PROGRAM NAUCZANIA TECHNIK ENERGETYK 311[54]

Transkrypt

1 Krajowy Ośrodek Wspierania Edukacji Zawodowej i Ustawicznej 311[54]/T,TU,SP/ KOWEZiU/2010 PROGRAM NAUCZANIA TECHNIK ENERGETYK 311[54] Warszawa 2010

2 Autorzy: mgr inŝ. Tomasz Madej mgr inŝ. Janina Dretkiewicz-Więch mgr inŝ. Krystyna Więcławek dr inŝ. Marek Wiśniewski Recenzenci: mgr inŝ. Jan Bogdan prof. dr hab. inŝ. Jan Łach Opracowanie redakcyjne: mgr Kazimiera Tarłowska Opracowanie techniczne: mgr Rafał Auch-Szkoda 1

3 Spis treści I. Plany nauczania 3 II. Programy nauczania przedmiotów zawodowych 4 1. Podstawy konstrukcji maszyn 4 2. Technologia mechaniczna Elektrotechnika i elektronika Pracownia automatyki Pracownia termodynamiki i mechaniki płynów Technologie procesów energetycznych Eksploatacja maszyn i urządzeń energetycznych Zajęcia praktyczne Język obcy zawodowy Praktyka zawodowa 92 2

4 I. PLANY NAUCZANIA PLAN NAUCZANIA Technikum czteroletnie Zawód: technik energetyk 311[54] Podbudowa programowa: gimnazjum Lp. Przedmioty nauczania Dla młodzieŝy Liczba godzin tygodniowo w czteroletnim okresie nauczania Liczba godzin tygodniowo w czteroletnim okresie nauczania Dla dorosłych Liczba godzin w czteroletnim okresie nauczania Semestry I-VIII Klasy I-IV Forma stacjonarna 1. Podstawy konstrukcji maszyn Technologia mechaniczna Elektrotechnika i elektronika Pracownia automatyki Forma zaoczna 5. Pracownia termodynamiki i mechaniki płynów Technologie procesów energetycznych Eksploatacja maszyn i urządzeń energetycznych Zajęcia praktyczne Język obcy zawodowy Specjalizacja* Razem Praktyka zawodowa: 4 tygodnie Program nauczania wybranej specjalizacji w zawodzie opracowany przez nauczyciela powinien uzyskać pozytywną opinię szkolnego zespołu przedmiotowego właściwego zawodu 3

5 II. PROGRAMY NAUCZANIA PRZEDMIOTÓW ZAWODOWYCH PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN Szczegółowe cele kształcenia W wyniku procesu kształcenia uczeń (słuchacz) powinien umieć: scharakteryzować rodzaje rysunków technicznych, określić zastosowanie róŝnych rodzajów linii rysunkowych, wykonać rysunki części maszyn w rzutach aksonometrycznych i prostokątnych, zwymiarować rysunek, zastosować oznaczenia stanu powierzchni, tolerancji kształtu i połoŝenia, zastosować uproszczenia rysunkowe, wykonać szkice typowych części maszyn, odczytać informację z dokumentacji technicznej oraz zinterpretować zamieszczone w niej oznaczenia, wykorzystać technikę komputerową do sporządzania rysunków technicznych, zastosować zasady mechaniki technicznej, wykonać podstawowe działania na wektorach, określić warunki równowagi ciała sztywnego, obliczyć prędkość obrotową, pracę mechaniczną, moc, energię, sprawność, wyznaczyć siłę tarcia tocznego i ślizgowego, scharakteryzować wywaŝanie statyczne i dynamiczne, scharakteryzować statyczną próbę rozciągania, rozróŝnić rodzaje odkształceń i napręŝeń oraz wyjaśnić pojęcie napręŝenia dopuszczalnego, rozróŝnić rodzaje obciąŝeń elementów konstrukcyjnych, obliczyć napręŝenie w elementach ściskanych i rozciąganych, obliczyć napręŝenia gnące i skręcające w przypadku obciąŝenia wału, rozróŝnić konstrukcje połączeń, określić zasady konstruowania osi i wałów, scharakteryzować warunki pracy łoŝysk oraz metody ich smarowania, dobrać łoŝyska do określonych warunków pracy, sklasyfikować hamulce, sprzęgła i przekładnie mechaniczne, wyjaśnić budowę i zasadę działania hamulców, sprzęgieł i przekładni mechanicznych, 4

6 wyjaśnić budowę i zasadę działania mechanizmów, określić na podstawie dokumentacji technicznej elementy składowe maszyny lub urządzenia, wykonać projekt części maszyny, skorzystać z Polskich Norm, poradników i katalogów. Materiał nauczania 1. Rysunek techniczny Rodzaje rysunków. Normalizacja rysunku technicznego. Pismo techniczne. Linie rysunkowe i ich zastosowanie. Arkusz rysunkowy. Rzuty prostokątne. Rzuty aksonometryczne. Widoki i przekroje rysunkowe. Zasady wymiarowania rysunków. Uproszczenia rysunkowe. Oznaczenia na rysunkach: tolerancji, pasowań, chropowatości powierzchni i rodzaju obróbki. Rysunki wykonawcze i złoŝeniowe. Rysunek schematyczny. Programy do wspomagania projektowania typu CAD. Przygotowywanie arkusza rysunkowego. Szkicowanie płaskich figur geometrycznych z uwzględnieniem poprawności kształtu, proporcji i wymiarów. Wykonywanie szkicu bryły geometrycznej lub części maszyny w rzutach aksonometrycznych dimetrii ukośnej. Szkicowanie i oznaczanie przekrojów niezbędnych do odwzorowania kształtów wewnętrznych części maszyny. Wymiarowanie szkiców części maszyn z oznaczeniem tolerancji, pasowań, chropowatości powierzchni, rodzaju obróbki. Rysowanie części maszyn w rzutach aksonometrycznych i prostokątnych. Wymiarowanie elementów maszyn. Odczytywanie uproszczeń rysunkowych. Odczytywanie rysunków wykonawczych części maszyn. Odczytywanie oraz wykonywanie rysunku złoŝeniowego. Odczytywanie schematów kinematycznych maszyn. Odczytywanie dokumentacji konstrukcyjnej i technologicznej. Sporządzanie rysunku z wykorzystaniem komputerowego wspomagania projektowania. 5

7 2. Mechanika techniczna Siła i jej właściwości. Stopnie swobody, więzy i ich reakcje. Warunki równowagi płaskiego i przestrzennego układu sił zbieŝnych. Warunki równowagi dowolnego płaskiego i przestrzennego układu sił. Tarcie. Środek cięŝkości ciała. Kinematyka punktu materialnego. Kinematyka ciała sztywnego. Dynamika punktu materialnego. Drgania punktu materialnego. Tłumienie drgań. Praca, moc, sprawność. Energia kinetyczna i potencjalna. Dynamika ruchu obrotowego. Reakcje dynamiczne łoŝysk. Uderzenie. Dodawanie i odejmowanie wektorów (geometryczne i analityczne). Wyznaczanie reakcji więzów. Wyznaczanie metodą wykreślną i analityczną warunków równowagi ciała sztywnego pod działaniem płaskiego układu sił zbieŝnych. Wyznaczanie metodą analityczną reakcji w podporach dowolnie obciąŝonej belki. Wyznaczanie warunków równowagi przestrzennego układu sił. Wyznaczanie środków cięŝkości figur płaskich. Wyznaczanie równowagi ciała sztywnego z uwzględnieniem sił bezwładności. Obliczanie siły tarcia i siły bezwładności. RozróŜnianie rodzajów ruchu na podstawie jego parametrów oraz obliczanie prędkości kątowej wału maszyny. Obliczanie pracy, mocy, sprawności. Obliczanie energii kinetycznej i potencjalnej. 3. Wytrzymałość materiałów NapręŜenia i odkształcenia. Prawo Hooke'a. Statyczna próba rozciągania metali. NapręŜenie dopuszczalne. ObciąŜenia elementów konstrukcyjnych: rozciąganie i ściskanie, ścinanie, zginanie, skręcanie. Wytrzymałość złoŝona. Wytrzymałość zmęczeniowa. Wyboczenie. Analizowanie próby rozciągania stali. Wyznaczanie granicy spręŝystości i plastyczności podczas próby rozciągania. Wykonywanie obliczeń wytrzymałościowych elementów rozciąganych i ściskanych. Obliczanie napręŝeń rozciągających i porównywanie ich z napręŝeniami dopuszczalnymi dla danego materiału. 6

8 Obliczanie napręŝeń elementów konstrukcyjnych naraŝonych na ścinanie. Obliczanie napręŝeń elementów konstrukcyjnych naraŝonych na zginanie oraz skręcanie. Obliczanie napręŝeń zginających w belkach. Obliczanie momentów skręcających w wałach. Wykonywanie wykresu sił tnących i momentów gnących. Określanie napręŝeń dopuszczalnych w materiałach konstrukcyjnych na podstawie norm. 4. Części maszyn Klasyfikacja i cechy uŝytkowe części maszyn. Normalizacja części maszyn. Połączenia nitowe. Połączenia spawane, zgrzewane, lutowane i klejone. Połączenia wciskowe. Połączenia kształtowe. Połączenia gwintowe. Połączenia rurowe i zawory. Charakterystyka i klasyfikacja osi i wałów. ObciąŜenia osi i wałów. Konstrukcja osi i wałów. Klasyfikacja łoŝysk. ŁoŜyska ślizgowe: konstrukcja łoŝyska, tarcie i smarowanie łoŝysk ślizgowych, zastosowanie. ŁoŜyska toczne: podział, budowa. Normalizacja łoŝysk tocznych i ich oznaczanie. ObciąŜenia łoŝysk tocznych. Podstawy doboru łoŝysk tocznych, zastosowanie. Przekładnie mechaniczne: rodzaje, cechy uŝytkowe, przełoŝenie, moment obrotowy, moc i sprawność. Przekładnie zębate. Rodzaje kół i przekładni zębatych. Parametry koła zębatego. Przekładnie cierne. Przekładnie cięgnowe. Rodzaje i budowa sprzęgieł. Zasady dobierania sprzęgieł. Rodzaje i budowa hamulców. Zasady dobierania hamulców. Mechanizm korbowy, śrubowy, krzywkowy, zapadkowy. Identyfikowanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych. Rozpoznawanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych na podstawie oznaczeń stosowanych w dokumentacji konstrukcyjnej. Projektowanie połączenia nitowego. Projektowanie połączenia spawanego. Identyfikowanie osi, wałów i łoŝysk. Dobieranie łoŝysk tocznych do określonych warunków pracy. Obliczanie przekładni zębatych. Analizowanie budowy i działania mechanizmu korbowego. Identyfikowanie przekładni i mechanizmów w maszynach energetycznych. Dobieranie z katalogu sprzęgła do określonych warunków pracy. Dobieranie z katalogu hamulca do określonych warunków pracy. 7

9 Wykonywanie projektu określonego elementu maszyny z wykorzystaniem programu do wspomagania projektowania typu CAD. Środki dydaktyczne Komplet materiałów rysunkowych. Komplet przyborów kreślarskich. Wzory pisma znormalizowanego. Przykładowe rysunki: wykonawcze, złoŝeniowe, schematyczne. Model rzutni. Bryły geometryczne. Modele podpór, rzutu siły na osie przestrzennego układu współrzędnych. Modele belek, równi pochyłej, ciała sztywnego. Model gumowy belki do ilustracji odkształceń przy zginaniu i skręcaniu. Model do ilustracji wyboczenia pręta. Modele części maszyn z przekrojami. Modele połączeń nierozłącznych. Modele połączeń kształtowych. Modele i eksponaty łoŝysk tocznych i ślizgowych. Modele i eksponaty osi i wałów. Modele zaworów. Modele sprzęgieł i hamulców. Modele i eksponaty kół zębatych. Modele przekładni mechanicznych. Modele mechanizmów. Foliogramy i fazogramy dotyczące zasad szkicowania, rzutowania prostokątnego i aksonometrycznego, wymiarowania, wykonywania widoków i przekrojów, wykonywania uproszczeń rysunkowych. Foliogramy z zakresu mechaniki technicznej, wytrzymałości materiałów, części maszyn. Prezentacje multimedialne z zakresu rysunku technicznego i części maszyn. Rysunki złoŝeniowe, wykonawcze, montaŝowe, schematyczne. Dokumentacja konstrukcyjna i technologiczna. Program do wspomagania projektowania typu CAD. Polskie Normy. Tablice wytrzymałościowe. Katalogi części maszyn. Poradnik mechanika. Uwagi o realizacji Program nauczania przedmiotu Podstawy konstrukcji maszyn obejmuje podstawową wiedzę z zakresu rysunku technicznego, 8

10 mechaniki technicznej, wytrzymałości materiałów oraz części maszyn. Podczas jego realizacji szczególnie waŝne jest opanowanie przez ucznia umiejętności wykonywania szkiców i rysunków technicznych, rozpoznawania elementów maszyn i mechanizmów oraz posługiwania się dokumentacją techniczną, normami i katalogami. Przed przystąpieniem do zajęć naleŝy sprawdzić wiadomości i umiejętności uczniów z geometrii, trygonometrii i fizyki (statyka i kinematyka) w zakresie niezbędnym do realizacji programu nauczania, a w przypadku niedostatecznego przygotowania potrzebne treści naleŝy uzupełnić. W procesie kształcenia waŝne jest stosowanie róŝnorodnych metod nauczania. Zaleca się stosowanie wykładu konwersatoryjnego, dyskusji dydaktycznej oraz metody projektów szczególnie podczas wykonywania zadań projektowych. Podstawową metodą nauczania powinny być ćwiczenia oraz pokaz z objaśnieniem. Nauczyciel powinien przygotować ćwiczenia obliczeniowe i konstrukcyjne o odpowiednio dobranej treści oraz zróŝnicowanym stopniu trudności. Ćwiczenia naleŝy zakończyć dyskusją. Wskazane jest równieŝ zadawanie prac domowych po uprzednim sprawdzeniu, czy uczniowie są przygotowani do samodzielnego ich wykonania. Zadania domowe naleŝy systematycznie kontrolować. Podczas realizacji treści dotyczących rysunku technicznego uczniowie powinni kształtować umiejętności wykonywania szkiców i rysunków do części maszyn, wymiarowania wykonanych rysunków, oznaczania tolerancji wymiaru, kształtu i chropowatość powierzchni. Przed rozpoczęciem ćwiczeń naleŝy zapoznać uczniów z organizacją miejsca pracy (właściwe oświetlenie, rozmieszczenie materiałów i przyborów rysunkowych) oraz zwrócić uwagę na postawę ucznia podczas pracy. Podczas ćwiczeń w zakresie komputerowego wspomagania projektowania (edytor graficzny typu CAD) naleŝy zwrócić uwagę na edycję i reedycję wygenerowanego pliku rysunkowego, odczytanie potrzebnych informacji zamieszczonych na rysunku oraz wydruk pliku rysunkowego. Realizacja treści z zakresu mechaniki technicznej ma na celu kształtowanie umiejętności określania sił i reakcji działających w róŝnego rodzaju mechanizmach oraz elementach maszyn, niezbędnych do zrozumienia i przyswojenia treści dotyczących eksploatacji maszyn i urządzeń energetycznych. W trakcie realizacji treści dotyczących wytrzymałości materiałów naleŝy zwracać szczególną uwagę na stosowanie podstawowych wzorów wytrzymałościowych do wykonywania obliczeń napręŝeń występujących w elementach maszyn, przewidywanie charakteru tych napręŝeń oraz wykorzystywanie wyników obliczeń w projektowaniu. 9

11 Podczas charakterystyki maszyn naleŝy skupić się na ich budowie, podstawowych parametrach i zastosowaniu. Budowę i zasadę działania mechanizmów naleŝy wyjaśniać na rzeczywistych mechanizmach lub na modelach dydaktycznych. Szczególną uwagę naleŝy zwrócić na wykonywanie ćwiczeń dotyczących konstruowania, wykonywania obliczeń oraz projektowania określonych części maszyn. Przykładowe ćwiczenia zamieszczone w poszczególnych działach tematycznych stanowią propozycję do wykorzystania przez nauczyciela. Zakres ćwiczeń moŝe być rozszerzony w zaleŝności od potrzeb edukacyjnych i moŝliwości szkoły. Zajęcia powinny odbywać się w pracowni konstrukcji i technologii mechanicznej oraz pracowni komputerowej. Ćwiczenia poświęcone projektowaniu powinny być realizowane w grupie do 15 uczniów. Wskazane jest, aby podczas wykonywania ćwiczeń uczniowie pracowali indywidualnie lub w zespołach 2-3 osobowych. Stanowiska do ćwiczeń naleŝy wyposaŝyć w niezbędne środki dydaktyczne. NaleŜy umoŝliwić uczniom korzystanie z róŝnych źródeł informacji, takich jak: normy, katalogi, poradniki, dokumentacja techniczna, czasopisma specjalistyczne, Internet. Na realizację poszczególnych działów tematycznych proponuje się następujący podział godzin: Lp. Działy tematyczne Orientacyjna liczba godzin 1. Rysunek techniczny Mechanika techniczna Wytrzymałość materiałów Części maszyn 44 Razem 144 Podana w tabeli liczba godzin na realizację poszczególnych działów ma charakter orientacyjny. Nauczyciel moŝe dokonać pewnych zmian w celu dostosowania programu do potrzeb edukacyjnych. Propozycje metod sprawdzania i oceny osiągnięć edukacyjnych ucznia Sprawdzanie i ocenianie osiągnięć uczniów powinno odbywać się systematycznie na podstawie określonych kryteriów. Pozwoli to na uzyskanie informacji o postępach ucznia w nauce, umoŝliwi rozpoznawanie i korygowanie pojawiających się trudności dydaktycznych. Osiągnięcia uczniów naleŝy oceniać na podstawie: sprawdzianów ustnych i pisemnych, testów osiągnięć szkolnych, 10

12 ukierunkowanej obserwacji czynności ucznia podczas wykonywania ćwiczeń i projektów, wykonanych ćwiczeń, wykonanego projektu, prezentacji projektu. Dokonując kontroli w formie ustnej naleŝy zwracać uwagę na umiejętność operowania zdobytą wiedzą, jakość wypowiedzi, poprawne stosowanie pojęć technicznych oraz wnioskowanie. Do oceny wykonywanych ćwiczeń zaleca się opracować kartę obserwacji, która powinna uwzględniać: poprawność merytoryczną wykonywanego ćwiczenia, aktywność ucznia podczas wykonywania ćwiczenia, wykorzystywanie róŝnych źródeł informacji, współpracę w zespole. Podczas sprawdzania i oceny projektów naleŝy zwrócić uwagę na: planowanie pracy, korzystanie z róŝnych źródeł informacji, współpracę w zespole, poprawność merytoryczną projektu, prezentację projektu, systematyczność w pracy oraz terminowość. Po zakończeniu realizacji programu poszczególnych działów tematycznych proponuje się zastosowanie testu pisemnego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi. Wskazane jest, aby w ocenie końcowej uwzględnić wyniki wszystkich stosowanych przez nauczyciela sposobów sprawdzania osiągnięć ucznia. Podstawą do uzyskania pozytywnej oceny powinno być poprawne wykonanie ćwiczeń i projektów. Literatura Dobrzański T.: Rysunek techniczny maszynowy. WNT, Warszawa 2004 Kozak B.: Mechanika techniczna. WSiP, Warszawa 2004 Lewandowski T.: Rysunek techniczny dla mechaników. WSiP, Warszawa 2005 Lewandowski T.: Zbiór zadań z rysunku technicznego. WSiP, Warszawa 1998 Paprocki K.: Rysunek techniczny. WSiP, Warszawa 1999 Potyński A.: Podstawy technologii i konstrukcji mechanicznych. WSiP, Warszawa 1999 Rutkowski A.: Części maszyn. WSiP, Warszawa 2003 Rutkowski A., Stępniewska A.: Zbiór zadań z części maszyn. WSiP, Warszawa

13 Siuta W.: Mechanika techniczna. WSiP, Warszawa 2000 Siuta W., Rososiński S., Kozak B.: Zbiór zadań z mechaniki technicznej. WSiP, Warszawa 2005 Mały poradnik mechanika. Praca zbiorowa: WNT, Warszawa 1999 Wykaz literatury naleŝy aktualizować w miarę ukazywania się nowych pozycji wydawniczych. 12

14 TECHNOLOGIA MECHANICZNA Szczegółowe cele kształcenia W wyniku procesu kształcenia uczeń (słuchacz) powinien umieć: dokonać analizy podstawowych aktów prawnych, praw i obowiązków pracownika oraz pracodawcy w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy, określić wymagania bhp dotyczące pomieszczeń pracy i pomieszczeń higieniczno-sanitarnych, dobrać środki ochrony indywidualnej do rodzaju wykonywanych prac, rozpoznać i przewidzieć zagroŝenia bezpieczeństwa człowieka w środowisku pracy oraz wskazać sposoby ich usunięcia, zareagować w przypadku zagroŝenia poŝarowego, zgodnie z instrukcją przeciwpoŝarową, zastosować zasady ochrony środowiska obowiązujące na stanowisku pracy, udzielić pierwszej pomocy w stanach zagroŝenia Ŝycia i zdrowia, określić właściwości oraz zastosowanie metali i ich stopów, rozróŝnić gatunki stopów Ŝelaza z węglem i metali nieŝelaznych, rozpoznać zjawiska korozyjne i ich skutki oraz wskazać sposoby zapobiegania korozji, wyjaśnić istotę obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, rozróŝnić rodzaje obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, wykazać zmiany właściwości metali i ich stopów w zaleŝności od zastosowanego rodzaju obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, określić właściwości i zastosowanie materiałów niemetalowych, zastosować układ tolerancji i pasowań, sklasyfikować przyrządy pomiarowe oraz określić ich właściwości metrologiczne, dobrać przyrządy do pomiaru i sprawdzania części maszyn, wykonać podstawowe pomiary wielkości geometrycznych, zinterpretować wyniki pomiarów, scharakteryzować podstawowe metody wytwarzania części maszyn i urządzeń, rozpoznać maszyny, urządzenia, narzędzia oraz oprzyrządowanie stosowane w procesach wytwarzania, wyjaśnić przebieg procesu technologicznego montaŝu maszyn i urządzeń, posłuŝyć się dokumentacją techniczną, Polskimi Normami i katalogami, 13

15 zanalizować przepisy bhp, ochrony ppoŝ. i ochrony środowiska obowiązujące podczas wytwarzania i montaŝu części maszyn i urządzeń. Materiał nauczania 1. Bezpieczeństwo i higiena pracy, ochrona przeciwpoŝarowa i ochrona środowiska Prawna ochrona pracy. Czynniki szkodliwe dla zdrowia, uciąŝliwe i niebezpieczne, występujące w procesach pracy. Wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy dotyczące pomieszczeń. Zasady kształtowania bezpiecznych i higienicznych warunków pracy. Środki ochrony indywidualnej i zbiorowej. ZagroŜenia poŝarowe, zasady ochrony przeciwpoŝarowej. Zasady ochrony środowiska. Zasady postępowania w razie wypadku, awarii i w sytuacji zagroŝenia poŝarem. Pierwsza pomoc w wypadkach przy pracy. Określanie podstawowych praw i obowiązków pracownika w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy na podstawie Kodeksu pracy. Dobieranie środków ochrony indywidualnej do rodzaju wykonywanej pracy. Rozpoznawanie zagroŝeń wypadkowych występujących w miejscu pracy. Dobieranie sposobów zapobiegania lub ograniczania zagroŝeń związanych z uŝytkowaniem urządzeń elektrycznych. Ocenianie jakości stanowiska pracy pod względem bezpieczeństwa i wymagań ergonomii. Dobieranie sprzętu i środków gaśniczych w zaleŝności od przyczyn i rodzaju poŝaru. Powiadamianie straŝy poŝarnej o poŝarze, zgodnie z instrukcją. Udzielanie pierwszej pomocy w przypadku wystąpienia urazów róŝnych części ciała. Wykonywanie (na fantomie) sztucznego oddychania, zgodnie z obowiązującymi procedurami. Rozpoznawanie róŝnych znaków bhp. 2. Materiałoznawstwo Materiały konstrukcyjne. Zasady doboru materiałów. Właściwości metali i ich stopów: mechaniczne, fizyczne, technologiczne. Uproszczony układ Ŝelazo-węgiel. Podział stopów Ŝelaza, określenie i zastosowanie (surówka, stal, Ŝeliwo, staliwo). Stale niestopowe (węglowe). Stale 14

16 stopowe. Staliwo. śeliwo. Metale nieŝelazne i ich stopy. Materiały z proszków spiekanych. Rodzaje korozji i zniszczeń korozyjnych. Ochrona przed korozją. Rodzaje powłok ochronnych i technika ich nanoszenia. Klasyfikacja procesów obróbki cieplnej. Przemiany zachodzące w stali podczas nagrzewania, wygrzewania i chłodzenia. WyŜarzanie. Hartowanie. Odpuszczanie i ulepszanie cieplne. Rodzaje i zastosowanie obróbki cieplno-chemicznej. Urządzenia i środki do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej. Bezpieczeństwo pracy podczas obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej. Tworzywa sztuczne. Materiały ceramiczne. Farby, lakiery, emalie. Guma. Rozpoznawanie materiałów konstrukcyjnych na podstawie próbek oraz określanie ich zastosowania. Określanie gatunku stali i Ŝeliwa na podstawie oznaczenia. Określanie gatunku stopów metali nieŝelaznych na podstawie oznaczenia. Określanie składu chemicznego stali oraz stopów metali nieŝelaznych na podstawie norm. Dobieranie z norm stali przeznaczonej na określone elementy maszyn i urządzeń. Dobieranie z norm stopów metali nieŝelaznych na określone elementy maszyn i urządzeń. Dobieranie materiałów do wykonania określonych podzespołów maszyn z wykorzystaniem róŝnych źródeł informacji. Planowanie sposobu zabezpieczenia elementów maszyn przed korozją. Dobieranie rodzaju powłoki antykorozyjnej do ochrony określonych części maszyn. Określanie składników strukturalnych stali o róŝnej zawartości węgla na podstawie wykresu Ŝelazo-cementyt. Wyznaczanie temperatury hartowania stali węglowych na podstawie wykresu Ŝelazo-cementyt. Dobieranie rodzaju obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej w celu otrzymania stali o określonych właściwościach. Określanie właściwości tworzyw sztucznych i materiałów ceramicznych na podstawie ich wyglądu. 3. Metrologia warsztatowa Pomiar, sprawdzanie. Metody pomiaru. Błędy pomiaru. Zamienność części maszyn. Rodzaje wymiarów. Wymiary graniczne, wymiar nominalny, odchyłki graniczne. Tolerancja wymiaru. Pasowanie. Układ 15

17 tolerancji i pasowań. Chropowatość powierzchni. Klasyfikacja przyrządów pomiarowych. Właściwości metrologiczne przyrządów pomiarowych. Wzorce miar. Sprawdziany. Przyrządy suwmiarkowe i mikrometryczne. Czujniki pomiarowe. Przyrządy do pomiaru kątów. Przyrządy pomiarowe z odczytem cyfrowym. Dobór przyrządów pomiarowych. Pomiar wielkości geometrycznych. UŜytkowanie i konserwacja przyrządów pomiarowych. Obliczanie wymiarów granicznych, odchyłek, tolerancji. Obliczanie luzów. Odczytywanie z PN odchyłek dla określonych pasowań. Wybieranie z PN odchyłek dla określonych pasowań i obliczanie luzów oraz tolerancji pasowania. Sprawdzanie chropowatości powierzchni. Wykonywanie pomiarów części maszyn o róŝnych kształtach za pomocą przyrządów suwmiarkowych i mikrometrycznych. Sprawdzanie otworów i wałków sprawdzianami jednogranicznymi i dwugranicznymi. Wykonywanie pomiarów odchyłek za pomocą czujnika zegarowego. Wykonywanie pomiarów kątów. 4. Techniki wytwarzania Pojęcia podstawowe. Przemysłowy proces wytwarzania. Proces technologiczny. Odlewanie w formach piaskowych. Specjalne metody odlewania. Walcowanie i ciągnienie. Kucie. Tłoczenie. Podstawy obróbki skrawaniem: sposoby maszynowej obróbki wiórowej, geometria ostrza skrawającego, procesy towarzyszące powstawaniu wióra, parametry skrawania, siła i moc skrawania, materiały narzędziowe. Toczenie. Frezowanie. Wiercenie. Szlifowanie. Obróbka na obrabiarkach sterowanych numerycznie. Klasyfikacja metod spajania. Spawanie: istota spawania, rodzaje spoin, zasady przygotowania elementów do spawania, spawanie gazowe. Spawanie łukowe. Urządzenia do spawania. Kontrola spoin. Wady. Cięcie gazowe i łukowe. Zgrzewanie. Lutowanie miękkie i lutowanie twarde. Klejenie. Technologia proszków. Zasady bhp, ochrony ppoŝ. i ochrony środowiska podczas wytwarzania elementów maszyn. Identyfikowanie procesów wytwarzania na podstawie opisu i schematu. Rozpoznawanie wyrobów kutych, walcowanych i tłoczonych. 16

18 RozróŜnianie części maszyn wykonywanych róŝnymi rodzajami obróbki plastycznej. Identyfikowanie narzędzi do obróbki toczeniem, frezowaniem i wierceniem. Dobieranie parametrów skrawania. Ustalanie kolejności czynności w procesie toczenia określonych elementów maszyn. Analizowanie budowy tokarki, frezarki, wiertarki. Rozpoznawanie rodzajów złączy spawanych i spoin. Dobieranie rodzaju złącza i spoiny do spawania określonych elementów. Dobieranie sposobu zgrzewania do łączenia określonych elementów. Dobieranie metody lutowania, lutu i topnika do łączenia określonych elementów. Ustalanie kolejności wykonania czynności w procesie zgrzewania elementów wykonanych z tworzyw sztucznych. 5. MontaŜ maszyn Formy i metody montaŝu. Urządzenia, narzędzia i przyrządy montaŝowe. Proces technologiczny montaŝu. MontaŜ i demontaŝ typowych części maszyn i zespołów. Dokumentacja technologiczna montaŝu. Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŝarowej oraz ochrony środowiska stosowane podczas montaŝu części. Analizowanie przykładowej dokumentacji montaŝu maszyn. Planowanie montaŝu łoŝyska tocznego stoŝkowego. RozróŜnianie urządzeń i przyrządów montaŝowych. Środki dydaktyczne Kodeks pracy. Przepisy dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy. Polskie Normy i akty prawne dotyczące ergonomii. Ilustracje i fotografie zagroŝenia na stanowiskach pracy. WyposaŜenie do nauki udzielania pierwszej pomocy (fantom, środki medyczne). Sprzęt gaśniczy, gaśnice. OdzieŜ ochronna i sprzęt ochrony indywidualnej. Próbki stopów Fe-C, metali nieŝelaznych i ich stopów. Próbki materiałów niemetalowych. Modele złącz spawanych, zgrzewanych, lutowanych i klejonych. Wyroby walcowane, kute i tłoczone. 17

19 Modele maszyn i urządzeń. Przyrządy pomiarowe. Wzorce chropowatości. Narzędzia do obróbki skrawaniem. Foliogramy i fazogramy dotyczące bhp, pomiarów warsztatowych, technik wytwarzania, montaŝu maszyn i urządzeń. Filmy dydaktyczne przedstawiające róŝne techniki wytwarzania oraz montaŝu maszyn i urządzeń. Prezentacje multimedialne dotyczące bhp, mechanicznych technik wytwarzania, montaŝu maszyn i urządzeń. Programy komputerowe do symulacji procesów technologicznych. Wykres Ŝelazo-węgiel. Dokumentacja technologiczna. Poradniki, katalogi. Uwagi o realizacji Program nauczania przedmiotu Technologia mechaniczna obejmuje zintegrowane treści z zakresu: bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŝarowej, ochrony środowiska, materiałoznawstwa, pomiarów warsztatowych, mechanicznych technik wytwarzania oraz montaŝu maszyn. Program powinien być realizowany w korelacji z przedmiotami: Zajęcia praktyczne oraz Eksploatacja maszyn i urządzeń energetycznych. W procesie nauczania-uczenia się wskazane jest łączenie teorii z praktyką poprzez odpowiedni dobór ćwiczeń, wykorzystywanie wiadomości i umiejętności uczniów z innych obszarów tematycznych oraz rozwijanie umiejętności samokształcenia i korzystania z róŝnych źródeł informacji. W trakcie realizacji treści programowych proponuje się stosować następujące metody: pokaz z objaśnieniem, dyskusję dydaktyczną, metodę przewodniego tekstu, metodę przypadków, inscenizacji, ćwiczenia praktyczne. Podczas ćwiczeń uczniowie powinni posługiwać się katalogami, dokumentacją techniczną, dokumentacją warsztatową, poradnikami oraz korzystać z Internetu. W procesie nauczania-uczenia się szczególną uwagę naleŝy zwrócić na kształtowanie umiejętności stosowania przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŝarowej, ochrony środowiska oraz udzielania pierwszej pomocy. Uczniowie powinni rozpoznawać 18

20 nieprawidłowości i zagroŝenia, które mogą wystąpić w procesie pracy. Podczas realizacji treści z tego zakresu poleca się wykorzystanie filmów dydaktycznych dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy. Pomiary wielkości geometrycznych powinny być poprzedzone realizacją treści z zakresu tolerancji i pasowań. Ze względu na to, Ŝe ich zrozumienie moŝe sprawić uczniom trudności, podczas wprowadzania i utrwalania pojęć z tego zakresu naleŝy przeprowadzić znaczną ilość ćwiczeń obliczeniowych. W trakcie realizacji treści z zakresu materiałoznawstwa szczególną uwagę naleŝy zwrócić na rodzaje, właściwości i zastosowanie poszczególnych grup materiałów konstrukcyjnych. Przed przystąpieniem do realizacji treści z zakresu obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej naleŝy zapoznać uczniów z wykresem Fe-C. Podczas ćwiczeń uczniowie powinni korzystać z katalogów, PN oraz poradników. Wskazane jest równieŝ korzystanie z Internetu w celu pozyskiwania informacji na temat materiałów, zamieszczonych przez ich producentów lub firmy zajmujące się ich dystrybucją. Podczas realizacji treści dotyczących technik wytwarzania oraz montaŝu maszyn zaleca się łączenie teorii z praktyką, poprzez prezentację filmów dydaktycznych, symulacyjnych programów komputerowych oraz organizowanie wycieczek dydaktycznych. Wskazane jest, aby podczas wycieczki uczniowie prowadzili obserwacje w zespołach 2-3 osobowych według arkuszy przygotowanych przez nauczyciela. Przed wycieczką naleŝy zapoznać uczniów z przepisami bezpieczeństwa obowiązującymi podczas jej trwania. Po wycieczce nauczyciel powinien podsumować wyniki obserwacji uczniów. W procesie dydaktycznym naleŝy kształtować postawy zawodowe, takie jak: rzetelność, odpowiedzialność za pracę, dbałość o jej jakość, poszanowanie dla pracy innych, racjonalne stosowanie materiałów. Zajęcia powinny odbywać się w pracowni konstrukcji i technologii mechanicznej wyposaŝonej w techniczne środki kształcenia oraz zestawy foliogramów, narzędzi, przyrządów, modeli, eksponatów i filmów dydaktycznych. Na potrzeby własne i uczniów, nauczyciel powinien posiadać podręczną bibliotekę wyposaŝoną w literaturę naukową i popularnonaukową, PN oraz czasopisma techniczne. Przykładowe ćwiczenia zamieszczone w poszczególnych działach tematycznych stanowią propozycję do wykorzystania przez nauczyciela. Zakres ćwiczeń moŝe być rozszerzony w zaleŝności od potrzeb edukacyjnych i moŝliwości szkoły. W zaleŝności od treści programu podczas zajęć naleŝy stosować formę pracy zbiorowej, grupowej oraz indywidualnej. Ćwiczenia powinny być realizowane w grupie do 15 uczniów, z podziałem na zespoły 2-3 osobowe lub indywidualnie. 19

21 Na realizację poszczególnych działów tematycznych proponuje się następujący podział godzin: Lp. Działy tematyczne Orientacyjna liczba godzin 1. Bezpieczeństwo i higiena pracy, ochrona przeciwpoŝarowa i ochrona środowiska Materiałoznawstwo Metrologia warsztatowa Techniki wytwarzania MontaŜ maszyn 8 Razem 108 Podana w tabeli liczba godzin na realizację poszczególnych działów ma charakter orientacyjny. Nauczyciel moŝe wprowadzić pewne zmiany mające na celu dostosowanie programu od potrzeb edukacyjnych. Propozycje metod sprawdzania i oceny osiągnięć edukacyjnych ucznia Sprawdzanie i ocenianie postępów ucznia powinno odbywać się systematycznie według określonych kryteriów. Proces oceniania powinien obejmować: diagnozę poziomu wiadomości i umiejętności uczniów pod kątem załoŝonych celów kształcenia, identyfikowanie postępów uczniów w procesie kształcenia oraz rozpoznawanie trudności w osiąganiu załoŝonych celów kształcenia, sprawdzanie wiadomości i umiejętności uczniów po zrealizowaniu programu. Osiągnięcia uczniów naleŝy oceniać w zakresie zaplanowanych celów kształcenia na podstawie: ustnych sprawdzianów, pisemnych sprawdzianów, testów osiągnięć szkolnych, ukierunkowanej obserwacji czynności uczniów podczas wykonywania ćwiczeń. Podczas kontroli dokonywanej w formie ustnej, naleŝy zwracać uwagę na operowanie zdobytą wiedzą, merytoryczną jakość wypowiedzi, właściwe stosowanie pojęć technicznych, poprawność wnioskowania. Umiejętności praktyczne powinny być sprawdzane na podstawie obserwacji czynności uczniów w trakcie wykonywania ćwiczeń. Podczas obserwacji naleŝy zwrócić uwagę na: merytoryczną poprawność wykonanego ćwiczenia, korzystanie z róŝnych źródeł informacji, prezentowanie i uzasadnianie wyników własnej pracy, pracę w zespole. Po zakończeniu realizacji programu przedmiotu proponuje się zastosować test pisemny z zadaniami wielokrotnego wyboru. 20

22 W ocenie końcowej naleŝy uwzględnić wyniki wszystkich zastosowanych przez nauczyciela metod sprawdzania osiągnięć uczniów. Literatura Dretkiewicz-Więch J.: Technologia mechaniczna. Techniki wytwarzania. WSiP, Warszawa 2000 Erbel J. (red.): Encyklopedia technik wytwarzania stosowanych w przemyśle maszynowym (t.1 i t.2), Oficyna wydawnicza PW, Warszawa 2001 Górecki A.: Technologia ogólna. Podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2000 Jakubiec W., Malinowski J.: Metrologia wielkości geometrycznych. ISBN, Warszawa 1999 Malinowski J.: Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa 1993 Okoniewski S.: Technologia maszyn. WSiP, Warszawa 1996 Szucki T.: Materiały do ćwiczeń z technologii wytwarzania. Oficyna wydawnicza PW, Warszawa 1999 Wilczyński K. (red.): Przetwórstwo tworzyw sztucznych, Oficyna wydawnicza PW, Warszawa 2000 Wojtkun F., Bukała W.: Materiałoznawstwo. Część 1 i 2. WSiP, Warszawa 1999 Zawistowski J. (red.): Ćwiczenia laboratoryjne z metrologii. Oficyna wydawnicza PW, Warszawa 1999 Zawora J.: Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2001 Praca zbiorowa: Mały poradnik mechanika. WNT, Warszawa 1999 Wykaz literatury naleŝy aktualizować w miarę ukazywania się nowych pozycji wydawniczych. 21

23 ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA Szczegółowe cele kształcenia W wyniku procesu kształcenia uczeń (słuchacz) powinien umieć: wyjaśnić podstawowe zjawiska zachodzące w polu elektrycznym, magnetycznym i elektromagnetycznym, określić wpływ pola elektromagnetycznego na organizm ludzki, rozróŝnić elementy obwodów elektrycznych i elektronicznych, zastosować podstawowe prawa elektrotechniki do obliczania obwodów elektrycznych prądu stałego i przemiennego oraz układów elektronicznych, określić podstawowe parametry elementów i układów elektronicznych, rozróŝnić podstawowe układy analogowe, cyfrowe przetworniki A/C i C/A, scharakteryzować podstawowe właściwości materiałów konstrukcyjnych, przewodzących, rezystywnych, dielektrycznych, pokryć powierzchniowych oraz tworzyw sztucznych i półprzewodników, wyjaśnić zasadę działania maszyn i urządzeń elektrycznych, wyjaśnić zasadę działania transformatorów energetycznych, wyjaśnić zasadę działania napędu elektrycznego, wyjaśnić zasadę działania serwonapędów, scharakteryzować elementy aparatury zabezpieczeniowej, scharakteryzować podstawowe elementy instalacji elektrycznej, wykonać pomiary podstawowych wielkości elektrycznych oraz parametrów elementów elektrycznych i elektronicznych, zinterpretować wyniki pomiarów przedstawione w formie tabel lub wykresów, oszacować błędy pomiarów na podstawie zastosowanych metod oraz parametrów przyrządów pomiarowych, zanalizować działanie typowych elementów układów elektronicznych, rozróŝnić maszyny i urządzenia elektryczne oraz urządzenia energoelektroniczne, zanalizować na podstawie schematów ideowych działanie układów elektrycznych, dokonać montaŝu układów elektrycznych na podstawie dokumentacji technicznej, dokonać montaŝu i demontaŝu aparatów, maszyn oraz urządzeń elektrycznych, zastosować połączenia elektryczne i mechaniczne w maszynach i urządzeniach elektrycznych, 22

24 rozróŝnić elementy składowe linii napowietrznych i kablowych oraz stacji elektroenergetycznych, wykorzystać programy komputerowe do opracowywania wyników pomiarów, skorzystać z katalogów, norm i dokumentacji technicznej, zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŝarowej, ochrony przeciwporaŝeniowej oraz ochrony środowiska, dobrać środki ochrony indywidualnej do rodzaju wykonywanej pracy. Materiał nauczania 1. Pole elektryczne Definicja i obraz pola elektrycznego. Prawo zachowania ładunku i prawo Coulomba. Podstawowe wielkości dotyczące pola elektrycznego: natęŝenie, napięcie i potencjał elektryczny. Pojemność elektryczna. Kondensatory - budowa i rodzaje. Sposoby łączenia kondensatorów. Pojemność zastępcza kondensatorów połączonych szeregowo, równolegle i w sposób mieszany. Obliczanie siły wzajemnego oddziaływania między dwoma ładunkami punktowymi. Obliczanie podstawowych wielkości charakteryzujących pole elektryczne: natęŝenia, napięcia i potencjału elektrycznego. Obliczanie pojemności elektrycznej. Obliczanie pojemności kondensatorów (płaskiego, cylindrycznego). Obliczanie pojemności zastępczej kondensatorów połączonych równolegle. Obliczanie pojemności zastępczej kondensatorów połączonych szeregowo. Obliczanie pojemności zastępczej kondensatorów połączonych równolegle i szeregowo. 2. Obwody prądu stałego Rodzaje i gęstość prądu elektrycznego. Prąd elektryczny w przewodnikach. Podstawowe wielkości charakteryzujące obwody prądu stałego: sem, napięcie, prąd elektryczny. Prawo Ohma dla obwodu i odcinka obwodu. Znakowanie zwrotu prądu i napięcia. Rezystancja, rezystywność, konduktancja, konduktywność. ZaleŜność rezystancji od temperatury. Moc i energia prądu elektrycznego. Rezystory i ich charakterystyki. Elementy obwodu prądu stałego. 23

25 Liniowość i nieliniowość obwodu. I prawo Kirchhoffa. II prawo Kirchhoffa. Szeregowe połączenie rezystorów. Równoległe połączenie rezystorów. Schematy zastępcze i stany pracy źródeł energii elektrycznej. Bilans mocy. Obliczanie napięcia i natęŝenia prądu elektrycznego. Rozpoznawanie podstawowych symboli graficznych stosowanych w obwodach elektrycznych. Znakowanie zwrotu prądu i napięcia. Obliczanie rezystancji, konduktancji. Sprawdzanie słuszności prawa Ohma. RozróŜnianie rezystorów na podstawie ich symboli i charakterystyk. Sprawdzanie słuszności I prawa Kirchhoffa. Sprawdzanie słuszności II prawa Kirchhoffa. Obliczanie prądów i napięć w obwodach rozgałęzionych. Wykonywanie pomiaru prądów i napięć w obwodach rozgałęzionych. Badanie obwodu prądu stałego z szeregowym połączeniem rezystorów. Badanie obwodu prądu stałego z równoległym połączeniem rezystorów. Obliczanie rezystancji zastępczej w szeregowym i równoległym połączeniu rezystorów. Obliczanie mocy i energii prądu stałego. Wykonywanie pomiarów rezystancji róŝnymi metodami. Wykonywanie pomiarów oraz regulacja napięcia i natęŝenia prądu elektrycznego. Wykonywanie pomiarów napięć i prądów w obwodach o róŝnej konfiguracji. Wykonywanie pomiaru mocy elektrycznej odbiornika oraz układów odbiorników. Obliczanie parametrów źródła napięcia w róŝnych stanach jego pracy. 3. Obwody prądu przemiennego Powstawanie prądu sinusoidalnie zmiennego. Wielkości charakteryzujące przebiegi sinusoidalne. Przesunięcie fazowe oraz wartość skuteczna i średnia prądu sinusoidalnego. Elementy rzeczywiste i idealne. Dwójnik o rezystancji R. Dwójnik o indukcyjności L. Dwójnik o pojemności C. Dwójnik szeregowy RL. Dwójnik szeregowy RC. Dwójnik szeregowy RLC. Dwójnik równoległy RLC. Prawa Kirchhoffa w obwodach prądu zmiennego. Moc chwilowa, czynna, bierna i pozorna. 24

26 Współczynnik mocy. Moc w rezystorze idealnym, cewce idealnej i w kondensatorze idealnym. Obliczanie podstawowych wielkości charakteryzujących przebiegi sinusoidalne. Obliczanie wartości skutecznej i średniej prądu sinusoidalnego. Określanie przesunięcia fazowego. Obliczanie podstawowych wielkości charakteryzujących dwójnik o rezystancji R. Obliczanie podstawowych wielkości charakteryzujących dwójnik o indukcyjności L. Obliczanie podstawowych wielkości charakteryzujących dwójnik o pojemności C. Badanie szeregowego połączenia elementów RL. Badanie szeregowego połączenia elementów RC. Badanie szeregowego połączenia elementów RLC. Badanie równoległego połączenia elementów RLC. Obliczanie mocy czynnej, biernej i pozornej. Wyznaczanie mocy czynnej, biernej i pozornej na podstawie pomiarów. Wykonywanie pomiarów indukcyjności i pojemności elementów metodą techniczną. Obliczanie prądów i napięć w prostych obwodach RL, RC. Wyznaczanie kąta przesunięcia fazowego za pomocą oscyloskopu dwustrumieniowego. 4. Pole magnetyczne i elektromagnetyczne Powstawanie i obraz pola magnetycznego. Siła działająca na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym. Podstawowe wielkości charakteryzujące pole magnetyczne: strumień magnetyczny, natęŝenie pola magnetycznego. Prawo przepływu. Prawo Biota i Savarta. Właściwości magnetyczne materiałów. Magnesowanie materiałów. Indukcyjność własna i wzajemna cewki. Energia pola magnetycznego. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Zjawisko indukcji własnej i wzajemnej. Podstawowe elementy obwodów magnetycznych. Konstrukcje obwodów magnetycznych. Podstawowe prawa obwodów magnetycznych. Określanie zwrotu linii pola magnetycznego. Obliczanie siły działającej na przewód z prądem umieszczony w polu 25

27 magnetycznym. Określanie zwrotu siły działającej na przewód z prądem umieszczony w polu magnetycznym. Obliczanie strumienia magnetycznego, natęŝenia pola magnetycznego oraz przepływu. Określanie właściwości magnetycznych materiałów. Rozpoznawanie materiałów magnetycznie twardych i miękkich na podstawie ich charakterystyk magnesowania. Obliczanie energii pola magnetycznego. Wykonywanie pomiaru indukcyjności własnej. Wykonywanie pomiaru indukcyjności wzajemnej. Obliczanie wartości napięcia indukcji własnej i wzajemnej. RozróŜnianie konstrukcji obwodów magnetycznych. Obliczanie prostych obwodów magnetycznych z zastosowaniem podstawowych praw. 5. Układy trójfazowe Klasyfikacja układów trójfazowych. Elementy układów trójfazowych. Powstawanie napięcia trójfazowego. Układy trójfazowe symetryczne. Połączenie odbiornika w gwiazdę. Połączenie odbiornika w trójkąt. Układy trójfazowe niesymetryczne. Układ czteroprzewodowy. Układ trójprzewodowy. Pomiar mocy w układach trójfazowych. Współczynnik mocy w układach trójfazowych. Sposoby poprawy współczynnika mocy. Budowa i zasada działania trójfazowych liczników indukcyjnych. RozróŜnianie podstawowych elementów układu trójfazowego. Obliczanie podstawowych wielkości układu trójfazowego symetrycznego z odbiornikiem połączonym w gwiazdę. Obliczanie podstawowych wielkości układu trójfazowego symetrycznego z odbiornikiem połączonym w trójkąt. Badanie układu trójfazowego połączonego w trójkąt. Badanie układu trójfazowego połączonego w gwiazdę. Wykonywanie pomiaru mocy metodą trzech watomierzy. Wykonywanie pomiaru mocy metodą dwóch watomierzy. Dobieranie baterii kondensatorów do poprawy współczynnika mocy. Wykonywanie pomiaru energii elektrycznej pobieranej przez odbiornik trójfazowy z sieci z zastosowaniem licznika trójfazowego. 26

28 6. Materiałoznawstwo elektryczne Metale i ich stopy. Tworzywa sztuczne. Materiały elektroizolacyjne. Powłoki ochronne. Materiały przewodzące. Materiały oporowe. Dielektryki i izolatory. Materiały magnetyczne. Materiały półprzewodnikowe. Rezystory. Kondensatory. Podzespoły indukcyjne. Rozpoznawanie próbek róŝnych materiałów. Określanie właściwości i zastosowania próbek róŝnych materiałów. Określanie właściwości materiałów oraz ich zastosowania na podstawie norm i katalogów. Rozpoznawanie rodzaju połączenia elektrycznego na podstawie wyglądu zewnętrznego. 7. Metrologia elektryczna Budowa mierników analogowych. Zasada działania i zastosowanie mierników analogowych. Mierniki cyfrowe - budowa i zasada działania. Błąd bezwzględny i względny, klasa dokładności. Symbole i oznaczenia mierników. Pomiar napięcia - poszerzanie zakresu pomiarowego woltomierza. Pomiar natęŝenia prądu elektrycznego - poszerzanie zakresu pomiarowego amperomierza. Pomiar rezystancji metodą techniczną i mostkową. Testery i próbniki. Zastosowanie oscyloskopu. Obliczanie błędów pomiaru. Określanie klasy dokładności mierników. Określanie zastosowania miernika na podstawie symboli i oznaczeń. Wykonywanie pomiaru napięcia i natęŝenia prądu stałego z wykorzystaniem mierników analogowych i cyfrowych. Wykonywanie pomiaru częstotliwości, napięcia i natęŝenia prądu przemiennego. Wykonywanie pomiaru wybranych wielkości elektrycznych z wykorzystaniem oscyloskopu. Wykonywanie pomiaru rezystancji omomierzem, metodą techniczną i mostkową. Lokalizacja prostych uszkodzeń w połączeniach elektrycznych testerem i próbnikiem. 8. Maszyny i napęd elektryczny Klasyfikacja maszyn elektrycznych. Maszyny prądu stałego. Układy połączeń maszyn prądu stałego. Uzwojenia maszyn prądu stałego. Maszyny prądu przemiennego. Rodzaje maszyn indukcyjnych. Silniki 27

29 indukcyjne jednofazowe i trójfazowe. Uzwojenia maszyn indukcyjnych. Wielkości charakteryzujące pracę silnika indukcyjnego. Bilans mocy i sprawność. Praca silnikowa maszyny indukcyjnej. Zjawiska występujące podczas pracy silnika indukcyjnego. Maszyny synchroniczne - rodzaje i zastosowanie. Silnik synchroniczny i jego właściwości ruchowe. Prądnice synchroniczne. Praca równoległa prądnic synchronicznych. Eksploatacja prądnic synchronicznych. Budowa i zasada działania transformatora jednofazowego. Parametry opisujące transformatory. Stany pracy transformatora. Budowa transformatorów energetycznych. Chłodzenie transformatorów duŝych mocy. Układy i grupy połączeń transformatorów trójfazowych. Regulacja napięcia w transformatorze. Straty mocy i sprawność transformatora. Napęd elektryczny - pojęcie i rodzaje. Stateczność i dynamika napędu. Rozruch silników elektrycznych. Regulacja prędkości obrotowej. Hamowanie. RozróŜnianie elementów maszyn elektrycznych. Czytanie schematów elektrycznych maszyn prądu stałego. Obliczanie podstawowych parametrów maszyn prądu stałego. Pomiar rezystancji uzwojeń twornika i rezystancji uzwojenia wzbudzenia oraz rezystancji izolacji między uzwojeniami a obudową. Badanie silnika prądu stałego. Badanie prądnicy prądu stałego. RozróŜnianie elementów maszyn prądu przemiennego. Dobieranie rodzaju, typu i parametrów maszyny prądu przemiennego do określonego zadania. Obliczanie podstawowych parametrów silników indukcyjnych. Badanie silnika prądu przemiennego. Obliczanie podstawowych parametrów transformatorów. Wyznaczanie charakterystyk transformatorów. Badanie transformatora jednofazowego. Badanie transformatora trójfazowego. Badanie transformatorów energetycznych. Badanie układu napędowego z silnikiem prądu stałego. Badanie układu napędowego z silnikiem prądu przemiennego. 9. Instalacje elektroenergetyczne Rodzaje, budowa, parametry znamionowe przewodów elektrycznych. Zasady oznaczania przewodów elektrycznych. Dobieranie przewodów do określonego obciąŝenia i warunków pracy instalacji elektrycznej. Kable elektroenergetyczne. Osprzęt instalacyjny. Łączniki niskiego napięcia. Rodzaje, budowa, zasada działania i zastosowanie styczników. 28

30 Budowa, zasada działania i zastosowanie przekaźników termicznych. Wyłączniki instalacyjne nadprądowe. Rodzaje zakłóceń występujących w instalacjach. Rodzaje i charakterystyka zwarć w sieciach niskiego napięcia. Środki ochrony przed skutkami oddziaływania cieplnego. Środki ochrony przed prądem przetęŝeniowym. Środki ochrony przed spadkiem napięcia i przepięciami. Rozpoznawanie rodzaju przewodu elektrycznego na podstawie oznaczenia oraz wyglądu. Dobieranie przewodów elektrycznych do określonych warunków pracy. Rozpoznawanie osprzętu instalacyjnego. Rozpoznawanie łączników na podstawie wyglądu oraz oznaczeń. Badanie styczników elektromagnetycznych. Badanie wyłącznika instalacyjnego nadprądowego. Badanie wyłącznika róŝnicowoprądowego. Montowanie urządzeń stosowanych do ochrony przeciwprzepięciowej. Dobieranie zabezpieczeń instalacji elektrycznej o szczególnym zagroŝeniu poŝarowym i cieplnym. 10. Podstawy elektroniki Diody półprzewodnikowe. Tranzystory bipolarne. Tranzystory unipolarne. Półprzewodnikowe elementy przełączające. Układy prostownicze niesterowane. Układy prostownicze sterowane. Stabilizatory napięcia i prądu. Falowniki. Podstawowe układy wzmacniające. SprzęŜenie zwrotne we wzmacniaczach. Wzmacniacze napięciowe. Wzmacniacz operacyjny. Wzmacniacz mocy. Sygnały analogowe i cyfrowe. Systemy zapisu liczb. Operacje logiczne. Realizacja układów logicznych. Podstawowe układy logiczne. Rejestry. Liczniki. Bloki arytmetyczne. Układy kombinacyjne. Przetworniki analogowo-cyfrowe. Przetworniki cyfrowo-analogowe. Rozpoznawanie podstawowych elementów elektronicznych na podstawie symboli i danych katalogowych. Badanie diod półprzewodnikowych. Badanie tranzystorów bipolarnych. Badanie tranzystorów unipolarnych. Badanie tyrystorów. Badanie prostownika niesterowanego. 29

31 Badanie prostownika sterowanego. Obliczanie podstawowych parametrów stabilizatora napięcia i prądu. Rozpoznawanie podstawowych układów wzmacniających. Wyznaczanie punktu pracy tranzystora we wzmacniaczach. Badanie wzmacniacza operacyjnego. Badanie wzmacniacza mocy. RozróŜnianie sygnału analogowego od cyfrowego. Wykonywanie podstawowych działań logicznych. RozróŜnianie układów logicznych. Badanie podstawowych funktorów logicznych. Badanie rejestrów i liczników. RozróŜnianie przetworników analogowo-cyfrowych. RozróŜnianie przetworników cyfrowo-analogowych. 11. Serwonapędy Pojęcie i klasyfikacja serwonapędów. Budowa i zasada działania serwonapędów. Elementy funkcjonalne serwonapędów - prostownik, tranzystor IGBT. Regulacja prędkości obrotowej oraz kąta obrotu serwonapędu. Dobieranie serwonapędów na podstawie danych katalogowych. Badanie serwonapędu maszyny. 12. Sieci elektryczne Budowa linii napowietrznej. Konstrukcje wsporcze. Fundamenty i uziemienia. Zawieszenia przewodów. Linie kablowe. Łączniki wysokiego napięcia. Stacje i rozdzielnie elektroenergetyczne. Układy połączeń obwodów głównych. Rozwiązania konstrukcyjne stacji. Urządzenia stacji. Eksploatacja linii napowietrznych. Eksploatacja linii kablowych. Zakłócenia w systemie energetycznym. Zabezpieczenia elektroenergetyczne. Przekaźniki energetyczne. Zabezpieczenia linii elektroenergetycznych. Zabezpieczenia transformatorów. System automatyki zabezpieczeniowej. Klasyfikacja elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej. Rodzaje i struktura urządzeń EAZ. Przekładniki elektroenergetyczne. Przekładniki prądowe. Warunki pracy i dobór przekładnika prądowego do zabezpieczeń. Układy połączeń przekładników prądowych. Przekładniki napięciowe. Filtry zerowe prądu i napięcia. Obwody pomocnicze, sterownicze i sygnalizacyjne. Elektroenergetyczna Automatyka Zabezpieczeniowa - SPZ i SZR. Praca generatora synchronicznego w systemie elektroenergetycznym. Stabilność SEE. 30