SREDNJE POKLICNO TEHNIŠKO IZOBRAŽEVANJE

Izobraževalni program: ELEKTROTEHNIK ENERGETIK

KATALOG ZNANJ

Sprejeto na 62. seji Strokovnega sveta RS za poklicno in strokovno izobraževanje, 17. 12. 2002

1. IME PREDMETA

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE

2. ŠTEVILO UR

Po posameznih letnikih in oblikah izobraževalnega dela:
Letnik Oblike izobraževalnega dela
  Teorija (ur) Vaje (ur) Skupaj (ur)
1. 70   70
skupaj 70   70

 

3. USMERJEVALNI CILJI PREDMETA (GLOBALNI CILJI)

Dijak:

4. OPERATIVNI CILJI PREDMETA

1. letnik

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

SOCIALIZACIJSKI CILJI

POSEBNOSTI V IZVEDBI

 

Dijak:

Dijak:  

Lastnosti in zakonitosti električnih krogov

Sestavljeni el krog

Vezave galvanskih členov

Transformacija trikot - zvezda

  • razume logiko poenostavljanje sestavljenega električnega kroga in zna uporabiti isto pri izračunu nadomestne upornosti sestavljenih el. krogov,
  • zna uporabiti Ohmov in oba Kirchhoffova zakona pri računanju veličin v sestavljenih električnih krogih,
  • zna razložiti pojem notranje upornosti izvorov z uporabo primerov iz fizike,
  • zna razložiti pomen večje ali manjše notranje upornosti izvora in oceniti realno notranjo upornost izvora iz nekaterih tehniških podatkov (P, Umax, Imax,…)
  • zna razložiti zaporedno in vzporedno vezavo galvanskih členov in analizirati posledice različnih pravilnih in nepravilnih povezav izvorov
  • zna uporabiti transformacijo trikot – zvezda v enostavnejših el. krogih (mostiči).
  • spoznava postopnost pri osvajanju novega znanja in prednosti sprotnega učenja in delovnih navad,
  • razvija natančnost opazovanja za uspešnejše prepoznavanje elementov, kot tudi delovnih – merilnih postopkov
  • razvija odnos do skupinskega dela, odgovornost in solidarnost - pomoč sošolcem,
  • pridobiva računske spretnosti in rutino za uporabo žepnega kalkulatorja.

  • prikaz praktičnih primerov električnega kroga: sestavljeni električni krog,
  • izračun veličin v sestavljenih električnih krogih.

Električno delo in moč

Pojem in pomen el. dela

Toplotno in mehansko delo el. toka

Spreminjanje električne energije

Razpoložljiva moč el. izvorov

 

  • ponovi pojem el. dela in moči,
  • pozna osnovne zakonitosti dnevnega diagrama obremenitve energetskega omrežja, pomen tarifnih postavk ter pojem varčevanja z energijo,
  • zna izračunati vrednost el. energije, ki jo plačamo,
  • pozna fizikalni pomen izkoristka, oznako in odnose med vrednostmi,
  • zna računati praktične primere spreminjanja električne energije v toplotno in mehansko in pri tem upoštevati izkoristek naprav,
  • zna izračunati enostavne primere prilagoditve bremena na el. izvor.
  • razvija pozitiven odnos do racionalne rabe električne energije,
  • spreminja odnos do ekološke obremenitve okolja zaradi pretirane ali neracionalne rabe energije
  • računanje relativnega in procentualnega izkoristka in vrednotenje rezultatov s primerjanjem z realnimi tehničnimi podatki iz prakse.

Električno polje

Veličine el. polja

Vezave kapacitivnosti

Energija el. polja

  • ponovi osnovne pojme in veličine el. polj,
  • zna računati sestavljene vezave kapacitivnosti,
  • zna razložiti kopičenje električne energije v električnem polju in ve, od česa je odvisna.

  • razvija notranjo motivacijo za spremljanje informacij in za izobraževanje s področja uporabe zaščit pred škodljivimi električnimi polji,
  • razvija potrebo za aplikacijo znanja v praksi.

  • demonstracija shranjene energije v el. polju kondenzatorja,
  • izračun veličin pri sestavljeni vezavi kapacitivnosti.

Magnetno polje

Magnetni krog

Magnetilne karakteristike

Energija magnetnega polja

Indukcija

Tuljava

  • ponovi osnovne pojme in veličine magnetnega kroga,
  • pozna magnetilno krivuljo in histerezno zanko, ter razume razlike med magnetnimi materiali na osnovi različnih magnetilnih krivulj,
  • zna zapisati odnose med veličinami v magnetnem krogu in računsko rešiti enostavne problemske naloge,
  • pozna izvore inducirane napetosti,
  • zna razložiti tuljavo kot energijski akumulator in odvisnost nakopičene energije v tuljavi.
  • spoznava pomembnost strokovnega pristopa in profesionalnosti dela, ki temelji na zahtevnem in kvalitetnem izobraževanju in funkcionalnem usposabljanju,
  • razvija notranjo motivacijo za spremljanje informacij in za izobraževanje za zaščito pred škodljivimi učinki močnih magnetnih polj,
  • vse bolj se zaveda uporabnosti povezanih znanj za praktično delo

  • demonstracije magnetnih učinkov,
  • izračun veličin v megnetnem krogu.

Osnovni pojmi izmeničnih
električnih veličin

Parametri sinusne izmenične

veličine

Kazalčni diagram sinusne veličine

Fazne razmere na primeru idealnih elementov R, L in C

  • pozna osnovne pojme izmeničnih veličin in razlike v primerjavi z enosmernimi,
  • zna narisati časovni in kazalčni diagram sinusnih veličin, zapisati matematično enačbo in pokazati zvezo med načini zapisa periodične veličine,
  • pozna fazne razmere na primeru idealnih elementov R, L in C med dvema električnima veličinama in jih zna prikazati z matematično enačbo, kazalčnim in časovnim diagramom,
  • zna seštevati veličine v kazalčnem in časovnem diagramu.
  • ugotavlja enakovrednost in prednosti različnega opisovanja izmeničnih veličin,
  • razvija sposobnost izražanja in predstavljanja v matematičnem jeziku,
  • matematiko razume kot uporabno vedo in orodje za analizo in opisovanje fizikalnega delovanja.

  • risanje časovnih in kazalčnih diagramov za različne fazne razmere,
  • vaja: seštevanje veličin in primerjava z vrednostmi pridobljenimi z eksperimentom.

Lastnosti in zakonitosti izmeničnih krogov

Zaporedne in vzporedne RLC vezave

Mešane vezave elementov
R, L in C

  • zna narisati kazalčni diagram toka in napetosti za posamezne R, L in C elemente in za kombinacije RL, RC in RLC vezij v zaporedni in vzporedni vezavi,
  • zna izračunati veličine pri enostavnejši mešani vezavi R, L, in C z uporabo kompleksnih števil.
  • razvija vztrajnostno motivacijo kot pogoj za reševanje problemov,
  • sprejema način skupinskega dela kot prednost in sprejema osebne odgovornosti za uspeh skupine,
  • razvija natančnost in doslednost pri šolskem, domačem in praktičnem delu.

  • poskus: opazovanje faznih razmer na osciloskopu,
  • računanje veličin v izmeničnem krogu z idealnimi elementi R, L in C.

Izmenični krogi v praksi

Razlike med idealnimi in realnimi elementi R, L in C

Medsebojna induktivnost

Vezave induktivnosti

Kompenzacija jalove energije

Frekvenčno odvisni delilniki
napetosti

 

  • ponovi razlike med idealnimi in realnimi elementi R, L in C,
  • zna razložiti medsebojno induktivnost in od česa je odvisna,
  • zna izračunati induktivnost zaporedne, vzporedne in mešane vezave induktivnosti,
  • razume faktor delavnosti toka in način kompenzacije,
  • zna pokazati osnovne frekvenčno odvisne delilnike napetosti.
  • razume nujnost natančnejše analize elementov in sistemov in previdnosti in strokovnosti pri izvajanju eksperimetov in meritev z upoštevanjem pogojev merjenja in lastnosti merilnih instrumentov.
 

Prehodni pojavi

Prehodni pojavi v RC in RL
krogih

Uporaba in neželeni učinki
prehodnih pojavov

  • zna izračunati časovno konstanto RC in RL vezja ter izračunati in narisati potek napetosti in toka med prehodnim pojavom,
  • pozna neželene učinke prehodnih pojavov,
  • zna pokazati pomen prehodnih pojavov za uporabo v praksi.
  • razvija sposobnost opazovanja in ustvarjalnega mišljenja v povezavi s sorodnimi učnimi vsebinami,
  • osvaja tehniški jezik stroke
  • razvija sposobnost zaznavanja specifičnosti ožjega strokovnega delovnega okolja,
  • razvija rutino za delo z električnimi elementi in napravami, posebej pa sprejema instrumente in merila kot glavni način zaznavanja sveta elektrotehnike.

  • poskus: opazovanje prehodnih pojavov na osciloskopu.

Trifazni sistemi

Vezave v trifaznih sistemih

Moč in delo trifaznih sistemov

Uporaba trifaznih sistemov

  • zna narisati kazalčni diagram tokov in napetosti v trifaznem sistemu in ga uporabiti,
  • pozna vezavo trifaznega sistema v povezavi z vrsto obremenitve,
  • zna izračunati moč porabnika, tokove, napetosti ter upornosti v zvezdni in trikotni vezavi,
  • razume in zna razložiti vrtilno magnetno polje in njegovo uporabo,
  • pozna osnovni princip delovanja trifaznega motorja in generatorja.
  • sprejema varnostne ukrepe pri delu z napravami pod visoko napetostjo,
  • zaznava visokonapetostne in energijske naprave že po izvedbi ohišja, teži, izvedbi izolacije in poleg predpisanih varnostnih ukrepov dopolnjuje dodatno mero previdnosti
  • prepoznava elemente in naprave trifaznega sistema.

  • demonstracija vrtilnega magnetnega polja,
  • izračun tokov in napetosti v obeh vezavah,
  • računanje električne moči, toka, napetosti in upornosti trifaznih porabnikov.

OPOMBE:

5. OKVIRNI SEZNAM LITERATURE IN DRUGIH VIROV

6. OBVEZNE OBLIKE PREVERJANJA IN OCENJEVANJA

Preverjanje znanja pri predmetu je ustno in pisno. Pisno se preverja znanje s šolskimi nalogami, poudarek je na preverjanju spretnosti in tehnike reševanja realnih problemskih nalog po računski poti, ocenjevanju rezultatov ob uporabi splošne literature in priročnikov.

Pri ustnem preverjanju pa se preverja razumevanje pojmov, odnosov, tehničnih podatkov. Pomembna je navajanje primerov iz prakse in njihova pravilna razlaga.

7. POVEZANOST Z DRUGIMI PREDMETI


Znanja

Povezava s predmetom

 

Predmet

Znanja

  • Lastnosti in zakonitosti električnih krogov
  • Električno delo in moč

Elektrotehnika, vezja in naprave

Praktični pouk

Matematika

Fizika

Meritve in regulacije

  • Poznavanje in razumevanje elektrotehniških veličin
  • Reševanje enačb pri elektrotehniških primerih in uporaba kalkulatorja
  • Merjenje in računanje I, U, R, P in W
  • Povezovanje pojma notranje upornosti, dela in moči s primeri iz fizike
  • Električno polje
  • Magnetno polje

Elektrotehnika, vezja in naprave

Praktični pouk

  • uporaba kondenzatorjev in tuljav v elektrotehniški praksi
  • poznavanje fizikalnih lastnosti in uporabo elektromagnetnih naprav
  • Elementi R, L in C v izmeničnem tokokrogu ter njihove vezave

Elektrotehnika, vezja in naprave

Praktični pouk

Matematika

Meritve in regulacije

  • poznavanje kotnih funkcij: sin, cos, tan, risanje časovnih in kazalčnih diagramov
  • razumevanje sestave elementov R, L in C in vpliv parazitnih lastnosti
  • poznavanje uporabe elementov v praktičnih primerih
  • uporaba osciloskopa
  • Prehodni pojavi

Elektrotehnika, vezja in naprave

Praktični pouk

Matematika

  • Izvajanje meritev na RC in RL vezjih, ki predstavljajo delilnik napetosti
  • Računanje dolžine prehodnih pojavov
  • Poznavanje uporabe prehodnih pojavov
  • Trifazni sistemi

Elektrotehnika, vezja in naprave

Meritve in regulacije

Praktični pouk

  • priključevanje trifaznih porabnikov
  • uporaba A-m in V-m v trifaznem tokokrogu