„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Barbara Kapruziak

Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
724[01]O1.02

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr inż. Henryk Kucharski
prof. PŁ dr hab.inż. Krzysztof Pacholski

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Barbara Kapruziak

Konsultacja:
mgr inż. Ryszard Dolata

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 724[01]O1.02
„Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego”, zawartego w modułowym
programie nauczania dla zawodu elektryk.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

3

2. Wymagania wstępne

5

3. Cele kształcenia

6

4. Scenariusze zajęć

7

5. Ćwiczenia

11

5.1. Struktura obwodu elektrycznego

11

5.1.1. Ćwiczenia

11

5.2. Podstawowe wielkości obwodu prądu stałego

12

5.2.1. Ćwiczenia

12

5.3. Podstawowe prawa w obwodach prądu stałego

14

5.3.1. Ćwiczenia

14

5.4. Obliczanie obwodów rozgałęzionych metodą praw Kirchhoffa

17

5.4.1. Ćwiczenia

17

5.5. Pomiary prądu, napięcia i rezystancji w obwodach prądu stałego

18

5.5.1. Ćwiczenia

18

5.6. Moc i energia elektryczna prądu stałego

20

5.6.1. Ćwiczenia

20

5.7. Oddziaływanie cieplne prądu stałego

21

5.7.1. Ćwiczenia

21

5.8. Stany pracy źródła napięcia. Sprawność źródła

22

5.8.1. Ćwiczenia

22

5.9. Baterie, akumulatory. Lokalizacja uszkodzeń w obwodach elektrycznych

24

5.9.1. Ćwiczenia

24

6. Ewaluacja osiągnięć ucznia

26

7. Literatura

37

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1. WPROWADZENIE

Poradnik, który Państwu przekazujemy będzie pomocny w prowadzeniu zajęć

dydaktycznych w szkole zawodowej kształcącej w zawodzie elektryka oraz w przyswajaniu
przez uczniów wiedzy dotyczącej obwodów elektrycznych prądu stałego, a także
w kształtowaniu umiejętności ich obliczania i wykonywania pomiarów wielkości
elektrycznych w tych obwodach.

Wskazane jest, by zajęcia dydaktyczne były prowadzone metodami aktywizującymi, ze

szczególnym uwzględnieniem:

−

ćwiczeń obliczeniowych,

−

pokazów,

−

ćwiczeń pomiarowych.
Istotne jest, by uczniowie samodzielnie zdobywali wiadomości i umiejętności poprzez

pracę zespołową oraz korzystanie z różnych źródeł informacji.

W Poradniku będziecie Państwo mogli znaleźć następujące informacje ogólne:

−

wymagania wstępne określające umiejętności, jakie powinien posiadać uczeń, by mógł
bez problemów rozpocząć pracę ze swoim poradnikiem,

−

cele kształcenia czyli wykaz umiejętności, jakie opanuje uczeń w wyniku kształcenia
w ramach tej jednostki modułowej,

−

zestaw pytań sprawdzających czy uczeń opanował już podane treści,

−

propozycje ćwiczeń (zawierające polecenia, sposób wykonania oraz wyposażenie
stanowiska pracy), które pozwolą uczniowi ukształtować określone umiejętności
praktyczne,

−

sprawdzian postępów pozwalający sprawdzić poziom wiedzy ucznia po wykonaniu
ćwiczeń,

−

sprawdzian osiągnięć opracowany w postaci testu, który umożliwi sprawdzenie
wiadomości i umiejętności ucznia opanowanych podczas realizacji programu danej
jednostki modułowej,

−

literaturę związaną z programem jednostki modułowej umożliwiającą pogłębienie
wiedzy z zakresu programu tej jednostki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

724[01].O1.04

Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu

jednofazowego

724[01].O1.03

Rozpoznawanie zjawisk występujących w polu

elektrycznym, magnetycznym

i elektromagnetycznym

724[01].O1

Podstawy elektrotechniki i elektroniki

724[01].O1.02

Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu

stałego

724[01].O1.01

Stosowanie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy,

ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska

724[01].O1.07

Wykonywanie pomiarów różnych wielkości elektrycznych

724[01].O1.08

Wykorzystywanie elementów elektronicznych

i energoelektronicznych do budowy prostych układów

724[01].O1.06

Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu

trójfazowego

724[01].O1.05

Stosowanie środków ochrony od porażeń prądem

elektrycznym

Schemat układu jednostek modułowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

komunikować się i pracować w zespole,

−

dokonywać oceny swoich umiejętności,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

wyszukiwać, selekcjonować, porządkować, przetwarzać i przechowywać informacje
niezbędne do wykonywania zadań zawodowych,

−

interpretować założenia teoretyczne i stosować je w praktyce,

−

przedstawiać graficznie zależności oraz interpretację wykresów, tabel i schematów,

−

analizować treść działania, dobierać metody i plan rozwiązania,

−

uzasadniać działanie na podstawie określonej teorii, planować czynności,

−

prezentować wyniki opracowań,

−

opisywać budowę atomu,

−

rozróżniać podstawowe materiały stosowane w elektrotechnice,

−

rozpoznawać symbole graficzne i oznaczenia stosowane w rysunku technicznym
elektrycznym,

−

odczytywać proste schematy elektryczne,

−

rysować proste schematy elektryczne,

−

stosować przepisy ochrony ppoż. i ochrony środowiska,

−

wykonywać podstawowe operacje matematyczne, m.in. przekształcanie wzorów

.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

3.

CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

rozpoznać podstawowe wielkości elektryczne obwodów prądu stałego i ich jednostki,

−

rozpoznać podstawowe elementy obwodów prądu stałego na podstawie symboli
graficznych, oznaczeń literowo-cyfrowych oraz wyglądu zewnętrznego,

−

objaśnić funkcje podstawowych elementów obwodów prądu stałego,

−

objaśnić podstawowe zjawiska występujące w obwodach prądu stałego,

−

obliczyć rezystancję zastępczą prostego obwodu prądu stałego,

−

obliczyć prąd, napięcie i moc w obwodach prądu stałego,

−

obliczyć parametry źródła napięcia w różnych stanach jego pracy,

−

rozpoznać akumulatory na podstawie wyglądu zewnętrznego, symboli i oznaczeń,

−

dobrać przyrząd pomiarowy do pomiaru określonej wielkości elektrycznej,

−

zorganizować stanowisko do pomiarów zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny
pracy, ochrony od porażeń prądem elektrycznym i przeciwpożarowej,

−

połączyć układ prądu stałego na podstawie schematu elektrycznego,

−

dobrać zakres pomiarowy miernika do pomiaru wielkości elektrycznej,

−

zmierzyć podstawowe wielkości elektryczne w obwodach prądu stałego,

−

obliczyć na podstawie wyników pomiaru podstawowe parametry obwodów prądu
stałego,

−

zlokalizować proste usterki w obwodach prądu stałego,

−

wykonać proste naprawy w obwodach prądu stałego,

−

zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony od porażeń prądem
elektrycznym i ochrony przeciwpożarowej podczas wykonywania pomiarów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

4. SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca:

……………………………………………………………

Modułowy program nauczania:

Elektryk 724 [01]

Moduł:

Podstawy elektrotechniki i elektroniki 724 [01].O1

Jednostka modułowa:

Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
724 [01].O1.02

Temat: Stany pracy źródła napięcia.

Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności rozróżniania i charakteryzowania stanów pracy

źródła napięcia.

Po zakończeniu zajęć dydaktycznych uczeń powinien umieć:

−

rozróżnić stany pracy źródła napięcia,

−

scharakteryzować stan pracy źródła po dokonaniu przerwy w odbiorniku,

−

scharakteryzować stan pracy źródła po dokonaniu zwarcia odbiornika,

−

scharakteryzować stan pracy źródła po obciążeniu obwodu rezystancją R,

−

scharakteryzować stan dopasowania odbiornika do źródła,

−

obliczyć prąd zwarcia źródła,

−

obliczyć prąd płynący w obwodzie w stanie obciążenia źródła,

−

obliczyć prąd płynący w obwodzie i moc pobieraną przez odbiornik w stanie
dopasowania do źródła.

Metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia pomiarowe,

−

ćwiczenia obliczeniowe.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

praca grupowa jednolita.

Czas: 90 minut.

Środki dydaktyczne:

−

rzeczywiste źródła napięcia,

−

rezystory o rezystancji nastawnej,

−

mierniki (woltomierze, amperomierze, watomierze),

−

przewody łączeniowe,

−

arkusze papieru,

−

mazaki.

Przebieg zajęć:
1. Sprawy organizacyjne.
2. Wprowadzenie do tematu, przedstawienie celów zajęć.
3. Nawiązanie do tematu lekcji – scharakteryzowanie stanów pracy rzeczywistego źródła

napięcia i określenie parametrów źródła w różnych stanach pracy.

4. Podział klasy na 4 grupy .
5. Wybór w każdej grupie lidera i sekretarza.
6. Każda grupa otrzymuje schemat innego stanu pracy źródła np. grupa I - stanu jałowego,

grupa II – stanu dopasowania do źródła, itd.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Zadanie polega na zmontowaniu układu według schematu, dobraniu właściwej aparatury
i dokonaniu pomiarów pozwalających na wyznaczenie parametrów obwodu dla danego stanu
pracy źródła.
Uczniowie na podstawie schematu układu dobierają rezystor pełniący funkcję odbiornika oraz
mierniki o właściwych zakresach pomiarowych: amperomierze, woltomierze, watomierze.

Po zmontowaniu układu i sprawdzeniu jego poprawności przez nauczyciela uczniowie

wykonują pomiary odpowiednich wielkości elektrycznych i zapisują wyniki w tabelce.
Następnie, na drodze analitycznej, wykorzystując proste zależności matematyczne, wszystkie
grupy dokonują obliczeń możliwych wielkości elektrycznych w swoich obwodach. Wyniki
również zapisują w tabelce. Wyniki pomiarów porównują z wynikami obliczeń.
Na podstawie analizy układu i uzyskanych wyników uczniowie formułują wnioski dotyczące
stanu pracy źródła napięcia i jego parametrów.

Na zakończenie liderzy grup prezentują efekty pracy swojej grupy: przedstawiają układy

obrazujące poszczególne stany pracy źródła i charakteryzują te stany.

Nauczyciel dokonuje podsumowania lekcji i ocenia pracę wszystkich grup.

Zakończenie zajęć

Praca domowa

Opisz w zeszycie wszystkie stany pracy rzeczywistego źródła napięcia oraz

scharakteryzuj je podając podstawowe parametry.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

Anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć i zdobytych
umiejętności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca:

……………………………………………………………

Modułowy program nauczania:

Elektryk 724 [01]

Moduł:

Podstawy elektrotechniki i elektroniki 724 [01].O1

Jednostka modułowa:

Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
724 [01].O1.02

Temat: Zależność rezystancji przewodu od parametrów konstrukcyjnych przewodnika.

Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności analizowania wpływu zmiany konkretnego parametru

konstrukcyjnego przewodnika na zmianę rezystancji.

Po zakończeniu zajęć dydaktycznych uczeń powinien umieć:

−

rozróżnić wielkości mające wpływ na wartość rezystancji,

−

objaśnić pojęcie rezystywności,

−

obliczyć rezystancję na podstawie parametrów konstrukcyjnych przewodnika,

−

określić jednostki wielkości występujących we wzorze na rezystancję przewodnika,

−

zinterpretować wpływ poszczególnych wielkości na zmiany rezystancji,

−

dobrać długość przewodu w celu uzyskania żądanej rezystancji.

Metody nauczania–uczenia się:

−

pokaz z objaśnieniami,

−

dyskusja wielokrotna,

−

ćwiczenia.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

praca grupowa jednolita,

−

zespołowa frontalna,

−

indywidualna..

Czas: 90 minut.

Środki dydaktyczne:

−

Polskie Normy,

−

tabele zawierające charakterystykę materiałów przewodzących (wartość rezystywności),

−

przewody o różnych długościach, przekrojach i różnych materiałach żył.

Przebieg zajęć:
1. Sprawy organizacyjne.
2. Wprowadzenie do tematu, przedstawienie celów zajęć.
3. Nawiązanie do tematu lekcji – nauczyciel podaje wzór na obliczanie rezystancji

w zależności od wymiarów i materiału przewodnika oraz objaśnia poszczególne
wielkości występujące we wzorze. Na pytanie nauczyciela uczniowie nazywają jednostki
poszczególnych wielkości.

4. Wybrany uczeń przekształca na tablicy wzór na obliczanie rezystancji, wyznaczając

z niego rezystywność ρ. Następnie, podstawiając odpowiednie jednostki występujących
wielkości uczniowie w zeszytach określają jednostkę rezystywności.
Uczniowie z pomocą nauczyciela próbują wspólnie sformułować definicję rezystywności.

5. Nauczyciel dzieli klasę na 3 grupy. Każda grupa dokonuje wyboru sekretarza, który

będzie zapisywał efekty pracy grupy oraz lidera, który będzie je później prezentował.
Nauczyciel zadaje każdej grupie po dwa problemy do rozwiązania:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

−

dokonać analizy wpływu zmian poszczególnych parametrów na wartość rezystancji
( każda grupa ma wyznaczony tylko jeden parametr),

−

dobrać długość konkretnego przewodu w celu uzyskania żądanej wartości
rezystancji.

Po wykonaniu zadań liderzy grup kolejno przedstawiają efekty swojej pracy i zapoznają
pozostałych z koncepcją rozwiązania problemów. Po ewentualnej dyskusji, z pomocą
nauczyciela formułują wnioski końcowe, które uczniowie zapisują w zeszytach.
Nauczyciel ocenia najbardziej aktywnych uczniów.

Zakończenie zajęć

Praca domowa

Dokonaj analizy wpływu temperatury na wartość rezystancji przewodnika.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

Anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć i zdobytych
umiejętności

.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

5. ĆWICZENIA

5.1. Struktura obwodu elektrycznego

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przedstaw poniższe wielkości elektryczne w jednostkach bez przedrostków stosując

przeliczanie z wykorzystaniem wielokrotności i podwielokrotności:
U = 50 MV,
I = 150 μA,
R = 3,2 kΩ,
P = 200 mW

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) ustalić, czy jednostki wymienionych wielkości elektrycznych są zapisane w jednostkach

podstawowych, uzupełniających czy pochodnych układu SI,

2) przypomnieć sobie, jakie są oznaczenia przedrostków wielokrotności i podwielokrotności

jednostek oraz odpowiadające im mnożniki,

3) dokonać przeliczenia jednostek zgodnie z wymaganiami zawartymi w treści zadania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt ćwiczeń,

−

kalkulator.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

5.2. Podstawowe wielkości obwodu prądu stałego

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Połączenia elektryczne w pomieszczeniu wykonane są przewodami miedzianymi

o przekroju 1mm

2

i długości 12 m. Jaka jest wartość rezystancji tych przewodów?

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapisać wzór na obliczanie rezystancji, opisujący jej zależność od wymiarów i rodzaju

materiału przewodnika,

2) odczytać z tabeli 3 wartość rezystywności dla przewodów miedzianych,
3) sprawdzić, czy wszystkie wielkości – rezystywność dla przewodów miedzianych ρ,

przekrój przewodów S i długość przewodów l są podane w jednostkach zgodnie
z układem SI ( jeśli nie - dokonać odpowiedniego przeliczenia),

4) podstawić dane do wzoru i obliczyć rezystancję przewodów, o których mowa

w ćwiczeniu.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis,

−

kalkulator.

Ćwiczenie 2

Połączenia elektryczne w pomieszczeniu wykonane są przewodami miedzianymi

o przekroju S i długości l. Jak zmieni się rezystancja przewodów, gdy dwukrotnie
zmniejszymy długość połączeń i dwukrotnie zmniejszymy przekrój?

Jak zmieni się wartość rezystancji, gdy przewody miedziane zastąpimy aluminiowymi

(przy takich samych wymiarach)?

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapisać wzór na obliczanie rezystancji, opisujący jej zależność od wymiarów i rodzaju

materiału przewodnika,

2) przeliczyć, jak zmieni się rezystancja w wyniku podanej zmiany wymiarów przewodnika,
3) sprawdzić, jak wpłynie na wartość rezystancji zmiana materiału, porównując wartości

rezystywności obu materiałów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis,

−

tabela z podanymi wartościami rezystywności materiałów przewodzących

.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

5.3. Podstawowe prawa w obwodach prądu stałego. Połączenia

rezystorów

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

W pracowni elektrycznej wykonano serię pomiarów napięcia, natężenia prądu

i rezystancji. Uzupełnij poniższą tabelkę obliczając brakujące wielkości:

U

15V

10V

6V

9mV

20mV

R

2kΩ

1Ω

1Ω

I

5mA

5μA

3nA

5mA

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapisać prawo Ohma dla odcinka obwodu,
2) przekształcić tę zależność w taki sposób, by szukaną była brakująca w tabeli wielkość

elektryczna,

3) sprawdzić, czy wszystkie wielkości – napięcie U, natężenie prądu I oraz rezystancja R są

podane w jednostkach zgodnie z układem SI - jeśli nie, należy dokonać odpowiedniego
przeliczenia,

4) podstawić dane do wzoru i obliczyć żądaną wielkość elektryczną.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis.

Ćwiczenie 2

Do węzła dopływają prądy I

1

i I

3,

zaś prądy I

2

, I

4

i I

5

wypływają z węzła. Uzupełnij

poniższą tabelkę wykorzystując I prawo Kirchhoffa:

I

1

5 A

16 A

2,5 A

500 mA

I

2

2 A

3,5 A

750 mA

250 mA

I

3

1 A

3 A

2 A

3,5 A

I

4

3 A

10 A

500 mA

50 mA

I

5

0,5 A

1 A

2,2 A

1 A

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapisać wzór obrazujący I prawo Kirchhoffa dla danego węzła,
2) przekształcić tę zależność w taki sposób, by szukaną wielkością był brakujący prąd,
3) sprawdzić, czy wszystkie wartości prądów są podane w jednostkach SI (jeśli nie, należy

dokonać odpowiedniego przeliczenia),

4) obliczyć brakujący prąd zgodnie z odpowiednio przekształconym wzorem,
5) czynność powtórzyć 5-krotnie – dla każdego przypadku.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis.

Ćwiczenie 3

Oblicz rezystancję zastępczą trzech rezystorów połączonych szeregowo, mając

następujące dane: R

1

= 250 Ω, R

2

= 2 kΩ, R

3

= 5500 mΩ.

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapisać wzór dotyczący obliczania rezystancji zastępczej rezystorów połączonych

szeregowo,

2) sprawdzić, czy wszystkie rezystancje: R

1

, R

2

i R

3

są podane w jednostkach zgodnie

z układem SI - jeśli nie, należy dokonać odpowiedniego przeliczenia,

3) podstawić dane do wzoru i obliczyć rezystancję zastępczą połączenia szeregowego

rezystorów

.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

Ćwiczenie 4

Oblicz rezystancję zastępczą trzech rezystorów połączonych równolegle, mając

następujące dane: R

1

= 100 mΩ, R

2

= 20 Ω i R

3

= 0.04 MΩ.

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapisać wzór dotyczący obliczania rezystancji zastępczej trzech rezystorów połączonych

równolegle,

2) sprawdzić, czy wszystkie rezystancje: R

1

, R

2

i R

3

są podane w jednostkach zgodnie

z układem SI - jeśli nie, należy dokonać odpowiedniego przeliczenia,

3) podstawić dane do wzoru i obliczyć rezystancję zastępczą połączenia równoległego

trzech rezystorów

.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

5.4. Obliczanie obwodów rozgałęzionych metodą praw Kirchhoffa

5.4.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dany jest układ składający się z 3 gałęzi; w 2 gałęziach włączone są równolegle źródła

napięcia, zaś w trzeciej – odbiornik o rezystancji R. Oblicz wszystkie prądy w obwodzie
mając następujące dane:
E

1

= 12 V, R

W1

= 0,5 Ω, E

2

= 9V, R

W2

= 0,3 Ω, R = 10 Ω.

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) narysować obwód odpowiadający treści ćwiczenia,
2) oznaczyć (w sposób dowolny) zwroty prądów w obwodzie oraz zwroty obiegowe oczek,
3) obliczyć liczbę równań, które należy ułożyć wg I i II prawa Kirchhoffa,
4) napisać wszystkie konieczne równania wg I i II prawa Kirchhoffa,
5) podstawić dane i rozwiązać układ równań z trzema niewiadomymi, znajdując w ten

sposób wszystkie trzy prądy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

5.5. Pomiary prądu, napięcia i rezystancji w obwodach prądu

stałego

5.5.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Woltomierz o zakresie znamionowym 150 V i maksymalnej liczbie działek 75, wychylił

się o 50 działek. Oblicz, jaką wartość napięcia wskazał woltomierz?

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wyznaczyć stałą woltomierza,
2) obliczyć napięcie wskazywane przez miernik,
3) zaprezentować wynik swoich obliczeń i uzasadnić tok postępowania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis,

−

kalkulator.

Ćwiczenie 2

Amperomierz o zakresie znamionowym 1,5 A i maksymalnej liczbie działek 30, wskazał

w obwodzie natężenie prądu o wartości 0.8 A. O ile działek wychyliła się wskazówka
amperomierza?

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wyznaczyć stałą amperomierza,
2) obliczyć liczbę działek odpowiadającą natężeniu prądu 0,8 A,
3) zaprezentować wynik swoich obliczeń i uzasadnić tok postępowania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis,

−

kalkulator.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Ćwiczenie 3

Wybierz układ do pomiaru rezystancji metodą techniczną mając do dyspozycji:

−

rezystor o rezystancji 100 Ω,

−

woltomierz o rezystancji wewnętrznej R

v

= 900kΩ,

−

amperomierz o rezystancji wewnętrznej R

A

= 4mΩ.

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) obliczyć średnią geometryczną rezystancji wewnętrznych mierników,
2) porównać wartość obliczonej średniej geometrycznej z wartością rezystancji i dokonać

wyboru właściwego układu pomiarowego,

3) dobrać mierniki do warunków zadania,
4) zmontować układ,
5) odczytać wskazania mierników,
6) obliczyć rezystancję wykorzystując prawo Ohma,
7) zaprezentować efekt swojej pracy i uzasadnić tok postępowania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

stanowisko laboratoryjne z dostępnym zasilaniem,

−

badany rezystor,

−

amperomierze i woltomierze,

−

przewody łączeniowe,

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

5.6. Moc i energia elektryczna prądu stałego

5.6.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj pomiaru mocy pobieranej przez odbiornik o rezystancji R = 900 Ω.

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) dokonać wyboru metody pomiaru,
2) dobrać mierniki w zależności od wybranej metody pomiaru,
3) odczytać wartości rezystancji wewnętrznych mierników,
4) obliczyć wartość graniczną rezystancji,
5) porównać wartości odpowiednich rezystancji i dokonać wyboru właściwego układu do

pomiaru mocy watomierzem,

6) zmontować układ i dokonać odczytu wskazań watomierza,
7) dokonać wyboru właściwego układu do pomiaru mocy metodą pośrednią,
8) zmontować układ i dokonać odczytu wskazań amperomierza i woltomierza,
9) obliczyć moc,
10) zapisać pomiary i obliczenia w tabeli pomiarowej,
11) sformułować wnioski,
12) efekty swojej pracy zaprezentować na forum klasy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

zasilacz napięcia stałego,

−

watomierz, woltomierz, amperomierz,

−

rezystor o R = 900

Ω,

−

przewody łączeniowe,

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

5.7. Oddziaływanie cieplne prądu stałego

5.7.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz ilość ciepła wydzielonego w czasie t = 2 h przez grzejnik o poborze mocy

P = 2,5 kW.

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapisać wzór obrazujący prawo Joule’a-Lenza,
2) obliczyć dostarczoną energię elektryczną podstawiając właściwe wielkości do wzoru,
3) wyznaczyć ciepło w J,
4) obliczyć ilość wydzielonego ciepła w cal., uwzględniając równoważnik cieplny energii

elektrycznej.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

5.8. Stany pracy źródła napięcia. Sprawność źródła

5.8.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Siła elektromotoryczna rzeczywistego źródła napięcia ma wartość E = 9V, a rezystancja

wewnętrzna R

w

= 0,05 Ω. Oblicz prąd zwarcia oraz napięcie na zaciskach źródła przy

obciążeniu prądem I = 2,5 A.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przedstawić schemat obwodu elektrycznego prądu stałego obrazującego stan zwarcia

źródła,

2) obliczyć prąd zwarcia korzystając z prawa Ohma,
3) przedstawić schemat obwodu elektrycznego prądu stałego obrazującego stan obciążenia

źródła,

4) obliczyć napięcie na zaciskach źródła korzystając z II prawa Kirchhoffa.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń

,

−

długopis.

Ćwiczenie 2

Siła elektromotoryczna rzeczywistego źródła napięcia ma wartość E = 6V, a rezystancja

wewnętrzna R

w

= 0,02 Ω. Oblicz prąd płynący w stanie dopasowania odbiornika do źródła

oraz moc pobieraną przez odbiornik w tym stanie.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przedstawić schemat obwodu elektrycznego prądu stałego obrazującego stan

dopasowania odbiornika do źródła,

2) przypomnieć sobie, czym charakteryzuje się ten stan,
3) napisać właściwy wzór i obliczyć prąd płynący w obwodzie,
4) napisać właściwy wzór i obliczyć moc pobieraną przez odbiornik,
5) zaprezentować efekty swojej pracy na forum klasy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

kalkulator,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

długopis.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

5.9. Baterie, akumulatory. Lokalizacja uszkodzeń w obwodach

elektrycznych

5.9.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj przeglądu najczęściej stosowanych ogniw.

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) odszukać kilka powszechnie stosowanych ogniw korzystając z różnych źródeł informacji,
2) zapisać oznaczenia i symbole tych ogniw,
3) podać podstawowe informacje dotyczące wybranych ogniw: dane dotyczące budowy,

parametrów, zastosowania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

stanowisko komputerowe z dostępem do Internetu,

−

normy dotyczące ogniw,

−

katalogi ogniw,

−

zeszyt ćwiczeń.

Ćwiczenie 2

Porównaj własności najczęściej stosowanych akumulatorów.

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) odszukać kilka powszechnie stosowanych akumulatorów korzystając z różnych źródeł

informacji,

2) zapisać ich oznaczenia i symbole,
3) podać podstawowe informacje dotyczące wybranych akumulatorów: dane dotyczące

budowy, parametrów, zastosowania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

Środki dydaktyczne:

−

stanowisko komputerowe z dostępem do Internetu,

−

normy dotyczące akumulatorów,

−

katalogi akumulatorów,

−

zeszyt ćwiczeń.

Ćwiczenie 3

Zlokalizuj uszkodzenie w niesprawnej przenośnej lampie biurowej przy użyciu

właściwego miernika elektrycznego i dokonaj wymiany uszkodzonego elementu. (żarówki
lub przewodu).

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

i techniki wykonania oraz zapoznać uczniów z przepisami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) podłączyć lampę do źródła napięcia,
2) dokonać wyboru właściwego miernika (amperomierza, woltomierza lub omomierza),
3) sprawdzić za pomocą wybranego miernika ciągłość zasilania,
4) zlokalizować uszkodzony element (oprawka, wtyczka, wyłącznik, przewód),
5) dokonać wymiany uszkodzonego elementu,
6) sprawdzić poprawność działania lampy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

−

źródło napięcia,

−

lampa biurowa z celowo uszkodzonym elementem,

−

mierniki elektryczne: woltomierz, amperomierz, omomierz,

−

oprawka do żarówki,

−

wtyczka,

−

zestaw narzędzi (wkrętak z wymiennymi końcówkami, szczypce uniwersalne, stacja
lutownicza),

−

zestaw zapasowych przewodów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzia pomiaru dydaktycznego

Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Obliczanie i pomiary
parametrów obwodów prądu stałego”

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

−

zadania: 1, 2, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 17, 20 są z poziomu podstawowego,

−

zadania: 5, 8, 13, 15, 18, 19 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:

−

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

−

dostateczny - za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry - za rozwiązanie 16 zadań w tym, co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry - za rozwiązanie 18 zadań w tym, co najmniej 4 z poziomu
ponadpodstawowego.

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

Plan testu

Nr

zad.

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

1

Obliczyć spadek napięcia z zastosowaniem
jednostek podwielokrotnych i wielokrotnych

C

P

b

2

Zastosować prawo Ohma dla odcinka obwodu

B

P

b

3

Podać prawo Ohma

A

P

d

4

Obliczyć prąd w obwodzie

B

P

c

5

Obliczyć rezystancję zastępczą rezystorów
z wykorzystaniem jednostek wielokrotnych
i podwielokrotnych

C

PP

d

6

Dokonać analizy wpływu długości przewodnika
na jego rezystancję

C

P

c

7

Dokonać analizy wpływu przekroju przewodnika
na jego rezystancję

C

P

d

8

Zastosować prawo Ohma do obliczania natężenia
prądu z zastosowaniem jednostek wielokrotnych
i podwielokrotnych

C

PP

c

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

9

Wyznaczyć prąd płynący w obwodzie zasilanym
ze źródła o podanych parametrach

C

P

a

10

Rozróżnić wielkości wielokrotne
i podwielokrotne

B

P

c

11 Określić jednostkę konduktywności

B

P

d

12 Porównać konduktywności różnych materiałów

B

P

a

13 Scharakteryzować stany pracy źródła napięcia

C

PP

d

14 Obliczyć parametry źródła zastępczego

B

P

b

15

Wskazać zależność między siłami
elektromotorycznymi dwóch źródeł połączonych
równolegle i zasilających odbiornik

C

PP

a

16 Wyznaczyć prąd zwarcia źródła

C

P

c

17 Obliczyć natężenie prądu znając moc układu

B

P

b

18

Obliczyć wartość napięcia na podstawie
wychylenia miernika

C

PP

b

19 Wyznaczyć moc układu

C

PP

c

20

Rozróżnić sposoby wytwarzania energii
elektrycznej

B

P

c

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

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

jednotygodniowym.

2. Przed rozpoczęciem sprawdzianu przedstaw uczniom zasady przebiegu testowania.
3. Podkreśl wagę samodzielnego rozwiązania zadań testowych.
4. Rozdaj uczniom przygotowane dla nich materiały (instrukcję, zestaw zadań testowych,

kartę odpowiedzi).

5. Udzielaj odpowiedzi na pytania formalne uczniów.
6. Przypomnij o upływającym czasie na 10 i 5 minut przed końcem sprawdzianu.
7. Po upływie czasu sprawdzianu poproś uczniów o odłożenie przyborów do pisania.
8. Zbierz od uczniów karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję – masz na tę czynność 5 minut; jeżeli są wątpliwości

zapytaj nauczyciela.

2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Za każdą poprawną odpowiedź otrzymasz 1 punkt, za złą odpowiedź lub jej brak

otrzymasz 0 punktów.

6. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi; zaznacz poprawną

odpowiedź stawiając w odpowiedniej rubryce znak X.

7. W przypadku pomyłki weź błędną odpowiedź w kółko, a następnie zaznacz odpowiedź

prawidłową.

8. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
9. Kiedy udzielenie odpowiedzi na kolejne pytanie będzie Ci sprawiało trudność, odłóż jego

rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

10. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.
11. Po zakończeniu testu podnieś rękę i zaczekaj, aż nauczyciel odbierze od Ciebie pracę.

Materiały dla ucznia

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Spadek napięcia na rezystorze R=400 Ω przy przepływie prądu 100 mA wynosi

a) 0,25 V.
b) 40 V.
c) 0,4 V.
d) 4 V.

2. Jeżeli przy stałej rezystancji odcinka obwodu zostanie 2-krotnie obniżone napięcie

zasilające, to wartość natężenia prądu
a) nie zmieni się.
b) zmaleje 2-krotnie.
c) wzrośnie 2-krotnie.
d) wzrośnie 4-krotnie.

3. Prawo Ohma wyraża wzór

a) U = I/R
b) R = I/U.
c) R = U

2

/ I.

d) I = U/R.

4. Układ trzech połączonych szeregowo rezystorów (każdy o rezystancji 10Ω), zasilono

napięciem 120 V. Włączony do układu amperomierz wskaże
a) 40 A.
b) 0,4 A.
c) 4 A.
d) 12 A.

5. Trzy rezystory: R

1

= 2Ω, R

2

= 20Ω, R

3

= 0,2 kΩ połączono szeregowo. Rezystancja

zastępcza układu wynosi

a) 2,22 Ω.
b) 220,2 Ω.
c) 22,2 Ω.
d) 222 Ω.

6. Jeżeli długość przewodnika zmniejszono 2- krotnie, to jego rezystancja

a) wzrosła 4 – krotnie.
b) nie zmieniła się.
c) zmalała 2-krotnie.
d) wzrosła 2-krotnie.

7. Przy zastosowaniu przewodu o 3-krotnie mniejszym przekroju, jego rezystancja

a) zmaleje 3-krotnie.
b) zmaleje 6-krotnie.
c) nie zmieni się.
d) wzrośnie 3-krotnie.

8. Jeśli rezystancja odcinka obwodu elektrycznego wynosi 0,8 kΩ, zaś przyłożone napięcie

wynosi 32 V, to w obwodzie popłynie prąd o natężeniu
a) 4 A.
b) 0,4 A.
c) 40 mA.
d) 4 mA.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

9. Źródło o sile elektromotorycznej E = 200 V i rezystancji wewnętrznej R

W

= 5 Ω zasila

odbiornik. Napięcie na zaciskach źródła wynosi 160 V. Prąd płynący przez odbiornik ma
wartość
a) 8 A.
b) 4 A.
c) 3 A.
d) 10 A.

10. Najmniejsza wartość prądu to

a) 0,5 kA.
b) 50 mA.
c) 5 pA.
d) 5

µ

A.

11. Jednostką konduktancji jest

a) wat.
b) om.
c) farad.
d) siemens.

12. Największą wartość konduktywności wykazuje

a) srebro.
b) platyna.
c) aluminium.
d) miedź.

13. Przy otwartym wyłączniku W źródło znajduje się w

a) stanie zwarcia U

AB

= 0; I = E / R

W.

b) stanie zwarcia U

AB

= E; I = 0.

c) stanie jałowym U

AB

= 0; I = E / R

W.

d) stanie jałowym U

AB

= E; I = 0.

14. Masz do dyspozycji ogniwa o sile elektromotorycznej E = 1,5 V każde. Aby uzyskać

baterię o E = 9 V należy
a) połączyć równolegle 6 ogniw.
b) połączyć szeregowo 6 ogniw.
c) połączyć szeregowo 9 ogniw.
d) połączyć równolegle 9 ogniw.

15. Odbiornik jest zasilany z dwóch źródeł połączonych równolegle. Stosunek prądów źródeł

jest odwrotnie proporcjonalny do ich rezystancji. Między siłami elektromotorycznymi
źródeł zachodzi zależność
a) E

1

= E

2

b) E

1

= 2 E

2

c) E

1

= 0,5 E

2

d) E

1

= 1/ E

2

V

A

B

R

W

E

W

R

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

16. Siła elektromotoryczna źródła wynosi E = 6V. Przy rezystancji zewnętrznej R = 1 Ω

w obwodzie popłynie prąd o wartości I = 3 A. Prąd zwarcia źródła wynosi
a) 2 A.
b) 3 A.
c) 6 A
d) 18 A.

17. W prostym obwodzie nierozgałęzionym, zasilanym napięciem 24 V, watomierz wskazał

moc 7,2 W. Natężenie prądu płynącego w obwodzie wynosi
a) 2 A.
b) 0,3 A.
c) 10 A.
d) 0,6 A.

18. Podczas pomiarów woltomierz o zakresie 150 V i maksymalnej liczbie działek

wynoszącej 75 dz. wychylił się o 19 działek. Woltomierz wskazał napięcie
a) 75 V.
b) 38 V.
c) 50 V.
d) 19 V.

19. Rezystory R

1

i R

2

połączone są równolegle. Jeżeli R

1

= 4R

2

, to na rezystancji R

1

wydziela się moc
a) P

1

= 2P

2.

b) P

1

= P

2

/ 2.

c) P

1

= P

2

/ 4.

d) P

1

= 4P

2.

20. W ogniwie galwanicznym energia elektryczna wytwarzana jest kosztem energii

a) świetlnej.
b) mechanicznej.
c) chemicznej.
d) cieplnej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko …………………………………………………………………………………

Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1

a

b

c

d

2

a

b

c

d

3

a

b

c

d

4

a

b

c

d

5

a

b

c

d

6

a

b

c

d

7

a

b

c

d

8

a

b

c

d

9

a

b

c

d

10

a

b

c

d

11

a

b

c

d

12

a

b

c

d

13

a

b

c

d

14

a

b

c

d

15

a

b

c

d

16

a

b

c

d

17

a

b

c

d

18

a

b

c

d

19

a

b

c

d

20

a

b

c

d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

Test 2
Test praktyczny do jednostki modułowej „Obliczanie i pomiary
parametrów obwodu prądu stałego”

Plan testu praktycznego:

Lp

.

Cel operacyjny

Kategoria

taksonomiczna

Poziom

wymagań

1

Zapisać czynności związane z zaprojektowaniem
i zmontowaniem układu do pomiaru mocy

B

P

2

Zapisać zależność matematyczną wiążącą moc z innymi
wielkościami

A

P

3

Zaprojektować układ do jednoczesnego pomiaru mocy
bezpośrednio i pośrednio – narysować schemat

C

PP

4

Dobrać źródło zasilania i odbiornik

B

P

5

Wykonać niezbędne obliczenia umożliwiające dobór
elementów układu

C

P

6

Dobrać niezbędne mierniki do realizacji zadania

B

P

7

Dobrać zakresy mierników

C

P

8

Połączyć układ zgodnie ze schematem

B

P

9

Wykonać niezbędne pomiary dla kilku zadanych
odbiorników

C

P

10 Wyniki zapisać w zaprojektowanej przez siebie tabeli

C

P

11 Wykonać odpowiednie obliczenia

C

P

12 Sformułować wnioski uwzględniające między innym

dokładność wykonywanych pomiarów

C

PP

13 Zaprezentować efekty swojej pracy

B

P

14 Zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony

środowiska obowiązujące na stanowisku pracy

C

P

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia testu praktycznego z wyprzedzeniem, co

najmniej jednotygodniowym.

2. Przed rozpoczęciem testu przygotuj stanowiska pracy zgodnie ze specyfikacją.
3. Przed przystąpieniem do testu zapoznaj uczniów z zasadami bhp oraz z przebiegiem

testowania.

4. Przydziel uczniom stanowiska pracy i rozdaj im przygotowane materiały: instrukcję,

arkusz zadań testowych, kartę testów.

5. Podkreśl wagę samodzielnego rozwiązania zadań testowych.
6. Udzielaj odpowiedzi na pytania formalne uczniów.
7. Czas na wykonanie zadania - 90 minut.
8. Przypomnij o upływającym czasie na 15 i 5 minut przed końcem testu.
9. Po upływie czasu testu poproś uczniów o zakończenie prac.
10. Zbierz od uczniów karty testów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

Materiały dla ucznia:

−

instrukcje do ćwiczeń,

−

karta testów,

−

stanowisko laboratoryjne z dostępnym zasilaniem,

−

różne rodzaje odbiorników,

−

mierniki,

−

przewody łączeniowe,

−

stanowisko pomiarowe,

−

podstawowy zestaw monterski,

−

Polskie Normy,

−

kalkulator,

−

linijka,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

ołówek, długopis.

Przeliczenie liczby punktów na ocenę szkolną:

Ocena

szkolna

bdb

db

dst

dop.

ndst

Liczba

punktów

13-14

10-12

8-9

6-7

poniżej 6

Arkusz zadania praktycznego

Zadanie testowe

Zaprojektuj układ do pomiaru mocy metodą bezpośrednią i pośrednią.
Zrealizuj ten układ i wykonaj pomiary mocy dla kilku wybranych odbiorników.

Aby bezpiecznie wykonać zadanie:
1. Zapoznaj się ze stanowiskiem pracy, zaplanuj układ czynności
2. W formularzu „karty testów” zapisz:

–

czynności niezbędne do zaprojektowania i zmontowania układu,

–

konieczne zależności matematyczne (wzory)

–

wielkości, które musisz zmierzyć, obliczyć lub odczytać

–

wykaz i opis aparatury kontrolno-pomiarowej,

–

wykaz materiałów i narzędzi niezbędnych do wykonania testu,

–

wyniki obliczeń.

3. Układ zmontuj zgodnie z zasadami bhp
4. Przestrzegaj przepisów bhp przez cały czas wykonywania pomiarów.
5. Nie załączaj samodzielnie układu po jego zmontowaniu - możesz to zrobić dopiero po

sprawdzeniu układu przez nauczyciela .

6. Sformułuj i zapisz wnioski z wykonanego zadania
7. Po zakończeniu pracy uporządkuj stanowisko.
8. Zgłoś nauczycielowi zakończenie badań
9. Przestrzegaj zasad bezpieczeństwa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę testów.
3. Zapoznaj się z treścią zadania praktycznego.
4. Na wykonanie zadania masz 90 minut.
5. Jeżeli masz pytania i wątpliwości podnieś rękę i zadaj pytanie nauczycielowi.
6. Pamiętaj, że Twoja praca musi być samodzielna – możesz tylko korzystać z materiałów

dostępnych na stanowisku pracy.

Powodzenia!

Klucz punktowania do testu praktycznego

Lp.

Kryterium

Uczeń:

Liczba punktów

w odniesieniu do

kryterium

1

Zapisał czynności związane z zaprojektowaniem i zmontowaniem
układu do pomiaru mocy

0 lub 1

2

Zapisał zależność matematyczną wiążącą moc z innymi
wielkościami

0 lub 1

3

Zaprojektował układ do pomiaru mocy i narysował schemat

0 lub 1

4

Dobrał źródło zasilania i odbiornik

0 lub 1

5

Wykonał niezbędne obliczenia umożliwiające dobór elementów
układu

0 lub 1

6

Dobrał niezbędne mierniki do realizacji zadania

0 lub 1

7

Dobrał prawidłowo zakresy mierników

0 lub 1

8

Prawidłowo połączył układ (zgodnie ze schematem)

0 lub 1

9

Wykonał niezbędne pomiary

0 lub 1

10 Wyniki zapisał w zaprojektowanej przez siebie tabeli

0 lub 1

11 Wykonał wszystkie niezbędne obliczenia

0 lub 1

12 Sformułował wnioski po wykonaniu zadania

0 lub 1

13 Zaprezentował efekty swojej pracy

0 lub 1

14

Zastosował zasady bhp, ppoż. i ochrony środowiska podczas
pracy i uporządkował stanowisko

0 lub 1

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

KARTA TESTÓW

1. Zapisz czynności związane z zaprojektowaniem i zmontowaniem układu:
a ……………………………………………………………………………………………..
b ……………………………………………………………………………………………..
c ……………………………………………………………………………………………..
d ……………………………………………………………………………………………..
e ……………………………………………………………………………………………..
f ……………………………………………………………………………………………..

2. Wykaz elementów koniecznych do realizacji zadania
a ………………………………………………………………………………………………
b ………………………………………………………………………………………………
c ………………………………………………………………………………………………
d ………………………………………………………………………………………………
e ………………………………………………………………………………………………
f ………………………………………………………………………………………………

3. Wzory i obliczenia
……………………………………………..……………………………………………………
…………………………………………..………………………………………………………
…………………………………………….……………………………………………………
……………………………………………..……………………………………………………
…………………………………………..………………………………………………………
…………………………………………..………………………………………………………

4. Wykaz aparatury kontrolno-pomiarowej
a ………………………………………………………………………………………………
b ………………………………………………………………………………………………
c ………………………………………………………………………………………………
d ………………………………………………………………………………………………
e ………………………………………………………………………………………………
f ………………………………………………………………………………………………

5. Wyniki pomiarów i wnioski
……………………………………………..……………………………………………………
…………………………………………..………………………………………………………
…………………………………………….……………………………………………………
……………………………………………..……………………………………………………
…………………………………………..………………………………………………………
…………………………………………..………………………………………………………
…………………………………………….……………………………………………………

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

7.

LITERATURA

1. Bastian P., Schuberth G., Spielvogel O., Steil H., Tkotz K., Ziegler K.: Praktyczna

elektrotechnika ogólna. REA, Warszawa 2003

2. Bolkowski S.: Elektrotechnika. WSiP, Warszawa 2005
3. Idzi K.: Pomiary elektryczne. Obwody prądu stałego. Wydawnictwo Szkolne PWN,

Warszawa, Łódź 1999

4. Jabłoński W.,Płoszajski G.: Elektrotechnika z automatyką. WSiP, Warszawa 1998
5. Kurdziel R.: Podstawy elektrotechniki dla szkoły zasadniczej, część 1 i 2. WSiP,

Warszawa 1999

6. Markiewicz A.: Zbiór zadań z elektrotechniki. WSiP, Warszawa 2005
7. Parchański J.: Miernictwo elektryczne i elektroniczne. WSiP, Warszawa 1997
8. Pilawski M.: Pracownia elektryczna. WSiP, Warszawa 2005
9. Zachara Z.: Zadania z elektrotechniki nie tylko dla elektroników. Wydawnictwo Szkolne

PWN, Warszawa, Łódź 2000