MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ INSTYTUT BAD& EDUKACYJNYCH PRACOWNIA PROGRAMOW KSZTALCENIA ZAWODOWEGO 140 01 I SZ, LZ, SP I MENl1998.04.~6 PROGRAM NAUCZANIA DLA ZAWODU ELEKTRYK Dla: szkoly zasadtliczej, podbudowa progranowa - szkola podstawowa, liceum zawodowego, podbudowa programowa - szkda podstawowa, szkoly policealnej, podbudowa progratnowa - liceum og6lnoksztalc~ce ckwj- ~~rokdr hsb. hliroslsw Handke
Program nauczania przygotowda Komisja Prograrnowa dla Zawodow Elektryczno-Elektronicznych, powolana decyzjq m 12 Ministra Edukacji Narodowej z dnia 12 kwiemia 1995 roku.
I. PLANY NAUCZANIA DLA ZAWODU PLAN NAUCZANIA Szkola zasadnicza Zaw6d: Elektqk Podbudowa programowa: szkola podstawowa - mwodouych God&y do dyrporyeji dyz&oiora 'a. osacln SO& p~zd~i~tdw obowiqzkwyeh 11 28 16.5 ~~d~boulq&owv~ rljqcia polalokoyjna: Eiomenty infoniaryki -2 goddtys w Untie 1 28 19.5 28 47 84 35 I 14 670 20 1020 * nymiary godzin poszczeg6lnych przedmiotow dzielone sa, odpowiednio na te same lata nauki cow szkoie dla dodzzezy, ** dla mlodocianych pracownik6w wymiar godzin zajqc praklycznych okreslaj;t przepisy Kodeksu Pracy, *** godziiiy przeznaczone na dodatkowe zajqcia z przedn~iotbw obowlqzkowych zgodnie z pohzebami danej klasy (setneshu).
PLAN NAUCZANIA ~rednia szkola zawodowa Lice, zawodo\ve Zawhd: Elektryk Podbudowa prograniowa: s7jtola podstawowa * yniary godzin poszczeghlnych przedmiothw helone sq odpowiechio na te same lata nauki cow szkole dla miodzieq, ** godziny przeznaczone na dodatkowe zajecia z przedmiothw obowiqkokowych zgodnie z potrzeba~iu druiej klasy (semeshu).
PLAN NAUCZANLA ~rednia szkola zawodoxa Szkda policedna Zaufod: Elekhyk Podbudowa programowa: liceum ogolnoksztalca.ce * wy~niary godzi~~ poszczegalnych przedmiolbri' dzielone q odpowiednio na te same semeshy nauki cow szkole dla mlodziezy.
11. Programy nauczania przedmiot6w zawodowych Wykaz obowitgkouych przedmiotow zawodowych: 1. Technologia i materialozna~vstwo elekhyczne sk. G 2. Podstawy elekkotechniki i elektroniki str. 9 3. Pracownia elekhyczna i elektroniczna str. 13 4. Elektroenergetyka str. 22 5. Zajwia praktyczne sk. 27 6. Zqs wiedzy o gospodarce sk. 31 7. Praktyka zawodowa (LZ i SP) str. 37
1. Technologia i materialoznawstwo elektryczne 1. Szczeg6lowe cele ksztalcenia \?' wyniku zorganizonranego procesu nauczania uczek (sluchacz) powinien umiek - rovoinic i scharakterymwac. materiaty przewodzqce, elektroizolacyjne i hvorzywa sziuczne oraz wyjasnic ich zastosowanie w elektrotechnice, - rozr6tnic i scharakteryzowac materialy konstrukcyjne i powloki ochrolie oraz wyjasni6 ich zastosowanie w elektrotechnice, - sklasyfikowai materialy magnetyczne stosowane w elektrotechnice, - rouoinic elementy elekhyczne i elektroniczne pa ich wyglqdzie oraz wyjasnid oznaczenia stosowane na tych elementach, - ronoinii: i scharakteryzowac polqczenia elekhyczne oraz zlqcza stosowane w elektrotecl~nice, - rozroinii: i scharakteryzowai: poiqczenia elementow konstrukcyjnycl~ mechanicznych, - wyjainii poszczegolne etapy procesu produkcyjnego, - scharakteryzowai: wspmczesne normy dotycz&ce kontroli jakodci, - odczytai: proste rysunki mechanicme i elekbyczne w dokumentacji technicznej urzqdzeri elekhycmych. 2. Material nauczania Materialy konstrukcyjne: Charakterystyka i wlabciwodci. Rodzaje materialhw. Ksztaltowanie mechanicme material6w, obrdbka plastyczna, obr6bka skrawaniem. Materialy stosolvane w elektrotechnice: Materiaty przewodzqce: wiadciwosci, rodzaje i zastosowanie. Materialy oporowe. Materiaty elektroizolacyjne: wiadciwodci i zastosowanie. Dielekhyki. Tworzywa szmczne: wiasciwosci i zastosowanie. Matenaly magnetyczne: wlasciwosci i zastosowanie materialhw ~nagnetycmych twardych i tuiekkich. Ciekle krysztaly: rodzaje, wlasciwodci i zastosowanie Powloki ochronne i dekoracyjne. Montai u1zqdze6 elcktryeznych i elelztronicznych: Poiqczenia (lutowane, owijane, zaciskane, rozlqcme). Wytwarzanie piytek drukowanych: rodzaje, omaczenia, obudowy elementow i ukladhw elekaonicznych. Okablowanie. Zlqcza: rodzaje, wiasciwosci i zastosowanie. Sposoby montaiu: montai automatycmy, metody lutowania ptytek, montai powierzchniowy. Montai mechaniczny: Konstmkcje, obudowy. Prowadnice i loiyska. Przekladnie. I'okrqtIa. Wylqcmiki. Radatory. Wentylatory. Polqczenia mechaniczne rozlqczne i nierozlqczne.
Proces produkcyjny: Analiza potrzeb. Przygotowanie produkcji. Dokumentacja konstmkcyjna i technologicma. Przygotowanie stanowisk. Produkcja. Kontrola jakoici (nomy IS0 9000). Warunki technicme odbioru. Dokumentacja technicznn urzqdzeli: Scheniaty elekhycme:, ideowe i montaiowe urzqdzen. Rysunki maszynowe: rzuty, widoki i przekroje, wymniarow.anie, uproszcze~iie w rysunku maszynowym. 3. Uwagi o realizacji Nauczanie tego przedmiotu winno byl realizowane w pracouni przedmiotowej, ze wzglpdn na stalq potrzebe ilustrowania tresci zawartych w programie pomocami dydaktycznymi. Poznanie przedmiotu i zainteresowanie nim uculi6w (stuchaczy) jest moiliwe poprzez obserwacje, pokaz oraz czqste odwdywanie sip do przykiadbw zuanych uczniom (sluchaczom) z rbtnych dziedzin techniki. ZnajomoSC technologii wy&arzania i podstawowcl~ &asciw&dci ma'terialirw stosowanych w elektrotecluice oowinna zaowocowac racionalna eksdoatacia elementbw, ukladow i urz;ldzei.. Przedstawienie kazhego Gal; tema&cmego winno by6 poparte prezentacjq zestawbw prbbek, elementbw stosowaiych do pdqczeii mechanicmych i w montaiu elektrycmym. W trakcie zajec ucvliowie (slnchacze) powinni poslugiwal sic katalogami elementbw elektrycznych, elektronicznych i mechanicmych. Nauczyciel winien wykorzystpai w trakcie zajpl plansze, modele, eksponaty, filmy dydaktycme i przeirocza. Przy omawianin materialbw naleiy gl6wnie nnocic uwagp na podstawowe wtasciwosci, wyglqd i zastosowanie. Niezwykle wainym zagadnieniem jest opanowanie umiejqtnoici interpretowania oznaczen stosowanycli na elementach elektrycznych i elektronicmych (glbwnie rezystorach i kondensatorach). Poniewai realizacja programu nauczania przewidziana jest w trzech typach szk64, naleiy w kaidyrn z nich uwzglqdnii: wiadomoici i ~uniej$tnoici opanowane w szkole bpdqcej podbudow* programow& a take korelacjp z treiciami przedmiotbw ogblnoksztalcqcych i zawodowych realizowatlynli rbwnolegle. Realizacja powinna by6 rbwniei dostosowana do folmy ksaalcenia i do wieku ucznibw (sluchaczy) Sprawdzanie osizg~ec uczniow (sluchaczy) powinno by6 poprzedzone wczesniejsq~m ustaleniem zbiorbw wymagd dla kadego stopnia oddzielnie, czyli oddzielne wytnagania na stopien miemy (wyn~agania koniecme), oddzielne - na stopien dostateczny (wymagania podstawowe), oddzielne - na dobry (wymagania rozszermne) oraz bardzo dobry (wymagania dopdniajqce); nie nstala sic wymagan na stopien ~liedostateczny. Il'yniagania konieczne dotyczq zapamiptania wiadomoici, czyli gotowoici ucznia (siuchacza) do przypom~enia sobie podstawowych terminow i faktbw (np wymienic podstawowe wlaiciwoici materialow stosowanych w elektrotechnice, sposoby potqczeri elektrycznych, pol4czenia mechanicme - rozlqczne i nierozl;lwne). M/yn~agania podstmvowc dotyczil nozumienia u~adomoici co omacza, ie uczeh (sluchacz) potraii je przedstawik w innej fomiie, nii je zapamiptal, uporzqdkowac, streicit (np, rozroinic i scharakteryzowac ~natenaly stosowane w elektrotechnice,
rouoznic i scharakteryzowai metody montaiu elekhycznego i mechanicmego, rouoinii i scharakteryzowac zlqcza stosowane w elektrotechnice itd). Wymagania rozszerzone dotycz* stosowania wiadolnoici i umiejqtnoici w sytuacjach typowycli, co oznacza opanowanie przez ucznia (ducliacza) umiejemoici praktycznego poslugiwania siq wiadomoiciami wedlug pod~ych tnu uprzednio wzorow. Stopien dobry otrzymuje uczen (slucliacz), kt6ry spdnia wymagania wymienione na stopien dostateczny, a ponadto cechuje go wigksza samodzielnosc w wykonawslwie typowych zadati zawodowyclt. Potrafi rozwiqzac wiqkszosc tqpowych zadati problemowych objgtych programem nauczania, korzystac zar6wno z dokumentacji technicznej jak r6wniei z innych irirdd infomacji technicznej. M'ymazania dopelniajqce dotyczq pdnego opanowania zakresu wiedzy przewidzia~ej programem nauczania i umiejqtnoici zaprezentowania samodziel~e szeregu rozwiqzati technicznych odnoszqcych siq do postawionego zadania. Stopiei bardzo dobry otrzymuje uczen (sluchacz), kt603 spelnia wymagania na stopien dobry, a ponadto potrafi wykonac zadania o du- stopniu trudnosci nawet w sytuacjach nietypowych (problemowych). 4. Podstawowe Srodki dydaktyczne - zestaw probek metali i tworzyw sztncmycli,. - zestaw probek mate1ial6w przewodzqcycl~, - zestaw pr6bek materid6w klektroizolacyjnych, - zestaw element6w stosowanvcii do vdaczen. - mechanicznvch. (imbv,... wkretv,..~ nitvl.. - zestaw elementow stosowanych w montaiu elektxycznym brzewody, zlqcza, rezystory, kondensatory, potencjomehy, radiatory, wentylatory, transfonnatory, przyrzqdy ppmprzewodmkowe itd.),. - elementy sprgzyste, lotyska, prowadnice, sprzggla, przekladnie, ' - katalogi element6w eleklrycznych, elektronicznych i mechanicznych, - dokutnentacje techniczne urzqdzen elektroenergetycznych, - normy ISO. 5. Literatura Brak podrgcznika obejmujqcego caly program, zastgpczo proponuje siq: - G6recki A. - Technologia og6lna (WSiP, 1995 r.), - Olesiuk W. - Paprocki K. - Podstawy konstrukcji mechanicmych (WSiP, 1995 r ), - Olotuewski S. - Technologia dla elektronikbw (WSiP, 1996 I.), - Michel K., Sapinski T. - Czytam rysnnek elektryczny (WSiP, 1994 I.), - Paprocki K. - Rysunek techniczny (WSiP, 1996r.), - Czasopisma o tematyce elektroenergetycznej.
2. Podstawy elektrotechniki i elektroniki 1. Szczegolowe cele ksztatcenia 13' wyniku zorganhoxvanego procesil nauczauia ucze6 (sluchacz) powinien umief: - rouoinic wielkosci elektryczne i ich jednostki nliar, - zastosowac prawa Ohma i Kirchhoffa do obliczania prostych obwodbw pt.qdu stalego, - obliczyc rezystancjq zastqpczqprostego obwodu, - oszacowac rozplyw prqd6w i rozklad napipc w prostych obwodach, - obliczyc moc odbiomik6w prqlu stalego, - scharakteryzowab podstawowe zjawiska zacl~odzqce w polu elektryczt~ym, magnetycznym i elektsomagnetycznym, - obliczyb pojenmosc zastqpcqobwodu, - scharakteryzowac parametry przebiegu sinusoidalnego, - objainic zaleinosci pomiqdzy napipciami i prqdami w obwodach RLC, - obliczyc impedancje prostych obwodow RLC, - obiiczyd moc odbiornikow prqdu sinusoidalnego, - obliczyc lnoc i energi~ pobieransprzez odbiomik prqdu trojfazowego, - odczytac znaczenie symboli na schematach elektrycu~ycli, - objainii budow$ i zastosommie podstawowyc11 przy~zqdbw ponliarouych, - scharakteryzowac podstawowe metody ponliarowe wielkosci elektrycznych, - rozr6mib elementy bierne i scharakteryzowac ich podstawowe parametry, - scliarakteryzowab podstawowe parametry przyrzqdow pmprzewodnikowych, - objasnic zasady polaryzacji przyrzqdow pmprzewodnikowych, - objasnic budow? i zastosowanie typowych prostownik6w, zasilaczy i stabilizatorow, - objasnic budowp i zastosowanie typowych uldadbw elektronicznych, - zidentyfikowab elementy elekhyczne i elektronicme na podstawie ich symboli i oznaczeti, - posluzyi sip kataloga~ni elementow elektrycznych i elektronicznycli. 2. TreSci ksztalcenia I'ole efektryczne: Obraz pola elekbycznego. Prawo Coulombs. Natpienie pola elekhycznego. Potencjal i napiqcie. PojemnoSC elektrycziia. Kondensatory, tqczenie kondensatorow. Rodzaje i parametry kondensator6w. Ohwody elel<tryczne pqdu stalego: Elementy obwodu. Pojpcia podstawowe. WielkoSci prqdu stalego: sem, napiqcie, natpienie prqdu, rezystancja, rezystpmosc, konduktancja, konduktywnosc. Prawo Ohma. Prawa Kirchhoffa. Rozklad ~iapipd w uwadzie szeregol?ym. Potqczenie szeregowe rezystorow. Regulacja pra.du w obwodzie. Dzielnik napiecia. Pol~czenie r6wnolegle rezystorow. Polqczenie inicsza~e rezystorow. Rezystancja zastppcza ukladu. Praca i moc elektryczna. Elektroliza.
Pole ~nagnetyczne i elektromagnetyczne: Powstawanie i obraz pola magnelycznego. Dzialanie pola magnetycznego na przewod z prqdem. Indukcja magnetyczna. Slsumieri magnetyczny. Natetenie pola magnelycznego. PrzenikalnotC magnetyczna Srodowiska. WlaSciwoSci magnetyczne materii. Charakterystyki magnesowania. Obwody magnetyczne. Zjawisko indukcji elektsornagr~etycznej. IndukcyjnoSC cewek. Indukcja wlasna i wzajemna. Elektsomagnetyzm. Prqdy wirowe. Zapobieganie dzialaniu fa1 elektsomagnetycznych w.cz. na organizm ludzki. Obwody elektryczne prqdu przemiennego: Powstawanie prqdu sinusoidalnie zrniennego. WielkoSci charakteryurjqce przebiegi sinusoidalne. Przedstawienie przebiegdw sinusoidalnych za pomocq wektorow. Zaleinoici po~niedzy wielkoiciami elekhycznymi elementow R, L, C zasilanych prqdem sinusoidalr~yrn. Pol3czenie szeregowe i rownolegie elementow R, L, C. Trojkqty napiqt i prqdow. Rezonm~se. Moc czynna, biema, pozoma. Znaczenie wspolczynnika mocy. Stariy nieustalone w obwodacl~ RLC. Przebiegi niesiimsoidalne. Obwody nieliniowe prqdu przemieniiego. Uktady trbjfazowe: Powstawanie napiqcia hojfazowego. Polqczenie odbiomikow w gwiazde i trojkqt. Przylqczenie odbiomikow hojfazowych do ukladu sieciowego TN- C, TN-S, TI', IT. Moc i energia w ukladzie trojfazowym. Pomiary elektryczne: Przyrzqdy pomiarowe. Przylzqdy uniwersalne. Podstawowe metody pomiaru wielkoici elektrycznych. Bledy pomiaru. Oscyloskop - elementy - regulacyjne, pornia~y oscyloskopowe. Testery. Probniki. Przestszeganie zasad bezpieczenstwa przy pomiarach wielkoici elekhycznych. Elernenty elektryczne i elektroniczne: Elernerity bierne: rezystory, kondensatoiy, cewki indukcyjne. Pokprzewodniki. Pokprzewodnikowe elementy bieme: termistory, waystory, hallotrony. Zlqczc p-11. Diody prostownicze. Diody stabilizacyjne. Tranzystory. Ty~ysto~y. Elernenty pokprzewodnikowe duiej mocy. Tyrystorowe uklady regulacji. Elernenty i podzespoty optoelektroniczne. Wskairuki LED, wskainiki ciekiokrystaliczne. Uklady elektroniczne: Wzmacniacze: budowa, podstawowe parametry, zastosowar~ia. Ukkady prostownicze. Filhy prostownicze. Stabilizatory: budowa, paramehy, zastosowania. Generatory: prsebiegow sinusoidalnych, prostokqhrych i liniowych. A~ytmetyka cyfrowa. Algebra logiki, funktory logiczne. Bramki. Przerzuhdki. Uklady funkcjonali~e kombinacyjne (konwertery kodow, uklady arytmetyczne) i sekwencyjne (rejeshy, liczniki). Parniqci polprzewodnikowe. Przetwarzanie AIC i CIA. 3. liwagi o realizacji Podstawy elekh-oteclu~iki elektsoniki to przedmiot o zasadniczy~n znaczeniu. Decyduje o dalszej rnoiliwosci przyswajania przez uczuiow h-esci programowycli zawartych w takich przedmiotach jak Elektroene,~eiyka czy Pracolvnia aiektryczno i cleklronicznu. Jest bazq ksztakeoia dla zawodu.
W klasie pienvszej szkoiy zasadniczej uczniowie (sluchacze) poglebiajq podstawowe prawa z zakresu pola elektrycmego, pola magnetycznego i elektromagnetyzmu. Wykorzystujq prawa: Oluna i Kirchhoffa do obliczania prostych obwod6w elektrycznych (z jednym napieciem ir6dlowym). Uczq sie ponadto szacowac wartoici 102- prqdow, rozkladu napipt i rezystancji zastepczych obwodow, korzystajqc przy tym z przedrostkow jednostek ulelkoici elekhycznych typu: mikro-, nuli-, kilo-, mega. Dial poiniaiy eiektiyczne konczy material nauczania klasy pienvszej szkoty zasadniczej. Uczniowie (s~ucliacze) poznajq budowg, dvalanie i zastosowanie prostych miemik6w oraz typowe metody pomiaru wielkoici elektrycznych i Mqdy pomiaru. W liceum zawodowym przedmiot podriauy elekt~otechniki i elektroniki realizowany jest w Wasie pienvszej i drugiej. Dzialy elektrotechniki: pole elekriyczne, pole nlapepczne i elektroina~eiyzm naleiy realizowat na zajeciach z fizyki, na poczilth pierwszej klasy. Do zagadnien z zakresu pola elekhycznego i magnetycznego trzeba pow~ocic na zajeciach z podstaw elektratechniki i eiektr.oniki przy omawianiu kondensatorbw, cewek, transfonnatorirw, itp.,w klasie pienuszej, proces ksztalcenia nalezy rozpoczqc od dzialu tematycznego obwody prqdu stafego. Przy omawianiu element6w biernych, diod, tranzystorow, tyrystor6w, eiement6w optoeiektronicznych nalezy stosowai pewne uproszczenia i skupit sip na parametrach, wartoiciach prqdbw i rozkladach napigc jhe winny mied te elementy podczas pracy prawidowej i wadliwej (element uszkodzony). Przyrzqdy p61przewodnikowe nalezy realizouac urg nastqpujqcego schematu: symbol, poliuyzacja, przykladowe wartoici napiec zasilajilcych, podstawowe parametry, przyktady zastosowania. Przy omawianiu dadow elektronicmych nalety skupic si~ na budowie, podstawowycl~ parametrach oraz zastosowaniach. W ramach pokaz6w nauczyciel powinien zademonstrowat daalanie oodstawowch ukiad6w elektronicznvch: Oorhcz ookazbw dzialania ~rostvch., obwodhw elektrycznych i ukladeiw elektronicmych, zaleca siq wykorzystanie komputera wraz z oprogranlo~vaniem umoiliwiajqcym symulowanie dzialania ukiad6w elektronicznych. Jednym z glownych zadaa nauczycieli w pracy dydaktycznej jest sprawdzanie osiagnigt uczniow Sprawdzanie powinno obejmowat kaidy dzial tematycmy programu nauczania. Nauczycieie sqwipc zobowiqani do kontroli stopnia opanowania zalotonych, w celach ksztdcenia, umiejqhloici i wiadomoici. Dla kazdego pozyyx'iiego stopnia, naleiy ustali6 zbioiy wymagan (zadai), czyli oddzielne waaania na stouieh liuernv (wvmaaania konieczne). oddzielne - na stooien. -... -.. dostateczny (wymagania podstawowe), oddzielne - na dobry (uymagania rozszerzone).,., oraz bardzo dobrv,~ lwmaeania - doodniaiace): 2 Wyn~agaizia konieczne dotyczq zapamiptania wiadomoici czyli gotowoici ucznia do przypomnienia sobie (np.): -podstmvoiiych zjavisk iprmu elektrotechniki, -podrtmuoi~ychparamet~dw elementdw elektiycznych i eiektronicznych, Wymagania podrtmvowe dotyczq zronunienia viadomosci co oznacza, ie uczen (sluchacz) potrafi: -scharakreiyzo~uaepai~amet~y elementdw eiekrpcznych i elekfronicznych, -ityjaii?ii h-ialanie ppoivych ukladdw elektronicinych,
-ruykorzysfad podriawo~ve wzo~ystoso~vane w elektroiechnice do obliczania warioici wielkoici elektiycznych. Wvmagania rozszerzone dotycz& stosowania wiadomosci w sytuacjach typowych, co oznacza opanowanie prza ucha umiejqmoici praklycznego poslugiwania siq tx~adomosciami wedug podanych mu uprzednio WLO~C~U~. O~ceea.dob~& otrzymuje uczen (sluchacz), ktbiy spdnia wymagania wymienione na ocene dostatecuxt, a ponadto cechuje go wiqksza samodzielnosc w wykonawsmie typowych zadh zawodowych. Potrafi rozwiwac wipkszosc typowych zadafi problemouych, abjptycti programetn nauczania, korzystai zaro~mo z dokumentacji technicznej jak rowniei z innych hodel informacji technicznej. Wymagania dopelniajqce: uczen (sluchacz) opanowd pdny zakres wiadomoici przelvjdzianych progranlem nauczania i potcafi zaprezentowai samodzielnie szereg ronvi;lzan techcznych odnosz&cych sic do postawionego zadania. Ocenp bardzo dobr$ otrzymuje uczeh (sluchacz), ktoiy spdnia wymagania na ocene dohr~ a ponadto potsafi wykonywai zadania o duiynl stopniu mdnoici nawet w sytuacjach nietypowych (problentowych). 4. Podstawowe Srodki dydaktyczne - zestawy Cwiczeniowe umoiliwiaj~ce demonstracj~ uklad6w elekhycznych i elektronicznych, - zestawy do prezentacji podstawowych zjawisk elektromag11etycznych, - tnakiely sluiqce do demonstracji dzialmia obwodbw clektrycznych, wzmacniaczy, prostownikow, - elementj eiekh-oniczne, - przyrzqdy pomiarowe,. - komputer z panelem LCD, - oprogrmowanie syn~ulacyjne do prezentacji dzialania llwadbw elekhycznych (txp.nap2) i elektronicmych (np. Pspice), - katalogi elen~entbw elektronicmych. 5. Literatura - Kurddel R. - Podstawy eleknotechniki &a ZSZ czqid. 1 i 2 (WSiP, cz. 1 19941, cz.2 1995r.), - Marusak A. - Urz&enia elektroniki (WSiP, 1994r.), - Chwaleba A., Moeschke B., Ploszajski 0. - Elektcotechnika (WSiP, 1996r.),
3. Pracownia elektryczna i elektroniczna Zajecia w laboratorium podstaw elektrotechniki i elektroniki. :.,.. 1. Szczeg6lowe cele ksztalcenia.. W wyniku zorganizowanego procesu ksztalceuia uczefi (sluchacz) powinienhmiet: - postqpowac zgodnie z zasadami bezpieczenstwa i higieny pracy, - zastosowac przepisy ochrony przeciwporaieniowej i przeciwpoiarowej, - ntaiciwie zareagowab w prqadku poraienia prqdem elektrycznyn~, - zestauic uldady pomiarowe, - zastoso\vat odpowiednie tnetody pomiarowe oraz dobra6 przyrzqdy pomiarowe, - zmierzyc podstawowe wielkoici elektryczne, - oszawwac wartoici wielkoici mierzonych, przed wykonaniem pomiar6w, zmierq~c parametry elementow i ukladbw elektrycznych, - zanalizowac dzialanie ukladu na podstawie uzyskanych wylukow pomiar6w, - zdiagnozowac stan badanych element6u7, - sporzqdzi6 protokm pomia16w, - uykorzystac komputer do ohrobki wynik6w pomiaru, - skorzystat z norm technicznych i katalogow. 2. Material nauczania Organizacja i regulamin zaj$ zapoznae z regulaminem zajqc, w laboratooiium.. Przepisy eksploatacji urqdzeh elektrycmych o napiqciu do 1 kv. Szkolenie z zakresu ochrony przeciwporaieniowej i ochrony przeciwpoiarowej. Sprzqt ochrony przeciwporaieniowej w laboratorium elektqcznym. Zasady postgpowania w prqpadkw poraienia prqdem elekhyczn)m i stosowanie Srodk6w przeciwpoiarowych. Omowienie prograntu nauczania, wykazu Cwiczen lahorato~yjnych oraz krytendw oceniania. Obsluga przyrzqd0w pomiarowych. Wlqczanie miemikow w ohwod elektiyczn),. Omowietue zasad opracowywania protokdhw z wykonanych pomiarow. Pokazy pomiarow podstawowych wielkoici elektrycznych za pomoc~oscyloskopu. Ulilady regulacji nateienia prqdu: Zestawienie ukladu z rezystorami nastawnynli w1qczon)mi w szereg z obciqieniem. Regulacja natqtenia prqdu kilkoma rezystorami nastawnyni. Pomiaq prqdu za poniocq amperon~ierzy wskazirwkowych oraz uniwersalnych miemikirw analogowych i cyfiowych. Odczytywanie wartoici prqdu. Forownanie wynikow pomiaru wykonanych za pomocq rdinych przyrzqddw; okreilanie wpiywu zmian wartoici rezystancji na zakres uniai pprdu Regulacja zgrubna i dokladna. Wyznaczanie charakteqrstyki i = f(r) przy U = const. liklady regulacji napiecia: Zastosowanie rezystor6w nastawnych do regulacji napiqcia. Zestawie~ue nkladu z podwojnym potencjomehem szeregowyin i kaskadonrm oraz woltomierzem. Potniaq napiqcia za pomocq woltomierzy wskazhwhouych oraz uniwersalnych tiuemik6w analogowych i cyfrowych.
' Por6wnanie wynikow pomiar6w. Regulacja zgrubna i dokladna. Wyznaczanie charakterystyki u = f(r) przy I = const. Pomiary vv obwodach prqdu stalego: Zestawieiue ukladow zioionych z kilku rezystorow polqczonych: szeregowo, rownolegle i w sposhb mieszany. Badanie wptywu napigcia na natqienie pqdu. Pomiar spadkow 11apiqC / IOZ&\MI prqdow w badanych ukladach oraz por6vmanie wyluk6w pomiarow z wartodc~oblicwnymi. Lokdizacja uszkodzonycl~ rezystor6w na podstawie wynik6w pomiarbw. Badanie wplywu parametr6w miernik6w na wyniki pomiar6w: Pomiary prostych obwodow prqdu stalego i przemiennego za pomocq miernikow o roinej rezystancji wewngtrznej. Szacowanie wartosci wielkosci mierzonych. Pomiar WoSci szczytowej, sawtecmej i Sredniej. Porbwnanie wynik6w pomiar6w. Pomiary rezystancji: Metodq technicvi& za pomocq omomierza i mostkami RLC. Porownanie wynik6w pomiar6w Oszacowanie wynikbw pomniaru. Pomiary pojemnoici: Pomiary pojenmosci kondensatorow polqczonych rownolegle, szeregowo i w sposbh mieszany metoda, techniczn& miernikami pojemnosci, mostkami RLC. Por6wnanie wynikhw pomiar6w. Oszawwanie wynikhw pomiaru. Wymaczenie impedancji i reaktancji ukladowkondensator6w polqczonych szeregowo i r6w1olegle. Lokalizacja uszkodzonych kondensatorirw na podstawie wynikow pomiarow. Pomiary iudukcyjnosci: Pomiary metodq technicmit multimetrem i mostkami RLC. Zbadanie wplywu prqd11, rdzenia i szczeliny na indukcyjnosc cewki. OkreSlanie poczrtfkdw i koncow uzwajeri cewek. Wptyw nasycenia sig rdzenia (skladowq stal;l) na indukcyjnosc dlawika. Oszawwanie wynik6w pomiaru. Obsluga oscyloskopu: Zapoznanie siq z rovnieszczeniem elementow regulacyjnych na pfycie czotowej. Przygotowanie oscyloskopu do pracy. Obsenvacja i pomiary napiqcia statego oraz przebiegow o roinych ksaaltach (pokaz). Podstawowe pomiary oscyloskopem: Pomiary wartosci szczytowej, okresu, czgstotliwosci oraz przesuniqcia fazowego. Pomiary podstawowych paramehhw przebiegbw impulsowych. Wykorzystanie sond napieciowych. Potniary charakterystyk prqdowo-napigciowych. Badanie szeregowego obwodu z elementami RL i RC: Zestawienie ukladu po~niarowego zawierajqcego rezystory z kondensatorami oraz rezystory z cewkami. Wymaczauie impedancji i reaktancji ukfadu elementow RL i RC pdqczonych szeregowo. Pomiary spadkhw napigc na elementach R i L oraz R i C; pomiary prqdu. Badanie r6wnoleglego obwodu z elementami RL i RC: Zestawietiie uwadu pomiarowego zawierajqcego zestawy rezystorow z cewkami oraz rezystory z kondensatorami. Wyznaczanie impedancji i reaktancji ukladu elementow RL i RC polqczonych rawnolegle. Pomiary pra,dow &.nqcych przez elenienty R i L oraz R i C jak rovmiei spadku napiqcia na tych elementach. Badanie szeregowego obwodu RLC: Zestawienie ukladu pomiarowego zawierajqcego elementy R, L i C pofqczone szeregowo. Badanie obwodaw przy stalej, a nastgpnie zmiennej czgstotliwosci zasilania. Wyznaczanie rezoliansu szeregowego. Pomiary spadk6w uapigc na elementach R,L i C oraz pomiary prqdbw w funkcji czgstotliwosci, sporz;tdzanie wykresirw wskazowych napigc i trojkqta impedancji. Badanie r6wnoleglego obwodu z elementami RLC: Zestawienie ukladu i dokonanie pomiar6nr a7 obwodach z rownolegle pol~czonymi elementami RLC. Badanie obwodu przy stalej i zmiennej czgstotliwo8ci napiecia zasilania. Wyznaczenie rezonaiisu
r6wnolegiego w obwodzie. Polniaq prqd6w plynqcych przez elementy R, L i C oraz napiqcia w funkcji czqstotliwosci, sporz&anie wykresow wskazowych prqdow. Pomiary mocy i energii prqdu elektrycznego: Pomiary mocy metodq technicznq i watomnierzem. Sposoby wlqczania watotnierza do uldadu. Pomiar mocy czynnej, biemej i pozornej w obwodach zawierajqcych eletner~ty R, L i C.,Oblicz@e i poprawa wspmcqnmka mocy costp. Sposoby wlqczenia licznikow do obwod6w jeahofazowych i tr6jfazowych sieci elekhycznej. Wyznaczanie energii za pomocqlicznika i miemikow w obwodirwjednofazowych i tr~ijfazowych... Badanie diod p6lprzewodoikowych: Wyznaczanie charakterystyk prqdowonapieciowych. Niepowarzalne i powtarzdne napipcie wstecne. Napiqcie przewodzenia i prad.-. przewodzenia. Por6wnanie wnik6w pomiar6w z dany~u katdogowpi Badanie prostownik6w: Obsewacja oscylogram6w napiqd wejsciowyc11 prostownikow niesterowalnych. - iedno i dwupd6wkowych bez Gltracji napigcia wyjiciowego i z filtracjq, Wynaczanie zaleinosci napiccia wyjiciawego od rezystaucji obcieenia. Badanie tranzystor6w: Pomiar parametr6w i charakterystyk statycznych tranzystorow. Pomiar wmocnienia tranzystora. Pomiaq parametr6w za pomocq dostgpnych testerow. Wymaczanie cl~arakterystyk za ponlocq charakterografu. Porbwnanie wynikow pomiarow z danymi katalogowymi. Badanie element6w optoelektronicznych: Polniar podstawowych parametr6w oraz wzuaczanie cl~araktervstvk:.. fotooeniwa, -. fotorezvstora. fotodiodv,. fototrannistora i trksoptora. Porbwnanie otrzymanych wynikbw z dm& katdogowyni Badanie. a6lorzewodnikomch elernent6w sterowanvch: Wvznaczanie charakterystyk prqdowo-napiqciowych. Pomiary podstawouychparametr6w tyystora konwencjonalnego. Pomiaq podstawowych parametrow w prostowniku sterowanyn. Sprawdzenie ukladn regulacji natgienia oswietlenia Zajqcia w laboratorium maszyn i urz&dzeli elektrycmych 1. Szczegolowe cele ksztalcenia W wyniki~ zorganizowauego procesu ksztalcenia uczen (sh~cllacz) powinien umiei.: - postqpowa6 zgodnie z zasadmi bezpieczefistwa i higieny pracy, - zastosowac przepisy ochrony przeciwporaieniowej i przeciwpoiarowej, - wtaiciwie zareagowak w przypadku poraienia prqdem elektq,cznym, - zestawid uklady pomiarowe, - dobra6 odpowiednie przyrzqdy i metody pomiarowe przy badaniu obwodow elekhycznych, - sprawdzi6 skutecznoi6 ochrony przeciwporaieniowej, - sprawdzi6 instalacjq elekqczna, - dokonad regulacji napiecia, prqdu i prgdkoici kqtowej (obrotowej) w ukiadzie napedown, - zmierzy6 charakterystyki zewuqtrzne maszyny i przeksztalhuka, - zmierzy6 paramem wyjiciowe maszyny i ukfadu napqdowego,
- okreslic warunki pracy pmprzewodnikowych przyizqdow mocy, - ocenit wyniki pomiar6w parametr6w statycmych ukladu napqdowego, - zmierzyc rezystancj~ izolacji: instalacji elektrycznej, maszyn i urz3dzen elel-trycznych, - LinterpretowaC parametry techniczne aparatow, lnaszyn i wzqdze~.elektrycmych, - zlokalizowac i usunqc proste usterki w instalacjach, maszynach i urz&eniach elelaycznycl!. 2. Material nauczania Organizacja i regulamin zajec: Zapomanie z regulaminem zajqc. Sprawdzenie umiejqmosci w zakresie stosowania przepis6w ochrony przeciuyora3:eniowej i przeci\\poiarowej w tym udzielania pomocy przedlekarskiej w nadych wypadkach, r6wniei w przypadku poraienia prqdem elektrycznym. Omowienie programu nauczania, przedstawienie wykazu bwiczeh laboratolyjnych oraz kqteriirw oceniania. Om6nienie zasad opracowyvania protokol6w z zykonanycli pomiar6w Pokazy pomiarbw podstawowych wielkoici elektrycmych w ukladach energoelektronicznych. Sprawdznnie skuteunoici ochrony pneciwporaieniowej pned dotykiem bezpoiredoim: Badanie ochrony przeciwporaieniowej bezpoiredniej poprzez oplqdziny. Pomiar rezystancji imlacji. Pr6ba WwytdoSci izolacji (przy niskim napiqciu). Pomiar odstqpow iizoacyjnych po powierzctuu i w powietrzu. Sprawdzanie dost~pnosci do czqsci czynnych urz;ldzen i elementow instalacji pod pokrywani i w obudo\vach zamykanych. Pomiar stopni ochro~iy LP za potnocq,,palca probierczego". Pomiar odlegiosci pomiqdzy czqiciami czynnymi urzqdzen i elementow instalacji. Poro'i\nanie uzyskanych wynikb z kmalnymi nom~ami. Spralvdzanie skutecznoici dzialania urzqdzd ochrony przeciwporaieniowej przed dotykiem poirednim: Pomiar rezystancji izolacji. Pomiar cirlgloici przewod6w ochronnych. Pomiar impedancji pqtli zwarcia. Wymaczanie czuloici wyfqznikhw roinicox\~oprqdowych. Pomiar czasu vsylqczania zwarcia przez wyjqcmiki instalacyjne i porb\\nanie uzyskanych wynikow z wymaganiamj aktualnej normy. Pomiar prqdu up4pvo1vego. Badania pol&czen wyrownawczych. Ocena przyczyt! uszkodzeh urz&:n ochrony przeciwporaie~owej przed dotpkiettl poirednim. Lokalizacja prosnch usterek. Pomiap rezystancji izolacji: Ponuar rezystancji izolacji instalacji oiwietleniowej i silowej. Pomiar rezystancji izolacji kabli energetycznych, maszyn, nansfonnatorhw i innych urzqdzeh elektrycmych. Pomiar rezystancji udemien uziomirw ochronnych i robocvch w sieciach TN, TT, TI. Pomiar wie~uienia urzqdzenia piomochronnego. Pomiar rezystywnosci gruntu. Lokalizacja prostych usterek. Spran-dzanie Lqcznik6w niskiego napiscia: Pomiar czas6w zalqczania i wylqczania Iqcznikow Nskiego napiqcia. Sprawdzanie ukladow zabezpieczen I~cuuk6w. Pomiar czasu \\ylqczania zwarcia przez wylaczniki instalacyjne i porownanie uzyskanych nynikbw z wymaganiami aktualnej nonny. Pomiar prridu uplywowego. Pomiar czasu dzialania Myzwalaczy termicznycli i elekhomagnetycmych wylqcznik6w nadpra.dowych. Lokalizacja prostych usterek.
Sprawdzanie instalacji elektryurtej: Oglcddny mode111 prostej instalacji domowej zawierajqcej: zabezpieczenia ririniwwoprqdowe, osprzqt instalacyjny @us&, zaciski Vago, gniazda, iqcmiki). Dobor odpowiednich przewodow elekhycmych w zaleinosci od dopuszczalnycli obci;iieli. Dob6r bezpiecmikow. Sprawdzauie ukladu zabez~ieczen. Lokalizacia.. prostvch. usterek. ~~rawdzanie wylqcznik6w samoczynuych: ~~rawdzanik"' wylqcmik6w: instalacyjuych, silnikowych i roinicowoprqdowycli. Pomiary prqdu zadzialatua bezzwlocmego. Wymaczanie charakterystyk czasowo prqdowych wynvalaczy. nadprqdowycli wyiqcmikow. Wyznaczanie charakterystyki prqdowo czasowej urzqlzenia ochronnego roiniwwoprqdowego. Lokalizacja prostych usterek. Sprawdzanie transformatora jednofazowego: Pomiary rezystancji uzwoje6 i przekladni. Wyznaczenie strat mocy i sprawnodci. Badanie transfonliatora w stanie jalowym, obcieenia i zwarcia. Spravvdzanie transformatora tr6jfazowego: Pomiar rezystancji uzwojen i rezystancji izolacji unuojeti. Wymaczanie charakterystyk: stanu jalowego, nvarcia. Wymaczanie napiqcia zwarcia, strat biegu jdowego i strat obcieenia. Wymaczenie sprawnoici tiansfonnatora. Lokalizacja prostych usterek. Sprawdzanie maszyn elektrycznych prqdu stalego: Oglgdziny. Sprawdzenie wyhzymaloici izolacji przy obniwnym napiqciu probierczym. Pomiar rezystancji izolacji. Sprawdzenie stopnia ochrony. Pomiar rezystancji uzwojen hvomika i wzbudzenia. Identy5kacja uzwojen i pomiar ich rezystancji. Pomiar podstawowych parametrow i wyznaczanie podstawoych charakterystyk: maszyn bocmikoych, szeregowych, spccjalnych. Lokalizacja prostych usterek. Sprawdzanie maszyn elektrycznych prqdu przemiennego: Oglgdziny. Pomiar rczystancji izolacji. Sprawdzenie stopnia ochro~ly. Pomiar podstawowycl~ parametrow i wyznaczanie podstawowych charakterystyk: maszyn indukcyjnych, synchronicmych, komutatorowych i specjalnych. Zmiana kierunku wirowania i regulacja prgdkosci. Praca silnikow przy poiqczeniu w gwiazdq i tiojkqt. Lokalizacja prostych usterek. Sprawdzanie pnekladnik6w: PrzeWadnik prqdowy, przekladnik napigcioy. Polniar przekladni. Pomiar charakterystyki magnesowania. Pomiar napiqcia przy ohvmch zaciskach wt6mych. Lokalizacja prostych usterek. Sprawdzaxrie sterowanego prostovvrrika w ukladzie jednokierunkowym: Oglqdziny. Pomiar reqrstancii izolacii. - S~rawdzenie. stopnia ochronv. Obsenvacia oscvloglam6w. - przebiegbw napiqc i prqdbw wyjsciouych prostowuika. Charakterystyka zewntlizna prostownika. Wymaczanie kqta przewodzenia tytystora w ukladzie jednofazowm, jednopolowkowym w wyniku zmiany poloienia kqta wysterowania przy obciqzeniu rezystatmyjnym i rezystancyjno-indukcyjnym Lokalizacja prostych usterek. Sprawdzanie trbjfazowego uldadu sterowania bramkowego tyrystor6w prostownika: Obserwacje oscylograficme pnebiegow elektrycznych w obwodach synchronizacji waz z ksztaltowaniem napigcia piloksztaltnego, wymaczanie parameti6w itupuldw bramkowych i przesunigc fazowycl~ nuedzy impulsami brainkomy~u. Lokalizacja prostych usterek. Spravvdzanie przehiegbw prqd6w i napiei. w obwodzie gl6wuym prostowaika: Obserwacje oscylograficme ksztallu prqdow i napigc, w obwodzie prostowuika przy r6inych kqtach wysterowania ty~ystor6w. Sprawdzenie skutkbw niewlaiciwej syncluonizacji sterowania tyrystorbw prostownika. Lokalizacja prostych usterek.
Spmwdzanie sterowanego prostownika trbjfazowe,oo w umadzie mostkonym: Oglcdziny. Pomiar rezystancji izolacji. Sprawdzenie stopnia ochrony. Obsenvacja oscylogram6w przebiegow nap@ i prqdbw wyjiciowych prostownika. Charakterystyka zewnghzna prostounika. Obsenvacja oscylogram6w przebiegow napigc i prqd6w uyjiciouych prostownik6w symetrycmego i niesymehycznego. Wpw charaktem obciqienia (R, RL) na pracq prostownikti Oddzialywanie prostownika tyrystorowego na siec energetycznq. Lokalizacja prostych usterek. Sprawdzanie jednofaeowego falownika w ukladzie szeregowym i r6wuoleglymj Oglqdziny. Pomiar rezystaucji izolacji. Sprawdzenie stopnia ochrony. Obserwacja przebiegow prqdow i napiqc w obwodzie glirwnym ukladu falowniczego. Wp@w parametrow RLC obwodu d6wnego fdownika na przebiegi elektrycme. Lokalizacja prostych usterek. Sprawdzanie ukladu napedowego z silnikiem indukcyjnym klatkoym trbjcazoi8ym: Oglpdziny. Po~niar rezystancji izolacji. Sprawdzenie stopnia ochrony. Wyznaczenie charakterystyki zewnctrznej i sprawnoici ukladu. Ohsenvacje oscylograficzne przebiegow prqdu i napiqb. OOkreSlenie wspblpracy przeksadtuika czpstotliwosci z silnikiem Watkowym. Wyznaczenie charakterystyki mechanicznej silnika Watkowego zasilanego z przeksztaltnika czqstotliwosci. Wyznaczenie charakterystyk regulacyjnych statycu~ych i dynamicznych ukladu napqdowego. Lokalizacja prostych usterek. Sprawdzanie uwadu napedowego prqdu stalego z silnikiem boczuikonym: Oglpdziny. Pomiar rezystancji izolacji. Sprawdze~ue stopnia ochrony. Wyznaczenie przehiegbw elektrycznych w obwodzie glbwnym ukladu napqdowego w wmkach rozmchu i pracy ustalonej. Obsenvacje oscylograficzne sygnalow na ele~neutach ukladu regulacyjnego, elementach pomiaru prqdu, napipcia i prqdkoici obrotowej. Lokalizacja prostych usterek. 3. Uwagi o realizacji W czasie zajpc naleiy mcat szczegblnq uwagq na przestrzeganie przepisbw bezpieczenstwa i lugieny pracy podczas wykonywania twiczen. Przed przyst~ieniem grupy do zajqi., nauczyciel powinien om6wic zagroienia zwjqane z poraieniem prqdem elekhycznym. W tym przypadku nauczyciel pracowni powinien z nauczycielami przysposobienia obronnego i zajqi. praktycznych uzgodnjl przeszkolenie uczniow w zaluesie bezpieczenstwa i higieuy pracy, a szczeg611ue w zakresie udzielania pienvszej pomocy w razie wypadku przy wykouywarliu Cwiczeii i poraieniu prqdem elekhycznym. Przystppujqcy do Cwiczen uczuiowie (sluchacze) muszq sip wykazac znajoinosciq zagadnieh, objptych danyn~ 6wiczeniem. W tej sytuacji przed kaidym 6wiczenien1 nauczyciel powinien dokonac sprawdzenia wiadomoici, niezbqdnych do jego wykonania. Zakres Cwiczen powinien hyc tak dobrany, aby uczniowie (sluchacze) opracowywali wyniki pon1iar6w w trakcie hwania zajyc. Do kaidycl~ zajqc, we wszystkich lahoratoriach, winny by6 przygotowane inshukcje laboratoryjne
zawierajqce: cel Cwiczenia, zakres Cwiczenia, wykaz polecen i schetnaty ukiad6w pomiarowych, tabele pomiarowe oraz spis przyrzqd6w. W poszczegolnych typach szkm zajqcia z przedmiotu pracownia elektryczna i elelrtroniczna odhywajq sie w laboratoriach: podstaw elektrotechniki i elektroniki oraz rnaszyn i unqdze6 elektrycznych w nastepujqcym tygodniouym wymiarze.,... godzin: W szkole zasadniczej i w liceum zawodog pm godziny tygodniowego d a m godzin proponuje sie przemaczyi: na 2-godzime zajecia (w czfery tygodnie), na ktbrych zostanq omirwione: sposob realizacji nastqpnej serii Cwiczeh, nowe metody pomiarowe oraz obsluga wykorzystywanych w tych 6wiczeniach przyrza,d6w pomiarowych. W laboratoriwn podstaw elektrotechniki i elektroniki zajecia powinny odbywac sip frontalnie (zwfaszcza w pocza,tkowym okresie). W laboratorium maszyn i urzqdzeh elektrycznych ze wzglqdu na czesto drogq i unikalna, aparahlrq tnozna stosowac cykliczna,forn~g organizacji zaj~t. Cwiczenia powinny by& prou~adzone w zespdach 2-3 osobowych. Po vealizowaniu serii (grupy) Cwiczen naleiy organizowac Cwiczenia kontrolne. Nauczyciele sa, zobowia~ani do konnoli stopnia opanowania zalozonych, w celach ksztaicenia, umiejemoici i wiadomobci. Dla kaidego pozytywnego stopnia, naleiy ustali6 zbiory uymagd (zadai), czyli oddziellie wymagania na stopien miemy (wyniagania koniecme), oddzielne - na stopien dostateczny (wymagania podstawowe), oddudne - na dohry (wymagania rozszerzone) oraz bardzo dobry (uymagatua dopelniajqce): Wymagania konieczne dotycza, opanowania umiejqmosci wykonywania podstawowych ponuarow uwadow i urzqdzen elektrycmych na podstaule zadanej instrukcji zawierajqcej: schematy uklad6w pomiarowych, wykaz niezbqdnych przyrzqdhw i urzqdzeti wraz z podanpi sposobem ich uiycia. Wymagania podstmuowe dotycza, opanowania umiejehloici dohoru przyrza,dbw pomiarowych i wykonatua podstawowych pomiarhw urzqdzen elektrycmych na podstawie zadanej instrukcji zawierajscej: schematy ukiad6w pomiarowch. Wyrnagania rozszelzone dotyczq opanowania umiejphtoici dobolu odpowiedniej metody ponuaroowej (ukiadu potniarowego), wykonania podstawollych pomiar6w ukiadhw i urzqdzeii elektrycznych oraz samodzielnego przygotowua protokolu z wykotianych czynno4ci waz z umioskami. Wyma~ania dopehiqqce: uczen (sluchacz) opanowal pdny zakres wiadolnoici i umiejemoici przewidzianych programem nauczania i potrafi zaprezentowab
samodzielnie szereg rozwiqati techcmych odnoszqcych sip do postawionego zadatua. Ocene bardzo dobrq otrzymuje uczeii (sluchacz), ktory spellua wymagania na oceng dobrq a ponadto potraf~ wykonywac zadania o duzym stopniu mdnoici nawet w sytuacjach nietyponycli. 4. Podstawowe irodki dydaktyczne Zajpcia z przedmiohi winny odbywac sip w specjalnie do tego celu przygotowanych pomieszczeniach, wyposaionych w stoly laboratoryjne z doprowadzonym zasilaniem. Instalacja zasilajqca tnusi posiadat system ochrony przeciwporaieniowej (zabezpieczenia roinicowoprqdowe). Laboratorium podstaw elektrotechuiki i elektroniki powinno by6 wyposaione w iilinimum 6 stanowisk pomiarowych zawierajqcych: - sprzgt ochroiiy przeciwporaieniowej i przeciwpoiarowej, - sprzpt potniarowy: miemiki eleknycme o ririnycli zakesach (amperomierze, woltomierze, watomierze, omomierze itp), oscyloskop o paimie 20 MHz z sondami pomiarowymi, miemiki analogowe i cyitowe, mostek RLC, wzmacniacze, regulatory elektryczne, silniki energii elektrycznej jedno i tr6jfazowe, - zasilacz stabilizowany napipcia stalego 0-12 V, +I-15 V; zasilacz napiqcia sinusoidalnego 50 Hz, 12-24V; generator funkcji (sinusoida, prostokqt, pila), - makiety (trenaiery) ze specjalnie przygotowanymi ukladami elekhycznymi i elektronicznymi, umoiliwiajqce: nauke obslugi przyrzqdow pomiarowych; pomiary napie~ia~prqdu, rezystancji, pojemnoici, indukcyjnoici, mocy i energii; badania obwod6w z elementami RLC; badanie parametrow przyrqdow p6lprzewodnikowych; badanie prostownika niesterowalnego i filtrow elektrycmych, - inakiety (trenaiery), ze specjalnie przygotowanymi ukladami elekhycznymi i elektronicznytni, sluiqcymi do symulacji typowych uszkodzen wystgpujqcych w prostycli obwodach elekhycuiych, - zestawy pomiarowe - uklady do pomim mocy, rezystancji i wielkoici nieelektrycznych, uklady 1 i 3 -fazowe, - komputery z oprogianiowvaniem niezbqdnym do obrobki wynikow wykonanych pomiarow, umozliwiajqce opracowanie rezultatow i vsykonanie niezbpdnych wykres6w w trakcie mania zajgc laboratoryjnych. Laboratorium nlaszyu oraz urzqdzeh elektlycznych powinno posiadac minimum 6 stanowisk wyposaionych w: - sprzpt ocluony przeciwporaieniowej, - sprzgt ponuaro~\y: miemih elektryczne o rdinych zakresach (amperoinierze, woltomierze, watomierze, omomierze itp); oscyloskop o paimie 20 MI& z sondani pomiaro-; mienliki analogowe i cfiowe; mostek RLC; miemiki do pomiaru uziemiei, megaomomierz, induktor, miemik czpstotliwoici, wnnacniacze, regulatory elekhycme; licvliki do pomim mocy i energii elektrycznej jedno i trojfazowe, miemiki cosip, czqstoiciomierz, wskainik kolejnoici faz itp,
- makiety (trenaiery) umoiliwiajqce badanie instalacji elektrycznej oraz skutecznoici ochrony przeciwporaieniowej, - zestawy pomiarowe ze specjal~e przygotowanymi uwadami maszyn i urzqdzen elektryczliych, sluiqcych do symulacji lypowych uszkodzen wystepujqcych w tych obwodach,.,... - zasilacze stabilizowane napiecia stalego 0-12V, +/-15V, zasilacz napiqcia sinusoidalnego 50 Hz, 12-24V, generatory r6inych napiqc i mocy, - zestauy pomiarowe zawierajqce elementy i uklady elektryczne i elekhoniczne; transformatory 3-fazowe, transformatory bezpieczenstwa, wyiqczluki, tqcmiki, przd4cczniki elektryczne, wytqcmiki r6inicowoprqdowe, przekladniki uapiqciowe i prqdowe, prqdnice prqdu stalego, silniki prqdu stalego, silniki prqdu prze~niennego z ukladami do obciatania,, - ukiady przeksztalmikowe oraz zestawy energoelektroniczn~.ch ukfad6w napedowych prildu stalego i prqdu przemiennego. Brak podrqcmika ohejtnujqcego c& program, zastqpcw proponuje sie: ' - Pilawski M. - Pracovvlua elektryczna (WSiP, 1996r.), - Woiniak 1. - Pracownia elektryczna, tom I, Pomiary elektryczne, (ITE Radom, 1992r.), - Kacejko L. - Pracownia elektryczna, t.!i, Maszyny, urzqdzenia i napqd (ITE, Radom, 1993r.), - Bartodziej G - Prawunia urzqdzen elektrycznych (WSiP, 1991r.), - Horowitz P. - Sztuka elektroniki t. I i!i (WKit, 1992r.), - E.Goilinska -,,Maszyny elektryczne" (WSiP, 1995r.), - A. Borkowski - Zasilanie urzqdzeh elekhonicznych (WKit, 19901.) - S.Januszewski, A.Pytlak, M.Rosnowska-Nowaczyk, ~.Swiqttek - Napqd elektryczny, (WSiP, 1994r.), - S.Januszewski, A.Pytlak, M.Rosnowska-Nowaczyk, H~wiqtek - Urzqdzetlia energoelektronicme (WSiP, 1995r.), - S.Januszewski, H. Swiqtek - Miemictwo pmprzewodnikowych przyrzqdbw mocy, - (WKiL, 1995r.), - Winiarski B. Tunia H.:- Ellergoelektronika (WIT, 1994r.), - Poradnik elektryka - praca zhiorowa (WSiP, 1995r.), - W. Korlarski, J. Grad - Aparaty i urzqdzenia elektryczne (WSiP, 1995r.), - Zestalv norm.
4. Elektroenergetyka l.szczeg6lowe cele ksztalcenia W n.ynila~ zorganizowanego procesu ksztalcenia ucze6 (sluchacz) powiuien umief:, - scharakteryzowat elementy systeinu elektroenergetycznego, - scharakteryzowat irodta energii elektrycznej wystqpujqce w systemie elektroe~~ergetycznym, - ~gastuc budowq oraz scharakteryzowat parametry transfor1nator6w. - scharakteryzowab linie przesylowe napowiettzne i kablowe wysokiego, dredniego i niskiego napiqcia oraz rozpoznat je w terenie, - scharakteryzowat stacje i rozdzielnie wysokiego, dredniego i niskiego napiqcia oraz rozpoznac je na schematach i w terenie, - scharakteryzowat i rozpoznac lqcmiki wysokiego i Srednjego napiccia oraz wyjadnit ich budowq i zadania w ukladach rozdzielczych, - wyjasnit zasadq dzialania automatyki sieciowej SPZ i SZR, - scharakteryzowat rodzaje mart w sieciach uysokiego, 4redniego oraz ~uskiego nayiqcia, - scharakteryzowat ~netody zabezpieczania systemu elektroenergetycviego przed nvarciami, - sklasyfikowat instalacje elektryczne, - sklasyfikowat rozdzielnice luskiego napiqcia, - rozroiniac aparamq ~qczeniowqniskiego napiqcia, - dobrat zabezpieczenia do instalacji, sieci, nlasqn, urzqdzeh lub aparatow elektrycznych, - scharakteryzowat przyczyny i skutki przepiqc w systenlie elektroenergetycznyn~ oru srodki ocluony przepiqciowej, - rozroinic: przyczyny powstawania zaki6celi elektromag~~etyczn)~ch w systeinie elektroenergetycznym i sposoby ich praktycznego ograniczania, - wyjasnit metody kompensacji mocy biemej, - sklasyfikowat maszyny i urzqdzenia elektryczne, - wyjasni6 zasady dziaiania maszyn i urzqdzen elektrycznych, - scharakteryzowab elektryczne Sdia Swiatla oraz typowe uszkodzenia urzqdzeb oiwietleniowych, - skorzystai z danych zawartych na tabliczkach znatnionowych maszyn i urz&cii elektrycznych,
- posluiyc siq normami, dokumentacjami technicmyni wyrobow oraz kariami katalogowymi, - wyjasnic zasady wymagane przy usuwaniu uszkodzeh wystqpujqcych w elementach systemu elektroenergetycmego,.,... - wyjasnic zasady eksploatacji Srodkow oclvony przeciwporaieniowcj oraz urza.dzen ochrony odgromowej, - przewidzieb zagoienia wynikajqce ze Srodowiska pracy, - wyjasnic zasady udzielania pomocy przedlekarskiej w szczeg61nosci przy poraieniu prqdem elektryczn)m, - wyjasnic zasady bezpieczenstwa i higieny pracy przy eksploatacji maszyn i urz&dzen elektrycmych. 2. Material uauczania WiadomoSci wstepne: Zdefiniowanie systemu elektroenergetycmego. Elelnenty skladowe systemu. Przewody elektryczne: Podzial i omaczenia przewodow. Techniki Iqczenia przewod6w. Podstawowe zjawiska elektryczne towarzyszqce przeplywowi prqdu elektrycmego. Cieplne dzialanie prqdu Dynamicme dziala~ue prqdu. ir6dla energii elektrycznej: Chemicme ir6dla prqdu (kwasowe i zasadowe), budowa i zasady obslugi. Prqdnice elektromechanicme predu stalego i przemiennego, budowa i zasady obslugi. Rodzaje elektrowni stosowanych w systemie elektroenergetycznym w tym rowniez odunacalnych &odd energii. Parametry technicme &odd energii elektrycznej oraz elektrowni. Przetwarzanie pr& stalego na przemienny. Transformatory: Budowa, ukiady pol&czen i praca transformatora energetycmego. Transfonnatory jednofazowe, specjalne i pomiarowe - przekladniki napiqciowe i prqdowe. Eksploatacja transformator6w. Uszkodzenia w transfonnatorach. Zabezpieczenia transfonnatorow. Parametry znanuonol~~e. Stacje i rozdzielnie elektroenergetyczne: Klasyfikacja. Uklady potqczen obwodow gl6\mych. Rozwiwania konstrukcyjne stacji. Osprzqt stacji. Obwody pomocnicze i ich funkcje. Obsluga i konsenvacja aparatury obwodow pomocniczych. tqczniki: Klasyfikacja lqcznik6w - parametry mamionowe. Budowa lqcmik6w izolacyjnych, rozlqcznikow i wylqcznikbw i ich przemaczenie. Sterowanie Iqcznikami Zasady obslugi i konsenvacji lqcvlikciw. Lqcmiki rqcme, automatycme, polprzcwodnikowe. Lqczniki instalacyjne i przemyslowe. Sieci elelitroenergetyczne: Rodzaje sieci elektroenergetycznych ze wrglqdu na ich przeznaczenie. Rodzaje linii napovietrmych i kablomych. Konstrukcje wsporcze -
slupy - i zawieszenie przcwod6w. Osprzqt sieciouy. Klasyfikacja i znaczenie izolator6w w systenie elektroenergetycznp. Budowa i cksploatacja linii napovietrznej. Osprzqt kablouy. Ukiadanic i cksploatacja linii kablowvych. Lokalizacja i usuwanie uszkodzen w iiniach elektroenergetycznych. Uklady auto~natyki sieciowej..,... Zlvarcia w systemie elektroenergetycznym: Rodzaje, przyiqny I skutki zwarc. Ochrona m~arciowa - ograniczanie prqd6w zwarciowych i skutk6w mark. Dlawila gaszqce i marciowc. Ochrona przepigciowa: Rodzaje i skutki przepiql Ochrona przepiqciowa linii i stacji elektrocncrgetycznych. Ochronniki, islaerniki, odgromnila zaworowe, uydmuchowe, warystory. '. Instalacje elektryczne: Rodzaje instalacji. Warunki pracy instalacji i zasady doboru przcwodbw i bezpieculik6u~. Osprzet instalacyjny. Sposoby montowania przcwodow i lqczenia iyl kabli elcktroenergetycznych, telckomunikacyjnych i sygnalizacyjnych. Plan i sclieinat instalacji. Montai instalacji elektrycznych. Pomiaq sprawdzajqce w it~stalacjach. Rozdzielnice niskiego napigcia: Klasyfikacja rozdzielnic. Budowa, montai i eksploatacja rozdzielnic. Kontpensacja mocy biernej: Metody kompensacji mocy bicmej. Budowa kondeiisator6w. Uklady baterii kondensator6w i ich eksploatacja. Maszyny i napgd elektryczuy: Definicja napedu elekhycmego. Parametry niamionowe maszyn elcktrycmych. Konshukcja, zasada dzialania i rodzaje silnikow elekhycmych. Sprzqganie silnika z maszynq robocza Metody regulacji predkoici, obrotowej silnik6w ze szczeg61np uwtglqdnicniem uklad6w encrgoelektronicmych, falownik6w oraz przcksztaltnik6w. Eksploatacja maszyn i naped6w elcktrycmych. Grzejnictwo elektryczne: Podstawowy podzial grzcjnik6w clekhycznych, zakresy tempcratur i moce. Rczystancyjne urzqlzenia grzejtlc domowe i przctnyslowe. Elektrodowe urz&etiia grzejiie - piece lukowe, spawanie i zgrzewvanic elektryczne. Indukcyjnc i pojemnosciowc urzqdzenia grzcjne. Promienniki. Pompy ciefla. OS~vietlenie elektryczne: Podstawowe wiadomoici o Swietle, jednostki fizyczne wielkoici Swietlnych. Elekhyczne ir6dla Swiatla: iar6u7ki i lampy halogenowe (lampy iarowe), SwietIOwki (lampy fluorcscencyjne), lampy rtqciowe, rtqciowo-iarowe, sodowc nisko i wysokoprqine, rury jarzeniowe - ncony, lampy encrgooszczedne i lampy indukcyjne. Oprawy oswictleniowe przemyslowc, zewnetrznc, do wnqtrz uzytecmasci puhliczncj i n~icszkalnych. Montai irodel Swiatta i uszkodzeiia urzqdzcti oswictleniowyc11. Ochrona przeciwporaienion,a w systemic elektroenergetyczuym: ~rodki ochrony przcd dotykiem bezposrednm i pogrednim. Ochrona przed dotykiem bezpoirednim i poirednim. SprawdzaNe skutecznosci Srodkow ochrony przeciworaieniowej.