Stredná priemyselná škola Poprad Výkonové štandardy v predmete ELEKTROTECHNIKA odbor elektrotechnika – 1.ročník Žiak vie:
Teória I.
ÚVOD
1. Význam a úloha elektrotechniky • definovať pojem elektrotechnika • charakterizovať príbuzné vedné disciplíny • uviesť uplatnenie mikroelektroniky • zhodnotiť význam a úlohy elektrotechniky 2. Historický vývoj elektrotechniky • popísať počiatok vzniku elektrotechniky • uviesť najvýznamnejších fyzikov a ich objavy /Thales, Coulomb, Volta, Galvani, Ohm, Kirchhoff, Faraday, Maxwell/ II.
ZÁKLADNÉ POJMY
3. Jednotky a ich rozmery • definovať pojmy fyzikálna veličina, fyzikálny pojem, jednotka fyzikálnej veličiny • definovať skalárne a vektorové veličiny • popísať obsah sústavy SI • pomenovať základné jednotky, značky veličiny • pomenovať doplnkové jednotky, značky, veličiny • pomenovať odvodené jednotky, značky, veličiny • pomenovať násobky a diely jednotiek, predpony, značky 4. Stavba hmoty, formy hmoty • definovať hmotu a jej formy • definovať látku • znázorniť schémou stavbu látky • definovať pole • uviesť druhy polí • vyjadriť podstatné vlastnosti reálneho poľa 5. Stavba atómu, látok, rozdelenie podľa vodivosti • popísať stavbu atómu • vysvetliť model elektrónového obalu atómu podľa fyzika E. Schrodingera • popísať diagram energetických hladín atómu vodíka • reprodukovať Pauliho vylučovací princíp • znázorniť pásmovú štruktúru energetických hladín látok • znázorniť pásmové diagramy látok s rozdielnou vodivosťou t.j. vodič, polovodič,nevodič 6. Elektrický náboj, jeho vlastnosti • charakterizovať el. náboj • porovnať el. náboje v atóme /kladný, záporný, neutrálny/
Stredná priemyselná škola Poprad • • •
popísať vznik elektricky nabitých telies vyjadriť vzťah pre elektrický náboj Q definovať jednotku el. náboja
6. Elektrické pole, základné veličiny • definovať pojmy elektrické pole, elektrostatické pole, elektrické prúdové pole, • elektromagnetické pole • charakterizovať stacionárne a nestacionárne pole • popísať vznik elektrostatického poľa • vyjadriť vzťah pre silu F pre dva bodové náboje • vymedziť platnosť Coulombovho zákona • definovať intenzitu elektrického poľa • vyjadriť vzťah pre intenzitu el.poľa E • znázorniť intenzitu elektrostatického poľa bodového náboja • znázorniť elektrostatické pole homogénne, radiálne • vyjadriť intenzitu poľa E v okolí osamoteného bodového náboja 7. Potenciál a napätie, jednotka, definícia • definovať pojmy práca el. poľa, el. potenciál, rozdiel potenciálov • vyjadriť vzťah pre prácu W pri posúvaní el. náboja v el. poli • vyjadriť vzťah pre elektrický potenciál V • vyjadriť vzťah pre rozdiel potenciálov • vyjadriť vzťah medzi intenzitou a potenciálom poľa • stanoviť vzťah pre intenzitu E homogénneho poľa na konečnej dĺžke d 8. Elektrický prúd, jednotka prúdu • vysvetliť vznik el. prúdu v uzatvorenom el. obvode • vyjadriť vzťah pre el. prúd • definovať jednotku el. prúdu • uviesť vzťah pre vyjadrenie kapacity zdrojov 9. Elektrický obvod, základné prvky el. obvodov • definovať pojem el. obvod • znázorniť jednoduchý el. obvod • porovnať jednoduché a zložené jednobrany, pasívne a aktívne jednobrany, lineárne a nelineárne jednobrany • charakterizovať mnohobrany • definovať základné časti zloženého obvodu /uzol, vetva, slučka, svorka/ III. JEDNOSMERNÝ PRÚD 11. Ustálený jednosmerný prúd, prúdová hustota • vyjadriť vzťah pre prúdovú hustotu • charakterizovať prúdovú hustotu • riešiť príklad pre výpočet prúdovej hustoty 12. Elektrický odpor, elektrická vodivosť • vysvetliť fyzikálnu podstatu el. odporu • definovať jednotku el. odporu • vyjadriť vzťah pre el. vodivosť
Stredná priemyselná škola Poprad •
riešiť príklad pre výpočet veľkosti prúdu pretekajúceho rezistorom
13. Rezistivita, konduktivita /merný odpor, merná vodivosť/ • vysvetliť pojmy merný odpor, merná vodivosť • odvodiť vzťah pre merný odpor • vyjadriť vzťah pre mernú vodivosť • uviesť vzťah pre výpočet el. odporu • riešiť príklad pre výpočet odporu medeného dvojvodičového vedenia 14. Ohmov zákon • načrtnúť jednoduchý obvod • vysvetliť fyzikálnu podstatu el. odporu • definovať Ohmov zákon s uvedením vzťahov 15. Rozšírený Ohmov zákon • vyjadriť prúd v jednoduchom obvode s rezistorom • vyjadriť napätie na spotrebiči • zostrojiť voltampérovú charakteristiku odporového prvku • riešiť príklad pre výpočet prúdu /napätia, rezistoru/ 16. Závislosť odporu od teploty • znázorniť graficky závislosť odporu od teploty • popísať závislosť odporu od teploty • vyjadriť z grafu vzťah pre hodnotu odporu pri teplote • vyjadriť vzťah pre teplotný koeficient odporu • definovať supravodivosť 17. Lineárne a nelineárne odpory • definovať pojem nelineárny odpor • znázorniť voltampérovú charakteristiku lineárneho a nelineárneho odporu • vysvetliť platnosť Ohmovho zákona aj pre nelineárne odpory • znázorniť nelineárne súmerné a nesúmerné charakteristiky /ktoré sú to súčiastky/ • vysvetliť rozdiel medzi voltampérovou a ampérvoltovou charakteristikou 18. Práca a výkon el. prúdu • definovať prácu el. prúdu • vyjadriť vzťah pre prácu el. prúdu • definovať výkon el. prúdu • odvodiť vzťah pre výkon el. prúdu • uviesť jednotky el. práce a el. výkonu • odvodiť vzťahy pre výkon el. prúdu dosadením vzťahov z Ohmovho zákona • riešiť príklad pre výpočet výkonu el. prúdu 19. Tepelné účinky el. prúdu • vysvetliť podstatu Joulovho-Lencovho zákona • odvodiť vzťah pre množstvo tepla Q • definovať straty el. energie • popísať dôsledky, využitie Joulovho-Lencovho zákona 20. Termoelektrické javy
Stredná priemyselná škola Poprad • • • • •
definovať pojem termoelektrické javy definovať pojem kontaktné napätie popísať Seebeckov jav popísať Peltierov jav popísať Thomsonov jav
21. Účinnosť elektrických zariadení • uviesť formy premeny energie • označiť miesta v elektromotore, kde sa premení el. energia na straty • znázorniť rozdelenie príkonu na výkon a straty • definovať účinnosť el. zariadenia slovne a vzťahom 22. Úbytok napätia vo vedení, straty prenosom • analyzovať veľkosť strát vo vedení • uviesť príklad, ako sa bude správať krátke vedenie napájané js. napätím • určiť celkový úbytok napätia na vedení • vyjadriť veľkosti odporov jednotlivých úsekov • vyjadriť stratový výkon pri prenose IV. RIEŠENIE OBVODOV JEDNOSMERNÉHO PRÚDU 23. Prvky a časti elektrického obvodu • definovať pojem jednosmerný obvod v ustálenom stave • definovať pojem spotrebič • vysvetliť spotrebičový systém označovania šípok napätia a prúdu 24. Vlastnosti zdrojov jednosmerného prúdu • popísať náhradný zdroj • definovať napäťový zdroj • definovať prúdový zdroj 25. Kirchhoffove zákony • vysvetliť prvý Kirchhoffov zákon s nakreslením schémy • vyjadriť 1. KZ matematicky • vysvetliť druhý Kirchhoffov zákon s nakreslením schémy • vyjadriť 2. KZ matematicky 26. Sériové radenie rezistorov • načrtnúť sériove spojenie odporov • odvodiť vzťah pre výsledný odpor obvodu • riešiť príklad pre výpočet výsledného odporu 27. Paralelné radenie rezistorov • načrtnúť paralelné spojenie odporov • odvodiť vzťah pre výsledný odpor obvodu • riešiť príklad pre výpočet výsledného odporu 28. Sériovoparalelné radenie rezistorov • načrtnúť sériovoparalelné spojenie odporov • vyjadriť vzťah pre výsledný odpor obvodu • riešiť príklad pre výpočet výsledného odporu
Stredná priemyselná škola Poprad 29. Transfigurácia - riešenie obvodov s jedným zdrojom • načrtnúť zapojenie pre transfiguráciu trojuholníka na hviezdu • vyjadriť vzťahy pre neznáme odpory • načrtnúť zapojenie pre transfiguráciu hviezdy na trojuholník • vyjadriť vzťahy pre neznáme odpory 30. Sériové radenie zdrojov • načrtnúť zapojenie článkov batérie spojených do série • vyjadriť vzťah pre napätie, odpor, prúd , ak vnútorné napätie a vnútorné odpory článkov batérie sú: a) rôzne, b) rovnaké • riešiť príklad pre výpočet veľkosti prúdu a svorkového napätia zdroja 31. Paralelné radenie zdrojov • načrtnúť zapojenie článkov batérie spojených paralelne • vyjadriť vzťah pre U, R, I , ak vnútorné napätie a odpory sú rovnaké • riešiť príklad pre výpočet veľkosti prúdu a svorkového napätia zdroja 32. Sériovoparalelné radenie zdrojov • načrtnúť zapojenie článkov batérie spojených sériovoparalelne • vyjadriť vzťah pre U, R, I, s, p • riešiť príklad pre výpočet veľkosti svorkového napätia a prúdu 33. Riešenie obvodov postupným zjednodušovaním • riešiť príklad Zb. 51/2.6.11, atď... so zameraním na zjednodušovanie cez výpočet odporov sériového a paralelného zapojenia, čiastkových napätí a prúdov 34. Riešenie obvodov metódou Kirchhoffových zákonov • vysvetliť princíp riešenia obvodov metódou 1. a 2. KZ • ukázať spôsoby a postupy riešenia na konkrétnych príkladoch 35. Riešenie obvodov metódou slučkových prúdov • vysvetliť princíp riešenia obvodov metódou slučkových prúdov • ukázať postup riešenia na konkrétnom príklade
