ELEKTROTECHNIKA

(4 - 3 - 0 - 0)

Vyučujúci:

   Ľonc Ján, Ing.
   Kerekanič Michal, Ing.
   Onufer Ján, Ing.

Charakteristika predmetu: Úlohou predmetu je poskytnúť žiakom potrebné vedomosti o základných pojmoch z elektrotechniky, jednosmerného a striedavého prúdu, elektrostatického a magnetického poľa a riešenia obvodov jednosmerného a striedavého prúdu a vytvára tak základ odborného vzdelávania pre nadväzujúce učivo v ďalších ročníkoch.
       Obsah predmetu elektrotechnika v 2.ročníku je spoločný pre všetky odborné zamerania a tvorí základ pre špeciálne elektrotechnické predmety v jednotlivých odborných zameraniach, ako aj pre ostatné špeciálne odborné predmety.
       Je to základný odborný predmet a zabezpečuje aj praktické cvičenia zo základov elektrotechniky, základné návyky, zručnosti a aplikácie z oblasti teoretickej elektrotechniky. Výpočtové úlohy sa uskutočňujú na hodinách teoretického vyučovania. Cvičenia sa vykonávajú v laboratóriu. Žiak získava základné návyky, zručnosti formou laboratórnych cvičení s dôrazom na individuálny prístup. Formou laboratórnych cvičení sa už v 1. a 2. ročníku vytvorí v žiakoch pozitívny motivačný činiteľ a efektívny prístup žiaka k základom elektrotechniky.
       So zreteľom na pochopenie prebraného učiva sa výrazne posilňuje činnostná zložka výuky na cvičeniach, ktorá je vyjadrená hodinovou dotáciou praktickej zložky.
       Vyučovanie na cvičeniach sa organizuje formou dvojhodinových blokov, kde sa trieda delí na skupiny v zmysle predpisov Ministerstva školstva SR.
       Obsah laboratórnych cvičení možno upraviť podľa materiálnych podmienok školy, avšak v súlade s obsahom teoretického učiva.
       Rámcový rozpis učiva predpokladá, že učiteľ v rámci predmetovej komisie tvorivo rozpracuje konkrétne ciele a obsah vo svojom tematickom pláne a to podľa miestnych podmienok školy so zreteľom na materiálne vybavenie a možnosti uplatnenia jej absolventov. Celkovú koncepciu predmetu treba dodržať a to aj v prípade, ak by škola v rámci svojej právomoci zmenila v učebnom pláne počet týždenných vyučovacích hodín.

Tematické plány:

1. ročník
(4 hodiny týždenne, spolu 136 hodín, z toho 1 hodina cvičení, spolu 34 hodín cvičení)

TEÓRIA:

1. Úvod
• Funkcia a rozdelenie predmetu
2. Základné pojmy
• Jednotky a ich rozmery
• Stavba hmoty, rozdelenie látok podľa vodivosti
• Elektrický náboj, elektrické množstvo, vlastnosti elektrických nábojov
• Elektrický prúd, elektrické napätie
• Zdroj elektrickej energie a jeho vlastnosti
3. Elektrostatické pole
• Vznik elektrostatického poľa, základné pojmy a veličiny
• Zobrazovanie elektrostatických polí, homogénne a nehomogénne pole, intenzita a indukcia, elektrické vlastnosti izolantov
• Zvláštne prípady elektrostatických polí
• Silové pôsobenie elektrostatických polí
• Kondenzátory, kapacita, spájanie kondenzátorov
• Energia elektrostatického poľa
4. Jednosmerný prúd
• Ustálený jednosmerný prúd, základné veličiny, prúdová hustota
• Ohmov zákon, elektrický odpor a vodivosť
• Závislosť odporu od teploty, charakteristiky odporov
• Výkon a práca elektrického prúdu
• Tepelné účinky elektrického prúdu, termoelektrické javy
• Účinnosť elektrického zariadenia
• Úbytok napätia vo vedení a straty prenosom
5. Riešenie obvodov jednosmerného prúdu
• Prvky elektrických obvodov
• Vlastnosti zdrojov jednosmerného prúdu, zaťažovacia charakteristika zdroja
• Kirchhoffove zákony
• Spájanie rezistorov a zdrojov, prispôsobenie zdroja a spotrebiča
• Riešenie zložitých obvodov Kirchhoffovými zákonmi, postupným zjednodušením, prípadne ďalšie metódy
6. Magnetické pole
• Magnetické pole, jeho vlastnosti, zobrazovanie polí
• Magnetické pole elektrického prúdu. Základné veličiny magnetického poľa: magnetické napätie, magnetický tok, intenzita poľa, magnetická indukcia
• Magnetické vlastnosti rôznych látok, vzťah magnetickej indukcie a intenzity magnetického poľa, magnetizačné charakteristiky, hysterézne slučky feromagnetických materiálov
• Silové účinky magnetického poľa
• Hopkinsonov zákon. Magnetické obvody a ich riešenie.
• Energia magnetického poľa
• Porovnanie základných veličín prúdového, elektrostatického a magnetického poľa
7. Základy elektrochémie
• Základné pojmy
• Elektrolýza a jej využitie
• Chemické zdroje elektrického prúdu

1. Laboratórny poriadok. Bezpečnosť pri práci s elektrickým prúdom a prvá pomoc pri úrazoch elektrickým prúdom. Oboznámenie sa s univerzálnym meracím prístrojom na meranie napätia a prúdu.
2. Základné pojmy z techniky meracích prístrojov, rozsah, stupnica, merací rozsah, konštanta, presnosť prístroja, funkcia meracieho prístroja. Meranie napätia a prúdu v jednoduchom elektrickom obvode.
3. Overovanie Ohmovho zákona. Jednoduchá regulácia napätia a prúdu. Zapojenie regulačného odporníka ako potenciometra a reostatu.
4. Meranie odporov Ohmovou metódou, V-A charakteristika lineárneho a nelineárneho odporu.
5. Práca a výkon elektrického prúdu, overenie Joule-Lenzovho zákona, účinnosť.
6. Termoelektrický jav - ociachovanie termočlánku.
7. Sériové a paralelné spojovanie odporov - overenie 1. a 2. Kirchhoffovho zákona.
8. Predradný odpor - rozšírenie meracieho rozsahu voltmetra. Bočník - rozšírenie meracieho rozsahu ampérmetra.
9. Určenie vnútorného odporu zdroja. Zaťažovacia charakteristika. Sériové a paralelné zapájanie zdrojov.
10. Wheatstonov mostík, meranie odporov mostíkovou metódou.
11. Meranie kapacity kondenzátora statickou metódou. Princíp elektrostatickej meracej sústavy - elektroskop.
12. Magnetické pole priameho prúdovodiča a solenoidu. Overenie silových účinkov. Princíp elektromagnetickej meracej sústavy.
13. Pohyb vodiča v magnetickom poli. Princíp magnetoelektrickej a elektrodynamickej meracej sústavy.
14. Zostavenie modelov galvanických článkov a zistenie ich napätia.
15. Prehlbovanie činností a zručností v meracej technike.

2. ročník
(3 hodiny týždenne, spolu 102 hodín, z toho 1 hodina cvičení, spolu 34 hodín cvičení)

TEÓRIA:

1. Elektromagnetická indukcia
• Vznik indukovaného napätia. Prvá a druhá forma indukčného zákona
• Vlastná a vzájomná indukčnosť cievok. Činiteľ väzby
• Straty v železe
2. Striedavé prúdy
• Základné predstavy a pojmy, časové priebehy - harmonické, neharmonické
• Stredná a efektívna hodnota prúdu a napätia
• Výkon striedavého prúdu: zdanlivý, činný, jalový. Účinník
3. Obvody striedavého prúdu
• Znázorňovanie striedavých veličín fázormi
• Vyjadrenie fázorov komplexným číslom. Komplexný výraz impedancie a admitancie
• Jednoduché striedavé obvody s prvkami R, L, C
• Zložené obvody sériové a paralelné. Spájanie R, L, C prvkov
• Sériová a paralelná rezonancia, rezonančné krivky
• Frekvenčné vlastnosti jednobranov a dvojbranov, frekvenčné charakteristiky
4. Prechodné javy
• Vznik prechodných javov
• Prechodné javy v obvodoch: R-L, R-C, R-L-C
5. Trojfázová sústava
• Viacfázové sústavy. Trojfázová sústava, zapojenie do hviezdy a do trojuholníka. Súmerné a nesúmerné zaťaženie v trojfázovej sústave
• Výkon a práca v trojfázovej prúdovej sústave
• Otáčavé magnetické pole

1. Overenie prvej a druhej formy indukčného zákona.
2. Ukážky súvisiace so stratami v železe.
3. Ukážky vplyvu indukčnosti v obvode jednosmerného prúdu.
4. Zobrazovanie časových priebehov striedavých veličín osciloskopom.
5. Meranie indukčnosti v obvode striedavého prúdu a fázového posuvu medzi prúdom a napätím.
6. Meranie kapacity v obvode striedavého prúdu a fázového posuvu medzi prúdom a napätím.
7. Meranie v obvodoch striedavého prúdu - verifikácia výpočtov.
8. Meranie v obvodoch striedavého prúdu - verifikácia výpočtov.
9. Meranie v obvodoch striedavého prúdu - verifikácia výpočtov.
10. Sériová rezonancia.
11. Paralelná rezonancia.
12. Demonštrácia fyzikálnej podstaty vzájomnej indukčnosti, ukážka vplyvu činiteľa väzby.
13. Zdanlivý, činný a jalový výkon striedavého prúdu.
14. Zapojenie trojfázovej sústavy do hviezdy a trojuholníka, pripájanie spotrebičov.
15. Sledovanie prechodných javov osciloskopom, ich využitie a obmedzenie.
16. Prehlbovanie činností a zručností v meracej technike.

Súbory na stiahnutie:
Momentálne nie je k dispozícii žiadny súbor