Monter_sieci_i_urz_telekom_725[02]_O1.02

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Przykładowe scenariusze zajęć

5. Ćwiczenia

5.1. Pole elektryczne

5.1.1. Ćwiczenia

5.2. Pole magnetyczne

5.2.1. Ćwiczenia

5.3 Prąd sinusoidalnie zmienny

5.3.1. Ćwiczenia

5.4. Rezonans. Filtry

5.4.1. Ćwiczenia

5.5. Transformator

5.5.1. Ćwiczenia

5.6. Wykrywanie usterek w obwodach prądu przemiennego

5.6.1. Ćwiczenia

5.7. Oddziaływanie prądu na organizm ludzki

5.7.1. Ćwiczenia

6. Ewaluacja osiągnięć ucznia

7. Literatura

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela „Badanie i pomiary obwodów prądu

przemiennego”,725[02].O1.02, który będzie pomocny w prowadzeniu zajęć dydaktycznych
w szkole kształcącej w zawodzie monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych 725[02].

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne,

−

wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć,

−

przykładowe scenariusze zajęć,

−

propozycje ćwiczeń, które mają na celu wykształcenie u uczniów umiejętności
praktycznych,

−

wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze

szczególnym uwzględnieniem:

−

pokazu z objaśnieniem,

−

tekstu przewodniego,

−

metody projektów,

−

ćwiczeń praktycznych.

Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od samodzielnej
pracy uczniów do pracy zespołowej.

W celu przeprowadzenia sprawdzianu wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel

może posłużyć się zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych, zawierającym
różnego rodzaju zadania.

W tym rozdziale podano również:

−

plan testu w formie tabelarycznej,

−

punktacje zadań i uczenia się,

−

propozycje norm wymagań,

−

instrukcję dla nauczyciela,

−

instrukcję dla ucznia,

−

kartę odpowiedzi,

−

zestaw zadań testowych.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, uczeń powinien umieć:

−

rozróżnić parametry charakteryzujące przebieg prądu przemiennego,

−

rozróżnić różne typy kondensatorów i cewek,

−

narysować wykresy wektorowe dla zadanego elementu R, L, C,

−

zanalizować proste układy prądu przemiennego,

−

obliczyć i oszacować podstawowe wielkości elektryczne w układach prądu
przemiennego,

−

zinterpretować podstawowe zjawiska z zakresu elektrotechniki,

−

określić warunki rezonansu napięć lub prądów,

−

sklasyfikować i scharakteryzować filtry,

−

sklasyfikować i scharakteryzować transformatory,

−

rozróżnić stany pracy transformatora,

−

obsłużyć oscyloskop,

−

dobrać przyrządy pomiarowe do pomiaru wielkości elektrycznych w obwodach prądu
przemiennego,

−

połączyć układ do pomiaru podstawowych wielkości w układach prądu przemiennego,

−

dokonać pomiarów podstawowych wielkości elektrycznych w układach prądu
przemiennego,

−

zlokalizować zwarcia i przerwy w prostych układach,

−

przedstawić wyniki w formie tabeli i wykresu,

−

zanalizować i zinterpretować wyniki pomiarów oraz wyciągać wnioski praktyczne,

−

zademonstrować poprawność wykonywania pomiarów,

−

zanalizować i zinterpretować wyniki pomiarów oraz wyciągać wnioski praktyczne,

−

przewidzieć zagrożenia dla życia i zdrowia w czasie realizacji ćwiczeń z prądem
przemiennym,

−

dokonać pomiarów w układach prądu zmiennego w sposób bezpieczny,

−

udzielić pierwszej pomocy w przypadkach porażenia prądem elektrycznym,

−

zastosować procedurę postępowania w sytuacji zagrożenia.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca …………………………………….………….
Modułowy program nauczania:

Monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych 725[02]

Moduł:

Pomiar parametrów elementów i układów
elektronicznych 725[02].O1.

Jednostka modułowa:

Badanie i pomiary obwodów prądu
przemiennego.725[02].O1.02

Temat: Pole elektryczne. Kondensatory.

Cel ogólny: zapoznanie się z właściwościami kondensatorów.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi poprawnie:

−

rozróżnić kondensatory według typu, budowy i przeznaczenia,

−

dokonać pomiaru pojemności kondensatora,

−

wmontować kondensator do układu,

−

dobrać (obliczyć wartość) kondensator zastępczy,

−

wyznaczyć pojemność zastępczą układu kondensatorów.

Metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem,

−

ćwiczenie laboratoryjne.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

indywidualna.

Czas: 180 minut (4x45 minut).

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt do przedmiotu, przybory do pisania, kalkulator,

−

poradnik dla ucznia,

−

schematy montażowe, instrukcje stanowiskowe,

−

narzędzia,

−

materiały:10 kondensatorów o różnej pojemności, przewody połączeniowe, zestaw
mierników uniwersalnych, autotransformator.

Przebieg zajęć:
1. Sprawy organizacyjne.
2. Nawiązanie do tematu, omówienie wiadomości na temat kondensatorów oraz sposobów

ich łączenia

3. Omówienie zasad BHP.
4. Zorganizowanie stanowiska pracy. Przedmiotem zadania jest wykonanie ćwiczenia 1 i 2

podanego w poradniku dla ucznia (rozdz. 4.1.3).

5. Realizacja tematu:

−

Każdy uczeń zapoznaje się z treścią ćwiczenia 1, sporządza notatki w zeszycie.

−

Każdy uczeń pobiera materiały, narzędzia, mierniki, schematy montażowe,
instrukcje wykonania, katalogi,

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

Uczeń przystępuje do wykonania, w trakcie wykonuje notatki pomocne
w wykonaniu ćwiczenia.

−

Nauczyciel udziela w trakcie wskazówek.

−

Uczeń po skończeniu prezentuje wykonane ćwiczenie.

−

Uczeń następnie zapoznaje się z ćwiczeniem 2, sporządza notatki w zeszycie.

−

Każdy uczeń pobiera materiały, narzędzia, mierniki, schematy montażowe,
instrukcje wykonania, katalogi.

−

Uczeń przystępuje do wykonania, w trakcie wykonuje notatki pomocne
w wykonaniu ćwiczenia.

−

Nauczyciel udziela w trakcie wskazówek.

6. Nauczyciel po zakończeniu pracy przez uczniów sprawdza notatki i ocenia całokształt

pracy ucznia na ćwiczeniu.

Zakończenie zajęć

Praca domowa

Na podstawie literatury zaproponuj inne metody pomiaru pojemności. Przedstaw je na

podstawie  schematów  ideowych.  Spróbuj  na  podstawie  ćwiczenia  2  ze  strony  35  Poradnika
dla ucznia opracować  metodę  pomiaru  pojemności, wykorzystując  umiejętności  nabyte  przy
wykonywaniu  obecnego  ćwiczenia.  Zadanie  wykonaj  pisemnie  w  zeszycie  wykonując
opracowanie,  które  powinno  zawierać  schematy  i  opis  działania  zaproponowanego  układu
(1–2 stron).

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

Ankiety ewaluacyjne dotyczące prowadzenia zajęć i zdobytych umiejętności, a także
sprawdzenie czy praca domowa została wykonana i ocenienie jej – kontrola zeszytu.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca ……………………………………………….

Modułowy program nauczania:

Monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych 725[02]

Moduł:

Pomiary

parametrów

elementów

układów

elektronicznych 725[02].O1

Jednostka modułowa:

Badanie i pomiary obwodów prądu przemiennego
725[02].O1.02

Temat: Transformator.

Cel ogólny: rozróżniać elementy składowe, funkcje i zastosowanie transformatorów.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi poprawnie:

−

zdefiniować pojęcie transformator jako maszyna elektryczna,

−

podać zasadę pracy transformatora,

−

zgromadzić i rozmieścić na stanowisku urządzenia i sprzęt zgodnie z zasadami
bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej,

−

zorganizować stanowisko pomiarowe na podstawie przedstawionego schematu,

−

połączyć elementy obwodu pomiarowego, odczytać prawidłowe wartości z mierników
i zapisać je w tabeli,

−

zmierzyć i obliczyć przekładnię napięciową,

−

obliczyć moc traconą w obciążeniu,

−

na podstawie pomiarów i obliczeń formułować wnioski,

−

wykonać szkic układu do pomiaru napięcia i mocy w funkcji obciążenia transformatora.

Metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

metoda przewodniego tekstu.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

indywidualna.

Czas: 180 min.(4x45min.)

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt, przybory do pisania, kalkulator,

−

poradnik dla ucznia,

−

badany transformator,

−

opornik obciążenia,

−

przewody łączeniowe,

−

woltomierz wielkości zmiennych, oscyloskop, generator sinusoidalny,

−

katalog transforatorów.

Przebieg zajęć:
Zadanie dla ucznia

Przedmiotem zadania jest wykonanie ćwiczeń 1, 2 podanych w poradniku.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Faza wstępna

Czynności organizacyjno-porządkowe, podanie tematu lekcji, zaznajomienie uczniów

z pracą metoda przewodniego tekstu.

Faza właściwa

Informacje

1.  Jak działa transformator jednofazowy?
2.  Podaj warunki, jakie należy spełnić, aby wytwarzać napięcie w uzwojeniu wtórnym
3.  Jakie straty wyznaczamy z  charakterystyki biegu jałowego transformatora?
4.  Podaj wzory, za pomocą, których można w praktyczny sposób obliczyć moc elektryczną?
5.  Jakim urządzeniem mierzymy moc elektryczną, wyjaśnij sposób jego podłączania?
6.  Narysuj schematy pomiarowe do pomiaru rezystancji uzwojeń transformatora.
7.  Wyjaśnij schemat połączeń i wykres obciążenia transformatora jednofazowego.
8.  Odpowiedzi na te pytania każdy z uczniów zapisuje w zeszycie.
9.  Odpowiada na podstawie materiału nauczania zawartego w poradniku.

Planowanie

1.  Ustal, jakie przyrządy i urządzenia powinieneś zgromadzić w ćwiczeniach 1, 2.
2.  Ustal pomiary, jakie wykonasz w ćwiczeniach.
3.  Zaplanuj kolejność wykonywania czynności w ćwiczeniach
Plan wykonuje każdy z uczniów w zeszycie.

Uzgodnienie

1. Omów wszystkie punkty z fazy planowania z nauczycielem.
2. Odnieś się do uwag i propozycji nauczyciela.

Wykonanie

1.  Przestrzegaj zasad bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania ćwiczenia.
2.  Dokonaj pomiarów zgodnie ze sposobem wykonania ćwiczenia podanym w poradniku.
3.  Zapisz  pomiary  we  wcześniej  przygotowanej  tabeli  –  możesz  wykorzystać  tabele

z poradnika.

4. Wykonaj obliczenia zgodnie ze sposobem podanym w poradniku.
5. Zapisz wyniki obliczeń we wcześniej przygotowanej tabeli – możesz wykorzystać tabele

z poradnika.

6.  Zwróć uwagę na estetykę i dokładność twojej pracy.
7.  Wszystkie wyniki obliczeń i pomiarów zapisywane są w zeszytach.
8.  Przygotuj się do zaprezentowania swojej pracy. Regułą powinno być kolejne wyznaczane

uczniów do prezentacji ćwiczenia w celu uzyskania pożądanych nawyków.

Sprawdzanie

1.  Czy poprawnie zostały wykonane połączenia?
2.  Czy właściwie zostały wybrane mierniki, oscyloskop?
3.  Czy odpowiednio zostały ustawione zakresy pomiarowe na miernikach?
4.  Czy poprawnie zostały wykonane pomiary?
5.  Czy prawidłowo został wykonane obliczenia?
6.  Czy rysunki i zapisy są jest czytelne i estetyczne?

Analiza
Uczniowie wskazują nauczycielowi, które etapy ćwiczenia sprawiły im najwięcej

trudności. Nauczyciel podsumowuje całe ćwiczenie, wskazuje, jakie nowe ważne
umiejętności zostały wykształcone, jakie wystąpiły nieprawidłowości w czasie ich realizacji
i jak unikać ich w przyszłości.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. ĆWICZENIA

5.1. Pole elektryczne

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zmierz metodą techniczną pojemność trzech wybranych kondensatorów, każdego z nich

oddzielnie, a następnie w połączeniu szeregowym i równoległym.

Po raz pierwszy użyjesz autotransformatora – na schemacie oznaczony jako atr. Jest to

wygodne narzędzie do regulacji napięcia przemiennego w zakresie od zera do ok. 260V. Zwróć
uwagę, że wykorzystasz wyłącznik dwubiegunowy, a to dlatego, że autotransformator zasilany
z sieci przemysłowej lub domowej zawsze może stanowić źródło śmiertelnego porażenia
prądem, mimo że woltomierz wskaże wartość 0V! Wynika to z faktu, że konstrukcyjnie jeden
z przewodów zasilających jest bezpośrednio połączony z siecią zasilającą.

Rys.1. Schemat układu pomiarowego.

Wyniki pomiarów wpisz do Tabeli 1, a następnie wykonaj obliczenia stosując poniższe

wzory:

[ ]

[F]

2π

zmierzona

∗

−

Przyjmij, że częstotliwość napięcia w sieci zasilającej f=50Hz.
C

obliczona

wyznacz korzystając ze znanych wzorów na pojemność zastępczą układu

kondensatorów. Wielkość X

nazywamy reaktancją pojemnościową. Spotkasz się z nią

ponownie przy omawianiu prądu sinusoidalnie zmiennego.
Wyniki obliczeń również wpisz do tabeli.

Tabela 1. Tabela wyników pomiarów ćwiczenie 1.

kondensator

zmierzona

obliczona

i C

ł.

ró

miesz.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy, zwracając szczególną uwagę na
pracę z autotransformatorem. Stanowiska muszą być wyposażona w zabezpieczenie
różnicowo-prądowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe, sprzęt i materiały: kondensatory,

przewody

połączeniowe,

mierniki

uniwersalne,

autotransformator,

wyłącznik

dwubiegunowy, dokumentację użytych mierników uniwersalnych,

2)  połączyć wyżej wymienione elementy według schematu,
3)  ustawić odpowiednie zakresy na miernikach uniwersalnych,
4)  znaleźć  w  dokumentacji  zastosowanych  mierników  wartość  rezystancji  wewnętrznej

amperomierza,

5) sprawdzić ustawienia: wyłącznika (wyłączony) i autotransformatora (zerowe napięcie

wyjściowe),

6) pokazać nauczycielowi układ gotowy do podłączenia w celu sprawdzenia prawidłowości

połączeń i nastaw,

7)  wykonać pomiary,
8)  zapisać wyniki pomiarów w tabeli,
9)  dokonać obliczeń X

, C

zmierzona

, C

obliczona

10) porównać wyniki otrzymane z pomiarów i obliczeń.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniem,

−

ćwiczenie praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

zestaw kondensatorów,

−

dwa mierniki uniwersalne wraz z ich dokumentacją techniczną,

−

autotransformator, wyłącznik dwubiegunowy,

−

przewody połączeniowe.

Ćwiczenie 2

Odczytaj z 5 kondensatorów ich pojemność. Zmierz mostkiem RC pojemność

rzeczywistą kondensatorów.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej. Stanowiska muszą być wyposażona
w zabezpieczenie różnicowo-prądowe.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.2. Pole magnetyczne

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zmierz metodą techniczną indukcyjność trzech wybranych cewek powietrznych, każdej

z nich oddzielnie, a następnie w połączeniu szeregowym ,równoległym i mieszanym.
Zwróć uwagę na to, aby pola magnetyczne poszczególnych cewek nie obejmowały (nie
przenikały) pozostałych cewek.

Wyniki pomiarów wpisz do Tabeli 1. Skorzystaj z poniższych wzorów. Przyjmij, że
częstotliwość napięcia w sieci zasilającej f=50Hz.

[ ]

[H]

2π

]

[

zmierzona

2
cewki

cewki

∗

−

Ω

Tabela 1. Tabela wyników pomiarów ćwiczenie 1.

cewka

cewki

zmierz.

oblicz.

szereg.

równol

miesz.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przypomnieć uczniom, że
wykonują ćwiczenie, korzystając z napięć bezpiecznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić: 3 cewki, przewody połączeniowe, mierniki uniwersalne, wyłącznik, rezystor

suwakowy 250Ω,

2)  połączyć wyżej wymienione elementy według wskazań nauczyciela,
3)  ustawić odpowiednie zakresy na miernikach uniwersalnych,
4)  pokazać nauczycielowi układ gotowy do podłączenia w celu sprawdzenia prawidłowości

połączeń i nastaw,

5)  wykonać pomiary,
6)  zapisać wyniki pomiarów w tabeli,
7)  wykonać obliczenia końcowe R

cewki

, Z

cewki

, L

zmierz

, L

oblicz

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

zestaw 3 cewek, rezystor suwakowy 250Ω,

−

dwa mierniki uniwersalne,

−

wyłącznik,

−

przewody połączeniowe.

Ćwiczenie 2

Zmierz metodą techniczną indukcyjność dwóch wybranych cewek z rdzeniem

ferromagnetycznym, każdej z nich oddzielnie, a następnie w połączeniu szeregowym,
równoległym i mieszanym. Zwróć uwagę na to, aby pola magnetyczne poszczególnych cewek
nie obejmowały (nie przenikały) pozostałych cewek.

Wyniki pomiarów wpisz do tabeli.

Tabela 1. Tabela wyników pomiarów ćwiczenie 1.

cewka

cewki

zmierz.

oblicz.

szereg.

równol

miesz.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przypomnieć uczniom, że
wykonują ćwiczenie, korzystając z napięć bezpiecznych. Przypomnieć, że wyniki mogą
zależeć od wartości prądu w obwodzie pomiarowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić: 3 cewki, przewody połączeniowe, mierniki uniwersalne, wyłącznik, rezystor

suwakowy 250Ω,

połączeń i nastaw,

5)  wykonać pomiary,
6)  zapisać wyniki pomiarów w tabeli,
7)  wykonać obliczenia końcowe R

cewki

, Z

cewki

, L

zmierz

, L

oblicz

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.3. Prąd sinusoidalnie zmienny

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zapoznaj się z elementami obsługi generatora funkcyjnego.

Znajomość elementów obsługi generatora potrzebna jest do realizacji ćwiczenia 2.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić pokrótce i wskazać

najważniejsze  elementy  regulacyjne  generatora.  Zapoznać  uczniów  z  zasadami  bezpiecznej
pracy. Stanowiska pracy muszą być zabezpieczone wyłącznikami różnicowo-prądowymi.
Przypomnieć  uczniom,  że  wykonują  ćwiczenie,  korzystając  z  poradnika  ucznia  i  instrukcji
generatora.  Ćwiczenie  to  musi  poprzedzać  ćwiczenie  2,  gdyż  elementy  obsługi  generatora
potrzebne są do realizacji ćwiczenia 2.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się z rozkładem i funkcjami następujących regulatorów, przełączników i gniazd

na płycie czołowej generatora:

−

wyłącznik zasilania,

−

przełącznik wyboru zakresu częstotliwości generatora,

−

przełącznik wyboru kształtu napięcia: sinusoidalne, prostokątne, trójkątne,

−

przełącznik wyboru impedancji wyjściowej generatora:50Ω i 600Ω,

−

wejście napięcia sterującego częstotliwością generatora (0

10V DC), (BNC),

−

wyjście TTL (BNC),

−

wyjście generatora funkcyjnego(BNC),

−

pokrętło regulacji częstotliwości wyjściowej generatora,

−

pokrętło regulacji amplitudy napięcia wyjściowego,

−

pokrętło regulacji zawartości składowej stałej w przebiegu wyjściowym z generatora,

−

pokrętło kontroli szerokości przemiatania (zmiany) częstotliwości wyjściowej

w zależności od wybranego przełącznikiem 2 zakresu,

−

pokrętło kontroli prędkości i rodzaju przemiatania,

−

wyświetlacz 4-cyfrowy częstotliwości generatora lub napięcia zewnętrznego.

Rys.1. Widok przedniej ścianki generatora.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne,

−

pokaz z objaśnieniem.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

rysunek płyty czołowej generatora,

−

generator funkcyjny.

Ćwiczenie 2

Zapoznaj się z budową oscyloskopu i jego elementami regulacyjnymi.

Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić pokrótce i wskazać

najważniejsze elementy regulacyjne oscyloskopu. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej
pracy. Stanowiska pracy muszą być zabezpieczone wyłącznikami różnicowo-prądowymi.
Przypomnieć uczniom, że wykonują ćwiczenie, korzystając z poradnika ucznia i instrukcji
oscyloskopu. Ta ostatnia nie jest jednak konieczna, gdyż informacje zawarte w poradniku
ucznia, powinny wystarczyć do poprawnego wykonania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

I. Zapoznać się z rozkładem i funkcjami następujących regulatorów, przełączników i gniazd

na płycie czołowej oscyloskopu:

a)  Jaskrawość (INTENSITY) i ostrość(FOCUS)
b)  Blok odchylania pionowego (VERTICAL)
c)  Doprowadzenia sygnału do wzmacniacza pionowego (gniazda) INPUTA i X oraz INPUT

B i Y

d) Przełącznik wyboru sprzężenia sygnału wejściowego ze wzmacniaczem odchylania

pionowego (COUPLING) AC, GND, DC

e) Regulator czułości wzmacniacza odchylania pionowego (VOLTS/DIV) skokowy

i płynny (VARIABLE)

Regulator położenia przebiegu w kierunku pionowym (VERTICAL POSITION)

g) Przełącznik wyboru trybu pracy odchylania pionowego (VERTICAL MODE) A, B, ADD
h) Blok odchylania poziomego (HORIZONTAL)
i)

Regulator wyboru skalowanej podstawy czasu i trybu X-Y (TIME/DIV)

Regulator ciągłej zmiany podstawy czasu (VARIABLE)

k) Regulator położenia przebiegu w kierunku poziomym (HORIZONTAL POSITION)
l)

Blok wyzwalania (TRIGGER)

m)  Przełącznik wyboru trybu wyzwalania (TRIGGER MODE): AUTO, NORM, TV
n)  Przełącznik wyboru źródła wyzwalania (TRIGGER SOURCE): INT, B, LINE, EXT
o)  Regulator punktu (poziomu) wyzwalania (TRIGGER LEVEL)
p)  Przełącznik wyboru zbocza wyzwalającego odchylanie (SLOPE)
q)  Doprowadzenie zewnętrznego sygnału wyzwalającego do układów wyzwalania (gniazdo)

(EXT INPUT)

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

II. Podłączyć z generatora do wejścia A sygnał sinusoidalny o częstotliwości itp. 1 kHz,

amplitudzie itp. 2 V z niewielką dodatnią składową stałą.

1. Uzyskać na ekranie oscyloskopu stabilny obraz dwóch okresów. Sprawdzić regulację

jaskrawości i ostrości, dobrać warunki optymalne i przerysować przebieg.

2. Ustawić przełącznik wyboru trybu pracy odchylania pionowego na INT, a następnie:

a) Sprawdzić możliwość regulacji (i jej efekty) czułości skokowej i płynnej

wzmacniacza odchylania pionowego oraz ewentualne jej mnożniki (x10, x2, x1 itp.).

b) Wyłączyć regulację płynną a skokową ustawić tak aby badany przebieg mieścił się

na ekranie.

c) Ustawić przełącznik wyboru sprzężenia sygnału wejściowego ze wzmacniaczem

odchylania  pionowego  w  pozycję  GND  i  regulatorem  położenia  przebiegu
w kierunku pionowym  ustawić poziomą  linię na  najbliższą pełną działkę. Następnie
przełączając  sprzężenie  na  AC  i  DC  zaobserwować  efekty  i  dokonać  pomiaru
amplitudy  i  składowej  stałej  sygnału  mnożąc  odczyty  w  działkach  (DIV)  przez
ustawioną czułość (VOLTS/DIV).

d) Pomiary amplitudy i składowej stałej powtórzyć dla kilku różnych ustawień tych

parametrów na generatorze.

3. Przy sprzężeniu AC ustawić przebieg w środkowej części ekranu (w pionie) oraz:

a) Sprawdzić regulację podstawy czasu regulowanej i ciągłej (płynnej).
b) Ustawić mnożniki na x1, wyłączyć regulację płynną a regulację skokową ustawić tak

aby na ekranie widoczny był przynajmniej jeden okres.

c) Dokonać pomiaru okresu sygnału dla kilku różnych wartości częstotliwości

ustawianych na generatorze (b. małej, b. dużej i pośrednich).

4. Przy pośredniej częstotliwości sygnału badanego, trybie pracy odchylania pionowego

– A, sprzężeniu – AC, trybie wyzwalania – AUTO i źródle wyzwalania – INT:
a)   Sprawdzić regulację (i jej efekty) poziomu wyzwalania.
b)   Przy stabilnym obrazie sprawdzić działanie przełącznika zbocza wyzwalającego.
c)   Przy  stabilnym  obrazie  przełączyć  tryb  wyzwalania  na  NORM  i  ponownie

obserwować, co daje regulacja poziomem wyzwalania.

d) Sprawdzić wpływ ustawienia regulatora czułości wzmacniacza odchylania

pionowego na regulację poziomu wyzwalania.

e) Przy stabilnym obrazie, w trybie wyzwalania AUTO (a następnie NORM) zmienić

źródło wyzwalania. Opisać, co się dzieje i dlaczego.

f) Przy niestabilnym obrazie, w trybie wyzwalania AUTO zmieniać płynnie regulację

podstawy czasu. Czy przy pomocy tego pokrętła jest możliwe uzyskanie stabilnego
obrazu – uzasadnić odpowiedź.

II. Podłączyć dwa różne sygnały do wejść A i B a następnie:
1.    Sprawdzić możliwość obserwacji raz jednego raz drugiego i obu na raz.
2.    Sprawdzić możliwość obserwacji jednego kanału przy wyzwalaniu z drugiego
3.   Sprawdzić jak działa oscyloskop w trybie X-Y.
III. Zebrać nabytą wiedzę i opisać przeznaczenie i działanie każdego z poznanych elementów

regulacyjnych oscyloskopu oraz podać sposoby (przykłady) ich wykorzystania itp. tryb
AUTO umożliwia szybką orientację co do położenia (w pionie) i istnienia sygnału, itp. Do
załączonego rysunku podać opis poszczególnych pozycji od 1 do 29.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne,

−

pokaz z objaśnieniem.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne

−

poradnik dla ucznia, rysunek płyty czołowej oscyloskopu, oscyloskop, rysunek płyty
czołowej generatora, generator funkcyjny,

−

przewody BNC,

−

miernik uniwersalny,

−

częstościomierz (wykorzystaj generator).

Ćwiczenie 3

Wykonaj – korzystając z oscyloskopu – pomiary czasu i napięcia.

W oparciu o poniższe rysunki wykonaj pomiary i obliczenia wartości skutecznej napięcia

sinusoidalnego.

Dwa  pierwsze  pomiary  wykonaj  przy  częstotliwości  napięcia  wynoszącej  50Hz  i  100Hz.
Następnie  zmieniaj  częstotliwość  i  wielkość  napięcia  z  generatora.  Wykonaj  ogółem  10
pomiarów napięcia i częstotliwości. Pamiętaj, że musisz zwrócić uwagę na to, aby oscyloskop
był  skalibrowany.  Ponieważ  mierzony  wymiar  d  na  ekranie  oznacza  wartość

międzyszczytową napięcia, oblicz wartość skuteczną ze wzoru

∗

i porównaj

ze wskazaniem  miernika.  Podobnie  zrób  przy  pomiarze  częstotliwości.  Oblicz  okres
i częstotliwość z następujących wzorów T=c*L     f=1/T. Zwróć uwagę na jednostki.
Wyniki pomiarów i obliczeń zapisz  w Tabeli1.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1. Tabela pomiarów do ćwiczenia 3.

Pomiar oscyloskopem

miernik

Pomiar oscyloskopem

miernik

działki V/dz

działki ms/dz

...

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Stanowiska pracy muszą być
zabezpieczone wyłącznikami różnicowo-prądowymi. Pomiary wykonywać równocześnie:
miernikiem i oscyloskopem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować oscyloskop do pracy. Po wygrzaniu przełącznik typu sygnału należy

ustawić w pozycji GND, po czym należy skorygować położenie oraz jaskrawość i ostrość
obserwowanego na ekranie obrazu,

2) pokrętło jasności (21) oraz przełączniki skokowej zmiany podstawy czasu (9) i skokowej

zmiany wzmocnienia sygnału wejściowego (25) ustawić w skrajnej pozycji obracając je
w lewą stronę,

3) obracając w prawą stronę pokrętła płynnej regulacji wzmocnienia (4 i 26) i podstawy

czasu (10) ustawić je w pozycji CAL,

4) pokrętła ostrości (20), położenia poziomego (7) i pionowego (6 i 23) ustawić

w położeniach środkowych,

5) sprawdzić czy przycisk (8) jest wyciśnięty,
6) po uzyskaniu zezwolenia włączyć oscyloskop i odczekać min. 30 sekund, aby oscyloskop

się nagrzał,

7) po wygrzaniu ustawić: przełącznik źródła sygnału wejściowego (18) w położeniu INT,

przełącznik trybu wyzwalania (14) w pozycji AUTO, a przełącznik typu sygnału (2 i 28)
w pozycji środkowej GND,.

8) pokrętłami jasności (21) i ostrości (20) skorygować jaskrawość i ostrość obserwowanego

na ekranie obrazu (powinna być widoczna ostra linia pozioma), a następnie pokrętłami
położenia (7 i (23) przesunąć obraz na środek ekranu,

9) połączyć wyjście generatora funkcji z wejściem B (27) oscyloskopu. Przełącznikiem

rodzaju sygnału wejściowego (28) wybrać sygnał zmienny (AC). Ustawić na generatorze
częstotliwość f = 1 kHz oraz amplitudę sygnału na wartość Uwe=0.1V (odczyt amplitudy
i okresu powinien być dokonany z ekranu oscyloskopu),

10) przyciskami na generatorze dokonuje się wyboru rodzaju i zakresu częstotliwości

przebiegu wytwarzanego przez generator. Dobrać odpowiednie wzmocnienie
(przełącznik (25), współczynnik k) i podstawę czasu (przełącznik (9), współczynnik c)
oscyloskopu, tak by obraz był stabilny i wyraźny.

11) przełącznikiem rodzaju przebiegu na generatorze funkcji wybrać przebieg prostokątny.

Zmieniając częstotliwość w przedziale od 10 Hz do 500 kHz sprawdzić, czy nie ma to
wpływu na amplitudę sygnału obserwowanego na ekranie oscyloskopu. Jeśli amplituda
będzie ulegała znacznym zmianom zgłosić to nauczycielowi prowadzącemu zajęcia,

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12) odczytać z ekranu oscyloskopu wartości amplitudy sygnału wejściowego U

dla 10

wskazanych przez prowadzącego wartości częstotliwości (np.: f = 2; 50; 100; 500 kHz
itd.) Odczyt amplitudy i okresu powinien być dokonywany z ekranu oscyloskopu.
Przerysować wybrane przez prowadzącego oscylogramy,

13) powtórzyć czynności z pkt. 11 dla dwu innych wskazanych przez prowadzącego wartości

amplitudy sygnału wejściowego, np.: U

= 1V, 5V,

14) przełącznikiem rodzaju przebiegu na generatorze wybrać przebieg sinusoidalny i ustawić

częstotliwość i amplitudę tego sygnału na wartości f = 0,5 kHz, U

= 0,1 V. Powtórnie

wykonać czynności z pkt. 11 i 12,

15) przełącznikiem rodzaju przebiegu na generatorze wybrać przebieg trójkątny i ustawić

częstotliwość i amplitudę tego sygnału na wartości f = 0,1 kHz, U

= 0,1 V. Powtórzyć

czynności z pkt. 11 i 12,

16) po zakończeniu pomiarów wyłączyć oscyloskop.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia, rysunek płyty czołowej oscyloskopu,

−

oscyloskop, generator funkcyjny,

−

przewody BNC,

−

miernik uniwersalny,

−

częstościomierz.

Ćwiczenie 4

Pomiar częstotliwości i przesunięcia fazowego

Zmierz częstotliwość przebiegu z generatora oraz przesunięcie fazy między przebiegami.

Rys. 1. Figury Lissajous.

Rys. 2. Przesunięcie fazowe.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Stanowiska pracy muszą być
zabezpieczone wyłącznikami różnicowo-prądowymi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)  przygotować oscyloskop do pracy,
2)  połączyć układ do pomiaru przesunięcia fazowego metodą bezpośrednią i metodą figur,
3)  wykonać pomiary, zapisać wyniki w tabeli, obliczyć wartości końcowe,
4)  wykonać szkice z ekranu oscyloskopu.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne

−

poradnik dla ucznia,

−

oscyloskop, generator funkcyjny, przesuwnik fazy,

−

przewody BNC,

−

miernik uniwersalny,

−

częstościomierz (generator).

Tabela 1. Wyniki pomiarów.

Tabela 2. Wyniki pomiarów.

Lp.

figura

Lp.

ms/dz

...

Ćwiczenie 5

Badanie szeregowego układu RC

W oparciu o poniższy schemat wykonaj pomiary napięć, prądu i przesunięcia fazy

między:
1) napięciami U

, zmieniając wartość napięcia zasilającego lub jego częstotliwość.

Natężenie prądu I oblicz z prawa Ohma wg wzoru I=U

/R. Wyniki pomiarów oraz

obliczeń zapisz w Tabeli 1. Sporządź odpowiednie wykresy wektorowe. Przykładowy
wykres masz narysowany obok schematu połączeń.

Rys.1. Schemat połączeń.

Rys.2. Wykres wektorowy.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1. Tabela wyników pomiarów ćwiczenie 1.

ΔT

Δφ

kHz

kΩ

μF

0,47

0,22

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Stanowiska pracy muszą być
zabezpieczone wyłącznikami różnicowo-prądowymi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe sprzęt i materiały: kondensatory:0,22µF,

0,47µF, przewody połączeniowe, 3 przewody BNC, oscyloskop, generator, rezystor
dekadowy, wyłącznik,

2) połączyć wyżej wymienione elementy według schematu,
3) pokazać nauczycielowi układ gotowy do podłączenia w celu sprawdzenia prawidłowości

połączeń i nastaw generatora oraz oscyloskopu,

4) wykonać pomiary w kolejności takiej, jak podano w tabeli (U, U

, U

ΔT, T),

5)  obliczyć I, Δφ,
6)  zapisać wyniki pomiarów i obliczeń w tabeli,
7)  wykonać  wykresy  wektorowe  dla  każdego wariantu z tabeli.  Przykładowy wykres  masz

narysowany obok schematu połączeń.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne

−

poradnik dla ucznia,

−

zestaw ćwiczeniowy zawierający: kondensatory:0,22µF, 0,47µF , rezystor dekadowy,

−

generator sinusoidalny, oscyloskop dwukanałowy,

−

przewody połączeniowe i 3 przewody BNC.

Ćwiczenie 6

Badanie szeregowego układu RL
W oparciu o poniższy schemat wykonaj pomiary napięć, prądu i przesunięcia fazy

między napięciami U

, zmieniając wartość napięcia zasilającego lub jego częstotliwość.

Natężenie prądu I oblicz z prawa Ohma wg wzoru I=U

/R. Wyniki pomiarów oraz obliczeń

zapisz w Tabeli 1. Sporządź odpowiednie wykresy wektorowe. Przykładowy wykres
wektorowy masz narysowany obok schematu połączeń.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 1. Schemat układu.

Rys. 2. Wykres wektorowy.

Tabela 1. Tabela wyników pomiarów ćwiczenie 1.

ΔT

Δφ

kHz

kΩ

100

200

100

200

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe sprzęt i materiały: cewki:100mH, 200mH,

przewody połączeniowe, 3 przewody BNC, oscyloskop, generator, rezystor dekadowy,
rezystor suwakowy 3500Ω,

2) połączyć wyżej wymienione elementy według schematu,
3) pokazać nauczycielowi układ gotowy do podłączenia w celu sprawdzenia prawidłowości

połączeń i nastaw generatora oraz oscyloskopu,

4) wykonać pomiary w kolejności takiej, jak podano w tabeli (U, U

, U

ΔT, T),

5)  obliczyć I, Δφ,
6)  zapisać wyniki pomiarów i obliczeń w tabeli,
7)  wykonać  wykresy  wektorowe  dla każdego  wariantu  z tabeli.  Przykładowy  wykres  masz

narysowany obok schematu połączeń.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

zestaw ćwiczeniowy zawierający: cewki: 100mH, 200mH, rezystor dekadowy, rezystor
suwakowy 3500Ω,

−

generator sinusoidalny, oscyloskop dwukanałowy,

−

przewody połączeniowe i 3 przewody BNC.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.4. Rezonans. Filtry

5.4.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zbadaj zachowanie szeregowego obwodu RLC przy zmianie częstotliwości napięcia

zasilającego co 100Hz w zakresie jak podano w Tabeli 1. Przed rozpoczęciem ćwiczenia
oblicz częstotliwość rezonansową obwodu. Jako źródła napięcia U dla obwodu użyj
generatora (por. str. 29 poz.7).

Rys.1. Schemat i wykres wektorowy szeregowego obwodu RLC w stanie rezonansu napięć [12].

Wyniki pomiarów wpisz do tabeli.

Tabela 1 Tabela wyników pomiarów ćwiczenie 1.

1600

3600

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Stanowiska pracy muszą być
zabezpieczone wyłącznikami różnicowo-prądowymi. Należy przypomnieć uczniom, że masy
obu kanałów oscyloskopu są zwarte ze sobą (niebezpieczeństwo zwarć).

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe sprzęt i materiały: cewkę L=4mH,

kondensator C=1x10

-6

F, rezystor R=32Ω, przewody połączeniowe, 2 mierniki

uniwersalne lub oscyloskop, generator sinusoidalny, 3 przewody BNC,

2)  połączyć wyżej wymienione elementy według schematu,
3)  ustawić odpowiednie zakresy na miernikach uniwersalnych,
4)  pokazać nauczycielowi układ gotowy do podłączenia w celu sprawdzenia prawidłowości

połączeń i nastaw,

5) zaplanować ilość pomiarów i wykonać pomiary: U, U

, U

6) ustalić częstotliwość rezonansową doświadczalnie (U

) oraz obliczeniowo,

7)  zapisać wyniki pomiarów w tabeli,
8)  wykonać obliczenia I, Z,
9)  wykonać w jednym układzie współrzędnych wykresy napięć: U, U

, U

, prądu I oraz

impedancji Z w zależności od częstotliwości f napięcia zasilającego U.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne

−

poradnik dla ucznia,

−

cewka L=4mH, kondensator C=1x10

-6

F, rezystor R=32Ω, generator sinusoidalny,

−

oscyloskop,

−

przewody połączeniowe, 3 przewody BNC.

Ćwiczenie 2

Zbadaj zachowanie równoległego obwodu RLC przy zmianie częstotliwości napięcia

zasilającego co 100Hz w zakresie jak podano w Tabeli 1. Przed rozpoczęciem ćwiczenia
oblicz częstotliwość rezonansową obwodu. Jako źródła napięcia U użyj generatora (por. str.
28 poz.7).

Rys.1. Schemat i wykres wektorowy równoległego obwodu R, L, C w stanie rezonansu prądów [12].

Wyniki pomiarów wpisz do tabeli.

Tabela 1 Tabela wyników pomiarów ćwiczenie 2.

1600

3600

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe sprzęt i materiały: cewkę L=4mH,

kondensator C=1x10

-6

F, rezystor R=32Ω, przewody połączeniowe, 2 mierniki

uniwersalne lub oscyloskop, 3 przewody BNC,

połączeń i nastaw,

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5) zaplanować ilość pomiarów i wykonać pomiary: U, I, I

, I

6) ustalić częstotliwość rezonansową doświadczalnie (I

) oraz obliczeniowo,

7)  zapisać wyniki pomiarów w tabeli,
8)  obliczyć impedancję obwodu Z,
9)  wykonać  w  jednym  układzie  współrzędnych  wykresy  prądów:  I,  I

, I

, napięcia U

oraz impedancji Z w zależności od częstotliwości f napięcia zasilającego U.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne

−

poradnik dla ucznia,

−

cewka L=4mH, kondensator C=1x10

-6

F, rezystor R=32Ω, generator sinusoidalny,

−

oscyloskop, wyłącznik,

−

przewody połączeniowe, 3 przewody BNC.

Ćwiczenie 3

Badanie filtru RC górnoprzepustowego.
Korzystając z generatora i oscyloskopu, zbadaj właściwości filtra górnoprzepustowego
w zależności od częstotliwości napięcia zasilającego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) połączyć układ wg poniższego schematu

Rys.1. Schemat układu pomiarowego [11].

2) zanotować w Tabeli 1 wartości elementów RC użytych do budowy filtru.

Tabela 1[11].

Dane elementów filtru górnoprzepustowego

μF

3) zmieniając częstotliwość w zakresie od 100Hz do 1MHz utrzymać stałe napięcie

wejściowe i dokonać pomiaru napięć U

i U

. Zapisać wyniki w Tabeli 2.

4) obliczyć współczynnik tłumienia k oraz fazowy b według wzorów:

20log

[dB] oraz b=

2π

ΔT

[rad].

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 2 [11].

Pomiary

Obliczenia

ΔT

Lp.

rad

5) na podstawie Tabeli 2 wykreślić w jednym układzie współrzędnych zależności

częstotliwościowe k=f(f) oraz b=f(f).

6) na podstawie charakterystyki k=f(f) wyznaczyć częstotliwość graniczną filtru.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

−

badany filtr, generator, oscyloskop dwukanałowy,

−

przewody połączeniowe i BNC.

Ćwiczenie 4

Badanie filtru RC dolnoprzepustowego.
Korzystając z generatora i oscyloskopu, zbadaj właściwości filtra dolnoprzepustowego

w zależności od częstotliwości napięcia zasilającego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) połączyć układ wg poniższego schematu,

Rys.1. Schemat układu [11].

2) zanotować w Tabeli 1 wartości elementów RC użytych do budowy filtru,.

Tabela 1 [11].

Dane elementów filtru dolnoprzepustowego
R

μF

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3) zmieniając częstotliwość w zakresie od 100Hz do 1MHz utrzymać stałe napięcie

wejściowe i dokonać pomiaru napięć U

i U

;. zapisać wyniki w Tabeli 2.

4) obliczyć współczynnik tłumienia k oraz fazowy b według wzorów:

20log

[dB] oraz b=

2π

ΔT

[rad].

Tabela 2. Wyniki pomiarów [11].

Pomiary

Obliczenia

ΔT

rad

5) na podstawie Tabeli 2 wykreślić w jednym układzie współrzędnych zależności

częstotliwościowe k=f(f) oraz b=f(f),

6) na podstawie charakterystyki k=f(f) wyznaczyć częstotliwość graniczną filtru.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

−

badany filtr,

−

generator,

−

oscyloskop dwukanałowy.

Ćwiczenie 5

Badanie filtru RC pasmowego.
Korzystając z generatora i oscyloskopu, zbadaj właściwości filtra pasmowego

w zależności od częstotliwości napięcia zasilającego.

Filtr poddany badaniu powinien zostać utworzony przez połączenie uprzednio badanych

filtrów: dolnoprzepustowego i górnoprzepustowego RC. Wewnętrzny układ połączeń  filtrów
należy uzgodnić z prowadzącym zajęcia.
Dokonać  połączeń  filtrów  i  układu  pomiarowego,  tak  by  uzyskać  konfigurację  jak  na
schemacie.  Przy  stałej  amplitudzie  sygnału  wejściowego,  zmieniając  częstotliwość  sygnału
wejściowego  z  generatora  w  zakresie  100  Hz  do1  MHz,  obserwować  i  notować  wartość
amplitudy  sygnału  wyjściowego  oraz  przesunięcie  pomiędzy  sygnałami  wejściowym
i wyjściowym. Wyniki zestawić w tabeli 1.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) połączyć układ wg poniższego schematu,

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.1. Schemat układu.

2) zmieniając częstotliwość w zakresie od 100Hz do 10kHz utrzymać stałe napięcie

wejściowe i dokonać pomiaru napięć U

i U

; zapisać wyniki w Tabeli 1,

3) obliczyć współczynnik tłumienia k oraz fazowy b według wzorów:

20log

[dB] oraz b=

2π

ΔT

[rad].

Tabela 1. Wyniki pomiarów [11].

Pomiary

Obliczenia

ΔT

rad

4) na podstawie Tabeli 1 wykreślić w jednym układzie współrzędnych zależności

częstotliwościowe k=f(f) oraz b=f(f),

5) na podstawie charakterystyki k=f(f) wyznaczyć częstotliwości graniczne filtru.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

−

badany filtr,

−

generator,

−

oscyloskop dwukanałowy,

−

przewody połączeniowe i BNC.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.5. Transformator

5.5.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1
1. W układzie pomiarowym, pokazanym na rysunku poniżej zmierz przybliżoną wartość

częstotliwości środkowej f

badanego transformatora. W tym celu włącz rezystory R

i R

oraz ustaw wartość napięcia sinusoidalnego na wyjściu generatora zgodnie ze
wskazówkami nauczyciela.

2. Zmieniając częstotliwość przebiegu generatora obserwuj na ekranie oscyloskopu

przesunięcie fazowe między napięciami wyjściowym i wejściowym (przełącznik
podstawy czasu w pozycji X-Y).

Jako orientacyjną wartość częstotliwości środkowej przyjmij średnią geometryczną
częstotliwości, przy których stają się zauważalne przesunięcia fazowe od strony małych

) i wielkich (f

)

częstotliwości:

transformator

badany

generator
sinusoidalny

Rg '

Rw = 50

Ω

Rys.1. Schemat układu do pomiarów przekładni napięciowej transformatora telekomunikacyjnego [11].

4. Odłącz obciążenie transformatora i przy częstotliwości środkowej zmierz napięcia U

i U

. Na podstawie pomiarów wylicz przekładnię transformatora ze wzoru n=U

5. Za pomocą omomierza cyfrowego zmierz rezystancje R

i R

obu uzwojeń

transformatora.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe sprzęt i materiały: transformator,

przewody połączeniowe, cyfrowy miernik uniwersalny, oscyloskop, generator
sinusoidalny,

2) połączyć wyżej wymienione elementy według schematu,
3) pokazać nauczycielowi układ gotowy do podłączenia w celu sprawdzenia prawidłowości

połączeń i nastaw,

4)  wykonać pomiary,
5)  zapisać wyniki pomiarów w tabeli,
6)  wykonać potrzebne obliczenia końcowe.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

metoda przewodniego tekstu.

Środki dydaktyczne

−

poradnik dla ucznia,

−

transformator badany,

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

cyfrowy miernik uniwersalny, oscyloskop, generator sinusoidalny,

−

przewody połączeniowe,

−

katalog transformatorów.

Ćwiczenie 2

Przeprowadź pomiar zależności mocy w obciążeniu od rezystancji rezystora R

Przybliżoną wartość optymalnej rezystancji R

, przy której zachodzi dopasowanie

energetyczne obciążenia przez transformator do generatora, można wyznaczyć na podstawie

przekładni napięciowej, jako

`
g

oznaczenia zgodne ze schematem

transformator

badany

generator
sinusoidalny

Rg '

Rw = 50

Ω

Rys. 1. Schemat układu pomiarowego. [11].

Sposób wykonania ćwiczenia

1. Przy częstotliwości środkowej f

transformatora zmierz zależność napięcia wyjściowego

od rezystancji obciążającej R

i na tej podstawie wyznacz zależność mocy

wydzielonej w obciążeniu od rezystancji R

. Rezystancję obciążającą zmieniaj od 0,1 do

10 przybliżonej wartości optymalnej, wyliczonej z wzoru na R

2. Moc wylicz ze wzoru P

obc

3. Wykreśl zależność mocy P

obc

od R

i na tej podstawie wyznacz rzeczywistą wartość

rezystancji obciążenia dopasowanego R

. Porównaj wartość zmierzoną i obliczoną ze

wzoru na R

Uczeń powinien:

1) zgromadzić następujące przyrządy pomiarowe sprzęt i materiały: transformator,

przewody połączeniowe, mierniki uniwersalne, oscyloskop, generator rezystor dekadowy,

połączeń i nastaw,

5)  wykonać pomiary,
6)  zapisać wyniki pomiarów w tabeli,
7)  wykonać potrzebne obliczenia końcowe.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

metoda przewodniego tekstu.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

transformator badany,

−

dwa mierniki uniwersalne, oscyloskop, generator sinusoidalny,

−

przewody połączeniowe,

−

katalog transformatorów.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Pomiary mocy i współczynnika mocy prądu jednofazowego.

Zmierz wszystkie moce w poniższym obwodzie prądu jednofazowego, zmieniając
konfigurację obwodu oraz napięcie zasilające. Wyniki pomiarów zapisz w tabeli 1. Wykonaj
potrzebne obliczenia, a ich wyniki również zapisz w tabeli 1. Połącz układ według poniższego
schematu. Wykonaj pomiary wynikające z tabeli1.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki

wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy, zwracając szczególną uwagę na
pracę  z  autotransformatorem.  Stanowiska  pracy  muszą  być  zabezpieczone  wyłącznikami
różnicowo-prądowymi.  Można  wykorzystać  uprzednio  przygotowany  zestaw  ćwiczeniowy
lub  złożyć  układ  z  pojedynczych  elementów  wg  schematu.  Wyboru  należy  dokonać  przed
rozpoczęciem ćwiczenia.

Rys.1. Schemat układu.

Tabela 1. Tabela wyników pomiarów i obliczeń do ćwiczenia 1.

Lp.

cosφ

stan wyłącznika

VAr

100

230

100

230

100

230

10.

11.

100

12.

230

13.

14.

100

15.

230

16.

17.

100

18.

230

19.

20.

100

21.

230

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zgromadzić zestaw ćwiczeniowy (zawierający: dławik, żarówkę, kondensator,

wyłączniki),

watomierz,

woltomierz

amperomierz

prądu

przemiennego,

autotransformator,

2) połączyć układ według schematu,
3) sprawdzić ustawienia: wyłącznika (wyłączony) i autotransformatora (zerowe napięcie

wyjściowe),

4) pokazać nauczycielowi układ gotowy do podłączenia w celu sprawdzenia prawidłowości

połączeń i nastaw,

5)  wykonać pomiary,
6)  zapisać wyniki pomiarów w tabeli,
7)  wykonać obliczenia mocy: S, Q, cosφ,
8)  wykonać wykresy wektorowe dla punktów: 3, 6, 9, 21 tabeli,
9)  dokonać podsumowania i oceny wykonanej pracy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

zestaw ćwiczeniowy (zawierający: dławik, żarówkę, kondensator, wyłączniki),

−

watomierz,

−

woltomierz i amperomierz prądu przemiennego,

−

autotransformator.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.6. Wykrywanie usterek w obwodach prądu przemiennego

5.6.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie poniższego schematu określ prawdopodobną przyczynę nieświecenia

żarówki.

Rys.1. Schemat układu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wypisać w punktach przynajmniej trzy możliwe przyczyny.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Schemat jak w ćwiczeniu 1, ale dławik, żarówka i kondensator są niewidoczne.

Wszystkie wyłączniki są zamknięte. Amperomierz i woltomierz wskazują poprawne wartości.
Wskazówka watomierza nie wychyliła się. Jaka jest jedyna możliwa przyczyna?

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

2)  prawidłowo wskazać uszkodzony element,
3)  podać prawdopodobną przyczynę uszkodzenia elementu,
4)  podać algorytm określenia usterki,
5)  podać sposób eliminacji przyczyny uszkodzenia,
6)  podać sposób naprawy z uwzględnieniem przepisów bhp.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.7. Oddziaływanie prądu na organizm ludzki

5.7.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Podaj sposób postępowania w przypadku wystąpienia następującej sytuacji:

czteroosobowy zespół uczniów wykonuje ćwiczenie laboratoryjne. W trakcie wykonywania
ćwiczenia jeden z członków zespołu uległ porażeniu prądem elektrycznym. Prąd rażeniowy
jest na tyle duży, że porażony nie może się uwolnić spod działania prądu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wypisać w punktach czynności, które powinni wykonać pozostali uczniowie, w wyniku

zaistniałej sytuacji.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Człowiek został porażony, ponieważ była uszkodzona izolacja przewodu elektrycznego.

Skutkiem tego płynął przez porażonego prąd rażeniowy o wartości 30mA. Poszkodowany
został uwolniony po około 3s. Podaj, jakie skutki w organizmie i odczucia wystąpią w wyniku
tego zdarzenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wymienić w punktach skutki porażenia, korzystając z nabytych wiadomości,
2) wyszukać w tekście rozdziału skutki i objawy przy takim porażeniu.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test jednostopniowy do jednostki modułowej „Badanie i pomiary obwodów
prądu przemiennego”.

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

−

zadania 1, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 są z poziomu
podstawowego,

−

zadania 2, 4, 8 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

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

uczeń otrzymuje 0 punktów.

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

−

dopuszczającą – za rozwiązanie co najmniej 11 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny – z rozwiązanie co najmniej 13 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry – za rozwiązanie 17 zadań, w tym co najmniej 1 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu
ponadpodstawowego.

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

Plan testu

zad.

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Zinterpretować podstawowe zjawiska
z zakresu elektrotechniki

Obliczyć i oszacować podstawowe
wielkości elektryczne w układach prądu
przemiennego

Obsłużyć oscyloskop

Przewidzieć zagrożenia dla życia
i zdrowia w czasie realizacji ćwiczeń
z prądem przemiennym

Zlokalizować zwarcia i przerwy
w prostych układach

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zanalizować i zinterpretować wyniki
pomiarów oraz wyciągać wnioski
praktyczne

Rozróżnić parametry charakteryzujące
przebieg prądu przemiennego

10.

Rozróżnić parametry charakteryzujące
przebieg prądu przemiennego

11.

Rozróżnić parametry charakteryzujące
przebieg prądu przemiennego

12.

Narysować wykresy wektorowe dla
zadanego elementu R, L, C

13.

Zinterpretować podstawowe zjawiska
z zakresu elektrotechniki

14.

Dobrać przyrządy pomiarowe do pomiaru
wielkości elektrycznych w obwodach
prądu przemiennego

15.

Sklasyfikować i scharakteryzować filtry

16.

Udzielić pierwszej pomocy
w przypadkach porażenia prądem
elektrycznym

17.

Udzielić pierwszej pomocy
w przypadkach porażenia prądem
elektrycznym

18.

Udzielić pierwszej pomocy
w przypadkach porażenia prądem
elektrycznym

19.

Rozróżnić stany pracy transformatora

20.

Sklasyfikować i scharakteryzować
transformatory

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

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

wyprzedzeniem.

2.  Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3.  Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4.  Przeprowadź  z  uczniami  próbę  udzielania  odpowiedzi  na  takie  typy  zadań  testowych,

jakie będą w teście.

5.  Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).
6.  Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.
7.  Rozdaj  uczniom  zestawy  zadań  testowych  i karty odpowiedzi, podaj  czas  przeznaczony

na udzielanie odpowiedzi.

8. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru

dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).

9. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się

czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

10. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
11. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które

sprawiły uczniom największe trudności.

13. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
14. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń

dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

Instrukcja dla ucznia

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
3.  Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi.
4.  Test składa się z 20 pytań.
5.  Za każde poprawnie rozwiązane zadanie uzyskasz 1 punkt.
6.  Dla każdego zadania podane są cztery możliwe odpowiedzi: a, b, c, d.
7.  Tylko jedna odpowiedź jest poprawna.
8.  Wybraną odpowiedz zaznacz X.
9.  Staraj  się  wyraźnie  zaznaczać  odpowiedzi.  Jeżeli  się  pomylisz  i  błędnie  zaznaczysz

odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz odpowiedź, którą uważasz za prawdziwą.

10. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Które z niżej wymienionych praw elektrotechniki zastosujesz do wyjaśnienia zjawiska

odpychania się naelektryzowanych ciał?
a)  Ohma,
b)  Kirchhoffa,
c)  Coulomba,
d)  Faraday´a.

2. W obwodzie elektrycznym przedstawionym na rysunku podane są: U = 230V, P1 = 75W,

P2 = 40W, P3 = 115W. Jaki prąd pobiera układ ze źródła zasilania?

a)  1,00A,
b)  0,25A,
c)  1,25A,
d)  0,478A.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Okres T przebiegu sinusoidalnego jest:

a)  odwrotnością częstotliwości,
b)  pierwiastkiem kwadratowym z pulsacji ω,
c)  iloczynem 2πf,
d)  ilorazem 2π/f.

10. Wartość skuteczna I przebiegu sinusoidalnego związana jest z wartością maksymalną Im

wzorem:

0,707

∗

11. Czy prawdą jest, że współczynnik kształtu k

napięcia sinusoidalnego wynosi:

a)  1,11,
b)  1,41,
c)  1,73

2 .

12. W idealnym dwójniku L prąd:

a)  opóźnia się wobec napięcia o kąt π/2,
b)  wyprzedza napięcie o kąt π/2,
c)  jest w fazie z napięciem
d)  zmienia fazę wobec napięcia.

13. Rezonans prądów zachodzi:

a)  w równoległym obwodzie LC,
b)  w szeregowym obwodzie LC,
c)  w obwodzie RLC łączonym w sposób mieszany,
d)  w szeregowym obwodzie RLC.

14. Chcąc zmierzyć napięcie przemienne miernikiem cyfrowym ustawisz przełącznik

w mierniku na pozycję:
a)  DC V,
b)  AC V,
c)  DC A,
d)  AC A.

15. Filtr dolnoprzepustowy ma pasmo przepustowe w zakresie częstotliwości:

a) 0

b) ω

÷∞

c) ω

d) 0

i ω

÷∞

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

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

Badanie i pomiary obwodów prądu przemiennego

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

TEST 2

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test jednostopniowy do jednostki modułowej „Badanie i pomiary obwodów
prądu przemiennego”

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

−

zadania 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 19 są z poziomu podstawowego,

−

zadania 5, 15, 18, 20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

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

uczeń otrzymuje 0 punktów.

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

−

dopuszczającą – za rozwiązanie co najmniej 11 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny – z rozwiązanie co najmniej 13 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry – za rozwiązanie 17 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu
ponadpodstawowego.

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

Plan testu

Nr
zad.

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Rozróżnić parametry charakteryzujące
przebieg prądu przemiennego

Rozróżnić różne typy kondensatorów
i cewek

Zanalizować proste układy prądu
przemiennego

Rozróżnić różne typy kondensatorów
i cewek

Zanalizować proste układy prądu
przemiennego

Określić warunki rezonansu napięć lub
prądów

7. Sklasyfikować i scharakteryzować filtry

Sklasyfikować i scharakteryzować
transformatory

9. Rozróżnić stany pracy transformatora

10. Obsłużyć oscyloskop

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11.

Dobrać przyrządy pomiarowe do
pomiaru wielkości elektrycznych
w obwodach prądu przemiennego

12.

Dokonać pomiarów w układach prądu
zmiennego w sposób bezpieczny

13.

Sklasyfikować i scharakteryzować
filtry

14.

Obliczyć i oszacować podstawowe
wielkości elektryczne w układach
prądu przemiennego

15.

Oszacować podstawowe wielkości
elektryczne w układach prądu
przemiennego

16.

Połączyć układ do pomiaru
podstawowych wielkości w układach
prądu przemiennego

17.

Zastosować procedurę postępowania
w sytuacji zagrożenia

18.

Obliczyć i oszacować podstawowe
wielkości elektryczne w układach
prądu przemiennego

19.

Dokonać pomiarów w układach prądu
zmiennego w sposób bezpieczny

20.

Rozróżnić parametry charakteryzujące
przebieg prądu przemiennego

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

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

wyprzedzeniem.

jakie będą w teście.

na udzielanie odpowiedzi.

8. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru

dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).

9. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się

czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

10.  Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
11.  Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.
12.  Przeprowadź  analizę  uzyskanych  wyników  sprawdzianu  i  wybierz  te  zadania,  które

sprawiły uczniom największe trudności.

13. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
14. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń

dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Instrukcja dla ucznia

odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz odpowiedź, którą uważasz za prawdziwą.

10. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Częstotliwość i pulsacja przebiegu sinusoidalnego to:

a)  wielkości oznaczające to samo,
b)  częstotliwość jest mniejsza od pulsacji,
c)  częstotliwość jest większa od pulsacji,
d)  wielkości niezależne od siebie.

2. Kondensator elektrolityczny wymaga:

a)  napięcia przemiennego,
b)  napięcia stałego o dowolnej biegunowości,
c)  napięcia stałego o określonej biegunowości,
d)  napięcia o częstotliwości 50Hz.

3. W układzie zawierającym tylko kondensator nie ma:

a)  mocy czynnej,
b)  mocy biernej,
c)  mocy pozornej,
d)  mocy ujemnej.

4. Jeżeli napięcie wyprzedza w fazie prąd o 900 to obwód ma:

a)  charakter pojemnościowy,
b)  charakter indukcyjny,
c)  charakter rezystancyjny,
d)  charakter mieszany.

5. W układzie zasilanym napięciem 230V 50Hz płynie prąd o natężeniu 1A. Nie mając

innych informacji pewne jest, że:
a)  moc bierna wynosi 230VAr,
b)  moc czynna wynosi 230W,
c)  moc pozorna wynosi 230VA,
d)  cos φ<1.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. Jeśli reaktancja pojemnościowa XC=120Ω, to warunkiem rezonansu jest, aby:

a) rezystancja układu R=0Ω,
b) reaktancja indukcyjna X

=120Ω,

c) reaktancja indukcyjna X

<120Ω,

d) reaktancja indukcyjna X

>120Ω.

7. Filtr pasmowozaporowy ma pasmo przepustowe w zakresie częstotliwości:

a) 0

b) ω

÷∞

c) ω

d) 0

i ω

÷∞

8. Transformator powietrzny:

a)  ma rdzeń z permaloju,
b)  ma rdzeń ze stali transformatorowej,
c)  ma rdzeń proszkowy,
d)  nie ma rdzenia.

9. Transformator z zasilonym uzwojeniem pierwotnym i otwartym uzwojeniem wtórnym

jest:
a)  w stanie biegu jałowego,
b)  w stanie zwarcia,
c)  w stanie próby zwarcia,
d)  w stanie obciążenia.

10. Położenie kalibrowane w oscyloskopie wymaga, aby:

a)  pokrętła płynnej regulacji były w prawym skrajnym położeniu,
b)  pokrętła płynnej regulacji były w lewym skrajnym położeniu,
c)  pokrętła płynnej regulacji były w środkowym położeniu,
d)  pokrętła płynnej regulacji były w dowolnym położeniu.

11. Aby zmierzyć moc czynną obwodu prądu przemiennego wystarczy użyć:

a)  woltomierza,
b)  woltomierza i amperomierza,
c)  watomierza ferrodynamicznego,
d)  oscyloskopu dwukanałowego.

12. Aby bezpiecznie wykonać pomiar natężenia prądu w obwodzie, należy:

a)  przed rozpoczęciem pomiaru wyłączyć napięcie,
b)  w trakcie pomiaru wyłączyć napięcie,
c)  po wykonaniu pomiaru wyłączyć napięcie,
d)  niczego nie zmieniać.

13. Filtr zbudowany wyłącznie z rezystorów i kondensatorów to:

a)  filtr czynny,
b)  filtr LC,
c)  filtr piezoceramiczny,
d)  filtr RC.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14. Jaki prąd pobiera lodówka, jeśli jej moc czynna P=460W, a cosφ

≈

a)  2,2A,
b)  2,0A,
c)  1,8A,
d)  1,5A.

15. Wzrost dobroci Q filtra powoduje:

a)  zwiększenie stromości charakterystyk,
b)  zmniejszenie stromości charakterystyk,
c)  pojawienie się drugiej częstotliwości charakterystycznej,
d)  poszerzenie pasma przenoszenia w filtrze pasmowym.

16. Do pomiaru napięcia i natężenia prądu włączysz:

a)  amperomierz równolegle a woltomierz szeregowo,
b)  amperomierz i woltomierz równolegle,
c)  amperomierz szeregowo a woltomierz równolegle,
d)  amperomierz i woltomierz szeregowo.

17. Udzielając pierwszej pomocy porażonemu należy:

a) uwolnić porażonego spod działania prądu, określić jego stan, udzielić pomocy

przedmedycznej, wezwać pomoc,

b)  najpierw przeprowadzić sztuczne oddychanie a potem masaż serca,
c)  najpierw przeprowadzić masaż serca a potem sztuczne oddychanie,
d)  najpierw  wezwać  pomoc  z  zewnątrz,  a  potem:    uwolnić  porażonego  spod  działania

prądu, określić jego stan, udzielić pomocy przedmedycznej.

18. W obwodzie z żarówką o mocy 75 W na napięcie 230V zmierzono moc watomierzem.

Zakresy watomierza są następujące: 200V, 1A. Podziałka watomierza ma 100 działek.
Czy poprawne wychylenie watomierza wynosi:
a)

≈

75 działek,

≈

10 działek,

≈

37 działek,

≈

50 działek.

19. Do pomiaru wartości napięcia wtórnego transformatora podczas biegu jałowego użyjesz:

a)  miernika cyfrowego z przełącznikiem ustawionym na VAC,
b)  miernika cyfrowego z przełącznikiem ustawionym na VDC,
c)  miernika cyfrowego z przełącznikiem ustawionym na AAC,
d)  miernika cyfrowego z przełącznikiem ustawionym na ADC

20. Przebieg z generatora ma następujący kształt u=3+2,5sin314t. Woltomierz

magnetoelektryczny wskaże napięcie:
a)  3,0V,
b)  5,5V,
c)  2,5V,
d)  4,8V.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

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

Badanie i pomiary obwodów prądu przemiennego.

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem: