Stredná priemyselná škola Poprad. Výkonové štandardy v predmete TECHNICKÉ KRESLENIE odbor mechatronika 1.ročník

Transkript

1 Žiak vie: TEÓRIA Výkonové štandardy v predmete TECHNICKÉ KRESLENIE odbor mechatronika 1.ročník ELEKTRICKÉ POLE PRÚDOVÉ vysvetliť príčinu elektrickej vodivosti v tuhých látkach definovať vodiče, nevodiče a polovodiče nakresliť pásmový model vodiča, izolantu a polovodiča nakresliť jednoduchý elektrický obvod, definovať nevyhnutné podmienky pretekania prúdu obvodom definovať el. prúd slovne a vzťahom, poznať jednotku el. prúdu definovať jednosmerný zdroj napätia a nakresliť jeho schematickú značku definovať elektrické prúdové pole definovať slovne a vzťahom elektrický odpor, rezistivitu, elektrickú vodivosť, konduktivitu, vyjadriť jednotky el. odporu a el. vodivosti opísať rezistor, kresliť jeho symbolickú značku definovať vzťahom a graficky závislosť odporu na teplote definovať slovne a vzťahom Ohmov zákon definovať slovom a graficky lineárny a nelineárny odpor definovať Kirchhoffove zákony slovne a vzťahmi definovať uzol, slučku, vetvu el. obvodu definovať sériové spojenie odporov slovne a graficky definovať paralelné spojenie odporov slovne a graficky definovať reálny zdroj napätia slovne, graficky a vzťahmi pre stav naprázdno, nakrátko a pre zaťažený prevádzkový stav nakresliť a definovať vzťahmi spájanie reálnych zdrojov napätia definovať prácu a výkon elektrického prúdu vzťahmi definovať slovne a vzťahom Joule-Lencov zákon definovať podmienky vedenia prúdu v kvapalinách vysvetliť jav elektrolýzy a opísať jej využitie v praxi definovať 1. Faradayov zákon vzťahom definovať 1 A z elektrolytických účinkov jednosmerného prúdu vysvetliť princíp galvanického článku popísať chemické reakcie pri nabíjaní a vybíjaní akumulátora popísať palivový článok rozlišovať pojem el. odpor a rezistor vyhľadať rezistivitu materiálu v tabuľkách vypočítať el. odpor a jeho zmenu pri zmene teploty analyzovať možnosti využitia rezistorov ako snímačov rozlíšiť sériové a paralelné radenie odporov v sérioparalelných obvodoch aplikovať Ohmov zákon pri riešení úloh, zostaviť grafickú interpretáciu Ohmového zákona aplikovať Kirhchoffove zákony pri riešení el. obvodov aplikovať vlastnosti sériového a paralelného spojenia pri riešení úloh

2 vypočítať napätie na rezistore nezaťaženého aj zaťaženého deliča napätia vypočítať vnútorný odpor zdroja, pokles svorkového napätia pri zaťažení a prúd nakrátko zdroja vyhľadať v katalógu rezistory ELEKTROSTATICKÉ POLE opísať vlastnosti elektrického náboja- premiesťovanie v telese, deliteľnosť, druhy el. náboja, zákon zachovania el. náboja definovať elektrostatické pole slovne vysvetliť jav elektrostatická indukcia a jej praktické využitie znázorniť elektrické pole radiálne a homogénne, silo čiarovým modelom a vektorovým poľom, znázorniť ekvipotenciálne hladiny definovať slovne a vzťahom intenzitu el. poľa, elektrický potenciál, elektrické napätie vysvetliť jav polarizácie dielektrika, posúdiť vplyv relatívnej permitivity na vonkajšie el. pole opísať rovinný doskový kondenzátor, nakresliť ho, uviesť jeho charakteristické vlastnosti a použitie, nakresliť symbolické značky kondenzátorov definovať vzťahmi základné vlastnosti sériového a paralelného spojenia kondenzátorov, nakresliť príslušné spojenia uviesť vzťahy pre určenie energie elektrostatického poľa vypočítať veľkosť sily, ktorou pôsobia na seba dva el. náboje vypočítať elektrickú pevnosť dielektrika vypočítať kapacitu doskového rovinného kondenzátora vypočítať kapacitu a veľkosť náboja na sérioparalelne spojených kondenzátoroch vypočítať napätie na nezaťaženom kapacitnom deliči napätia navrhnúť využitie kapacitných snímačov, analyzovať ich využitie ako snímačov vyhľadať v katalógu rôzne typy kondenzátorov určiť potenciály jednotlivých miest elektrického obvodu MAGNETICKÉ POLE popísať a zdôvodniť magnetické účinky magnetického poľa definovať magnetické pole slovne definovať magnetickú siločiaru, určiť jej orientáciu zdôvodniť vytvorenie a zakresliť magnetické pole tyčového permanentného magnetu, priameho a kruhového prúdovodiča /závitu/, magnetické pole cievky valcovej a toroidu /prúdovodič = vodič, ktorým tečie el. prúd/ definovať slovne a vzťahmi základné veličiny magnetického poľa-magnetické napätie, intenzitu magnetického poľa, určiť vzťahom veľkosť sily, ktorou pôsobí homogénne magnetické pole na priamy prúdovodič aplikáciou Ampérového pravidla pravej ruky /pravotočivej skrutky/ určiť smer magnetického poľa priameho prúdovodiča, pravidlom PR určiť severný pól valcovej cievky a smer definovať slovne a vzťahmi magnetickú indukciu, permeabilitu a magnetický tok definovať rozdelenie magnetických látok a popísať vlastnosti jednotlivých skupín graficky znázorniť, vysvetliť a popísať proces prvotnej magnetizácie a pre magnetizácie materiálov hysterézna slučka, zdôvodniť súvislosť veľkosti plochy HS a strát pri pre magnetizovaní

3 popísať silové pôsobenie homogénneho magnetického poľa na prúdovodič určiť vzťahom veľkosť sily MP pôsobiacej na prúdovodič a určiť jej smer odvodiť vzťah pre elektrodynamickú silu medzi dvoma priamymi prúdovodičmi, určiť smer silového pôsobenia definovať 1 A /elektrodynamická definícia 1 A/ určiť vzťahom veľkosť sily nosného magnetu definovať vzťahom energiu MP aplikovať Flemingovo pravidlo /pravidlo pravej ruky/ pre určenie smeru magnetickej sily, ktorou pôsobí MP na priamy prúdovodič aplikovať vzťah pre magnetickú silu pôsobiacu na priamy prúdovodič v MP vysvetliť princíp premeny elektrickej energie na mechanickú / princíp elektromotora/ vypočítať veľkosť elektrodynamickej sily medzi rozvodnými zbernicami aplikovať silový zákon na elektrón pohybujúci sa v MP uviesť príklady využitia. prídržnej sily elektromagnetov posúdiť z tvaru magnetizačnej krivky a hysteréznej slučky predurčenie materiálu pre použitie ELEKTROMAGNRTICKÉ POLE opísať jav elektromagnetickej indukcie vysloviť Lencovo pravidlo vysloviť indukčný zákon pre obidve jeho formy o pre vznik indukovaného pohybového napätia o pre vznik transformačného napätia a určiť vzťahom veľkosť indukovaného napätia a určiť jeho smer opísať cievku, charakterizovať jej základnú vlastnosť opísať jav vlastnej indukcie slovne a vzťahom definovať slovne a vzťahom vlastnú indukčnosť, rozobrať od čoho závisí definovať slovne a vzťahom vzájomnú indukčnosť, rozobrať od čoho závisí opísať vznik vírivých prúdov, rozobrať od čoho závisí ich veľkosť vypočítať veľkosť indukovaného napätia a aplikovať Lencovo pravidlo pre určenie smeru indukovaného napätia a prúdu pre obe formy indukčného zákona aplikovať indukčný zákon ako základný princíp premeny mechanickej energie za spolupôsobenia MP na elektrickú energiu -princíp generátorov el. energie vypočítať hodnotu vlastnej indukčnosti cievky analyzovať možnosti použitia cievky ako snímača vypočítať hodnotu vzájomnej indukčnosti cievky a činiteľ väzby uviesť príklady využitia javu elektromagnetickej indukcie uviesť charakteristické obvody s cievkami uviesť spôsoby potláčania nežiaducich vírivých prúdov uviesť príklady využitia vírivých prúdov STRIEDAVÉ PRÚDY definovať striedavé priebehy slovne a graficky /harmonické, periodické, pulzujúce, kmitavé/ opísať vznik striedavého harmonického prúdu odvodiť vzťah pre veľkosť indukovaného striedavého napätia a prúdu

4 definovať slovne, vzťahom a graficky základné pojmy stried. harmonických veličín /okamžitá hodnota, maximálna amplitúda, perióda, frekvencia, kruhová frekvencia, začiatočná fáza/ definovať strednú hodnotu striedavých veličín slovne a graficky, určiť jej závislosť na max. hodnote definovať efektívnu hodnotu striedavých veličín slovne a graficky, určiť jej závislosť na max. hodnote, vysvetliť jej fyzikálny význam transformovať časový priebeh striedavej veličiny na fázorové zobrazenie popísať výrobu striedavého prúdu v 2- pólovom generátore s otáčajúcim sa závitom vypočítať frekvenciu, kruhovú frekvenciu vypočítať okamžitú hodnotu striedavej veličiny so začiatočnou fázou vypočítať strednú a efektívnu hodnotu striedavých veličín zobraziť fázory veličín s nenulovou začiatočnou fázou graficky spočítať a odpočítať fázory veličín s fázovými posuvmi OBVODY STRIEDAVÉHO PRÚDU definovať ideálny rezistor obvode striedavého prúdu fázorový diagram U a I, platnosť Ohmového zákona definovať ideálnu cievku a ideálny kondenzátor v obvode stried. prúdu- fázorový diagram U a I, indukčná a kapacitná reaktancia, platnosť Ohmového zákona graficky znázorniť fázorové riešenie sériového obvodu R-L-C zostrojiť fázorový diagram impedancie odvodiť matematické riešenie impedancie sériového obvodu R-L-C graficky znázorniť fázorové riešenie paralelného obvodu R//L//C zostrojiť admitančný trojuholník /obrazec/ odvodiť matematické riešenie paralelného obvodu R//L//C- výsledná admitancia a impedancia definovať stav rezonancie obvodu R-L-C: fázorový diagram, impedančný diagram, odvodiť Thomsonov vzorec a vzťah pre rezonančnú impedanciu definovať stav rezonancie obvodu R//L//C: fázorový diagram, impedančný diagram, fo, Zo vysvetliť princíp kompenzácie účinníka siete pripojením kondenzátora opísať využitie rezonančných obvodov v rádioelektronike a televíznej technike /vznik oscilácií, vysielacia anténa dipól a ladiaci obvod prijímača znázorniť fázorový diagram striedavého výkonu, definovať matematické vzťahy pre zdanlivý výkon a jeho zložky, vysvetliť ich fyzikálny význam vysvetliť pojem účinník analyzovať frekvenčnú závislosť prvkov R,L,C, vysvetliť použitie tlmivky a kondenzátora vo filtroch usmerňovačov riešiť striedavý sériový obvod s prvkami R,L,C, určiť jeho charakter určiť spôsob zistenia rezistencie reálnej cievky a jej indukčnosť meraním riešiť striedavý paralelný obvod s prvkami R,L,C, určiť jeho charakter aplikovať Thomsonov vzorec pre výpočet fo, L alebo C zostaviť a nakresliť rezonančné krivky I, Z sériového a paralelného obvodu vypočítať činný, jalový a zdanlivý výkon striedavého prúdu vypočítať účinník

5 TROJFÁZOVÁ SÚSTAVA opísať vznik 3-fázového napätia odôvodniť opodstatnenosť 3f sústavy opísať konštrukciu a princíp činnosti 3-fázového generátora charakterizovať zapojenie v 3f do hviezdy, nakresliť schému zapojenia a analyzovať jeho výhody definovať slovne a matematicky fázové a združené napätie charakterizovať zapojenie v 3f do trojuholníka, nakresliť schému zapojenia a analyzovať jeho výhody definovať slovne a matematicky fázové a združené prúdy nakresliť 5-vodičové zapojenie s nesúmernou záťažou vyjadriť vzťahy pre určenie 3f výkonu vypočítať veľkosť zduženého napätia vypočítať veľkosť združeného napätia rozlíšiť smer prúdov v zapojení generátora /zdroja/ a záťaže zakresliť do 5-vodičovej sústavy jednofázové spotrebiče, zásuvky a 3f elektromotory pomenovať a označiť podľa STN vodiče a svorky el. zariadení v 5-vodičovej sústave vypočítať veľkosť činného, jalového a zdanlivého 3f výkonu pre súmernú i nesúmernú záťaž / z fázových i sieťových veličín/ ELEKTRICKÉ PRÍSTROJE vymenovať druhy spínacích prístrojov opísať problémy pri spínaní a ich elimináciu charakterizovať istič, k čomu slúži opísať stýkača jeho použitie opísať relé a ich použitie rozlíšiť pojem vypínač a odpojovač, určiť postup pri zapnutí a odpájaní el. obvodov vysvetliť fyzikálny princíp ističa el. obvodu vysvetliť rozdiel a význam silových a ovládacích obvodov určiť zapínacie a rozpínacie kontakty elektromechanických spínacích prístrojov uviesť príklady použitia jednotlivých druhov spínacích obvodov X. TRANSFORMÁTORY opísať konštrukciu, nakresliť schematickú značku, vysvetliť princíp a použitie 1-fázového transformátora opísať konštrukciu, nakresliť schematickú značku, vysvetliť princíp a použitie, výhody a nevýhody 1-fázového auto transformátora opísať konštrukciu, nakresliť schematickú značku a použitie 3-fázového transformátora určiť prevod transformátora aplikovať prevodové rovnice

6 určiť straty v medi a v železe CVIČENIA POUČENIE O BEZPEČNOSTI PRI PRÁCI a. Zapamätanie a porozumenie opísať fyziologické účinky jednosmerného a striedavého prúdu na ľudský organizmus osvojiť si zásady prvej pomoci pri úraze elektrickým prúdom osvojiť si protipožiarne predpisy dodržiavať laboratórny poriadok dodržiavať bezpečnostné predpisy adekvátne zareagovať pri vzniku nebezpečnej situácie v elektrickom prevádzkovom priestore poskytnúť prvú pomoc pri úraze elektrickým prúdom, vrátane privolania požiarnej a lekárskej pohotovosti MERACIE PRÍSTROJE a. Zapamätanie a porozumenie definovať merací prístroj opísať základné časti meracích prístrojov definovať rozsah MP, konštantu MP, triedu presnosti MP zdôvodniť zapojenie ampérmetra a voltmetra a veľkosti ich vnútorných odporov nakresliť zapojenie potenciometra a reostatu a vysvetliť ich úlohu v el. obvode vysvetliť značky na stupnici MP, pomenovať systémy MP, určiť použite MP správne zapojiť ampérmeter, voltmeter pre meranie jednosmerných aj striedavých veličín správne zapojiť avomet pre meranie jednosmerného aj striedavého prúdu a napätia určiť rozsah pre meranie v hornej tretine stupnice, určiť nameranú hodnotu a chybu MP / z triedy presnosti / presne odčítať výchylku na ručičkovom, svetelnom a digitálnom MP MERANIE NAPATIA A PRÚDU zapojiť obvod pre meranie charakteristiky napätia podľa predloženej schémy s dôrazom na zapájanie voltmetrov a ampérmetrov odmerať regulačnú charakteristiku deliča napätia graficky ju znázorniť vypočítať účinnosť potenciometra ako regulač. prvku posúdiť kvalitu a hospodárnosť regulácie napätia potenciometrom vypracovať o meraní protokol s dôrazom na vyhodnotenie výsledkov merania zostaviť schému zapojenia pre kontrolu voltmetra a zapojiť podľa nej obvod zistiť meraním presnosť ciachovaného voltmetra posúdiť, či voltmeter vyhovuje vyznačenej triede presnosti zostrojiť korekčnú krivku voltmetra vypracovať o meraní protokol s dôrazom na zhodnotenie výsledkov merania

7 MERANIE ODPOROV zostaviť schému pre meranie odporu Ohmovou metódou pre malé odpory zostaviť schému pre meranie odporu Ohmovou metódou pre veľké odpory schému pre meranie odporu Ohmovou metódou pre malé odpory zapojiť meracie obvody určiť odpory meraných rezistorov a porovnať ich s menovitými hodnotami zostaviť obvod pre meranie odporov metódou porovnávania napätia určiť hodnotu meraného odporu a porovnať ho s katalógovým údajom nakresliť schému pre meranie malých odporov porovnávaním prúdu vypracovať protokol o meraní MERANIE NA SERIOPARALELNÝCH OBVODOCH aplikovať teoretické vedomosti z riešenia jednosmerných obvodov z reálnym zdrojom : o určiť prúdový rozsah pre známu kombináciu odporov o vypočítať celkový odpor záťaže o určiť vnútorný odpor napäťového zdroja a prúd nakrátko meraním zistiť napätie naprázdno zdroja, svorkové napätie a vypočítať Ri a Ik zdroja zapojiť rôzne sério-paralelné kombinácie rezistorov a meraním zistiť celkový odpor záťaže analyzovať vplyv záťaže na svorkové napätie vyhotoviť protokol o meraní MERANIE JEDNOSMERNÉHO VÝKONU navrhnúť schému zapojenia pre meranie jednosmerného výkonu V a A navrhnúť zapojenie prúdovej a napäťovej cievky elektrodynamického wattmetra určiť konštantu wattmetra odvodiť vzťahy pre určenie vlastnej spotreby V a A odmerať jednosmerný výkon voltmetrom a ampérmetrom odmerať výkon elektrodynamickým wattmetrom určiť korigovaný výkon výpočtom graficky znázorniť výkony a prúd v závislosti na napätí vyhotoviť protokol o meraní MERANIE INDUKČNOSTI A KAPACITY aplikovať vzťahy pre výpočet indukčnosti cievky a kapacity kondenzátora z nameranej impedancie prvkov popísať zostavy obvodu mostíkových MP a vysvetliť princíp činnosti vysvetliť nulovú metódu merania odmerať indukčnosť cievky, určiť jej jednosmerný odpor o VA metódou o mostíkovým MP

8 odmerať kapacitu kondenzátora o VA metódou o mostíkovým MP výpočtom určiť výslednú kapacitu rôznych sério-paralelných zapojení kondenzátorov zistiť meraním správanie sa cievky a kondenzátorov v obvode striedavého a jednosmerného prúdu vyhotoviť protokol o meraní MERANIE NA TRANSFORMÁTORE navrhnúť schému zapojenia pre meranie prevodu a výkonu transformátora naprázdno a nakrátko vypočítať prevod transformátora určiť stratový výkon transformátora naprázdno určiť stratový výkon transformátora nakrátko vypočítať činnú a jalovú zložku prúdu vypočítať cos určiť napätie nakrátko zostrojiť fázorový diagram transformátora zobraziť charakteristiky transformátora naprázdno a nakrátko meraním zistiť izolačné odpory transformátora meraním zistiť prevod transformátora odmerať činné odpory vinutí a overiť ich súvislosť s prevodom meraním zistiť straty naprázdno transformátora a prúd Io meraním zistiť straty nakrátko transformátora, prúd I K a napätie nakrátko u K vypracovať protokol o meraní