modulul_mijloace de masurare pentru marimi electrice

41
MINISTERUL EDUCAŢIEI ŞI CERCETĂRII CENTRUL NAŢIONAL PENTRU DEZVOLTAREA ÎNVĂŢĂMÂNTULUI PROFESIONAL ŞI TEHNIC AUXILIAR CURRICULAR Modulul: MIJLOACE DE MASURARE PENTRU MARIMI ELECTRICE NIVELUL 3 – TEHNICIAN METROLOG 1

Upload: mocanu-luiza

Post on 01-Jul-2015

309 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

MINISTERUL EDUCAŢIEI ŞI CERCETĂRII

CENTRUL NAŢIONAL PENTRU DEZVOLTAREA ÎNVĂŢĂMÂNTULUI PROFESIONAL ŞI TEHNIC

AUXILIAR CURRICULAR

Modulul: MIJLOACE DE MASURARE PENTRU MARIMI ELECTRICE

NIVELUL 3 – TEHNICIAN METROLOG

2008

1

Page 2: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Autori:

Dorina Dragomir – drd. profesor gradul I Liceul de Metrologie „Traian Vuia” Bucuresti

Floarea Irimia – profesor gradul I Liceul de Metrologie „Traian Vuia” Bucuresti

Raluca Nita – profesor gradul I Liceul de Metrologie „Traian Vuia” Bucuresti

Valentin Stanciu - profesor gradul I Liceul de Metrologie „Traian Vuia” Bucuresti

Consultanţă:

Ivan Mykytyn Expert internaţional

Dorin Rosu Expert CNDIPT

Coordonator:

Dorina Dragomir – drd. profesor gradul I

These materials were developed as part of the project EuropeAid/Technical Assistance for Institution Building in the TVET Sector, Romania Europe

Aid/122825/D/SER/RO

A project funded by the European Union

CNDIPT

2

Page 3: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Cuprins

Această pagină ar trebui să conţină cuprinsul. Acesta ar trebui să aibă cel mult două niveluri:

Nivelul 1 care reprezintă titlurile principalele/titlurile capitolelor Nivelul 2 care reprezintă subtitlurile importante

Cuprinsul de mai jos a fost generat în mod automat prin utilizarea Microsoft Word. Pentru a-l utiliza, stabiliţi titlurile capitolelor la Heading (Alineat) 1, iar subtitlurile importante la Heading (Alineat) 2. Pentru a actualiza cuprinsul apăsaţi click dreapta cu mouse-ul pe tabel şi selectaţi Update Field (Actualizează câmp).

Cuprins

INTRODUCERE.................................................................................................................................. 4

COMPETENŢE.................................................................................................................................... 5

OBIECTIVE.......................................................................................................................................... 6

INFORMAŢII PENTRU PROFESORI.............................................................................................7

FIŞE DE REZUMAT............................................................................................................................ 9

CUVINTE CHEIE/GLOSAR............................................................................................................ 11

INFORMAŢII PENTRU ELEVI......................................................................................................12

ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE......................................................................................................... 13

SOLUŢII DE ACTIVITATE.............................................................................................................17

BibliograFIE........................................................................................................................................................19

3

Page 4: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Introducere

Modulul “Mijloace de măsurare pentru mărimi electrice” se studiază pe parcursul clasei a XIII-a (ruta S.A.M.), în profilul tehnic, calificarea Tehnician metrolog, nivel 3 din cadrul Sistemului Naţional de Calificări Profesionale.

Conţinuturile incluse în structura modulului permit elevilor să-şi formeze şi să-şi dezvolte în condiţiile participării lor nemijlocite la un proces instructiv-formativ centrat pe nevoile şi aspiraţiile lor, o gamă larga de competente, cunostinte si capacitati de intelegere, orientate către utilizarea corecta a mijloacelor de masura si control, luarea de masuri pentru eliminarea cauzelor care conduc la deteriorarea acestora, intretinerea curenta, verificarea si repararea AMC-urilor utilizate pentru masurarea marimilor electrice, aprecierii starii lor de operabilitate, in conditii reale de lucru.

Modulul “Mijloace de măsurare pentru mărimi electrice” face parte din curriculum-ul diferenţiat al "Culturii de specialitate" şi are alocate un număr de 74 ore/an, din care:

– teorie 43 ore

– laborator tehnologic 31 ore.

Continuturile auxiliarului evidentiaza in conceptia autorilor competentele cheie ale modulului punandu-se un accent deosebit pe activitatile practice. Autorii lasa la latitudinea profesorului folosirea acestora ca atare sau adaptarea la conditiile concrete din laborator.

Continuturile sunt organizate pe principiile invatarii centrate pe elev creindu-se astfel premisele autoevaluarii.

Competenţele tehnice specializate din modul asigura elevilor pe langa cunostintele si deprinderile specifice profesiei şi abilitati de analiză a rezultatelor măsurării în raport cu metodele aplicate.

.

4

Page 5: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Competenţe

Modulul dezvolta urmatoarele competente:

Explica constructia si functionarea mijlocului de masurare.

Efectueaza operatii de masura si control.

Organizeaza lucrari de intretinere curenta a mijloacelor de masura si control.

5

Page 6: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Obiective

Această secţiune ar trebui să detalieze obiectivele modulului prin descrierea modului în care acestea au legătură cu competenţele modulului.

Competenţe Obiective

Explica constructia si functionarea mijlocului de masurare.

Sa identifice principale tipuri de mijloace de măsurare precum si caracteristicile si simbolurile lor

Sa enumere părţile componente ale aparatelor de măsurare

Sa explice functionarea mijloacelor de masurare

Efectueaza operatii de masura si control.

Sa aleaga aparatul de măsurare adecvat condiţiilor concrete de lucru

Sa execute corect operaţiile de măsurare

Sa interpreteze rezultatul măsurării

Organizeaza lucrari de intretinere curenta a mijloacelor de masura si control.

Sa repartizeze lucrările pe echipe de lucru şi pe executanţi

Sa organizeze aprovizionarea pentru fiecare loc de muncă cu: SDV-uri , AMC-uri şi documentaţie tehnică.

Sa supravegheze executarea operaţiilor tehnologice pe parcursul desfăşurării lor.

Sa precizeze normele cantitative, calitative şi de timp.

6

Page 7: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Informaţii pentru profesori

Această secţiune ar trebui să includă orice informaţie care îi va ajuta pe profesori să utilizeze cel mai bine materialele. Ar trebui să conţină minimum:

O descriere clară a relaţiei dintre competenţele modulului, obiective şi activităţile de învăţare.

Sugestii pentru metodologia de predare, care ar trebui să conţină informaţii referitoare la care activităţi se potrivesc activităţii individuale, în grup sau la clasă. În cazul în care o activitate se potriveşte pentru mai mult decât un singur

tip de prezentare (de ex. individuală sau în grup) apoi ar trebui oferite şi instrucţiuni despre varierea activităţii.

Îndrumări pentru cadrele didactice care s-ar putea să fie nevoiţi să adapteze materialele pentru elevii cu nevoi educaţionale speciale care sunt mai dificil de rezolvat. Sfaturile oferite nu trebuie să se refere în detaliu la rezolvarea anumitor nevoi educaţionale speciale, ci ar trebui să se concentreze pe motivul pentru care a fost aleasă o anumită abordare şi pe felul în care acea abordare ar putea fi variată menţinând totuşi “spiritul” abordării originale. Acesta fapt va ajuta cadrele didactice în procesul de diferenţiere materialele în din ce se asigură pe cât posibil că elevii lor beneficiază de o experienţă de învăţare similară.

Sugestii pentru activităţi de urmărire şi remediale.

Pentru dobândirea de către elevi a competenţelor prevăzute în SPP-uri, activităţile de învăţare utilizate de cadrele didactice trebuie sa aiba un caracter activ, interactiv şi centrat pe elev, cu pondere sporită pe activităţile practice şi mai puţin pe cele teoretice, avandu-se in vedere pastrarea corespondentei dintre competente, obiective, activitatile de invatare si cele de evaluare.

Tabelul de mai jos reprezinta o propunere a autorilor la cele prezentate anterior (relatie dintre competente, obiective si activitati de invatare)

Precizăm că auxiliarul nu acoperă toate cerinţele si Standardul de Pregătire

Profesională. Obţinerea certificatului de atestare profesională, presupune validarea tuturor

competenţelor conform criteriilor de performanţă si a probelor de evaluare din SPP.

Nr. Crt.

Competente Obiective Activitati de invatare

1. Explica constructia si functionarea mijlocului de masurare.

Sa identifice principale tipuri de mijloace de măsurare precum si caracteristicile si simbolurile lor

Sa enumere părţile componente ale aparatelor de măsurare

Sa explice functionarea mijloacelor de

Selectarea mijloacelor de masurare dintr-o gama variata (lucrul pe grupe)

Completarea unei fise de lucru (lucrul individual)

7

Page 8: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

masurare

2.

Efectueaza operatii de masura si control.

Sa aleaga aparatul de măsurare adecvat condiţiilor concrete de lucru

Sa execute corect operaţiile de măsurare

Sa interpreteze rezultatul măsurării

3.

Organizeaza lucrari de intretinere curenta a mijloacelor de masura si control.

Sa repartizeze lucrările pe echipe de lucru şi pe executanţi

Sa organizeze aprovizionarea pentru fiecare loc de muncă cu: SDV-uri , AMC-uri şi documentaţie tehnică.

Sa supravegheze executarea operaţiilor tehnologice pe parcursul desfăşurării lor.

Sa precizeze normele cantitative, calitative şi de timp.

8

Page 9: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Fişele de rezumat

Fişele de rezumat ale modulului oferă cadrelor didactice şi elevilor mijloace de înregistrare a progresului.

Înregistrările exacte reprezintă un aspect important al administrării procesului de învăţare, şi poate de asemenea ajuta la informarea şi motivarea elevilor. Elevii ar trebui să fie încurajaţi să-şi evalueze propriul proces de învăţare comentând cu privire la arii care le-au plăcut sau nu la un anumit subiect. Aceste comentarii pot oferi cadrelor didactice informaţii valoroase referitoare la arii care cauzează dificultăţi elevilor.

Elevii ar trebui de asemenea să fie încurajaţi să îşi asume răspunderea pentru procesul de învăţare. Elevul care îşi asumă responsabilitatea pentru aspecte ce ţin de înregistrare pot contribui la acest obiectiv.

Exemplu de fişă de rezumat de mai jos include o primă pagină a rezumatului progresului înregistrat de elev. Acest fapt poate fi folositor atât pentru elev cât şi pentru profesor şi poate ajuta la motivarea elevilor oferindu-le o indicaţie vizuală clară a progresului pe care l-au făcut.

Exemplu de copertă de fişă de rezumat

Titlul modulului

Numele elevului:

Data începerii: Data finalizării:

Competenţe Activitate de învăţare Data îndeplinirii Verificat

Competenţa 1 Detalii referitoare la competenţa care se dezvoltă.

Denumirea sau altă precizare referitoare la activitatea de învăţare

Data la care obiectivul învăţării a fost îndeplinit

Semnătura profesorului

Competenţa 2

Detalii referitoare la competenţa care se dezvoltă.

Exemplu de fişă de rezumat activitate

O precizare pentru fiecare activitate de învăţare.

Competenţă Activitate de învăţare Obiectivele învăţării Realizat

Detalii referitoare la competenţa care se dezvoltă.

Denumirea sau alte precizări referitoare la activitatea de învăţare

Obiectivul(ele) activităţii de învăţare

Această activitate va …

Data la care obiectivul învăţării a fost îndeplinit

Comentariile elevului

De exemplu:

Ce le-a plăcut referitor la subiectul activităţii.

9

Page 10: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Ce anume din subiectul activităţii li s-a părut a constitui o provocare.

Ce mai trebuie să înveţe referitor la subiectul activităţii.

Ideile elevilor referitoare la felul în care ar trebui să-şi urmărească obiectivul învăţării.

Comentariile profesorului

De exemplu:

Comentarii pozitive referitoare la ariile în care elevul a avut rezultate bune, a demonstrate entuziasm, s-a implicat total, a colaborat bine cu ceilalţi.

Ariile de învăţare sau alte aspecte în care este necesară continuarea dezvoltării.

Ce au stabilit elevul şi profesorul că ar trebui să facă elevul în continuare luând în considerare ideile elevului despre cum le-ar plăcea să-şi urmeze obiectivele învăţării.

10

Page 11: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Cuvinte cheie/Glosar

Această secţiune ar trebui să conţină un glosar al cuvintelor cheie utilizate în cadrul modulului. Cuvintele din glosar ar trebui explicate cu ajutorul unui limbaj simplu oferind exemple ori de câte ori este posibil. Circularitatea (referinţe care fac referire la alte referinţe) ar trebui evitate. În puţinele cazuri în care acestea nu pot fi evitate, orice termeni tehnici utilizaţi în Cadrul glosarului ar trebui verificaţi.

11

Page 12: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Informaţii pentru elevi

Informaţii de sprijin şi asistenţă pentru elevi care ar trebui să cuprindă:

Informaţii clar prezentate într-un limbaj simplu, care să explice:

Scopurile şi Obiectivele pe care le urmăresc. Acestea ar putea fi incluse în fişa de rezumat al activităţii de învăţare descrisă mai sus.

Orice criterii care vor fi aplicate în procesul de evaluare a muncii lor. Acestea ar trebui să diferenţieze activităţile ale căror rezultate for fi utilizate în scopul evaluării formale (de. ex. Aceasta va conta la examen sau la certificare) a activităţilor care nu vor fi parte din evaluarea formală.

Cum vor primi cursanţii feedback; de exemplu, sub formă de comentarii scrise ataşate lucrărilor pe care le predau sau în Cadrul unui dialog faţă în faţă cu profesorul.

Cum vor participa la planificarea şi evaluarea învăţării acestora; de exemplu prin stabilirea obiectivelor de învăţare împreună cu profesorul şi întâlniri cu profesorul acestora pentru a revizui aceste obiective; de exemplu prin discuţii regulate cu profesorul atunci când completează fişa de rezumat a activităţii acestora.

12

Page 13: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Activităţi de învăţare

Activitatea 1

Tema: Aparate analogice(indicatoare) pentru mărimi electrice

Activitatea: Evaluare iniţială

Data:

Durata activităţii: 10min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa ne

Denumirea aparatelor pentru măsurarea intensităţii curentului electric, a tensiunii electrice, a rezistenţei electrice şi a puterii electrice se formează din denumirea unităţii de măsură + metru. Toate aceste aparate sunt aparate indicatoare de poziţie deoarece afişează valoarea mărimii de măsurat din momentul măsurării.

Contorul de energie electrică este un aparat integrator care determină valoarea energiei electrice prin adunare succesivă de valori. Denumirea provine din franceză unde înseamnă a număra şi se datorează dispozitivului numeric mecanic care furnizează indicaţia de măsurare.

Completează căsuţele libere din tabelul de mai jos

Denumirea

aparatuluiMărimea măsurată

Unitatea de măsură

denumire simbol

AMPERMETRU Intensitatea curentului electric

VOLTMETRU volt

OHMMETRU W

WATTMETRU Puterea electrică W

CONTOR DE ENERGIE ELECTRICĂ

Energia electrică kilowattoră

kWh

13

!

VERIFICAŢI-VĂ CUNOŞTINŢELEVERIFICAŢI-VĂ CUNOŞTINŢELEDICŢIONAR

Page 14: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Activitatea 2

Tema: Principiul general de funcţionare a aparatelor de măsurat mărimi electrice

Activitatea: Fişă de documentare

Data:

Durata activităţii: 15min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa ne

Aparatele de măsurat mărimi electrice, analogice sau numerice, indiferent de mărimea măsurată, precizia aparatului, domeniul de măsurare sau tipul constructiv, au acelaşi principiu de funcţionare, care se bazează pe transformarea unei părţi din energia electromagnetică a mărimii de măsurat în informaţie perceptibilă.

Schema bloc a aparatelor de măsurat pentru mărimi electrice este prezentată în figura de mai jos :

Funcţionarea dispozitivelor analogice se bazează pe transformarea unei părţi din energia electrică a mărimii de măsurat în energie mecanică de deplasare a indicatorului. Indicatorul face parte din sistemul mobil al dispozitivului ; asupra lui se exercită două cupluri egale dar de semn contrar. Cuplul activ (Ma) produce mişcarea, iar cuplul rezistent (Mr) se opune mişcării. Cuplul rezistent este creat de un element elastic şi este proporţional cu deviaţia indicatorului. Mr = ka unde k este constanta elastică a resortului, iar a, deplasarea unghiulară a indicatorului. Cuplul activ apare ca urmare a interacţiunii dintre mărimi electromagnetice situate pe partea fixă, respectiv pe partea mobilă a dispozitivului de măsurat. Cuplul activ depinde de mărimea de măsurat x, ceea ce se exprimă matematic: Ma = f(x). Efectuând înlocuirile în condiţia de echilibru Ma = Mr, rezultă că a = F(x), adică poziţia indicatorului faţă de scara de repere este funcţie de mărimea de măsurat.

SA RETINEM

Cuplul activ produce mişcarea,

Cuplul rezistent se opune mişcării

14

Bloc de prelucrare

de prelucrare/adaptare

Mărime

de măsurat Afişaj

a afişare

de indicare

Traductor

Page 15: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Poziţia acului indicator este determinată de valoarea mărimii măsurată

Activitatea 3

Tema: Aparatului magnetoeletric - Simboluri

Activitatea: Fişă de documentare

Data:

Durata activităţii: 25min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa ne

Felul dispozitivului Simbol

Magnetoelectric

Magnetoelectric cu redresor

Logometru magnetoelectric

Simboluri înscrise pe cadrane şi semnificaţia lor

Simboluri referitoare la natura Simboluri referitoare la poziţia

curentului normală de funcţionare

Simbol Semnificaţie Simbol Semnificaţie

— Curent continuu verticală

≈ Curent alternativ

Curent continuu şi alternativ

orizontală

Curent alternativ trifazat

înclinată faţă de orizontală

15

Page 16: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Simboluri referitoare la tensiunea de încercare dielectrică

Simbol Valoarea tensiunii de încercare

500 V

2 kV

(cifra din stea indică kilovolţi, dacă este diferită de 0)

Fără încercare dielectrică

DICŢIONARDICŢIONAR

Logometrul = este un aparat ce măsoară raportul a doi curenţi.

Tensiunea de încercare a rigidităţii dielectrice = este tensiunea garantată de fabricant, care, aplicată între carcasă şi bornele aparatului, conectate împreună, nu străpunge izolaţia aparatului.

VERIFICAŢI-VĂ CUNOŞTINŢELEVERIFICAŢI-VĂ CUNOŞTINŢELE

1. Pe cadranul unui aparat sunt inscripţionate următoarele simboluri:

1 ~ 1 Recunoaşte semnificaţia fiecărui simbol şi descoperă de ce aceste simboluri nu pot fi inscripţionate pe cadranul aceluiaşi aparat.

2. . În figura următoare este prezentat cadranul unui aparat de măsurat electric. Ţinând seama de notaţiile şi simbolurile existente pe cadran, completează spaţiile punctate:

Aparatul este un … . Mărimea măsurată este …… .. Aparatul se foloseşte în curent …. . Poziţia normală de funcţionare a aparatului este ….. . Indicele clasei de precizie este …. . Ţinând seama de valoarea indicelui putem aprecia că precizia aparatului este … . Aparatul rezistă la o tensiune de încercare dielectrică de ….. .

16

2

0

~

Page 17: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Activitatea …..

Tema: Aparate feromagnetice

Activitatea: Evaluare iniţială

Data:

Durata activităţii: 10min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa ne

Aceste indicatoare feromagnetice ( aparate eloectromagnetice) sunt aparate care se bazeaza pe interactiunea dintre campul magnetic al unei bobine , fire parcurse de curentul de masurat si o piesa mobila din material magnetic moale.

Simbol

Din punctual de vedere al interactiunii elementelor sale aparatele feromagnetice se construiesc in doua variante:

a) cu atractie ( cu bobina plata )

Dispozitivele de masurat feromagnetice de

atractie sunt construite dintr-o bobina plata 1 , cu o

fereastra ingusta in interiorul careia poate

patrunde miezul 2 din material magnetic moale

fixat excentric pe axul 3.

Pe ax sunt fixate acul indicator 4,

contragreutatile 5, arcul spiral 6, pentru cresterea

cuplului rezistent legat cu celalalt capat al

corectorului de zero 7, si paleta amortizorului 8.

17

Page 18: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Fig. 1-1 Aparat feromagnetic cu atracţie

18

Page 19: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

b) cu respingere

Fig. 1-2 Aparat feromagnetic cu respingere

Dispozitivul feromagnetic cu respingere (Fig. 1-2) este constituit dintr-o bobină fixă rotundă, în interiorul căreia se află două piese din material feromagnetic, una fixă şi una mobilă. La trecerea curentului de măsurat prin bobină cele două piese se magnetizează cu aceeaşi polaritate şi se resping; piesa mobilă fixată excentric produce deplasarea acului indicator.

Lucrăm individual

1) Alege simbolul aparatului feromagnetic :

2)Stabiliti care elemente nu fac parte din componenta aparatului feromagnetic

a)magnet permanent d)bobina mobila

b)dispozitiv de citire e)corectorul de zero

c)amortizorul f)dispozitivul pentru producerea cuplului

rezistent

3)Piesa mobilă a aparatului feromagnetic se confecţionează din :

19

Page 20: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

a) cupru b) fier c) material feromagnetic

Activitatea …..

Tema: Principiul general de funcţionare a aparatelor de măsurat feromagnetice

Activitatea: Fişă de documentare

Data:

Durata activităţii: 15min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa ne

Functionarea aparatelor feromagnetice

Cuplu activ Ma=kI ² ia nastere la trecerea curentului de masurat prin bobina fixa si pune in miscare echipamentul mobil.

Cuplu rezistat Mr=Dα este dat de acurile spirale si echilibreaza cuplul activ.

Ma=Mr -> la echilibru

kI ² =Dα -> =KI ²

Caracteristica statică : α =KI ²

Scara aparatului este patratica daca K este independent de α.

Constructiv se poate realiza cu factorul K care sa scada cu α, compensand neliniaritatea scarii.

Practic: pe o portiune 25% - 100% din I max al aparatului este aproape liniara.

Portiunea 0% - 20% din I max este “inghesuita” incat nu se poate utiliza.

SA RETINEM

- scara aparatului este uniforma cu exceptia primelor repere.

- aparatele feromagnetice se folosesc si in curent continu si in curent alternativ

20

Page 21: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Activitatea …..

Tema: Aparate feromagnetice – Caracteristici şi utilizări

Activitatea: Fişă de documentare

Data:

Durata activităţii: 25min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa ne

1. Scara gradata a aparatelor feromagnetice este patratica.2. Pot fi folosite atat in c.c. cat si c.a. cuplu activ are acelasi sens indiferent de

sensul curentului.3. Indicatiile dispozitivelor de masurat feromagnetice sunt influentate de

fenomenul de histerezis si de curentii turbionari care intervin in piesele feromagnetice.

4. Campurile magnetice exterioare influenteaza dispozitivele de masurat feromagnetice , datorita campului magnetic propriu foarte redus. Pentru aceasta aparatele feromagnetice se ecraneaza sau se construiesc cu dispozitive astatice.

Avantaje : - utilizare in curent continuu si curent alternativ; - rezistenta la suprasarcini mari de curent; - simplitate; - pret la cost scazut; - robuste . Dezavantaje:

- scara neuniforma;- consum propriu mare;- sensibiliate redusa;- dependeta indicatiilor de campurile magnetice exterioare.

Utilizări : Se folosesc ca A si V, destinate ultilizarii la frecventa de 50 Hz.

21

Page 22: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Activitatea……

Tema: Aparatul feromagnetic

Activitatea: Fişă de autoevaluare

Data:

Durata activităţii: 10min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa ne

1.Transcrieti pe foaie literele corespunzatore fiecarui enunt si notati in dreptul ei litera A daca apreciati ca enuntul este adevarat si cu F daca enuntul este fals.

Transformati enunturile false in enunturi adevarate.

a)Pentru a masura cu voltmetru acesta se inseriaza cu consumatorul.

b)Aparetele feromagnetice se utilizeaza numai in circuite de curent alternativ.

c)Unghiul de deviatie α al acului indicator creste proportional cu patratul intensitatii curentului electric .

2.In coloana A sunt enumerate elementele constructive ale aparatului de masurat feromagnetic, iar in coloana B rolurile functionale.

Scrieti pe foaie asociaţiile corecte dintre fiecare cifra din coloana A si litera corespunzatoare din coloana B :

A.Elemente constructive B.Roluri functionale

1. arcul spiral prins cu un capat pe echipajul mobil iar celalalt la corectorul de zero

2. acul indicator

3. bobina fixa si placute din material feromagnetic

4. corectorul de zero

5. placutele din material feromagnetic sunt atrase sau respinse de magnetul permanent

a. indica valoarea masurata

b. aduce acul indicator in pozitia de zero in absenta marimii de masurat

c. produce cuplu rezistent

d. produce cuplu activ

22

Page 23: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Activitatea …..

Tema: Masurarea rezistentei electrice

Activitatea: Fisa de documentare

Data:

Durata activităţii: min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa cunoastem metodele de masurare a rezistentei electrice.

23

Rezistenţa electrică a unui conductor este mărimea fizică egală cu raportul dintre tensiunea aplicată la bornele conductorului şi intensitatea curentului electric care îl parcurge

R = U/ I

Unitate de măsură a rezistenţei este Ohm

Metoda

substituţiei

Metoda

comparării tensiunilor

Metoda

reducerii tensiunii la jumătate

Metoda

cu ohmmetrul

METODE DE MĂSURARE A REZISTENŢEI

ELECTRICE

Page 24: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Activitatea nr. ………

Tema:

MĂSURAREA REZISTENŢEI ELECTRICE CU OHMMETRUL

Activitatea: Fisa de documentare

Data:

Durata activităţii: 15min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa cunoastem cum se efectueaza masurarea rezistentei cu ohmetrul.

Ohmmetre serie (Fig 1 )

Dupa modul de montaj ohmmetrelor pot fi

Ohmmetre paralel (Fig 2)

Fig 1 Ohmetrul cu schema serie Fig.2 Ohmetrul cu schema paralel

in care : ri este rezistenta interna a bateriei ;

rmA este rezistenta interna a miliampermetrului;

Ra este rezistenta aditionala;

24

Ohmmetrul este aparat cu citire directă pentru măsurarea rezistenţei

Page 25: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Rh este rezistenta de compensare

Activitatea nr. ………

Tema:

MĂSURAREA REZISTENŢEI ELECTRICE PRIN METODA SUBSTITUTIEI

Activitatea: Fisa de documentare

Data:

Durata activităţii:

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa cunoastem cum se efectueaza masurarea rezistentei prin metoda substitutiei.

25

Metoda substitutiei se considera o metoda precisa deoarece masurarile efectuate in cadrul metodei nu depend de precizia instrumentului indicator

REŢINEŢI .

Rezistenţa electrică este o mărime fizică derivată a cărei unitate de măsură este Ohm Ea se poate determina prin metoda substitutiei, metoda compărari

tensiunilor, metoda reducerii tensiunii la jumătate, metoda cu ohmmetrul

Pentru măsurarea rezistenţei necunoscute RX se comută în prealabil contactul 1 şi se măsoară curentul I din circuit . După aceea se comută comutatorul K pe contactul 2 şi se reglează rezistenţa etalon R0 până când se obţine acelaşi cur

ent I

În acestă situaţie valorile celor două rezistenţe sunt egale

Rx = R0

Page 26: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Activitatea nr. ………

Tema:

MĂSURAREA REZISTENŢEI ELECTRICE CU OHMMETRUL

Activitatea: Fisa de evaluare

Data:

Durata activităţii: 15min.

Numele elevului:

Obiectiv:

I . Alegeţi varianta corectă de răspuns

1. Mijloacele de măsurare pentru rezistenţă sunt:

a. ampermetrele

b. voltmetrele

c. ohmmetrele

d. vitezometrele

2. Unitatea de măsură pentru rezistenţă este:

a. ohm

b. volt

c. amper

d. joule

II. Completaţi desenul de mai jos pentru a obţine schema de măsurare a rezistenţei prin metoda substituţiei

26

Page 27: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Activitatea nr. ………

Tema:

MĂSURAREA REZISTENŢEI ELECTRICE CU OHMMETRUL

Activitatea: Fisa de evaluare

Data:

Durata activităţii: 15min.

Numele elevului:

Obiectiv:

27

Page 28: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

LUCRAŢI PE GRUPE

A. Se foloseşte suportul teoretic din fişa de documentare FD…..

B. Shema de montaj

C . Materiale necesare

1. sursa de tensiune2. rezistenţă variabilă etalonată3. ampermetru4. rezistenţă de măsurat

D. Scopul lucrării.

Determinarea mărimii unei rezistenţe necunoscute prin comparare cu mărimea unei rezistenţe cunoscute

E. Mod de lucru :

- se închide comutatorul pe poziţia 1, moment în care ampermetrul măsoară curentul I1

I1= E/Rx

- se trece comutatorul K pe poziţia 2 şi se măsoară I2

I2= E/R0

- se variază R0 până când I2 = I1

Din relaţia E/Rx = E/R0 se obţine Rx= R0

F. CONCLUZII :................................................................................

..........................................................................................................

Activitatea nr. ……..

Tema: Osciloscopul catodic. Constructie

Activitatea: Fisa de documentare

Data:

Durata activităţii: 10min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa cunoastem blocurile din structura

28

Page 29: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

osciloscopului.

Schema bloc a unui osciloscop catodic:

RETINETI:

Activitatea nr. ………..

Tema: Osciloscopul catodic. Tubul catodic.

Activitatea: Fisa documentare

Data:

Durata activităţii: 10min.

Numele elevului:

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa cunoastem partile componente ale tubului

29

AtY Ay

CSi GBT

AtX Ax

CSt

PyVy

Px

Vx

0

Y

X ETC

K

C1

2

Vy

Vx

Osciloscopul este un aparat electronic ce permite vizualizarea pe ecranul unui tub catodic a curbelor ce reprezintă variaţia în timp a diferitelor mărimi sau a curbelor ce reprezintă dependenţa dintre două mărimi. Imaginile obţinute pe ecran se numesc oscilograme.

Atenuatore ATY, ATX - micşorează semnalele prea mariAmplicatoare AX şi AY - amplifică un semnalul înainte de a fi aplicat plăcilor de deflexie pe orizontală sau verticală, Px / PyGeneratorul de bază de timp GBT - produce o tensiune liniar variabilă sub forma dinţilor de fierăstrăuCircuitul de sincronizare, CSi - sincronizează baza de timp fie cu semnalul de vizualizat, fie cu un alt semnal din exteriorTC – tub catodicCIS – control intensitate spot; stinge spotul pe durata cursei de intoarcere

Page 30: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

catodic.

RETINETI:

Activitatea……….

Tema: OSCILOSCOPUL

Activitatea: Fisa de lucru Data:

Durata activităţii:

Numele elevului:

30

Tubul catodic este elemental principal al osciloscopului.

Tubul catodic este un tub cu vid Prezinta in structura: dispozitivul de emisie si focalizare, sistemul de deflexie si ecranul tubului.Deviatia fasciculului de electroni se realizeaza in camp electrostaticPe suprafata interioara a ecranului este depusa o substanta fluorescenta – luminofor, care devine luminoasa cand este bombardata de elctroni

Page 31: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa capatam deprinderi privind utilizarea osciloscopului catodic.

A. PREGATIREA OSCILOSCOPULUI

1. Punerea în funcţiune a osciloscopului Se pune aparatul sub tensiune prin apasarea butonului POWER (pornit/ oprit). Se reglează trasa astfel încât să se suprapună perfect cu linia de la mijlocul ecranului. Se pune comutatorul de sincronizare EXT/INT pe pozitia INT, iar comutatorul de reglare a atenuării

Aty pe pozitia maxima Se reglează luminozitatea (potentiometrul INTENS) si focalizarea (potentiometrul FOCUS) spotului la

o valoare optimă.

ATEN Ţ IE : Funcţionarea cu spotul exagerat de luminos duce la distrugerea stratului de luminofor de pe ecranul tubului catodic.

Eventual se reglează potenţiometrul de focalizare şi astigmatism pentru a obţine un spot căt mai clar delimitat.

Dacă spotul nu apare se acţionează din butoanele de reglaj ale deviaţiei pe orizontală şi pe verticală şi din modul de sincronizare (se utilizeaza modul de sincronizare NORMAL).

2. Conectarea osciloscopului în circuit

Se face în paralel la bornele elementului a cărui tensiune dorim s-o vizualizăm. Borna de masă a montajului se leagă întotdeauna la borna de masă a osciloscopului iar cealaltă bornă se leagă la intrarea Y.

3. Încadrarea semnalului de vizualizat în ecran

Se reglează comutatorul Aty astfel încât imaginea să nu depăşească pe verticală ecranul. Dacă semnalul vizualizat este periodic se reglează frecvenţa tensiunii bazei de timp până se obţin pe ecran două - trei perioade ale tensiunii de vizualizat. Stabilizarea imaginii se realizează reglând potenţiometrul de sincronizare, sincro.

B. VIZUALIZAREA TENSIUNILOR CU OSCILOSCOPUL CATODIC

1. Vizualizarea unui singur semnal

Se pune în funcţiune a osciloscopul şi se execută operaţiile:

Comutatorul modului de cuplare al semnalului de intrare se pune pe poziţia DC la vizualizarea semnalului cu componenta sa continuă, sau pe poziţia AC, dacă dorim doar vizualizarea componentei alternative a semnalului

Cu ajutorul sondelor coaxiale se conectează borna de intrare a osciloscopului la borna unde se doreşte vizualizarea semnalului

Se reglează potenţiometrele poziţie X şi poziţie Y, comutatoarele atenuatorului pe verticală, comutatorul bazei de timp şi potenţiometrul nivelului de sincronizare până se obţine o imagine stabilă, optimă.

2. Vizualizarea simultan ă a dou ă semnale Se aplică unui canal al osciloscopului un semnal variabil de la generatorul de semnale, iar la celălat

canal o tensiune continuă de la o sursă de tensiune continuă stabilizată sau de la un alt generator de semnal

31

Page 32: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Comutatoarele de stabilire a lucrului în modul Y-t se pun pe poziţii corespunzătoare vizualizării simultane a semnalelor aplicate pe 2 canale

Obţinerea unei imagini optime pe ecranul osciloscopului se realizează prin manevrarea butoanelor de poziţie pe X şi pe Y, comutatoarelor atenuatoarelor pe verticală, comutatorul bazei de timp.

Activitatea nr. …….

Tema: MĂSURAREA TENSIUNILOR CU OSCILOSCOPUL

Activitatea: Fisa de documentare

Data:

Durata activităţii: 10min.

Numele elevului:

32

Page 33: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa capatam deprinderi de utilizare a osciloscopului.

A. Măsurarea tensiunilor continue

Tensiunea continuă apare pe ecran ca o linie orizontală. Valoarea ei se află prin înmulţirea numărului de diviziuni măsurate pe caroiajul vertical, corespunzător distanţei dintre poziţia liniei luminoase în absenţa semnalului şi în prezenţa acestuia, cu indicaţia citită a atenuatorului Aty. Sensul deviaţiei stabileşte semnul tensiunii (în sus - tensiune pozitivă, în jos - tensiune negativă).

În absenţa tensiunii, spotul (linia luminoasă) se află în centrul ecranului.

Exerciţiu

Determinaţi valoarea tensiunii continue măsurate cu osciloscopul dacă imaginea obţinută pe ecranul osciloscopului catodic este cea din figură, iar atenuatorul Aty este pe poziţia 10 mV/div.

B. Măsurarea tensiunilor periodice sinusoidale

O tensiune sinusoidală se exprimă matematic cu formula u = Umaxsin(2πf+φ). Oscilograma obţinută va avea forma din figura alăturată.

Pentru măsurare se folosesc indicaţiile comutatorului atenuatorului pe verticală. Se pot măsura amplitudinea, valoarea vârf la vârf şi componenta continuă ale unei tensiuni sinusoidale.

Exerciţii

1. Un osciloscop catodic este calibrat astfel: Aty este pe poziţia 10V/div, comutatorul bazei de timp pe poziţia 10 ms/div. Dacă pe ecran apare oscilograma de mai sus determinaţi amplitudinea Umax şi tensiunea vârf la vârf Uvv.

2. Determinaţi valoarea efectivă a tensiunii din oscilograma de mai sus daca Aty este pe poziţia 5V/div.

Activitatea nr. …….

Tema: MĂSURAREA TENSIUNILOR CU OSCILOSCOPUL

Activitatea: Fisa de lucruData:

Durata activităţii: 10min.

Numele elevului:

33

Uvv

T

Umax

Pentru uşurarea măsurătorilor, ecranul osciloscopului este prevăzut cu un rastru (caroiaj) care îl împarte în câmpuri dreptunghiulare. Măsurarea tensiunilor se face direct prin citirea deviaţiilor spotului pe verticală.

Page 34: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Obiectiv: Prin această activitate dorim sa capatam deprinderi de utilizare a osciloscopului

Aparate necesare: Generator de semnale sinusoidale Osciloscop catodic Sonde osciloscop

Mod de lucru: Se porneşte şi se calibrează osciloscopul catodic Se aplică la intrarea Y a osciloscopului semnale sinusoidale cu frecvenţe de 2, 3, 4 şi 5KHz Se trec în tabelul de mai jos perioadele T măsurate pentru valorile 2, 3, 4 şi 5KHz ale frecvenţei

semnaluilui aplicat Se calculează frecvenţa cu formula: f=1/T şi rezultatele se trec în tabelul de mai jos.

Mărimi măsurate cu osciloscopul şi calculateFrecvenţareglată lagenerator [KHz]

Perioadă[ms]

Frecvenţă[KHz]

2345

Concluzii:…………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………

Soluţionarea activităţilor

Scopul soluţionării activităţilor de învăţare ar trebui să fie acela de a oferi elevilor şi profesorului informaţii referitoare la ceea ce a învăţat elevul şi ce mai trebuie să înveţe în continuare.

Fiecare soluţie ar trebui să înceapă pe o pagină nouă pentru a-i fi mai uşor profesorului să dezvăluie soluţiile elevilor rând pe rând

Fiecare activitate ar trebui să includă un titlu care să furnizeze următoarele informaţii:

Denumirea activităţii

Denumirea modulului şi orice alte referinţe administrative.

34

Măsurarea se face folosind indicaţiile comutatorului bazei de timp. Potenţiometrul de reglaj fin al coeficientului de deviatie pe orizontală se pune în poziţia

calibrat. Se înmulţeşte numărul de diviziuni pe orizontală, corespunzătoare unei perioade, cu indicaţia

corespunzătoare poziţiei în care se află comutatorul.

Page 35: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Sfaturi despre ce anume ar trebui să facă un elev dacă găseşte o soluţie identică cu a altcuiva; de exemplu, orientarea către materiale suplimentare mai avansate.

Sfaturi referitoare la ce anume ar trebui să facă elevul dacă găseşte soluţii diferite. Sfaturi potrivite vor varia în funcţie de domenii şi de activităţi. Un anumit şablon ar putea fi:

o Rugaţi elevul să repete activitatea, dar cu asistare suplimentare – de ex. Solicitându-i să citească instrucţiuni mai detaliate sau să utilizeze un instrument cum ar fi un computer.

Apoi

o Dacă a doua încercare a elevului eşuează; direcţionaţi-l către materiale de învăţare suplimentare sau către profesor.

o În cazul în care a doua încercare a elevului este o reuşită; rugaţi-l să efectueze o activitate planificată pentru a le verifica cunoştinţele şi înţelegerea. În cazul în care acea activitate este o reuşită, elevii vor fi direcţionaţi către activitatea următoare sau către un material suplimentar mai avansat.

35

Page 36: Modulul_Mijloace de masurare pentru marimi electrice

Bibliografie

Această secţiune oferă o listă de materiale de referinţă împreună cu detalii despre alte sugestii de lectură şi resurse, de exemplu website-uri. Atunci când sugeraţi elevilor anumite lecturi, oferiţi-le o listă concisă.

36