PROIECT DIDACTIC

Profesor: ing. Agache Sndel Unitatea de nvmnt: Colegiul Tehnic Edmond Nicolau, Focani. Obiectul: Modulul 3 M surri electrice Subiectul: Msurarea rezistenelor electrice prin metode de comparaie: Metoda de zero Puntea Wheatstone. Data: Ora: Tipul leciei: mixt Clasa: a IX a Strategia didactic: Brainstorming. Competene:

utilizarea termenilor tehnici specifici modulului; descrierea constructiv i funcional a mijloacelor de msur implicate n aplicarea metodei; identificarea relaiilor i principiilor specifice metodelor de msurare.

I. DESIGN ACTIVITI DIDACTICE

1. OBIECTIVE OPERAIONALE

Cod / tip

Coninutul obiectivului (Ce se cere, denumirea

comportamentului observabil)

Condiii de probare (Ce se ofer pentru

probarea comportamentului,

schimbat)

Criterii de reuit (Ce se accept, nivelul de performan accepatbil)

O1 / cognitiv

S defineasc termeni tehnici specifici: msurare, mijloc, metod, obiect de msurare.

Exemple, contraexemple.

Cel puin 70% din formularea complet a

definiiilor. (Nu exist o definiie unanim acceptat)

O2 / cognitiv

S descrie constructiv i funcional mijloacele de msurare implicate n aplicarea metodei.

Schie, mijloace de msurare.

Descrierea ampermetrului magnetoelectric la nivel principiu de funcionare.

O3 / cognitiv (analiz i

sintez)

S stabileasc relaii i principii specifice metodei de zero.

Legea lui Ohm. Determinarea relaiei pentru calculul lui xR cnd

puntea Wheatstone se afl la echilibru.

2. SELECTAREA CONINUTULUI

ELEMENTE NOI DE CONINUT Cod Arii de coninut Subarii de coninut Cod

obiectiv operaional

C1

Definiii. Msurare, mijloc, metod, obiect de msurare.

O1

C2 Descrierea ampermetrului. Schema de principiu i

simbolul ampermetrului

O2

magnetoelectric. Rezistena adiional.

C3

Msurarea rezistenelor prin metoda de zero.

Principiul de msurare prin metoda de zero.

Schema punii Wheatstone. Relaii de calcul pentru

determinarea lui xR .

O3

ELEMENTE ANTERIOARE DE CONINUT: msurare, obiect de msurare, mijloc de msurare, metod. SELECIA PRIMAR A NOUNILOR

Concept cheie principal: metoda de zero (puntea Wheatstone). Concepte cheie (pentru introducerea nouniit sunt utile):

msurare, obiect de msurare, mijloc de msurare, metod. Graful conceptelor:

Matricea lui Davies 1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6

Concluzie: csuele marcate sunt grupate i ct mai aproape de diagonal, rezult aport direct de informaii.

DIAGRAMA OBIECTIVE CONINUT

Cod obiectiv C1 C2 C3

O1 O2 O3

3. SCENARIUL DIDACTIC (DESF URAREA LECIEI). 3. 1. Etape.

6. Metoda de zero (puntea Wheatstone)

5. Metoda de msurare

2. Elemente componente

ale procesului de msurare

4. Mijloc de msurare

1.Msurare

3. Obiect de msurare

Etapa Caracteristici Informa ii Organizare. 5 minute

Prezena, inuta, existena caietelor i a ustensilelor de scris.

I. Enunarea problemei. Discuii. 5 minute.

Punctul de vedere al profesorului. Volum minim de informaii.

Msurare, obiect de msurare, mijloc, metod (direct, indirect), rezistoare. Metoda comparaiei 1: 1 indirect . Metoda de zero este caz particular al metodei difereniale (d = 0). Aparatul nu mai msoar propriu-zis ci este folosit ca un indicator de nul. Eroarea este minim. Problema: Care ar fi structura aparatului comparator i ce relaii rezult din aceast structur?

II. Refomularea problemei. 10 minute.

Cum s facem s...? Cum procedm pentru a introduce n aparatul comparator valoarea rezistenelor cunoscute i cea a rezistenei necunoscute?

inem seama de: comparaia 1:1 direct nu se poate aplica

mrimilor pozitive (masa, rezistena, capacitatea electric);

prin introducerea unui aparat de comparaie, metoda devine comparaie 1:1 indirect (metod de zero indirect); indicaia zero la compararea a dou tensiuni n

opoziie, implic egalitatea acestora, 0XX = - metod de zero direct;

n cazul metodei de zero indirect, condiia de nul nu este echivalent cu egalitatea mrimilor comparate (raportul braelor punii poate fi diferit de 1).

comparaia direct ar fi: exemplu ohmmetrul serie (pentru msurarea R mari).

Etalon

Rezisten

Comparator Operator

III. Alegerea unei reformul ri eseniale. 10 minute.

n cte moduri putem s... construim aparatul comparator?

Construim aparatul comparator: puntea de c.c. Wheatstone fig. 1.

Fig. 1 Protecia galvanometrului cu rezistena adiional.

IV. nc lzirea 5 minute.

Denumii cteva utilizri pentru elementele componente ale schemei din fig.1

Galvanometrul. Ce este galvanometrul?

Legea lui Ohm: [ ]AR

UI ,= .

Expresia tensiunii pe braele punii:

3212211 ;;; RIURIURIURIU DBxDACBCA ==== V. Brainstorming. 10 minute.

Reformularea aleas este Puntea de c.c. Wheatstone. Se cer soluii din partea elevilor pentru stabilirea relaiilor de calcul. S mai auzim o idee ! Cea mai fantezist idee! Concluzii

La echilibru (acul galvanometrului la zero), punctele A i B vor avea acelai potenial cnd:

DBDACBCA UUUU == ; , adic:

321

2211

RIRI

RIRI

X ==

mprim cele dou relaii: 3

21

R

R

R

R

X

= Sau:

32

1 RR

RRX =

Concluzii: Domeniul de msurare este determinat de valorile limit ale rezistenelor de raport i de comparaie.

VI. Tema pentru acas. 5 minute.

Referat. Descriei lucrul cu puntea Wheatstone n cadrul laboratorului tehnologic, prin cel puin dou exemple de msurare a rezistoarelor. Termen: dou sptmni.