SREDNJE POKLICNO IZOBRAŽEVANJE

Izobraževalni program: ELEKTRIKAR - ENERGETIK (ds)

KATALOG ZNANJ

Sprejeto na 34.seji Strokovnega sveta za poklicno in strokovno izobraževanje, dne 17. 12. 1999

1. IME PREDMETA

ELEKTROTEHNIKA

2. ŠTEVILO UR

Po posameznih letnikih in oblikah izobraževalnega dela.

Letnik

Oblike izobraževalnega dela

 

Teorija (ur)

Vaje (ur)

Skupaj (ur)

1.

133

 

133

2.

44

22

66

3.

   

 

skupaj

177

22

199

* T - teoretični pouk, seminarji, projektno delo;

** V- vaje, individualno projektno delo oziroma projektno delo v skupinah, storitev.

3. USMERJEVALNI CILJI

Vajenec:

  • pridobi temeljna teoretična znanja iz osnov elektrotehnike,
  • pozna osnovne zakonitosti elektrotehnike in jih zna uporabljati na praktičnih aplikacijah v energetiki,
  • se nauči reševati osnovna vezja in praktične primere v elektrotehniki z uporabo žepnega kalkulatorja,
  • spozna osnovne instrumente in merilne metode za merjenje električnih veličin ter njihovo uporabo,
  • spozna posebne izvedbe merilnih instrumentov ter merjenje veličin v energetiki,
  • spozna nevarnosti pri delu z električnim tokom in razvija občutek za varno delo,
  • zna povezovati pridobljena znanja z ostalimi strokovno teoretičnimi predmeti in predvsem s praktičnim poukom,
  • spozna programska orodja za simulacijo ali reševanje problemov z idealiziranjem robnih pogojev.

  • 4. OPERATIVNI CILJI

    1. letnik

    INFORMATIVNI CILJI

    FORMATIVNI CILJI

    Socializacijski cilji

    Posebnosti v izvedbi

    Osnovni pojmi elektrike

    Vajenec

    Vajenec

     
  • elektrina
  • električna napetost in potencial
  • električni tok
  • električna upornost
  • loči nosilce elektrine
  • razloži fizikalni pomen napetosti, oznako in enoto
  • pozna najbolj tipične izvore električna napetosti in simbol
  • ve, da je električni tok usmerjeno gibanje elektrine pod vplivom električne napetosti in pozna smer toka
  • ve, kaj je električna upornost in kaj prevodnost snovi, ter pozna oznake in enote
  • pozna osnovne izvedbe uporov in ve od česa je odvisna upornost upora
  • Pridobi delovne navade.

    Razvije natančnost in vztrajnost pri reševanju delovnih nalog.

    Pridobi sposobnost praktičnega reševanja problemov.

    Demonstracija naboja.

    Prikaz izvorov napetosti in uporov.

    Preskus merjenja upornosti različnih vodnikov.

    Računski primeri.

    Lastnosti in zakonitosti električnih krogov

     

     

     

  • enostavni električni krog
  • vzporedni električni krog
  • zaporedni električni krog
  • sestavljeni električni krog
  • merjenje toka in napetosti
  • opiše osnovne elemente električnega kroga in jih zna funkcionalno povezati
  • zna pojasniti in uporabljati Ohmov zakon
  • razloži 1. Kirhhoffov zakon ter ga zna uporabiti pri izračunih v vzporednem električnem krogu
  • zna razrešiti vzporedni električni krog
  • razloži 2. Kirhhoffov zakon ter ga zna uporabiti pri izračunih v zaporednem električni krogu
  • zna izračunati nadomestno upornost sestavljenega električni kroga
  • zna uporabiti Ohmov in oba Kirchhoffova zakona pri računanju v enostavnejših sestavljenih električnih krogih
  • zna priključiti V-m in A-m
  • Pridobi sposobnost opazovanja in prepoznavanja elementov.

    Razvije čut za solidarnost in samopomoč.

    Razvije komunikacijske sposobnosti in delo v skupinah.

    Prikaz praktičnih primerov električnega kroga: vzporedna in zaporedna vezava, merjenje u in i.

    Izračun veličin v enostavnejših vezjih.

    Električno delo in moč

     

     

     

  • električno delo
  • električna moč
  • vrednotenje električnega dela
  • spreminjanje električne energije

  • razlikuje osnovne oblike energije
  • ve, da se celotna energija ohranja v zaprtem sistemu
  • pozna fizikalni pomen, oznako ter enoto električnega dela
  • pojasni osnovne enačbe električnega dela
  • razloži fizikalni pomen, oznako ter enoto električne moči

  • Razvija pravilen odnos do uporabe električne energije.

    Pridobi sposobnost natančnega opazovanja in analiziranja dogajanj.

    Računanje električnega dela in moči.

    Računanje relativnega in procentualnega izkoristka.

  • zna osnovne enačbe za električno moč
  • zna izračunati stroške za porabljeno električno energijo
  • razloži, zakaj je koristno delo neke naprave vedno manjše od vloženega električnega dela
  • opiše delovanje osnovnih elekromehanskih pretvornikov
  • pozna fizikalni pomen izkoristka in njegovo uporabo
  • pozna pomen varčevanja z energijo
  • Razvije miselne povezave z zakonitostmi in dogajanji v okolici.

    Pridobi sposobnosti zaznavanja nevarnosti pred električnim udarom.

     

    Električno polje

     

     

     

  • splošne lastnosti električnih polj
  • učinki električnega polja
  • kapacitivnost in kondenzator
  • razloži, kaj je električno polje ter zakaj in kje nastane
  • zna ponazoriti električno polje s silnicami
  • opiše obnašanje prevodne in neprevodne snovi v električnem polju
  • pojasni učinek Faradayeve kletke ter ve, kdaj in zakaj dielektrik prebije
  • pozna dogajanja na kondenzatorju
  • zna izračunati kapacitivnost ploščnega kondenzatorja
  • zna izračunati nadomestno kapacitivnost za enostavno sestavljeno vezavo kondenzatorjev
  • Spozna nevarnost pri delu z napravami pod napetostjo.

    Pridobi motivacijo za samoizobraževanje pri uporabi zaščit pred škodljivim delovanjem električnih polj.

    Poskus z napetostnim izvorom in dvema kovinskima ploščama.

    Računanje kapacitivnosti ploščnega kondenzatorja in kondenzatorjev v enostavni sestavljeni vezavi.

    Magnetno polje

     

     

     

  • splošne lastnosti magnetnih polj
  • magnetne lastnosti električnega toka
  • magnetilne karakteristike
  • magnetni učinki in njihova uporaba
  • induktivnost
  • pozna magnetno polje in zna narisati oblike magnetnih polj trajnih magnetov
  • pojasni obliko magnetnega polja vodnika in tuljave
  • zna skicirati magnetno polje okrog tokovne zanke in tuljave ter zna določiti magnetni pol
  • pojasni osnovne veličine magnetnega kroga njihov pomen, oznake in enote
  • pozna pomen magnetilne karakteristike in histerezne zanke
  • ve, da na tokovodnik v magnetnem polju deluje sila in jo zna izračunati ter določiti njeno smer
  • pozna indukcijo v tuljavi in pri sekanju silnic
  • razume pojem induktivnosti tuljave in ve od česa je odvisna njena velikost
  • Se zaveda strokovne odgovornosti in zahtev po kvalitetnem znanju elektromagnetike.

    Spozna zahteve po previdnosti pri uporabi magnetnih učinkov.

    Spozna delovno odgovornost za vestno opravljanje dela.

    Vaje iz risanj magnetnih polj elektromagnetov.

    Demonstracije magnetnih učinkov.

    Izračun sile in inducirane napetosti, določanje njene smeri.

    Osnovni pojmi izmeničnih električnih veličin

     

     

     

  • oblike električnih veličin
  • parametri sinusne izmenične veličine
  • kazalčni diagram

  • pozna razliko med enosmerno in izmenično veličino ter med periodično in neperiodično

  • Razvija spretnosti matematičnega izražanja.

    Poskus: opazovanje izmenične napetosti na osciloskopu.

     
  • razloži pomen trenutne, maksimalne, srednje in efektivne vrednosti ter periode in frekvence
  • pojasni fazne razmere med dvema električnima veličinama
  • zna narisati časovni ter kazalčni diagram sinusnih veličin
  •  

    Risanje časovnih in kazalčnih diagramov za različne fazne odnose.

    Osnovne lastnosti in zakonitosti izmeničnih krogov

     

     

     

  • elementi R, L in C v izmeničnem krogu
  • zaporedni in vzporedni izmenični krogi
  • resonanca RLC vezja
  • pojasni pojme ohmska, induktivna in kapacitivna upornost in njihovo frekvenčno odvisnost
  • pozna fazne razmere za idealne elemente RLC
  • zna pojasniti delovno, jalovo in navidezno moč
  • nariše kazalčni diagram toka in napetosti ter zna izračunati vrednosti električnih veličin
  • zna določiti faktor delavnosti in ve, kako ga popravljamo s kondenzatorji
  • pozna pojem resonance v RLC vezju in energetske razmere pri resonančni frekvenci
  • Razvija poklicno odgovornost in ustvarjalnost.

    Pridobi čut odgovornosti za preprečevanje nevarnosti poškodb pri delu z napravami pod napetostjo.

    Poskus: opazovanje faznih razmer na osciloskopu.

    Računanje veličin v izmeničnem krogu z idealnimi elementi r, l in c.

    Izmenični krogi v praksi

     

     

     

  • realni elementi R, L in C v izmeničnem krogu
  • ve, da imajo realni RLC elementi ohmsko, induktivno in kapacitivno komponento
  • pozna vpliv teh komponent pri nizkih in visokih frekvencah
  • pozna pojma kvalitete kondenzatorja in tuljave
  • Spozna povezanost med teoretičnimi in praktičnimi znanji.

     

    2. letnik

    INFORMATIVNI CILJI

    FORMATIVNI CILJI

    Socializacijski cilji

    Posebnosti v izvedbi

    Prehodni pojavi

    Vajenec

    Vajenec

     
  • osnovni pojmi prehodnih pojavov
  • prehodni pojavi v enosmernih RC in RL krogih
  • spozna pojav med dvema stacionarnima stanjema
  • zna narisati in pojasniti časovni potek toka skozi RC in RL vezje ob vklopu oziroma izklopu vezja
  • ve, kaj je časovna konstanta in pozna njen vpliv na delovanje naprav pri različnih frekvencah
  • pozna pomen in uporabo prehodnih pojavov
  • Pridobi sposobnost opazovanja in ustvarjalnega razmišljanja.

    Poskus: opazovanje prehodnih pojavov na osciloskopu.

    Nihajni krogi

     

     

     

  • idealni električni nihajni krogi
  • realni električni nihajni krog

  • zna pojasniti pojav pretakanja energije med kondenzatorjem in tuljavo v LC izmenični krog

  • Razvije sposobnost razlikovanja elementov in električnih pojavov.

    Poskus: opazovanje resonančnih pojavov na osciloskopu.

  • zaporedni in vzporedni električni nihajni krog
  • zna izračunati frekvenco nihanja energije
  • ve, da je nihanje dušeno in največje pri resonančni frekvenci, ki jo zna izračunati
  • ve, kaj vpliva na kakovost nihajnega kroga
  • zna narisati frekvenčno odvisnost toka in napetosti v vzporednem in zaporednem nihajnem krogu
  • razloži pojem električni filter
  •  

    Poskus: merjenje frekvenčne odvisnosti zaporednega in vzporednega Rlc vezja

    Računski primeri.

    Trifazni sistemi

     

     

     

  • osnovni pojmi trifaznih sistemov
  • vezave v trifaznih sistemih
  • moč in delo trifaznih sistemov
  • pozna glavne prednosti trifaznih sistemov
  • zna definicijo faznih in medfaznih napetosti ter linijskih in faznih tokov
  • opiše trikotno vezavo in vezavo zvezda porabnikov
  • zna pojasniti simetrično in nesimetrično obremenitev
  • zna izračunati moč porabnika v zvezdni in trikotni vezavi pri simetrični obremenitvi
  • ve, kako ustvarimo vrtilno magnetno polje in kje ga uporabljamo
  • Spozna potrebo po previdnosti pri delu z napravami pod napetostjo.

    Pridobi sposobnost prepoznavanja elementov in naprav.

    Demonstracija vrtilnega magnetnega polja.

    Izračunavanje tokov in napetosti v obeh vezavah.

    Računanje električnega dela in moči trifaznih porabnikov.

    Splošno o električnih merjenjih in merilnikih

     

     

     

  • osnove meroslovja
  • osnovni pojmi električnih merilnikov
  • izvedbe in osnovni principi delovanja električnih merilnikov
  • ve, kaj so fizikalne veličine, enote in normale
  • pozna enote SI in dopustne enote
  • zna pojasniti oznake na skali instrumenta ter njihov pomen
  • zna odčitavati izmerjene vrednosti na inštrumentih
  • prepozna inštrumente z vrtljivo tuljavico, inštrumentih z vrtljivim železom, elektrodinamičnega indukcijskega in registrirnega
  • spozna osnovne principe delovanja navedenih inštrumentov
  • pojasni princip razširjanja merilnega območja A-m in V-m
  • Razvije zavest o potrebi po vestnem in natančnem delu.

    Se zaveda pomena električnih meritev v elektroenergetiki.

    Predstavitve, prikazi, demonstracije.

    Merjenje električni napetosti

     

     

     

  • merjenje enosmerne napetosti
  • merjenje izmenične napetosti
  • ponovi merjenje električni napetosti z V-m in univerzalnim analognim ali digitalnim instrumentom
  • pozna osnovne značilnosti elektronskih V-m
  • razlikuje merjenja efektivne, srednje in temenske vrednosti napetosti
  • pozna uporabo napetostnikov
  • pozna metode za merjenje visokih napetosti
  • Spozna pomen natančnosti in doslednosti pri vrednotenju merilnih rezultatov.

    Sposobnost opazovanja in ustvarjalnega mišljenja pri izvajanju električnih meritev.

    Predstavitve, prikazi, demonstracije;

    Vaje: meritve električne napetosti.

    Merjenje električni toka

     

     

     

  • merjenje enosmernega toka
  • merjenje izmeničnega toka
  • ponovi merjenje električni toka z A-m in univerzalnim analognim ali digitalnim instrumentom
  • pozna metode za razširjanje merilnega območja A-metra
  • pozna uporabo tokovnika
  •  

    Predstavitve, prikazi, demonstracije.

    Vaje: meritve električnega toka.

    Osciloskop

     

     

     

  • uporaba osciloskopa
  • opazovanje oblik napetosti in karakteristik
  • pozna uporabo in osnovni princip delovanja osciloskopa
  • zna priklopiti osciloskop in opazovati odzive
  • zna določiti velikost napetosti in frekvence
  • Pridobi praktične sposobnosti uporabljanja osciloskopa.

    Vaje: priključevanje osciloskopa in opazovanje odzivov.

    Merjenje električni upornosti

     

     

     

  • merjenje upornosti po U-I metodi
  • neposredno merjenje upornosti
  • mostično merjenje upornosti
  • merjenje upornosti pri izvajanju in preizkušanju električnih inštalacij
  • zna indirektno meriti malo in veliko upornost
  • spozna ohmeter in se ga nauči uporabljati
  • zna izmeriti električno upornost z mostiči
  • pozna princip in pomen merjenja izolacijske in ozemljitvene upornosti in je seznanjen s sodobnimi merilniki za tipične meritve v električnih instalacijah
  • Se zaveda doslednosti pri izbiri merilnih metod.

    Vaje: merjenje upornosti po u-i metodi, z ohmmetrom, z mostičem.

    Demonstracija meritev upornosti na električni Inštalacijah.

    Merjenje električni moči

     

     

     

  • merjenje električni moči pri enosmernem in izmeničnem toku
  • merjenje delovne moči v trifaznih sistemih
  • zna indirektno izmeriti moč po U-I metodi
  • zna direktno izmeriti moč z wattmetrom
  • pozna merjenje delovne moči v 4v sistemu s 3 W-m za nesimetrično obremenitev
  • pozna merjenje delektrični moči v 3-faznem sistemu z W-metrom
  • pozna Aronovo vezavo
  • Zazna pomen natančnost pri priključevanju merilnih instrumentov.

    Pridobi sposobnost timskega dela pri opravljanju zahtevnejših električnih meritev.

    Vaje: merjenje moči po u-i metodi in z w-m, merjenje delovne moči v 4-vodnem sistemu s tremi w-m, ali z enim w-m in po Aronovi vezavi v 3-vodnem sistemu.

    Merjenje električni energije

     

     

     

  • enofazno merjenje električne energije
  • trifazno merjenje električne energije
  • merilna garnitura
  • tarife za obračun električne energije
  • zna priključiti enofazni indukcijski števec in razume povezavo med konstanto števca in številom vrtljajev plošče
  • pojasni pomen dvotarifnega merjenja električni energije
  • pozna princip merjenja energije pri velikih močeh
  • zna priključiti trifazni števec
  • pozna pomen merjenja konic
  • pozna pomen in način merjenja jalove energije
  •  

    Vaje: priključek eno- in trifaznega indukcijskega števca.

    Računanje dela preko vrtljajev plošče in konstante števca.

    Merjenje induktivnosti in kapacitivnosti

  • spozna merilnik induktivnosti in kapacitivnosti
  • loči merjenje induktivnosti tuljav z jedrom in brez njega
  • zna izmeriti induktivnost in kapacitivnost z univerzalnim instrumentom
  •  

    Uporaba merilnika induktivnosti in kapacitivnosti.



    5. OBVEZNE OBLIKE PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

    V posameznem ocenjevalnem obdobju se znanje preverja in ocenjuje:

  • pisno (vaje),
  • ustno.
  • Naloge na ustnem preverjanju so zastavljene široko, da se ugotovi razumevanje zakonitosti, metod reševanja in merjenja električnih veličin in parametrov. V nalogah nastopajo realne vrednosti veličin, vezane na znane praktične primere aplikacij, ki jih vajenci srečajo doma, pri praktičnem pouku ali izobraževanju v delovnem procesu. Pri reševanju zastavljenih nalog navajamo vajence na uporabo priročne literature, priročnikov in drugih pripomočkov ter orodja, kar se pogosto uporabljajo tudi v praksi.

    V prvem letniku se preverja znanje iz poglavij osnov elektrotehnike v obliki pisno zastavljenih problemskih nalog. Vajenci rešujejo matematično zastavljene uporabne naloge s strokovnega področja z realnimi vrednostmi veličin, da pridobijo občutek stvarnosti. Električne meritve v drugem letniku pa preverjamo s testom objektivnega tipa.

    6. POVEZANOST Z DRUGIMI PREDMETI

    Znanja

    Povezava s predmetom

     

    Predmet

    Znanja

  • osnovni pojmi elektrike

  • Tehnologija

  • poznavanje zgradbe snovi
  • lastnosti in zakonitosti električnih krogov
  • električno delo in moč
  • Uporabna matematika

    Praktični pouk

  • reševanje nelinearnih enačb in ulomkov,
  • poznavanje elementov električnih tokokrogov
  • reševanje nelinearnih enačb in ulomkov
  • priključevanje porabnikov v tokokrog
  • magnetno polje
  • Tehnologija

    Uporabna matematika

  • poznavanje feromagnetnih materialov,
  • reševanje nelinearnih enačb in ulomkov
  • električno polje
  • osnovni pojmi izmeničnih električnih veličin
  • osnovne lastnosti in zakonitosti izmeničnih krogov
  • Uporabna matematika

  • reševanje nelinearnih enačb in ulomkov
  • poznavanje kotnih funkcij: cos, sin; grafi
  • reševanje nelinearnih enačb in ulomkov, pitagorov izrek
  • prehodni pojavi
  • Elektronika in krmilja

  • poznavanje pasivnih elementov
  • nihajni krogi
  • Elektronika in krmilja

    Praktični pouk

  • poznavanje pasivnih elementov
  • izvajanje enostavnih meritev
  • izmenični krogi v praksi
  • trifazni sistemi
  • splošno o električnih merjenjih in merilnikih
  • merjenje električne napetosti
  • merjenje električnega toka
  • osciloskop
  • merjenje električne upornosti
  • merjenje električne moči
  • merjenje električne energije
  • merjenje induktivnosti in kapacitivnosti
  • Praktični pouk

  • poznavanje izmeničnih tokokrogov in izvajanje enostavnih meritev
  • priključevanje trifaznih porabnikov
  • poznavanje inštrumentov
  • uporaba merilnikov
  • uporaba osciloskopa