania punktem Å›wietlnym przy u\yciu dwóch przeÅ‚Ä…czników schodowych zgodnie ze schematem ideowym przedstawionym na rysunku nr 1). Po sprawdzeniu prawidÅ‚owoÅ›ci poÅ‚Ä…czeÅ„ elektrycznych, podÅ‚Ä…cz napiÄ™cie zasilania i sprawdz prawidÅ‚owość dziaÅ‚ania ukÅ‚adu. Rysunek do ćwiczenia 2 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 33 Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na symbole graficzne elementów instalacji elektrycznej. Nauczyciel powinien omówić sposób i zakres pracy, wyposa\enie do wykonania ćwiczenia oraz zasady bhp podczas uruchomiania ukÅ‚adu. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) przeanalizować treść zadania oraz zaÅ‚Ä…czony schematy ideowy ukÅ‚adu sterowania punktem Å›wietlnym przy u\yciu dwóch przeÅ‚Ä…czników schodowych, 2) poÅ‚Ä…czyć ukÅ‚ad zgodnie z rysunkiem 1, 3) sprawdzić zgodność wykonanych poÅ‚Ä…czeÅ„ ze schematem ideowym ukÅ‚adu z rys. 1, 4) dokonać niezbÄ™dnych poprawek, 5) podÅ‚Ä…czyć napiÄ™cie zasilania i uruchom ukÅ‚ad. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: tekstu przewodniego, ćwiczenia. Åšrodki dydaktyczne: - puszki rozgaÅ‚Ä™zne trzy sztuki, - przeÅ‚Ä…czniki schodowe dwie sztuki, - lampy halogenowe dwie sztuki, - komplet wkrÄ™taków, - kombinerki, - nó\ monterski, - przewody do wykonania poÅ‚Ä…czeÅ„, - szczypce do ciÄ™cia przewodów, - szczypce do Å›ciÄ…gania izolacji z przewodów, - miernik uniwersalny, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… instalacji elektrycznych. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 34 5.11. Zasady bezpiecznej eksploatacji urzÄ…dzeÅ„ elektrycznych 5.11.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Przeanalizuj sposoby ochrony przeciwpora\eniowej w twojej pracowni. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na analizowanie i wyjaÅ›nianie sposobów ochrony przeciwpora\eniowej stosowanej obecnie. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) wypisać cele ochrony przeciwpora\eniowej, 2) okreÅ›lić sposoby realizacji ochrony podstawowej i dodatkowej, 3) zapoznać siÄ™ z ukÅ‚adem zasilania pracowni, 4) rozpoznać urzÄ…dzenia u\ywane do ochrony przeciwpora\eniowej, 5) przeanalizować wynik pomiarów parametrów tych urzÄ…dzeÅ„. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia, - tekstu przewodniego. Åšrodki dydaktyczne: papier formatu A4, przyrzÄ…dy do pisania, schematy instalacji zasilajÄ…cej pracowniÄ™, protokoÅ‚y z pomiarów parametrów urzÄ…dzeÅ„ ochrony przeciwpora\eniowe, katalogi aparatury elektrycznej, literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… ochrony przeciwpo\arowej. Ćwiczenie 2 Dobierz Å›rodki ochrony przeciwpora\eniowej do urzÄ…dzenia wskazanego przez nauczyciela. Wskazówki do realizacji Przed przystÄ…pieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania. Nale\y zwrócić uwagÄ™ na analizowanie i wyjaÅ›nianie sposobów ochrony przeciwpora\eniowej i dobieranie odpowiednich urzÄ…dzeÅ„. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) odszukać w kartach katalogowych dane znamionowe urzÄ…dzenia, 2) zanotować te wielkoÅ›ci, 3) na podstawie wypisanych wartoÅ›ci danych znamionowych urzÄ…dzenia dobrać zabezpieczenie elektryczne tego urzÄ…dzenia, 4) dobrać typ wyÅ‚Ä…cznika ró\nicowoprÄ…dowego. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 35 Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia, - tekstu przewodniego. Åšrodki dydaktyczne: - papier formatu A4, przybory do pisania, - dokumentacja techniczna urzÄ…dzenia, - katalogi aparatury elektrycznej, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela, dotyczÄ…cÄ… ochrony przeciwpo\arowej. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 36 5.12. Podstawowe elementy i ukÅ‚ady elektroniczne 5.12.1. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 OkreÅ›l przydatność diod do u\ycia w ukÅ‚adach elektronicznych przy pomocy miernika cyfrowego i analogowego. Wskazówki do realizacji Nauczyciel powinien objaÅ›nić i zaprezentować uczniom sposób sprawdzania diod półprzewodnikowych za pomocÄ… omomierza wskazówkowego (analogowego) i miernika cyfrowego, który posiada funkcjÄ™ testowania diod. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) przy pomocy miernika cyfrowego z funkcjÄ… do testowania diod przeprowadzić badanie wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci diod podanych przez nauczyciela, wybierz diody sprawne, 2) wykonać to samo co w p. 1 przy pomocy omomierza, zanotować wyniki i porównać z pomiarami z p. 1; zanotuj wnioski, 3) wÅ‚Ä…czajÄ…c sprawnÄ… diodÄ™ do obwodu prÄ…du staÅ‚ego zÅ‚o\onego z szeregowo poÅ‚Ä…czonych z niÄ…, zródÅ‚a napiÄ™cia i opornika, okreÅ›lić sposób wÅ‚Ä…czenia diody na wartość prÄ…du pÅ‚ynÄ…cego w obwodzie i zanotować wyniki obserwacji. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - pokaz, tekstu przewodniego, ćwiczenia praktyczne. Åšrodki dydaktyczne: - mierniki cyfrowe z funkcjÄ… testowania diod, omomierz analogowy, zasilacz prÄ…du staÅ‚ego, opornik suwakowy, - diody półprzewodnikowe ró\nych typów, uszkodzone i sprawne, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika, dotyczÄ…cÄ… elementów półprzewodnikowych. Ćwiczenie 2 W ukÅ‚adzie przedstawionym na rysunku 1, okreÅ›l rodzaje diod, ich polaryzacjÄ™ diod. PrzyjmujÄ…c, \e diody majÄ… charakterystyki jak na rys. 1, oblicz wartoÅ›ci prÄ…dów przepÅ‚ywajÄ…cych przez diody, prÄ…d I pÅ‚ynÄ…cy przez zródÅ‚o i moce wydzielane w diodach. Dane: E = 12V, UF(D1÷D4) =0,7V, UF (D5) = 1,5V, UZ(D3,D4) = 7,5V, R =1k&!. Rysunek do ćwiczenia 2 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 37 Wskazówki do realizacji Ćwiczenie ma nauczyć uczniów rozpoznawania symboli półprzewodnikowych elementów, odczytywania charakterystyk, wykonywanie prostych obliczeÅ„. Nauczyciel powinien wskazać uczniom, \e ka\da gaÅ‚Ä…z jest zasilana tym samym napiÄ™ciem E, czyli mamy pięć niezale\nych obwodów. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) rozpoznać symbole diod oraz kierunki ich polaryzacji, 2) zauwa\yć, \e na ka\dej gaÅ‚Ä™zi zawierajÄ…cej rezystor i diodÄ™ panuje napiÄ™cie E, 3) dla wyznaczenia prÄ…dów diod w gaÅ‚Ä™ziach obwodów nierozgaÅ‚Ä™zionych zapisać równania II prawa Kirchhoffa zgodnie z sugestiÄ… p. 2, 4) rozwiÄ…zać napisane równania i obliczyć wartoÅ›ci prÄ…dów gaÅ‚Ä™ziowych i moce, 5) obliczyć prÄ…d I. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia, tekstu przewodniego. Åšrodki dydaktyczne: - papier formatu A4, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika, dotyczÄ…cÄ… elementów półprzewodnikowych. Ćwiczenie 3 Dany jest ukÅ‚ad jak na rysunku. Wyznacz wartoÅ›ci prÄ…dów bazy, kolektora, emitera oraz napiÄ™cia kolektor-emiter, kolektor-baza tranzystora wiedzÄ…c, \e RB = 143 k&!, RC = 1 k&!, EB = EC = 15V, ² = 100. Oblicz wartoÅ›ci mocy pobieranej ze zródÅ‚a oraz traconej w tranzystorze. Rysunek do ćwiczenia 3 Dany jest ukÅ‚ad jak na rysunku. Wskazówki do realizacji Ćwiczenie ma nauczyć uczniów rozpoznawania symboli półprzewodnikowych elementów, odczytywania charakterystyk, wykonywanie prostych obliczeÅ„. Nauczyciel powinien wskazać uczniom, \e charakterystyki wejÅ›ciowe tranzystora sÄ… identyczne z charakterystykami diod półprzewodnikowych. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) zastrzaÅ‚kować prÄ…dy bazy, kolektora, emitera, napiÄ™cia UBE, UCB, UCE, oczka, 2) zaÅ‚o\yć charakterystykÄ™ wejÅ›ciowÄ… tranzystora jak diod D1 i D2 na rysunku do ćwiczenia, 3) obliczyć prÄ…d bazy korzystajÄ…c z prawa Ohma i z II prawa Kirchhoffa, Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 38 4) obliczyć z definicji współczynnika ² prÄ…d kolektora a nastÄ™pnie, z II prawa Kirchhoffa obliczyć napiÄ™cie UCE i UCB, 5) obliczyć z wzoru na moc prÄ…du staÅ‚ego moce tracone w tranzystorze i pobranÄ… ze zródÅ‚a. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia, tekstu przewodniego. Åšrodki dydaktyczne: - papier formatu A4, - literatura zgodna z punktem 7 poradnika, dotyczÄ…cÄ… elementów półprzewodnikowych. Ćwiczenie 4 Przeanalizuj dziaÅ‚anie prostownika mostkowego Graetza z obciÄ…\eniem R. Wykonaj pomiary miernikami i za pomocÄ… oscyloskopu, zinterpretuj wyniki pomiarów. Rysunek do ćwiczenia 4 Wskazówki do realizacji Nale\y zwrócić uwagÄ™ na zasady bhp przy pracy z ukÅ‚adami zasilanymi napiÄ™ciem z sieci 230V, szczególnie aby nie dotykać nieizolowanych części ukÅ‚adu i nie zmieniać poÅ‚Ä…czeÅ„ ukÅ‚adu pod napiÄ™ciem. Sposób wykonania ćwiczenia UczeÅ„ powinien: 1) przeanalizować parametry katalogowe diod prostowniczych w badanym ukÅ‚adzie: IFmax, UF, URmax, 2) zbadać prostownik mostkowy Graetza z obciÄ…\eniem R przedstawiony na rysunku, zestawić ukÅ‚ad pomiarowy prostownika, wykonać pomiary za pomocÄ… mierników i zanotować wartoÅ›ci napięć i prÄ…du w ukÅ‚adzie: U2 = & & , U0 = & & , I0 = & & , zanotować oscylogramy napięć: u2(t), u0(t); zanotować zapisać wartoÅ›ci amplitudy napięć oraz wartoÅ›ci czasów przewodzenia diod prostownika, odczytać z przebiegów oglÄ…danych na oscyloskopie wartoÅ›ci maksymalnÄ… i Å›redniÄ… napiÄ™cia i prÄ…du wyprostowanego i porównać z wartoÅ›ciami zmierzonymi; omówić ewentualne ró\nice. Zalecane metody nauczania uczenia siÄ™: - ćwiczenia laboratoryjne, - tekstu przewodniego. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 39 Åšrodki dydaktyczne: - transformator sieciowy 230V/12V, - diody do zmontowania mostka Graetza przewodami, - mierniki AC, DC, oscyloskop, - przewody do wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„, - papier formatu A4, - katalogi z diodami prostowniczymi. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 40 6. EWALUACJA OSIGNIĆ UCZNIA PrzykÅ‚ady narzÄ™dzi pomiaru dydaktycznego Test dwustopniowy do jednostki moduÅ‚owej Badanie ukÅ‚adów elektrycznych i elektronicznych Test skÅ‚ada siÄ™ z 30 zadaÅ„ wielokrotnego wyboru, z których: - zadania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 22, 23, 30 sÄ… z poziomu - - - podstawowego, - zadania 10, 11, 20, 21, 24, 25, 26, 27, 28, 29 sÄ… z poziomu ponadpodstawowego. - - - Punktacja zadaÅ„: 0 lub 1 punkt Za ka\dÄ… prawidÅ‚owÄ… odpowiedz uczeÅ„ otrzymuje 1 punkt. Za zÅ‚Ä… odpowiedz lub jej brak uczeÅ„ otrzymuje 0 punktów. Proponuje siÄ™ nastÄ™pujÄ…ce normy wymagaÅ„ uczeÅ„ otrzymuje nastÄ™pujÄ…ce oceny szkolne: - dopuszczajÄ…cy za rozwiÄ…zanie co najmniej 12 zadaÅ„ z poziomu podstawowego, - - - - dostateczny za rozwiÄ…zanie co najmniej 16 zadaÅ„ z poziomu podstawowego, - - - - dobry za rozwiÄ…zanie 24 zadaÅ„, w tym co najmniej 4 z poziomu ponadpodstawowego, - - - - bardzo dobry za rozwiÄ…zanie 28 zadaÅ„, w tym 8 z poziomu ponadpodstawowego. - - - Klucz odpowiedzi: 1. a, 2. b, 3. c, 4. b, 5. a, 6. d, 7. b, 8. b, 9. d, 10. a, 11. d, 12. b, 13. c, 14. d, 15. a, 16. c, 17. b, 18. d, 19. c, 20. a, 21. a, 22. b, 23. d, 24. c, 25. b, 26. a, 27. b, 28. a, 29. d, 30 b. Plan testu Nr Cel operacyjny Kategoria Poziom Poprawna zad. (mierzone osiÄ…gniÄ™cia ucznia) celu wymagaÅ„ odpowiedz 1 Zastosować prawo obwodu elektrycznego C P a 2 Obliczyć parametry obwodów prÄ…du staÅ‚ego C P b 3 Obliczyć parametry prostych obwodów prÄ…du C P c staÅ‚ego 4 Obliczyć parametry prostych obwodów prÄ…du C P b staÅ‚ego 5 Obliczyć parametry prostych obwodów prÄ…du C P a staÅ‚ego 6 Obliczyć parametry prostych obwodów prÄ…du C P d staÅ‚ego 7 Obliczyć parametry prostych obwodów prÄ…du B P b staÅ‚ego 8 Zdefiniować pojÄ™cia prÄ…dów i napięć w obwodach A P b prÄ…du przemiennego 9 Obliczyć mocy w obwodach prÄ…du przemiennego C P d Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 41 10 Obliczyć parametry obwodu prÄ…du przemiennego C PP a 11 WyjaÅ›nić dziaÅ‚ania dotyczÄ…ce transformatorów B PP d 12 Przeanalizować zjawisko zachodzÄ…ce w prostych C P b obwodach prÄ…du przemiennego 13 OkreÅ›lić zale\noÅ›ci miÄ™dzy wielkoÅ›ciami B P c w obwodach trójfazowych 14 OkreÅ›lić zale\noÅ›ci miÄ™dzy wielkoÅ›ciami B P d w obwodzie prÄ…du przemiennego 15 Rozpoznać zródÅ‚o Å›wiatÅ‚a B P a 16 OkreÅ›lić zale\noÅ›ci miÄ™dzy wielkoÅ›ciami B P c w obwodzie prÄ…du przemiennego 17 Rozpoznać ukÅ‚ad zasilania sieci nn A P b 18 Rozpoznać symbole graficzne instalacji oÅ›wietlenia A P d 19 OkreÅ›lić parametr wyÅ‚Ä…cznika ró\nicowoprÄ…dowego A P c 20 Obliczyć wartoÅ›ci napięć na obciÄ…\eniu C PP a prostownika półfalowego 21 Obliczyć wartoÅ›ci prÄ…dów na obciÄ…\eniu C PP a prostownika peÅ‚nofalowego 22 Rozpoznać symbole graficzne diod A P b 23 Rozpoznać polaryzacjÄ™ diod A P d 24 Przeanalizować ukÅ‚ad elektryczny C PP c 25 Dokonać regulacji prÄ…du w obwodzie C PP b 26 Wyznaczyć prÄ…dy wejÅ›ciowy i wyjÅ›ciowy C PP a tranzystora 27 Wyznaczyć moc pobieranÄ… przez tranzystor C PP b 28 Wyznaczyć wzmocnienie napiÄ™ciowe tranzystora C PP a 29 Obliczyć prÄ…dy tranzystora C PP d 30 Przeanalizować ukÅ‚ad elektroniczny C P b Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 42 Przebieg testowania Instrukcja dla nauczyciela 1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej jednotygodniowym. 2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego. 3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadaÅ„ zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania. 4. Przygotuj odpowiedniÄ… liczbÄ™ testów. 5. Zapewnij samodzielność podczas rozwiÄ…zywania zadaÅ„. 6. Przed rozpoczÄ™ciem testu przeczytaj uczniom instrukcjÄ™ dla ucznia. 7. Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wÄ…tpliwoÅ›ci wyjaÅ›nij. 8. Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test. 9. Kilka minut przed zakoÅ„czeniem testu przypomnij uczniom o zbli\ajÄ…cym siÄ™ czasie zakoÅ„czenia udzielania odpowiedzi. Instrukcja dla ucznia 1. Przeczytaj uwa\nie instrukcjÄ™. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi. 3. Zapoznaj siÄ™ z zestawem zadaÅ„ testowych. 4. Test zawiera 30 zadaÅ„. Do ka\dego zadania doÅ‚Ä…czone sÄ… 4 mo\liwoÅ›ci odpowiedzi. Tylko jedna jest prawidÅ‚owa. 5. Udzielaj odpowiedzi na zaÅ‚Ä…czonej karcie odpowiedzi, stawiajÄ…c w odpowiedniej rubryce znak X. W przypadku pomyÅ‚ki nale\y bÅ‚Ä™dnÄ… odpowiedz zaznaczyć kółkiem, a nastÄ™pnie ponownie zakreÅ›lić odpowiedz prawidÅ‚owÄ…. 6. Zadania wymagajÄ… prostych obliczeÅ„, które powinieneÅ› wykonać przed wskazaniem poprawnego wyniku. 7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy bÄ™dziesz miaÅ‚ satysfakcjÄ™ z wykonanego zadania. 8. JeÅ›li udzielenie odpowiedzi bÄ™dzie Ci sprawiaÅ‚o trudność, wtedy odłó\ jego rozwiÄ…zanie na pózniej i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. 9. Na rozwiÄ…zanie testu masz 40 minut. Powodzenia! MateriaÅ‚y dla ucznia: - instrukcja, - - - - zestaw zadaÅ„ testowych, - - - - karta odpowiedzi. - - - ZESTAW ZADAC TESTOWYCH 1. Na rysunku pokazano wÄ™zeÅ‚ obwodu elektrycznego. WartoÅ›ci prÄ…dów wynoszÄ… I1 = 1 A, I3 = 2 A, I4 = 3 A. I5 = 4 A. PrÄ…d I2 jest równy a) 8 A. b) 9 A. c) 7 A. d) 5 A. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 43 2. W obwodzie przedstawionym na rysunku elementy elektryczne majÄ… wartoÅ›ci: E =60 V, R1 = 30 &!, R2 = 20 &!, R3 = 40 &!. WartoÅ›ci prÄ…dów w gaÅ‚Ä™ziach obwodu wynoszÄ… a) 3 A; 1 A; 2 A. b) 2 A; 1 A; 3 A. c) 7 A; 2 A; 5 A. d) 5 A; 1 A; 4 A. 3. Rezystancja zastÄ™pcza doÅ‚Ä…czona do zacisków zródÅ‚a Ew ukÅ‚adzie jak na rysunku wynosi a) 50 &!. b) 25 &!. c) 15 &!. d) 8 &!. 4. Wartość prÄ…du pÅ‚ynÄ…cego przez rezystor rezystorze R3 w ukÅ‚adzie przedstawionym na rysunku w pytaniu 3 wynosi a) 0,2 A. b) 0,5 A. c) 0,8 A. d) 1,1 A. 5. W obwodzie na rysunku amperomierz wskazuje prÄ…d I =0,5 A. Wartość napiÄ™cia zródÅ‚owego E wynosi a) 10 V. b) 12 V. c) 15 V. d) 17 V. 6. W obwodzie na rysunku jak w zadaniu 5 napiÄ™cie zródÅ‚owe E = 40 V. Moc wydzielana na rezystorze R1 wynosi a) 58 W. b) 62 W. c) 66 W. d) 72 W. 7. Aby wskazanie amperomierza zmalaÅ‚o dwukrotnie rezystor nale\y wÅ‚Ä…czyć szeregowo w obwód z zadania 5 o wartoÅ›ci a) 15 &!. b) 18 &!. c) 20 &!. d) 22 &!. 8. W obwodzie szeregowym pÅ‚ynie prÄ…d i(t) = 28,2 sin(314t). Wartość skuteczna prÄ…du i jego czÄ™stotliwość wynoszÄ… a) 16 A, 314 Hz. b) 20 A, 50 Hz. c) 20 A, 314 Hz. d) 16 A, 50 Hz. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 44 9. Wartość skuteczna napiÄ™cia zródÅ‚a wynosi U = 230 V, prÄ…d pÅ‚ynÄ…cy w obwodzie i = 14,2 sin(314t). KÄ…t przesuniÄ™cia fazowego miÄ™dzy prÄ…dem a napiÄ™ciem wynosi Ć = 0°. Moce, czynna, bierna i pozorna majÄ… wartoÅ›ci a) 1300 W, 0 var, 2200 VA. b) 0 W, 4600 var, 4600 VA. c) 0 W, -2300 var, 2300 VA. d) 4600 W, 0 var, 4600 VA. 10. Wartość skuteczna napiÄ™cia o czÄ™stotliwoÅ›ci f = 50 Hz na cewce indukcyjnej o indukcyjnoÅ›ci L = 0,5 H, wynosi U = 230 V. PrÄ…d pÅ‚ynÄ…cy przez cewkÄ™ i jej reaktancja wynoszÄ… a) 1,46 A, 157 &!. b) 1,66 A, 166 &!. c) 1,88 A, 175 &!. d) 1,98 A, 181 &!. 11. Liczba zwojów uzwojenia pierwotnego transformatora 1-fazowego z1 = 1200 a napiÄ™cie U1 = 230 V. Aby napiÄ™cie U2 = 24 V to uzwojenie wtórne musi mieć liczbÄ™ zwojów a) 69. b) 89. c) 118. d) 125. 12. W obwodzie szeregowym RLC, R = 60 &!, XL = 180 &!, XC = 100 &!, pÅ‚ynie prÄ…d, którego wartość skuteczna I = 2 A. Wartość skuteczna napiÄ™cia U zasilajÄ…cego ukÅ‚ad wynosi a) 120 V. b) 140 V. c) 170 V. d) 200 V. 13. Trzy grzaÅ‚ki o jednakowych rezystancjach R = 100 &! poÅ‚Ä…czono w gwiazdÄ™ i zasilono z sieci trójfazowej o napiÄ™ciu miÄ™dzyfazowym U = 400 V. Wartość prÄ…du w jednej grzaÅ‚ce i caÅ‚kowita moc pobrana przez grzaÅ‚ki majÄ… wartoÅ›ci a) 3,4 A, 2,8 kW. b) 2,8 A, 4,8 kW. c) 2,3 A, 1,6 kW. d) 5,1 A, 3,9 kW. 14. W ukÅ‚adzie przedstawionym na rysunku wskazania przyrzÄ…dów sÄ… nastÄ™pujÄ…ce P= 80 W, U= 50 V, I = 2 A. Moc bierna ukÅ‚adu wynosi a) 80 var. b) 120 var. c) 90 var. d) 60 var. 15. Na rysunku pokazano a) rtÄ™ciówkÄ™. b) Å›wietlówkÄ™. c) \arówkÄ™. d) sodówkÄ™. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 45 16. Å›arówka o mocy P = 100 W, napiÄ™ciu znamionowym U = 230 V ma rezystancjÄ™ na gorÄ…co a) 236 &!. b) 384 &!. c) 529 &!. d) 489 &!. 17. Na rysunku pokazany jest ukÅ‚ad zasilania sieci nn typu a) TT. b) TN-C-S. c) TN-C. d) TN-S. 18. Na rysunku pokazany jest ukÅ‚ad sterowania oÅ›wietleniem przy u\yciu a) dwóch Å‚Ä…czników jednobiegunowych. b) dwóch Å‚Ä…czników Å›wiecznikowych. c) Å‚Ä…cznika krzy\owego i schodowego. d) dwóch Å‚Ä…czników schodowych. 19. Wartość prÄ…du ró\nicowego wyÅ‚Ä…cznika ró\nicowoprÄ…dowego stosowanego jako ochrona przeciwpora\eniowa wynosi a) 15 mA. b) 50 mA. c) 30 mA. d) 100 mA. 20. WartoÅ›ci maksymalna i Å›rednia napiÄ™cia na obciÄ…\eniu rezystancyjnym (R = 150 &!) prostownika półfalowego zasilanego z sieci o U=230 V przez transformator o liczbie zwojów z1=2300, z2=230 wynosi a) 32 V, 10 V. b) 10 V, 32 V. c) 32 V, 16 V. d) 16 V, 32 V. 21. WartoÅ›ci Å›rednia i skuteczna prÄ…du w obciÄ…\eniu rezystancyjnym (R = 20&!) prostownika w ukÅ‚adzie Graetza, zasilanego z sieci jednofazowej o U=230 V przez transformator o przekÅ‚adni napiÄ™ciowej nu = 5 wnoszÄ… a) 2 A, 2,3 A. b) 2,3 A, 2 A. c) 2,6 A, 2,3 A. d) 2,3 A, 2,6 A. 22. Dioda Zenera pokazana jest na rysunku a) b) c) d) Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 46 23. W przedstawionym na rysunku obwodzie diody a) dioda D1 jest zatkana, D2 jest zatkana. b) dioda D1 jest zatkana, D2 przewodzi. c) diody D1, D2 przewodzÄ…. d) dioda D1 przewodzi, D2 jest zatkana. 24. W obwodzie przedstawionym w zadaniu 23 E = 12 V, spadek napiÄ™cia na diodach przewodzenia UF(D1, D2) = 0,7 V, R = 1 k&!. PrÄ…d I ma wartość a) 8 mA. b) 14 mA. c) 11 mA. d) 16 mA. 25. Rezystor nale\y wÅ‚Ä…czyć szeregowo z diodÄ… elektroluminescencyjnÄ… o UF = 2,5 V, aby przy napiÄ™ciu zasilajÄ…cym ukÅ‚ad U = 24 V prÄ…d pÅ‚ynÄ…cy w obwodzie miaÅ‚ wartość IF = 10 mA a) 50 &!. b) 100 &!. c) 150 &!. d) 200 &!. 26. W ukÅ‚adzie przedstawionym na schemacie. RB = 100 k&!, RC = 1 k&!, EB = EC =12 V, ² = 100. WartoÅ›ci prÄ…dów bazy i kolektora majÄ… wartoÅ›ci (przyjmujÄ…c UBE = 0,7 V) a) 113 µA, 11,3 mA. b) 98 µA, 9,8 mA. c) 135 µA, 13,5 mA. d) 150 µA, 15 mA. 27. W ukÅ‚adzie wzmacniacza przedstawionym w zadaniu 26 RB=200 k&!, RC=0,5 k&!, EB = EC = 24 V, ² = 100, UEB = 0,7 V. Wartość mocy pobieranej ze zródÅ‚a EC wynosi a) 458 mW. b) 279 mW. c) 800 mW. d) 1,2 W. 28. W ukÅ‚adzie wzmacniacza przedstawionym w zadaniu 26 RB=1000 k&!, RC=1 k&!, EB = EC = 24V, ² = 100, UEB = 0,7V. Stosunek napięć UCE/UBE wynosi a) 31. b) 28. c) 37. d) 41. 29. PrÄ…d bazy tranzystora wynosi 100 µA, współczynnik wzmocnienia prÄ…dowego ². PrÄ…d emitera wynosi a) 11,9 mA. b) 9,3 mA. c) 7,8 mA. d) 5,1 mA. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 47 30. W ukÅ‚adzie pokazanym na rysunku napiÄ™cie UF(D1,D2) = 0,7 V, UD2= 5,6 V, E= 12 V, R = 100 &!. PrÄ…d pÅ‚ynÄ…cy w obwodzie ma wartość a) 0,12 A. b) 0,057 A. c) 0,145 A. d) 0,075 A. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 48 KARTA ODPOWIEDZI ImiÄ™ i nazwisko ............................................................................... Badanie ukÅ‚adów elektrycznych i elektronicznych ZakreÅ›l poprawnÄ… odpowiedz. Nr Odpowiedz Punkty zadania 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 21 a b c d 22 a b c d 23 a b c d 24 a b c d 25 a b c d 26 a b c d 27 a b c d 28 a b c d 29 a b c d 30 a b c d Razem: Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 49 TEST 2 Sprawdzian praktyczny typu próba pracy Punktacja czynnoÅ›ci: 0 lub 1 punkt Za ka\dÄ… prawidÅ‚owo wykonanÄ… czynność uczeÅ„ otrzymuje 1 punkt. Za nieprawidÅ‚owe lub nie wykonanie czynnoÅ›ci 0 punktów. Proponuje siÄ™ nastÄ™pujÄ…ce normy wymagaÅ„ uczeÅ„ otrzymuje nastÄ™pujÄ…ce oceny szkolne: dopuszczajÄ…cy za 8÷10 punktów, dostateczny za 11÷14 punktów, dobry za 15÷17 punktów, bardzo dobry za 18÷20 punktów. Plan testu Lp. Cel operacyjny: Kategoria Poziom (mierzone osiÄ…gniÄ™cia ucznia) celu wymagaÅ„ 1 SporzÄ…dzić harmonogram wykonywanego zadania C PP Przestrzegać przepisy BHP podczas pracy z urzÄ…dzeniami 2 C P elektrycznymi 3 Przygotować do pracy stanowisko C P 4 Przeanalizować dziaÅ‚anie mieszalnika w oparciu o rysunek C PP 5 Narysować elektryczny ukÅ‚ad sterowania pracÄ… mieszalnika C PP 6 Napisać plan dziaÅ‚ania C P Wybrać z zestawu na stanowisku laboratoryjnym elementy 7 C P ukÅ‚adu Zamocować przyciski sterujÄ…ce na stanowisku 8 C P laboratoryjnym 9 Zamocować pompy napeÅ‚niajÄ…ce na stanowisku C P 10 Zamocować zawór spustowy na stanowisku C P 11 Zamocować silnik mieszadÅ‚a na stanowisku C P 12 Zamocować pompÄ™ opró\niajÄ…cÄ… na stanowisku C P 13 Zamocować styczniki na stanowisku C P 14 PoÅ‚Ä…czyć elementy przewodami C P 15 Sprawdzić poprawność poÅ‚Ä…czeÅ„ zgodnie ze schematem C P 16 PodÅ‚Ä…czyć zasilanie ukÅ‚adu napiÄ™ciem staÅ‚ym i zmiennym C P 17 Sprawdzić poprawność dziaÅ‚ania ukÅ‚adu C PP 18 UporzÄ…dkować stanowisko pracy C P 19 Zaprezentować dziaÅ‚anie ukÅ‚adu C P 20 Omówić wykonanÄ… pracÄ™ C P Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 50 Przebieg testowania Instrukcja dla nauczyciela: 1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym wyprzedzeniem. 2. Zapewnij uczniom samodzielność podczas wykonywania zadaÅ„. 3. Przed rozpoczÄ™ciem testu przeczytaj uczniom instrukcje dla ucznia. 4. Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wÄ…tpliwoÅ›ci wyjaÅ›nij przed rozpoczÄ™ciem wykonywania przez uczniów zadania. 5. Podczas testu obserwuj wykonywane przez uczniów czynnoÅ›ci. 6. Na bie\Ä…co wypeÅ‚niaj kartÄ™ obserwacji. 7. Przerwij ćwiczenie, jeÅ›li uczeÅ„ w ra\Ä…cy sposób naruszy zasady bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy. UczeÅ„ nie zalicza testu. 8. Nie przekraczaj przeznaczonego czasu na test. 9. Zaliczenie testu nastÄ…pi, jeÅ›li uczeÅ„ uzyskaÅ‚ co najmniej 40% mo\liwych do uzyskania punktów, czyli 8 punktów. Instrukcja dla ucznia 1. Przeczytaj uwa\nie instrukcjÄ™. 2. Test typu próba pracy wykonujesz samodzielnie. 3. Podczas pracy jesteÅ› obserwowany przez nauczyciela. 4. Nauczyciel zareaguje jedynie w przypadku naruszenia w ra\Ä…cy sposób zasad bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy. 5. Nauczyciel bÄ™dzie oceniaÅ‚ wykonywane przez ciebie czynnoÅ›ci w czterech kolejnych kategoriach: planowanie, organizowanie, wykonanie, prezentowanie. 6. Zapoznaj siÄ™ z zadaniem testowym. 7. Test zawiera jedno zadanie. 8. Warunkiem zaliczenia testu jest uzyskanie 40% mo\liwych do uzyskania punktów. 9. Na wykonanie zadania masz 180 minut. Powodzenia! Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 51 Zadanie Rysunek przedstawia zbiornik do mieszania farb. Zbiornik jest napeÅ‚niany dwoma skÅ‚adnikami przez dwie pompy dziaÅ‚ajÄ…ce niezale\nie do poziomu kontrolowanego przez wyÅ‚Ä…cznik kraÅ„cowy wysokiego poziomu. Po osiÄ…gniÄ™ciu tego poziomu pompy zostajÄ… zatrzymane, a wÅ‚Ä…czone zostaje mieszadÅ‚o i nastÄ™puje proces mieszania skÅ‚adników przez czas t = 10 s. NastÄ™pnie zbiornik jest opró\niany. Opró\nianie zbiornika jest kontrolowane przez wyÅ‚Ä…cznik kraÅ„cowy niskiego poziomu. Po opró\nieniu zbiornika ukÅ‚ad czeka na dalsze polecenia. Twoje zadanie polega na: 1. Wykonaniu pulpitu sterujÄ…cego zaÅ‚Ä…czeniem (wyÅ‚Ä…czeniem) Pompy_1 i Pompy_2. 2. PodÅ‚Ä…czeniu do zbiornika: pomp, zaworu spustowego, silnika sterujÄ…cego pracÄ… mieszadÅ‚a. 3. Doprowadzeniu napiÄ™cia i zaprezentowaniu dziaÅ‚ania ukÅ‚adu. Arkusz obserwacji Zawód: technik bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy Kwalifikacja: Stycznikowe ukÅ‚ady sterowania. ImiÄ™ i nazwisko ucznia ........................................................................................... Temat: Sterowanie mieszalnikiem farb. Czynność wykonana 1 punkt, Czynność niewykonana 0 punktów Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 52 Liczba Lp. CzynnoÅ›ci mierzone Punktacja punktów I Planowanie 1 SporzÄ…dzanie harmonogramu wykonywanego zadania 1 Przestrzeganie przepisów BHP przy pracy z urzÄ…dzeniami 2 1 elektrycznymi II. Organizowanie Przygotowanie do pracy 3 Sprawdzenie stanowiska pracy 1 III. Wykonywanie 4 Przeanalizowanie dziaÅ‚anie mieszalnika w oparciu o rysunek 1 5 Narysowanie ukÅ‚adu elektrycznego sterowania pracÄ… mieszalnika 1 6 Napisanie planu dziaÅ‚ania 1 Wybranie z zestawu na stanowisku laboratoryjnym potrzebnych 7 1 elementów ukÅ‚adu Zamocowanie przycisków sterujÄ…cych na stanowisku 8 1 laboratoryjnym 9 Zamocowanie pomp napeÅ‚niajÄ…cych na stanowisku 1 10 Zamocowanie zaworu spustowego na stanowisku 1 11 Zamocowanie silnika mieszadÅ‚a na stanowisku 1 12 Zamocowanie pompy opró\niajÄ…cej na stanowisku 1 13 Zamocowanie styczników na stanowisku 1 14 PoÅ‚Ä…czenie elementów przewodami 1 15 Sprawdzenie poprawnoÅ›ci poÅ‚Ä…czeÅ„ zgodnie ze schematem 1 16 PodÅ‚Ä…czenie zasilania ukÅ‚adu napiÄ™ciem staÅ‚ym i zmiennym 1 17 Sprawdzenie poprawnoÅ›ci dziaÅ‚ania ukÅ‚adu 1 18 UporzÄ…dkowanie stanowiska pracy 1 IV. Prezentowanie 19 Pokazanie (zaprezentowanie) dziaÅ‚ania ukÅ‚adu 1 20 Omówienie wykonanej pracy 1 Suma punktów 20 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 53 7. LITERATURA 1. Bolkowski S.: Elektrotechnika. WSiP, Warszawa 1995 2. Chochowski A.: Elektrotechnika z automatykÄ…. WSiP, Warszawa 1996 3. Chwaleba A., Moeschke B., PÅ‚oszajski G.: Elektronika. WSiP, Warszawa 2004 4. Chwaleba A., PoniÅ„ski M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna. WNT, Warszawa 2000 5. JabÅ‚oÅ„ski W., PÅ‚oszajski G.: Elektrotechnika z automatykÄ…. WSiP, Warszawa 1999 6. Markiewicz A.: Zbiór zadaÅ„ z elektrotechniki. WSiP, Warszawa 1995 7. Marusak A.: UrzÄ…dzenia elektroniczne. WSiP, Warszawa 2000 8. Olszewski M.: Podstawy mechatroniki. REA, Warszawa 2006 9. Pilawski M.: Pracownia elektryczna. WSiP, Warszawa 1995 Czasopisma: Elektronika dla wszystkich Elektronika Elektroinstalator Literatura metodyczna 1. Dretkiewicz-WiÄ™ch J.: ABC nauczyciela przedmiotów zawodowych. Operacyjne cele ksztaÅ‚cenia. Zeszyt 32. CODN, Warszawa 1994 2. Ornatowski T., Figurski J.: Praktyczna nauka zawodu. ITeE, Radom 2000 Czasopisma Nowa Edukacja Zawodowa Edukator Zawodowy www.koweziu.edu.pl/edukator/index.php Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 54