Elektromagnetická indukce a její využití v praxi
26-u-3/AD02
H (EQF úroveň 3)
L0 (EQF úroveň 4)
M (EQF úroveň 4)
26 - Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika
Elektromagnetická indukce
Střední průmyslová škola Chrudim, Čáslavská, Chrudim
Kompetence k učení
20. 06. 2019 21:30
12
1. ročník
individuální, skupinové
4
Úloha je určena pro realizaci modulu elektromagnetická indukce s cílem osvojení znalostí a dovedností spjatých s jevem elektromagnetické indukce, výpočtem pohybového a transformačního indukovaného napětí, vlastní a vzájemnou indukčností cívek, vířivými proudy, ztrátami v železe, využití elektromagnetické indukce k výrobě a změně střídavého napětí v alternátorech a transformátorech.
Žák
Pochopení jevu elektromagnetická indukce – odborný výklad s prezentací a praktickými pokusy: 2–3 hod.
Matematické vyjádření Faradayova zákona elektromagnetické indukce a Lenzova zákona: 1–2 hod.
Řešení problémových úloh a příkladů – elektromagnetická indukce, Lenzův zákon – pracovní list: 2–4 hod.
Vlastní indukce, spojování cívek – odborný výklad s prezentací a praktickými pokusy: 1–2 hod.
Řešení problémových úloh a příkladů – vlastní indukce, spojování cívek: 1–2 hod.
Vířivé proudy, elektromagnetická indukce v praxi – shrnutí a zobecnění těchto jevů u elektrických strojů – generátor, transformátor: 1 hod.
Úlohy v pracovních listech je třeba volit podle kategorií dosaženého vzdělání a individuálních schopností jednotlivých žáků. Před řešením praktických úloh je nezbytné nejdříve provést příslušné pokusy, kterých se dané úlohy týkají. Pokusy je možné prezentovat i pomocí přiložených videí.
Organizační forma výuky teoreticko-praktická, řešení úlohy bude probíhat jak v kmenové učebně, tak v elektrotechnické laboratoři.
Různé cívky (300,600,1200 z), jádro z magneticky měkké oceli, trvalý magnet, zdroj stejnosměrného proudu, spínač, reostat, galvanometr, kovový (hliníkový nebo měděný) kroužek, kyvadlo pro demonstraci vířivých proudů, multimetr pro měření indukčnosti
Pochopení jevu elektromagnetické indukce, výpočet indukovaného napětí, určení vlastní a vzájemné indukčnosti cívek, význam přechodových jevů, vířivých proudů a elektromagnetické indukce v praxi
Prospěl na výborný:
minimálně 90 % správných odpovědí v teoretickém testu.
Definuje a dokáže přesně popsat a vysvětlit jev elektromagnetické indukce a její praktické využití. Umí vypočítat indukované napětí ve vodiči i v cívce. Samostatně řeší výpočet vlastní a vzájemné indukčnosti více cívek zapojených v obvodu za sebou nebo vedle sebe. Popíše vznik a využití vířivých proudů.
Prospěl na chvalitebný:
minimálně 80 % správných odpovědí v teoretickém testu.
Princip elektromagnetické indukce a její využití v praxi dokáže popsat a vysvětlit s drobnými nepřesnostmi. Samostatně, popř. s menší pomocí učitele řeší výpočet vlastní a vzájemné indukčnosti více cívek zapojených v obvodu. Umí popsat praktické využití elektromagnetické indukce a vířivých proudů v praxi.
Prospěl na dobrý:
minimálně 60 % správných odpovědí v teoretickém testu.
S pomocí učitele dokáže popsat a vysvětlit elektromagnetickou indukci. Při řešení příkladů na vlastní vzájemnou indukčnost cívek má nedostatky ve správnosti, přesnosti a výstižnosti. Uvádí některé příklady na využití elektromagnetické indukce a vířivých proudů v praxi.
Prospěl na dostatečný:
minimálně 40 % správných odpovědí v teoretickém testu.
V chápání a popisu elektromagnetické indukce má žák závažné mezery. V řešení obvodů na vlastní vzájemnou indukčnost cívek je málo pohotový a má větší nedostatky. Vysvětlit použití elektromagnetické indukce v praxi mu dělá velké obtíže.
Neprospěl:
Méně než 40 % správných odpovědí v teoretickém testu.
Podstatu elektromagnetické indukce nechápe a neumí ji vysvětlit. Příklady na vlastní a vzájemnou indukčnost nedokáže řešit. Příklady na využití elektromagnetické indukce v praxi nezná. Závažné nedostatky a chyby nedovede opravit ani s pomocí učitele.
Ladislav Voženílek, Miloš Řešátko: Základy elektrotechniky I pro 1. ročník elektrotechnických učebních a studijních oborů středních odborných učilišť. Praha, 1990. ISBN 80-03-00435-7.
BLAHOVEC, Antonín. Elektrotechnika II. Elektrotechnika III.. Praha: INFORMATORIUM, 2010. ISBN 978-80-7333-044-6.
H. Meluzin – J.Dvořáček: Elektrotechnická praxe v příkladech. 1984.
DVD – Akademie věd ČR – Otevřená věda – ELEKTŘINA A MAGNETISMUS, 2007
Časová náročnost: 8–12 hod.
Úloha může být řešena individuálně i ve skupinách po třech až čtyřech žácích. Pro úspěšné řešení úlohy je potřeba, aby žáci absolvovali modul Elektromagnetická indukce.
K procvičování učiva je možné využít internetových sbírek z fyziky s řešením – kapitola Elektřina magnetismus (např: http://reseneulohy.cz/
DUMů s touto tématikou https://dum.rvp.cz
prezentací http://slideplayer.cz/slide/3261853/
Použité úlohy jsou z Učebnice matematiky a fyziky pro gymnázium, jejímž autorem je Martin Krynický. Všechna tato díla podléhají licenci Creative Commons: Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně-Nezasahujte do díla 3.0 Česko
OV RVP - Odborné vzdělávání ve vztahu k RVP
Materiál vznikl v rámci projektu Modernizace odborného vzdělávání (MOV), který byl spolufinancován z Evropských strukturálních a investičních fondů a jehož realizaci zajišťoval Národní pedagogický institut České republiky. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Stanislav Pleninger. Creative Commons CC BY SA 4.0 – Uveďte původ – Zachovejte licenci 4.0 Mezinárodní.