Mesi/Texniki Electrologia

Επιμορφωτικό Υποστηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ

στη μαθησιακή διαδικασία

Θέμα

Ηλεκτρολογία Μέση Τεχνική και

Επαγγελματική Εκπαίδευση

Εργαλείο

FESTO INGENATIC

Παιδαγωγικό Ινστιτούτο ΚύπρουΤομέας Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας

Ομάδα Επιμόρφωσης ΤΠΕΦθινόπωρο 2008

ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΚΟΙΝΩΝΙΚΟ ΤΑΜΕΙΟ

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ

Πρόγραμμα Επιμόρφωσης Εκπαιδευτικών σε θέματα Πληροφορικής Το Πρόγραμμα συγχρηματοδοτείται από την Κυπριακή Δημοκρατία με ποσοστό 50% και το Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο (ΕΚΤ) με

ποσοστό 50% στα πλαίσια του Μέτρου 2.1. «Αξιοποίηση των νέων τεχνολογιών στα πλαίσια της δια βίου μάθησης» που εντάσσεται στο Ενιαίο Έγγραφο Προγραμματισμού (ΕΕΠ) Στόχος 3 «Ανθρώπινο Δυναμικό»για την Προγραμματική Περίοδο 2004-2006.

Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο (ΕΚΤ) «Συμβολή στην ανάπτυξη του ανθρώπινου δυναμικού, στη βελτίωση της λειτουργίας της αγοράς εργασίας, στην προώθηση της απασχολησιμότητας,

του επιχειρηματικού πνεύματος, της ικανότητας προσαρμογής και της ισότητας των ευκαιριών, καθώς και την κοινωνική ενσωμάτωση».

© Παιδαγωγικό Ινστιτούτο Κύπρου, 2008

Συγγραφή υλικού Ομάδα Εργασίας: Ηλεκτρολογία Μέσης Τεχνικής και Επαγγελματικής Εκπαίδευσης (ΗΛΕ1_Κ07Τ)

Θεοδώρα Πέτσα, Εκπαιδευτικός Μέσης Τεχνικής και Επαγγελματικής Εκπαίδευσης

Γιώργος Ευθυμίου, Εκπαιδευτικός Μέσης Τεχνικής και Επαγγελματικής Εκπαίδευσης

Χαρούλλα Σαββίδου, Εκπαιδευτικός Μέσης Τεχνικής και Επαγγελματικής Εκπαίδευσης

Εποπτεία υλικού Ομάδα Εποπτείας Ηλεκτρολογίας Μέσης και Επαγγελματικής Τεχνικής Εκπαίδευσης

Αναστασία Οικονόμου, Προϊσταμένη Τομέα Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο

Νικολαϊδης Γιώργος, Επιθεωρητής Ηλεκτρολογίας Μέσης Τεχνικής και Επαγγελματικής Εκπαίδευσης

Επιμέλεια υλικού Ζωή Θράσου

Γενικός συντονισμός - Επιμέλεια

Αναστασία Οικονόμου

Κώδικας ΔεοντολογίαςΗ άντληση πληροφοριών, η χρήση και ο πολλαπλασιασμός υλικού από το παρόν βιβλιάριο και το συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο* (CD/DVD) επιτρέπεται υπό την προϋπόθεση της ανεπιφύλακτης αποδοχής των παρακάτω όρων:

Η χρήση του βιβλιαρίου και του συνοδευτικού ψηφιακού δίσκου (CD/DVD) υπόκειται 1. στις διατάξεις των κυπριακών και των διεθνών νόμων, στις επιταγές του εθιμικού δικαίου, καθώς επίσης και στην υποχρέωση σεβασμού των χρηστών ηθών. Όλες οι πληροφορίες, οι οποίες περιέχονται, διατίθενται στους χρήστες για αυστηρά προσωπική χρήση και μόνο για σκοπούς πληροφόρησης, μελέτης, ή πραγματοποίησης διδασκαλίας, και σε καμία περίπτωση για εμπορικούς. H χρήση, αναπαραγωγή ή επαναδημοσίευσή του υλικού, ολική ή μερική, με οποιαδήποτε άλλο μέσο, ηλεκτρονικό ή έντυπο, επιτρέπεται υπό την προϋπόθεση ότι τα στοιχεία που θα αντληθούν δε θα αλλοιωθούν ούτε θα χρησιμοποιηθούν παραπλανητικά, ενώ υφίσταται και η υποχρέωση, σε περίπτωση οποιασδήποτε χρήσης, να αναφέρεται ο δικαιούχος των πνευματικών δικαιωμάτων του υλικού.

Οι πάσης φύσεως πληροφορίες και το υλικό που περιλαμβάνονται σε αυτό βιβλιάριο και 2. το συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD) παρέχονται στην βάση του «ως έχει» («as is») και «ως διατίθενται» («as available») και χωρίς καμιά απολύτως εγγύηση οποιουδήποτε είδους. Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο δεν εγγυάται για την ορθότητα και την ακρίβεια των πληροφοριών του βιβλιαρίου και του συνοδευτικού ψηφιακού δίσκου (CD/DVD), οι οποίες εκφράζουν μόνο τις απόψεις των συντακτών τους και αποτελούν πνευματική ιδιοκτησία τους. Ο χρήστης τις χρησιμοποιεί με αποκλειστικά δική του ευθύνη και το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο ουδεμία ευθύνη, άμεση ή έμμεση, φέρει για τυχόν ζημιά του χρήστη από τη χρήση των στοιχείων και πληροφοριών που περιέχονται είτε στο βιβλιάριο είτε στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD).

Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο δεν φέρει καμία ευθύνη για το περιεχόμενο των προταθέντων 3. δικτυακών τόπων και δεν ευθύνεται για τυχόν ζημία, η οποία μπορεί να προκληθεί από τη χρήση τους. Ακόμη ούτε είναι υπεύθυνη για την πολιτική ασφαλείας των προταθέντων δικτυακών τόπων ούτε και για τον τρόπο διαχείρισης των ηλεκτρονικών επισκεπτών τους. Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο ουδεμία ευθύνη, άμεση ή έμμεση, φέρει για τυχόν ζημία του επισκέπτη από την κακή χρήση είτε των προταθέντων δικτυακών τόπων, είτε των στοιχείων που περιέχονται σ’ αυτούς.

Οι εκπαιδευτικές δραστηριότητες, οι οποίες φιλοξενούνται στο βιβλιάριο και το 4. συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD), εκφράζουν την άποψη των δημιουργών τους και όχι κατ’ ανάγκη την άποψη του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου.

Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο δεν ευθύνεται για τυχόν διακοπή λειτουργίας ή τροποποίηση 5. των προταθέντων δικτυακών τόπων καθώς και των παρεχομένων υπηρεσιών.

Στο βιβλιάριο και το συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD) περιλαμβάνονται υλικό, 6. trademarks, service marks κλπ, καθώς και άλλο περιεχόμενο που προστατεύεται και η χρήση του πρέπει να ακολουθεί τις σχετικές διατάξεις του νόμου.

Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο δεν ευθύνεται για τυχόν εμφάνιση προσωπικών δεδομένων, 7. τα οποία εμφανίζονται στο βιβλιάριο και το συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD).

Παιδαγωγικό Ινστιτούτο Κύπρου, 2008

* Το επιμορφωτικό υλικό του βιβλιαρίου, μαζί με επιπρόσθετο υλικό, βρίσκεται στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD)

Μέρος Α’

9 Χαιρετισμός

Δρ Κυριάκος Πιλλάς, Αν. Διευθυντής Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

11 Εισαγωγή στη φιλοσοφία ανάπτυξης και χρήσης του Επιμορφωτικού Υποστηρικτικού Υλικού για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία

Αναστασία Οικονόμου, Προϊσταμένη Τομέα Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

13 Φιλοσοφία Ομάδας Εργασίας για Ανάπτυξη Επιμορφωτικού Υποστηρικτικού Υλικού για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία

Μέρος Β’

17 Συνοπτικός Πίνακας Εισηγήσεων Δραστηριοτήτων

19 Εισηγήσεις για Δραστηριότητες

Μέρος Γ’

77 Συνοπτικός Πίνακας Αναπτυγμένων Δραστηριοτήτων

79 Αναπτυγμένες Δραστηριότητες

Περιεχόμενα

6 Εργα λ είο: FESTO INGENATIC

Ε πιμορφ ωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ε νσωμάτω σ η των ΤΠΕ σ τη μα θησ ιακή διαδικασ ία ΠΑΙΔ ΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥ ΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008

7

Ομάδα Εργασ ίας: Ηλ εκτρολογία Μέσ ης Τεχνικής και Ε παγ γε λματικής Εκ παίδευ σ ης ΗΛΕ1_Κ07Τ

Α

ΜΕΡΟΣ Α’



9


Α

Χαιρετισμός Αν. Δι ευθυν τή

Α.1 - Χαιρετισμός

Η ραγδαία ανάπτυξη των τεχνολογιών πληροφορίας και επικοινωνίας, πέρα από την ευρύτερη επίδραση που ασκεί σε όλες τις εκφάνσεις της ζωής του ανθρώπου, έχει επηρεάσει ουσιαστικά και αναμένεται να επηρεάσει περισσότερο στο μέλλον τη διαδικασία μάθησης και διδασκαλίας. Νέα ηλεκτρονικά εργαλεία και περιβάλλοντα μάθησης αναπτύσσονται συνεχώς στη βάση σύγχρονων παιδαγωγικών μεθοδολογιών και τίθενται στη διάθεση των εκπαιδευτικών μας ως ενισχυτικά μέσα για την επίτευξη των εκπαιδευτικών στόχων.

Η έκδοση αυτή, η οποία αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης σειράς εκδόσεων που καλύπτουν διάφορα θέματα του αναλυτικού προγράμματος, φιλοδοξεί να συνδράμει τους εκπαιδευτικούς μας στην προσπάθειά τους να αξιοποιήσουν τα διαθέσιμα ηλεκτρονικά εργαλεία. Η βοήθεια συνίσταται στην παρουσίαση ιδεών και εισηγήσεων για αξιοποίηση των εργαλείων αυτών στην εκπαιδευτική πράξη. Στόχος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου είναι η δημιουργία μιας περιεκτικής τράπεζας εισηγήσεων για αξιοποίηση των διαθέσιμων ηλεκτρονικών εργαλείων, η οποία θα αναρτηθεί στην ιστοσελίδα του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου και θα εμπλουτίζεται συνεχώς.

Ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη του επιμορφωτικού υλικού υπό τη μορφή διδακτικών και μαθησιακών εισηγήσεων έγινε με τη συμμετοχή των ιδίων των εκπαιδευτικών και αποτελεί μέρος της ευρύτερης προσπάθειας του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου να ενισχύει την εμπλοκή των εκπαιδευτικών σε δημιουργικές δραστηριότητες που συμβάλλουν στη συνεχή επαγγελματική τους ανάπτυξη.

Χαιρετίζω την προσπάθεια όλων, όσοι έλαβαν μέρος στη διαδικασία ανάπτυξης και έκδοσης του υλικού αυτού και προσδοκώ ότι αυτό θα αξιοποιηθεί παραγωγικά.

Δρ Κυριάκος Πιλλάς Αν. Διευθυντής Παιδαγωγικού Ινστιτούτου



Α

11


Α

Εισαγωγή σ τη φι λοσοφία ανά π τυξης και χρήσ ης Ε πιμορφ ωτικού Υποσ τηρικτικού Υλικού

Α.2 - Εισαγωγή στη φιλοσοφία ανάπτυξης και χρήσης του Επιμορφωτικού Υποστηρικτικού Υλικού για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία

Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο προσφέρει προγράμματα επιμόρφωσης για εκπαιδευτικούς όλων των βαθμίδων σε θέματα νέων Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας με στόχο την προετοιμασία των εκπαιδευτικών για την αποτελεσματική αξιοποίηση των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας στη μαθησιακή διαδικασία. Μέσα από τα προγράμματα αυτά οι εκπαιδευτικοί αποκτούν κατ’ αρχήν βασικές δεξιότητες χρήσης ηλεκτρονικού υπολογιστή και αφ’ ετέρου αναπτύσσουν ένα συγκροτημένο φιλοσοφικό πλαίσιο στο οποίο οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνίας έχουν πραγματική ποιοτική συνεισφορά στη διδακτική πράξη.

Για την επιμόρφωση των εκπαιδευτικών προκειμένου να υποστηρίξουν την ενσωμάτωση των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας στη μαθησιακή διαδικασία, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε επιμορφωτικό υποστηρικτικό υλικό το οποίο οι εκπαιδευτικοί μπορούν να αξιοποιήσουν στη διδακτική πράξη.

Το επιμορφωτικό υποστηρικτικό υλικό καλύπτει συγκεκριμένα και εξειδικευμένα παραδείγματα ένταξης των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας σε σχέση με τη χρήση και τις δυνατότητες παιδαγωγικής αξιοποίησης συγκεκριμένων ηλεκτρονικών μαθησιακών εργαλείων και περιβαλλόντων υπό τη μορφή εκπαιδευτικών σεναρίων, διδακτικών εισηγήσεων, σχεδίων μαθήματος, δραστηριοτήτων ή και απλών οδηγιών χρήσης προγραμμάτων.

Η ανάπτυξη του υλικού έγινε από Ομάδες Εργασίας, οι οποίες αποτελούνταν από εκπαιδευτικούς που είχαν παρακολουθήσει επιμορφωτικά προγράμματα και συντονίζονταν από επιθεωρητή της ειδικότητας ή εκπρόσωπό του και από λειτουργό του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου.

Το υλικό αυτό αναμένεται να αποτελέσει μια αρχική βάση εισηγήσεων πάνω στην οποία οι εκπαιδευτικοί θα μπορούν να οικοδομούν ποιοτικές μαθησιακές εφαρμογές, να προβληματιστούν για περαιτέρω τρόπους αποτελεσματικής χρήσης των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας και να προχωρήσουν σε διδακτικές παρεμβάσεις.

Η παρούσα πρώτη έκδοση του επιμορφωτικού υποστηρικτικού υλικού σε έντυπη και ψηφιακή μορφή που κρατάτε στα χέρια σας, αποτελείται από μια σειρά βιβλιαρίων που το καθένα καλύπτει τη χρήση συγκεκριμένων μαθησιακών εργαλείων για μια διδακτική περιοχή. Το κάθε βιβλιάριο παρουσιάζει αρχικά ένα αριθμό εισηγήσεων διδακτικών και μαθησιακών εφαρμογών, οι οποίες περιγράφονται συνοπτικά. Στο τρίτο μέρος του βιβλιαρίου, αναπτύσσονται ολοκληρωμένες διδακτικές και μαθησιακές εισηγήσεις οι οποίες συμπληρώνονται με συνοδευτικό υλικό. Το υλικό που αναφέρεται σε κάθε βιβλιάριο βρίσκεται στο ψηφιακό δίσκο που ενσωματώνεται στο τέλος του βιβλιαρίου.

Επιπρόσθετα, το υλικό αυτό φιλοξενείται στη διαδικτυακή πύλη του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου http://www.e-epimorfosi.ac.cy, μέσω της οποίας ο κάθε εκπαιδευτικός μπορεί να έχει πρόσβαση στη βάση του υλικού, να αποθηκεύει τις εκπαιδευτικές εισηγήσεις που τον ενδιαφέρουν, να αξιολογεί εισηγήσεις και να εμπλουτίζει τη βάση αυτή με δικές του προτάσεις προσαρμόζοντας υφιστάμενες εισηγήσεις ή προτείνοντας νέες.

Στόχος είναι η αρχική αυτή δημιουργία υλικού να αποτελέσει μια δυναμική βάση διδακτικών και μαθησιακών εισηγήσεων ενσωμάτωσης των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας, η οποία να υποστηρίζει τους εκπαιδευτικούς στο έργο τους και η οποία συνεχώς να εμπλουτίζεται και να διαμορφώνεται βάσει των εκπαιδευτικών εφαρμογών και εμπειριών του κάθε εκπαιδευτικού.

Αναστασία Οικονόμου Προϊσταμένη Τομέα Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας Παιδαγωγικού Ινστιτούτου Κύπρου



Α

13


Α

Φι λοσοφία Ομάδας Εργασ ίας

Α.3 - Φιλοσοφία Ομάδας Εργασίας για Ανάπτυξη Επιμορφωτικού Υποστηρικτικού Υλικού για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία

Ομάδα Εργασίας Ηλεκτρολογία

Κωδικός Ομάδας ΗΛΕ1_Κ07Τ

Εργαλείο FESTO INGENATIC

Θεωρητικό Πλαίσιο Η όλη δουλειά στηρίχτηκε βασικά στο έτοιμο λογισμικό της FESTO/INGENATIC το οποίο εξασφαλίστηκε μέσω προσφορών και με συγχρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο. Χρησιμοποιήθηκαν επίσης σχετικές ιστοσελίδες εκεί όπου θεωρήσαμε ότι αυτό θα εμπλούτιζε την όλη προσπάθεια.

Το λογισμικό FESTO/INGENATIC αποτελείται από 36 επί μέρους λογισμικά πακέτα που αφορούν θεματικές ενότητες για όλες σχεδόν τις ειδικότητες του κλάδου της Ηλεκτρολογίας Το λογισμικό πραγματεύεται τις ενότητες σε βάθος και σε έκταση που σε κάποιες περιπτώσεις υπερβαίνει τις απαιτήσεις του Αναλυτικού Προγράμματος, στις περιπτώσεις αυτές δίνονται οδηγίες για το ποιες υποενότητες θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν

Τα λογισμικά πακέτα της Ηλεκτρολογίας κάθονται σε εξυπηρετητές των Τεχνική Σχολών μαζί με τα λογισμικά πακέτα της Μηχανολογίας και χρησιμοποιείται LMS σύστημα της FESTO/INGENATIC. Το σύστημα αυτό επιτρέπει στον μαθητή να δουλεύει μόνος του στο σχολείο ή και από το σπίτι του μέσω σύνδεσης με το Διαδίκτυο χρησιμοποιώντας κωδικό που του δίδεται από τον καθηγητή του ο οποίος έχει την ευχέρεια να παρακολουθεί και αξιολογεί την πρόοδο του μαθητή ανά πάσα στιγμή.

Το παραδοτέο 1 περιλαμβάνει 35 θεματικές ενότητες που καλύπτουν σε μεγάλο βαθμό την ύλη του μαθήματος της Ηλεκτρολογίας του Β και Γ έτους και την ύλη των Ηλεκτρονικών του Β και Γ έτους.

Το παραδοτέο 2 περιλαμβάνει σε πλήρη ανάπτυξη 18 θεματικές ενότητες που κατά τη γνώμη της ομάδας είναι οι πιο σημαντικές για τα μαθήματα Ηλεκτρολογίας, αναλογικών Ηλεκτρονικών και Ψηφιακών Ηλεκτρονικών του Β και Γ έτους.

Για το πρώτο έτος δεν υπάρχουν στο παραδοτέον1 και παρραδοτέον2 κάποιες ενότητες για τον λόγο ότι το περιεχόμενο του αναλυτικού προγράμματος δεν είναι στο επίπεδο που είναι τα λογισμικά της FESTO/INGENATIC, όμως ήμαστε σίγουροι ότι με επιλογή μόνο κάποιων υποενοτήτων των λογισμικών και ιστοσελίδων και με κάποια βοήθεια του καθηγητή προς τους μαθητές θα μπορούσαν τα λογισμικά αυτά να χρησιμοποιηθούν εν μέρει και στο Α Έτος.

Σε κάθε λογισμικό FESTO/INGENATIC υπάρχει αξιολόγηση όπου αξιολογούνται οι στόχοι σε επίπεδο γνώσης και κατανόησης και όπου είναι απαραίτητο σε επίπεδο εφαρμογής.

Εκεί που κρίναμε ότι η αξιολόγηση δεν ήταν κατάλληλη συμπεριλάβαμε φύλλα εργασίας για τον μαθητή για την τάξη και για το σπίτι.

Στο παραδοτέο 2 συμπεριλάβαμε δύο αρχεία σε μορφή παρουσίασης τις οδηγίες της FESTO/INGENATIC για εξοικείωση με τη χρήση του λογισμικού τόσο για το μαθητή όσο και για τον καθηγητή τα οποία μεταφράσαμε στα Ελληνικά.



15


Β

ΜΕΡΟΣ Β ’



17


Β

Β.1 - Συνοπτικός Πίνακας Εισηγήσεων Δραστηριοτήτων

Τίτλος ΔραστηριότηταςΠλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας

Δραστηριότητα 1 Λογικές Οικογένειες NAI

Δραστηριότητα 2 Triac και Diac OXI

Δραστηριότητα 3 Απαριθμητές NAI

Δραστηριότητα 4 Δίοδοι NAI

Δραστηριότητα 5 Ημιαγωγοί NAI

Δραστηριότητα 6 Καταχωρητές OXI

Δραστηριότητα 7 Λογικές Πύλες (AND, OR, NOT) NAI

Δραστηριότητα 8 Συνδιαστικιά λογικά κυκλώματα. NAI

Δραστηριότητα 9 Τελεστικοί ενισχυτές εφαρμογές. OXI

Δραστηριότητα 10 Βασική συνδεσμολογία τρανζίστορ κοινού εκπομπού OXI

Δραστηριότητα 11 Αθροιστής NAI

Δραστηριότητα 12 Αποκωδικοποιητές NAI

Δραστηριότητα 13 Δίοδοι φωτοεκπομπής NAI

Δραστηριότητα 14 Θυρίστορ και διόδοι ισχύος OXI

Δραστηριότητα 15 Κωδικοποιητές NAI

Δραστηριότητα 16 Πολυπλέκτες & Αποπολυπλέκτες. NAI

Δραστηριότητα 17 Τελεστικοί ενισχυτές OXI

Πίνακας Εισ ηγήσεων Δ ρασ τηριοτήτων



Β

Τίτλος ΔραστηριότηταςΠλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας

Δραστηριότητα 18 Φλιπ Φλοπ NAI

Δραστηριότητα 19 Τρανζίστορ NAI

Δραστηριότητα 20 Παράγωγες Λογικές Πύλες (NOR, XOR, XNOR) NAI

Δραστηριότητα 21 Νόμος του Ωμ NAI

Δραστηριότητα 22 Συντελεστής ισχύος NAI

Δραστηριότητα 23 Ισοζυγισμένα τριφασικά κυκλώματα NAI

Δραστηριότητα 24 Μεικτή συνδεσμολογία NAI

Δραστηριότητα 25 Στοιχειώδης γεννήτρια NAI

Δραστηριότητα 26 Συνδεσμολογία αντιστάσεων σε σειρά NAI

Δραστηριότητα 27 Βασικά ηλεκτρικά μεγέθη OXI

Δραστηριότητα 28 Συνδεσμολογία αντιστάσεων παράλληλα OXI

Δραστηριότητα 29 Χρωματικός κώδικας αντιστάσεων OXI

Δραστηριότητα 30 Δομή του ατόμου OXI

Δραστηριότητα 31 Ηλεκτρικά κυκλώματα OXI

Δραστηριότητα 32 Μετασχηματιστές OXI

Δραστηριότητα 33 Πυκνωτές OXI

Δραστηριότητα 34 Πηνία OXI

Δραστηριότητα 35 Θεώρημα του Thevenin OXI

19


Β

Β.2.1 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 1

Μάθημα ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Γ΄ ΕΤΟΣ

Τίτλος Δραστηριότητας Λογικές Οικογένειες

Τάξη ΘΗΥ3, ΘΗΤ3, ΘΗΣ3

Ενότητα ΛΟΓΙΚΕΣ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΕΣ (4 ΠΕΡΙΟΔΟΙ)

Σύντομη περιγραφή Περιγραφή Μαθησιακής Δραστηριότητας

Ο μαθητής πρέπει να:

Εξηγεί τι είναι λογική οικογένεια:•

Ονομάζει τις κυριότερες λογικές οικογένειες.•

Αναφέρει και αναλύει σημαντικά χαρακτηριστικά των λογικών οικογενειών.•

Σχεδιάζει απλά κυκλώματα με διόδους και τρανζίστορ και πραγματοποιεί λογικές πύλες.•

Λογική οικογένεια TTL:•

Εξηγεί τη λειτουργία βασικών πυλών της λογικής οικογένειας TTL.•

Αναφέρει χαρακτηριστικά της λογικής οικογένειας TTL.•

Αναφέρει τις διάφορες σειρές της λογικής οικογένειας TTL και βασικά •χαρακτηριστικά τους.

Αναφέρει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα κάθε σειράς.•

Λογική οικογένεια CMOS:•

Εξηγεί τη λειτουργία βασικών πυλών της λογικής οικογένειας CMOS.•

Αναφέρει χαρακτηριστικά της λογικής οικογένειας CMOS.•

Συγκρίνει τη λογική οικογένεια CMOS και TTL.•

Ο μαθητής θα πρέπει να χρησιμοποιεί το λογισμικό FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ και από την ενότητα «εκμάθησης» την υποενότητα «λογικές πύλες» θα χρησιμοποιήσει την υποενότητα «λογικές οικογένειες» και από την ενότητα «λογικές οικογένειες» τις υποενότητες «εικόνες, CMOS, χαρακτηριστικά, επίδραση καθυστέρησης».

Θα δοθεί φύλλο αξιολόγησης στην τάξη και φύλλο εργασίας για το σπίτι.

Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Γ

ΝΑΙ


Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy

Λογική οικογένεια, CMOS, TTL, Καθυστέρηση μετάδοσης, λογικές πύλες, περιθώριο θορύβου, χαρακτηριστικά

Λογισμικό που απαιτείται*

FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ

* Για να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται.

Εισ ηγήσεις γ ια Δ ρασ τηριότητες



Β


Μάθημα ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Β΄ ΕΤΟΣ

Τίτλος Δραστηριότητας Triac και Diac


Ενότητα Triac και Diac (4 περίοδοι)



Περιγράφει την κατασκευή και να εξηγεί τη λειτουργία των ηλεκτρονικών στοιχείων •DIAC, TRIAC και UJT.

Σχεδιάζει τα σύμβολά τους, να αναγνωρίζει και κατονομάζει τους ακροδέκτες τους.•

Αναφέρει τα κυριότερα χαρακτηριστικά των.•

Αναφέρει χρήσεις των.•

Συνδεσμολογεί κυκλώματα και να ελέγχει τη λειτουργία των DIAC, TRIAC και UJT.•

Στην ενότητα «θυρίστορ και διόδοι ισχύος» υποενότητα εισαγωγή δίνονται οι βασικές εφαρμογές των στοιχείων αυτών.Στην ενότητα «στόχοι διδασκαλίας» αναφέρονται οι βασικοί διδακτικοί στόχοι και οι απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «Triac» με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής δίνεται το σύμβολο και η βασική λειτουργία των Triac Diac και GTO. Στην υποενότητα «δομή» περιγράφεται η κατασκευαστική δομή ενός triac. Στην υποενότητα «Χαραχτηριστικά» περιγράφεται η λειτουργία και ο σκανδαλισμός ενός Triac και χαράσσετε ταυτόχρονα η χαραχτηριστική καμπύλη λειτουργίας του Triac. Στην υποενότητα «εφαρμογή» με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής περιγράφεται μια πολύ συνηθισμένη πρακτική εφαρμογή του Triac. Στις υποενότητες «Diac» και «GTO» εξηγείται η λειτουργία των δύο αυτών στοιχείων και η βασικές πρακτικές εφαρμογές τους με τη βοήθεια πολυμεσικών εφαρμογών. Στην ενότητα ψύξη δίνονται παραδείγματα ψύξης των διάφορων εξαρτημάτων ισχύος της οικογένειας των Θυριστορ.

Στην τάξη ο μαθητής θα κάνει το «πείραμα1» από την ενότητα «Εξάσκηση» και στο σπίτι από την ενότητα «Εξετάσεις» τις υποενότητες «Εξέταση γνώσεων 1» και «Εξέταση γνώσεων 2».


ΟΧΙ



Triac, Diac, GTO, Θυριστορ, Σκανδαλισμός Θυριστορ


FESTO INGENATIC - ΘΥΡΙΣΤΟΡ ΚΑΙ ΔΙΟΔΟΙ ΙΣΧΥΟΣ


21


Β



Τίτλος Δραστηριότητας Απαριθμητές

Τάξη ΓΘΗΥ, ΓΘΗΤ, ΓΘΗΣ

Ενότητα ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ (4 περιόδους)



Ορίζει τι είναι ο ψηφιακός απαριθμητής•

Αναφέρει χαρακτηριστικά των απαριθμητών και τους κατατάσσει σε κατηγορίες•

Υπολογίζει το μέγιστο μέτρο (maximum modulus) ενός απαριθμητή με Ν – FFs•

Υπολογίζει τον αριθμό των FFs, όταν είναι γνωστό το μέτρο του απαριθμητή•

Ο μαθητής χρησιμοποιά το λογισμικό της FESTO INGENATIC - ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ.

Στην ενότητα «εισαγωγή» θα αντιληφθεί την διαφορά των συνδυαστικών από τα ακολουθιακά κυκλώματα. Στην ενότητα «εκπαιδευτικοί στόχοι» ο μαθητής θα δει τους στόχους της συγκεκριμένης ενότητας. Στην ενότητα «προϋποθέσεις» θα δει τις προαπαιτούμενες γνώσεις για να προχωρήσει στην ενότητα των ακολουθιακών κυκλωμάτων. Στην συνέχεια θα χρησιμοποιήσει από την ενότητα «εισαγωγική αξιολόγηση» τις υποενότητες «εξέταση γνώσεων» και «έλεγχος κατανόησης». Στην ενότητα «μάθησης» υποενότητα «γενικό μοντέλο» παρουσιάζεται το γενικό μοντέλο των ακολουθιακών κυκλωμάτων. Στην επόμενη υποενότητα «μεταφορά δεδομένων» ο μαθητής αναμένεται να αντιληφθεί την σειριακή και παράλληλη μεταφορά δεδομένων. Στην ενότητα «μετρητές» δίδεται αρχικά ένα παράδειγμα ψηφιακού μετρητή. Στην υποενότητα «μέτρο ενός μετρητή» ορίζεται το μέτρο του απαριθμητή και δίδονται σχετικά παραδείγματα. Στην επόμενη υποενότητα «ασύγχρονοι μετρητές» δίδεται ορισμός του ασύγχρονου απαριθμητή και σχετικό παράδειγμα ασύγχρονου απαριθμητή με 3 bit. Στις υποενότητες «μετρητής μέτρου 4, μετρητής δεκάδων και μετρητής μέτρου 12» δίδονται οι ορισμοί και ζητείται από τους μαθητές να σχεδιάσουν (κατασκευάσουν) τους αντίστοιχους μετρητές.



ΝΑΙ



Μετρητής, Απαριθμητής, ασύγχρονος απαριθμητής, μέτρο, ακολουθιακά κυκλώματα, Μετρητής δεκάδων, σειριακή, παράλληλη


FESTO INGENATIC – ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ





Β


Μάθημα ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Β΄ ΕΤΟΣ

Τίτλος Δραστηριότητας Διόδοι


Ενότητα Δίοδοι (4 περιόδους)



Ορίζει και να σχεδιάζει το σύμβολο της διόδου.•

Αναγνωρίζει τους ακροδέκτες της διόδου.•

Αναφέρει τη βασική λειτουργία της διόδου.•

Σχεδιάζει τη χαρακτηριστική της διόδου και να εξάγει τα ορθά συμπεράσματα για •τη λειτουργία της διόδου.

Ορίζει τα κυριότερα χαρακτηριστικά της διόδου, δηλαδή, το μέγιστο ρεύμα ορθής •φοράς και τη μέγιστη ανάστροφη τάση.

Αναφέρει εφαρμογές των διόδων.•

Συνδεσμολογεί κύκλωμα, καταγράφει μετρήσεις και σχεδιάζει τις χαρακτηριστικές •της διόδου στην ορθή και ανάστροφη πόλωση.

Ελέγχει διόδους με το πολύμετρο.•

Βρίσκει την άνοδο και τη κάθοδο της διόδου.•

Συνδεσμολογεί και να διερευνά κυκλώματα που περιλαμβάνουν πηγή συνεχούς •ρεύματος, διόδους και μικρές λυχνίες για να κατανοήσει τη λειτουργία της διόδου ως βαλβίδας ρεύματος.

Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό FESTO INGENATIC - ΔΙΟΔΟΙ. Στην ενότητα «Εισαγωγή» εξηγείται η βασική λειτουργία μιας διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής. Στην υποενότητα «εφαρμογή» αναφέρονται διάφορες εφαρμογές των διόδων. Στην υποενότητα «δομή διόδου» περιγράφεται η κατασκευή διόδου ως μια επαφή PN. Στην υποενότητα «σύμβολο διόδου» δίνεται το σύμβολο και ονομάζονται οι ακροδέκτες της διόδου σε σχέση με την επαφή PN. Στην υποενότητα «εκπαιδευτικοί στόχοι» δίδονται οι απαραίτητοι εκπαιδευτικοί στόχοι του μαθήματος. Στην υποενότητα «τρόπος λειτουργίας» με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται η λειτουργία της διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση και χωρίς πόλωση. Στην υποενότητα «διαμόρφωση επαφής» περιγράφεται με την βοήθεια προσομοίωσης η κίνηση φορέων, το στρώμα αραίωσης (περιοχή απογύμνωσης), το δυναμικό φραγμού και τα ρεύματα επαφής. Στις υποενότητες «ορθή πόλωση και ανάστροφη πόλωση» περιγράφεται με λεπτομέρεια η συμπεριφορά της διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση. Στην υποενότητα «χαρακτηριστικά VA» με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής παρουσιάζεται η χαρακτηριστική καμπύλη μιας διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση. Στην υποενότητα «ορθή περιοχή» με την βοήθεια προσομοίωσης καθορίζονται η τάση εκκίνησης και η επίδραση της θερμοκρασίας στην αγωγιμότητα της διόδου. Επίσης στην υποενότητα «παίζω και μαθαίνω» περιγράφεται η εξάρτηση του δυναμικού φραγμού από τη θερμοκρασία. Στην ενότητα «ανάστροφη περιοχή» με την βοήθεια προσομοιώσεων καθορίζονται το ρεύμα κόρου και το συνολικό ανάστροφο ρεύμα.

23


Β

Σύντομη περιγραφή Στην ενότητα «παράμετροι» υποενότητα «έλεγχος διόδου» περιγράφεται ο έλεγχος διόδου με ωμόμετρο. Στην υποενότητα «μέγιστο ρεύμα» καθορίζεται το μέγιστο ορθό ρεύμα. Στην υποενότητα «περιορισμός ρεύματος» γίνεται υπολογισμός της ελάχιστης αντίστασης για προστασία της διόδου και στην υποενότητα «ανάστροφη μετάπτωση» καθορίζεται η μέγιστη ανάστροφη τάση.

Ο μαθητής θα τρέξει στην τάξη από την ενότητα δίοδοι το «τεστ γνώσεων».

Και για το σπίτι από την ίδια ενότητα τεστ «κουίζ» και «επίλυση προβλημάτων».


NAI



Δίοδος, ορθή πόλωση, ανάστροφη, δυναμικό φραγμού, ορθό ρεύμα, ανάστροφο ρεύμα, περιοχή απογύμνωσης, χαρακτηριστική καμπύλη


FESTO INGENATIC – ΔΙΟΔΟΙ Σ





Β



Τίτλος Δραστηριότητας Ημιαγωγοί


Ενότητα Ημιαγωγοί (4 περίοδοι)



Διακρίνει τους αγωγούς, ημιαγωγούς και μονωτές σύμφωνα με τον αριθμό των •ηλεκτρονίων σθένους

Περιγράφει τη δομή των καθαρών κρυστάλλων (Γερμανίου – Πυριτίου) και εξηγεί •τον τρόπο που συνδέονται τα άτομα μεταξύ τους με ομοιοπολικό δεσμό.

Αναφέρει τους φορείς αγωγιμότητας στους ημιαγωγούς (ελεύθερα ηλεκτρόνια και •οπές) και εξηγεί τον τρόπο παραγωγής τους, με σπάσιμο του δεσμού

Εξηγεί πώς με ξένες προσμίξεις αυξάνεται η αγωγιμότητα των ημιαγωγών. (Αύξηση •των ελεύθερων ηλεκτρονίων και οπών)

Εξηγεί τον τρόπο παραγωγής ημιαγωγών τύπου Ν και Ρ•

Αναφέρει τους φορείς πλειοψηφίας και μειοψηφίας σε κάθε τύπο. •

Στην ενότητα «εισαγωγή» εξηγά τι είναι οι ημιαγωγοί και σε τι μας χρησιμεύουν. Στις υποενότητες «εισαγωγή ένα και δύο» εξηγούνται οι λόγοι γιατί είναι σημαντικοί οι ημιαγωγοί. Στην υποενότητα «στόχοι διδασκαλίας» αναλύονται οι στόχοι και οι απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «βασικές έννοιες» και υποενότητες «ηλεκτρικών κυκλωμάτων και αγωγιμότητα» επαναλαμβάνονται οι βασικές έννοιες του ηλεκτρισμού με την βοήθεια προσομοιώσεων. Στην ενότητα «ατομική δομή» περιγράφεται και επιδεικνύεται η δομή ενός ατόμου και η δομή του ατόμου του πυριτίου. Στην υποενότητα «ενεργειακές στάθμες» εξηγούνται οι ενεργειακές στάθμες των διάφορων στοιβάδων. Στην ενότητα «κρύσταλλοι» περιγράφεται η δομή του κρυστάλλου του Πυριτίου. Στην ενότητα «ενεργειακές ζώνες» περιγράφονται οι ενεργειακές ζώνες σθένους και αγωγιμότητας. Στην ενότητα «τύποι» περιγράφονται οι τύποι των ημιαγωγών (ενδογενείς και με προσμίξεις). Στους ημιαγωγούς με προσμίξεις περιγράφεται η δημιουργία ημιαγωγών τύπου Ν και ημιαγωγών τύπου Ρ. Περιγράφεται επίσης και με την βοήθεια πολυμεσικών παραστάσεων αγωγιμότητας στους ημιαγωγούς τύπου Ν και ημιαγωγούς τύπου Ρ.

Ο μαθητής θα πρέπει να τρέξει το τεστ γνώσεων στην τάξη σαν αξιολόγηση. Επίσης για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα τρέξει το «παίζω και μαθαίνω ένα» και «παίζω και μαθαίνω δύο». Στο σπίτι ο μαθητής θα πρέπει να τρέξει το τεστ «έλεγχος κατανόησης» για επίλυση προβλημάτων.


NAI


25


Β



Ημιαγωγός, τύπου P, τύπου N, αγωγιμότητα, ενεργειακές ζώνες, ζώνη σθένους, κρυσταλλική δομή, στοιβάδες.


FESTO INGENATIC - ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ




Β



Τίτλος Δραστηριότητας Καταχωρητές


Ενότητα Καταχωρητές (4 περιόδους)



Δίνει τον ορισμό του καταχωρητή.•

Αναφέρει τα χαρακτηριστικά των καταχωρητών.•

Σχεδιάζει κυκλώματα καταχωρητών με διαδοχική είσοδο και διαδοχική έξοδο και •εξηγεί τη λειτουργία τους.

Συνδεσμολογεί κυκλώματα καταχωρητών με διαδοχική είσοδο και διαδοχική έξοδο •και με ολίσθηση προς τα δεξιά και ελέγχει τη λειτουργία τους.

Σχεδιάζει κυκλώματα καταχωρητών με διαδοχική είσοδο και παράλληλη έξοδο και •εξηγεί τη λειτουργία τους.

Συνδεσμολογεί κυκλώματα καταχωρητών με διαδοχική είσοδο και παράλληλη •έξοδο και ελέγχει τη λειτουργία τους.

Σχεδιάζει κυκλώματα καταχωρητών με παράλληλη είσοδο και παράλληλη έξοδο και •εξηγεί τη λειτουργία τους.

Συνδεσμολογεί κυκλώματα καταχωρητών με παράλληλη είσοδο και παράλληλη •έξοδο και ελέγχει τη λειτουργία τους.

Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό FESTO INGENATIC ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ενότητα ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ. Στην υποενότητα «τύποι καταχωρητών» περιγράφονται οι καταχωρητές σειριακής εισόδου σειριακής εξόδου (SISO), σειριακής εισόδου παράλληλης εξόδου (SIPO), παράλληλης εισόδου σειριακής εξόδου (PISO), παράλληλης εισόδου παράλληλης εξόδου (PIPO) και αμφίδρομο καταχωρητή.



ΟΧΙ



Καταχωρητές, σειριακής εισόδου, σειριακής εξόδου, παράλληλης εξόδου, αμφίδρομος καταχωρητής, SISO, SIPO, PIPO, PISO.


FESTO INGENATIC - ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ


27


Β


Μάθημα ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Β΄ ΕΤΟΣ

Τίτλος Δραστηριότητας Λογικές πύλες (AND,OR,NOT)


Ενότητα ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ (AND, OR, NOT) (3 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ)



Αναφέρει και εξηγεί τη λογική και τη λειτουργία των λογικών πυλών AND, OR, NOT•

Γράφει τον πίνακα αληθείας κάθε πύλης•

Γράφει τη λογική συνάρτηση κάθε πύλης•

Σχεδιάζει το σύμβολο κάθε πύλης•

Ο μαθητής θα πρέπει να χρησιμοποιεί το λογισμικό FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ και από την ενότητα «εισαγωγή» να πληροφορείται γενικά για την αξία των λογικών κυκλωμάτων στην σημερινή τεχνολογία. Στην συνέχεια να μελετά από την υποενότητα «στόχοι και προϋποθέσεις» τους απαραίτητους εκπαιδευτικούς στόχους. Στην υποενότητα «προϋποθέσεις» θα πρέπει να διαπιστώσει ότι έχει τις απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην συνέχεια στην υποενότητα «επιβεβαίωση γνώσεων» θα τρέξει ένα τεστ το οποίο παρέχεται από το λογισμικό. Μετά θα εμπεδώσει τους όρους αναλογικά και ψηφιακά μεγέθη στην ενότητα «εκμάθησης» υποενότητα «αναλογικό και ψηφιακό». Στην υποενότητα «βασικές λογικές λειτουργίες» θα εμπεδώσει τις λογικές λειτουργίες AND, OR & NOT.

Στην ενότητα «λογικές πύλες» δίδονται τα σύμβολα των λογικών πυλών και οι πίνακες αληθείας. Στην υποενότητα «βασικές λογικές πύλες» ο μαθητής θα μάθει για τα σύμβολα των βασικών πυλών και τους πίνακες αληθείας για κάθε λογική πύλη (AND, OR & NOT).



ΝΑΙ



Λογικές πύλες, AND,OR NOT, πίνακες αληθείας, αναλογικό, ψηφιακό







Β



Τίτλος Δραστηριότητας Συνδιαστικά λογικά κυκλώματα


Ενότητα ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ (3 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ)



Αναφέρει τι είναι συνδυαστικό λογικό κύκλωμα•

Γράφει τη λογική συνάρτηση από δοσμένο λογικό κύκλωμα•

Σχεδιάζει το λογικό κύκλωμα από τη λογική συνάρτηση •

Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό «συνδυαστικά κυκλώματα». Στην ενότητα «εισαγωγή» ορίζει τι είναι τα συνδυαστικά λογικά κυκλώματα και αναφέρεται στις βασικές εφαρμογές των συνδυαστικών λογικών κυκλωμάτων. Στην επόμενη ενότητα «εκπαιδευτικοί στόχοι και προϋποθέσεις» ο μαθητής θα δει τους στόχους της ενότητας και τις απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στις επόμενες υποενότητες «εξέταση γνώσεων και έλεγχος κατανόησης» ο μαθητής θα πρέπει να αντιληφθεί εάν κατέχει τις προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «μάθησης» υποενότητα «γενικό μοντέλο» έχει την ευκαιρία να δει ένα γενικό μοντέλο συνδυαστικού κυκλώματος και στην συνέχεια ένα εφαρμογίδιο πραγματικού συνδυαστικού κυκλώματος. Στην υποενότητα «Λογική άλγεβρα Boole» γίνεται μία σύντομη αναφορά της άλγεβρας Boole με την βοήθεια σχετικού εφαρμογίδιου. Στην υποενότητα «Παραστάσεις Boole» με την βοήθεια εφαρμογιδίου γίνεται εξάσκηση σε συνδυαστικά κυκλώματα. Στην επόμενη υποενότητα «τυπικές μορφές» με την βοήθεια εφαρμογιδίου γίνεται εμπέδωση στις δύο βασικές μορφές παραστάσεων του Boole (άθροισμα από γινόμενο και γινόμενο από άθροισμα). Στην επόμενη υποενότητα «νόμοι» γίνεται εμπέδωση στους τρεις βασικούς κανόνες της άλγεβρας Boole.

Στην υποενότητα «θεώρημα De Morgan» εξηγούνται τα δύο θεωρήματα και με την βοήθεια εφαρμογιδίου γίνεται εμπέδωση στα δύο θεωρήματα.



ΝΑΙ



άλγεβρα Boole, θεώρημα De Morgan, συνδυαστικά κυκλώματα


INGENATIC - ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ


29


Β



Τίτλος Δραστηριότητας Τελεστικοί ενισχυτές


Ενότητα Τελεστικοί ενισχυτές – εφαρμογές (4 περιόδους)



Σχεδιάζει κύκλωμα τελεστικού ενισχυτή με αρνητική ανατροφοδότηση.•

Υπολογίζει την απολαβή του ενισχυτή.•

Συνδεσμολογεί το κύκλωμα και να ελέγχει τη λειτουργία του.•

Εφαρμόζει σήμα εισόδου από γεννήτρια, να παρατηρεί στον παλμογράφο σήμα •εισόδου και εξόδου και να τα σχεδιάζει.

Αναφέρει και εξηγεί εφαρμογές του τελεστικού ενισχυτή•

Στην ενότητα «εφαρμογές» του λογισμικού τελεστικοί ενισχυτές δίνονται οι συνηθισμένες εφαρμογές των τελεστικών ενισχυτών με μια σύντομη περιγραφή. Στην υποενότητα «ενισχυτές» με την βοήθεια προσομοιώσεων περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία των μη αναστροφικού ενισχυτή, ακόλουθου τάσης, αναστροφικού ενισχυτή και αθροιστικού ενισχυτή. Στην υποενότητα «παράδειγμα» δίνεται ένα λυμένο παράδειγμα αθροιστικού ενισχυτή. Στην υποενότητα «γραμμικές εφαρμογές» με την βοήθεια προσομοιώσεων περιγράφονται και εξηγούνται δύο εφαρμογές χαμηλοπερατών και υψηλοπερατών φίλτρων. Στην υποενότητα «VCCS» περιγράφονται και εξηγούνται με την βοήθεια προσομοιώσεων πηγές ρεύματος ελεγχόμενες από την τάση. Στην ενότητα «συγκριτές» περιγράφεται και εξηγείται με την βοήθεια προσομοίωσης η λειτουργία του τελεστικού ενισχυτή με ανοικτό βρόγχο σαν συγκριτής τάσης.

Στην τάξη ο μαθητής τα τρέξει την ενότητα «εξάσκηση» και την υποενότητα «πείραμα» και στο σπίτι από την ενότητα «εξετάσεις» την υποενότητα «γενική εξέταση».


ΟΧΙ



Τελεστικοί Ενισχυτές, αναστροφικός, μη αναστροφικός, αθροιστικός ενισχυτής, ανοικτός βρόγχος


FESTO INGENATIC - ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ





Β



Τίτλος Δραστηριότητας Βασική συνδεσμολογία τρανσίστορ κοινού εκπομπού

Τάξη ΘΗΥ2,ΘΗΣ2,ΘΗΤ2

Ενότητα ΔΙΠΟΛΙΚΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ (4 περίοδοι)



Γνωρίζει την κατασκευή διπολικού τρανζίστορ επαφής•

Να ορίζει τα ρεύματα του τρανζίστορ και να δίνει την μαθηματική σχέση που τα •συνδέει

Να σχεδιάζει τυπικές χαρακτηριστικές εισόδου και εξόδου του τρανζίστορ σε •συνδεσμολογία κοινού εκπομπού

Να σχεδιάζει την χαρακτηριστική ενίσχυση ρεύματος δηλαδή της συνάρτησης Ic = •f(IB)

Να υπολογίζει τον συντελεστή ενίσχυσης ρεύματος•

Να εξηγεί την συμπεριφορά του τρανζίστορ με αναφορά στις χαρακτηριστικές του.•

Οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό της FESTO / INGENATIC - ΔΙΠΟΛΙΚΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ.

Στην ενότητα «αρχές λειτουργίας» υποενότητα «ρεύματα τρανζίστορ» με την βοήθεια προσομοίωσης δίνεται η κίνηση των φορέων του ρεύματος και καθορίζονται με συγκριτικό τρόπο τα μεγέθη των τριών ρευμάτων Ic, IB, Ie. Στην υποενότητα «σχέση ρευμάτων τρανζίστορ» δίνονται οι μαθηματικές σχέσεις των ρευμάτων και ο υπολογισμός του συντελεστή αdc. Στην υποενότητα «κοινός εκπομπός» με την βοήθεια προσομοίωσης δίνεται η κίνηση και η συγκριτική σχέση των ρευμάτων βάσης εκπομπού και συλλέκτη. Στην ενότητα «ενέργεια τρανζίστορ» με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται η επίδραση του ρεύματος της βάσης στο ρεύμα εξόδου του συλλέκτη. Στην υποενότητα «απολαβή ρεύματος» δίνονται με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής ο υπολογισμός της απολαβής ρεύματος βdc Στην υποενότητα «ενισχυτής κοινού εκπομπού» περιγράφεται με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής η ενίσχυση εναλλασσόμενου σήματος. Στην ενότητα «παραδείγματα» δίνονται τρία παραδείγματα επίλυσης απλών κυκλωμάτων συνεχούς σε κυκλώματα κοινού εκπομπού. Στην ενότητα «χαρακτηριστικά VA» δίνονται με πολυμεσική εφαρμογή οι χαρακτηριστικές εξόδου, οι χαρακτηριστικές εισόδου και η χαρακτηριστική απολαβή ρεύματος για συγκεκριμένη τάση UCE. Στην υποενότητα «χαρακτηριστικά εισόδου» με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται η χάραξη χαρακτηριστικής εισόδου. Στην υποενότητα «οικογένεια εισόδου» με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται η χάραξη διάφορων χαρακτηριστικών εισόδου για διάφορες τάσεις UCE . Για περισσότερη κατανόηση και εμπέδωση της λειτουργίας κυκλώματος κοινού εκπομπού ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει την υποενότητα «παίζω και μαθαίνω 1». Στην υποενότητα «χαρακτηριστικά εξόδου» περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία των χαρακτηριστικών εξόδou. Στην υποενότητα «παραδείγματα» δίνονται τρία παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων σχετικών με τα κυκλώματα εισόδου και εξόδου στο ενισχυτή κοινού εκπομπού.

Ο μαθητής θα τρέξει στην τάξη από την υποενότητα «εξάσκηση» το πείραμα σχετικό με τις χαρακτηριστικές του τρανζίστορ.

31


Β

Σύντομη περιγραφή Ο μαθητής θα τρέξει στο σπίτι από την υποενότητα «εξάσκηση» την υποενότητα «εικονικό εργαστήριο» για να εμπεδώσει την λειτουργία ενίσχυσης σε ένα απλό ενισχυτή κοινού εκπομπού.


ΟΧΙ



Τρανζίστορ, χαραχτηριστική καμπύλη, κοινού εκπομπού, ρεύμα συλλέκτη, βάσης, εκπομπού, φορείς ρεύματος


FESTO INGENATIC - ΔΙΠΟΛΙΚΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ





Β



Τίτλος Δραστηριότητας Αθροιστής


Ενότητα ΑΘΡΟΙΣΤΕΣ (2 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ)



Αναφέρει τι είναι ο αθροιστής.•

Σχεδιάζει τον πίνακα αληθείας του ημιαθροιστή (Half – Adder), γράφει τη λογική •συνάρτηση και σχεδιάζει το λογικό κύκλωμα.

Σχεδιάζει τον πίνακα αληθείας του πλήρη αθροιστή (Full – Adder), γράφει τη λογική •συνάρτηση και σχεδιάζει το λογικό κύκλωμα.

Συνδεσμολογεί το κύκλωμα του ημιαθροιστή και του πλήρη αθροιστή και ελέγχει •τη λειτουργία του.

Σχεδιάζει και εξηγεί τη λειτουργία του παράλληλου αθροιστή 4 bit.•

Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό «ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ» την ενότητα «ΑΘΡΟΙΣΤΗΣ». Στην ενότητα «αθροιστής» δίνεται το λογικό σύμβολο, το λογικό κύκλωμα, ο πίνακας αληθείας και οι λογικές συναρτήσεις του ημιαθροιστή και του πλήρη αθροιστή. Με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία των ημιαθροιστή και πλήρη αθροιστή. Επίσης δίνεται η ευκαιρία αλλαγής των μεταβλητών εισόδου και παρακολούθηση των εξόδων. Στην υποενότητα «παράλληλοι αθροιστές» δίνεται το λογικό κύκλωμα του παράλληλου αθροιστή και με την βοήθεια προσομοίωσης επεξηγείται και ελέγχεται η λειτουργία του παράλληλου αθροιστή αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις εξόδους. Στην επόμενη υποενότητα «παράδειγμα εφαρμογής» δίνεται μια αριθμομηχανή με τα απαραίτητα λειτουργικά τμήματα και επιδεικνύεται η λειτουργία της πρόσθεσης και της αφαίρεσης με την βοήθεια παράλληλου αθροιστή. Εργασία για τη τάξη ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει την υποενότητα «προσομοίωση» για να πραγματοποιήσει κύκλωμα πλήρη αθροιστή με βάση τις οδηγίες που δίνονται. Θα δοθεί φύλλο εργασίας για το σπίτι.


ΝΑΙ



Αθροιστής, ημιαθροιστής, παράλληλος αθροιστής


FESTO INGENATIC - ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ


33


Β




Τίτλος Δραστηριότητας Αποκωδικοποιητές


Ενότητα ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ (4 ΠΕΡΙΟΔΟΙ)



Αναφέρει τι είναι ο αποκωδικοποιητής:•

Σχεδιάζει και εξηγεί κύκλωμα αποκωδικοποιητή 2-bit σε 4 γραμμές.•

Σχεδιάζει και εξηγεί κύκλωμα αποκωδικοποιητή 3-bit σε 8 γραμμές.•

Σχεδιάζει και εξηγεί κύκλωμα αποκωδικοποιητή από κώδικα BCD στο δεκαδικό.•

Συνδεσμολογεί και ελέγχει τη λειτουργία κυκλώματος αποκωδικοποιητή.•

Εξηγεί την παράσταση αριθμών με την 7-τμηματική μονάδα ένδειξης με LED και LCD:•

Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό «συνδυαστικά κυκλώματα» την ενότητα «λειτουργίες συνδυαστικής λογικής» υποενότητα «αποκωδικοποιητές». Στην ενότητα «αποκωδικοποιητές» δίνεται το λογικό κύκλωμα του αποκωδικοποιητή και εξηγείται με την βοήθεια προσομοίωσης η λειτουργία του βασικού διαδικού αποκωδικοποιητή, του αποκωδικοποιητή δυαδικού προς δεκαδικό και του αποκωδικοποιητή BCD προς δεκαδικό αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις αλλαγές των εξόδων. Στην υποενότητα «εφαρμογή αποκωδικοποιητή» δίνεται μια πρακτική εφαρμογή αποκωδικοποίησης διευθύνσεων θυρών σ΄ ένα μικροϋπολογιστή. Στην υποενότητα «αποκωδικοποιητής BCD / 7 στοιχείων» με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία της 7-τμηματικής οθόνης LED μέσω αποκωδικοποιητή BCD / 7 τμημάτων. Στην υποενότητα «παράδειγμα εφαρμογής» με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία πληκτρολογίου χρησιμοποιώντας κωδικοποιητή δεκαδικού σε BCD και αποκωδικοποιητή BCD / 7 στοιχείων που οδηγεί 7-τμηματική οθόνη.



NAI



Ψηφιακά Ηλεκτρονικά






Β



Τίτλος Δραστηριότητας Δίοδοι Φωτοεκπομπής


Ενότητα Δίοδοι Φωτοεκπομπής (2 περιόδους)



Αναφέρει τη βασική χρήση της διόδου Led.•

Αναγνωρίζει και να σχεδιάζει το σύμβολό της.•

Αναγνωρίζει τους ακροδέκτες της διόδου Led.•

Υπολογίζει την προστατευτική αντίσταση της Led.•

Συνδεσμολογεί κύκλωμα για να ανάψει μια Led.•

Αναφέρει τα χαρακτηριστικά της διόδου Led. •

Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογιστικό FESTO INGENATIC - ΔΙΟΔΟΙ. Στην ενότητα «Αυτόφωτες διόδοι Led» εξηγείται η κατασκευή μιας διόδου Led και με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής εξηγείται η βασική λειτουργία της διόδου Led. Στην ενότητα χρησιμοποιώντας τα Led με τη βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται μια εφαρμογή διόδου LED. Στην ενότητα «χαρακτηριστικά οθόνης LED – 7 στοιχείων» περιγράφεται με την βοήθεια εφαρμογιδίου η χρήση των LED 7 στοιχείων.

Δίνεται φύλλο αξιολόγησης στην τάξη και φύλλο εργασίας για το σπίτι.


ΝΑΙ



Δίοδος Φωτοεκπομπής, Led, ορθή πόλωση, ανάστροφη, δυναμικό φραγμού, χαρακτηριστική καμπύλη, Led 7 στοιχείων


FESTO INGENATIC – ΔΙΟΔΟΙ


35


Β




Τίτλος Δραστηριότητας Θύριστορ και δίοδοι ισχύος


Ενότητα Θυρίστορ και δίοδοι ισχύος (4 περιόδους)



Περιγράφει την κατασκευή και να εξηγεί τη λειτουργία των ηλεκτρονικών στοιχείων •SCR, DIAC, TRIAC και UJT.

Σχεδιάζει τα σύμβολά τους, να αναγνωρίζει και κατονομάζει τους ακροδέκτες τους.•

Αναφέρει τα κυριότερα χαρακτηριστικά των.•

Αναφέρει χρήσεις των.•

Συνδεσμολογεί κυκλώματα και να ελέγχει τη λειτουργία των SCR, DIAC, TRIAC και UJT.•

Στην ενότητα «θυρίστορ και διόδοι ισχύος» υποενότητα εισαγωγή δίνονται οι βασικές εφαρμογές των στοιχείων αυτών. Στην ενότητα «στόχοι διδασκαλίας» αναφέρονται οι βασικοί διδακτικοί στόχοι και οι απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «θυρίστορ» με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής δίνεται το σύμβολο και η βασική λειτουργία ενός θυρίστορ. Στην υποενότητα «τυπικό κύκλωμα θυρίστορ» με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής περιγράφεται και εξηγείται ένα τυπικό κύκλωμα χρήσης του θυρίστορ σε έλεγχο ενός μοτέρ. Στην υποενότητα «δομή» περιγράφεται η κατασκευαστική δομή ενός θυρίστορ. Στην υποενότητα «περιβλήματα» δίνονται μερικά περιβλήματα θυρίστορ ισχύος. Στην υποενότητα «τρόπος λειτουργίας» με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται η λειτουργία του θυρίστορ. Στην υποενότητα «μοντέλο» εξηγείται η λειτουργία του θυρίστορ με την βοήθεια κυκλώματος με τρανζίστορ. Στην υποενότητα «σκανδαλισμός» με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής εξηγείται ο έλεγχος του θυρίστορ μέσω του κυκλώματος της πύλης. Και στην υποενότητα «έλεγχος συσκευής» περιγράφεται ο τρόπος ελέγχου με ωμόμετρο ο τρόπος ελέγχου ενός θυρίστορ. Στην υποενότητα «χαρακτηριστικά V- I» περιγράφεται η κατάσταση αποκοπής και η κατάσταση αγωγιμότητας στο θυρίστορ. Θα δοθεί φύλλο εργασίας για την τάξη και φύλλο εργασίας για το σπίτι.


ΟΧΙ



Θυριστορ, έλεγχος με Θυριστορ, αποκοπή, αγωγιμότητα, χαρακτηριστική V-I


FESTO INGENATIC- ΘΥΡΙΣΤΟΡ ΚΑΙ ΔΙΟΔΟΙ ΙΣΧΥΟΣ




Β



Τίτλος Δραστηριότητας Κωδικοποιητές





Αναφέρει τι είναι ο κωδικοποιητής:•

Σχεδιάζει και εξηγεί κύκλωμα κωδικοποιητή δεκαδικών αριθμών στον κώδικα BCD.•

Σχεδιάζει και εξηγεί κύκλωμα κωδικοποιητή δεκαδικών αριθμών στον κώδικα BCD •με προτεραιότητα.

Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό «συνδυαστικά κυκλώματα» την ενότητα «λειτουργίες συνδυαστικής λογικής» υποενότητα «κωδικοποιητές». Στην ενότητα «κωδικοποιητές» δίνεται το λογικό κύκλωμα του κωδικοποιητή δεκαδικού προς BCD και του κωδικοποιητή προτεραιότητας. Με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία των κωδικοποιητή και κωδικοποιητή με προτεραιότητα αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις αλλαγές των εξόδων.



ΝΑΙ



κωδικοποιητής, κωδικοποιητής δεκαδικού προς BCD, κωδικοποιητής με προτεραιότητα




37


Β




Τίτλος Δραστηριότητας Πολυπλέκτες Αποπολυπλέκτες


Ενότητα ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ & ΑΠΟΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ (4 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ)



Δίνει τον ορισμό του ψηφιακού πολυπλέκτη και αποπολυπλέκτη.•

Σχεδιάζει και εξηγεί το λογικό κύκλωμα του πολυπλέκτη με δύο εισόδους και μια •έξοδο.

Σχεδιάζει και εξηγεί το λογικό κύκλωμα του πολυπλέκτη με τέσσερις εισόδους και •μια έξοδο.

Σχεδιάζει και εξηγεί το λογικό κύκλωμα του πολυπλέκτη με οκτώ εισόδους και μια •έξοδο.

Χρησιμοποιεί ολοκληρωμένα κυκλώματα πολυπλεκτών για την παραγωγή λογικών •συναρτήσεων.

Εξηγεί κυκλώματα, που χρησιμοποιούν πολυπλέκτες, για να ελέγχουν τη λειτουργία •ενδεικτών 7-τμημάτων.

Σχεδιάζει και εξηγεί το λογικό κύκλωμα αποπολυπλέκτη με μια είσοδο και τέσσερις •εξόδους.

Μελετά και βρίσκει από καταλόγους ICs τα οποία είναι πολυπλέκτες και •αποπολυπλέκτες σχεδιάζει τα λογικά τους σύμβολα και εξηγεί τη λειτουργία τους.

Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό «συνδυαστικά κυκλώματα» την ενότητα «λειτουργίες συνδυαστικής λογικής» υποενότητα «πολυπλέκτες - αποπολυπλέκτες». Στην ενότητα «πολυπλέκτες - αποπολυπλέκτες» με την βοήθεια πολυμεσιικής εφαρμογής εξηγείται η λειτουργία της πολυπλεξίας και αποπολυπλεξίας. Στην υποενότητα «πολυπλεξία χρονοδιαίρεση» εξηγείται με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής η έννοια της πολυπλεξίας χρονοδιαίρεσης. Στην υποενότητα «κύκλωμα αποπολυπλέκτη» δίνεται το λογικό κύκλωμα αποπολυπλέκτη μιας γραμμής σε τέσσερεις γραμμές, ο πίνακας αληθείας και με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία του κυκλώματος.

Με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία του αποκωδικοποιητή 74HC 154 ως αποπολυπλέκτη αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις εξόδους.



NAI




Β


Πολυπλέκτες, αποπολυπλέκτες, πολυπλεξία, αποπολυπλεξία




39


Β



Τίτλος Δραστηριότητας Τελαστικοί ενισχυτές


Ενότητα Τελεστικοί ενισχυτές (4 περιόδους)



Σχεδιάζει κύκλωμα τελεστικού ενισχυτή με ανοικτό βρόγχο (Comparator).•

Συνδεσμολογεί το κύκλωμα να διερευνά και να ελέγχει τη λειτουργία του.•

Αναγνωρίζει ηλεκτρονικά σχεδιαγράμματα τελεστικού ενισχυτή•

Αναφέρει και εξηγεί τα βασικά χαρακτηριστικά του τελεστικού ενισχυτή και αναφέρει •ενδεικτικές τιμές

Εφαρμόζει σήμα εισόδου από γεννήτρια, να παρατηρεί στον παλμογράφο σήμα •εισόδου και εξόδου και να τα σχεδιάζει.

Στην ενότητα «εισαγωγή» του λογισμικού τελεστικοί ενισχυτές περιγράφεται η σημασία των εφαρμογών των τελεστικών ενισχυτών σε σωρεία εφαρμογών. Στην ενότητα «στόχοι διδασκαλίας» αναφέρονται οι βασικοί διδακτικοί στόχοι και οι απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «περιεχόμενο» με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής παρουσιάζονται οι διάφοροι τύποι περιβλημάτων τελεστικών ενισχυτών και ταυτόχρονα εμφανίζεται το περιεχόμενο και ο ρόλος των ακροδεκτών του κάθε πακεταρίσματος. Στην ενότητα «σχεδιάγραμμα» παρουσιάζεται το ηλεκτρονικό διάγραμμα ενός τελεστικού ενισχυτή. Στην ενότητα «βασική λειτουργία» με την βοήθεια προσομοίωσης επιδεικνύεται και περιγράφεται η βασική λειτουργία τελεστικού ενισχυτή με ανοικτό βρόγχο με είσοδο σήματος στην ορθή και στην ανάστροφη είσοδο. Στην υποενότητα «διαφορική είσοδος» με την βοήθεια προσομοίωσης επιδεικνύεται και περιγράφεται η λειτουργία με διαφορική είσοδο και κοινή είσοδο. Στην υποενότητα «παράμετροι και χαρακτηριστικά» με την βοήθεια προσομοιώσεων περιγράφονται τα βασικά χαρακτηριστικά ενός τελεστικού ενισχυτή όπως είναι ο λόγος απόρριψης κοινής εισόδου, η απόκριση συχνοτήτων, ο ρυθμός μεταβολής, και τα χαρακτηριστικά εκφυγής.

Στην ενότητα «χαρακτηριστικές τιμές» δίνονται τυπικές τιμές για ιδανικό τελεστικό ενισχυτή, τελεστικούς ενισχυτές γενικής χρήσης και τελεστικούς ενισχυτές μεγάλη ακριβείας.

Θα δοθεί φύλλο εργασίας για την τάξη και φύλλο εργασίας για το σπίτι.


ΟΧΙ





Β


Τελεστικοί ενισχυτές, ορθή είσοδος, ανάστροφη είσοδος, ιδανικός ενισχυτής, διαφορική είσοδος, λόγος απόρριψης, απόκριση συχνοτήτων.


FESTO INGENATIC - ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ


41


Β



Τίτλος Δραστηριότητας Φλιπ - Φλοπ


Ενότητα ΦΛΙΠ - ΦΛΟΠ (4 περιόδους)



Προσδιορίζει τις διαφορές των συνδυαστικών και των ακολουθιακών κυκλωμάτων •και να αναφέρει ότι τα Φλιπ - Φλοπ ανήκουν στη κατηγορία των ακολουθιακών κυκλωμάτων

Αναφέρει βασικά χαρακτηριστικά των Φλιπ - Φλοπ•

Διακρίνει τα Φλιπ – Φλοπ σε σύγχρονα και ασύγχρονα •

Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό FESTO INGENATIC FLIP – FLOP (δισταθή παλμοκυκλώματα). Στην «εισαγωγή» δίδεται ορισμός και οι βασικές εφαρμογές των FLIP – FLOP και με την βοήθεια προσομοίωσης δίδεται ένα πρακτικό παράδειγμα εφαρμογής FLIP – FLOP. Στην ενότητα «στόχοι και προϋποθέσεις» δίνονται οι εκπαιδευτικοί στόχοι και προϋποθέσεις για την ενότητα. Στην «εισαγωγική αξιολόγηση σεμιναρίου» ο μαθητής με την βοήθεια δύο τεστ αξιολογήσεων «επαλήθευση γνώσεων» και «επαλήθευση κατανοήσεων» ελέγχει τις προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «μάθησης» η υποενότητα «FLIP – FLOP» δίνεται ο ορισμός του FLIP – FLOP και με την βοήθεια εφαρμογιδίου δίνεται ένα παράδειγμα λειτουργίας του FLIP – FLOP. Στην υποενότητα «Μανδαλώσεις» δίνονται παραδείγματα ασύγχρονου FLIP – FLOP SR. Στην υποενότητα «Ελεγχόμενες μανδαλώσεις» δίνεται παράδειγμα ελεγχόμενων SR FLIP – FLOP, ελεγχόμενο D-FLIP FLOP και στην υποενότητα «Μανδαλώσεις μορφής IC» δίνονται δύο παραδείγματα ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που περιέχουν SR FLIP – FLOP και D-FLIP FLOP. Στην υποενότητα «FLIP FLOP εξωτερικού σκανδαλισμού» (σύγχρονο FLIP FLOP) δίδεται με την βοήθεια προσομοίωσης ο σκανδαλισμός των FLIP FLOP κατά την θετική και αρνητική ακμή. Στην υποενότητα «SR FLIP – FLOP» δίδεται η βασική λειτουργία του σύγχρονου SR FLIP – FLOP. Στην ενότητα «JK FLIP FLOP» δίδεται η λειτουργία του σύγχρονου JK FLIP FLOP και στην ενότητα «D – FLIP FLOP» δίδεται η λειτουργία του σύγχρονου D – FLIP FLOP.

Στην υποενότητα «ασύγχρονες εισόδοι» περιγράφεται η λειτουργία των ασύγχρονων εισόδων προρύθμισης και απαλοιφής (Preset και Clear).

Στην ενότητα τελική εξέταση ο μαθητής θα κάνει στην τάξη την « Εξέταση γνώσεων 1» και την «Εξέταση γνώσεων 2» στο σπίτι.


ΝΑΙ





Β


Flip flop, σύγχρονο, ασύγχρονο, SR, D, προρύθμιση, απαλοιφή, μανδαλώσεις, παλμοκυκλώματα


FESTO INGENATIC - FLIP FLOP (Δισταθή Παλμοκυκλώματα)


43


Β



Τίτλος Δραστηριότητας Τρανζίστορ


Ενότητα ΔΙΠΟΛΙΚΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ (4 περιόδους)



Γνωρίζει την κατασκευή διπολικού τρανζίστορ επαφής•

Γνωρίζει την αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ επαφής•

Κατανοεί την αναγκαιότητα πόλωσης για σωστή λειτουργία του τρανζίστορ•

Ορίζει τις παράμετρους α και β (hFE)•

Γνωρίζει τις βασικές συνδεσμολογίες του τρανζίστορ – Χαρακτηριστικές καμπύλες•

Αναλύει κυκλώματα με τρανζίστορ σε λειτουργία DC•

Κατανοεί την ενίσχυση σημάτων AC•

Οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό της FESTO / INGENATIC - ΔΙΠΟΛΙΚΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ. Στην «εισαγωγή» ο μαθητής θα μάθει τι είναι το τρανζίστορ και τη βασική του χρήση. Στην ενότητα «εφαρμογές» δίνονται μερικές πρακτικές εφαρμογές. Στην ενότητα «εκπαιδευτικοί στόχοι» παρατίθενται οι στόχοι της ενότητας και οι απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «δομή» περιγράφεται η δομή του τρανζίστορ και οι τρεις επαφές του. Στην ενότητα «τύποι» ο μαθητής θα μάθει για τους δύο τύπους των διπολικών τρανζίστορ τα σύμβολα τους και τα περιβλήματα τους, Στην ενότητα «τρανζίστορ» με πόλωση ο μαθητής θα αντιληφθεί την ανάγκη σωστής πόλωσης του τρανζίστορ και τη βασική λειτουργία του στο συνεχές. Στην ενότητα «Αρχές λειτουργίας» ο μαθητής θα κατατοπιστεί με μεγαλύτερη λεπτομέρεια για τον τρόπο λειτουργίας του τρανζίστορ. Ο μαθητής θα τρέξει στην τάξη από την ενότητα τεστ το «κουίζ».

Και για το σπίτι από την ενότητα τεστ το «τεστ κατανόησης».


ΝΑΙ



Λογικές πύλες, NAND, NOR, XOR, XNOR Παράγωγες λογικές πύλες.







Β



Τίτλος Δραστηριότητας Παράγωγες λογικές πύλες


Ενότητα ΠΑΡΑΓΩΓΕΣ ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ (NAND, NOR, XOR, XNOR) (4 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ)



Αναφέρει και εξηγεί τη λογική και τη λειτουργία των λογικών πυλών NAND, NOR, •XOR, XNOR

Γράφει τον πίνακα αληθείας κάθε πύλης•

Γράφει τη λογική συνάρτηση κάθε πύλης•

Σχεδιάζει το σύμβολο κάθε πύλης•

Συνδεσμολογεί με ηλεκτρονικά μέσα και ελέγχει τη λειτουργία κάθε πύλης. •

Ο μαθητής θα πρέπει να χρησιμοποιεί το λογισμικό FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ και από την ενότητα «λογικές πύλες» θα χρησιμοποιήσει την υποενότητα «παράγωγες λογικές» πύλες, πύλη NOR, πύλη NOR και πύλη XNOR. Στις ενότητες αυτές δίνονται τα σύμβολα, ο πίνακας αληθείας και η λογική συνάρτηση. Επίσης με την βοήθεια προσομοιώσεων περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία της κάθε πύλης ξεχωριστά. Στην υποενότητα «παράδειγμα εφαρμογής» δίνεται ένα πρακτικό παράδειγμα εφαρμογής των πυλών αυτών. Στην ενότητα «πύλη με πολλαπλές εισόδους» με την βοήθεια προσομοίωσης γίνεται εμπέδωση στην λειτουργία όλων των πυλών με πολλαπλές εισόδους.



ΝΑΙ







45


Β


Μάθημα Ηλεκτρολογία

Τίτλος Δραστηριότητας ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΩΜ

Τάξη Α΄ Τεχνικών Σχολών Θεωρητικής και Πρακτικής κατεύθυνσης.

Ενότητα Νόμος του Ωμ (4 περίοδοι)

Σύντομη περιγραφή Οι μαθητές θα πρέπει να μπορούν να:

Διατυπώνουν τον νόμο του Ωμ και κατανοούν τη σχέση μεταξύ της τάσης, έντασης •και αντίστασης

Εφαρμόζουν τους τρεις τύπους που εκφράζουν τον νόμο του Ωμ για να υπολογίσουν •την τάση, την ένταση και την αντίσταση σε ένα κύκλωμα.

Διεξάγουν πειράματα για την απόδειξη του νόμου του Ωμ και σχεδιάζουν τη γραφική •παράσταση του ρεύματος ως προς τη τάση.

Λύνουν φύλλο αξιολόγησης στην τάξη•

Απαντούν σε φύλλο εργασίας για το σπίτι•

Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι /Περιεχόμενο/Ηλεκτρικά κυκλώματα / στις υποενότητες Νόμος του Ωμ - θα μάθουν:

Nα ορίζουν τον νόμο του Ωμ στην υποενότητα Νόμος του Ohm•

Τις τρεις παραλλαγές του νόμου του Ωμ και θα δουν πως με ποιο τρόπο μπορούν να •τους εξάγουν με ευκολία στην υποενότητα Ισοδύναμη μορφή του νόμου του Ohm.

Να σχεδιάζουν τη γραφική παράσταση του ρεύματος και της τάσης στην υποενότητα •Χαρακτηριστική VA

Στην υποενότητα Παραδείγματα θα υπολογίζουν το ρεύμα, την τάση και την •αντίσταση για διάφορα κυκλώματα

http://www.walter-fendt.de/ph14e/ohmslaw.htm - Η ιστοσελίδα περιλαμβάνει ένα απλό κύκλωμα το οποίο περιλαμβάνει μια αντιστάτη, ένα αμπερόμετρο σε σειρά με τον αντιστάτη και ένα βολτόμετρο παράλληλα με τον αντιστάτη. Αλλάζοντας την αντίσταση ή την τάση δίνεται η ανάλογη τιμή του ρεύματος

http://users.otenet.gr/~givla1/DCcircuits.htm - η ιστοσελίδα περιέχει υποιστοσελίδες στις οποίες δίνει σε εφαρμογίδιο τον νόμο του Ωμ - Νόμος του Ohm Ohm’s Law, Νόμος του Ohm Ohm’s Law Applet Lab, την εφαρμογή του νόμου του Ωμ στα παράλληλα και σε σειρά κυκλώματα: Στην εν σειρά σύνδεση Ohm’s Law and Series, Στην παράλληλη σύνδεση Ohm’s Law and Parallel.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/ohmlaw.html - δίνει τη δυνατότητα υπολογισμού του ρεύματος, της τάσης και της αντίστασης με το νόμο του Ωμ.

http://phet.colorado.edu/simulations/veqir/VeqIRColored.swf - με την μεταβολή της αντίστασης ή της τάσης στο κύκλωμα μεταβάλλεται το ρεύμα του κυκλώματος – κάθε μεταβολή εμφανίζεται στη μαθηματική έκφραση του νόμου του Ωμ

http://www.wisc-online.com/objects/index_tj.asp?objID=dce11904 – Εξηγεί το νόμο του Ωμ και δίνει παράδειγμα με άσκηση για το μαθητή.

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/ohmslaw/ – δίνει σε εφαρμογίδιο εμπέδωσης τον νόμο του Ωμ.




Β


ΝΑΙ



Νόμος του Ωμ, τάση, βολτ, ρεύμα, αμπέρ, σταθερή αντίσταση, γραμμική σχέση τάσης και ρεύματος


Festo - INGENATIC - Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι


47


Β


Μάθημα Εφαρμοσμένη Ηλεκτρολογία

Τίτλος Δραστηριότητας ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ

Τάξη Γ΄ Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική κατεύθυνση (ΘΗΕ3, ΘΗΜ3)

Ενότητα Συντελεστής ισχύος - Διόρθωση του συντελεστή ισχύος (4 περίοδοι)

Σύντομη περιγραφή Οι μαθητές θα πρέπει να μπορούν:

Να ορίζουν το συντελεστή ισχύος.1.

Να κατανοούν τη σημασία του συντελεστή ισχύος και να την εξηγούν διανυσματικά.2.

Να αναφέρουν σε ποια κυκλώματα έχουμε χαμηλό συντελεστή ισχύος.3.

Να αναφέρουν παραδείγματα ηλεκτρικών μηχανών και συσκευών που έχουν χαμηλό 4. συντελεστή ισχύος.

Να αναφέρουν τους λόγους για τους οποίους πρέπει να βελτιώνεται ο συντελεστής 5. ισχύος.

Να μπορούν να υπολογίζουν το συντελεστή ισχύος σε ένα κύκλωμα.6.

Να αναφέρουν γιατί οι πυκνωτές πρακτικά συνδέονται σε τρίγωνο και όχι σε 7. αστέρα.

Να αναφέρουν τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να γίνει η αντιστάθμιση του 8. συντελεστή ισχύος σε μονοφασικά και τριφασικά κυκλώματα.

Να μπορούν να υπολογίζουν την άεργο ισχύ και την χωρητικότητα των πυκνωτών που 9. χρειάζεται για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης.

Λύνουν φύλλο αξιολόγησης στην τάξη10.

Απαντούν σε φύλλο εργασίας για το σπίτι.11.

Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας ιιι – Ενότητα εκμάθησης/ Ισχύς στα Κυκλώματα AC/ Συντελεστής ισχύος / Τριφασική Ισχύς θα μάθουν:

Για την ισχύ ε.ρ. στα μονοφασικά και τριφασικά κυκλώματα.

Να υπολογίζουν την ισχύ στα τριφασικά κυκλώμτα - πραγματική,άεργο και φαινομένη.

Τον ορισμό του συντελεστή ισχύος και τον υπολογισμό του.

Στην υποενότητα Παραδείγματα θα βρουν λυμένες ασκήσεις οι οποίες θα βοηθήσουν στην εμπέδωση του μαθήματος.

Σην υποενότητα Αντιστάθμιση θα μάθουν για ποιους λόγους θα πρέπει να διορθώνεται ο συντελεστής ισχύος και με ποιο τρόπο. Θα μάθουν να υπολογίζουν τη χωρητικότητα των πυκνωτών για την αντιστάθμιση του συντελεστή ισχύος.

Στην υποενότητα Αντιστάθμιση /Παραδείγματα θα βρουν λυμένες ασκήσεις οι οποίες θα βοηθήσουν στην εμπέδωση του μαθήματος.

Να χρησιμοποιούν τουλάχιστον την πιο κάτω ιστοσελίδα για να κατανοήσουν την επίλυση ισοζυγισμένων τριφασικό κύκλωμα.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/powfac.htmlf: Εξηγεί τι είναι ο συντελεστής ισχύος και ποια είναι η σημασία του.




Β


ΝΑΙ




Festo - INGENATIC - Αρχές Ηλεκτρολογίας ιιι


49


Β



Τίτλος Δραστηριότητας ΙΣΟΖΥΓΙΣΜΕΝΑ ΤΡΙΦΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Τάξη Γ΄ Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική κατεύθυνση.( ΘΗΕ3, ΘΗΜ3)

Ενότητα Επίλυση ισοζυγισμένων τριφασικών κυκλωμάτων (4 περίοδοι)


Να αναφέρουν πότε έχουμε ισοζυγισμένο τριφασικό κύκλωμα.•

Να υπολογίζουν την πολική και φασική τάση του ισοζυγισμένου τριφασικού •κυκλώματος.

Να εξάγουν τις μαθηματικές σχέσεις μεταξύ πολικής και φασικής τάσης ανάλογα με •τον τρόπο σύνδεσης των τυλιγμάτων.

Να εξάγουν τις μαθηματικές σχέσεις μεταξύ πολικού και φασικού ρεύματος ανάλογα •με τον τρόπο σύνδεσης των τυλιγμάτων.

Να υπολογίζουν το ρεύμα στον ουδέτερο αγωγό με διανυσματικό τρόπο (phasor •diagram).

Να υπολογίζουν τις πολικές και φασικές τάσεις.•

Να υπολογίζουν τα πολικά και φασικά ρεύματα•

Να επιλύουν τριφασικά ισοζυγισμένα ηλεκτρικά κυκλώματα.•

Να υπολογίζουν τη φαινομένη, άεργο και πραγματική ισχύ για το ανάλογο κύκλωμα.•


Απαντούν σε φύλλο εργασίας για το σπίτι.•

Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας ιιι – Ενότητα εκμάθησης/ Τριφασικό Σύστημα /Τριφασικό φορτίο/στις υποενότητες Φορτίο με σύνδεση αστέρα, Φορτίο με σύνδεση Δέλτα - θα μάθουν:

Τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να συνδεθούν οι εναλλακτήρες- αστέρα, τρίγωνο

Στην υποενότητα Σχέση τάσης θα μάθουν τι είναι η πολική και φασική τάση και η σχέση μεταξύ τους σε κάθε συνδεσμολογία

Στην υποενότητα Παραδείγματα θα βρουν έτοιμη άσκηση στην οποία υπολογίζεται η πολική και φασική τάση

Στην υποενότητα Τριφασικό φορτίο/ Εξισορροπημένο

Τριφασικό Φορτίο / Φορτίο με σύνδεση αστέρα, Φορτίο με σύνδεση Δέλτα θα δουν τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να συνδεθεί το τριφασικό φορτίο και τις σχέσεις μεταξύ του πολικού και φασικού ρεύματος, μεταξύ πολικής και φασικής τάσης σε κάθε περίπτωση. Στην υποενότητα Παίζω και μαθαίνω θα πάρουν επανατροφοδότηση για τις συνδεσμολογίες του φορτίου και τις σχέσεις μεταξύ του πολικού και φασικού ρεύματος, μεταξύ πολικής και φασικής τάσης σε κάθε περίπτωση

Στην υποενότητα ισχύς στα κυκλώματα AC/ Παραδείγματα θα βρουν παραδείγματα επίλυσης ισοζυγισμένων τριφασικών κυκλωμάτων




Β

Σύντομη περιγραφή Να χρησιμοποιούν τουλάχιστον τις πιο κάτω ιστοσελίδες για να κατανοήσουν την επίλυση ισοζυγισμένων τριφασικό κύκλωμα.

http://bahrambaba.persiangig.com/pdf/3phase.pdf: Κάνει αναφορά στα τριφασικά κυκλώματα και δίνει τις ανυσματικές παραστάσεις των πολικών και φασικών ρευμάτων, πολικών και φασικών τάσεων, δίνει παράδειγμα επίλυσης τριφασικού κυκλώματος. Δίνει επίσης φυλλάδιο αξιολόγησης.

http://www.mhhe.com/engcs/electrical/hkd/tutorials/Tut13-1.htm: δίνει άσκηση στην οποία ζητείται να υπολογιστούν οι τάσεις, τα ρεύματα και οι ισχύεις του κυκλώματος.

http://www.staff.ncl.ac.uk/barrie.mecrow/3psys.pdf: Κάνει αναφορά στα τριφασικά κυκλώματα και δίνει τις ημιτονικές παραστάσεις των τριών τάσεων, τις ανυσματικές παραστάσεις των πολικών και φασικών ρευμάτων, πολικών και φασικών τάσεων και παράδειγμα επίλυσης τριφασικού κυκλώματος σε σύνδεση αστέρα και τρίγωνο.


ΝΑΙ



Τριφασικά συστήματα, Ισοζυγισμένο τριφασικό φορτίο, σύνδεση σε αστέρα, σύνδεση σε τρίγωνο, ουδέτερος αγωγός, ενεργός ισχύς, άεργος ισχύς, φαινομένη ισχύς, συντελεστής ισχύος.




51


Β



Τίτλος Δραστηριότητας ΜΕΙΚΤΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ

Τάξη Α΄ Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική και Πρακτική κατεύθυνση.

Ενότητα Συνδεσμολογία αντιστατών σε μεικτή σύνδεση (4 περίοδοι)


Να σχεδιάζουν κυκλώματα αντιστατών σε μεικτή συνδεσμολογία.•

Να αναλύουν ένα κύκλωμα σε μεικτή συνδεσμολογία.•

Να διεξάγουν πειράματα με αντιστάσεις σε μεικτή συνδεσμολογία και να •υπολογίζουν την ολική αντίσταση το/α ρεύμα/τα, την/ις τάση/σεις στο κύκλωμα με πρακτικό και θεωρητικό τρόπο.

Να λύνουν φύλλο αξιολόγησης στην τάξη•

Να απαντούν σε φύλλο εργασίας για το σπίτι. •

Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα / στις υποενότητες Kυκλώματα σειρά και Παράλληλα - θα μάθουν:

Τον υπολογισμό της ισοδύναμης αντίστασης του κυκλώματος•

Τον υπολογισμό της πτώσης τάσης στα άκρα κάθε αντίστασης•

Τον υπολογισμό του ρεύματος σε κάθε κλάδο.•

Στην υποενότητα Εξάσκηση/ Εν σειρά κύκλωμα/ Πείραμα οι μαθητές θα εξασκηθούν •στο σπίτι τους στα μεικτά κυκλώματα για να βρουν το ρεύμα, την ολική αντίσταση και την πτώση τάσης στο κύκλωμα.

Να χρησιμοποιούν τουλάχιστον τις πιο κάτω ιστοσελίδες για να κατανοήσουν τη μεικτή συνδεσμολογία των αντιστατών.

ii. http://www.matter.org.uk/Schools/Content/Resistors/Default.htm - δίνει κύκλωμα με δυνατότητα αλλαγής των τιμών των αντιστάσεων και της πηγής και δείχνει το ρεύμα σε κάθε κλάδο.

iii. http://cc.usu.edu/%7Ejyji/class/resi/resi.html - δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να σχεδιάσει κύκλωμα και να μετρήσει την τάση σε κάθε αντιστάτη, το ρεύμα σε κάθε κλάδο και την ισχύ σε κάθε αντίσταση.

iv. http://people.clarkson.edu/~svoboda/eta/dcWorkout/EquivR.html - δίνει ασκήσεις με μεικτά κυκλώματα στα οποία ζητά να βρεθεί η συνολική αντίσταση με δυνατότητα παρουσίασης της σωστής απάντησης.

v. http://www.ibiblio.org/obp/electricCircuits/DC/DC_7.html#xtocid248860 – εξηγεί τη μεικτή συνδεσμολογία των αντιστατών και δίνει παραδείγματα λύσης των κυκλωμάτων.


NAI




Β



Μεικτή συνδεσμολογία, ισοδύναμη αντίσταση, ολικό ρεύμα στο κύκλωμα, ρεύματα κλάδων, πτώσεις τάσεις




53


Β



Τίτλος Δραστηριότητας ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ Ε.Ρ.

Τάξη Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική κατεύθυνση ( ΘΗΕ2, ΘΗΥ2, ΘΗΤ2, ΘΗΣ2, ΘΗΜ2)

Ενότητα Στοιχειώδης Γεννήτρια ε.ρ., παραγωγή ε.ρ. (4 περίοδοι)

Σύντομη περιγραφή Περιγραφή Μαθησιακής Δραστηριότητας*

Οι μαθητές θα πρέπει να μπορούν να:

1. Να περιγράφουν την κατασκευή και το ρόλο του κάθε εξαρτήματος της γεννήτριας ε.ρ.

2. Να σχεδιάζουν τη γεννήτρια ε.ρ.

3. Να περιγράφουν την αρχή λειτουργίας της γεννήτριας ε.ρ. -νόμος του Faraday.

4. Να εξηγούν τη λειτουργία της γεννήτριας ε.ρ.

5. Να γράφουν τη μαθηματική εξίσωση της παραγόμενης η.ε.δ. και να αναφέρουν τους παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται.

6. Να εξηγούν γιατί η παραγόμενη η.ε.δ. είναι εναλλασσόμενη.

7. Να κατανοούν το μέγεθος της στιγμιαίας παραγόμενης η.ε.δ. σε σχέση με τη θέση του πλαισίου.

8. Λύνουν φύλλο αξιολόγησης στην τάξη

9. Απαντούν σε φύλλο εργασίας για το σπίτι.

Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙ / Περιεχόμενο /Ημιτονοειδές κύμα / Πηγές Τάσης AC/- θα γνωρίσουν:

Στην υποενότητα Γεννήτρια AC θα δουν την κατασκευή της γεννήτριας ε.ρ και θα παρακολουθήσουν σε παλμογράφο το σήμα της παραγόμενης τάσης.

Στην υποενότητα Γεννήτρια Σημάτων AC θα παρακολουθήσουν την ημιτονική μορφή της τάσης αλλάζοντας το πλάτος και τη συχνότητα του ημιτονοειδούς κύματος χρησιμοποιώντας τα χειριστήρια στον παλμογράφο για την βελτίωση της προβολή της κυματομορφής.

Στην υποενότητα Παίζω και Μαθαίνω» θα απεικονίσουν σε παλμογράφο τη τάση εισόδου από τη γεννήτρια σημάτων για ημιτονική και τριγωνική κυμματομορφή.

Να χρησιμοποιούν τουλάχιστον τις πιο κάτω ιστοσελίδες για να κατανοήσουν και εμπεδώσουν τη λειτουργία της γεννήτριας ε.ρ και παραγωγής του ε.ρ.

i. http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html - στην ιστοσελίδα παρουσιάζεται η κατασκευή και λειτουργία της γεννήτριας ε.ρ καθώς και η κυμματομορφή της παραγόμενης τάσης σε σχέση με τη ταχύτητα της.

ii. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/motorac.html - παρουσιάζει την κατασκευή και αρχή λειτουργάις της γεννήτριας ε.ρ.

iii. http://www.walter-fendt.de/ph11e/generator_e.htm - μας δείχνει την κατασκευή της στοιχειώδους γεννήτριας ε,ρ, την αρχή λειτουργίας της και δυνατότητα αλλαγής της αλλαγής διεύθυνσης περιστροφής και της γωνιακής ταχύτητας. Επίσης δίνεται η δυνατότητα σύγκρισης της γεννήτριας ε.ρ. και σ.ρ.




Β

Σύντομη περιγραφή iv. http://www.ncert.nic.in/sites/learning%20basket/electricity/electricity/machine/ac_generator.htm - μας δείχνει την κατασκευή της στοιχειώδους γεννήτριας ε,ρ, και την αρχή λειτουργίας της.

v. http://www.vjc.moe.edu.sg/fasttrack/physics/generator.htm - μας δείχνει την κατασκευή της στοιχειώδους γεννήτριας ε,ρ, την αρχή λειτουργίας της και δυνατότητα αλλαγής της αλλαγής διεύθυνσης περιστροφής, αριθμού των σπειρών, μαγνητικού πεδίου και της γωνιακής ταχύτητας.

vi. http://sun.ylojarvi.fi/java/pos/ganimaatio.htm - μας δείχνει το πλαίσιο- τις σπείρες- να περιστρέφονται μέσα στο μαγνητικό πεδίο και να παράγεται εναλλασσόμενη τάση η οποία μετράται από ένα βολτόμετρο που είανι συνδεδεμένο με την γεννήτρια.


ΝΑΙ



Στοιχειώδης γεννήτρια ε.ρ., πλαίσιο, ομογενές μαγνητικό πεδίο, δακτυλίδια, ψήκτρες, μέγιστη τιμή, στιγμιαία τιμή, ενεργός τιμή, περίοδος, συχνότητα.


Festo - INGENATIC - Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙ


55


Β



Τίτλος Δραστηριότητας ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ ΣΕ ΣΕΙΡΑ


Ενότητα Συνδεσμολογία αντιστατών σειρά ( 2 περίοδοι)


διακρίνουν τη συνδεσμολογία των αντιστατών σε σειρά.•

Να σχεδιάζουν κυκλώματα αντιστατών σε σειρά.•

Να αναφέρουν τα χαρακτηριστικά των κυκλωμάτων•

Να διεξάγουν πειράματα με αντιστάσεις σε σειρά και να υπολογίζουν την ολική •αντίσταση το ρεύμα, τις τάσεις στο κύκλωμα.

Να εξηγούν γιατί το ρεύμα παραμένει το ίδιο στα κυκλώματα σειράς.•

Εφαρμογή του κανόνα του Κίρχωφ για τις τάσεις στη σε σειρά συνδεσμολογία των •αντιστατών.

Να υπολογίζουν την τάση με τους διαιρέτες τάσης. •



Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα:

Στην υποενότητα Εν σειρά κυκλώματα θα μάθουν τι είναι το κύκλωμα σειράς και τα •χαρακτηριστικά του κυκλώματος.

Στις υποενότητες Σύνθετη αντίσταση και Ανάθεση εφαρμογής θα μάθουν τον •υπολογισμό της ισοδύναμης αντίστασης του κυκλώματος.

Στην υποενότητα Πηγές τάσης/τροφοδοσία τάσης σε σειρά θα μάθουν πως •συμπεριφέρονται οι πηγές τάσης όταν συνδέονται σε σειρά σε ένα κύκλωμα.

Στην υποενότητα Πτώση Τάσης θα μάθουν να υπολογίζουν την πτώση τάσης στα •άκρα κάθε αντίστασης.

Στην υποενότητα 20ς νόμος του Κίρχωφ θα μάθουν την εφαρμογή των κανόνων του •Κιρχωφ στα κυκλώματα.

Στην υποενότητα Παίζω και μαθαίνω τον νόμο τάσης του Κίρχωφ οι μαθητές θα •κληθούν να μετρήσουν τις τάσεις σε κύκλωμα σειράς και να απαντήσουν κατά πόσο εφαρμόζετια ο 20ς κανόνας του Κίρχωφ.

Στην υποενότητα Διαιρέτες τάσης και παίζω και μαθαίνω τους διαιρέτες τάσης θα •μάθουν και θα δουν τη λειτουργία των κυκλωμάτων σειράς σαν διαιρέτες τάσης

Στις υποενότητες Αντιμετώπιση Προβλημάτων-Ανοικτό Κύκλωμα Βραχυκυκλωμα •θα μάθουν τι συμβαίνει στα κυκλώματα σειράς, αν το κύκλωμα είναι ανοικτό ή έχει συμβεί σε αυτό βραχυκύκλωμα.

Στην υποενότητα Εξάσκηση μπορούν να σχεδιάσουν κυκλώματα σειράς και •παράλληλα και να δώσουν απαντήσεις σε προβλήματα που αφορούν κυκλώματα σειράς και παράλληλα.

Στην υποενότητα Αντιμετώπιση προβλημάτων εν σειρά κυκλωμάτων θα κληθούν •να βρουν τη βλάβη που υπάρχει στο κύκλωμα.




Β

Σύντομη περιγραφή Στις υποενότητες Εξετάσεις / Εξέταση οι μαθητές θα εξασκηθούν στο σπίτι τους σε •ασκήσεις για τα σειρά και παράλληλα κυκλώματα.

Να χρησιμοποιούν τουλάχιστον τις πιο κάτω ιστοσελίδες για να κατανοήσουν τις συνδεσμολογίες των αντιστατών σε σειρά και παράλληλα.

ii. http://kioan.users.uth.gr/electronics/calculators/resistors.html : Υπολογίζει μέχρι τέσσερις αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά και μέχρι τρεις αντιστάσεις συνδεδεμένες παράλληλα.

iii. http://schools.matter.org.uk/Content/Resistors/Default.htm: Υπολογισμός της ολικής αντίστασης τάσεων και ρεύματος σε παραδείγματα συνδεσμολογίας αντιστατών σε σειρά και παράλληλα

iv. ht tp : / /w w w.wisc - onl ine.com/objec ts/ index_t j .asp?obj ID=DCE1502: Υπολογισμός της ολικής αντίστασης με παραδείγματα, ασκήσεις αξιολόγησης και επανατροφοδότηση.

v. http://www.walter-fendt.de/ph14e/combres.htm: Μέτρηση του ρεύματος και της τάσης σε σειρά και παράλληλα κυκλώματα

vi. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/resis.html#c3: Υπολογισμός της ολικής αντίστασης τάσεων και ρεύματος σε παραδείγματα συνδεσμολογίας αντιστατών σε σειρά και παράλληλα

vii. http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/kap20/RR506a.htm - Στην ιστοσελίδα δίνεται η δυνατότητα υπολογισμού της ολικής αντίστασης του κυκλώματος-σειρά ή παράλληλα - με δυνατότητα αλλαγής της τιμής κάθε αντίστασης, της συνδεσμολογίας και του αριθμού των αντιστατών στο κύκλωμα.

viii. http://cws.gtc.edu/programs/objects/electronics.htm - δίνει αρκετές υποιστοσελίδες για τις αντιστάσεις σε σειρά και παράλληλα με παραδείγματα και ασκήσεις και επανατροφοδότηση.

ix. http://utwired.engr.utexas.edu/rgd1/lesson05.cfm - Με απλό τρόπο εξηγεί την παράλληλη συνδεσμολογία των αντιστατών και δίνει παραδείγματα και Quiz


ΝΑΙ



Αντιστάσεις σε σειρά, ισοδύναμη αντίσταση, πτώση τάσης, νόμοι του Κίρχωφ, διαιρέτης τάσης, ανοικτό κύκλωμα, βραχυκύκλωμα, ισοδύναμη πηγή


Festo - INGENATIC- Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι


57


Β



Τίτλος Δραστηριότητας ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ

Τάξη Α΄ Τεχνικών Σχολών Θεωρητικής και Πρακτικής κατεύθυνσης

Ενότητα Βασικά Ηλεκτρικά Μεγέθη (4 περίοδοι)


Κατανοούν τι εννοούμε με τους όρους τάση και διαφορά δυναμικού•

Αναφέρουν τα σύμβολα και τη μονάδα μέτρησης των πιο πάνω μεγεθών. •

Κατανοούν ότι για να υπάρξει κίνηση ηλεκτρικού φορτίου μεταξύ δύο σημείων •πρέπει να υπάρχει διαφορά δυναμικού.

Ξέρουν τις πηγές συνεχούς τάσης, σχεδιάζουν το σύμβολό της πηγής σ.ρ. •

Αναφέρουν τι ονομάζεται ένταση το σύμβολο και τη μονάδα μέτρησης της έντασης •του ηλεκτρικού ρεύματος του ηλεκτρικού ρεύματος.

Εφαρμόζουν τον τύπο •tQI = και υπολογίζουν την ένταση του ρεύματος που διαρρέει αγωγό

Αναφέρουν τι είναι ηλεκτρική αντίσταση και γράφουν το σύμβολο και τη μονάδα •μέτρησης της αντίστασης

Κατατάσσουν τους αντιστάτες σε αντιστάτες με σταθερή και αντιστάτες με •μεταβλητή τιμή αντίστασης.



Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Μεγέθη και μονάδες / στις υποενότητα Η Τάση, το ρεύμα, η αντίσταση - θα μάθουν:

Στην υποενότητα «Η τάση» να ορίζουν τι εννοούμε με τους όρους τάση ή διαφορά •δυναμικού, πως εκφράζεται η τάση και ποια η μονάδα μέτρησης της.

Στην υποενότητα «Πηγές τάσης» τις διάφορες πηγές συνεχούς τάσης και ποιο το •σύμβολο της πηγής συνεχούς τάσης.

Στην υποενότητα «Το ρεύμα» τι εννοούμε με τον όρο ρεύμα και ποια είναι η αιτία •κίνησης των ηλεκτρονίων.

Στην υποενότητα «Τιμή Ρεύματος» ποια είναι η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού •ρεύματος, πως ορίζεται η μονάδα του ρεύματος.

Στην υποενότητα «Η αντίσταση» τι είναι η αντίσταση, ποια η μονάδα μέτρησης της, •πως συμβολίζεται και ποια υλικά έχουν μεγάλη αντίσταση και ποια μικρή.

Στην υποενότητα «Η αντιστάσεις» θα έχει μια πρώτη γνωριμία με τις αντιστάσεις και θα •μάθει τα είδη των αντιστατών, ποιες είναι μεταβλητές και ποιες έχουν σταθερή τιμή.

Στην υποενότητα «Η αντιστάσεις / Μεταβλητές αντιστάσεις» ποιες είναι μεταβλητές •αντιστάσεις και που χρησιμοποιούνται.

Στην υποενότητα «Το ποτενσιόμετρο και ρεοστάτης» θα μάθει τι είναι ο ρεοστάτης •και τι το ποτενσιόμετρο και σε ποιες περιπτώσεις χρησιμοποιείται το καθένα.




Β


ΟΧΙ



Ρεύμα, τάση, διαφορά δυναμικού, ένταση, αντίσταση, ρεοστάτης, μεταβλητή αντίσταση, ποτενσιόμετρο




59


Β



Τίτλος Δραστηριότητας ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ

Τάξη Α΄ Τεχνικών Σχολών Θεωρητικής και Πρακτικής κατεύθυνσης

Ενότητα Παράλληλη συνδεσμολογία αντιστατών ( 2 περίοδοι)


διακρίνουν τη παράλληλη συνδεσμολογία των αντιστατών.•

Να σχεδιάζουν κυκλώματα με παράλληλη συνδεσμολογία αντιστατών.•

Να αναφέρουν τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος. •

Να διεξάγουν πειράματα με αντιστάσεις παράλληλη συνδεσμολογία αντιστατών και •να υπολογίζουν την ολική αντίσταση τα ρεύματα, τις τάσεις στο κύκλωμα.

Να εξηγούν γιατί η τάση παραμένει η ίδια στα παράλληλα κυκλώματα.•

Εφαρμογή του κανόνα του Κίρχωφ για τις εντάσεις στην παράλληλη συνδεσμολογία •των αντιστατών.

Να υπολογίζουν το ρεύμα με τους διαιρέτες ρεύματος. •



Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα

Στην υποενότητα Παράλληλο κύκλωμα θα μάθουν τι είναι το παράλληλο κύκλωμα •και τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος.

Στην υποενότητα 10ς νόμος του Κίρχωφ θα μάθουν την εφαρμογή του κανόνα του •Κιρχωφ για τις εντάσεις στα παράλληλα κυκλώματα.

Στις υποενότητες Σύνθετη αντίσταση και Ανάθεση εφαρμογής θα μάθουν τον •υπολογισμό της ισοδύναμης αντίστασης του κυκλώματος.

Στην υποενότητα Διαιρέτης ρεύματος θα μάθουν τη λειτουργία των παράλληλων •κυκλωμάτων σαν διαιρέτες έντασης.

Στις υποενότητες Αντιμετώπιση Προβλημάτων-Ανοικτό κύκλωμα και βραχυκύκλωμα •θα μάθουν τι συμβαίνει στα παράλληλα κυκλώματα αν το κύκλωμα είναι ανοικτό ή έχει συμβεί σε αυτό βραχυκύκλωμα.

Στην υποενότητα Κύκλωμα Σειράς και παράλληλα/ Παραδείγματα θα βρουν έτοιμες •άσκησεις με αντιστάσεις σε σειρά και παράλληλα και υπολογισμό της συνολικής αντίστασης, πτώσεων τάσης, του ρεύματος και της ισχύος.

Στην υποενότητα Εξάσκηση μπορούν να σχεδιάσουν κυκλώματα σειράς και •παράλληλα και να δώσουν απαντήσεις σε προβλήματα που αφορούν κυκλώματα σειράς και παράλληλα.

Στην υποενότητα Παράλληλό κύκλωμα/ Αντιμετώπιση προβλημάτων στα παράλληλα •κυκλώματα ο μαθητής θα κληθεί να βρει τη βλάβη σε παράλληλο κύκλωμα.

Στις υποενότητες Εξετάσεις και Εξέταση οι μαθητές θα εξασκηθούν στο σπίτι τους •σε ασκήσεις για τα σειρά και παράλληλα κυκλώματα.




Β

Σύντομη περιγραφή Να χρησιμοποιούν τουλάχιστον τις πιο κάτω ιστοσελίδες για να κατανοήσουν τις συνδεσμολογίες των αντιστατών σε σειρά και παράλληλα.

ii. http://kioan.users.uth.gr/electronics/calculators/resistors.html : Υπολογίζει μέχρι τέσσερις αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά και μέχρι τρεις αντιστάσεις συνδεδεμένες παράλληλα.

iii. http://schools.matter.org.uk/Content/Resistors/Default.htm: Υπολογισμός της ολικής αντίστασης τάσεων και ρεύματος σε παραδείγματα συνδεσμολογίας αντιστατών σε σειρά και παράλληλα

iv. http://www.walter-fendt.de/ph14e/combres.htm: Μέτρηση του ρεύματος και της τάσης σε σειρά και παράλληλα κυκλώματα

v. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/resis.html#c3: Υπολογισμός της ολικής αντίστασης τάσεων και ρεύματος σε παραδείγματα συνδεσμολογίας αντιστατών σε σειρά και παράλληλα

vi. http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/kap20/RR506a.htm - Στην ιστοσελίδα δίνεται η δυνατότητα υπολογισμού της ολικής αντίστασης του κυκλώματος-σειρά ή παράλληλα - με δυνατότητα αλλαγής της τιμής κάθε αντίστασης, της συνδεσμολογίας και του αριθμού των αντιστατών στο κύκλωμα.

vii. http://cws.gtc.edu/programs/objects/electronics.htm - δίνει αρκετές υποιστοσελίδες για τις αντιστάσεις σε σειρά και παράλληλα με παραδείγματα και ασκήσεις και επανατροφοδότηση.

viii. http://utwired.engr.utexas.edu/rgd1/lesson05.cfm - Με απλό τρόπο εξηγεί την παράλληλη συνδεσμολογία των αντιστατών και δίνει παραδείγματα και Quiz


ΝΑΙ



Παράλληλη συνδεσμολογία αντιστατών, ισοδύναμη αντίσταση, πτώση τάσης, νόμοι του Κίρχωφ, διαιρέτης έντασης, ανοικτό κύκλωμα, βραχυκύκλωμα.




61


Β


Μάθημα Μαθηματικά

Τίτλος Δραστηριότητας ΧΡΩΜΑΤΙΚΟΣ ΚΩΔΙΚΑΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ


Ενότητα Κώδικας χρωμάτων των αντιστατών ( 4 περίοδοι)

Σύντομη περιγραφή Περιγραφή Μαθησιακής Δραστηριότητας*

Οι μαθητές θα πρέπει να μπορούν να:

Γνωρίζουν τα χαρακτηριστικά των αντιστατών – ονομαστική τιμή, ανοχή και ισχύς.•

Υπολογίζουν την ονομαστική τιμή της αντίστασης και την ανοχή της από τον κώδικα •χρωμάτων.

Διεξάγουν πειράματα με αντιστάσεις διαφόρων ονομαστικών τιμών και ισχύων •και υπολογίζουν τη τιμή της αντίστασης και της ανοχής με τον κώδικα χρωμάτων. Μετρούν με πολύμετρο την αντίσταση και διαπιστώνουν τυχόν αποκλίσεις και τις αιτιολογούν.

Λύνουν φύλλο αξιολόγησης στην τάξη.•


Χρησιμοποιώντας το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο/ Αντιστάσεις /κώδικας χρωμάτων - οι μαθητές θα :

Μάθουν τι είναι η αντίσταση και ποιες αντιστάσεις έχουν σταθερή τιμή.•

Κατανοήσουν τον χρωματικό κώδικα των αντιστατών και τους συμβολισμούς των •χρωμάτων και θα μάθουν πώς να τους χρησιμοποιούν για τον υπολογισμό της ονομαστικής τιμής της αντίστασης.

Στις υποενότητες πείραμα 1, πείραμα 2 αλλάζοντας τα χρώματα των έγχρωμων •δακτυλίων θα εξασκηθούν στο να βρίσκουν την τιμή της αντίστασης και αντίθετα να δίνουν το χρωματικό κώδικα για την επιλεγμένη τιμή της αντίστασης έχοντας τη δυνατότητα επαλήθευσης.

Να χρησιμοποιούν τουλάχιστον τις πιο κάτω ιστοσελίδες για να κατανοήσουν τον υπολογισμό της ονομαστικής τιμής της αντίστασης

http://kioan.users.uth.gr/electronics/calculators/resistors.html - στην ιστοσελίδα •θα μπορούν αλλάζοντας τα χρώματα των λωρίδων θα υπολογίζει την τιμή και την ανοχή της αντίστασης από το χρωματικό κώδικα.

http://sfr.ee.teiath.gr/htmSELIDES/Electrotechnics/Widerstand_Tabelle.htm Με την •επιλογή του χρώματος προτίμησης για κάθε δακτύλιο θα εμφανίζεται η τιμή της αντίστασης.

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/resistor/ Με την αλλαγή του •χρώματος των δακτυλίων, της ανοχής αριθμού των δακτυλίων κλπ να εμφανίζεται η τιμή της αντίστασης. Εμφανίζεται επίσης η αύξηση ή μείωση της ροής του ρεύματος με την αύξηση ή μείωση της αντίστασης.


ΟΧΙ




Β



Αντίσταση, αντιστάτης, ονομαστική τιμή, ανοχή, ισχύς, αντιστάτες με σταθερή τιμή, μεταβλητοί αντιστάτες, χρωματικός κώδικας.




63


Β



Τίτλος Δραστηριότητας ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ


Ενότητα Δομή του ατόμου. (4 περίοδοι)


Να γνωρίζουν τη βασική μονάδα της ύλης - το άτομο - και να διακρίνει τα μέρη από •τα οποία αποτελείται.

Να γνωρίζει τον τύπο του φορτίου που έχει το πρωτόνιο και το ηλεκτρόνιο.•

Εξηγούν τον τρόπο με τον οποίο τα σώματα φορτίζονται αρνητικά ή θετικά.•

Εξηγούν τι είναι ο στατικός ηλεκτρισμός και αναφέρει παραδείγματα ύπαρξης •στατικού ηλεκτρισμού.

Αναφέρει το είδος των δυνάμεων που εξασκούνται μεταξύ ομώνυμων και •ετερώνυμων ηλεκτρικών φορτίων.

Εξηγεί τι είναι τα ελεύθερα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο και συσχετίζει το ρόλο τους με •το ηλεκτρικό ρεύμα.

Κατατάσσει τα διάφορα υλικά σε αγωγούς, ημιαγωγούς και μονωτές, ανάλογα με •τον αριθμό των ελεύθερων ηλεκτρονίων που διαθέτουν ανά μονάδα όγκου.

Αναφέρει το σύμβολο και τη μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου. •



Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο Η δομή του ατόμου - θα μάθουν:

Στην υποενότητα «Η δομή του ατόμου» τη δομή του ατόμου τα μέρη από τα οποία •αποτελείται και το είδος του φορτίου που φέρουν τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια.

Στην υποενότητα «Ηλεκτρόνια σθένους» τι ονομάζουμε ηλεκτρόνια σθένους και τι •το ελεύθερο ηλεκτόνιο

Στην υποενότητα «Κατηγορίες Υλικών» να ξεχωρίζει τα υλικά σε αγωγούς, •ημιαγωγούς και μονωτές, ανάλογα με τον αριθμό των ελεύθερων ηλεκτρονίων που διαθέτουν ανά μονάδα όγκου.

Στην υποενότητα « Μεγέθη και μονάδες» τι είναι το ηλεκτρικό φορτίο, ποια η μονάδα •μέτρησης του και τι δυνάμεις εξασκούνται μεταξύ των φορτίων




Β


ΟΧΙ



Δομή του ατόμου, ηλεκτρόνια, σθένος, πρωτόνια, νετρόνια, ελεύθερα ηλεκτρόνια, ηλεκτρικά φορτία, θετικά φορτία, αρνητικά φορτία, ηλεκτρικό πεδίο, δυναμικές γραμμές




65


Β



Τίτλος Δραστηριότητας Ηλεκτρικά κυκλώματα


Ενότητα Ηλεκτρικά Κυκλώματα (4 περίοδοι)


Να αναφέρουν τα μέρη από τα οποία αποτελείται ένα ηλεκτρικό κύκλωμα .•

Να αναγνωρίζουν πότε ένα κύκλωμα είναι ανοικτό και πότε κλειστό.•

Να γνωρίζουν τη λειτουργία των διακοπτών.•

Να αναγνωρίζουν τη συμβατική και πραγματική φορά του ρεύματος. •

Να διεξάγουν πειράματα με ηλεκτρικά κυκλώματα στα οποία να μετρούν την τάση, •το ρεύμα και την αντίσταση.

Να εξηγούν τον τρόπο σύνδεσης του αμπερομέτρου και βολτομέτρου σε ένα •κύκλωμα

Να εξηγούν τον τρόπο μέτρησης της αντίστασης.•

Να λύνουν φύλλο αξιολόγησης στην τάξη•

Να απαντούν σε φύλλο εργασίας για το σπίτι. •

Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα θα μάθουν: Τι είναι και από τι αποτελείται το ηλεκτρικό κύκλωμα.

Στην υποενότητα Φορά του ρεύματος θα δουν ποια είναι η συμβατική και πραγματική •φορά του ρεύματος

Στην υποενότητα Ανοικτό και κλειστό κύκλωμα θα μάθουν πότε ένα κύκλωμα είναι •ανοικτό και πότε κλειστό και τη λειτουργία των διακοπτών.

Στην υποενότητα Παίζω και μαθαίνω παίζοντας θα μάθουν πότε ένα κύκλωμα θα •είναι κλειστό και πότε ανοικτό.

Στην υποενότητα Μέτρηση θα μάθουν τι είναι το πολύμετρο και τα είδη τους.•

Στην υποενότητα Το ρεύμα θα μάθουν πως μετρούμε το ρεύμα σε ένα κύκλωμα. •

Στην υποενότητα Η Τάση θα μάθουν πως μετρούμε τη τάση σε ένα κύκλωμα. •

Στην υποενότητα Η Αντίσταση θα μάθουν πως μετρούμε την αντίσταση ενός •κυκλώματος.

Στην υποενότητα Συνδεσμολογία θα συναρμολογήσουν ένα κύκλωμα τοποθετώντας •τα μέρη του κυκλώματος στη θέσης τους

Στην υποενότητα Κουίζ οι μαθητές θα εξασκηθούν στο σπίτι τους σε ερωτήσεις που •τους δίνονται.




Β

Σύντομη περιγραφή Στην υποενότητα Εξέταση Γνώσεων θα εξασκηθούν σε διάφορες ερωτήσεις.•


ΟΧΙ



Ηλεκτρικό κύκλωμα, πηγή τάσης, αντίσταση, ρεύμα, αμπρερόμετρο, βολτόμετρο, ωμόμετρο, διακόπτης, συμβατική φορά του ρεύματος, πραγματική φορά του ρεύματος.




67


Β



Τίτλος Δραστηριότητας Μετασχηματιστές

Τάξη Β΄ Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική κατεύθυνση (ΘΗΕ2, ΘΗΥ2, ΘΗΤ2, ΘΗΣ2, ΘΗΜ2)

Ενότητα Μετασχηματιστές - κατασκευή και αρχή λειτουργίας (4 περίοδοι)


Να περιγράφουν τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά και εξηγούν την αρχή •λειτουργίας του μετασχηματιστή.

Να αναφέρουν τους παράγοντες που επηρεάζουν τη λειτουργία του μετασχηματιστή.•

Να αναφέρουν τις ιδιότητες του ιδανικού μετασχηματιστή.•

Να εξάγουν το μαθηματικό τύπο για τις τάσεις, εντάσεις και αριθμό σπειρών •πρωτεύοντος και δευτερεύοντος πηνίου.

Να ορίζουν το λόγο μετασχηματισμού του μετασχηματιστή•

Να εφαρμόζουν τους διάφορους τύπους στη λύση προβλημάτων.•

Να περιγράφουν τη λειτουργία του μετασχηματιστή στο κενό. •

Να περιγράφουν τη λειτουργία του μετασχηματιστή υπό φορτίο.•

Να αναφέρουν και να εξηγεί την παρουσία απωλειών στον πραγματικό μετασχηματιστή.•

Να αναφέρουν τους διάφορους τύπους μετασχηματιστών.•

Να αναφέρουν εφαρμογές των μετασχηματιστών. •



Να χρησιμοποιούν τουλάχιστον τις πιο κάτω ιστοσελίδες για να κατανοήσουν και εμπεδώσουν τη λειτουργία του μετασχηματιστή.

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/transformer/

http://www.ngsir.netfirms.com/englishhtm/Transformer.htm

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/transcon.html#c1

http://sayedsaad.com/fundmental/index_transformer.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Transformer


ΟΧΙ



Μετασχηματιστής, πυρήνας πρωτεύον πηνίο, δευτερεύον πηνίο, σπείρες, λόγος μετασχηματισμού, τάση στο πρωτεύον, τάσης στο δευτερεύον







Β



Τίτλος Δραστηριότητας Πυκνωτές

Τάξη Β΄ Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική κατεύθυνση ( ΘΗΕ2, ΘΗΥ2, ΘΗΤ2, ΘΗΣ2, ΘΗΜ2)

Ενότητα Πυκνωτές (4 περίοδοι)


Να ορίζουν τι είναι ο πυκνωτής και να περιγράφουν τη τεχνολογία κατασκευής του •πυκνωτή

Να αναφέρουν τους διάφορους τύπους πυκνωτών•

Να ορίζουν τι είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή και να εξηγούν πως εξαρτάται από •τα κατασκευαστικά του χαρακτηριστικά

Να επιλύουν ασκήσεις σχετικά με την χωρητικότητα του πυκνωτή. •

Να εξηγούν τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης του πυκνωτή •

Να σχεδιάζουν τις καμπύλες φόρτισης και εκφόρτισης του πυκνωτή•

Να ορίζουν και να αντιλαμβάνονται τη σημασία της σταθεράς χρόνου.•

Να δίνουν το χρόνο φόρτισης του πυκνωτή θεωρητικά και πρακτικά.•



Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙ / Περιεχόμενο / στην ενότητα Πυκνωτές θα μάθουν τι είναι ο πυκνωτής, την κατασκευή του και τι είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή και ποια η μονάδα μέτρησης του.

Στην υποενότητα Αποθήκευση Φορτίου θα δουν τη φόρτιση του πυκνωτή και θα •μάθουν μέχρι πότε θα φορτίζεται ο πυκνωτής.

Στην υποενότητα Τύποι θα μάθουν τους τύπους των πυκνωτών.•

Στην υποενότητα Ηλεκτρολυτικός Πυκνωτής θα μάθουν την κατά σκευή του •πυκνωτή και τα ειδικά χαρακτηριστικά του.

Στην υποενότητα Μεταβλητός πυκνωτής θα μάθουν τι είναι ο μεταβλητός •πυκνωτής, τα είδη των μεταβλητών πυκνωτών και με ποιο τρόπο μεταβάλλουμε τη χωρητικότητα του.

Στην υποενότητα Πυκνωτές σε σειρά θα μάθουν την ισοδύναμη χωρητικότητα των •πυκνωτών σε σειρά και την τάση σε κάθε πυκνωτή

Στην υποενότητα Παράλληλοι Πυκνωτές θα μάθουν την ισοδύναμη χωρητικότητα •των πυκνωτών και την τάση σε κάθε πυκνωτή.

Στην υποενότητα Πυκνωτές σε κύκλωμα DC θα δουν τη φόρτιση του πυκνωτή και •τη χαρακτηριστική καμπύλη της τάσης σε συναρτήσει με το χρόνο κατά τη φόρτιση του.

Στην υποενότητα Εκφόρτιση θα δουν την εκφόρτιση του πυκνωτή και τη •χαρακτηριστική καμπύλη της τάσης σε συναρτήσει με το χρόνο κατά τη εκφόρτισης του.

Στην υποενότητα Χρονική Σταθερά RC θα μάθουν τη χρονική σταθερά της φόρτισης •και εκφόρτισης του πυκνωτή και σε πόσο χρόνο φορτίζεται και εκφορτίζεται ο πυκνωτής.

69


Β

Σύντομη περιγραφή Στις υποενότητες Δοκιμή1 και Δοκιμή 2 οι μαθητές θα μάθουν πως ελέγχουμε ένα •πυκνωτή και τι συμβαίνει αν ο πυκνωτής είναι κανονικός, ανοικτός, με εσωτερικό βραχυκύκλωμα ή με διαρροή.


http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/capacitor/index.htm• l - στην ιστοσελίδα παρουσιάζεται η φόρτιση και εκφόρτιση ενός πυκνωτή.

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/capacitance/index.htm• l - στην ιστοσελίδα μας δείχνει ποιοι είανι οι παράγοντες που επηρεάζουν τη χωρητικότητα του πυκνωτή.

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/varcapacitor/index.htm• l - μας δείχνει πως μεταβάλλουμε την χωρητικότητα του πυκνωτή

http://www.lon-capa.org/~mmp/kap19/RR480app.ht• m - μας δείχνει τη παράλληλη συνδεσμολογία πυκνωτών


ΟΧΙ



Πυκνωτής, διηλεκτρικό, οπλισμοί, φορτίο, χωρητικότητα, Farad, φόρτιση του πυκνωτή, εκφόρτιση του πυκνωτή, σταθερά χρόνου, ισοδύναμη χωρητικότητα.







Β



Τίτλος Δραστηριότητας Πηνία

Τάξη Β΄ Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική κατεύθυνση ( ΘΗΕ2, ΘΗΥ2, ΘΗΤ2, ΘΗΣ2, ΘΗΜ2)

Ενότητα Πηνία (4 περίοδοι)


Να εξηγούν το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.•

Να περιγράφουν διάφορα πειράματα παραγωγής ηλεκτρεγερτικής δύναμης από •επαγωγή σε αγωγό και σε πηνίο.

Να διατυπώνουν τους νόμους τους Faraday και Lenz.•

Να αναφέρουν τους παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η η.ε.δ. από •επαγωγή.

Να περιγράφουν το φαινόμενο της αυτεπαγωγής και να εξάγουν το τύπο της η.ε.δ. •από αυτεπαγωγή.

Να ορίζουν την επαγωγικότητα του πηνίου και τη μονάδα μέτρησης της.•

Να εξηγούν το φανόμενο της αμοιβαίας επαγωγής •

Να ορίζουν το συντελεστή αμοιβαίας επαγωγής και τη μονάδα μέτρησης του.•

Να χρησιμοποιούν τους διάφορους τύπους στη λύση προβλημάτων.•



Από το λογισμικό της Festo - INGENATIC στο λογισμικό «Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙ / Περιεχόμενο / στην ενότητα Επαγωγείς θα μάθουν πως επάγεται τάση σε ένα πηνίο και τον νόμο του Faraday

Στην υποενότητα Βασικός Επαγωγέας θα δουν πως το πηνίο λειτουργεί σαν βασικός •επαγωγέας.

Στην υποενότητα Επαγωγιμότητα θα μάθουν τι είναι επαγωγιμότητα, ποιο το •σύμβολο, ποια η μονάδα της και για την ενέργεια την οποία αποθηκεύει στο μαγνητικό πεδίο

Στις υποενότητες Νόμος του Lenz 1, Νόμος του Lenz 2 θα μάθουν για την πολικότητα •της επαγομένης τάσης και πότε επάγεται τάση.

Στην υποενότητα Τύποι θα μάθουν για τους διάφορους τύπους των πηνίων •

Στην υποενότητα Εν σειρά και παράλληλα θα μάθουν για τη συνδεσμολογία των •πηνίων σε σειρά και παράλληλα

Στην υποενότητα L σε κύκλωμα DC θα μάθουν για τη χρονική σταθερά RL και το •χρόνο για τη πλήρη αλλαγή του ρεύματος

71


Β

Σύντομη περιγραφή Στην υποενότητα Δοκιμές θα ελέγξει διάφορα πηνία-κανονικό, βραχυκυκλωμένο •και ανοικτό.


http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/faraday2/ •- παρουσιάζει το νόμο του Faraday

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/faraday/ •- παρουσιάζει πως παράγεται το ρεύμα από επαγωγή

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/lenzlaw/ •- παρουσιάζει το νόμο του Lenz


ΟΧΙ



Πηνίο, σπείρες, μαγνητικό πεδίο, επαγωγή, Henry, επαγόμενο ρεύμα, νόμος του Faraday, νόμος του Lenz, χρονική σταθερά RL.







Β



Τίτλος Δραστηριότητας ΘΕΩΡΗΜΑ ΤΟΥ ΘΕΒΕΝΙΝ

Τάξη Γ΄ Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική κατεύθυνση (ΘΗΕ3, ΘΗΜ3)

Ενότητα ΘΕΩΡΗΜΑ ΤΟΥ THEVENIN (2 περίοδοι)


Απλοποιούν σύνθετα κυκλώματα αντιστατών χρησιμοποιώντας το θεώρημα του •Θέβενιν

Εξασκούνται στην επίλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων συνεχούς ρεύματος, •εφαρμόζοντας το θεώρημα του Θέβενιν



Να χρησιμοποιούν τουλάχιστον τις πιο κάτω ιστοσελίδες για να κατανοήσουν τις συνδεσμολογίες των αντιστάσεων.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/thevenin.html#c1 •– Κάνει αναφορά για το Θεώρημα του Thevenin και τις ανάλογες επεξηγήσεις, δίνει παράδειγμα στο οποίο ζητά να δοθούν τιμές στις αντιστάσεις και δίνονται οι απαντήσεις στην άσκηση.

http://hibp.ecse.rpi.edu/~connor/education/thevenin.ppt - Χρησιμοποιώντας το •Power Point κάνει παρουσίαση του Θεώρηματος του Thevenin. Παρουσιάζει ένα κύκλωμα το οποίο λύνει με το Θεώρημα του Thevenin.

http://www.wisc-online.com/objects/index_tj.asp?objID=DCE5803 – Δίνει βήμα με •βήμα το Θεώρημα του Thevenin, δίνει παράδειγμα στο οποίο δίνει τη λύση βήμα με βήμα και στο τέλος κάνει επανατροφοδότηση.

http://utwired.engr.utexas.edu/rgd1/lesson09.cfm - Με απλό τρόπο εξηγεί το •Θεώρημα του Thevenin με παραδείγματα και άσκηση την οποία μπορούν να λύσουν οι μαθητές.

http://people.clarkson.edu/~svoboda/eta/dcWorkout/Thevenin.html •- Δίνει διάφορες ασκήσεις στις οποίες ζητά την απάντηση για την αντίσταση Thevenin με δυνατότητα να δίνει τη σωστή απάντηση.


ΟΧΙ



Θεώρημα του Thevenin, απλοποίηση κυκλωμάτων σ.ρ., πηγή τάσης Thevenin, ισοδύναμη αντίσταση Thevenin.


Festo - INGENATIC


73


Β

Εισηγήσεις για Δραστηριότητες



75


Γ

ΜΕΡΟΣ Γ’



77


Γ

Γ.1 - Συνοπτικός Πίνακας Αναπτυγμένων Δραστηριοτήτων

Τίτλος Δραστηριότητας

Δραστηριότητα 1 Λογιικές Οικογένειες

Δραστηριότητα 2 Απαριθμητές

Δραστηριότητα 3 Δίοδοι

Δραστηριότητα 4 Ημιαγωγοί

Δραστηριότητα 5 Λογικές Πύλες (AND, OR, NOT)

Δραστηριότητα 6 Συνδιαστικιά λογικά κυκλώματα.

Δραστηριότητα 7 Αθροιστής

Δραστηριότητα 8 Αποκωδικοποιητές

Δραστηριότητα 9 Δίοδοι φωτοεκπομπής

Δραστηριότητα 10 Κωδικοποιητές

Δραστηριότητα 11 Πολυπλέκτες & Αποπολυπλέκτες.

Δραστηριότητα 12 Φλιπ Φλοπ

Δραστηριότητα 13 Τρανζίστορ

Δραστηριότητα 14 Παράγωγες Λογικές Πύλες (NOR, XOR, XNOR)

Δραστηριότητα 15 Νόμος του Ωμ

Δραστηριότητα 16 Συντελεστής ισχύος

Δραστηριότητα 17 Ισοζυγισμένα τριφασικά κυκλώματα

Δραστηριότητα 18 Μεικτή συνδεσμολογία

Δραστηριότητα 19 Στοιχειώδης γεννήτρια

Δραστηριότητα 20 Συνδεσμολογία αντιστάσεων σε σειρά

Πίνακας Ανα π τυγμέ νων Δ ρασ τηριοτήτων



Γ

79


Γ

Γ.2.1 - Αναπτυγμένες Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 1

Μάθημα ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Γ’ ΕΤΟΥΣ

Τίτλος Δραστηριότητας Λογικές Οικογένειες


Ενότητα ΛΟΓΙΚΕΣ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΕΣ (4 ΠΕΡΙΟΔΟI)

Ενδεικτική Διάρκεια 4 περίοδοι

Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΛΟΓΙΚΕΣ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΕΣ (4 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ) θα πρέπει να είναι ικανός να εξηγεί τι είναι λογική οικογένεια, να ονομάζει τις δύο κυριότερες λογικές οικογένειες, να αναφέρει και να αναλύει σημαντικά χαρακτηριστικά των λογικών οικογενειών, να εξηγεί τη λειτουργία βασικών πυλών της λογικής οικογένειας TTL, να αναφέρει χαρακτηριστικά της λογικής οικογένειας TTL, να αναφέρει τις διάφορες σειρές της λογικής οικογένειας TTL και τα βασικά χαρακτηριστικά τους, να αναφέρει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της κάθε σειράς, να εξηγεί τη λειτουργία βασικών πυλών της λογικής οικογένειας CMOS, να αναφέρει χαρακτηριστικά της λογικής οικογένειας CMOS και να συγκρίνει τη λογική οικογένεια CMOS και TTL.

Κωδικός Δραστηριότητας στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy

ΗΛΕ1_Κ07Τ_Π2_1


Λογική οικογένεια, CMOS, TTL, Καθυστέρηση μετάδοσης, λογικές πύλες, περιθώριο θορύβου, χαρακτηριστικά,




Πορεία Μαθησιακής Δραστηριότητας

Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ και από την «ενότητα εκμάθησης» την ενότητα «λογικές πύλες» θα χρησιμοποιήσει την υποενότητα «λογικές οικογένειες» και από την υποενότητα «λογικές οικογένειες» τις υποενότητες «εικόνες, CMOS, χαρακτηριστικά, επίδραση καθυστέρησης».

Στην αρχή οι μαθητές θα ανοίξουν τον Internet Explorer και θα δώσουν διεύθυνση του εξυπηρετητή στον οποίο ήδη ο καθηγητής έχει δημιουργήσει λογαριασμό για τον κάθε μαθητή π.χ. http:/81.4.168.43/crd.

Βλέπε Οδηγίες Δραστηριότητας 1

Ανα π τυγμέ νες Δ ρασ τηριότητες: Δ ρασ τηριότητα 1



Γ

Συνοδευτικό Υλικό Δραστηριότητας 1 (τα αρχεία με * υπάρχουν μόνο σε ηλεκτρονική μορφή στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο)

Τίτλος Δραστηριότητας Τίτλος αρχείου

Όνομα αρχείου στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο

Μέσα για υλοποίηση της δραστηριότητας

Γ.2.1.1 Οδηγίες Δραστηριότητας ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ.doc

Γ.2.1.2 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΑΞΗ.doc

Δείγματα Αναμενόμενων προϊόντων των μαθητών

Γενικές οδηγίες χρήσης του εργαλείου

Γ.2.1.3 Οδηγίες χρήσης του Λογισμικού για τον καθηγητή

ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΙΑ ΤΟΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗ.PPT

Γ.2.1.4 Οδηγίες χρήσης του Λογισμικού για τον μαθητή

ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΙΑ ΤΟΝ ΜΑΘΗΤΗ.PPT

81


Γ


Γ.2.1.1 – Οδηγίες Δραστηριότητας

Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ και από την "ενότητα εκμάθησης" την ενότητα "λογικές πύλες" θα χρησιμοποιήσει την υποενότητα "λογικές οικογένειες" και από την υποενότητα

"λογικές οικογένειες" τις υποενότητες "εικόνες, CMOS, χαρακτηριστικά, επίδραση καθυστέρησης".

Στην αρχή οι μαθητές θα ανοίξουν τον Internet Explorer και θα δώσουν διεύθυνση του εξυπηρετητή στον οποίο ήδη ο καθηγητής έχει δημιουργήσει λογαριασμό

για τον κάθε μαθητή π.χ. http:/81.4.168.43/crd.

Ο μαθητής εδώ θαεισάγειι το κωδικό πρόσβασης που θα του δοθεί από τον καθηγητή

Ο μαθητής εδώ θα εισάξει το όνομα χρήστη που θα του δοθεί από τον καθηγητή

Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Λογικές Πύλες. Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα χρήσης του LMS FESTO – INGENATIC για πλοήγηση στις διάφορες ενότητες του λογισμικού πακέτου. Πιο κάτω φαίνεται παράδειγμα ενεργοποίησης εφαρμογιδίου ή προσομοίωσης που θα συναντήσει ο μαθητής στις διάφορες ενότητες.

Στην ενότητα λογικές οικογένειες του λογισμικού λογικές πύλες ανήκουν οι υποενότητες εικόνες, CMOS, χαρακτηριστικά, επίδραση καθυστέρησης Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.

Κομβίο πλοήγησης μεταφοράς στο επόμενο βήμα

Κομβίο πλοήγησης μεταφοράς στο προηγούμενο βήμα

Κουμπί επαναφόρτωσης



Γ

Σε περίπτωση που υπάρχει τεστ γνώσεων, ο μαθητής θα ακολουθήσει την πιο κάτω διαδικασία όπως φαίνεται στο παράδειγμα πιο κάτω:

Στις περιπτώσεις που σε κάποια ενότητα υπάρχει κάποιο εφαρμογίδιο ή προσομοίωση ο μαθητής θα πρέπει να κάνει κλικ στο παρεχόμενο εικονίδιο για να ξεκινήσει η εφαρμογή όπως φαίνεται στο παράδειγμα.

Επανεκκίνηση του τεστ.

Έλεγχος ορθής ή λανθασμένης απάντησης.

Προηγούμενη ερώτηση. Επόμενη ερώτηση.

Εμφάνιση σωστών απαντήσεων.

Ο μαθητής θα πρέπει να λύσει ένα φύλλο εργασίας στην τάξη που θα δοθεί από τον καθηγητή και που επισυνάπτεται. Φύλλο Εργασίας για τη τάξη. Για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα τρέξει στο σπίτι την επίδραση του χρόνου καθυστέρησης διάδοσης Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.

83


Γ


Γ.2.1.2 – Φύλλο Εργασίας

ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Γ΄ ΤΑΞΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΛΟΓΙΚΕΣ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΕΣ

ΤΜΗΜΑ : ………………………….

ΗΜΕΡ : …………………….

ONOMA :……………………………………………………………………………….. ΑΠΑΝΤΗΣΤΕ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Να εξηγήσετε τα χαρακτηριστικά των λογικών οικογενειών χρόνος καθυστέρησης διάδοσης, λογικά επίπεδα εισόδου και εξόδου και εκροή (ικανότητα οδήγησης). 2. Να περιγράψετε την δομή των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων 7400, 7402, 7404, 7408, 7410 και 7486. 3. Να συγκρίνετε τις λογικές οικογένειες CMOS και TTL όσο αφορά τον χρόνο καθυστέρησης διάδοσης, τα λογικά επίπεδα εισόδου και εξόδου και την εκροή (ικανότητα οδήγησης).



Γ

Copyright Ingenatic GmbH ©2005

ClassroomDirectorΤα βασικά για τους εκπαιδευτές


Στόχος Τι παρέχεται για εκπαιδευτές και μαθητές

Εκπαιδευτές Μαθητές

• Διαχείριση μαθητών• Διαχείριση μαθημάτων • Διαχείριση εισαγωγής ψηφιακού

υλικού • Αναφορές • Λειτουργίες Set-up

• Πρόσβαση στα μαθήματα• Πληροφορίες για την πρόοδο

του μαθήματος• Πληροφορίες για ύπαρξη

μαθήματος • Λειτουργίες Set-up

Γ.2.1.3 – Οδηγίες Χρήσης

85


Γ


LOGING INThe steps

Όνομα χρήστη

Κωδικός χρήστη

Κλικ για εισδοχή


Όνομα χρήστη

Γραμμή Menu

Πλαίσιο εργασίας

LOGING INThe steps




Γ


Work frame

LOGING INWho is who – the functionality

Ανάλογα με τον τύπο του χρήστη η λειτουργικότητα της γραμμής μενού διαφέρει


ClassroomDirector with LOR

USERS: THE PROFESSORFunctions: Manage Users

Κλικ στο Users

87


Γ




Κλικ στο List all Users(Λίστα όλων των χρηστών)

Διαχείριση χρηστών



Επιλογή αριθμού που φαίνεται σε κάθε σελίδα

Πληροφορίες για αριθμό σελίδας και άλλα στοιχεία

ClassroomDirector with LOR Πίνακας όλων των χρηστών με τα δεδομένα τους




Γ







USERS: THE PROFESSORFunctions: Manage Users – add user

Κλικ στο Add User(Προσθήκη χρήστη)


89


Γ


USERS: THE PROFESSORFunctions: Manage Users – add user

Πίνακας προσθήκης χρήστη

Βασικά δεδομένα του χρήστη

E-mail

Username

Τύπος χρήστη:•Student•Professor

Password (κωδικός)Πρόσθεσε τον χρήστη









Γ



USERS: THE PROFESSORFunctions: Manage Users – edit user

κλικ στο Edit User




Επιλογή χρήστη πατώντας στο κουτί

Αλλαγή στοιχείων χρήστη


Πίνακας επιλογής χρήστη

91


Γ



Στοιχεία χρήστη

Επιβεβαίωση αλλαγών


Πίνακας αλλαγής στοιχείων








Γ



USERS: THE PROFESSORFunctions: Manage Users – delete users

Κλικ στο Delete User(s)



USERS: THE PROFESSORFunctions: Manage Users – delete users

Επιλογή του χρήστη για διαγραφή

Επιβεβαίωση διαγραφής


Πίνακας διαγραφής χρήστη

93


Γ








Εισαγωγή μαθητών





Γ


USERS: THE PROFESSORFunctions: Manage Users – import students

Κλικ εδώ για να φορτωθεί ο υπάρχων πίνακας Εxcel των δεδομένων των μαθητών

Εισαγωγή του ονόματος του αρχείου Excel, που περιέχει τα δεδομένα των μαθητών (CSV format)

Επιβεβαίωση φόρτωσης

…ψάξιμο για το αρχείο

Ακύρωση ενέργειας




USERS: THE PROFESSORFunctions: Managing Courses

Κλικ στο Courses

95


Γ


COURSE MANAGEMENTFunctions: Manage Courses

Κλικ στο List all courses(όλα τα μαθήματα)

Χειρισμός μαθημάτων



List all Courses

Πίνακας όλων των μαθημάτων με τα βασικά στοιχεία

COURSE MANAGEMENT

Κάντε κλικ στον τίτλο για να παρουσιαστούν τα δεδομένα του μαθήματος





Γ


Edit Course data

Αλλαγή τίτλου μαθήματος

επιλογή εγγραφής του ιδίου

Βασική περιγραφή μαθήματος

Θέσε το μάθημα στην κατάστασηonline/offline

Επιλογή βαθμολογίας επιτυχίας

Κομβία ανανέωσης /Εκκαθάρισης

COURSE MANAGEMENT



COURSE MANAGEMENTEdit courses and enrollments

Κλικ στην διαχείριση μαθημάτων και εγγραφή χρηστών


97


Γ


Edit courses and enrollments

Εμφανίζεται ο πίνακας Όλα τα μαθήματα

Κλικ στη διαχείριση των δεδομένων του μαθήματος

Κλικ στο Enroll users για εγγραφή μαθητών στο μάθημα

Κλικ στο Delete για διαγραφή μαθήματος

COURSE MANAGEMENT




Διαχείριση του τίτλου μαθήματος

Θέσε την επιλογή εγγραφής του ιδίου

Βασική περιγραφή του μαθήματος

Θέσε την κατάσταση του μαθήματος online/offline

Όρισε την βαθμολογία επιτυχίας –συνολική βαθμολογία για να περάσει κάποιος μαθητής

Κομβία ανανέωσης και εκκαθάρισης

COURSE MANAGEMENT





Γ



Θέσε την επιλογή εγγραφής για τον συγκεκριμένο μαθητή με κλικ στο αντίστοιχο κουτί έλεγχου

Όρισε την ημερομηνία λήξης της εγγραφής στο μάθημα

Κομβία ανανέωσης και εκκαθάρισης

COURSE MANAGEMENT


COURSE MANAGEMENTImport course

Κλικ στο Ingenatic Courses


99


Γ


Import courseCOURSE MANAGEMENT

Γράψε το όνομα του φακέλου και τη διαδρομή ή …

…κλικ στο κομβίο Browse για να εντοπίσεις το φάκελο του μαθήματος

Κλικ στο Import για να εισάξεις το μάθημα στοrepository




REPORTSOverall

Κλικ στα Reports(Αναφορές)




Γ


REPORTSOverall

Κλικ στο τύπο της αναφοράς που χρειάζεστε

Εμφανίζονται οι λειτουργίες για τη διαχείριση των αναφορώνClassroomDirector with LOR


REPORTSSingle course / multi students report

Επιλέξετε το όνομα του μαθήματος με κλικ στο αντίστοιχο κουτί

Κάτω κάντε κλικ στο κομβίο Generate report (Δημιουργία αναφοράς)


101


Γ


REPORTSSingle course / multi students report

Η αναφορά θα εμφανιστεί στην οθόνη



REPORTSOverall

Κλικ στο Single Student / Multiple Course progress Report (Αναφορά για ένα μαθητή πολλαπλά μαθήματα)





Γ


REPORTSSingle student / Multi courses report

Κλικ για επιλογή μαθητή

Κλικ στο Generate report button για δημιουργία της σχετικής αναφοράς



REPORTSSingle student / Multi courses report



103


Γ


REPORTSOverall

Κλικ στο on Single Student / Single Course progress Report (Αναφορά για ένα μαθητή και ένα μάθημα)



REPORTSSingle student, single course

Επιλογή του ονόματος του μαθητή

Κλικ στο κομβίο generate report (Δημιουργία αναφοράς)





Γ



Κλικ για επιλογή του μαθήματος

Κλικ κάτω στο κομβίο Generate report






105


Γ



CONTENT REPOSITORYSearching for learning objects

Κλικ στο Repository(αποθήκη)



Κλικ στο Search για εντοπισμό ψηφιακού αντικειμένου





Γ


CONTENT REPOSITORYSearching for learning objects – the search engine

Γράψε τον τίτλο του μαθήματος …

…περιγραφή του μαθήματος, ή…

…μερικές λέξεις κλειδιά του μαθήματος

Κλικ στο Search για να ξεκινήσει η αναζήτηση




Γράψε το όνομα και τη διαδρομή του ψηφιακού αντικειμένου …

…κλικ στο Search, ή…

…κλικ στο Advanced search για να εκκινήσει η μηχανή αναζήτησης , ή…

…ψάξε σε ολόκληρη την αποθήκη (repository)


107


Γ


CONTENT REPOSITORYSearching for learning objects – the search engine

Τα αποτελέσματα της αναζήτησης θα εμφανιστούν στο κάτω άκρο της οθόνης

Αυτός είναι ο τίτλος του μαθησιακού αντικειμένου

Αυτό είναι το URL του μαθησιακού αντικειμένου στη βάση δεδομένων για να χρησιμοποιηθεί στο eAssembler για δημιουργία προσαρμοσμένων εκπαιδευτών




CONTENT REPOSITORYUpload learning object

Κλικ στο Repository (αποθήκη ψηφιακών αντικειμένων)




Γ



Γράψε το όνομα του μαθήματος

Επέλεξε γλώσσα

Δώσε βασική περιγραφή του μαθήματος

Δώσε σημαντικές λέξεις κλειδιά του μαθήματος

Δώσε πληροφορίες σχετικές με πνευματικά δικαιώματα (Copyright)Κλικ Next για συνέχιση ή

Cancel για τερματισμό




Κλικ στο Upload Digital Object (Φόρτωση ψηφιακού αντικειμένου)


109


Γ



Γράψε το όνομα του αρχείου και τα διαδρομή του ψηφιακού αντικειμένου, ή…

Κλικ στο Browse για εντοπισμό του αρχείου

Κλικ στο upload για φόρτωση ενός απλού αρχείου στην αποθήκη (repository)

Κλικ στο Add file για φόρτωση μερικών αρχείων στην αποθήκη (repository)




USERS: THE PROFESSORLogging out

Κλικ στο Log out(Έξοδος)




Γ


USERS: THE PROFESSORLogging out

Θα βγείτε έξω . Κλικ στον υπερσύνδεσμο για να επιστρέψετε log-in screen(Οθόνη εισόδου).


111


Γ

Γ.2.1.4 – Οδηγίες Χρήσης

The Ingenatic eTr@inerTM

Copyright (c) 2004-06 Ingenatic GmbH 1

THE INGENATIC eTR@INERSΠΩΣ ΝΑ ΤΟ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΕΤΕ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΑ



Topics covered

ΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΟΜΕΝΟΥ

ΤΟ ΜΕΝΟΥ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ

ΤΑ ΚΟΜΒΙΑ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ

ΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΙΔΙΟ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ

ΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ




Γ



The Content Frame

Παρατηρώντας τα στατικά και τα κινούμενα γραφικά

Διαβάζοντας το κείμενο – νέα ύλη, οδηγίες, ερωτήσεις, επεξηγήσεις

Με χειρισμό των στοιχείων ελέγχου των προσομοιώσεων

H όλη μάθηση γίνεται από εδώ

Πώς ?



The Navigation Frame

Η πλοήγηση στο υλικό του μαθήματος γίνεται από εδώ

Πώς?

Μενού πλοήγησης ή απλά το Μενού

Κομβία πλοήγησης

113


Γ



The Navigation Menu – common functions

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “Exit” – ΣΤΕΛΛΕΙ ΤΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΣΤΟ LMS KAI TERMATIZEI TO Tr@iner

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “General Info” – ΠΑΡΕΧΕΙ ΜΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΗΣΗ ΓΙΑ ΤΟ Tr@iner

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “Bookmarks” – ΘΕΤΕΙ ΣΗΜΑΔΙ ΣΕ ΚΑΠΟΙΑ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΗ ΣΕΛΙΔΑ ΤΟΥ Tr@iner

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “Help” – ΠΑΡΕΧΕΙ ΒΟΗΘΕΙΑ , ΣΧΕΤΙΚΗ ΜΕ ΟΛΟΚΛΗΡΟ ΤΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΤΟΥ Tr@iner




The Navigation Buttons

Το ΚΟΜΒΙΟ“Previous” – ΦΟΡΤΩΝΕΙ ΤΟ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΜΑΘΗΣΙΑΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥπεριεχομένου

ΤΟ ΚΟΜΒΙΟ “Next” - ΦΟΡΤΩΝΕΙ ΤΟ ΕΠΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΣΙΑΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ

ΤΟ ΚΟΜΒΙΟ “Reload”– ΕΠΑΝΑΦΟΡΤΩΝΕΙ ΤΟ ΠΑΡΩΝ ΜΑΘΗΣΙΑΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ

ΣΕ ΣΥΝΤΟΜΙΑ :ΤΑ ΚΟΜΒΙΑ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ ΠΑΡΕΧΟΥΝ ΣΕΙΡΙΑΚΗ

ΠΛΟΗΓΗΓΗΣΗ ΣΤΑ ΔΙΑΦΟΡΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΤΟΥ Tr@iner ΜΟΝΟ ΠΡΟΣ ΣΤΙΣ ΔΥΟ

ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΙΣ.



Γ



The Navigation Menu – types of menu items

ΕΝΑΣ ΦΑΚΕΛΛΟΣ – ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΝΕΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΑΦΟΡΟΥΝ ΚΟΙΝΟ ΚΟΜΜΑΤΙ ΤΟΥ ΜΑΘΗΣΙΑΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ

ΣΕ ΣΥΝΤΟΜΙΑ:ΤΟ menu ΠΑΡΕΧΕΙ ΤΥΧΑΙΑ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗ ΣΤΟ Tr@iner

ΣΕΛΙΔΑ – ΣΥΝΗΘΩΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΙ ΕΝΑ ΑΠΛΟ ΜΑΘΗΣΙΑΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ. ΜΙΑ ΣΕΛΙΔΑ ΕΙΝΑΙ ΕΝΑ ΑΠΛΟ, ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΕΝΟ ΚΟΜΜΑΤΙ ΤΟΥ ΜΑΘΗΣΙΑΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ.



The Navigation Menu – content structure

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “Home” – ΦΟΡΤΩΝΕΙ ΤΗΝ ΑΡΧΙΚΗ ΔΕΛΙΔΑ ΤΟΥ Tr@iner

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “ΕΙΣΑΓΩΓΗ” – ΠΑΡΕΧΕΙ ΜΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΘΕΜΑ ΤΟΥ Tr@iner

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “ΣΤΟΧΟΙ ΚΑΙ & ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ”– ΑΝΑΦΕΡΕΙ ΤΟΥΣΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥΣ ΣΤΟΧΟΥΣ ΚΑΙ ΤΙΣ ΠΡΟΠΑΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΤΟΥ Tr@iner

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ” – ΞΕΚΙΝΑ ΤΑ ΤΕΣΤ, ΕΞΕΤΑΖΟΝΤΑΣ ΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΑΡΧΙΚΩΝ ΓΝΩΣΕΩΝ ΤΟΥ ΜΑΘΗΤΗ ΣΥΓΚΡΙΝΟΝΤΑΣ ΤΙΣ ΜΕ ΤΙΣ ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΑΘΗΣΗΣ” - ΠΑΡΕΧΕΙ ΤΥΧΑΙΑ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗ ΣΕ ΟΛΑ ΤΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΤΟΥ Tr@iner

H ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ “ΤΕΛΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ” – ΞΕΚΙΝΑ ΤΑ ΤΕΣΤ, ΕΛΕΓΧΟΝΤΑΣ ΤΙΣ ΑΠΟΚΤΗΘΕΙΣΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΤΗ

115


Γ



ΠΑΡΑΓΩΓΗITNet

ΓΡΑΜΜΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣΚΑΛΥΠΤΟΥΝ ΤΙΣ

ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΜΑΘΗΣΙΑΚΩΝ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ

…

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ

…ΔΙΟΔΟΙ

ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

RLO 1

RLO 2

~RLO 35

…RLO-s

ΚΑΛΥΠΤΟΥΝ ΥΠΟΕΝΟΤΗΤΕΣ ΣΕ

ΜΙΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΤΟΥ Tr@iner

e-Tr@inersΚΑΛΥΠΤΟΥΝ

ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΤΩΝ ΜΑΘΗΣΙΑΚΩΝ

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΓΡΑΜΜΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ




Γ

117


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Απαριθμητές


Ενότητα ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ (4 περιόδους)

Ενδεικτική Διάρκεια 4 περιόδους

Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ (4 περιόδους) θα πρέπει να είναι ικανός να ορίζει τι είναι ο ψηφιακός απαριθμητής, να αναφέρει χαρακτηριστικά των απαριθμητών και να τους κατατάσσει σε κατηγορίες, να υπολογίζει το μέγιστο μέτρο (maximum modulus) ενός απαριθμητή με Ν – FFs, να υπολογίζει τον αριθμό των FFs όταν είναι γνωστό το μέτρο του απαριθμητή.




Μετρητής, Απαριθμητής, ασύγχρονος απαριθμητής, μέτρο, ακολουθιακά κυκλώματα, Μετρητής δεκάδων, σειριακή, παράλληλη


FESTO INGENATIC – ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ). Στην ενότητα «εισαγωγή» θα αντιληφθεί την διαφορά των συνδυαστικών από τα ακολουθιακά κυκλώματα. Στην ενότητα «εκπαιδευτικοί στόχοι» ο μαθητής θα δει τους στόχους της συγκεκριμένης ενότητας. Στην ενότητα «στόχοι και προϋποθέσεις» θα δει τις προαπαιτούμενες γνώσεις για να προχωρήσει στην ενότητα των ακολουθιακών κυκλωμάτων. Στην συνέχεια θα χρησιμοποιήσει από την ενότητα «εισαγωγική αξιολόγηση» τις υποενότητες «εξέταση γνώσεων» και «έλεγχος κατανόησης». Στην ενότητα «μάθησης» υποενότητα «γενικό μοντέλο» παρουσιάζεται το γενικό μοντέλο των ακολουθιακών κυκλωμάτων. Στην επόμενη υποενότητα «μεταφορά δεδομένων» ο μαθητής αναμένεται να αντιληφθεί την σειριακή και παράλληλη μεταφορά δεδομένων. Στην ενότητα «μετρητές» δίδεται αρχικά ένα παράδειγμα ψηφιακού μετρητή. Στην υποενότητα «μέτρο ενός μετρητή» ορίζεται το μέτρο του απαριθμητή και δίδονται σχετικά παραδείγματα. Στην επόμενη υποενότητα «ασύγχρονοι μετρητές» δίδεται ορισμός του ασύγχρονου απαριθμητή και σχετικό παράδειγμα ασύγχρονου απαριθμητή με 3 bit. Στις υποενότητες «μετρητής μέτρου 4, μετρητής δεκάδων και μετρητής μέτρου 12» δίδονται οι ορισμοί και ζητείται από τους μαθητές να σχεδιάσουν (κατασκευάσουν) τους αντίστοιχους μετρητές.




Γ




Τίτλος αρχείουΌνομα αρχείου

στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο



Γ.2.2.2 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΤΑΞΗ.doc

Γ.2.2.3 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ. .doc



* Οδηγίες χρήσης του Λογισμικού για τον καθηγητή


* Οδηγίες χρήσης του Λογισμικού για τον μαθητή


119


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ). Στην ενότητα "εισαγωγή" θα αντιληφθεί την διαφορά των συνδυαστικών από τα ακολουθιακά κυκλώματα. Στην ενότητα "εκπαιδευτικοί στόχοι" ο μαθητής θα δει τους στόχους της συγκεκριμένης ενότητας. Στην ενότητα "στόχοι και προϋποθέσεις" θα δει τις προαπαιτούμενες γνώσεις για να

προχωρήσει στην ενότητα των ακολουθιακών κυκλωμάτων. Στην συνέχεια θα χρησιμοποιήσει από την ενότητα "εισαγωγική αξιολόγηση" τις υποενότητες

"εξέταση γνώσεων" και "έλεγχος κατανόησης". Στην ενότητα "μάθησης" υποενότητα "γενικό μοντέλο" παρουσιάζεται το γενικό μοντέλο των

ακολουθιακών κυκλωμάτων. Στην επόμενη υποενότητα "μεταφορά δεδομένων" ο μαθητής αναμένεται να αντιληφθεί την σειριακή και παράλληλη μεταφορά

δεδομένων. Στην ενότητα "μετρητές" δίδεται αρχικά ένα παράδειγμα ψηφιακού μετρητή. Στην υποενότητα "μέτρο ενός μετρητή" ορίζεται το μέτρο του

απαριθμητή και δίδονται σχετικά παραδείγματα. Στην επόμενη υποενότητα "ασύγχρονοι μετρητές" δίδεται ορισμός του ασύγχρονου απαριθμητή και σχετικό

παράδειγμα ασύγχρονου απαριθμητή με 3 bit. Στις υποενότητες "μετρητής μέτρου 4, μετρητής δεκάδων και μετρητής μέτρου 12" δίδονται οι ορισμοί και

ζητείται από τους μαθητές να σχεδιάσουν (κατασκευάσουν) τους αντίστοιχους μετρητές.



Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ.



Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα χρήσης του LMS FESTO – INGENATIC για πλοήγηση στις διάφορες ενότητες του λογισμικού πακέτου.

Στην ενότητα Ακολουθιακά Κυκλώματα ανήκουν οι υποενότητες εισαγωγή, στόχοι και προϋποθέσεις, εισαγωγική αξιολόγηση και ενότητα μάθησης. Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.






Γ

Πιο κάτω φαίνεται παράδειγμα ενεργοποίησης εφαρμογιδίου ή προσομοίωσης που θα συναντήσει ο μαθητής στις διάφορες ενότητες.



Για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα λύσει στην τάξη το φύλλο εργασίας που επισυνάπτεται. Φύλλο Εργασίας στην τάξη. Για το σπίτι ο μαθητής θα πρέπει να λύσει ένα φύλλο εργασίας που θα δοθεί από τον καθηγητή και που επισυνάπτεται. Φύλλο Εργασίας για το σπίτι. Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.





121


Γ



ΟΔΗΓΙΕΣ :

Απαντήστε όλες τις ερωτήσεις

1. Σχεδιάστε το λογικό διάγραμμα ασύγχρονου δυαδικού απαριθμητή 3 Bit με JK FFs που

χρονίζεται στα αρνητικά μέτωπα παλμών μέτρησης (Negative edge triggered) και μετρά προς τα άνω.

2. Δείξτε πως ένας ασύγχρονος απαριθμητής μπορεί να κατασκευαστεί ώστε να μετρά μέχρι

το 10 (0000 έως το 1010):

(α) Σχεδιάστε το λογικό κύκλωμα του απαριθμητή με JK FFs που χρονίζονται στα αρνητικά μέτωπα παλμών μέτρησης (Negative edge triggered).

(β) Σχεδιάστε τις γραφικές παραστάσεις των εξόδου για 12 παλμούς μέτρησης.

ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Γ ΤΑΞΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΤΑΞΗ

ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ



Γ


ΟΔΗΓΙΕΣ :

Απαντήστε όλες τις ερωτήσεις

1. Τι συμβαίνει όταν ένα J K FF βρίσκεται σε κατάσταση εναλλαγής (TOGGLE) και

εφαρμόζεται παλμός χρονισμού από το CLK; 2. Να αναφέρετε τη διαφορά μεταξύ ενός σύγχρονου και ενός ασύγχρονου απαριθμητή. 3. Ένας απαριθμητής 4 Bit που αριθμεί προς τα κάτω βρίσκεται στην κατάσταση 0.

Αναφέρτε ποια θα είναι η επόμενη κατάσταση του; 4. Σχεδιάστε το λογικό διάγραμμα ασύγχρονου δυαδικού απαριθμητή 4 Bit με JK FFs που

χρονίζεται στα αρνητικά μέτωπα παλμών μέτρησης (Negative edge triggered) και μετρά προς τα άνω.

ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Γ ΤΑΞΗΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤO ΣΠΙΤΙ ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ

123


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Διόδοι


Ενότητα Δίοδοι (4 περιόδους)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΔΙΟΔΟΙ (4 περιόδους) θα πρέπει να είναι ικανός να oρίζει και να σχεδιάζει το σύμβολο της διόδου, να αναγνωρίζει τους ακροδέκτες της διόδου, να αναφέρει τη βασική λειτουργία της διόδου, να σχεδιάζει τη χαρακτηριστική της διόδου και να εξάγει τα ορθά συμπεράσματα για τη λειτουργία της διόδου. Να ορίζει τα κυριότερα χαρακτηριστικά της διόδου, δηλαδή, το μέγιστο ρεύμα ορθής φοράς και τη μέγιστη ανάστροφη τάση. Να αναφέρει εφαρμογές των διόδων, να συνδεσμολογεί κύκλωμα, να καταγράφει μετρήσεις και να σχεδιάζει τις χαρακτηριστικές της διόδου στην ορθή και ανάστροφη πόλωση, να ελέγχει διόδους με το πολύμετρο, να βρίσκει την άνοδο και τη κάθοδο της διόδου και να συνδεσμολογεί και να διερευνά κυκλώματα που περιλαμβάνουν πηγή συνεχούς ρεύματος, διόδους και μικρές λυχνίες για να κατανοήσει τη λειτουργία της διόδου ως βαλβίδας ρεύματος.




Δίοδος, ορθή πόλωση, ανάστροφη, δυναμικό φραγμού, ορθό ρεύμα, ανάστροφο ρεύμα, περιοχή απογύμνωσης, χαρακτηριστική καμπύλη





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό FESTO INGENATIC - ΔΙΟΔΟΙ.

Στην ενότητα «Εισαγωγή» εξηγείται η βασική λειτουργία μιας διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής. Στην υποενότητα «εφαρμογή» αναφέρονται διάφορες εφαρμογές των διόδων. Στην υποενότητα «δομή διόδου» περιγράφεται η κατασκευή διόδου ως μια επαφή PN. Στην υποενότητα «σύμβολο διόδου» δίνεται το σύμβολο και ονομάζονται οι ακροδέκτες της διόδου σε σχέση με την επαφή PN. Στην υποενότητα «εκπαιδευτικοί στόχοι» δίδονται οι απαραίτητοι εκπαιδευτικοί στόχοι του μαθήματος. Στην υποενότητα «τρόπος λειτουργίας» με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται η λειτουργία της διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση και χωρίς πόλωση.




Γ

Στην υποενότητα «χαρακτηριστικά VA» με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής παρουσιάζεται η χαρακτηριστική καμπύλη μιας διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση. Στην υποενότητα «ορθή περιοχή» με την βοήθεια προσομοίωσης καθορίζονται η τάση εκκίνησης και η επίδραση της θερμοκρασίας στην αγωγιμότητα της διόδου. Επίσης στην υποενότητα «παίζω και μαθαίνω» περιγράφεται η εξάρτηση του δυναμικού φραγμού από τη θερμοκρασία. Στην ενότητα «ανάστροφη περιοχή» με την βοήθεια προσομοιώσεων καθορίζονται το ρεύμα κόρου και το συνολικό ανάστροφο ρεύμα. Στην ενότητα «παράμετροι» υποενότητα «έλεγχος διόδου» περιγράφεται ο έλεγχος διόδου με ωμόμετρο. Στην υποενότητα «μέγιστο ρεύμα» καθορίζεται το μέγιστο ορθό ρεύμα. Στην υποενότητα «περιορισμός ρεύματος» γίνεται υπολογισμός της ελάχιστης αντίστασης για προστασία της διόδου και στην υποενότητα «ανάστροφη μετάπτωση» καθορίζεται η μέγιστη ανάστροφη τάση.














125


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό FESTO INGENATIC - ΔΙΟΔΟΙ. Στην ενότητα "Εισαγωγή" εξηγείται η βασική λειτουργία μιας διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής. Στην υποενότητα

"εφαρμογή" αναφέρονται διάφορες εφαρμογές των διόδων. Στην υποενότητα "δομή διόδου" περιγράφεται η κατασκευή διόδου ως μια επαφή PN. Στην υποενότητα "σύμβολο διόδου" δίνεται το σύμβολο και ονομάζονται οι ακροδέκτες της διόδου σε σχέση με την επαφή PN. Στην υποενότητα "εκπαιδευτικοί στόχοι" δίδονται οι απαραίτητοι

εκπαιδευτικοί στόχοι του μαθήματος. Στην υποενότητα "τρόπος λειτουργίας" με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται η λειτουργία της διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη

πόλωση και χωρίς πόλωση. Στην υποενότητα "διαμόρφωση επαφής" περιγράφεται με την βοήθεια προσομοίωσης η κίνηση φορέων, το στρώμα αραίωσης (περιοχή

απογύμνωσης), το δυναμικό φραγμού και τα ρεύματα επαφής. Στις υποενότητες "ορθή πόλωση και ανάστροφη πόλωση" περιγράφεται με λεπτομέρεια η συμπεριφορά της

διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση. Στην υποενότητα "χαρακτηριστικά VA" με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής παρουσιάζεται η χαρακτηριστική καμπύλη μιας

διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη πόλωση. Στην υποενότητα "ορθή περιοχή" με την βοήθεια προσομοίωσης καθορίζονται η τάση εκκίνησης και η επίδραση της

θερμοκρασίας στην αγωγιμότητα της διόδου. Επίσης στην υποενότητα "παίζω και μαθαίνω" περιγράφεται η εξάρτηση του δυναμικού φραγμού από τη θερμοκρασία. Στην

ενότητα "ανάστροφη περιοχή" με την βοήθεια προσομοιώσεων καθορίζονται το ρεύμα κόρου και το συνολικό ανάστροφο ρεύμα. Στην ενότητα "παράμετροι" υποενότητα

"έλεγχος διόδου" περιγράφεται ο έλεγχος διόδου με ωμόμετρο. Στην υποενότητα "μέγιστο ρεύμα" καθορίζεται το μέγιστο ορθό ρεύμα. Στην υποενότητα "περιορισμός ρεύματος" γίνεται υπολογισμός της ελάχιστης αντίστασης για προστασία της διόδου και στην υποενότητα "ανάστροφη μετάπτωση" καθορίζεται η μέγιστη ανάστροφη τάση.





Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και

επιλέγει το λογισμικό Διόδοι.

Από το λογισμικό διόδοι θα χρησιμοποιηθούν οι υποενότητες εισαγωγή, εκπαιδευτικοί στόχοι, τρόπος λειτουργίας, χαρακτηριστικά VA και παράμετροι.






Γ







Ο μαθητής θα τρέξει στην τάξη από την ενότητα διόδοι το "τεστ γνώσεων" το οποίο αποτελείται από 7 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

Και για το σπίτι από την ίδια ενότητα τεστ "κουίζ" που αποτελείται από 10 ερωτήσεις τύπου σωστό ή λάθος με χρόνο αναμονής 20 sec για την κάθε ερώτηση.

Θα τρέξει επίσης την "επίλυση προβλημάτων" που αποτελείται από 3 ερωτήσεις επίλυσης προβλημάτων με απαντήσεις σε μορφή πολλαπλής επιλογής.

Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.

127


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Ημιαγωγοί


Ενότητα Ημιαγωγοί (4 περίοδοι)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ημιαγωγοί (4 περιόδων) θα πρέπει να είναι ικανός να διακρίνει τους αγωγούς, ημιαγωγούς και μονωτές σύμφωνα με τον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους, να περιγράφει τη δομή των καθαρών κρυστάλλων (Γερμανίου – Πυριτίου) και να εξηγεί τον τρόπο που συνδέονται τα άτομα μεταξύ τους με ομοιοπολικό δεσμό, να αναφέρει τους φορείς αγωγιμότητας στους ημιαγωγούς (ελεύθερα ηλεκτρόνια και οπές) και να εξηγεί τον τρόπο παραγωγής τους, με σπάσιμο του δεσμού, να εξηγεί πώς με ξένες προσμίξεις αυξάνεται η αγωγιμότητα των ημιαγωγών. (Αύξηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων και οπών), να εξηγεί τον τρόπο παραγωγής ημιαγωγών τύπου Ν και Ρ και να αναφέρει τους φορείς πλειοψηφίας και μειοψηφίας σε κάθε τύπο




Ημιαγωγός, τύπου P, τύπου N, αγωγιμότητα, ενεργειακές ζώνες, ζώνη σθένους, κρυσταλλική δομή, στοιβάδες.


FESTO INGENATIC- ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της Festo ημιαγωγοί.

Στην ενότητα «εισαγωγή» θα μάθουν τι είναι οι ημιαγωγοί και σε τι μας χρησιμεύουν. Στις υποενότητες «εισαγωγή ένα και δύο « εξηγούνται οι λόγοι γιατί είναι σημαντικοί οι ημιαγωγοί. Στην υποενότητα «στόχοι διδασκαλίας» αναλύονται οι στόχοι και οι απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «βασικές έννοιες» και υποενότητες «ηλεκτρικών κυκλωμάτων και αγωγιμότητα» επαναλαμβάνονται οι βασικές έννοιες του ηλεκτρισμού με την βοήθεια προσομοιώσεων. Στην ενότητα «ατομική δομή» περιγράφεται και επιδεικνύεται η δομή ενός ατόμου και η δομή του ατόμου του πυριτίου. Στην υποενότητα «ενεργειακές στάθμες» εξηγούνται οι ενεργειακές στάθμες των διάφορων στοιβάδων. Στην ενότητα «κρύσταλλοι» περιγράφεται η δομή του κρυστάλλου του Πυριτίου.




Γ












Στην ενότητα «ενεργειακές ζώνες» περιγράφονται οι ενεργειακές ζώνες σθένους και αγωγιμότητας. Στην ενότητα «τύποι» περιγράφονται οι τύποι των ημιαγωγών (ενδογενείς και με προσμίξεις). Στους ημιαγωγούς με προσμίξεις περιγράφεται η δημιουργία ημιαγωγών τύπου Ν και ημιαγωγών τύπου Ρ. Περιγράφεται επίσης και με την βοήθεια πολυμεσικών παραστάσεων αγωγιμότητας στους ημιαγωγούς τύπου Ν και ημιαγωγούς τύπου Ρ. Πιο κάτω δίδονται οι οδηγίες για το πώς ο μαθητής θα εντοπίσει τις διάφορες ενότητες που αναφέρονται πιο πάνω. Στην αρχή οι μαθητές θα ανοίξουν τον Internet Explorer και θα δώσουν διεύθυνση του εξυπηρετητή στον οποίο ήδη ο καθηγητής έχει δημιουργήσει λογαριασμό για τον κάθε μαθητή π.χ.

http:/81.4.168.43/crd.


129


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της Festo ημιαγωγοί. Στην ενότητα "εισαγωγή" θα μάθουν τι είναι οι ημιαγωγοί και σε τι μας χρησιμεύουν. Στις υποενότητες "εισαγωγή ένα και δύο " εξηγούνται οι λόγοι γιατί είναι

σημαντικοί οι ημιαγωγοί. Στην υποενότητα "στόχοι διδασκαλίας" αναλύονται οι στόχοι και οι απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα "βασικές

έννοιες" και υποενότητες "ηλεκτρικών κυκλωμάτων και αγωγιμότητα" επαναλαμβάνονται οι βασικές έννοιες του ηλεκτρισμού με την βοήθεια

προσομοιώσεων. Στην ενότητα "ατομική δομή" περιγράφεται και επιδεικνύεται η δομή ενός ατόμου και η δομή του ατόμου του πυριτίου. Στην υποενότητα

"ενεργειακές στάθμες" εξηγούνται οι ενεργειακές στάθμες των διάφορων στοιβάδων. Στην ενότητα "κρύσταλλοι" περιγράφεται η δομή του κρυστάλλου του

Πυριτίου. Στην ενότητα "ενεργειακές ζώνες" περιγράφονται οι ενεργειακές ζώνες σθένους και αγωγιμότητας. Στην ενότητα "τύποι" περιγράφονται οι τύποι

των ημιαγωγών (ενδογενείς και με προσμίξεις). Στους ημιαγωγούς με προσμίξεις περιγράφεται η δημιουργία ημιαγωγών τύπου Ν και ημιαγωγών τύπου Ρ.

Περιγράφεται επίσης και με την βοήθεια πολυμεσικών παραστάσεων αγωγιμότητας στους ημιαγωγούς τύπου Ν και ημιαγωγούς τύπου Ρ. Πιο κάτω δίδονται οι

οδηγίες για το πώς ο μαθητής θα εντοπίσει τις διάφορες ενότητες που αναφέρονται πιο πάνω. Στην αρχή οι μαθητές θα ανοίξουν τον Internet Explorer και θα

δώσουν διεύθυνση του εξυπηρετητή στον οποίο ήδη ο καθηγητής έχει δημιουργήσει λογαριασμό για τον κάθε μαθητή π.χ.

http:/81.4.168.43/crd.



Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Ημιαγωγοί.

Στην ενότητα ημιαγωγοί ανήκουν οι υποενότητες εισαγωγή, στόχοι διδασκαλίας, βασικές έννοιες, τύποι, τεστ γνώσεων, παίζω & μαθαίνω ένα, παίζω και μαθαίνω δύο, έλεγχος κατανόησης και επίλυσης προβλημάτων. Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα. Κομβίο πλοήγησης

μεταφοράς στο επόμενο βήμα





Γ


Η αξιολόγηση του μαθητή θα γίνει με την χρήση της ενότητας τεστ γνώσεων που περιλαμβάνει 7 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

Για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα τρέξει το Παίζω & Μαθαίνω 1 και Παίζω & Μαθαίνω 2.





131


Γ


Για το σπίτι ο μαθητής θα πρέπει να τρέξει το πρόγραμμα Έλεγχος Κατανόησης το οποίο περιλαμβάνει 2 ερωτήσεις αντικατάστασης και το πρόγραμμα επίλυση προβλημάτων που περιλαμβάνει 3 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.


Κομβίο ανατροφοδότησης σε περίπτωση λανθασμένης απάντησης.



Γ

133


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Λογικές πύλες (AND,OR,NOT)


Ενότητα ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ (AND, OR, NOT) (3 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ (AND, OR, NOT) (3 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ) θα πρέπει να είναι ικανός να αναφέρει και εξηγεί τη λογική και τη λειτουργία των λογικών πυλών AND, OR & NOT, να γράφει τον πίνακα αληθείας της κάθε πύλης, να γράφει τη λογική συνάρτηση κάθε πύλης και να σχεδιάζει το σύμβολο της κάθε πύλης.




Λογικές πύλες, AND,OR NOT, πίνακες αληθείας, αναλογικό,ψηφιακό





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ. Από την ενότητα «εισαγωγή» θα πληροφορηθεί γενικά για την αξία και την σπουδαιότητα των λογικών κυκλωμάτων στην σημερινή τεχνολογία. Στην συνέχεια θα μελετήσει από την υποενότητα «στόχοι και προϋποθέσεις» τους απαραίτητους εκπαιδευτικούς στόχους. Στην υποενότητα «προϋποθέσεις» θα πρέπει να διαπιστώσει ότι έχει τις απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην συνέχεια στην υποενότητα «αξιολόγηση βασικών γνώσεων μαθήματος» θα τρέξει δύο τεστ τα οποία παρέχονται από το λογισμικό. Μετά θα εμπεδώσει τους όρους αναλογικά και ψηφιακά μεγέθη στην ενότητα «εκμάθησης» υποενότητα «αναλογικό και ψηφιακό». Στην υποενότητα «βασικές λογικές λειτουργίες» θα εμπεδώσει τις λογικές λειτουργίες AND, OR & NOT.

Στην ενότητα «λογικές πύλες» δίδονται τα σύμβολα των λογικών πυλών και οι πίνακες αληθείας. Στην υποενότητα «βασικές λογικές πύλες» ο μαθητής θα μάθει τα σύμβολα των βασικών πυλών και τους πίνακες αληθείας για κάθε λογική πύλη ( AND, OR & NOT).






Γ







Γ.2.5.3 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ.doc







135


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ

ΠΥΛΕΣ.

Στην ενότητα "λογικές πύλες" δίδονται τα σύμβολα των λογικών πυλών και οι πίνακες αληθείας. Στην υποενότητα "βασικές λογικές πύλες" ο μαθητής θα

μάθει τα σύμβολα των βασικών πυλών και τους πίνακες αληθείας για κάθε λογική πύλη ( AND, OR & NOT).

Από την ενότητα "εισαγωγή" θα πληροφορηθεί γενικά για την αξία και την σπουδαιότητα των λογικών κυκλωμάτων στην σημερινή τεχνολογία. Στην

συνέχεια θα μελετήσει από την υποενότητα "στόχοι και προϋποθέσεις" τους απαραίτητους εκπαιδευτικούς στόχους. Στην υποενότητα "προϋποθέσεις" θα

πρέπει να διαπιστώσει ότι έχει τις απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην συνέχεια στην υποενότητα "αξιολόγηση βασικών γνώσεων μαθήματος" θα

τρέξει δύο τεστ τα οποία παρέχονται από το λογισμικό. Μετά θα εμπεδώσει τους όρους αναλογικά και ψηφιακά μεγέθη στην ενότητα "εκμάθησης" υποενότητα

"αναλογικό και ψηφιακό". Στην υποενότητα "βασικές λογικές λειτουργίες" θα εμπεδώσει τις λογικές λειτουργίες AND, OR & NOT.



Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Λογικές Πύλες.




Στην ενότητα λογικές πύλες ανήκουν οι υποενότητες εισαγωγή, στόχοι και προϋποθέσεις, αξιολόγηση βασικών γνώσεων μαθήματος και ενότητα εκμάθησης. Στην υποενότητα βασικές λογικές πύλες θα χρησιμοποιήσει μόνο την πύλη AND και πύλη OR. Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα. Κομβίο πλοήγησης






Γ




Για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα λύσει στην τάξη το φύλλο εργασίας που επισυνάπτεται.

Φύλλο Εργασίας στην τάξη.

Για το σπίτι ο μαθητής θα πρέπει να λύσει ένα φύλλο εργασίας που θα δοθεί από τον καθηγητή και που επισυνάπτεται

. Φύλλο Εργασίας για το σπίτι.






137


Γ

Γ.2.5.2 – Φύλλο Εργασίας 1


Να απαντήσετε όλες τις ερωτήσεις 1. Συμπληρώστε τον πίνακα αληθείας δια τις τρεις μεταβλητές εισόδου:

ΕΙΣΟΔΟΣ ΠΥΛΗ AND

ΠΥΛΗ OR

A B C Y Y

0 0 0

0 0 1

0

0

1

1

1

1 1 1

2. Σχεδιάστε το χρονικό διάγραμμα εξόδου Y για μια πύλη NOT:

ΠΥΛΗ ΝΟΤ Υ = ………………



Γ


ΟΝΟΜΑ : ……………………………………………………………… ΤΜΗΜΑ : ………………

1. Για τα πιο κάτω διαγράμματα χρονισμού υπολογίστε την τιμή της εξόδου Y

συμπληρώνοντας τον πίνακα για κάθε μεταβλητή των εισόδων A και B και σχεδιάστε το αντίστοιχο διάγραμμα χρονισμού για τις πύλες AND και OR.

Α/Α ΕΙΣΟΔΟΙ ΕΞΟΔΟΣ Y

A B ΠΥΛΗ AND

ΠΥΛΗ OR

1

2 3 4 5 6 7 8 9

10 11

ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Β΄ ΤΑΞΗΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΧΡΟΝΙΣΜΟΥ

ΠΥΛΕΣ AND, OR & NOT

2. Συμπληρώστε τις λογικές συναρτήσεις για δύο μεταβλητές εισόδου Α και Β:

ΠΥΛΗ AND Y = ………………

ΠΥΛΗ ΟR Y = ……………….

139


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Συνδιαστικά λογικά κυκλώματα




Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ (3 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ) θα πρέπει να είναι ικανός να

αναφέρει τι είναι συνδυαστικό κύκλωμα, να γράφει τη λογική συνάρτηση από δοσμένο λογικό κύκλωμα και να σχεδιάζει το λογικό κύκλωμα από τη λογική συνάρτηση χρησιμοποιώντας την άλγεβρα Boole.




άλγεβρα Boole, θεώρημα De Morgan, συνδυαστικά κυκλώματα





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. Από την ενότητα «εισαγωγή» θα πληροφορηθεί γενικά για το τι είναι τα συνδυαστικά λογικά κυκλώματα, την διαφορά τους από τα ακολουθιακά κυκλώματα και γενικά για τις εφαρμογές των συνδυαστικών κυκλωμάτων. Στην συνέχεια θα μελετήσει από την υποενότητα «στόχοι και προϋποθέσεις» τους απαραίτητους εκπαιδευτικούς στόχους. Στην υποενότητα «προϋποθέσεις» θα πρέπει να διαπιστώσει ότι έχει τις απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην συνέχεια στην υποενότητα «εισαγωγική αξιολόγηση μαθήματος» θα τρέξει δύο τεστ την «εξέταση γνώσεων « και «έλεγχο κατανόησης « τα οποία παρέχονται από το λογισμικό. Το τεστ «εξέταση γνώσεων» περιλαμβάνει 15 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής. Το τεστ «έλεγχο κατανόησης « περιλαμβάνει 10 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και αντιστοίχησης. Τα αποτελέσματα θα αποθηκευτούν από το Σύστημα Διαχείρισης Μάθησης (LMS) και ο καθηγητής θα μπορεί να δει τα αποτελέσματα του κάθε μαθητή.





Γ






Γ.2.6.2 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΠΙΤΙ.doc








141


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. Από την ενότητα "εισαγωγή" θα πληροφορηθεί γενικά για το τι είναι τα συνδυαστικά λογικά κυκλώματα, την διαφορά τους από τα ακολουθιακά

κυκλώματα και γενικά για τις εφαρμογές των συνδυαστικών κυκλωμάτων. Στην συνέχεια θα μελετήσει από την υποενότητα "στόχοι και προϋποθέσεις" τους απαραίτητους εκπαιδευτικούς στόχους. Στην υποενότητα "προϋποθέσεις" θα πρέπει να διαπιστώσει ότι έχει τις απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην

συνέχεια στην υποενότητα "εισαγωγική αξιολόγηση μαθήματος" θα τρέξει δύο τεστ την "εξέταση γνώσεων " και "έλεγχο κατανόησης " τα οποία

παρέχονται από το λογισμικό. Το τεστ "εξέταση γνώσεων" περιλαμβάνει 15 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής. Το τεστ "έλεγχο κατανόησης " περιλαμβάνει 10

ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και αντιστοίχησης. Τα αποτελέσματα θα αποθηκευτούν από το Σύστημα Διαχείρισης Μάθησης (LMS) και ο καθηγητής θα

μπορεί να δει τα αποτελέσματα του κάθε μαθητή.

Στην υποενότητα "μάθησης" ο μαθητής έχει την ευκαιρία να δει σε εφαρμογίδιο ένα γενικό μοντέλο συνδυαστικού κυκλώματος στο οποίο θα μπορεί να

αλλάζει τις μεταβλητές εισόδου και να παρακολουθεί την έξοδο όπως φαίνεται πιο κάτω.

Στην ενότητα "λογική άλγεβρα (Boole)" ο μαθητής θα εξασκηθεί στην πρόσθεση, στον πολλαπλασιασμό και στο διπλό συμπλήρωμα με βάση την άλγεβρα

(Boole) χρησιμοποιώντας το εφαρμογίδιο που παρέχεται από το σύστημα όπως φαίνεται πιο κάτω.





Γ



Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login, στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό "Συνδυαστικά κυκλώματα".




Στην ενότητα συνδυαστικά κυκλώματα ανήκουν οι υποενότητες εισαγωγή, στόχοι και προϋποθέσεις, εισαγωγική αξιολόγηση, ενότητα μάθησης και λογική άλγεβρα Boole. Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.


143


Γ










Γ


ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Β ΄ ΤΑΞΗΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ ΕΝΟΤΗΤΑ ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΤΜΗΜΑ : ………………………….

ΗΜΕΡ : …………………….

ONOMA :……………………………………………………………………………….. ΑΠΑΝΤΗΣΤΕ ΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ: 1. Δώστε τη λογική συνάρτηση και σχεδιάστε το λογικό κύκλωμα το οποίο ελέγχει

μια ηλεκτρονική κλειδαριά η οποία ανοίγει στο συνδυασμό 10011 των λογικών διακοπτών A, B, C, D, E αντίστοιχα.

2. Δώστε τον Πίνακα Αληθείας, την απλοποιημένη λογική συνάρτηση και σχεδιάστε

το αντίστοιχο λογικό κύκλωμα που έχει 3 μεταβλητές εισόδου A, B, C και μια έξοδο Y. Η έξοδος είναι 1 όταν ο δυαδικός αριθμός που σχηματίζουν οι λογικές καταστάσεις των μεταβλητών εισόδου είναι 0, 4, 5 και 7.

145


Γ



3. Δίδεται το λογικό κύκλωμα:

(α) Δώστε τη λογική του συνάρτηση. Y = ………………..………………

ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Β ΄ ΤΑΞΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΤΜΗΜΑ : ………………………….

ΗΜΕΡ : …………………….

ONOMA :……………………………………………………………………………….. ΑΠΑΝΤΗΣΤΕ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Υλοποιήστε τη λογική συνάρτηση και σχεδιάστε το αντίστοιχο λογικό

διάγραμμα:

Y = A B + C D

2. Υλοποιήστε τη πιο κάτω λογική συνάρτηση και σχεδιάστε το αντίστοιχο λογικό

διάγραμμα: Y = A B + C



Γ

147


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Αθροιστής


Ενότητα ΑΘΡΟΙΣΤΕΣ (2 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΑΘΡΟΙΣΤΕΣ (2 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ) θα πρέπει να είναι ικανός να αναφέρει τι είναι ο αθροιστής, να γράφει τον πίνακα αληθείας του ημιαθροιστή (Half – Adder), να γράφει τη λογική συνάρτηση και να σχεδιάζει το λογικό κύκλωμα. Επίσης να σχεδιάζει τον πίνακα αληθείας του πλήρη αθροιστή (Full – Adder), να γράφει τη λογική συνάρτηση, να σχεδιάζει το λογικό κύκλωμα να συνδεσμολογεί το κύκλωμα του ημιαθροιστή και του πλήρη αθροιστή να ελέγχει τη λειτουργία του, να σχεδιάζει και να εξηγεί τη λειτουργία του παράλληλου αθροιστή 4 bit.




Αθροιστής, ημιαθροιστής, παράλληλος αθροιστής





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ενότητα «μάθησης» υποενότητα «συνδυαστική λογική / λειτουργίες συνδυαστικής λογικής / αθροιστής». Στην ενότητα «αθροιστής» δίνεται το λογικό σύμβολο, το λογικό κύκλωμα, ο πίνακας αληθείας και οι λογικές συναρτήσεις του ημιαθροιστή και του πλήρη αθροιστή. Με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία των ημιαθροιστή και πλήρη αθροιστή. Επίσης δίνεται η ευκαιρία αλλαγής των μεταβλητών εισόδου και παρακολούθηση των εξόδων. Στην υποενότητα «παράλληλοι αθροιστές» δίνεται το λογικό κύκλωμα του παράλληλου αθροιστή και με την βοήθεια προσομοίωσης επεξηγείται και ελέγχεται η λειτουργία του παράλληλου αθροιστή αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις εξόδους. Στην επόμενη υποενότητα «παράδειγμα εφαρμογής» δίνεται μια αριθμομηχανή με τα απαραίτητα λειτουργικά τμήματα και επιδεικνύεται η λειτουργία της πρόσθεσης και της αφαίρεσης με την βοήθεια παράλληλου αθροιστή.





Γ













149


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ενότητα "μάθησης" υποενότητα "συνδυαστική λογική / λειτουργίες συνδυαστικής λογικής / αθροιστής". Στην ενότητα "αθροιστής" δίνεται το λογικό σύμβολο, το λογικό κύκλωμα, ο πίνακας αληθείας και οι λογικές συναρτήσεις του ημιαθροιστή και του πλήρη αθροιστή. Με την βοήθεια

προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία των ημιαθροιστή και πλήρη αθροιστή. Επίσης δίνεται η ευκαιρία αλλαγής των μεταβλητών εισόδου και παρακολούθηση

των εξόδων. Στην υποενότητα "παράλληλοι αθροιστές" δίνεται το λογικό κύκλωμα του παράλληλου αθροιστή και με την βοήθεια προσομοίωσης επεξηγείται

και ελέγχεται η λειτουργία του παράλληλου αθροιστή αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις εξόδους. Στην επόμενη υποενότητα

"παράδειγμα εφαρμογής" δίνεται μια αριθμομηχανή με τα απαραίτητα λειτουργικά τμήματα και επιδεικνύεται η λειτουργία της πρόσθεσης και της αφαίρεσης

με την βοήθεια παράλληλου αθροιστή.






επιλέγει από το λογισμικό Συνδυαστικά κυκλώματα την υποενότητα "αθροιστής". Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα χρήσης του LMS FESTO – INGENATIC για πλοήγηση στις διάφορες ενότητες του λογισμικού πακέτου.




Στην ενότητα αθροιστές ανήκουν οι υποενότητες προσομοίωση, παράλληλοι αθροιστής και παράδειγμα εφαρμογής. Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.



Γ

ΣΠιο κάτω φαίνεται παράδειγμα ενεργοποίησης εφαρμογιδίου ή προσομοίωσης που θα συναντήσει ο μαθητής στις διάφορες ενότητες.






Προηγουμένη ερώτηση. Επόμενη ερώτηση.

Εργασία για τη τάξη ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει την υποενότητα "προσομοίωση" για να πραγματοποιήσει κύκλωμα πλήρη αθροιστή με βάση τις οδηγίες που δίνονται. Θα δοθεί φύλλο εργασίας για το σπίτι. Φύλλο εργασίας για το σπίτι.


151


Γ



ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Β΄ ΤΑΞΗΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ ΑΘΡΟΙΣΤΕΣ

ΟΝΟΜΑ : ……………………………………………………………… ΤΜΗΜΑ : ………………

Να απαντήσετε όλες τις ερωτήσεις. 1. Να σχεδιάσετε το λογικό σύμβολο, το λογικό κύκλωμα, τον πίνακα αληθείας και να δώσετε την λογική συνάρτηση για τον ημιαθροιστή. 2. Να σχεδιάσετε το λογικό σύμβολο, το λογικό κύκλωμα, τον πίνακα αληθείας και να δώσετε την λογική συνάρτηση για τον πλήρη αθροιστή.

Συνοδευτικό Υλικό Δραστηριότητας 7: Φύλλο Εργασίας



Γ

153


Γ




Τίτλος Δραστηριότητας Αποκωδικοποιητές


Ενότητα ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ (4 ΠΕΡΙΟΔΟΙ)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ (4 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ) θα πρέπει να είναι ικανός να αναφέρει τι είναι ο αποκωδικοποιητής, να σχεδιάζει και να εξηγεί το κύκλωμα αποκωδικοποιητή 2-bit σε 4 γραμμές, να σχεδιάζει και να εξηγεί κύκλωμα αποκωδικοποιητή 3-bit σε 8 γραμμές, να σχεδιάζει και να εξηγεί κύκλωμα αποκωδικοποιητή από κώδικα BCD στο δεκαδικό, να συνδεσμολογεί και να ελέγχει τη λειτουργία κυκλώματος αποκωδικοποιητή και να εξηγεί την παράσταση αριθμών με την 7-τμηματική μονάδα ένδειξης με LED και LCD.




Ψηφιακά Ηλεκτρονικά





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό «συνδυαστικά κυκλώματα» την ενότητα «λειτουργίες συνδυαστικής λογικής» υποενότητα «αποκωδικοποιητές». Στην ενότητα «αποκωδικοποιητές» δίνεται το λογικό κύκλωμα του αποκωδικοποιητή και εξηγείται με την βοήθεια προσομοίωσης η λειτουργία του βασικού διαδικού αποκωδικοποιητή, του αποκωδικοποιητή δυαδικού προς δεκαδικό και του αποκωδικοποιητή BCD προς δεκαδικό αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις αλλαγές των εξόδων. Στην υποενότητα «εφαρμογή αποκωδικοποιητή» δίνεται μια πρακτική εφαρμογή αποκωδικοποίησης διευθύνσεων θυρών σ΄ ένα μικροϋπολογιστή. Στην υποενότητα «αποκωδικοποιητής BCD / 7 στοιχείων» με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία της 7- τμηματικής οθόνης LED μέσω αποκωδικοποιητή BCD / 7 τμημάτων. Στην υποενότητα «παράδειγμα εφαρμογής» με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία πληκτρολογίου χρησιμοποιώντας κωδικοποιητή δεκαδικού σε BCD και αποκωδικοποιητή BCD/ 7 στοιχείων που οδηγεί 7-τμηματική οθόνη.




Γ














155


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό "συνδυαστικά κυκλώματα" την ενότητα "λειτουργίες συνδυαστικής λογικής" υποενότητα

"αποκωδικοποιητές". Στην ενότητα "αποκωδικοποιητές" δίνεται το λογικό κύκλωμα του αποκωδικοποιητή και εξηγείται με την βοήθεια προσομοίωσης η

λειτουργία του βασικού διαδικού αποκωδικοποιητή, του αποκωδικοποιητή δυαδικού προς δεκαδικό και του αποκωδικοποιητή BCD προς δεκαδικό αλλάζοντας

τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις αλλαγές των εξόδων. Στην υποενότητα "εφαρμογή αποκωδικοποιητή" δίνεται μια πρακτική εφαρμογή

αποκωδικοποίησης διευθύνσεων θυρών σ΄ ένα μικροϋπολογιστή. Στην υποενότητα "αποκωδικοποιητής BCD / 7 στοιχείων" με την βοήθεια προσομοίωσης

εξηγείται η λειτουργία της 7- τμηματικής οθόνης LED μέσω αποκωδικοποιητή BCD / 7 τμημάτων. Στην υποενότητα "παράδειγμα εφαρμογής" με την βοήθεια

προσομοίωσης περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία πληκτρολογίου χρησιμοποιώντας κωδικοποιητή δεκαδικού σε BCD και αποκωδικοποιητή BCD/ 7

στοιχείων που οδηγεί 7-τμηματική οθόνη.





Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login, στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό "Συνδυαστικά κυκλώματα". Κομβίο πλοήγησης μεταφοράς στο προηγούμενο βήμα



Από το λογισμικό συνδυαστικά κυκλώματα ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει από την ενότητα λειτουργίες συνδυαστικής λογικής την υποενότητα αποκωδικοποιητές και από την ενότητα αυτή τις υποενότητες εφαρμογή αποκωδικοποιητή, αποκωδικοποιητής BCD 7 – στοιχείων και την υποενότητα παράδειγμα εφαρμογής.



Γ








157


Γ



ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Γ ΄ ΤΑΞΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ

ΤΜΗΜΑ : ………………………….

ΗΜΕΡ : …………………….

ONOMA :……………………………………………………………………………….. ΑΠΑΝΤΗΣΤΕ ΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ: 1. Να δώσετε τον ορισμό του αποκωδικοποιητή. 2. Να σχεδιάσετε το λογικό κύκλωμα και τον πίνακα αληθείας αποκωδικοποιητή BCD σε δεκαδικό. 3. Στην είσοδο αποκωδικοποιητή BCD/ 7 στοιχείων εμφανίζεται ο κώδικας Α0 Α1 Α2 Α3 = 0110 να δώσετε τον αριθμό που θα έδειχνε η 7- τμηματική οθόνη LED.



Γ


ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Γ΄ ΤΑΞΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ

ΤΜΗΜΑ : ………………………….

ΗΜΕΡ : …………………….

ONOMA :……………………………………………………………………………….. ΑΠΑΝΤΗΣΤΕ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Να δώσετε τον ορισμό του αποκωδικοποιητή. 2. Να εξηγήσετε την λειτουργία του αποκωδικοποιητη BCD σε δεκαδικό. 3. Να σχεδιάσετε 7- τμηματική οθόνη LED και να ονομάσετε τα 7 τμήματα.

159


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Δίοδοι Φωτοεκπομπής


Ενότητα Δίοδοι Φωτοεκπομπής (2 περιόδους)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΔΙΟΔΟΙ ΦΩΤΟΕΚΠΟΜΠΗΣ (2 περιόδους) θα πρέπει να είναι ικανός να αναφέρει τη βασική χρήση της διόδου Led, να αναγνωρίζει και να σχεδιάζει το σύμβολό της, να αναγνωρίζει τους ακροδέκτες της διόδου Led, να υπολογίζει την προστατευτική αντίσταση της Led, να συνδεσμολογεί κύκλωμα για να ανάψει μια Led και να αναφέρει τα χαρακτηριστικά της διόδου Led.




Δίοδος Φωτοεκπομπής, Led, ορθή πόλωση, ανάστροφη, δυναμικό φραγμού, χαρακτηριστική καμπύλη, Led 7 στοιχείων





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό FESTO INGENATIC - ΔΙΟΔΟΙ.

Στην ενότητα «Αυτόφωτες διόδοι Led» εξηγείται η κατασκευή μιας διόδου Led και με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής εξηγείται η βασική λειτουργία της διόδου Led. Στην ενότητα χρησιμοποιώντας τα Led με τη βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται μια εφαρμογή διόδου LED. Στην ενότητα «χαρακτηριστικά οθόνης LED – 7 στοιχείων» περιγράφεται με την βοήθεια εφαρμογιδίου η χρήση των LED 7 στοιχείων.





Γ














161


Γ


Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό FESTO INGENATIC - ΔΙΟΔΟΙ. Στην ενότητα "Αυτόφωτες διόδοι Led" εξηγείται η κατασκευή μιας διόδου Led και με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής εξηγείται η βασική λειτουργία της

διόδου Led. Στην ενότητα χρησιμοποιώντας τα Led με τη βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται μια εφαρμογή διόδου LED. Στην ενότητα "χαρακτηριστικά οθόνης LED – 7 στοιχείων" περιγράφεται με την βοήθεια εφαρμογιδίου η χρήση των LED 7 στοιχείων.






επιλέγει το λογισμικό Διόδοι.




Στην ενότητα αυτόφωτες διόδοι (LED) ανήκουν οι υποενότητες χρησιμοποιώντας τα LED (κυκλώματα LED) και χαρακτηριστικά οθόνης (LED 7 στοιχείων). Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.




Γ








163


Γ



ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Β΄ ΕΤΟΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΤΑΞΗ ΔΙΟΔΟΙ ΦΩΤΟΕΚΠΟΜΠΗΣ (ΑΥΤΟΦΩΤΕΣ ΔΙΟΔΟΙ)

ΟΝΟΜΑ : ……………………………………………………………… ΤΜΗΜΑ : ………………

Να απαντήσετε όλες τις ερωτήσεις: 1. Να αναφέρετε δύο χρήσεις των διόδων φωτοεκπομπής (LED) 2. Να αναφέρετε τα βασικά χαρακτηριστικά των LED. 3. Να σχεδιάσετε το σύμβολο της διόδου LED



Γ


ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Β΄ ΕΤΟΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤO ΣΠΙΤΙ ΔΙΟΔΟΙ ΦΩΤΟΕΚΠΟΜΠΗΣ (ΑΥΤΟΦΩΤΕΣ ΔΙΟΔΟΙ)

ΟΝΟΜΑ : ……………………………………………………………… ΤΜΗΜΑ : ………………

1. Δίοδος LED πολωμένη ορθά τροφοδοτείται μέσω αντίστασης από πηγή 10V. Να υπολογίσετε την ελάχιστη τιμή αντίστασης για προστασία της διόδου αν η τάση ορθής πόλωσης της διόδου είναι Uf = 1,5 V και το μέγιστο ορθό ρεύμα Ifmax = 30 mA. 2. Να αναφέρεται από τi εξαρτάται το χρώμα εκπεμπόμενης φωτεινής ακτινοβολίας της διόδου LED. 3. Πως θα εντοπίσετε την άνοδο και την κάθοδο σε μια δίοδο LED.

165


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Κωδικοποιητές




Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας Κωδικοποιητές (2 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ) θα πρέπει να είναι ικανός να

αναφέρει τι είναι ο κωδικοποιητής, να σχεδιάζει και εξηγεί κύκλωμα κωδικοποιητή δεκαδικών αριθμών στον κώδικα BCD και να σχεδιάζει και εξηγεί κύκλωμα κωδικοποιητή δεκαδικών αριθμών στον κώδικα BCD με προτεραιότητα.




κωδικοποιητής, κωδικοποιητής δεκαδικού προς BCD, κωδικοποιητής με προτεραιότητα





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό «συνδυαστικά κυκλώματα» την ενότητα «λειτουργίες συνδυαστικής λογικής» υποενότητα «κωδικοποιητές». Στην ενότητα «κωδικοποιητές» δίνεται το λογικό κύκλωμα του κωδικοποιητή δεκαδικού προς BCD και του κωδικοποιητή προτεραιότητας. Με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία των κωδικοποιητή και κωδικοποιητή με προτεραιότητα αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις αλλαγές των εξόδων.





Γ














167


Γ




ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό "συνδυαστικά κυκλώματα" την ενότητα "λειτουργίες συνδυαστικής λογικής" υποενότητα

"κωδικοποιητές". Στην ενότητα "κωδικοποιητές" δίνεται το λογικό κύκλωμα του κωδικοποιητή δεκαδικού προς BCD και του κωδικοποιητή προτεραιότητας.

Με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία των κωδικοποιητή και κωδικοποιητή με προτεραιότητα αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και

παρακολουθώντας τις αλλαγές των εξόδων.





Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login, στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό "Συνδυαστικά κυκλώματα". Κομβίο πλοήγησης μεταφοράς στο προηγούμενο βήμα



Από την ενότητα συνδυαστικά κυκλώματα ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει από την ενότητα μάθησης την υποενότητα λειτουργίες συνδυαστικής λογικής υποενότητα κωδικοποιητές.



Γ








169


Γ


ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Γ ΄ ΤΑΞΗΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ

ΤΜΗΜΑ : ………………………….

ΗΜΕΡ : …………………….

ONOMA :……………………………………………………………………………….. ΑΠΑΝΤΗΣΤΕ ΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ: 1. Να δώσετε τον ορισμό του κωδικοποιητή. 2. Να σχεδιάσετε το λογικό κύκλωμα και τον πίνακα αληθείας κωδικοποιητή

δεκαδικού προς BCD.



Γ


ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ Γ΄ ΤΑΞΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ

ΤΜΗΜΑ : ………………………….

ΗΜΕΡ : …………………….

ONOMA :……………………………………………………………………………….. ΑΠΑΝΤΗΣΤΕ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Να δώσετε τον ορισμό του κωδικοποιητή με προτεραιότητα. 2. Να αναφέρετε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC) που χρησιμοποιείται σαν

κωδικοποιητής με προτεραιότητα. 3. Σ΄ ένα κωδικοποιητή με προτεραιότητα δεκαδικού σε BCD ενεργοποιούνται

ταυτόχρονα οι είσοδοι 3 και 7. Να δώσετε τον κώδικα BCD που θα εμφανιστεί στην έξοδο.

171


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Πολυπλέκτες Αποπολυπλέκτες


Ενότητα ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ & ΑΠΟΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ (4 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ - ΑΠΟΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ (4 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ) θα πρέπει να είναι ικανός να δίνει τον ορισμό του ψηφιακού πολυπλέκτη και αποπολυπλέκτη, να σχεδιάζει και να εξηγεί το λογικό κύκλωμα του πολυπλέκτη με δύο εισόδους και μια έξοδο, να σχεδιάζει και να εξηγεί το λογικό κύκλωμα του πολυπλέκτη με τέσσερις εισόδους και μια έξοδο, να σχεδιάζει και να εξηγεί το λογικό κύκλωμα του πολυπλέκτη με οκτώ εισόδους και μια έξοδο, να χρησιμοποιεί ολοκληρωμένα κυκλώματα πολυπλεκτών για την παραγωγή λογικών συναρτήσεων, να εξηγεί κυκλώματα, που χρησιμοποιούν πολυπλέκτες, για να ελέγχουν τη λειτουργία ενδεικτών 7-τμημάτων, να σχεδιάζει και εξηγεί το λογικό κύκλωμα αποπολυπλέκτη με μια είσοδο και τέσσερις εξόδους, και να μελετά και βρίσκει από καταλόγους ICs τα οποία είναι πολυπλέκτες και αποπολυπλέκτες σχεδιάζει τα λογικά τους σύμβολα και εξηγεί τη λειτουργία τους.




Πολυπλέκτες, αποπολυπλέκτες, πολυπλεξία, αποπολυπλεξία





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό «συνδυαστικά κυκλώματα» την ενότητα «λειτουργίες συνδυαστικής λογικής» υποενότητα «ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ - ΑΠΟΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ». Στην υποενότητα « πολυπλέκτες - αποπολυπλέκτες» με την βοήθεια πολυμεσιικής εφαρμογής εξηγείται η λειτουργία της πολυπλεξίας και αποπολυπλεξίας. Στην υποενότητα «πολυπλεξία χρονοδιαίρεση» εξηγείται με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής η έννοια της πολυπλεξίας χρονοδιαίρεσης. Στην υποενότητα «κύκλωμα αποπολυπλέκτη» ίνεται το λογικό κύκλωμα αποπολυπλέκτη μιας γραμμής σε τέσσερεις γραμμές, ο πίνακας αληθείας και με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία του κυκλώματος. Με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία του αποκωδικοποιητή 74HC 154 ως αποπολυπλέκτη αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις εξόδους





Γ












173


Γ




ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό "συνδυαστικά κυκλώματα" την ενότητα "λειτουργίες συνδυαστικής λογικής" υποενότητα " ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ - ΑΠΟΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ". Στην υποενότητα " πολυπλέκτες - αποπολυπλέκτες" με την βοήθεια πολυμεσιικής εφαρμογής εξηγείται η

λειτουργία της πολυπλεξίας και αποπολυπλεξίας. Στην υποενότητα "πολυπλεξία χρονοδιαίρεση" εξηγείται με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής η έννοια

της πολυπλεξίας χρονοδιαίρεσης. Στην υποενότητα "κύκλωμα αποπολυπλέκτη" δίνεται το λογικό κύκλωμα αποπολυπλέκτη μιας γραμμής σε τέσσερεις

γραμμές, ο πίνακας αληθείας και με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία του κυκλώματος. Με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται και

εξηγείται η λειτουργία του αποκωδικοποιητή 74HC 154 ως αποπολυπλέκτη αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις εξόδους.






Από το λογισμικό συνδυαστικά κυκλώματα ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει από την ενότητα λειτουργίες συνδυαστικής λογικής την υποενότητα πολυπλέκτες – αποπολυπλέκτες . Όλες τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα. Κομβίο πλοήγησης






Γ








175


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Φλιπ - Φλοπ


Ενότητα ΦΛΙΠ - ΦΛΟΠ (4 περιόδους)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΦΛΙΠ - ΦΛΟΠ (4 περιόδους) θα πρέπει να είναι ικανός να προσδιορίζει τις διαφορές των συνδυαστικών και των ακολουθιακών κυκλωμάτων και να αναφέρει ότι τα Φλιπ- Φλοπ ανήκουν στη κατηγορία των ακολουθιακών κυκλωμάτων, να αναφέρει βασικά χαρακτηριστικά των Φλιπ – Φλοπ και να διακρίνει τα Φλιπ – Φλοπ σε σύγχρονα και ασύγχρονα.




Flip flop, σύγχρονο, ασύγχρονο, SR, D, προρύθμιση, απαλοιφή, μανδαλώσεις, παλμοκυκλώματα


FESTO INGENATIC - FLIP FLOP (Δισταθή Παλμοκυκλώματα)



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC FLIP – FLOP (δισταθή παλμοκυκλώματα). Στην «εισαγωγή» δίδεται ορισμός και οι βασικές εφαρμογές των FLIP – FLOP και με την βοήθεια προσομοίωσης δίνεται ένα πρακτικό παράδειγμα εφαρμογής FLIP – FLOP. Στην ενότητα «στόχοι και προϋποθέσεις» δίνονται οι εκπαιδευτικοί στόχοι και προϋποθέσεις για την ενότητα. Στην «εισαγωγική αξιολόγηση σεμιναρίου» ο μαθητής με την βοήθεια δύο τεστ αξιολογήσεων «επαλήθευση γνώσεων» και «επαλήθευση κατανοήσεων» ελέγχει τις προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «μάθησης» η υποενότητα «FLIP – FLOP» δίνεται ο ορισμός του FLIP – FLOP και με την βοήθεια εφαρμογιδίου δίνεται ένα παράδειγμα λειτουργίας του FLIP – FLOP. Στην υποενότητα «Μανδαλώσεις» δίνονται παραδείγματα ασύγχρονου FLIP – FLOP SR. Στην υποενότητα «Ελεγχόμενες μανδαλώσεις» δίνεται παράδειγμα ελεγχόμενων SR FLIP – FLOP, ελεγχόμενο D-FLIP FLOP και στην υποενότητα «Μανδαλώσεις μορφής IC» δίνονται δύο παραδείγματα ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που περιέχουν SR FLIP – FLOP και D-FLIP FLOP. Στην υποενότητα «FLIP FLOP εξωτερικού σκανδαλισμού» (σύγχρονο FLIP FLOP) δίνεται με την βοήθεια προσομοίωσης ο σκανδαλισμός των FLIP FLOP κατά την θετική και αρνητική ακμή.




Γ

Στην υποενότητα «SR FLIP – FLOP» δίνεται η βασική λειτουργία του σύγχρονου SR FLIP – FLOP. Στην υποενότητα «JK FLIP FLOP» δίνεται η λειτουργία του σύγχρονου JK FLIP FLOP και στην ενότητα «D – FLIP FLOP» δίνεται η λειτουργία του σύγχρονου D – FLIP FLOP.

Στην υποενότητα «ασύγχρονες εισόδοι» περιγράφεται η λειτουργία των ασύγχρονων εισόδων προρύθμισης και απαλοιφής (Preset και Clear).














177


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC FLIP – FLOP (δισταθή παλμοκυκλώματα). Στην "εισαγωγή" δίδεται ορισμός και οι βασικές εφαρμογές των FLIP – FLOP και με την βοήθεια προσομοίωσης δίνεται ένα

πρακτικό παράδειγμα εφαρμογής FLIP – FLOP. Στην ενότητα "στόχοι και προϋποθέσεις" δίνονται οι εκπαιδευτικοί στόχοι και προϋποθέσεις για την ενότητα.

Στην "εισαγωγική αξιολόγηση σεμιναρίου" ο μαθητής με την βοήθεια δύο τεστ αξιολογήσεων "επαλήθευση γνώσεων" και "επαλήθευση κατανοήσεων"

ελέγχει τις προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα "μάθησης" η υποενότητα "FLIP – FLOP" δίνεται ο ορισμός του FLIP – FLOP και με την βοήθεια

εφαρμογιδίου δίνεται ένα παράδειγμα λειτουργίας του FLIP – FLOP. Στην υποενότητα "Μανδαλώσεις" δίνονται παραδείγματα ασύγχρονου FLIP – FLOP SR.

Στην υποενότητα "Ελεγχόμενες μανδαλώσεις" δίνεται παράδειγμα ελεγχόμενων SR FLIP – FLOP, ελεγχόμενο D-FLIP FLOP και στην υποενότητα

"Μανδαλώσεις μορφής IC" δίνονται δύο παραδείγματα ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που περιέχουν SR FLIP – FLOP και D-FLIP FLOP. Στην υποενότητα

"FLIP FLOP εξωτερικού σκανδαλισμού" (σύγχρονο FLIP FLOP) δίνεται με την βοήθεια προσομοίωσης ο σκανδαλισμός των FLIP FLOP κατά την θετική και

αρνητική ακμή. Στην υποενότητα "SR FLIP – FLOP" δίνεται η βασική λειτουργία του σύγχρονου SR FLIP – FLOP. Στην υποενότητα "JK FLIP FLOP" δίνεται

η λειτουργία του σύγχρονου JK FLIP FLOP και στην ενότητα "D – FLIP FLOP" δίνεται η λειτουργία του σύγχρονου D – FLIP FLOP.

Στην υποενότητα "ασύγχρονες εισόδοι" περιγράφεται η λειτουργία των ασύγχρονων εισόδων προρύθμισης και απαλοιφής (Preset και Clear).





Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό ΦΛΙΠ ΦΛΟΠ (δισταθή παλμοκυκλώματα). Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα χρήσης του LMS FESTO – INGENATIC για πλοήγηση στις διάφορες ενότητες του λογισμικού πακέτου.




Στην ενότητα Φλιπ Φλοπ ανήκουν οι υποενότητες εισαγωγή, στόχοι και προϋποθέσεις, εισαγωγική αξιολόγηση σεμιναρίου και ενότητα μάθησης. Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.



Γ




Στην ενότητα τελική εξέταση ο μαθητής θα κάνει στην τάξη την " Εξέταση γνώσεων 1" και την "Εξέταση γνώσεων 2" στο σπίτι. Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.





179


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Τρανζίστορ


Ενότητα ΔΙΠΟΛΙΚΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ (4 περιόδους)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας Διπολικά τρανζίστορ (4 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ) θα πρέπει να είναι ικανός να γνωρίζει την κατασκευή διπολικού τρανζίστορ επαφής, να γνωρίζει την αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ επαφής, να κατανοεί την αναγκαιότητα πόλωσης για σωστή λειτουργία του τρανζίστορ, να ορίζει τις παράμετρους α και β (hFE), να γνωρίζει τις βασικές συνδεσμολογίες του τρανζίστορ – Χαρακτηριστικές καμπύλες, να αναλύει κυκλώματα με τρανζίστορ σε λειτουργία DC και να κατανοεί την ενίσχυση σημάτων AC.









Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΔΙΠΟΛΙΚΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ.

Στην «εισαγωγή» ο μαθητής θα μάθει τι είναι το τρανζίστορ και τη βασική του χρήση. Στην ενότητα «εφαρμογές» δίνονται μερικές πρακτικές εφαρμογές. Στην ενότητα «εκπαιδευτικοί στόχοι» παρατίθενται οι στόχοι της ενότητας και οι απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην ενότητα «δομή» περιγράφεται η δομή του τρανζίστορ και οι τρεις επαφές του. Στην ενότητα «τύποι» ο μαθητής θα μάθει για τους δύο τύπους των διπολικών τρανζίστορ, τα σύμβολα τους και τα περιβλήματα τους, Στην ενότητα «τρανζίστορ με πόλωση» ο μαθητής θα αντιληφθεί την ανάγκη σωστής πόλωσης του τρανζίστορ και τη βασική λειτουργία του στο συνεχές. Στην ενότητα «Αρχές λειτουργίας» ο μαθητής θα κατατοπιστεί με μεγαλύτερη λεπτομέρεια για τον τρόπο λειτουργίας του τρανζίστορ. Ο μαθητής θα τρέξει στην τάξη το «κουίζ». Και για το σπίτι το «τεστ κατανόησης». Στην αρχή οι μαθητές θα ανοίξουν τον Internet Explorer και θα δώσουν διεύθυνση του εξυπηρετητή στον οποίο ήδη ο καθηγητής έχει δημιουργήσει λογαριασμό για τον κάθε μαθητή π.χ. http:/81.4.168.43/crd.





Γ












181


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΔΙΠΟΛΙΚΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ.

Στην "εισαγωγή" ο μαθητής θα μάθει τι είναι το τρανζίστορ και τη βασική του χρήση.

Στην ενότητα "εφαρμογές" δίνονται μερικές πρακτικές εφαρμογές.

Στην ενότητα "εκπαιδευτικοί στόχοι" παρατίθενται οι στόχοι της ενότητας και οι απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις.

Στην ενότητα "δομή" περιγράφεται η δομή του τρανζίστορ και οι τρεις επαφές του.

Στην ενότητα "τύποι" ο μαθητής θα μάθει για τους δύο τύπους των διπολικών τρανζίστορ, τα σύμβολα τους και τα περιβλήματα τους,

Στην ενότητα "τρανζίστορ με πόλωση" ο μαθητής θα αντιληφθεί την ανάγκη σωστής πόλωσης του τρανζίστορ και τη βασική λειτουργία του στο συνεχές.

Στην ενότητα "Αρχές λειτουργίας" ο μαθητής θα κατατοπιστεί με μεγαλύτερη λεπτομέρεια για τον τρόπο λειτουργίας του τρανζίστορ.

Ο μαθητής θα τρέξει στην τάξη το "κουίζ". Και για το σπίτι το "τεστ κατανόησης".





Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Διπολικά Τρανζίστορ.





Στην ενότητα διπολικά τρανζίστορ ανήκουν οι υποενότητες εισαγωγή, εκπαιδευτικοί στόχοι, δομή, τύποι, τρανζίστορ με πόλωση και αρχές λειτουργίας. Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.



Γ




Ο μαθητής θα τρέξει στην τάξη από την ενότητα τεστ το "κουίζ". Και για το σπίτι από την ενότητα τεστ το "τεστ κατανόησης".






183


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας Παράγωγες λογικές πύλες


Ενότητα ΠΑΡΑΓΩΓΕΣ ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ (NAND, NOR, XOR, XNOR) (4 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας ΠΑΡΑΓΩΓΕΣ ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ (NAND, NOR, XOR, XNOR) (4 ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ) θα πρέπει να είναι ικανός να αναφέρει και να εξηγεί τη λογική και τη λειτουργία των λογικών πυλών NAND, NOR, XOR, XNOR, να γράφει τον πίνακα αληθείας κάθε πύλης, να γράφει τη λογική συνάρτηση κάθε πύλης, να σχεδιάζει το σύμβολο κάθε πύλης, να συνδεσμολογεί με ηλεκτρονικά μέσα και να ελέγχει τη λειτουργία κάθε πύλης, να αναφέρει και εξηγεί τη λογική και τη λειτουργία των λογικών πυλών NAND, NOR, XOR, XNOR.









Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ. Από την ενότητα «εισαγωγή» θα πληροφορηθεί γενικά για την αξία και την σπουδαιότητα των λογικών κυκλωμάτων στην σημερινή τεχνολογία. Στην συνέχεια θα μελετήσει από την υποενότητα «στόχοι και προϋποθέσεις» τους απαραίτητους εκπαιδευτικούς στόχους. Στην υποενότητα «προϋποθέσεις» θα πρέπει να διαπιστώσει ότι έχει τις απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην συνέχεια στην υποενότητα «αξιολόγηση βασικών γνώσεων μαθήματος» θα τρέξει δύο τεστ τα οποία παρέχονται από το λογισμικό. Στην ενότητα «παράγωγες λογικές πύλες» δίνονται τα σύμβολα, ο πίνακας αληθείας και η λογική συνάρτηση των παράγωγων λογικών πυλών NAND, NOR, XOR, XNOR. Επίσης με την βοήθεια προσομοιώσεων περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία της κάθε λογικής πύλης ξεχωριστά. Στην υποενότητα «παράδειγμα εφαρμογής» δίνεται ένα πρακτικό παράδειγμα εφαρμογής των πυλών αυτών. Στην ενότητα «πύλη με πολλαπλές εισόδους» με την βοήθεια προσομοίωσης γίνεται εμπέδωση στην λειτουργία όλων των λογικών πυλών με πολλαπλές εισόδους. Στην αρχή οι μαθητές θα ανοίξουν τον Internet Explorer και θα δώσουν διεύθυνση του εξυπηρετητή στον οποίο ήδη ο καθηγητής έχει δημιουργήσει λογαριασμό για τον κάθε μαθητή π.χ. http:/81.4.168.43/crd.





Γ












185


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά, ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC – ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ. Από την ενότητα "εισαγωγή" θα πληροφορηθεί γενικά για την αξία και την σπουδαιότητα των λογικών κυκλωμάτων στην σημερινή τεχνολογία. Στην

συνέχεια θα μελετήσει από την υποενότητα "στόχοι και προϋποθέσεις" τους απαραίτητους εκπαιδευτικούς στόχους. Στην υποενότητα "προϋποθέσεις" θα

πρέπει να διαπιστώσει ότι έχει τις απαραίτητες προαπαιτούμενες γνώσεις. Στην συνέχεια στην υποενότητα "αξιολόγηση βασικών γνώσεων μαθήματος" θα

τρέξει δύο τεστ τα οποία παρέχονται από το λογισμικό. Στην ενότητα "παράγωγες λογικές πύλες" δίνονται τα σύμβολα, ο πίνακας αληθείας και η λογική

συνάρτηση των παράγωγων λογικών πυλών NAND, NOR, XOR, XNOR. Επίσης με την βοήθεια προσομοιώσεων περιγράφεται και εξηγείται η λειτουργία της

κάθε λογικής πύλης ξεχωριστά. Στην υποενότητα "παράδειγμα εφαρμογής" δίνεται ένα πρακτικό παράδειγμα εφαρμογής των πυλών αυτών. Στην ενότητα

"πύλη με πολλαπλές εισόδους" με την βοήθεια προσομοίωσης γίνεται εμπέδωση στην λειτουργία όλων των λογικών πυλών με πολλαπλές εισόδους.





Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Λογικές Πύλες.

Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα χρήσης του LMS FESTO – INGENATIC για πλοήγηση στις διάφορες ενότητες του λογισμικού πακέτου. Πιο κάτω φαίνεται παράδειγμα ενεργοποίησης εφαρμογιδίου ή προσομοίωσης που θα συναντήσει ο μαθητής στις διάφορες ενότητες.




Στην ενότητα λογικές πύλες, ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει τις υποενότητες παράγωγες λογικές πύλες, πύλη με πολλαπλές εισόδου και την ενότητα τελικός έλεγχος.



Γ



Ο μαθητής θα λύσει στην τάξη από την ενότητα "τελικός έλεγχος" το τεστ Γνώσεων 1 και το τεστ Γνώσεων 2. Για το σπίτι ο μαθητής θα τρέξει το τεστ κατανόησης 1 και τεστ κατανόησης 2. Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.





187


Γ




Τίτλος Δραστηριότητας ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΩΜ


Ενότητα Νόμος του Ωμ. (4 περίοδοι)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας Ο Νόμος του Ωμ (4 περίοδοι) θα πρέπει να είναι ικανός να διατυπώνει τον νόμο του Ωμ και να κατανοεί τη σχέση μεταξύ της τάσης, έντασης και αντίστασης να εφαρμόζει τους τρεις τύπους που εκφράζουν τον νόμο του Ωμ για να υπολογίζει την τάση, την ένταση και την αντίσταση σε ένα κύκλωμα να διεξάγει πειράματα για την απόδειξη του νόμου του Ωμ και να σχεδιάζει τη γραφική παράσταση του ρεύματος ως προς τη τάση.




Νόμος του Ωμ, τάση, βολτ, ρεύμα, αμπέρ, σταθερή αντίσταση, γραμμική σχέση τάσης και ρεύματος





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα/ Νόμος του Ωμ.

Στην ενότητα «Ο νόμος του Ωμ» ορίζεται ο νόμος του Ωμ και με προσομοίωση δίνεται παραστατικά η σχέση μεταξύ του ρεύματος, της τάσης και της αντίστασης. Στην υποενότητα «Ισοδύναμη μορφή του νόμου του Ωμ» θα μάθει τις τρεις εναλλαγές του νόμου του Ωμ. Στην υποενότητα «Χαρακτηριστική VA/ παίζω και μαθαίνω μια χαρακτηριστική volt-Ampere» παρουσιάζει με προσομοίωση τη χαρακτηριστική του ρεύματος ως προς την τάση για τρεις διαφορετικές αντιστάσεις. Στην υποενότητα «Παραδείγματα» δίνει παραδείγματα όπου εφαρμόζεται ο νόμος του Ωμ.



Γ








Γ.2.15.2 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ Νόμος του Ωμ.doc

Γ.2.15.3 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ Νόμος του ΩΜ.doc







189


Γ



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα/ Νόμος του Ωμ. Στην ενότητα «Ο νόμος του Ωμ» ορίζεται ο νόμος του Ωμ και με προσομοίωση δίνεται παραστατικά η σχέση μεταξύ του ρεύματος, της τάσης και της αντίστασης. Στην υποενότητα «Ισοδύναμη μορφή του νόμου του Ωμ» θα μάθει τις τρεις εναλλαγές του νόμου του Ωμ. Στην υποενότητα «Χαρακτηριστική VA/ παίζω και μαθαίνω μια χαρακτηριστική volt-Ampere» παρουσιάζει με προσομοίωση τη χαρακτηριστική του ρεύματος ως προς την τάση για τρεις διαφορετικές αντιστάσεις. Στην υποενότητα «Παραδείγματα» δίνει παραδείγματα όπου εφαρμόζεται ο νόμος του Ωμ.


Ο μαθητής εδώ θα εισαγάγει το κωδικό πρόσβασης που θα του δοθεί από τον καθηγητή

Ο μαθητής εδώ θα εισαγάγει το όνομα χρήστη που θα του δοθεί από τον καθηγητή

Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Ε11 - Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι. Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα χρήσης του LMS FESTO – INGENATIC για πλοήγηση στις διάφορες ενότητες του λογισμικού πακέτου.



Γ

Στην ενότητα Αρχές Ηλεκτρολολογίας Ι ανήκουν οι υποενότητες Περιεχόμενο, Ηλεκτρικά Κυκλώματα, Νόμος του Ωμ Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.

Κομβίο πλοήγησης

μεταφοράς στο προηγούμενο βήμα



Πιο κάτω φαίνεται παράδειγμα ενεργοποίησης εφαρμογιδίου ή προσομοίωσης που θα συναντήσει ο μαθητής στις διάφορες ενότητες. Σε περίπτωση που υπάρχει τεστ γνώσεων, ο μαθητής θα ακολουθήσει την πιο κάτω διαδικασία όπως φαίνεται στο παράδειγμα πιο κάτω:

191


Γ


Επόμενη ερώτηση.



Προηγούμενη ερώτηση. Έλεγχος ορθής ή λανθασμένης απάντησης.

Προαιρετικά ο μαθητής θα βοηθηθεί πάρα πολύ με πρόσβαση στις πιο κάτω ιστοσελίδες, που περιγράφεται με συντομία το περιεχόμενο τους. http://www.walter-fendt.de/ph14e/ohmslaw.htm - Η ιστοσελίδα περιλαμβάνει ένα απλό κύκλωμα το οποίο περιλαμβάνει ένα αντιστάτη, ένα αμπερόμετρο σε σειρά με τον αντιστάτη και ένα βολτόμετρο παράλληλα με τον αντιστάτη. Με μεταβλητές την αντίσταση ή την τάση δίνεται η ανάλογη τιμή του ρεύματος http://users.otenet.gr/~givla1/DCcircuits.htm - η ιστοσελίδα περιέχει υποιστοσελίδες στις οποίες δίνεται σε εφαρμογίδια ο νόμος του Ωμ - Νόμος του Ohm Ohm's Law , Νόμος του Ohm Ohm's Law Applet Lab, Δίνεται η δυνατότητα στο μαθητή παίζοντας να υπολογίσει την αντίσταση σε ένα κύκλωμα έτσι ώστε με το κλείσιμο του κυκλώματος να μην καταστρέφεται η λάμπα που υπάρχει στο κύκλωμα εφαρμόζοντας το νόμο του Ωμ στα παράλληλα και σε σειρά κυκλώματα: Στην εν σειρά σύνδεση Ohm's Law and Series, Στην παράλληλη σύνδεση Ohm's Law and Parallel. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/ohmlaw.html - Η ιστοσελίδα είναι πολύ βοηθητική για τον καθηγητή ο οποίος πρέπει να εξηγήσει στους μαθητές τον τρόπο που λειτουργεί. Δ Η ιστοσελίδα δίνει τη δυνατότητα υπολογισμού του ρεύματος, της τάσης και της αντίστασης με το νόμο του Ωμ. http://phet.colorado.edu/simulations/veqir/VeqIRColored.swf - με πολύ εμφαντικό τρόπο και με μεταβλητές την αντίσταση ή την τάση στο κύκλωμα μας δίνει τις ανάλογες μεταβολές του ρεύματος του κυκλώματος –πολύ δυνατό σημείο της ιστοσελίδας είναι ότι κάθε μεταβολή εμφανίζεται στη μαθηματική έκφραση του νόμου του Ωμ. Πολύ εύκολα μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον μαθητή http://www.wisc-online.com/objects/index_tj.asp?objID=dce11904 – Με απλό τρόπο εξηγεί το νόμο του Ωμ, δίνει παράδειγμα και Quiz για το μαθητή. http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/ohmslaw/ - Σε ένα απλό εφαρμογίδιο με μεταβλητές την αντίσταση και την τάση υπολογίζεται για κάθε αλλαγή το ρεύμα στο κύκλωμα με την εφαρμογή του νόμου του Ωμ.. Η κάθε αλλαγή της αντίστασης εμφανίζεται με την αλλαγή του χρωματικού κώδικα της αντίστασης Για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα λύσει στην τάξη την υποενότητα «εξέταση» και το φύλλο εργασίας που επισυνάπτεται Φύλλο Εργασίας στην τάξη. Για το σπίτι ο μαθητής θα πρέπει να λύσει ένα φύλλο εργασίας που θα δοθεί από τον καθηγητή και που επισυνάπτεται. Φύλλο Εργασίας για το σπίτι. Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.



Γ


ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ Α΄ ΤΑΞΗΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΤΑΞΗ ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΩΜ

ΟΔΗΓΙΕΣ : Να απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις.

1. Να βρείτε την αντίσταση σε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα όταν δίνονται η τάση της πηγής και το ρεύμα που παρέχει η πηγή, για τις ακόλουθες περιπτώσεις:

α). U=40 ΜV και I=4 ΚA β). U=100V και I=20 μA

2. Να βρείτε την ένταση του ρεύματος σε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα

όταν δίνονται η τάση της πηγής και η αντίσταση του κυκλώματος, για τις πιο κάτω περιπτώσεις:

α). U=10 ΚV και R=60 ΜΩ β). U=300 mV και R=150KΩ

3. Να βρείτε την τάση της πηγής σε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα όταν

δίνονται το ρεύμα που παρέχει η πηγή και η αντίσταση του κυκλώματος για τις ακόλουθες περιπτώσεις:

α). Ι=1Α και R=50 Ω β). Ι=3 mΑ και R=10KΩ

4. Πως μπορούμε να βρούμε την τιμή μιας άγνωστης αντίστασης αν το μόνο

που διαθέτουμε είναι μια πηγή τάσης και ένα Αμπερόμετρο; Να εξηγήσετε τη διαδικασία που θα ακολουθήσετε με λόγια ή/και με σχέδια

193


Γ




ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΩΜ

ΟΔΗΓΙΕΣ : Να απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις

1. Να διατυπώσετε το νόμο του Ωμ με λόγια και να γράψετε τις τρεις διαφοροποιήσεις

του.

2. Ποια είναι η βασική προϋπόθεση που πρέπει να υπάρχει για να ισχύει ο νόμος του Ωμ.

3. Να βρείτε την τάση της πηγής σε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα όταν δίνονται το ρεύμα

που παρέχει η πηγή και η αντίσταση του κυκλώματος για τις ακόλουθες περιπτώσεις: α). Ι=10 μΑ και R=60 Ω β).Ι=4 mΑ και R=4 ΚΩ

1. Να βρείτε την αντίσταση σε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα όταν δίνονται η τάση της πηγής και το ρεύμα που παρέχει η πηγή, για τις ακόλουθες περιπτώσεις:

α). U=120 ΚV και I=12A β). U=40 V και I=10 mA

4. Να βρείτε την ένταση του ρεύματος σε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα όταν δίνονται η τάση της πηγής και η αντίσταση του κυκλώματος, για τις πιο κάτω περιπτώσεις:

α). U=10 ΚV και R=60 ΚΩ β). U=4 mV και R=4 ΚΩ

5. Πως θα μεταβληθεί το ρεύμα σε ένα κύκλωμα αν διπλασιάσουμε την τάση και

κρατήσουμε την αντίσταση σταθερή



Γ

195


Γ




Τίτλος Δραστηριότητας «Συντελεστής ισχύος – Αντιστάθμιση»

Τάξη Τα τμήματα της Θεωρητικής και Πρακτικής κατεύθυνση Τεχνικών Σχολών, ΘΗΕ3,ΘΗΜ3,ΗΕ3,ΗΜ3,ΗΟΣ3

Ενότητα Συντελεστής ισχύος- Διόρθωση του συντελεστή ισχύος (4 περίοδοι)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας «Συντελεστής ισχύος – Αντιστάθμιση» (4 περίοδοι) θα πρέπει να είναι ικανός να ορίζει το συντελεστή ισχύος, να κατανοεί τη σημασία του συντελεστή ισχύος και να την εξηγεί διανυσματικά, να αναφέρει σε ποια κυκλώματα έχουμε χαμηλό συντελεστή ισχύος, να δίνει παραδείγματα ηλεκτρικών μηχανών και συσκευών που έχουν χαμηλό συντελεστή ισχύος, να αναφέρει τους λόγους για τους οποίους πρέπει να βελτιώνεται ο συντελεστής ισχύος, να μπορεί να υπολογίζει το συντελεστή ισχύος σε ένα κύκλωμα, να αναφέρει τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να γίνει η αντιστάθμιση του συντελεστή ισχύος σε μονοφασικά και τριφασικά κυκλώματα, να μπορεί να υπολογίζει την άεργο ισχύ και την χωρητικότητα των πυκνωτών που χρειάζεται για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης και να εξηγεί γιατί οι πυκνωτές πρακτικά συνδέονται στα τριφασικά ηλεκτρικά κυκλώματα σε τρίγωνο και όχι σε αστέρα.








Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC «Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙΙ Τριφασικό / Ενότητα εκμάθησης/ Ισχύς στα Κυκλώματα AC/ Συντελεστής ισχύος / Τριφασική Ισχύς/ Αντιστάθμιση.

Στην ενότητα «Ισχύς στα κυκλώματα AC» εξηγείται τι είναι η πραγματική, άεργος και φαινομένη ισχύς, που οφείλεται η άεργος ισχύς, πότε έχουμε ενεργό-πραγματική ισχύ και ποιες οι μονάδες τους και δίνει τον τύπο της φαινομένης ισχύος. Στην υποενότητα «Συντελεστής ισχύος» ορίζεται τι είναι ο συντελεστής ισχύος, δίνει τη μαθηματική συνάρτηση του συντελεστή ισχύος, αναφέρει σε ποιες συσκευές παρουσιάζεται χαμηλός συντελεστής ισχύος, δείχνει το τρίγωνο των ισχύων και αναφέρει ποια είναι η σημασία του και πως μπορούμε να διορθώσουμε το συντελεστή ισχύος.



Γ

Στην υποενότητα «Ισχύς σε τριφασικές γραμμές» δίνει τους τύπους των τριών ισχύων για τα τριφασικά κυκλώματα και δίνεται παράδειγμα υπολογισμού της ισχύος σε τριφασικό κύκλωμα Στη συνέχεια στην υποενότητα «Παραδείγματα – Επίλυση Τριφασικών Κυκλωμάτων» δίνει λυμένα 2 παραδείγματα υπολογισμού της τριφασικής ισχύος. Στην υποενότητα «Αντιστάθμιση» εξηγεί γιατί πρέπει να γίνεται διόρθωση του συντελεστή ισχύος, δίνει τη μαθηματική συνάρτηση με την οποία γίνεται ο υπολογισμός της χωρητικότητας για τη διόρθωση του συντελεστή ισχύος και με ανυσματικό τρόπο εξηγεί τη διόρθωση του συντελεστή ισχύος. Στην υποενότητα «Τελικοί ελέγχοι / Εξέταση γνώσεων ελέγχει τις γνώσεις των μαθητών για τα θέματα που αναλύθηκαν και τα αποτελέσματά θα αποθηκευτούν στο Σύστημα Διαχείρισης Εκμάθησης Στην υποενότητα «Τελικοί ελέγχοι / Εξέταση κατανόησης » ελέγχεται ο βαθμός κατανόησης της ενότητας από το μαθητή και η ικανότητα του μαθητή να επιλύει ασκήσεις σχετικά με τις ισχύεις στα τριφασικά κυκλώματα.

Συμπληρωματικά του λογισμικού δίνεται κείμενο στη Word στο οποίο δίνονται επεξηγήσεις με λόγια και σχεδιαγράμματα, τρόποι αντιστάθμισης του συντελεστή ισχύος, τρόποι υπολογισμού της χωρητικότητας των πυκνωτών ανάλογα με τη συνδεσμολογία του φορτίου, και παράδειγμα. ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ.doc

Συμπληρωματικά με τα πιο πάνω δίνεται η πιο κάτω ιστοσελίδα η οποία θα είναι πολύ βοηθητική για τους καθηγητές

i. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/powfac.htmlf: Εξηγεί τι είναι ο συντελεστής ισχύος και ποια είναι η σημασία του στα τριφασικά ρεύματα, εξηγεί τις ισχύεις στα τριφασικά ρεύματα.



197


Γ







Γ.2.16.2 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ power factor-correction.doc

Γ.2.16.3 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ power factor-correction .doc



Γ.2.16.4 Συντελεστής Ισχύος ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ.doc







Γ



ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. Ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει το λογισμικό "συνδυαστικά κυκλώματα" την ενότητα "λειτουργίες συνδυαστικής λογικής" υποενότητα " ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ - ΑΠΟΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ". Στην υποενότητα " πολυπλέκτες - αποπολυπλέκτες" με την βοήθεια πολυμεσιικής εφαρμογής εξηγείται η

λειτουργία της πολυπλεξίας και αποπολυπλεξίας. Στην υποενότητα "πολυπλεξία χρονοδιαίρεση" εξηγείται με την βοήθεια πολυμεσικής εφαρμογής η έννοια

της πολυπλεξίας χρονοδιαίρεσης. Στην υποενότητα "κύκλωμα αποπολυπλέκτη" δίνεται το λογικό κύκλωμα αποπολυπλέκτη μιας γραμμής σε τέσσερεις

γραμμές, ο πίνακας αληθείας και με την βοήθεια προσομοίωσης εξηγείται η λειτουργία του κυκλώματος. Με την βοήθεια προσομοίωσης περιγράφεται και

εξηγείται η λειτουργία του αποκωδικοποιητή 74HC 154 ως αποπολυπλέκτη αλλάζοντας τις μεταβλητές εισόδου και παρακολουθώντας τις εξόδους.






Από το λογισμικό συνδυαστικά κυκλώματα ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει από την ενότητα λειτουργίες συνδυαστικής λογικής την υποενότητα πολυπλέκτες – αποπολυπλέκτες . Όλες τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα. Κομβίο πλοήγησης




199


Γ











Γ



ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΤΑΞΗ ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΙΣΧΥΟΣ


1. Τι ονομάζουμε συντελεστή ισχύος; Να γράψετε τον τύπο του συντελεστή ισχύος σε σχέση με την ενεργό και τη φαινομένη ισχύ για μια μονοφασική εγκατάσταση

2. Να σχεδιάσετε το μονογραμμικό κύκλωμα μονοφασικού κινητήρα. Με την

βοήθεια ανυσματικού διαγράμματος να δείξετε και να εξηγήσετε πως επιδρά στον συντελεστή ισχύος να συνδέσουμε ένα πυκνωτή παράλληλα με την παροχή του κινητήρα. (Να ξανασχεδιάσετε το κύκλωμα μετά την σύνδεση του πυκνωτή)

3. Σε ένα τριφασικό σύστημα θα συνδέσουμε πυκνωτές για διόρθωση του

συντελεστή ισχύος. Πως θα συνδέσουμε τους πυκνωτές και γιατί; 4. Τριφασική εγκατάσταση ισχύος 250KW έχει συντελεστή ισχύος 0.56.

τροφοδοτείται από τάση 415V και συχνότητας 50Hz . να υπολογίσετε την άεργο ισχύ και την χωρητικότητα των πυκνωτών που θα χρειαστούμε για να διορθώσουμε τον συντελεστή της εγκατάστασης σε 0.97 για τις περιπτώσεις που οι πυκνωτές συνδεθούν:

• Σε τρίγωνο

• Και σε αστέρα.

201


Γ


ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ Α΄ ΤΑΞΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ Διόρθωση του συντελεστή Ισχύος

ΟΔΗΓΙΕΣ : Να Απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις

1. Σε ποιες περιπτώσεις ο συντελεστής ισχύος ισούται: • Με μηδέν • με την μονάδα

2. Γιατί στα εργοστάσια ο συντελεστής ισχύος είναι συνήθως χαμηλός;

3. Να αναφέρετε δύο τρόπους βελτίωσης του συντελεστή ισχύος. 4. Να αναφέρετε τις επιπτώσεις του χαμηλού συντελεστή ισχύος για την ΑΗΚ.

5. Τριφασικός κινητήρας ισχύος 70KW έχει συντελεστή ισχύος 0.48.

τροφοδοτείται από τάση 415V, συχνότητας 50Hz. Να βρείτε την άεργο ισχύ και την χωρητικότητα των πυκνωτών που θα χρειαστούμε για την βελτίωση του συντελεστή ισχύος σε 0,94 όταν ο κινητήρας συνδέεται:

• Σε αστέρα • Σε τρίγωνο




Γ

Γ.2.16.4 – Συντελεστής Ισχύος

ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΙΣΧΥΟΣ.

Η αποδοτικότητα και η οικονομική λειτουργία εμπορικών και βιομηχανικών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων είναι ζήτημα το οποίο πρέπει να απασχολεί όλους τους διευθυντές επιχειρήσεων όσο και το τεχνικό προσωπικό τους. Η ελάττωση του κόστους παραγωγής είναι πολύ μεγάλης σημασίας για κάθε οργανισμό και για τούτο όλες οι δυνατότητες για επίτευξη βελτιώσεων και οικονομιών πρέπει να τυγχάνουν προσεκτικής μελέτης. Ένα ζήτημα το οποίο παραβλέπεται είναι το θέμα της διόρθωσης του συντελεστή ισχύος των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Οι πιο πολλές ηλεκτρικές μηχανές όπως οι επαγωγικοί ηλεκτροκινητήρες που αποτελούν και το μεγαλύτερο βιομηχανικό φορτίο, οι μετασχηματιστές , οι ηλεκτροκολλήσεις, οι φωτεινοί σωλήνες neon signs, μαγνητικά κυκλώματα και γενικά ηλεκτρικές συσκευές με μαγνητικό κύκλωμα, φορτίζουν το ηλεκτρικό σύστημα με ρεύμα το οποίον δύναται να θεωρηθεί ότι αποτελείται από δύο μέρη. Το ένα μέρος το οποίο μετατρέπεται σε χρήσιμο έργο και το οποίο ονομάζεται βαττικό ρεύμα και το δεύτερο που δεν παράγει έργο και ονομάζεται άεργο. Η ισχύς που παράγεται από το βαττικό ρεύμα ονομάζεται πραγματική ισχύς και μετράται σε KW, η ισχύς η οποία δημιουργείται από το άεργο ρεύμα ονομάζεται άεργη ισχύς (reactive power) και μετράται σε KVAr. H συνισταμένη (ή το ανυσματικό άθροισμα) των δύο αυτών ισχύων ονομάζεται φαινομένη ισχύς και μετράται σε ΚVA. Αυτή η ισχύς απορροφάται από την ηλεκτρική εγκατάσταση για να μας αποδώσει το έργο που χρειαζόμαστε. Συντελεστής ισχύος: Ο συντελεστής ισχύος είναι ένας αριθμός ο οποίος εκφράζει το ποσοστό του ρεύματος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από μια ηλεκτρική εγκατάσταση υπό μορφή χρήσιμης ενέργειας. Η σχέση αυτή εκφράζεται με τον τύπο:

)()()(

KVASKWP

ύέύήήύό

=ΙΦ

Ε=Σ

ςσχνηαινομςισχπραγματικςιχςνεργυνφ

Αν π.χ. ο συντελεστής ισχύος μιας εγκατάστασης είναι 0.7 ή 70%, αυτό σημαίνει ότι μόνο το 70% του ρεύματος που προμηθεύεται χρησιμοποιείται για παραγωγή χρήσιμης ενέργειας, το δε υπόλοιπο 30% δεν παράγουν κανένα έργο αλλά σπαταλιέται π.χ. αν είναι μοτέρ, στην δημιουργία του μαγνητικού πεδίου του μοτέρ. Ο συντελεστής ισχύος είναι ένας αριθμός ο οποίος κυμαίνεται από το μηδέν μέχρι το 1. 10 ≤≤ συνφ

203


Γ

Τρίγωνο των Ισχύων Η πραγματική ισχύς Ρ = U I συνφ Η άεργος ισχύς Q = U I ημφ Η φαινομένη ισχύς S = U I Αλλιώς ο συντελεστής ισχύος ορίζεται ως το συνημίτονο της γωνίας που σχηματίζει η τάση με το ρεύμα. Δηλαδή, όταν το φορτίο που τροφοδοτείται δεν είναι καθαρά ωμικό, τότε η τάση και το ρεύμα δεν βρίσκονται σε φάση. Ο συντελεστής ισχύος παίρνει τιμές από το μηδέν μέχρι το ένα και εξαρτάται αποκλειστικά από το είδος του φορτίου. Είναι φανερό ότι αν ο συντελεστής ισχύος ισούται με τη μονάδα, τότε η ισχύς θα αξιοποιείται στο μέγιστο βαθμό. Κάτι τέτοιο συμβαίνει όταν τροφοδοτούμε μια ωμική αντίσταση, όμως στις περισσότερες περιπτώσεις τα διάφορα φορτία περικλείουν και επαγωγικούς ή χωρητικούς καταναλωτές, με αποτέλεσμα ο συντελεστής ισχύος να είναι χαμηλός. Ας πάρουμε για παράδειγμα μια γεννήτρια που εργάζεται στα 400V και παράγει 2000Α. Αυτό σημαίνει ότι: Αν ο συντελεστής ισχύος του φορτίου ισούται με ένα, τότε η μηχανή θα έχει τη δυνατότητα να παράγει Ρ= 400V x 2000Α x 1= 800 KW. Αν όμως ο συντελεστής ισχύος είναι 0.5 τότε η ισχύς θα είναι μόνο Ρ= 400V x 2000Α x 0.5=400 KW. Δηλαδή η μηχανή θα αναπτύσσει μόνο τη μισή της ισχύ. Μπορούμε λοιπόν να πούμε ότι όσο πιο μεγάλος είναι ο συντελεστής ισχύος τόσο μεγαλύτερη θα είναι η ισχύς που παράγεται και μεταφέρεται. Επιπτώσεις από τον χαμηλό συντελεστή ισχύος: Όταν ο συντελεστής ισχύος ενός φορτίου μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης είναι χαμηλός, το ηλεκτρικό σύστημα όχι μόνο έχει να παράξει περισσότερο ρεύμα από όσο θεωρητικά χρειάζεται αλλά και ο εξοπλισμός – μετασχηματιστές, διακόπτες, καλώδια κ.λ.π. – ο οποίος θα εγκατασταθεί πρέπει να είναι μεγαλύτερης δυναμικότητας για να ανταποκρίνεται στο αυξημένο φορτίο. Εάν λοιπόν ο συντελεστής ισχύος του όλου συστήματος είναι χαμηλός το σύστημα αυτό δεν θα είναι αποδοτικό – μεγάλες απώλειες - και το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας θα είναι κατά συνέπεια ψηλότερο. Εξαιτίας των απωλειών αυτών δημιουργούνται σοβαρά ζητήματα, όπως: 1. Αυξημένη διατομή των αγωγών για τη μεταφορά και διανομή του αυξημένου ρεύματος. 2. Μεγαλύτερη άσκοπη πτώσης τάσεως στο σύστημα μεταφοράς και διανομής της

ηλεκτρικής ενέργειας. 3. Πτωχή ρύθμιση της πτώσης τάσης.




Γ

4. Αύξηση των δαπανών για την παραγωγή, μεταφορά και διανομή της ηλεκτρικής ενέργειας.- μεγαλύτερες γεννήτριες, μεγαλύτερους μετασχηματιστές, μεγαλύτερης χωρητικότητας μηχανισμοί και καλώδια.

Για τους λόγους αυτούς η ΑΗΚ βελτιώνει τον συντελεστή ισχύος και προτρέπει και τους καταναλωτές για να προβαίνουν στη βελτίωση του.

ΟΦΕΛΗ ΑΠΌ ΤΗΝ ΒΕΛΤΊΩΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΉΣ ΙΣΧΥΟΣ. ΟΦΕΛΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΗΚ ΟΦΕΛΗ ΓΙΑ ΤΟΝ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ

1. ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΙΚΡΟΤΕΡΩΝ ΓΕΝΝΗΤΡΙΏΝ 2. ΜΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ3. ΜΙΚΡΟΤΕΡΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ4. ΜΙΚΡΟΤΕΡΑ ΣΕ ΔΙΑΤΟΜΗ ΚΑΛΩΔ

ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ

1. ΜΕ ΤΗΝ ΙΔΙΑ ΜΈΓΙΣΤΗ ΖΉΤΗΣΗ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΕΧΟΜΕ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟΦΟΡΤΙΟ.

2. ΜΕΙΩΝΕΤΑΙ ΤΟ ΚΟΣΤΟΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΤΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ.

3. ΠΙΟ ΜΙΚΡΟ ΤΟ ΚΟΣΤΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ(Μικρότερης διατομής καλώδια, μικρότερηονομαστικής τιμής εξαρτήματα)

Με την βελτίωση του συντελεστή ισχύος μειώνεται: α) Η φαινομένη ισχύς- δηλ. η ισχύς η οποία απορροφάται από το δίκτυο, άρα μειώνεται και το κόστος κατανάλωσης. β) μειώνεται το ρεύμα το οποίο απορροφάται, άρα θα μειωθεί η διατομή των καλωδίων, η ονομαστική ένταση των διακοπτών, μικρότερη πτώση τάσης, μικρότερες απώλειες στα καλώδια.

ΤΡΟΠΟΙ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΙΣΧΥΟΣ. Η βελτίωση του συντελεστή ισχύος – αντιστάθμιση της άεργου ισχύος - μιας εγκατάστασης, πραγματοποιείται με την χρήση πυκνωτών. Οι πυκνωτές αντιστάθμισης πρέπει να παρουσιάζουν τα ακόλουθα:

i. Ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία. ii. Δυνατότητα υπερφόρτωσης μέχρι και 50% του ονομαστικού ρεύματος. iii. Μεγάλη διάρκεια ζωής. iv. Σταθερή τιμή της χωρητικότητας του. v. Αντοχή σε ψηλές θερμοκρασίες. vi. Εύκολη καλωδίωση. vii. Εύκολη στήριξη σε ράγια. viii. Διπλό σύστημα προστασίας για άτομα και εγκαταστάσεις

1. Με την χρήση πυκνωτών. 2. Με την χρήση σύγχρονων κινητήρων ή και άλλων μηχανισμών.- σε εργοστάσια όπου οι

συνθήκες είναι κατάλληλες. 3. Η χρήση πυκνωτών για την βελτίωση του συντελεστή ισχύος παρουσιάζουν

περισσότερα πλεονεκτήματα: α) Καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο. β) Δεν χρειάζονται ειδική βάση για να τοποθετηθούν. γ) Δεν παρουσιάζουν μεγάλες απώλειες. δ) Δεν παρουσιάζουν μεγάλη αύξηση στην θερμοκρασία.

ε) Εργάζονται σε διάφορες τάσεις.

205


Γ

Ανάλογα με την θέση που θα τοποθετήσομε τους πυκνωτές στο κύκλωμα της εγκατάστασης διακρίνομε τρεις τρόπους διόρθωσης του συνφ:

1. Την ατομική διόρθωση. 2. Την ομαδική διόρθωση. 3. Την αυτόματη κεντρική διόρθωση. Ατομική διόρθωση. Με την ατομική διόρθωση του συντελεστή ισχύος ο πυκνωτής συνδέεται κατευθεία στους ακροδέκτες του κινητήρα και τίθεται αυτόματα σε λειτουργία. Ομαδική διόρθωση. Επιτυγχάνεται με την σύνδεση κατάλληλων πυκνωτών στον πίνακα διανομής για τη διόρθωση του συντελεστή ισχύος μιας ομάδας κινητήρων. Σαν αποτέλεσμα του ετεροχρονισμού στη λειτουργία των κινητήρων η απαιτούμενη χωρητικότητα των πυκνωτών για την διόρθωση του συντελεστή ισχύος με τη μέθοδο αυτή θα είναι μικρότερη της χωρητικότητας των πυκνωτών για ατομική διόρθωση. Για να αποφευχθεί το ενδεχόμενο να παρουσιασθεί προπορευόμενος συντελεστής ισχύος είναι σημαντικό να διασφαλιστεί ώστε οι πυκνωτές να αποσυνδέονται από το κύκλωμα όταν το φορτίο αποσυνδέεται από τους κινητήρες. Αυτόματη κεντρική διόρθωση.

Με την μέθοδο αυτή γίνεται δυνατή η εξασφάλιση όλων των ωφελημάτων. Με τον τρόπο αυτό παρεμποδίζεται η παρουσία χαμηλού συντελεστή ισχύος διότι η λειτουργία των πυκνωτών γίνεται αυτόματα. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρησιμοποίηση ηλεκτρομαγνητικών διακοπτών (επαφέων –contactors) οι οποίοι ρυθμίζουν τη χωρητικότητα των πυκνωτών που θα συνδεθούν στο κύκλωμα αυτόματα με τη με6ταβολή του φορτίου ώστε ο συντελεστής ισχύος να διατηρείται σε προδιαγεγραμμένη τιμή.

Για να λειτουργεί κανονικά το POWER FACTOR με αυτόματη κεντρική διόρθωση πρέπει το φορτίο της εγκατάστασης να είναι ισοζυγισμένο, δηλ. το φορτίο της εγκατάστασης να διανέμεται εξ ίσου και στις τρεις φάσεις. Ο λόγος είναι ότι ο εγκέφαλος του συστήματος είναι ενωμένος μέσω ενός current transformer με την μια από τις τρεις φάσεις του φορτίου μας. Νοουμένου ότι και οι άλλες έχουν το ίδιο φορτίο, παρακολουθεί τα

χαρακτηριστικά της μια φάσης, και αφού γνωρίζει ο εγκέφαλος ότι η ίδια κατάσταση επικρατεί και στις άλλες τρεις φάσεις προσθέτει και αφαιρεί πυκνωτές κατά στάδια ταυτόχρονα και στις τρεις φάσεις.

Πιο κάτω θα δούμε πως γίνεται η αντιστάθμιση του συντελεστή ισχύος με την χρήση των πυκνωτών σε ένα κινητήρα που τροφοδοτείται με εναλλασσόμενο ρεύμα. Ο κινητήρας είναι βασικά ένας επαγωγικός καταναλωτής που περιέχει βέβαια και κάποια ωμική αντίσταση. Σε τέτοια περίπτωση η τάση της παροχής προπορεύεται του ρεύματος κατά μια γωνία φ. Αν μάλιστα ο κινητήρας έχει μεγάλη επαγωγή λόγω




Γ

των περιελίξεων του η διαφορά φάσεως φ θα είναι αρκετά μεγάλη. Δηλαδή ο συντελεστής ισχύος θα είναι πολύ χαμηλός με όλα τα επακόλουθα που έχουμε αναφέρει.

Αν τώρα συνδέσουμε ένα πυκνωτή παράλληλα με την παροχή και τον κινητήρα η ανυσματική εικόνα θα αλλάξει. Ο λόγος είναι γιατί το ρεύμα που θα απορροφήσει ο πυκνωτής θα προπορεύεται της τάσης κατά 90 περίπου μοίρες.

Αποτέλεσμα: - Το ολικό ρεύμα Ι που τροφοδοτεί τον κινητήρα και τον πυκνωτή θα μετατοπιστεί πιο κοντά στη τάση. Δηλαδή η διαφορά φάσης θα γίνει πιο μικρή και ο συντελεστής ισχύος θα μεγαλώσει.

φ Είναι η γωνία μεταξύ ρεύματος και τάσης πριν τη σύνδεση του πυκνωτή.

φ1 είναι η γωνία μεταξύ ρεύματος και τάσης πριν τη σύνδεση του πυκνωτή. Εγκαταστάσεις με φορτίο πάνω από 50 KVA πρέπει απαραίτητα να έχουν σύστημα διόρθωσης του συντελεστή ισχύος. Αν ο συντελεστής ισχύος μιας εγκατάστασης είναι 0.85 και περισσότερο δεν είναι αναγκαία η εγκατάσταση του Power Factor έστω και αν το εγκατεστημένο φορτίο είναι 50 KVA ή και περισσότερο.

207


Γ

Το σύστημα του Power Factor αποτελείται από πυκνωτές που επιλέγονται κατάλληλα για την εγκατάσταση. αν χρησιμοποιήσουμε πυκνωτές με μεγαλύτερη χωρητικότητα από την απαιτούμενη τότε δημιουργείται Leading, με αποτέλεσμα να βάζει και να βγάζει τον πυκνωτή. Αυτό δημιουργεί αρμονικές (παράσιτα – πιο ψηλές συχνότητες από τις κανονικές) στα ηλεκτρονικά μηχανήματα. Το σύστημα λειτουργεί μέσον Regulator το οποίο μετρά το cosφ μέσον ένός current Transformer που συνδέεται στην κόκκινη φάση. Σκοπός του είναι να περιορίζει το ρεύμα παροχής διό τι το σύστημα δεν αντέχει σε πολύ ψηλά ρεύματα. Το σύστημα τοποθετείται συνήθως κοντά στον γενικό διακόπτη της εγκατάστασης .

ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΙΣΧΥΟΣ.

Η μέτρηση του συντελεστή ισχύος μπορεί να γίνει από τις ενδείξεις του μετρητή ή των μετρητών που είναι εγκαταστημένοι στα υποστατικά.

Σε υποστατικά των οποίων το εγκατεστημένο φορτίο κυμαίνεται από 30ΚVA μέχρι 300 ΚVA η ΑΗΚ εγκαθιστά ειδικούς μετρητές που έχουν την δυνατότητα να μας δίνουν τη μέγιστη ζήτηση (maximum demand) σε ΚVAόσο και τη κατανάλωση σε ΚVAh καθώς και δεύτερο μετρητή ο οποίος μας δίνει την κατανάλωση σε KWh ώστε από τις ενδείξεις των μετρητών να μπορεί να υπολογισθεί ο συντελεστής

ισχύος σύμφωνα με: KVAhKWh

=Συνφ

Για βιομηχανικούς καταναλωτές των οποίων το εγκατεστημένο φορτίο υπερβαίνει τα 300ΚVA, η ΑΗΚ εγκαθιστά και πάλι ειδικούς μετρητές που έχουν τη δυνατότητα να καταγράφουν τόσο τη μέγιστη ζήτηση σε ΚVA όσο και την κατανάλωση σε ΚVAh και τις συνιστώσες της σε KWh και KVArh. και πάλι στην περίπτωση αυτή o

συντελεστής ισχύος υπολογίζεται από τον τύπο: KVAhKWh

=Συνφ

Στην περίπτωση αυτή μπορεί να γίνει και έλεγχος αν ο μετρητής κατάγραψε σωστά την κατανάλωση με τον τύπο: KVArh= 22 KWhKVAh − Κατά την μέτρηση του συντελεστή ισχύος αν βρεθεί ότι ο συντελεστής ισχύος είναι μικρότερος από 0.85, που είναι ο μικρότερος επιτρεπτός από την ΑΗΚ, τότε η ΑΗΚ επιβάλλει στον καταναλωτή να διορθώσει τον συντελεστή ισχύος.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΙΣΧΥΟΣ

Η χωρητικότητα του κάθε πυκνωτή βελτίωσης του συντελεστή ισχύος ( C ), πρέπει να υπολογίζεται έτσι ώστε κατά την παρεμβολή στο κύκλωμα να απορροφά την άεργη ισχύ ( Q ) που αντισταθμίζεται από αυτόν. Για τον υπολογισμό της άεργου ισχύος πρέπει να ξέρουμε τον υφιστάμενο συντελεστή ισχύος και το βαθμό της διόρθωσης που θα επιδιωχθεί.

PKQc ⋅= όπου QC - είναι η άεργος ισχύς του πυκνωτή.




Γ

Κ - είναι συντελεστής τον οποίο μπορούμε να τον πάρουμε από τον πιο κάτω πίνακα . Ρ – Πραγματική ισχύς της εγκατάστασης

Παράδειγμα: Να βελτιώσουμε τον συντελεστή ισχύος ενός φορτίου 100 ΚVA, τάσης 415 V, συχνότητας 50Hz με αρχικό συντελεστή ισχύος 0.60 σε 0.90, QC = 100 x 0.849 x 0.6 = 50.94 KVAr - αυτή είναι η ισχύς του πυκνωτή που χρειαζόμαστε για να βελτιώσουμε τον συντελεστή ισχύος. Η χωρητικότητα του πυκνωτή που χρειαζόμαστε θα την βρούμε από τον τύπο:

QC =cX

U 2

Xc=cfπ2

1

QC = cfU ⋅⋅⋅⋅ π22 όπου QC - είναι η άεργος ισχύς του πυκνωτή U – Πολική τάση της εγκατάστασης f - Συχνότητα του δικτύου C – Χωρητικότητα του πυκνωτή ανά φάση. ( μf ).

209


Γ

Υπολογισμός χωρητικότητας πυκνωτή Είδος σύνδεσης και σχηματική παράσταση της συνδεσμολογίας

Μονοφασικό κύκλωμα Υπολογισμός Χωρητικότητας πυκνωτή

Παρατηρήσεις

fUQC c

⋅⋅=

π22

Η διόρθωση του συντελεστή ισχύος πετυχαίνεται με τη χρησιμοποίηση ενός πυκνωτή ο οποίος συνδέεται παράλληλα στη παροχή της συσκευής

Τριφασικό κύκλωμα Αστέρας (Υ)

=

⋅⋅⋅=

fUQC c

Y πϕ 23 2

=⋅⋅⎟

⎠⎞⎜

⎝⎛

=fU

Qc

ππ 23

2

=⋅⋅

⋅fU

Qc

π232

Τρίγωνο ( Δ )

=⋅⋅

=Δ

fUQC c

π22

Στην πράξη χρησιμοποιείται η σύνδεση πυκνωτών σε τρίγωνο γιατί απαιτούνται πυκνωτές με μικρότερη κατά 1/3 χωρητικότητα από αυτή στη σύνδεση αστέρα. Το γεγονός αυτό έχει ως συνέπεια το μικρότερο κόστος. Απόδειξη

:

ΔΔ

Δ

Δ

==

=

⇔⋅⋅⋅

=

CCήCC

CC

fQfQ

CC

YY

Y

C

CY

33

3

2/2/3ππ

mf82.2502415

509403C2

Y =⋅⋅

⋅=

π σε σύνδεση αστέρα

FC μπ

48.941502415

509402

=⋅⋅

=Δ σε σύνδεση τριγώνου.




Γ

ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΙΣΧΥΟΣ KVAR ΠΥΚΝΩΤΗ/KW ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΥ ΓΙΑ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΙΣΧΥΟΣ ΜΕΧΡΙ ΤΗΝ

ΟΡΙΣΜΕΝΗ ΤΙΜΗ

Βελτιωμένος συντελεστής ισχύος

Συντελεστής ισχύος Χωρίς

πυκνωτή 0.80 0.85 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1

0.40 1.557 1.668 1.805 1.832 1.861 1.895 1.924 1.959 1.998 2.037 2.085 2.146 2.288 0.41 1.474 1.605 1.742 1.769 1.798 1.831 1.860 1.896 1.935 1.973 2.021 2.082 2.225 0.42 1.413 1.544 1.681 1.709 1.738 1.771 1.800 1.836 1.874 1.913 1.961 2.022 2.164 0.43 1.356 1.487 1.624 1.651 1.680 1.713 1.742 1.778 1.816 1.855 1.903 1.964 2.107 0.44 1.290 1.421 1.558 1.585 1.614 1.647 1.677 1.712 1.751 1.790 1.837 1.899 2.041 0.45 1.230 1.360 1.501 1.532 1.561 1.592 1.626 1.659 1.695 1.737 1.784 1.846 1.988 0.46 1.179 1.309 1.446 1.473 1.502 1.533 1.567 1.600 1.636 1.677 1.725 1.786 1.929 0.47 1.130 1.260 1.397 1.425 1.454 1.485 1.519 1.532 1.588 1.629 1.677 1.758 1.881 0.48 1.076 1.206 1.343 1.370 1.400 1.430 1.464 1.497 1.534 1.575 1.623 1.684 1.826 0.49 1.030 1.160 1.297 1.326 1.355 1.386 1.420 1.453 1.489 1.530 1.578 1.639 1.782 0.50 0.982 1.112 1.248 1.276 1.303 1.337 1.369 1.403 1.441 1.481 1.529 1.590 1.732 0.51 0.936 1.066 1.202 1.230 1.257 1.291 1.323 1.357 1.395 1.435 1.483 1.544 1.686 0.52 0.894 1.024 1.160 1.188 1.215 1.249 1.281 1.315 1.353 1.393 1.441 1.502 1.644 0.53 0.850 0.980 1.116 1.144 1.171 1.205 1.237 1.271 1.309 1.349 1.397 1.458 1.600 0.54 0.809 0.939 1.075 1.103 1.130 1.164 1.196 1.230 1.268 1.308 1.356 1.417 1.559 0.55 0.769 0.899 1.035 1.063 1.090 1.124 1.156 1.190 1.228 1.268 1.316 1.377 1.519 0.56 0.730 0.865 0.996 1.024 1.051 1.085 1.117 1.151 1.189 1.229 1.277 1.338 1.480 0.57 0.692 0.822 0.958 0.986 1.013 1.047 1.079 1.113 1.151 1.191 1.239 1.300 1.442 0.58 0.665 0.785 0.921 0.949 0.976 1.010 1.042 1.076 1.114 1.154 1.202 1.263 1.405 0.59 0.618 0.748 0.884 0.912 0.939 0.973 1.005 1.039 1.077 1.117 1.165 1.226 1.368 0.60 0.584 0.714 0.849 0.878 0.905 0.939 0.971 1.005 1.043 1.083 1.131 1.192 1.334 0.61 0.549 0.679 0.815 0.843 0.870 0.904 0.936 0.970 1.008 1.048 1.096 1.157 1.299 0.62 0.515 0.645 0.781 0.809 0.836 0.870 0.902 0.936 0.974 1.014 1.062 1.123 1.265 0.63 0.483 0.613 0.749 0.777 0.804 0.838 0.870 0.904 0.942 0.982 1.030 1.091 1.233 0.64 0.450 0.580 0.716 0.744 0.771 0.805 0.837 0.871 0.909 0.949 0.997 1.058 1.200 0.65 0.419 0.549 0.685 0.713 0.740 0.774 0.806 0.840 0.878 0.918 0.966 1.007 1.169 0.66 0.388 0.518 0.654 0.682 0.709 0.743 0.775 0.809 0.847 0.887 0.935 0.996 1.138 0.67 0.358 0.488 0.624 0.652 0.679 0.713 0.745 0.779 0.817 0.857 0.905 0.966 1.108 0.68 0.329 0.459 0.595 0.623 0.650 0.684 0.716 0.750 0.788 0.828 0.876 0.937 1.079 0.69 0.299 0.429 0.565 0.593 0.620 0.654 0.686 0.720 0.758 0.798 0.840 0.907 1.049 0.70 0.270 0.400 0.536 0.564 0.591 0.625 0.657 0.691 0.729 0.769 0.811 0.878 1.020 0.71 0.242 0.372 0.508 0.536 0.563 0.597 0.629 0.663 0.701 0.741 0.783 0.850 0.992 0.72 0.213 0.343 0.479 0.507 0.534 0.568 0.600 0.634 0.672 0.712 0.754 0.821 0.963 0.73 0.186 0.316 0.452 0.480 0.507 0.541 0.573 0.607 0.645 0.685 0.727 0.794 0.936 0.74 0.159 0.289 0.425 0.453 0.480 0.514 0.546 0.580 0.618 0.658 0.700 0.767 0.908 0.75 0.132 0.262 0.398 0.426 0.453 0.487 0.519 0.553 0.591 0.631 0.673 0.740 0.882 0.76 0.105 0.235 0.371 0.399 0.426 0.460 0.492 0.526 0.564 0.604 0.652 0.713 0.855 0.77 0.079 0.209 0.345 0.373 0.400 0.434 0.466 0.500 0.538 0.578 0.620 0.687 0.829 0.78 0.053 0.183 0.319 0.347 0.374 0.408 0.440 0.474 0.512 0.552 0.594 0.661 0.803 0.79 0.026 0.156 0.292 0.320 0.347 0.381 0.413 0.447 0.485 0.525 0.567 0.634 0.776 0.80 -- 0.130 0.266 0.294 0.321 0.355 0.387 0.421 0.459 0.499 0.541 0.608 0.750 0.81 -- 0.104 0.240 0.268 0.295 0.329 0.361 0.395 0.433 0.473 0.515 0.582 0.724 0.82 -- 0.078 0.214 0.242 0.269 0.303 0.335 0.369 0.407 0.447 0.489 0.556 0.698 0.83 -- 0.052 0.188 0.216 0.243 0.277 0.309 0.343 0.381 0.421 0.463 0.530 0.672 0.84 -- 0.026 0.162 0.190 0.217 0.251 0.283 0.317 0.355 0.395 0.437 0.504 0.645 0.85 -- -- 0.136 0.164 0.191 0.225 0.257 0.291 0.329 0.369 0.417 0.478 0.620 0.86 -- -- 0.109 0.140 0.167 0.198 0.230 0.264 0.301 0.343 0.390 0.450 0.593 0.87 -- -- 0.083 0.114 0.141 0.172 0.204 0.238 0.275 0.317 0.364 0.424 0.567 0.88 -- -- 0.054 0.085 0.112 0.143 0.175 0.209 0.246 0.288 0.335 0.395 0.538 0.89 -- -- 0.028 0.059 0.086 0.117 0.149 0.183 0.230 0.262 0.309 0.369 0.512 0.90 -- -- -- 0.031 0.058 0.089 0.121 0.155 0.192 0.234 0.281 0.341 0.484

211


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας ΙΣΟΖΥΓΙΣΜΕΝΑ ΤΡΙΦΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Τάξη Γ΄ Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική κατεύθυνση.( ΘΗΕ3, ΘΗΜ3)

Ενότητα Επίλυση ισοζυγισμένων τριφασικών κυκλωμάτων (4 περίοδοι)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας Τριφασικό φορτίο/ Εξισορροπημένο Τριφασικό Φορτίο (4 περίοδοι) θα πρέπει να είναι ικανός να κατανοεί πότε ένα τριφασικό φορτίο είναι ισοζυγισμένο και πότε όχι, να υπολογίζει την πολική και φασική τάση του ισοζυγισμένου τριφασικού κυκλώματος να εξάγει τις μαθηματικές σχέσεις μεταξύ πολικής και φασικής τάσης, μεταξύ πολικού και φασικού ρεύματος ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης των τυλιγμάτων, να υπολογίζει το ρεύμα στον ουδέτερο αγωγό με διανυσματικό τρόπο (phasor diagram), να υπολογίζει τις πολικές και φασικές τάσεις, τα πολικά και φασικά ρεύματα, να επιλύει τριφασικά ισοζυγισμένα ηλεκτρικά κυκλώματα. να υπολογίζει τη φαινομένη, άεργο και πραγματική ισχύ για το ανάλογο κύκλωμα




Τριφασικά συστήματα, Ισοζυγισμένο τριφασικό φορτίο, σύνδεση σε αστέρα, σύνδεση σε τρίγωνο, ουδέτερος αγωγός, ενεργός ισχύς, άεργος ισχύς, φαινομένη ισχύς, συντελεστής ισχύος.





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC «Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙΙ Τριφασικό / Τριφασικό φορτίο. Στην ενότητα «Τριφασικό φορτίο» ορίζεται τι είναι το ισοζυγισμένο τριφασικό φορτίο, δείχνει τη συνδεσμολογία του ανεξάρτητου τριφασικού συστήματος και εξηγεί την ανάγκη συνδεσμολογίας των τριών ανεξάρτητων φάσεων σε ένα αλληλένδετο τριφασικό σύστημα Στην υποενότητα «Φορτίο με σύνδεση Αστέρα» θα γνωρίσει ο μαθητής τον τρόπο σύνδεσης σε αστέρα, πότε χρησιμοποιούνται στο σύστημα τρεις ή τέσσερις αγωγοί τα χαρακτηριστικά και οι σχέσεις που ισχύουν στο κύκλωμα. Στην υποενότητα «Φορτίο με σύνδεση Δέλτα» δείχνει τη συνδεσμολογία των τριών φάσεων σε τρίγωνο και αναφέρει τα χαρακτηριστικά και τις σχέσεις που ισχύουν για το κύκλωμα Στην υποενότητα «Παίζω και μαθαίνω» αναπαριστά σε παλμογράφο τις τρεις τάσεις σε συνδεσμολογία αστέρα και τριγώνου. Στην υποενότητα «Παραδείγματα» δίνει δύο λυμένα παραδείγματα ισοζυγισμένου φορτίου- σε σύνδεση αστέρα και σε σύνδεση τριγώνου.




Γ

Στην υποενότητα «Παραδείγματα» δίνει δύο λυμένα παραδείγματα ισοζυγισμένου φορτίου- σε σύνδεση αστέρα και σε σύνδεση τριγώνου. Στην υποενότητα «Ισχύς στα κυκλώματα AC» εξηγεί τι είναι η ενεργός άεργος και φαινομένη ισχύς, Στην υποενότητα «Συντελεστής Ισχύος» σχεδιάζει το τρίγωνο των ισχύων, εξηγεί τι είναι ο συντελεστής ισχύος και ποια η σημασία του. Στην υποενότητα «Τριφασική ισχύς» δίνει το τύπο της φαινομένης ισχύος στα τριφασικά συστήματα. Στην υποενότητα « Παραδείγματα» δίνει δύο παραδείγματα επίλυσης τριφασικών ισοζυγισμένων κυκλωμάτων. Στην υποενότητα «Εξέταση γνώσεων » θα κληθεί να απαντήσει σε ερωτήσεις με αυτόματη ενώ αυτόματα βαθμολογείται. Στην υποενότητα «Εξέταση κατανόησης » ελέγχεται η κατανόηση και η ικανότητα του μαθητή http://www.mhhe.com/engcs/electrical/hkd/tutorials/Tut13-1.htm: Δίνεται άσκηση στην οποία ζητείται να υπολογιστούν οι τάσεις, τα ρεύματα και οι ισχύεις του κυκλώματος βήμα – βήμα δίνοντας τη δυνατότητα στο μαθητή να επιλέξει πότε θα περάσει στο επόμενο βήμα

i. http://www.staff.ncl.ac.uk/barrie.mecrow/3psys.pdf: η ιστοσελίδα είναι χρήσιμη πολύ χρήσιμη για τον καθηγητή. Για να μπορέσει ο μαθητής να χρησιμοποιήσει την ιστοσελίδα θα χρειαστεί βοήθεια από τον καθηγητή. Κάνει αναφορά στα τριφασικά κυκλώματα και δίνει τις ημιτονικές παραστάσεις των τριών τάσεων, τις ανυσματικές παραστάσεις των πολικών και φασικών ρευμάτων, πολικών και φασικών τάσεων και παράδειγμα επίλυσης τριφασικού κυκλώματος σε σύνδεση αστέρα και τρίγωνο.

ii. http://bahrambaba.persiangig.com/pdf/3phase.pdf: Με σχεδιαγράμματα και παραστάσεις κάνει πιο εύκολη την κατανόηση παραγωγής του τριφασικού ρεύματος, κάνει αναφορά στα τριφασικά κυκλώματα και δίνει τις ανυσματικές παραστάσεις των πολικών και φασικών ρευμάτων, πολικών και φασικών τάσεων, δίνει παράδειγμα επίλυσης τριφασικού κυκλώματος. Δίνει επίσης φυλλάδιο αξιολόγησης.



213


Γ






Γ.2.17.2 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ ισοζυγισμένα τριφασικά κυκλώματα.doc

Γ.2.17.3 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ ισοζυγισμένα τριφασικά κυκλώματα.doc










Γ

Γ.2.17.1 – Οδηγίες Δραστηριότητας Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC «Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙΙ Τριφασικό / Τριφασικό φορτίο. Στην ενότητα «Τριφασικό φορτίο» ορίζεται τι είναι το ισοζυγισμένο τριφασικό φορτίο, δείχνει τη συνδεσμολογία του ανεξάρτητου τριφασικού συστήματος και εξηγεί την ανάγκη συνδεσμολογίας των τριών ανεξάρτητων φάσεων σε ένα αλληλένδετο τριφασικό σύστημα Στην υποενότητα «Φορτίο με σύνδεση Αστέρα» θα γνωρίσει ο μαθητής τον τρόπο σύνδεσης σε αστέρα, πότε χρησιμοποιούνται στο σύστημα τρεις ή τέσσερις αγωγοί τα χαρακτηριστικά και οι σχέσεις που ισχύουν στο κύκλωμα. Στην υποενότητα «Φορτίο με σύνδεση Δέλτα» δείχνει τη συνδεσμολογία των τριών φάσεων σε τρίγωνο και αναφέρει τα χαρακτηριστικά και τις σχέσεις που ισχύουν για το κύκλωμα Στην υποενότητα «Παίζω και μαθαίνω» αναπαριστά σε παλμογράφο τις τρεις τάσεις σε συνδεσμολογία αστέρα και τριγώνου. Στην υποενότητα «Παραδείγματα» δίνει δύο λυμένα παραδείγματα ισοζυγισμένου φορτίου- σε σύνδεση αστέρα και σε σύνδεση τριγώνου. Στην υποενότητα «Ισχύς στα κυκλώματα AC» εξηγεί τι είναι η ενεργός άεργος και φαινομένη ισχύς , Στην υποενότητα «Συντελεστής Ισχύος» σχεδιάζει το τρίγωνο των ισχύων, εξηγεί τι είναι ο συντελεστής ισχύος και ποια η σημασία του Στην υποενότητα «Τριφασική ισχύς» δίνει το τύπο της φαινομένης ισχύος στα τριφασικά συστήματα. Στην υποενότητα « Παραδείγματα» δίνει δύο παραδείγματα επίλυσης τριφασικών ισοζυγισμένων κυκλωμάτων. Στην υποενότητα «Εξέταση γνώσεων » θα κληθεί να απαντήσει σε ερωτήσεις με αυτόματη ενώ αυτόματα βαθμολογείται. Στην υποενότητα «Εξέταση κατανόησης » ελέγχεται η κατανόηση και η ικανότητα του μαθητή http://www.mhhe.com/engcs/electrical/hkd/tutorials/Tut13-1.htm: Δίνεται άσκηση στην οποία ζητείται να υπολογιστούν οι τάσεις, τα ρεύματα και οι ισχύεις του κυκλώματος βήμα – βήμα δίνοντας τη δυνατότητα στο μαθητή να επιλέξει πότε θα περάσει στο επόμενο βήμα

ii. http://bahrambaba.persiangig.com/pdf/3phase.pdf: Με σχεδιαγράμματα και παραστάσεις κάνει πιο εύκολη την κατανόηση παραγωγής του τριφασικού ρεύματος, κάνει αναφορά στα τριφασικά κυκλώματα και δίνει τις ανυσματικές παραστάσεις των πολικών και φασικών ρευμάτων, πολικών και φασικών τάσεων, δίνει παράδειγμα επίλυσης τριφασικού κυκλώματος. Δίνει επίσης φυλλάδιο αξιολόγησης.

i. http://www.staff.ncl.ac.uk/barrie.mecrow/3psys.pdf: η ιστοσελίδα είναι χρήσιμη πολύ χρήσιμη για τον καθηγητή. Για να μπορέσει ο μαθητής

να χρησιμοποιήσει την ιστοσελίδα θα χρειαστεί βοήθεια από τον καθηγητή. Κάνει αναφορά στα τριφασικά κυκλώματα και δίνει τις ημιτονικές παραστάσεις των τριών τάσεων, τις ανυσματικές παραστάσεις των πολικών και φασικών ρευμάτων, πολικών και φασικών τάσεων και παράδειγμα επίλυσης τριφασικού κυκλώματος σε σύνδεση αστέρα και τρίγωνο.

215


Γ




Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Ε11 - Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙΙ. Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα χρήσης του LMS FESTO – INGENATIC για πλοήγηση στις διάφορες ενότητες του λογισμικού πακέτου. Πιο κάτω φαίνεται παράδειγμα ενεργοποίησης εφαρμογιδίου ή προσομοίωσης που θα συναντήσει ο μαθητής στις διάφορες ενότητες.

Στην ενότητα Αρχές Ηλεκτρολολογίας ΙΙΙ ανήκουν οι υποενότητες Τριφασικό φορτίο, φορτίο με σύνδεση αστέρα, φορτίο με σύνδεση Δέλτα. Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.







Γ



Εμφάνιση απαντήσεων



Προηγούμενη ερώτηση.


Για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα λύσει στην τάξη το quiz και το φύλλο εργασίας που επισυνάπτεται Φύλλο Εργασίας στην τάξη. Για το σπίτι ο μαθητής θα πρέπει να λύσει ένα φύλλο εργασίας που θα δοθεί από τον καθηγητή και που επισυνάπτεται. Φύλλο Εργασίας για το σπίτι. Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.

217


Γ


ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ Α΄ ΤΑΞΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΤΑΞΗ

ΙΣΟΖΥΓΙΣΜΕΝΑ ΤΡΙΦΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΟΔΗΓΙΕΣ: Να απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις.

1. Ένα τριφασικό φορτίο το οποίο σε κάθε φάση έχει επαγωγική αντίσταση 40 Ω

και ωμική αντίσταση 25 Ω ενώνεται σε τρίγωνο και τροφοδοτείται από το δευτερεύον τύλιγμα τριφασικού μετασχηματιστή συνδεδεμένου σε αστέρα το οποίο έχει φασική τάση 240V. Να σχεδιάσετε το κύκλωμα και να υπολογίσετε: α) το ρεύμα σε κάθε φάση του φορτίου β) τη πτώση τάσης σε κάθε φάση του φορτίου γ) το ρεύμα στο δευτερεύον τυλίγματα του μετασχηματιστή δ) το συντελεστή ισχύος ε) τη πραγματική, άεργο και φαινομένη ισχύ.

2. Τρία πηνία τα οποία το κάθε ένα έχει αντίσταση 20 Ω και επαγωγική αντίσταση 15 Ω ενώνονται σε αστέρα, σε τριφασική παροχή 400V/50Hz. Να υπολογίσετε: το ρεύμα στις γραμμές τροφοδότησης, την απορροφούμενη ισχύ και τον συντελεστή ισχύος.




Γ


ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ Α΄ ΤΑΞΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ

ΙΣΟΖΥΓΙΣΜΕΝΑ ΤΡΙΦΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΟΔΗΓΙΕΣ : Να Απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις

1. Πως ονομάζεται ο τέταρτος αγωγός σε ένα τριφασικό σύστημα τεσσάρων αγωγών.

2. Πότε ο ουδέτερος αγωγός διαρρέεται από ρεύμα σε ένα τριφασικό φορτίο; 3. Τρία όμοια πραγματικά πηνία ενώνονται σε τρίγωνο σε τριφασικό δίκτυο

παροχής 400V/50Hz. Το κάθε ένα αποτελείται από αντίσταση 10 Ω και επαγωγικότητα 95.5 mΗ. Να υπολογίσετε:

α) το ρεύμα στις γραμμές του δικτύου β) το συντελεστή ισχύος

γ) την ολική ισχύ πραγματική άεργο και φαινομένη που απορροφά το κύκλωμα.

4. Τριφασικό φορτίο ωμικής αντίστασης 25 Ω συνδέεται σε αστέρα, Στο σύστημα εφαρμόζεται πολική τάση 400 V. Να σχεδιάσετε το ηλεκτρικό κύκλωμα και να υπολογίσετε το φασικό ρεύμα του φορτίου, και την ισχύ την οποία απορροφά το φορτίο.

5. Ένα τριφασικό πηνίο συνδεδεμένο σε τρίγωνο παρουσιάζει επαγωγικότητα 0,15 Η και ωμική αντίσταση 20 Ω σε κάθε φάση, συνδέεται σε τριφασικό δίκτυο αστέρα τριών γραμμών και ουδετέρου αγωγού 415 V/ 50 Ηz. Να υπολογίσετε:

o Τα φασικά και πολικά ρεύματα στο κύκλωμα. o Το συντελεστή ισχύος κάθε πηνίου. o Να υπολογίσετε με ανυσματικό τρόπο τα τρία πολικά ρευμάτα o Να υπολογίσετε το ρεύμα που περνά δια μέσου του ουδετέρου

αγωγού .

219


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας ΜΕΙΚΤΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ


Ενότητα Συνδεσμολογία αντιστατών σε μεικτή σύνδεση (4 περίοδοι)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας Κυκλώματα σειρά και Παράλληλα (4 περιόδους) θα πρέπει να είναι ικανός να αναλύει ένα μεικτό κύκλωμα, να υπολογίζει την ισοδύναμη αντίστασης του κυκλώματος, την πτώση τάσης στα άκρα κάθε αντίστασης και το ρεύμα σε κάθε κλάδο.




Μεικτή συνδεσμολογία, ισοδύναμη αντίσταση, ολικό ρεύμα στο κύκλωμα, ρεύματα κλάδων, πτώσεις τάσεις


Festo - INGENATIC - Αρχές Ηλεκτρολογίας ι



Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα / στις υποενότητες Κυκλώματα σειρά και Παράλληλα.

Προϋπόθεση για να μπορέσει ο μαθητής να καταλάβει τα μεικτά κυκλώματα είναι ότι έχει ήδη διδαχθεί τη συνδεσμολογία αντιστατών σε σειρά και παράλληλα. Στην ενότητα «Κυκλώματα σειρά και Παράλληλα» θα μάθει τι είναι τα μεικτά κυκλώματα. Στην υποενότητα «Ανάλυση Κυκλώματος»» ο μαθητής θα μάθει με απλό τρόπο πως ένα σύνθετο κύκλωμα μπορεί να γίνει απλό. Στην υποενότητα «Άλλα κυκλώματα» θα δει άλλα παραδείγματα μεικτών κυκλωμάτων και την ισοδύναμη αντίσταση τους. Στην υποενότητα «Παραδείγματα» θα βρει 4 παραδείγματα για τις αντιστάσεις σε σειρά και παράλληλα, με διαφορετικά ερωτήματα και τον τρόπο λύσης τους. Στην υποενότητα «Πείραμα / Ανάλυση κυκλωμάτων σειράς και παράλληλου» οι μαθητές θα κληθούν να εκτελέσουν πειράματα με μεικτά κυκλώματα




Γ

Συμπληρωματικά με το πιο πάνω λογισμικό δίνονται οι πιο κάτω ιστοσελίδες στις οποίες ο μαθητής με τη βοήθεια του καθηγητή

i. http://www.matter.org.uk/Schools/Content/Resistors/Default.htm

Δίνονται έτοιμα κυκλώματα τα οποία μπορεί να επιλύσει και να διαπιστώσει αν το έχει λύσει σωστά. Δίνεται η δυνατότητα αλλαγής της τιμής των αντιστατών και της πηγής και δείχνει το ρεύμα σε κάθε κλάδο.

ii. http://cc.usu.edu/%7Ejyji/class/resi/resi.html - δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να σχεδιάσει κύκλωμα και να μετρήσει την τάση σε κάθε αντιστάτη, το ρεύμα σε κάθε κλάδο και την ισχύ σε κάθε αντίσταση.

iii. http://people.clarkson.edu/~svoboda/eta/dcWorkout/EquivR.html - δίνονται έτοιμες ασκήσεις με μεικτά κυκλώματα στα οποία ζητείται να βρεθεί η συνολική αντίσταση, δίνοντας τη δυνατότητα στο μαθητή να χρησιμοποιήσει την υπολογιστική του προγράμματος. Με την απάντηση του μαθητή αν είναι λάθος του ζητείται να ξαναδοκιμάσει, επιβεβαιώνεται να είναι σωστή η απάντηση και δίνεται η σωστή απάντηση αν ζητηθεί.

iv. http://www.ibiblio.org/obp/electricCircuits/DC/DC_7.html#xtocid248860 – Η ιστοσελίδα αυτή μπορεί να βοηθήσει περισσότερο τους καθηγητές διότι λόγω του ότι είναι γραμμένη στα αγγλικά και είναι δύσκολο να την καταλάβουν. Περιγράφει αναλυτικά τι είναι η μεικτή συνδεσμολογία των αντιστατών δίνει με πολύ ωραίο τρόπο την τεχνική επίλυσης των μεικτών κυκλωμάτων και δίνει παραδείγματα λύσης των κυκλωμάτων.



221


Γ






Γ.2.18.2 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ ΜΕΙΚΤΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ.doc

Γ.2.18.3 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ ΜΕΙΚΤΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ.doc










Γ


Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα / στις υποενότητες Κυκλώματα σειρά και Παράλληλα Προϋπόθεση για να μπορέσει ο μαθητής να καταλάβει τα μεικτά κυκλώματα είναι ότι έχει ήδη διδαχθεί τη συνδεσμολογία αντιστατών σε σειρά και παράλληλα. Στην ενότητα «Κυκλώματα σειρά και Παράλληλα» θα μάθει τι είναι τα μεικτά κυκλώματα. Στην υποενότητα «Ανάλυση Κυκλώματος»" ο μαθητής θα μάθει με απλό τρόπο πως ένα σύνθετο κύκλωμα μπορεί να γίνει απλό. Στην υποενότητα «Άλλα κυκλώματα» θα δει άλλα παραδείγματα μεικτών κυκλωμάτων και την ισοδύναμη αντίσταση τους. Στην υποενότητα «Παραδείγματα» θα βρει 4 παραδείγματα για τις αντιστάσεις σε σειρά και παράλληλα, με διαφορετικά ερωτήματα και τον τρόπο λύσης τους. Στην υποενότητα «Πείραμα / Ανάλυση κυκλωμάτων σειράς και παράλληλου» οι μαθητές θα κληθούν να εκτελέσουν πειράματα με μεικτά κυκλώματα Συμπληρωματικά με το πιο πάνω λογισμικό δίνονται οι πιο κάτω ιστοσελίδες στις οποίες ο μαθητής με τη βοήθεια του καθηγητή

i. http://www.matter.org.uk/Schools/Content/Resistors/Default.htm Δίνονται έτοιμα κυκλώματα τα οποία μπορεί να επιλύσει και να διαπιστώσει αν το έχει λύσει σωστά. Δίνεται η δυνατότητα αλλαγής της τιμής των αντιστατών και της πηγής και δείχνει το ρεύμα σε κάθε κλάδο.

ii. http://cc.usu.edu/%7Ejyji/class/resi/resi.html - δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να σχεδιάσει κύκλωμα και να μετρήσει την τάση σε κάθε αντιστάτη, το ρεύμα σε κάθε κλάδο και την ισχύ σε κάθε αντίσταση.

iii. http://people.clarkson.edu/~svoboda/eta/dcWorkout/EquivR.html - δίνονται έτοιμες ασκήσεις με μεικτά κυκλώματα στα οποία ζητείται να βρεθεί η συνολική αντίσταση, δίνοντας τη δυνατότητα στο μαθητή να χρησιμοποιήσει την υπολογιστική του προγράμματος. Με την απάντηση του μαθητή αν είναι λάθος του ζητείται να ξαναδοκιμάσει, επιβεβαιώνεται να είναι σωστή η απάντηση και δίνεται η σωστή απάντηση αν ζητηθεί.

iv. v. http://www.ibiblio.org/obp/electricCircuits/DC/DC_7.html#xtocid248860 – Η ιστοσελίδα αυτή μπορεί να βοηθήσει περισσότερο τους

καθηγητές διότι λόγω του ότι είναι γραμμένη στα αγγλικά και είναι δύσκολο να την καταλάβουν. Περιγράφει αναλυτικά τι είναι η μεικτή συνδεσμολογία των αντιστατών δίνει με πολύ ωραίο τρόπο την τεχνική επίλυσης των μεικτών κυκλωμάτων και δίνει παραδείγματα λύσης των κυκλωμάτων.





Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Ε11 - Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι.

223


Γ


Στην ενότητα Αρχές Ηλεκτρολολογίας Ι ανήκουν οι υποενότητες Περιεχόμενο, Ηλεκτρικά Κυκλώματα, Εν σειρά Κύκλωμα . Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.









Γ







Για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα λύσει στην τάξη το φύλλο εργασίας που επισυνάπτεται Φύλλο Εργασίας στην τάξη. Για το σπίτι ο μαθητής θα πρέπει να λύσει ένα φύλλο εργασίας που θα δοθεί από τον καθηγητή και που επισυνάπτεται. Φύλλο Εργασίας για το σπίτι. Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.

225


Γ




ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΤΑΞΗ ΜΕΙΚΤΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ


1. Να αναφέρετε τον νόμο του Κίρχωφ για τις εντάσεις.

2. Δύο αντιστάτες R1 = R2 = 1.5 ΚΩ είναι ενωμένοι σε σειρά. Ο συνδυασμός αυτός συνδέεται παράλληλα με ένα αντιστάτη R3= 4 ΚΩ. αν η τάση στα άκρα του R1 είναι ίση με 6 V, να υπολογίσετε την τάση στα άκρα του R3 καθώς και την ένταση του ρεύματος που τον διαρρέει.

3. Να υπολογίσετε το ρεύμα και την πτώση τάσης σε κάθε αντίσταση στο

πιο κάτω κύκλωμα αν R1= 10 Ω, R2= 40 Ω, R3= 20 Ω, R4= 40 Ω, R5= 10 Ω, R6= 15 Ω, Ε= 60 V. (προσέξετε πως συνδέονται τα άκρα των R3, R4, R5, και R6).



Γ



ΜΕΙΚΤΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ ΟΔΗΓΙΕΣ : Απαντήστε όλες τις ερωτήσεις

1. Στο πιο κάτω κύκλωμα R1= 3 Ω, R2= 6Ω, R3= 4Ω, Ε= 27 V. Να βρείτε:

• Τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος • Τα ρεύματα στους κλάδους του κυκλώματος • Τις πτώσεις τάσεις στη κάθε αντίσταση

2. Στο πιο κάτω κύκλωμα R1= 3 Ω, R2= 6 Ω, R3= 4 Ω, R4= 12Ω, R5= 5 Ω και R6= 10 Ω, Ε= 60 V να βρείτε:

• Τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος • Τα ρεύματα στους κλάδους του κυκλώματος • Τις πτώσεις τάσεις στη κάθε αντίσταση

3. Να αναφέρετε τον νόμο του Κίρχωφ για τις τάσεις

4. Στο πιο κάτω κύκλωμα Ι1=6 Α, R1= 3 Ω, R2= 3 Ω, Ε= 30 V να βρείτε:

o Τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος o Το ρεύμα στο κύκλωμα o Τις πτώσεις τάσεις στη κάθε αντίσταση

5. Για το πιο κάτω κύκλωμα δίνονται: R1= 2 Ω, R2= 6 Ω, R3= 3 Ω, R4=9 Ω, Ε= 12 V να υπολογίσετε:

• Τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος • Το ρεύμα στο κύκλωμα • Τις πτώσεις τάσεις στη κάθε αντίσταση

227


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ Ε.Ρ.

Τάξη Έτος Τεχνικών Σχολών Θεωρητική κατεύθυνση ( ΘΗΕ2, ΘΗΥ2, ΘΗΤ2, ΘΗΣ2, ΘΗΜ2)

Ενότητα Στοιχειώδης Γεννήτρια ε.ρ., παραγωγή ε.ρ. (4 περίοδοι)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας Γεννήτρια AC (4 περίοδοι) θα πρέπει να είναι ικανός να περιγράφει την κατασκευή και την αρχή λειτουργίας (νόμος του Faraday) της γεννήτριας ε.ρ, να σχεδιάζει τη γεννήτρια ε.ρ.,. να δίνουν το τύπο της παραγόμενη η.ε.δ και να αναφέρουν τους παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται.




Στοιχειώδης γεννήτρια ε.ρ., πλαίσιο, ομογενές μαγνητικό πεδίο, δακτυλίδια, ψήκτρες, μέγιστη τιμή, στιγμιαία τιμή, ενεργός τιμή, περίοδος, συχνότητα.





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC «Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙ. Στην ενότητα «Εισαγωγή» θα μάθει τη σημασία του ε.ρ. και θα μάθει που χρησιμοποιείται. Στην ενότητα «Μέρη» θα μάθει τα εξαρτήματα τα οποία χρησιμοποιούνται στο ε.ρ. Στην ενότητα «Στόχοι διδασκαλίας» ο μαθητής θα γνωρίσει τους στόχους της συγκεκριμένης ενότητας. Στην ενότητα «Περιεχόμενο» γίνεται η σύγκριση του συνεχούς και του εναλλασσόμενου ρεύματος Στην υποενότητα «Ημιτονοειδές κύμα» γίνεται περιγραφή του ε.ρ και δίνονται οι ορισμοί της συχνότητας και της περιόδου. Στην υποενότητα «Πηγές AC» παρουσιάζει την γεννήτρια ε.ρ. σε τομή και απλουστευμένη μορφή. Στην υποενότητα «Γεννήτρια AC» εξηγεί τη λειτουργία της γεννήτριας ε.ρ. η παραγόμενη τάση κατά τη λειτουργία της γεννήτριας απεικονίζεται με τη βοήθεια Παλμογράφου. Στην υποενότητα «ΓεννήτριαΣημάτων» ο μαθητής έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσει τη προσομοίωση της γεννήτριας σημάτων και του παλμογράφου για να δει την μορφή της εναλλασσόμενης τάσης. Στην υποενότητα «Μετρήσεις» θα μάθει τι είναι η μέγιστη, στιγμιαία και μέση τιμή της εναλλασσόμενης τάσης. Στην υποενότητα «Τιμή RMS» παρουσιάζεται με προσομοίωση με την οποία εξηγά τι είναι η ενεργός τιμή του εναλλασσόμενου ρεύματος ή τάσης.




Γ

i. http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html - στην ιστοσελίδα παρουσιάζεται εφαρμογίδιο στο οποίο εμφανίζεται η κατασκευή και λειτουργία της γεννήτριας ε.ρ καθώς και η κυμματομορφή της παραγόμενης τάσης σε σχέση με τη ταχύτητα της.

ii. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/motorac.html - Μας παρουσιάζει παραστατικά και λεκτικά την κατασκευή και την αρχή λειτουργίας της γεννήτριας ε.ρ.

iii. http://www.walter-fendt.de/ph11e/generator_e.htm - Σε ένα πολύ καλό εφαρμογίδιο παρουσιάζει την κατασκευή της στοιχειώδους γεννήτριας ε,ρ, την αρχή λειτουργίας της και δυνατότητα αλλαγής της αλλαγής διεύθυνσης περιστροφής και της γωνιακής ταχύτητας. Η παρουσίαση της ημιτονικής παράστασης του ε.ρ. ενισχύει την παρουσίαση. Επίσης δίνεται η δυνατότητα σύγκρισης της γεννήτριας ε.ρ. και σ.ρ.

iv. http://www.ncert.nic.in/sites/learning%20basket/electricity/electricity/machine/ac_generator.htm - Χρησιμοποιώντας έγχρωμα σχέδια μας εξηγεί την κατασκευή της στοιχειώδους γεννήτριας ε,ρ, και την αρχή λειτουργίας της. Με διαδρασικό εφαρμογίδιο συμπληρώνει τη παρουσίαση και κάνει πιο εύκολη την εμπέδωση του μαθήματος.

v. http://www.vjc.moe.edu.sg/fasttrack/physics/generator.htm - Ένα πολύ καλό εφαρμογίδιο το οποίο εύκολα μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι μαθητές για να τους βοηθήσει στην εμπέδωση του μαθήματος. Μας δείχνει την κατασκευή της στοιχειώδους γεννήτριας ε,ρ, την αρχή λειτουργίας της. Μεταβλητές είναι η διεύθυνση περιστροφής, ο αριθμός των σπειρών, το μαγνητικό πεδίο και η γωνιακή ταχύτητα.

vii. http://sun.ylojarvi.fi/java/pos/ganimaatio.htm - Σε βίντεο μας δείχνει το πλαίσιο- τις σπείρες- να περιστρέφονται μέσα στο μαγνητικό πεδίο και να παράγεται εναλλασσόμενη τάση η οποία μετράται από ένα βολτόμετρο που είναι συνδεδεμένο με την γεννήτρια. Εύκολο στη χρήση και απλό στη κατανόηση από το μαθητή.



229


Γ






Γ.2.19.2 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ Στοιχειώδης Γεννήτρια ε.ρ., παραγωγ.doc

Γ.2.19.3 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ Στοιχειώδης Γεννήτρια ε.ρ., παραγωγ.doc










Γ


Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC «Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙ. Στην ενότητα «Εισαγωγή» θα μάθει τη σημασία του ε.ρ. και θα μάθει που χρησιμοποιείται. Στην ενότητα «Μέρη» θα μάθει τα εξαρτήματα τα οποία χρησιμοποιούνται στο ε.ρ. Στην ενότητα «Στόχοι διδασκαλίας» ο μαθητής θα γνωρίσει τους στόχους της συγκεκριμένης ενότητας. Στην ενότητα «Περιεχόμενο» γίνεται η σύγκριση του συνεχούς και του εναλλασσόμενου ρεύματος Στην υποενότητα «Ημιτονοειδές κύμα» γίνεται περιγραφή του ε.ρ και δίνονται οι ορισμοί της συχνότητας και της περιόδου. Στην υποενότητα «Πηγές AC» παρουσιάζει την γεννήτρια ε.ρ. σε τομή και απλουστευμένη μορφή. Στην υποενότητα «Γεννήτρια AC» εξηγεί τη λειτουργία της γεννήτριας ε.ρ. η παραγόμενη τάση κατά τη λειτουργία της γεννήτριας απεικονίζεται με τη βοήθεια Παλμογράφου. Στην υποενότητα «ΓεννήτριαΣημάτων» ο μαθητής έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσει τη προσομοίωση της γεννήτριας σημάτων και του παλμογράφου για να δει την μορφή της εναλλασσόμενης τάσης. Στην υποενότητα «Μετρήσεις» θα μάθει τι είναι η μέγιστη, στιγμιαία και μέση τιμή της εναλλασσόμενης τάσης. Στην υποενότητα «Τιμή RMS» παρουσιάζεται με προσομοίωση με την οποία εξηγά τι είναι η ενεργός τιμή του εναλλασσόμενου ρεύματος ή τάσης,

i. http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html - στην ιστοσελίδα παρουσιάζεται εφαρμογίδιο στο οποίο εμφανίζεται η κατασκευή και λειτουργία της γεννήτριας ε.ρ καθώς και η κυμματομορφή της παραγόμενης τάσης σε σχέση με τη ταχύτητα της.

ii. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/motorac.html - Μας παρουσιάζει παραστατικά και λεκτικά την κατασκευή και την

αρχή λειτουργίας της γεννήτριας ε.ρ.

iii. http://www.walter-fendt.de/ph11e/generator_e.htm - Σε ένα πολύ καλό εφαρμογίδιο παρουσιάζει την κατασκευή της στοιχειώδους γεννήτριας ε,ρ, την αρχή λειτουργίας της και δυνατότητα αλλαγής της αλλαγής διεύθυνσης περιστροφής και της γωνιακής ταχύτητας. Η παρουσίαση της ημιτονικής παράστασης του ε.ρ. ενισχύει την παρουσίαση. Επίσης δίνεται η δυνατότητα σύγκρισης της γεννήτριας ε.ρ. και σ.ρ.

iv. http://www.ncert.nic.in/sites/learning%20basket/electricity/electricity/machine/ac_generator.htm - Χρησιμοποιώντας έγχρωμα σχέδια μας εξηγεί την κατασκευή της στοιχειώδους γεννήτριας ε,ρ, και την αρχή λειτουργίας της. Με διαδρασικό εφαρμογίδιο συμπληρώνει τη παρουσίαση και κάνει πιο εύκολη την εμπέδωση του μαθήματος.

v. vi. http://www.vjc.moe.edu.sg/fasttrack/physics/generator.htm - Ένα πολύ καλό εφαρμογίδιο το οποίο εύκολα μπορούν να

χρησιμοποιήσουν οι μαθητές για να τους βοηθήσει στην εμπέδωση του μαθήματος. Μας δείχνει την κατασκευή της στοιχειώδους γεννήτριας ε,ρ, την αρχή λειτουργίας της. Μεταβλητές είναι η διεύθυνση περιστροφής, ο αριθμός των σπειρών, το μαγνητικό πεδίο και η γωνιακή ταχύτητα.

vii. http://sun.ylojarvi.fi/java/pos/ganimaatio.htm - Σε βίντεο μας δείχνει το πλαίσιο- τις σπείρες- να περιστρέφονται μέσα στο μαγνητικό

πεδίο και να παράγεται εναλλασσόμενη τάση η οποία μετράται από ένα βολτόμετρο που είναι συνδεδεμένο με την γεννήτρια. Εύκολο στη χρήση και απλό στη κατανόηση από το μαθητή.




Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Ε11 - Αρχές Ηλεκτρολογίας ΙΙ. Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα χρήσης του LMS FESTO – INGENATIC για πλοήγηση στις διάφορες ενότητες του λογισμικού πακέτου. Πιο κάτω φαίνεται παράδειγμα ενεργοποίησης εφαρμογιδίου ή προσομοίωσης που θα συναντήσει ο μαθητής στις διάφορες ενότητες.

231


Γ

Στην ενότητα Αρχές Ηλεκτρολολογίας Ι ανήκουν οι υποενότητες Περιεχόμενο, Ηλεκτρικά Κυκλώματα, Κυκλώματα σειράς και παράλληλα . Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.








Γ



Προηγούμενη ερώτηση. Εμφάνιση σωστών

απαντήσεων.



Για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα λύσει στην τάξη το quiz και το φύλλο εργασίας που επισυνάπτεται. Φύλλο Εργασίας στην τάξη. Για το σπίτι ο μαθητής θα πρέπει να λύσει ένα φύλλο εργασίας που θα δοθεί από τον καθηγητή και που επισυνάπτεται. Φύλλο Εργασίας για το σπίτι. Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.

233


Γ



ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΤΑΞΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ Ε.Ρ., ΠΑΡΑΓΩΓΗ Ε.Ρ.


1. Να δώσετε τον ορισμό της περιόδου και της συχνότητας για το

εναλλασσόμενο ρεύμα. Να γράψετε τη σχέση μεταξύ της συχνότητας και της περιόδου Να δώσετε. μονάδα μέτρησης, το σύμβολο της μονάδας της συχνότητας και της περιόδου

2. Να εξηγήσετε πως παράγεται Η Ε.Δ. όταν ένα πλαίσιο περιστρέφεται

σε ομογενές μαγνητικό πεδίο.

3. Να δώσετε τον τύπο της παραγόμενης Η.Ε.Δ. να εξηγήσετε τα στοιχεία της εξίσωσης

4. Σε κύκλωμα ε.ρ. μετρήθηκε η τάση και το ρεύμα και βρέθηκαν να έχουν

αντίστοιχες τιμές U = 60V και I = 14.14Α. να βρείτε τις μέγιστε τιμές τους.




Γ



ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ Ε.Ρ., ΠΑΡΑΓΩΓΗ Ε.Ρ.

ΟΔΗΓΙΕΣ : Να απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις

1. Να σχεδιάσετε μια στοιχειώδη γεννήτρια ε.ρ.

2. Σε μια πλήρη περιστροφή της Η.Ε.Δ. πόσες φορές παίρνει τη μέγιστη της τιμή και πόσες πόσες τη μηδενική της τιμή;

3. Να υπολογίσετε τη στιγμιαία τιμή του ρεύματος σε χρόνο t = 8 ms αν η στιγμιαία

τιμή του δίνεται με την εξίσωση ( )98,0sin3 += ti ω και η περίοδος της εναλλασσόμενης τάσης Τ=0.02s

4. Ο χρόνος μεταξύ δύο μέγιστων τιμών μιας τάσης (μιας αρνητικής και μιας θετικής)

μιας ημιτονικής εναλλασσόμενης τάσης είναι ίσος με 5ms. Να βρείτε την συχνότητα της εναλλασσόμενης τάσης.

5. Η στιγμιαία τιμή εναλλασσόμενου ρεύματος δίνεται από την εξίσωση i = 10 sin ω t. Να

υπολογίσετε: Την ενεργό τιμή του. εναλλασσόμενου ρεύματος.

6. Η στιγμιαία τιμή της τάσης πηγής δίνεται από την εξίσωση u=120 sin 942.47t. Να υπολογίσετε:

i. Την ενεργό τιμή της εφαρμοζόμενης τάσης. ii. Την περίοδο της εναλλασσόμενης τάσης.

7. Σας δίνονται οι εξισώσεις ε.ρ. τάσης και έντασης: i=10 sin( ωt +π/3) και u= 100 sin (ωt

– π/4).. Να σχεδιάσετε το ανυσματικό τους διάγραμμα και να βρείτε τη διαφορά φάσης μεταξύ του ρεύματος και της τάσης.

235


Γ



Τίτλος Δραστηριότητας ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ ΣΕ ΣΕΙΡΑ


Ενότητα Συνδεσμολογία αντιστατών σειρά ( 2 περίοδοι)


Σκοπός Ο μαθητής με τη συμπλήρωση της μαθησιακής δραστηριότητας Συνδεσμολογία αντιστατών σε σειρά (2 περίοδοι) θα πρέπει να είναι ικανός να σχεδιάζει κυκλώματα αντιστατών σε σειρά , Να εξηγεί γιατί το ρεύμα παραμένει το ίδιο στα κυκλώματα σειράς να εφαρμόζει τον 20ν κανόνα του Κίρχωφ στις σε σειρά συνδεσμολογίες των αντιστατών να υπολογίζει την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος, να υπολογίζει το ρεύμα και την τάση με τους διαιρέτες ρεύματος και τάσης.




Αντιστάσεις σε σειρά, ισοδύναμη αντίσταση, πτώση τάσης, νόμοι του Κίρχωφ, διαιρέτης τάσης, ανοικτό κύκλωμα, βραχυκύκλωμα, ισοδύναμη πηγή





Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα/ Εν σειρά κύκλωμα. Στην ενότητα «Εν σειρά Κυκλώματα» θα γνωρίσει τα κυκλώματα σειράς και θα μάθει τα χαρακτηριστικά τους. Στην υποενότητα «Σύνθετη αντίσταση» θα μάθει να υπολογίζει την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος και το ρεύμα στο κύκλωμα. Στην υποενότητα «Πηγές τάσης / τροφοδοσία τάσης σε σειρά» παρουσιάζεται κύκλωμα με πηγές τάσης συνδεδεμένες σε σειρά σε ένα κύκλωμα και υπολογίζει τη συνολική τάση του κυκλώματος. Στην υποενότητα «Πτώση Τάσης» εξηγεί τι είναι η πτώση τάσης και πως την υπολογίζουμε, παρουσιάζεται προσομοίωση για την πτώση τάσης σε κύκλωμα σειράς και δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να εμπεδώσει τον υπολογισμό της πτώσης τάσης στα άκρα κάθε αντίστασης. Στην υποενότητα «20ς νόμος του Κίρχωφ» ορίζει τον 20 κανόνα του Κιρχωφ και με προσομοίωση αποδεικνύει πως βρίσκει εφαρμογή στα κυκλώματα σειράς. Στην υποενότητα «Παίζω και μαθαίνω τον νόμο τάσης του Κίρχωφ» οι μαθητής θα κληθεί να μετρήσει τις τάσεις σε κύκλωμα σειράς και να απαντήσει κατά πόσο εφαρμόζεται ο 20ς κανόνας του Κίρχωφ στο παράδειγμα. Στην υποενότητα «Διαιρέτες τάσης» εξηγεί πως τα κυκλώματα σειράς λειτουργούν σαν διαιρέτες τάσης και δίνει τον τύπο του διαιρέτη τάσης.




Γ

Στην υποενότητα «Παίζω και μαθαίνω τους διαιρέτες τάσης» δίνεται προσομοίωση στην οποία καλείται ο μαθητής να μετρήσει, να υπολογίσει τις πτώσεις τάσης σε κάθε αντίσταση και να συγκρίνει τα αποτελέσματα. Στην υποενότητα «Αντιμετώπιση Προβλημάτων- Ανοικτό Κύκλωμα» με προσομοίωση δείχνει και εξηγεί τι συμβαίνει στο κύκλωμα όταν είναι ανοικτό. Στην υποενότητα «Αντιμετώπιση Προβλημάτων - Βραχυκύκλωμα» με προσομοίωση εξηγεί τα αποτελέσματα του βραχυκυκλώματος σε ένα κύκλωμα. Στην υποενότητα «Εξάσκηση» ζητείται από τους μαθητές να σχεδιάσουν κυκλώματα σειράς και παράλληλα. Με τον έλεγχο που γίνεται από την άσκηση εύκολα μπορεί ο μαθητής να ελέγξει αν έχει λάθος στην άσκηση και να του υποδειχθεί που υπάρχει λάθος. Στην υποενότητα «Αντιμετώπιση προβλημάτων εν σειρά κυκλωμάτων» θα κληθούν οι μαθητές να εντοπίσουν την βλάβη που υπάρχει στο κύκλωμα. Στην υποενότητα «Εξετάσεις» οι μαθητές καλούνται στην τάξη να τρέξουν το Quiz και να απαντήσουν σε ερωτήσεις σε συγκεκριμένο χρόνο. Ο μαθητής γνωρίζει την ίδια στιγμή να έχει απαντήσει σωστά ή λάθος. Στην υποενότητα «Εξέταση» οι μαθητές καλούνται να απαντήσουν σε ερωτήσεις και να εξασκηθούν στο σπίτι τους για τα σειρά και παράλληλα κυκλώματα.

Συμπληρωματικά με το λογισμικό δίνονται οι πιο κάτω ιστοσελίδες οι οποίες θα βοηθήσουν και μαθητή και καθηγητή για την καλύτερη κατανόηση του μαθήματος

i. http://kioan.users.uth.gr/electronics/calculators/resistors.html : Με εύκολο τρόπο μπορεί ο μαθητής να υπολογίζει τη συνολική αντίσταση για κύκλωμα με μέχρι τέσσερις αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά. Παράλληλα με την αλλαγή των τιμών της κάθε αντίστασης μπορεί ο μαθητής να παρατηρεί την αλλαγή στο χρωματικό κώδικα των αντιστατών

ii. http://schools.matter.org.uk/Content/Resistors/Default.htm: Δίνονται ασκήσεις με κυκλώματα σε σειρά και καλείται ο μαθητής να υπολογίσει την ολική αντίσταση, τις τάσεις και το ρεύμα στο κύκλωμα. μετά την επίλυση της άσκησης ο μαθητής μπορεί από μόνος του να ελέγξει αν απάντησε σωστά. Στον χώρο των απαντήσεων γίνεται ανατροφοδότηση της σχετικής ύλης.

iii. http://www.wisc-online.com/objects/index_tj.asp?objID=DCE1502: Στην ιστοσελίδα η οποία είναι πράγματι πολύ ενδιαφέρουσα εξηγεί πότε έχουμε αντιστάσεις σε σειρά και την τεχνική επίλυσης τους. Δίνεται παράδειγμα το οποίο παρουσιάζει με αρκετά ενδιαφέροντα τρόπο και στο τέλος δίνει ασκήσεις τις οποίες καλείται ο μαθητής να επιλύσει. Ο μαθητής έχει τη δυνατότητα να αυτοαξιολόγηθεί και στο τέλος γίνεται επανατροφοδότηση του μαθήματος.

iv. http://www.walter-fendt.de/ph14e/combres.htm: Με απλό και εύκολο τρόπο ο μαθητής μπορεί να δημιουργήσει δικά του κυκλώματα, να υπολογίσει και να μετρήσει το ρεύμα και τη τάση σε σειρά κυκλώματα.

v. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/resis.html#c3: Υπολογισμός της ολικής αντίστασης τάσεων και ρεύματος σε παραδείγματα συνδεσμολογίας αντιστατών σε παράλληλα και μεικτά κυκλώματα.

vi. http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/kap20/RR506a.htm - Στην ιστοσελίδα δίνεται η δυνατότητα υπολογισμού της ολικής αντίστασης του κυκλώματος με διαδραστικό τρόπο -σειρά ή παράλληλα - καθώς ο μαθητής έχει τη δυνατότητα να σχεδιάσει τα δικά του κυκλώματα. Συν το χρόνο ο μαθητής έχει τη δυνατότητα να αλλάξει τις τιμές των αντιστάσεων στο κύκλωμα, της συνδεσμολογίας και του αριθμού των αντιστατών στο κύκλωμα.

vii. http://cws.gtc.edu/programs/objects/electronics.htm - δίνονται αρκετές υποιστοσελίδες για τις αντιστάσεις σε σειρά με παραδείγματα, ασκήσεις και επανατροφοδότηση.

viii. http://utwired.engr.utexas.edu/rgd1/lesson05.cfm - Για να δούμε την ιστοσελίδα πρέπει να κάνουμε download την τελευταία έκδοση του Flash Player Με απλό τρόπο εξηγεί την συνδεσμολογία των αντιστατών σε σειρά, δίνει παραδείγματα και Quiz.

237


Γ






Γ






Γ.2.20.2 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ Συνδεσμολογία αντιστατών σε σειρά.doc

Γ.2.20.3 Φύλλο Εργασίας ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ Συνδεσμολογία αντιστατών σε σειρά .doc







239


Γ


Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά ένας μαθητής – ένας υπολογιστής και θα χρησιμοποιήσουν το λογισμικό πακέτο της FESTO INGENATIC «Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι / Περιεχόμενο /Ηλεκτρικά κυκλώματα/ Εν σειρά κύκλωμα. Στην ενότητα «Εν σειρά Κυκλώματα» θα γνωρίσει τα κυκλώματα σειράς και θα μάθει τα χαρακτηριστικά τους. Στην υποενότητα «Σύνθετη αντίσταση» θα μάθει να υπολογίζει την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος και το ρεύμα στο κύκλωμα. Στην υποενότητα «Πηγές τάσης / τροφοδοσία τάσης σε σειρά» παρουσιάζεται κύκλωμα με πηγές τάσης συνδεδεμένες σε σειρά σε ένα κύκλωμα και υπολογίζει τη συνολική τάση του κυκλώματος. Στην υποενότητα «Πτώση Τάσης» εξηγεί τι είναι η πτώση τάσης και πως την υπολογίζουμε, παρουσιάζεται προσομοίωση για την πτώση τάσης σε κύκλωμα σειράς και δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να εμπεδώσει τον υπολογισμό της πτώσης τάσης στα άκρα κάθε αντίστασης. Στην υποενότητα «20ς νόμος του Κίρχωφ» ορίζει τον 20 κανόνα του Κιρχωφ και με προσομοίωση αποδεικνύει πως βρίσκει εφαρμογή στα κυκλώματα σειράς. Στην υποενότητα «Παίζω και μαθαίνω τον νόμο τάσης του Κίρχωφ» οι μαθητής θα κληθεί να μετρήσει τις τάσεις σε κύκλωμα σειράς και να απαντήσει κατά πόσο εφαρμόζεται ο 20ς κανόνας του Κίρχωφ στο παράδειγμα. Στην υποενότητα «Διαιρέτες τάσης» εξηγεί πως τα κυκλώματα σειράς λειτουργούν σαν διαιρέτες τάσης και δίνει τον τύπο του διαιρέτη τάσης. Στην υποενότητα «Παίζω και μαθαίνω τους διαιρέτες τάσης» δίνεται προσομοίωση στην οποία καλείται ο μαθητής να μετρήσει, να υπολογίσει τις πτώσεις τάσης σε κάθε αντίσταση και να συγκρίνει τα αποτελέσματα. Στην υποενότητα «Αντιμετώπιση Προβλημάτων- Ανοικτό Κύκλωμα» με προσομοίωση δείχνει και εξηγεί τι συμβαίνει στο κύκλωμα όταν είναι ανοικτό. Στην υποενότητα «Αντιμετώπιση Προβλημάτων - Βραχυκύκλωμα» με προσομοίωση εξηγεί τα αποτελέσματα του βραχυκυκλώματος σε ένα κύκλωμα. Στην υποενότητα «Εξάσκηση» ζητείται από τους μαθητές να σχεδιάσουν κυκλώματα σειράς και παράλληλα. Με τον έλεγχο που γίνεται από την άσκηση εύκολα μπορεί ο μαθητής να ελέγξει αν έχει λάθος στην άσκηση και να του υποδειχθεί που υπάρχει λάθος. Στην υποενότητα «Αντιμετώπιση προβλημάτων εν σειρά κυκλωμάτων» θα κληθούν οι μαθητές να εντοπίσουν την βλάβη που υπάρχει στο κύκλωμα. Στην υποενότητα «Εξετάσεις» οι μαθητές καλούνται στην τάξη να τρέξουν το Quiz και να απαντήσουν σε ερωτήσεις σε συγκεκριμένο χρόνο. Ο μαθητής γνωρίζει την ίδια στιγμή να έχει απαντήσει σωστά ή λάθος. Στην υποενότητα «Εξέταση» οι μαθητές καλούνται να απαντήσουν σε ερωτήσεις και να εξασκηθούν στο σπίτι τους για τα σειρά και παράλληλα κυκλώματα. Συμπληρωματικά με το λογισμικό δίνονται οι πιο κάτω ιστοσελίδες οι οποίες θα βοηθήσουν και μαθητή και καθηγητή για την καλύτερη κατανόηση του μαθήματος

i. http://kioan.users.uth.gr/electronics/calculators/resistors.html : Με εύκολο τρόπο μπορεί ο μαθητής να υπολογίζει τη συνολική αντίσταση για κύκλωμα με μέχρι τέσσερις αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά. Παράλληλα με την αλλαγή των τιμών της κάθε αντίστασης μπορεί ο μαθητής να παρατηρεί την αλλαγή στο χρωματικό κώδικα των αντιστατών

ii. http://schools.matter.org.uk/Content/Resistors/Default.htm: Δίνονται ασκήσεις με κυκλώματα σε σειρά και καλείται ο μαθητής να

υπολογίσει την ολική αντίσταση, τις τάσεις και το ρεύμα στο κύκλωμα. μετά την επίλυση της άσκησης ο μαθητής μπορεί από μόνος του να ελέγξει αν απάντησε σωστά. Στον χώρο των απαντήσεων γίνεται ανατροφοδότηση της σχετικής ύλης.

iii. http://www.wisc-online.com/objects/index_tj.asp?objID=DCE1502: Στην ιστοσελίδα η οποία είναι πράγματι πολύ ενδιαφέρουσα εξηγεί

πότε έχουμε αντιστάσεις σε σειρά και την τεχνική επίλυσης τους. Δίνεται παράδειγμα το οποίο παρουσιάζει με αρκετά ενδιαφέροντα τρόπο και στο τέλος δίνει ασκήσεις τις οποίες καλείται ο μαθητής να επιλύσει. Ο μαθητής έχει τη δυνατότητα να αυτοαξιολόγηθεί και στο τέλος γίνεται επανατροφοδότηση του μαθήματος.

iv. http://www.walter-fendt.de/ph14e/combres.htm: Με απλό και εύκολο τρόπο ο μαθητής μπορεί να δημιουργήσει δικά του κυκλώματα, να

υπολογίσει και να μετρήσει το ρεύμα και τη τάση σε σειρά κυκλώματα.

v. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/resis.html#c3: Υπολογισμός της ολικής αντίστασης τάσεων και ρεύματος σε παραδείγματα συνδεσμολογίας αντιστατών σε παράλληλα και μεικτά κυκλώματα.

vi. http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/kap20/RR506a.htm - Στην ιστοσελίδα δίνεται η δυνατότητα υπολογισμού της ολικής αντίστασης του

κυκλώματος με διαδραστικό τρόπο -σειρά ή παράλληλα - καθώς ο μαθητής έχει τη δυνατότητα να σχεδιάσει τα δικά του κυκλώματα. Συν το χρόνο ο μαθητής έχει τη δυνατότητα να αλλάξει τις τιμές των αντιστάσεων στο κύκλωμα, της συνδεσμολογίας και του αριθμού των αντιστατών στο κύκλωμα.

vii. http://cws.gtc.edu/programs/objects/electronics.htm - δίνονται αρκετές υποιστοσελίδες για τις αντιστάσεις σε σειρά με παραδείγματα, ασκήσεις και επανατροφοδότηση.

viii. http://utwired.engr.utexas.edu/rgd1/lesson05.cfm - Για να δούμε την ιστοσελίδα πρέπει να κάνουμε download την τελευταία έκδοση του Flash Player Με απλό τρόπο εξηγεί την συνδεσμολογία των αντιστατών σε σειρά, δίνει παραδείγματα και Quiz.




Γ




Στην συνέχεια κάνει κλικ στο login. Στη συνέχεια στο παράθυρο Classroom Director κάνει κλικ στο My Courses και ανοίγει το παράθυρο My Courses και επιλέγει το λογισμικό Ε11 - Αρχές Ηλεκτρολογίας Ι. Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα χρήσης του LMS FESTO – INGENATIC για πλοήγηση στις διάφορες ενότητες του λογισμικού πακέτου. Πιο κάτω φαίνεται παράδειγμα ενεργοποίησης εφαρμογιδίου ή προσομοίωσης που θα συναντήσει ο μαθητής στις διάφορες ενότητες.

Στην ενότητα Αρχές Ηλεκτρολολογίας Ι ανήκουν οι υποενότητες Περιεχόμενο, Ηλεκτρικά Κυκλώματα, Εν σειρά κύκλωμα. Τις υποενότητες αυτές ο μαθητής θα χρησιμοποιήσει στην παρούσα μαθησιακή δραστηριότητα.




241


Γ








Για εμπέδωση και πρακτική εξάσκηση ο μαθητής θα λύσει στην τάξη το quiz και το φύλλο εργασίας που επισυνάπτεται Φύλλο Εργασίας στην τάξη. Για το σπίτι ο μαθητής θα πρέπει να λύσει ένα φύλλο εργασίας που θα δοθεί από τον καθηγητή και που επισυνάπτεται. Φύλλο Εργασίας για το σπίτι. Ο καθηγητής θα ελέγξει και θα αξιολογήσει την όλη προσπάθεια του μαθητή μέσω του LMS συστήματος FESTO - INGENATIC.




Γ



ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΤΑΞΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ ΣΕ ΣΕΙΡΑ


1. Να αναφέρετε τον νόμο του Κίρχωφ για τις τάσεις.

2. Να βρείτε την τιμή των αντιστάσεων και τη τιμή της η.ε.δ. της πηγής στο πιο κάτω κύκλωμα αν U1= 20 V, U2= 10 V, U3= 30 V και Ι=2 Α.

3. Στο πιο κάτω κύκλωμα R1= 2 Ω, R2= 4 Ω, R3= 6 Ω, R4=8 Ω, R5= 10Ω, Ε=

60 V να βρείτε τις πτώσεις τάσεις στη κάθε αντίσταση χρησιμοποιώντας τον τύπο για τον διαιρέτη τάσης.

4. Στο πιο κάτω κύκλωμα R1= 1 Ω, R2= 2 Ω, R3= 3 Ω, R4= 4 Ω, R5= 5 Ω και

R6= 10 Ω, Ε= 100 V να βρείτε • Τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος • Το ρεύμα στο κύκλωμα • Τις πτώσεις τάσεις στη κάθε αντίσταση

243


Γ



ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ ΣΕ ΣΕΙΡΑ ΟΔΗΓΙΕΣ : Να Απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις

1. Nα ενώσετε σε σειρά τις αντιστάσεις στα πιο κάτω σχήμα :

2. Η ισοδύναμη αντίσταση τριών αντιστάσεων ενωμένων σε σειρά είναι 250Ω. Η

μία αντίσταση είναι 50Ω, η δεύτερη είναι 100Ω. Να σχεδιάσετε το κατάλληλο ηλεκτρικό κύκλωμα και να υπολογίσετε την τρίτη αντίσταση. Αν το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα 0.5Α να υπολογίσετε την τάση της πηγής που τροφοδοτεί το κύκλωμα και την πτώση τάσης στη κάθε αντίσταση.

3. Δύο αντιστάσεις R1= 50 Ω, R2= 100 Ω συνδέονται σε σειρά. Τροφοδοτούνται

από τάση 30 V. Να σχεδιάσετε το ηλεκτρικό κύκλωμα και να βρείτε: • Την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος, • Το ρεύμα στο κύκλώμα και • Τις πτώσεις τάσης στην κάθε αντίσταση.

4. Τρεις αντιστάσεις R1, R2, R3, συνδέονται σε σειρά. Οι πτώσεις τάσης σε κάθε

αντίσταση είναι: U1 =10 V, U2 =20 V, U3 =30 V. Να σχεδιάσετε το ηλεκτρικό κύκλωμα και να βρείτε:

• Την τάση της πηγής, • Την τιμή της κάθε αντίστασης αν ξέρετε ότι το κύκλωμα

διαρρέεται από ρεύμα 2Α.

5. Συσκευή λειτουργεί με ρεύμα 15 Α και τάση 40 V. Η διαθέσιμη ηλεκτρική πηγή είναι 220 V. Ποια είναι η τιμή της αντίστασης που πρέπει να συνδεθεί στο κύκλωμα ώστε η συσκευή να λειτουργεί κανονικά;

6. Να υπολογίσετε την συνολική τάση του κυκλώματος αν E1= 5 V, E2= 10 V, E3=

20 V, E4= 15 V, E5= 10 V, E6= 5 V, Ε7= 10 V.


Παιδαγωγικό Ινστιτούτο

http://www.e-epimorfosi.ac.cy

Τηλ.: 22-402300

Τ/Ο: 22-480505

Email: [email protected]

Το «Επιμορφωτικό Υποστηρικτικό Υλικό

για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία με θέμα

Ηλεκτρολογία - Μέση Τεχνική και Επαγγελματική Εκπαίδευση

και εργαλείο FESTO INGENATIC»

σχεδιάστηκε από τη Μονάδα MEDIAZONE του Πανεπιστημίου Λευκωσίας

και τυπώθηκε στο Τυπογραφείο Λιθογράφικα στη Λευκωσία σε 100 αντίτυπα

Documents

Mesi/Texniki Electrologia