nvmntul profesional i tehnic n domeniul TICProiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013Beneficiar-Centrul Naional de Dezvoltare a nvmntului Profesional i TehnicStr.Spiru Haret nr.10-12, sector 1, Bucureti-010176, tel 021-3111162, fax. 021- 3125498, vet@tvet.roMSURRI ELECTRICEMaterial de nvareDomeniul: InformaticCalificarea: Tehnician infrastructur reele de telecomunicaiiNivel 3+coala postliceal20 09AUTOR:LERESCU CONSTANTIN profesor grad didactic I - Colegiul Tehnic de Comunicaii Nicolae Vasilescu-Karpen BacuCOORDONATOR:IORDACHE FLORIN inginer- Colegiul Tehnic de Comunicaii Nicolae Vasilescu-Karpen BacuCONSULTAN:IOANA CRSTEA expert CNDIPTZOICA VLDU expert CNDIPTANGELA POPESCU expert CNDIPTDANA STROIE expert CNDIPTAcest material a fost elaborat n cadrul proiectului nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC, proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013Cuprins I. Introducere.............................................................................................................92II. RESURSE ..............................................................................................................15TEMA 1 : M RIMI ELECTRICE / OPTICE I UNIT I DE M SUR ...................................16Fia de documentare 1.1. - M rimi electrice, definirea lor, unit i de m sur ......16Activitatea de nv are 1.1.1. - M rimi fundamentale,derivate i care nu fac parte din SI...................................................................................................20Fide lucru .................................................................................................20Activitatea de nv are 1.1.2. - Prefixe SI, transformarea unit ilor de m sur . .....................................................................................................................22Activitatea de nv are 1.1.3. - m rimi electrice n curent continuu i curent alternativ, definirea unit ii de m sur . ........................................................24TEMA 1 : M RIMI ELECTRICE / OPTICE I UNIT I DE M SUR ...................................25Fia de documentare 1.2. - M rimi optice, definire, unit i de m sur . ................25Activitatea de nv are 1.2.1 - M rimi optice, definire, unit i de m sur . .....29TEMA 1 : APARATE DE M SUR: VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVEN METRUL, Q- METRUL, PUN I RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE M SUR ...............................................................................................................30Fia de documentare 1.3. - Voltmetrul ...............................................................30Activitatea de nv are 1.3.1. - Voltmetrul ....................................................34Activitatea de nv are 1.3.2. - Extinderea domeniului de m surare al voltmetrului cu rezistenadi ional .............................................................35TEMA 1 : APARATE DE M SUR: VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVEN METRUL, Q- METRUL, PUN I RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE M SUR ...............................................................................................................36Fia de documentare 1.4. - Ampermetrul ...........................................................36Activitatea de nv are 1.4.1. - Ampermetrul .................................................40Activitatea de nv are 1.4.2. - Extinderea domeniului de m surare al ampermetrului cu unt..................................................................................41TEMA 1 : APARATE DE M SUR: VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVEN METRUL, Q- METRUL, PUN I RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE M SUR ...............................................................................................................42Fia de documentare 1.5. - Megommetrul...........................................................42Activitatea de nv are 1.5.1 - Megohmmetrul ..............................................43TEMA 1 : APARATE DE M SUR: VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVEN METRUL, Q- METRUL, PUN I RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE M SUR ...............................................................................................................443Fia de documentare 1.6. - Pun i R,L,C ...............................................................44Activitatea de nv are 1.6.1 - Pun i RLC .......................................................46TEMA 1 : APARATE DE M SUR: VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVEN METRUL, Q- METRUL, PUN I RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE M SUR ...............................................................................................................47Fia de documentare 1.7. - Impedan metrul (zetmetrul) .....................................47Activitatea de nv are 1.7.1 - Impedan metrul .............................................49TEMA 1 : APARATE DE M SUR: VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVEN METRUL, Q- METRUL, PUN I RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE M SUR ...............................................................................................................50Fia de documentare 1.8. - Q-metrul ..................................................................50Activitatea de nv are 1.8.1 - Q-metrul ........................................................52TEMA 1 : APARATE DE M SUR: VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVEN METRUL, Q- METRUL, PUN I RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE M SUR ...............................................................................................................53Fia de documentare 1.9. - Frecven metrul ........................................................53Activitatea de nv are 1.9.1 - Frecven metrul ..............................................57TEMA 1 : APARATE DE M SUR: VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVEN METRUL, Q- METRUL, PUN I RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE M SUR ...............................................................................................................58Fia de documentare 1.10. - Osciloscopul ..........................................................58Activitatea de nv are 1.10.1 - Osciloscopul .................................................60TEMA 1 : APARATE DE M SUR: VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVEN METRUL, Q- METRUL, PUN I RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE M SUR ...............................................................................................................61Fia de documentare 1.11. - Calibrarea aparatelor de m sur ............................61Activitatea de nv are 1.11.1 - Calibrarea aparatelor de m sur ..................65TEMA 1 : STRUCTURA OSCILOSCOPULUI: BLOCURI COMPONENTE, ROLUL BLOCURILOR COMPONENTE, SCHEMA BLOC A TUBULUI CATODIC, CONDI IA DE STABILITATE A IMAGINII PE ECRAN, PRINCIPIUL DE FUNC IONARE, REGLAJELE OSCILOSCOPULUI: CALIBRAREA PE ORIZONTAL , CALIBRAREA PE VERTICAL , SINCRONIZAREA. ...........66Fia de documentare 1.12. - Schema bloc a osciloscopului, blocuri componente, rolul blocurilor componente...............................................................................66Activitatea de nv are 1.12.1 - Schema bloc a osciloscopului, blocuri componente, rolul blocurilor componente.....................................................684TEMA 1 : STRUCTURA OSCILOSCOPULUI: BLOCURI COMPONENTE, ROLUL BLOCURILOR COMPONENTE, SCHEMA BLOC A TUBULUI CATODIC, CONDI IA DE STABILITATE A IMAGINII PE ECRAN, PRINCIPIUL DE FUNC IONARE, REGLAJELE OSCILOSCOPULUI: CALIBRAREA PE ORIZONTAL , CALIBRAREA PE VERTICAL , SINCRONIZAREA. ...........70Fia de documentare 1.13. - Schema bloc a tubului catodic................................70Activitatea de nv are 1.13.1 - Schema bloc a tubului catodic ......................72TEMA 1 : STRUCTURA OSCILOSCOPULUI: BLOCURI COMPONENTE, ROLUL BLOCURILOR COMPONENTE, SCHEMA BLOC A TUBULUI CATODIC, CONDI IA DE STABILITATE A IMAGINII PE ECRAN, PRINCIPIUL DE FUNC IONARE, REGLAJELE OSCILOSCOPULUI: CALIBRAREA PE ORIZONTAL , CALIBRAREA PE VERTICAL , SINCRONIZAREA. ...........74Fia de documentare 1.14. - Condi ia de stabilitate a imaginii pe ecran, principiul de func ionare .................................................................................................74Activitatea de nv are 1.14.1 - Condi ia de stabilitate a imaginii pe ecran, principiul de func ionare. ..............................................................................77TEMA 1 : STRUCTURA OSCILOSCOPULUI: BLOCURI COMPONENTE, ROLUL BLOCURILOR COMPONENTE, SCHEMA BLOC A TUBULUI CATODIC, CONDI IA DE STABILITATE A IMAGINII PE ECRAN, PRINCIPIUL DE FUNC IONARE, REGLAJELE OSCILOSCOPULUI: CALIBRAREA PE ORIZONTAL , CALIBRAREA PE VERTICAL , SINCRONIZAREA. ...........78Fia de documentare 1.15 - Reglajele osciloscopului, calibrarea pe orizontal , pe vertical , sincronizarea. ....................................................................................78Activitatea de nv are 1.15.1 - Reglajele osciloscopului, calibrarea pe orizontal , pe vertical , sincronizarea. ..........................................................81TEMA 2 : ELEMENTELE COMPONENTE ALE UNUI PROCES DEM SURARE : MIJLOACE DE M SURARE, ETALOANE, METODE DE M SURARE .................................................82Fia de documentare 2.1. - Mijloace de m surare. Etaloane ................................82Activitatea de nv are 2.1.1 - Mijloace de m surare, etaloane. ....................85TEMA 2 : ELEMENTELE COMPONENTE ALE UNUI PROCES DEM SURARE : MIJLOACE DE M SURARE, ETALOANE, METODE DE M SURARE .................................................86Fia de documentare 2.2. - Metode de m surare .................................................86Activitatea de nv are 2.2.1 - Metode de m surare. .....................................88TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .........................................................................................89Fia de documentare 2.3. -M surarea amplitudinii ............................................89Activitatea de nv are 2.3.1 - M surarea amplitudinii ..................................925TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .........................................................................................93Fia de documentare 2.4. - M surarea frecven ei i perioadei .............................93Activitatea de nv are 2.4.1 - M surarea frecven ei i perioadei ..................97TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .........................................................................................98Fia de documentare 2.5. - M surarea puterii electrice n curent continuu ..........98Activitatea de nv are 2.5.1 - M surarea puterii electrice n curent continuu ...................................................................................................................101TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .......................................................................................102Fia de documentare 2.6. - M surarea puterii n curent alternativ ....................102Activitatea de nv are 2.6.1 - M surarea puterii electrice n curent alternativ ...................................................................................................................105TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .......................................................................................107Fia de documentare 2.7. - M surarea rezisten elor electrice prin metoda ampermetrului i voltmetrului.........................................................................107Activitatea de nv are 2.7.1 - M surarea rezisten elor electrice prin metoda ampermetrului i voltmetrului.....................................................................109TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .......................................................................................110Fia de documentare 2.8. - M surarea rezisten ei electrice cu puntea Wheatstone .......................................................................................................................110Activitatea de nv are 2.8.1 - M surarea rezisten elor electrice cu puntea Wheatstone.................................................................................................112TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , 6CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .......................................................................................113Fia de documentare 2.9. - M surarea rezisten elor electrice cu ohmmetrul ....113Activitatea de nv are 2.9.1 - M surarea rezisten elor electrice cu ohmmetrul ...................................................................................................................116Fide lucru ...............................................................................................117TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .......................................................................................118Fia de documentare 2.10. - M surarea inductan elor .......................................118Activitatea de nv are 2.10.1 - M surarea inductan elor ............................120TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .......................................................................................121Fia de documentare 2.11. - M surarea condensatoarelor .................................121Activitatea de nv are 2.11.1 - M surarea condensatoarelor ......................124TEMA 2 : M SURAREA M RIMILOR SPECIFICE RE ELELOR DE COMUNICA II : AMPLITUDINEA, FRECVEN A, PERIOADA, PUTEREA, REZISTEN A DISTRIBUIT , CAPACITATEA DISTRIBUIT , INDUCTAN A DISTRIBUIT(pentru perechi de conductoare), IMPEDAN A .......................................................................................125Fia de documentare 2.12. - M surarea impedan elor .......................................125Activitatea de nv are 2.12.1 - M surarea impedan elor ............................128TEMA 2: M SUR RI CU OSCILOSCOPUL ...................................................................129Fia de documentare 2.13. - M surarea tensiunii i intensit ii curentului electric .......................................................................................................................129Activitatea de nv are 2.13.1 - M surarea tensiunii i a intensit ii curentului electric........................................................................................................132Fia de lucru nr. 1 ....................................................................................133Fia de lucru nr. 2 ....................................................................................134Fia de lucru nr. 3 ....................................................................................135TEMA 2: M SUR RI CU OSCILOSCOPUL ...................................................................136Fia de documentare 2.14. - M surarea timpului, duratei i perioadei unui semnal .......................................................................................................................1367Activitatea de nv are 2.14.1 - M surarea timpului, duratei i perioadei unui semnal........................................................................................................138TEMA 2: M SUR RI CU OSCILOSCOPUL ...................................................................140Fia de documentare 2.15. - M surarea frecven ei i defazajului .......................140Activitatea de nv are 2.15.1 - M surarea frecven ei i defazajului. ...........142Fia de lucru nr. 1 ....................................................................................143Fia de lucru nr. 2 ....................................................................................143Fia de lucru nr. 3 ....................................................................................144TEMA 3 : ERORI DE M SURARE, CLASE DE PRECIZIE ALE APARATELOR. EROAREA ABSOLUT , RELATIV , RAPORTAT , TOLERAT(CLASA DE PRECIZIE). ...................145Fia de documentare 3.1. - Erorile m sur rilor, eroarea absolut , relativ , raportat , tolerat , clasa de precizie. ..............................................................145Activitatea de nv are 3.1.1 - Erorile m sur rilor, eroarea absolut , relativ , raportat , tolerat , clasa de precizie. ..........................................................148III. ANEXA 1.............................................................................................................149ANEXA 1 Activitatea de nv are 1.1.1 ...............................................................149ANEXA 1 Activitatea de nv are 1.1.2 ...............................................................150ANEXA 1 Activitatea de nv are 1.3.1 ...............................................................151ANEXA 1 Activitatea de nv are 1.3.2 ...............................................................152ANEXA 1 Activitatea de nv are 1.4.2 ...............................................................153ANEXA 1 Activitatea de nv are 1.12.1 .............................................................154ANEXA 1 Activitatea de nv are 1.13.1 .............................................................155ANEXA 1 Activitatea de nv are 2.5.1 ...............................................................156ANEXA 1 Activitatea de nv are 2.6.1 ...............................................................157ANEXA 1 Activitatea de nv are 2.7.1 ...............................................................158ANEXA 1 Activitatea de nv are 2.8.1 ...............................................................159ANEXA 1 Activitatea de nv are 3.1.1 ...............................................................160IV. BIBLIOGRAFIE.....................................................................................................1618 I. INTRODUCEREMaterialele de predare reprezint o resurs suport pentru activitatea de nvare, instrumente auxiliare care includ un mesaj sau o informaie didactic. Prezentul material depredare, seadreseazcadrelor didacticecarepredau elevilor din anulI alcoliipostliceale,calificareaTehnician infrastructurreele de telecomunicaii, domeniul Mecatronic i informatic , nivel 3+.Suplimentar, materialul i propunesorientezei sajutecadrul didacticn activitateadeproiectare, desfurarei evaluareaprocesului denvare, pentru obinerea unor rezultate ct mai bune n procesul inctructiv-educativ.Fiecare material, precum descrierea documentelor care stau la baza procesului depredare-nvare-evaluarennvmntul profesional i tehnic, descriereaunor materiale de predare(fia de documentare, activitile de nvare, glosarul) i aduce o contribuie difereniat la realizarea competenelor tehnice specifice modulului Msurri electrice.ModululMsurri electricese desfoar pe durata anului colar astfel : modulul are alocate un numr de 120 ore/an, din care :- teorie 60 ore- laborator tehnologic 20 ore- instruire practic 40 oreModululMsurri electrice se adreseaz elevilor din anul I al colii postliceale, calificarea Tehnician infrastructur reele de comunicaii. Parcurgerea acestuimodulfamiliarizeaz pe ceiinstruiicu noiunide baz n procesul de msurare, mijloace de msurare, metode de msurare, msurarea 9parametrilor electrici ncircuiteledecurent continuu, msurri ncurent alternativ, msurri cu osciloscopul. Modulul are alocate un numr de dou credite transferabile.Lista unitilor de competen relevante pentru modul- Executarea msurrilor specifice reelelor de comunicaiiTabel de corelare a competenelor i coninuturilorCompetene/rezultate ale nvriiTeme Fie suport1 2 3C1. Identific mrimile electrice i unitile de msur Tema 1: Mrimile electrice / optice i uniti de msur:rezistena electric, inductana, capacitatea, tensiunea electric, intensitatea curentului electric, puterea electric, frecvena, perioada, lungimea de und, atenuarea, dispersia.Fia de documentare 1.1. Mrimi electrice, definire, uniti de msur.Activitatea de nvare 1.1.1. Mrimi fundamentale, derivate i care nu fac parte din SI.Activitatea de nvare 1.1.2. Prefixe SI, transformarea unitilor de msur. Anexa 1.1.1.Activitatea de nvare 1.1.3. Mrimi electrice n curent continuu i curent alternativ : definire, uniti de msurFia de documentare 1.2. Mrimi optice, definire, uniti de msur.Activitatea de nvare 1.2.1Mrimi optice, definire, uniti de msur.Tema 2: Elementele componente ale unui proces de msurare; mijloace de msurare, etaloane, metode de msurare.Fiade documentare 2.1. Mijloace de msurare, etaloaneActivitatea de nvare 2.1.1Mijloace de msurare, 10Competene/rezultate ale nvriiTeme Fie suport1 2 3etaloaneFia de documentare 2.2. Metode de msurareActivitatea de nvare 2.2.1Metode de msurare1 2 3Tema 3: Erori de msurare, clase de precizie ale aparatelor. Eroarea absolut, relativ, raportat, tolerat(clasa de precizie)Fia de documentare 3.1. Erorile msurrilor, eroarea absolut, relativ, raportat, tolerat, clasa de precizie Activitatea de nvare 3.1.1 Erorile msurrilor, eroarea absolut, relativ, raportat, tolerat, clasa de precizie Anexa 3.1C3. Utilizeaz mijloace i metode de msurare a mrimilor specifice reelelor de comunicaiiTema 1: Aparate de msur: voltmetrul, ampermetrul, frecvenmetrul, Q-metrul, punile RLC, megohmmetrul, osciloscopul (pentru perechi metalice), calibrarea aparatelor de msur.Fia de documentare 1.3. Voltmetrul Activitatea de nvare 1.3 .1. VoltmetrulActivitatea de nvare 1.3 .2. Extinderea domeniului de msurare al voltmetrului cu rezisten adiionalFia de documentare 1.4. AmpermetrulActivitatea de nvare 1.4 .1. AmpermetrulActivitatea de nvare 1.4 .2. Extinderea domeniului de msurare al ampermetrului cu untFia de documentare 1.5. MegohmmetrulActivitatea de nvare 1.5 .1111 2 3MegohmmetrulFia de documentare 1.6. Puni R,L,CActivitatea de nvare 1.6 .1Puni R,L,CFia de documentare 1.7. Impedanmetrul (zetmetrul)Activitatea de nvare 1.5.1ImpedanmetrulFia de documentare 1.8. Q-metrulActivitatea de nvare 1.8 .1Q-metrul1 2 3Fia de documentare 1.9FrecvenmetrulActivitatea de nvare 1.9 .1Frecvenmetrul Fia de documentare 1.10OsciloscopulActivitatea de nvare 1.10 .1OsciloscopulFia de documentare 1.11Calibrarea aparatelor de msurActivitatea de nvare 1.11 .1Calibrarea aparatelor de msurTema 2: Msurarea mrimilor specifice reelelor de comunicaii: amplitudinea, frecvena, perioada, puterea, rezistena distribuit, capacitatea distribuit, inductana distribuit (pentru perechi de conductoare), impedana.Fia de documentare 2.3. Msurarea amplitudiniiActivitatea de nvare 2.3 .1Msurarea amplitudiniiFia de documentare 2.4Msurarea frecvenei i a perioadeiActivitatea de nvare 2.4 .1Msurarea frecvenei i a perioadeiFia de documentare 2.5. Msurarea puterii electrice n curent continuu121 2 3Activitatea de nvare 2.5 .1Msurarea puterii electrice n curent continuuFia de documentare 2.6. Msurarea puterii electrice n curent alternativActivitatea de nvare 2.6 .1Msurarea puterii electrice n curent alternativFia de documentare 2.7. Msurarea rezistenelor electrice prin metoda ampermetrului i voltmetrului1 2 3Activitatea de nvare 2.7 .1Msurarea rezistenelor electrice prin metoda ampermetrului i voltmetruluiFia de documentare 2.8. Msurarea rezistenei electrice cu puntea WheatstoneActivitatea de nvare 2.8 .1Msurarea rezistenei electrice cu puntea WheatstoneFia de documentare 2.9. Msurarea rezistenei electrice cu ohmmetrulActivitatea de nvare 2.9 .1Msurarea rezistenei electrice cu ohmmetrulFia de documentare 2.10. Msurarea inductanelorActivitatea de nvare 2.10 .1Msurarea inductanelorFia de documentare 2.11. Msurarea condensatoarelorActivitatea de nvare 2.11 .1Msurarea condensatoarelorFia de documentare 2.12. 131 2 3Msurarea impedanelorActivitatea de nvare 2.12 .1Msurarea impedanelorC4. Utilizeaz osciloscopul pentru interpretarea diferitelor semnale electriceTema 1: Structura osciloscopului: blocuri componente, rolul blocurilor componente, schema bloc a tubului catodic, condiia de stabilitate a imaginii pe ecran, principiul de funcionare, reglajele osciloscopului: calibrarea pe orizontal, calibrarea pe vertical, sincronizarea.Fia de documentare 1.12. Schema bloc a osciloscopului, blocuri componente, rolul blocurilor componenteActivitatea de nvare 1.1 2.1Schema bloc a osciloscopului, blocuri componente, rolul blocurilor componente1 2 3Fia de documentare 1.13Schema bloc a tubului catodic.Activitatea de nvare 1.13 .1Schema bloc a tubului catodic.Fia de documentare 1.14Condiia de stabilitate a imaginii pe ecran, principiul de funcionare. Activitatea de nvare 1.14 .1Condiia de stabilitate a imaginii pe ecran, principiul de funcionare.Fia de documentare 1.15Reglajele osciloscopului, calibrarea pe orizontal, pe vertical, sincronizarea.Activitatea de nvare 1.15 .1Reglajele osciloscopului, calibrarea pe orizontal, pe vertical, sincronizarea.141 2 3Tema 2: Msurri cu osciloscopul Fia de documentare 2.13Msurarea tensiunii i a intensitii curentului electricActivitatea de nvare 2.1 3.1Msurarea tensiunii i a intensitii curentului electricFia de documentare 2.14Msurarea timpului, duratei i perioadei unui semnalActivitatea de nvare 2.14 .1Msurarea timpului, duratei i perioadei unui semnalFia de documentare 2.15Msurarea frecvenei i defazajuluiActivitatea de nvare 2.15 .1Msurarea frecvenei i defazajuluiII. RESURSE Prezentul material denvarecuprindediferitetipuri deresursecarepot fi folosite de elevi : - fie de documentare- activitatea de nvareElevii pot folosi att materialul prezent n form printat ct i varianta echivalent online.Prezentul material este destinat elevului i reprezint un suport pentru achiziionarea i dezvoltarea competenei : executarea msurrilor specifice reelelor de comunicaii.Din aceasta rezult urmtoarele competene (rezultate ale nvrii) :C1 Identific mrimile electrice i unitile de msur C3 Utilizeaz mijloace i metode de msurare a mrimilor specifice reelelor de comunicaiiC4 Utilizeaz osciloscopul pentru interpretarea diferitelor semnale electrice15TEMA 1 : MRIMI ELECTRICE / OPTICE I UNITI DE MSURFiadedocumentare1.1.-Mrimi electrice, definirealor, uniti de msur- Mrimea fundamentaleste o mrimeadmis, prin convenie, ca fiind independent funcional de alte mrimi.- Mrimeaderivatestemrimeadefinitfunciedemrimilefundamentale dintr-un sistem de mrimi.- Unitateademsuresteomrimeparticular, definiti adoptatprin convenie, cucaresunt comparatealtemrimi deaceeasi natur, pentru exprimarea valorilor lor n raport cu acea mrime.Marea diversitate de unitide msur ide materializrifizice ale acestora a condus la crearea unui sistem internaional de uniti de msur SI. Acesta a fost adoptat nanul 1960laParis, princonvenieinternaional. Dinanul 1961, sistemul internaionaI este legal i obligatoriu n Romnia. Sistemul internaionaI cuprinde mrimi i uniti de msura fundamentale(tabelul 1.1), derivate i n afara SI (exemplu : ziua, minutul, luna, ora , anul, etc. )Mrimi fundamentale,suplimentare Tab. 1.1.Mrime fundamentalDenumire Simbol Unitate de msurDenumire SimbolLungime l metru mMas m kilogram kgTimp t secund s16Intensitatea curentului electric amper ATemperatura termodinamicT kelvin KIntensitatea luminoas J candel cdCantitatea de substan n; mol molMrime suplimentarunghiul plan radian radunghiul n spaiu (solid) steradian srMrimi derivate Tab. 1.2.Mrime derivatDenumire Simbol Relaia de definiieUnitate de msurDenumire SimbolPutere electric P P=UI watt wTensiune electric U U=L/q volt VRezisten electric R R=U/I ohm Lucru mecanic, energie, cantitate de cldurLWQW=Pt joule JFrecven f f=1/t hertz HzCantitate de electricitate, sarcin electricQ Q=It Coulomb CCapacitate electric C C=Q/U farad FInductan L L=/I henry HPentru exprimarea unor valori numerice de diferite ordine de mrime ale unitilor dinsistemul internaional de uniti demsur,sefolosescanumite prefixe,carese adaug la denumirile unitilor formnd multipli sau submultipli.Prefixe SI Tab. 1.3.Prefixe SIFactor de multiplicare Denumire Simbol1018exa EMULTIPLI1015peta P1012tera T109giga G106mega M103kilo k102hecto h17101deca da10-1deci dSUBMULTIPLI10-2centi c10-3mili m10-6micro 10-9nano n10-12pico p10-15femto f10-18atto a- Rezistena electric este o mrime care const n proprietatea unui material de aseopunetrecerii curentului electric. Rezistenaelectricesteomrimeegalcu raportulntre tensiunea electric aplicat ntre capetele unuiconductor iintensitatea curentului produsdeaceasttensiunenconductorul respectivR=U/I. Unitateade msur n sistem internaional este ohmul ().-Intensitatea curentului electriceste o mrime fundamental nsistemul internaional de uniti de msuri reprezint cantitatea de sarcin electric ce trece prin seciunea transversal a unui conductor n unitatea de timp. Unitatea de msur a intensitii curentului electric este amperul(A)- Tensiune electric reprezint lucrul mecanic efectuat pentru transportul sarcinii electricentredoupunctealeunui circuit electric. Unitateademsurnsistem internaional este voltul (V).-Impedanaesteomrimecarecaracterizeazfuncionareaelementelor de circuit n curent alternativ. Z=U/I. Unitatea de msur n sistem internaional este ohmul (). Faderezisten, impedanaareuncaracter mai complexdeoarecencurent alternativ elementele de circuit prezint, pe lng proprietatea de rezisten, i proprietile de inductan (L) i capacitate (C).- Inductana este proprietatea elementelor de circuit de a se opune variaiilor de curent. Inductana se poate defini ca raportul ntre fluxul magnetic ce trece printr-un element de circuit i intensitatea curentului care a generat acel fluxL=/I. Unitatea de msur pentru inductan este henry (H). Inductanaesteoproprietatespecificbobinelor : inductanaproprieaunei bobinesau inductana mutual ntre dou bobine, atunci cnd fluxul creat de o bobin trece i prin spirele celeilalte bobine.-Capacitateaesteproprietateaelementelor decircuit deaacumulasarcini electrice. Capacitatea se poate defini ca raportul ntre cantitatea de electricitate ce se acumuleazntr-unelement decircuit i tensiunealacareestealimentat elementul respectivC= Q/U.Unitatea de msur pentru capacitate este faradul (F).18-Reactana. Valorile inductanelor i capacitilor depind de datele constructive aleelementelor decircuit (dimensiuni, materiale). ncircuit elesemanifestprin reactanelecorespunztoare caredepind de frecven. n curentalternativ sinusoidal reactana inductiv este XL= L, iar reactana capacitiv este C CX1 , unde = 2f reprezintpulsaia, iar f estefrecvena. Unitateademsurpentrureactaneste ohmul.-Factorul de calitate. Elementele reactive de circuit (bobinele i condensatoarele) prezintpelngreactan i orezisten ncareseconsum energie. Cu ct pierderile de energie sunt mai mici cu att calitatea elementelor reactive este maibun.Factorulde calitate, care se noteaz cu Q, se definete prin raportul ntre reactana i rezistena unui element de circuit sau unui circuit : Q=X/R. Factorul de calitate este o mrime adimensional, este un numr.- Puterea reprezint energia consumat n unitatea de timp :P = W / t .Unitateademsurpentruputerensisteminternaionalestewattul (w). ncurent alternativ se definesc urmtoarele puteri:- puterea activP = UI cos [ w ]- puterea reactivQ = UI sin [ VAR ] voltamper reactiv- puterea aparentS = UI [ VA ]ntre cele trei puteri exist relaia S2 = P2 + Q2-PerioadaT este timpul scurs ntre dou treceri consecutive ale valorii instantanee a semnalului alternativ prin aceleai valori i n acelai sens de variaie. Ca valoaredereferin, seiadeobicei trecereaprinzero. Unitateademsurpentru perioadestesecunda(s). Operioadcorespundeunei oscilaii complete, adico alternan pozitiv i una negativ.19UTtFig. 1.1.- Frecvena f a semnalului alternativ este inversul perioadei T i reprezint fizic numrul de oscilaii complete pe secund.f =1/ TUnitatea de msur pentru frecven se numete hertz ( Hz ).- Lungimea de und reprezint drumul parcurs de semnalul alternativ pe durata unei perioade.fcT c Unitatea de msur pentru lungimea de und este metrul ( m ).Activitatea de nvare 1.1.1. - Mrimi fundamentale,derivate i care nu fac parte din SI.Competena : C1 Identific mrimile electrice i unitile de msurObiective : Dup parcurgerea acestei activiti vei fi capabil s :- precizezi ce nseamn SI- enumeri mrimile i unitile de msur fundamentale, derivate i care nu fac parte din SI- s identifici mrimile i unitile de msur fundamentale, derivate i care nu fac parte din SI Timp de lucru : 20 minute Sugestii : elevii se pot organiza n grupe mici(2-3 elevi) sau pot lucra individual.Coninutul : sistemul SIObiectivul : aceast activitate v va ajuta s cunoatei i s deosebii ntre ele mrimile i unitile de msur fundamentale, derivate i care nu fac parte din SI.Enun : folosind fia urmtoare,rspundei la ntrebarile coninute.Fi de lucruCE NE NVA ACESTE MRCI POTALE ?n SI, unitile de msur fundamentale sunt :1 lungime metru m 2 mas kilogram kg 3 timp secund s 4 intensitatea curentului electric amper A 5 temperatura termodinamic kelvin K 6 intensitatea luminoas candela cd 7 cantitatea de substan mol mol 20Sunt considerate uniti de msur fundamentale :- pentru unghi plan radian rad- pentru unghi solid steradian sr 1866Metrul este a 10.000.000 parte din sfertul meridianului terestru 1960 Metrul este lungimea egal cu 1.650.763,73 lungimi de und n vid ale radiaiei carecorespundetranziiei ntreniveleledeenergie2p105d5aleatomului de kripton 861986 Metrul este lungimea drumului parcurs de lumin n vid in timp de 1/299.792.458 dintr-o secund.Studiilei dezvoltareatiinifici tehnicauduslambuntireadefiniiei unitilor de msur inclusiv a metrului i apariia de uniti de msur noi.Fadeceledemai sus, ceputei spunedespreceledoumrci potale, referitor la unitile de msur?Evaluare : Se va nota corectitudinea rspunsurilor i timpul de rspuns (cel mai rapid elev)21Activitatea de nvare 1.1.2. - Prefixe SI, transformarea unitilor de msur.Competena : C1 Identific mrimile electrice i unitile de msurObiective : Dup parcurgerea acestei activiti vei fi capabil s :- enumeri prefixele unitilor de msur - precizezi simbolizarea lor prin litere mici sau mari- precizezi valoarea de multiplicare sau demultiplicare a prefixelor cu puterile lui 10- transformi uniti de msur folosind diverse prefixe SITipul activitii ProblematizareaTimp alocat : 30 minuteActivitate individual sau pe grupe de 2 elevi Coninut : Realizareatransformrilor unitilor de msur folosind diverse prefixe SI:Obiectiv : Dup aceast activitate vei fi capabili s rezolvai transformri de uniti de msur, exprimnd rezultatul n uniti SI fundamentale.Enun : Realizai transformrile de uniti de msur, exprimnd rezultatul n uniti SI fundamentale. Avei la dispoziie Fia de documentare 1.1. , alte cri tehnice.1.Transformai unitile de msur :123m= m= cm4kV= V= MV723s= ms= ore68ari= m2= dm28kg/s= g/min222.Transformai unitile de msur :105k= = M3l= cl= ml360min= s= ore2ha= m2= ari500m/s= km/or3.Transformai unitile de msur :4365mm2= cm2= dm210400mA= A= A3,6ore= min= s1MW= W kW8,3kg/dm3= g/mm3Evaluare : Se va acorda cte 1 punct pentru fiecare transformare realizat corect.23Activitatea de nvare 1.1.3. - mrimi electrice n curent continuu i curent alternativ, definirea unitii de msur.Competena : C1 Identific mrimile electrice i unitile de msurObiective : - s defineasc mrimile electrice - s precizeze relaia de definire a mrimilor electrice- s precizeze unitatea de msur a mrimii electriceSugestii : elevii vor lucra individual sau pe grupe de 2-3 eleviTimp alocat : 30 minuteTipul activitii RezumareConinut : Mrimi electrice definire, uniti de msurObiectiv : Aceast activitate v va ajuta s definii, s scriei relaia de calcul (unde este cazul) i s precizai unitatea de msur a mrimilor electrice.Enun : Folosind urmtorul tabel, completai-l cu datele cerute.Nr. crt.Mrime electric Definiie Relaia de calculUnitate de msur1 rezistena electric2 impedana3 inductan4 capacitatea5 reactana6 puterea activ7 perioada8 frecvena9 lungimea de undEvaluare : Se acord cte 1 punct pentru fiecare linie completat, se acord 1 punct din oficiu248009001000 1100 120013001400 150016007008009001000 1100 120013001400 1500 1600n cazul n care ai realizat cerina, putei trece la urmtoarea activitate. Dac nu ai reuit consultai Fia de documentare 1.1. i refacei activitatea.TEMA 1 : MRIMI ELECTRICE / OPTICE I UNITI DE MSURFia de documentare 1.2. - Mrimi optice, definire, uniti de msur.-Atenuarea fibrei opticeLumina care se propag ntr-o fibr optic, sufer o atenuare,adic are loc o pierdere de energie. Aceste pierderi trebuie s rmn mici, pentru a putea parcurge distanemari, frregeneratori intermediari. Atenuareafibreiopticesedatoreaz, n principal, fenomenelor fizice: absorbie i difuzie.Importana acestor pierderi luminoase depinde, ntre altele, de lungimea de und a luminiiinjectate. Din aceast cauz esten general,util s se msoare atenuarea fibrei optice n funcie de und (msur spectral). Putem astfeldetermina gamele de und cu pierderi mici, deosebit de interesante pentru fibra optic.n timp ce fenomenul absorbiei nu se produce dect la lungimi de und precise, numite benzi de absorbie (de exemplu 1390 nm : absorbia OH ), pierderile luminoase prin difuzie exist pentru toate lungimile de und. Pentru c difuzia rezult din fluctuaiile densitii (lipsa de omogenitate) n fibra optic i cum aceasta are dimensiuni adesea mai mici dect lungimea de und a luminii, putem apela la legea de difuzie a lui Rayleigh. Aceasta spune : dac lungimea de und crete, pierderile prin difuzie scad cu puterea a 4-a lui .

25(n m)1

,_

k md B8009001000 1100 120013001400 150016000.70.151.31.92.523Fig. 2.1. Curba de atenuare a lui Rayleigh1.Atenuarea lui Rayleigh2.Atenuarea tipic fibrei optice3.Absoria OH7008009001000 1100 120013001400 1500 16001100 120013001400 1500 1600 1700 1800Atenuarea unei fibre optice de lungime L i cu un coeficient de atenuare este egal cu :( )( ) L P 0 Plog 10 L ; unde = coeficientul de atenuare n dB/kmP(0) este egal cu puterea luminii injectate n fibra opticP(L) este puterea luminii care se calculeaz la lungimea LFibrele monomod au, la o lungime de und de 1550 nm, atenuri de 0.2 dB/km, adic doar 4,5% din puterea luminii se pierde pe kilometru.- Dispersia cromaticImpulsurile luminoase se propag n fibra optic, cu o vitez de grup de cg=c/ng ; ng fiind indicele de refracie de grup al sticlei miezului, care depinde de lungimea L, ntr-un timp de grup : g CLcLgn tg Deci, timpul de grup, care este o funcie de indicele de grup, depinde i de lungimea de und . Fiecare surs luminoas pentru fibr optic, emite lumina sa nu numaipe o lungime de und unic, ci i ntr-un spectru (lungime spectral ) distribuit n jurul acestei lungimi de und. Datorit acestui lucru, cantitile luminoase n se propag cu viteze diferite i aceasta implic diferii timpi de ntrziere. Dispersia materialului M0 este o msur a variaiei indicelui de grup ngpe diferite lungimi de und. Unitatea de msur a dispersiei este ps/(nm km)26(n m)1

,_

k md B7008009001000 1100 120013001400 1500 16000.20.10.51.02.025.0Fig.2.2.Curbelespectralealecoeficientuluideatenuarealeuneifibreoptice monoi multimod : 1-fibr optic multimod 2-fibr optic monomod1100 120013001400 1500 1600 1700 18001000 110012001300 1400 15001600 10000GHzkmDeoarece indicele de refracie de grup ng al sticlei de cuar atinge un minim la o lungime de und de circa 1300 nm, derivata se anuleaz n acest punct idispersia materialului M0() este infinit de mic la aceast lungime de und. Valoarea dispersiei materialului depinde de materialul utilizat. Se poate dopnd sticla de miez, s influenezenanumitelimitedispersia, i astfel, punctul zero. Aceastdispersiese produce n toate fibrele optice. La fibrele multimod n apropierea punctului zero, dispersia modal ntrece cu mult dispersia materialului.Exist i un alt efect de dispersie : dispersia ghidului de und , cu o importan deosebit pentru fibrele optice monomod. Ea se datoreaz faptului c distribuia luminii modului fundamental pesticlamiezului i anveliului esteofunciedelungimede und. Aceastdispersieestedatoratdiferenei relativedeindice, caredepindede asemenea, delungimeadeund=(). Culungimi deundcresctoare, modul fundamental LP01sentindedinsticlamiezului nsticlanveliului. Aceastaimplic faptul cocantitatecresctoaredeluminamodului fundamental esteghidatn nveliulcare are un indice de refracie maisczut dect celalmiezuluii, astfel, n plaja lrgimii spectrale (), exist diferene n timpii de ntrziere. Viteza de propagare a undeiluminoase este uniform n sticla miezuluii nveliului, adic se formeaz o valoare medie ponderat a vitezelor n cele dou medii.Suma celor dou tipuri de dispersie (dispersia materialului i dispersia ghidului de und) este numit dispersia cromatic M():M() = M0() + M1()Lungimea de und 0la care dispersia cromatic dispare este numit lungime de und la dispersia nul.

27Dispersie(n m)1k m n mp s1100 120013001400 1500 1600 1700 180080162432240-40-32-16-24-83Fig. 2.3 Curbe de dispersie ale unei fibre optice monomod1-dispersia materialului M0()2-dispersia cromatic M()3-dispersia ghidului de und M1()1000 110012001300 1400 15001600 10000GHzkmr r12< 1Fig. 2.4 - Distribuia energiei modului fundamental n funcie de dou lungimi de und diferiteLungimeaimpulsului esteproporionalculungimeaLafibrei opticei cu lrgimea spectral a sursei. Valorile tipice pentru dioda laser () sunt : = 3 5 nm i pentru o diod electroluminescent = 40 70 nm (la 850nm)28Fig.2.4.Produsullrgimedebandlungimecaracteristicauneifibreoptice monomod, n funcie de lrgimea spectral a sursei.(n m)1000 110012001300 1400 1500160010.1101001000 10000GHzkmProdusul lrgime de bandLungime caracteristic=2nm=10nm=5nm SURS CONSUMATORActivitatea de nvare 1.2.1 - Mrimi optice, definire, uniti de msur.Competena : C1 Identific mrimile electrice i unitile de msurObiective : - s defineasc mrimile optice - s explice modul de manifestare al mrimilor optice- s precizeze unitile de msur ale mrimii opticeTipul activitii : nvarea prin categorisireSugestii : elevii vor lucra individual sau pe grupe de 2-3 eleviTimp alocat : 30 minuteConinut : Mrimi optice definire, uniti de msurObiectiv : Aceast activitate v va ajuta s definii i s precizai unitile de msur ale mrimilor optice.Enun : Completai urmtorul tabel cu datele cerute.Nr. crt.Mrime electric DefinireUnitate de msur1 atenuarea2 dispersiaEvaluare : Punctajul se acord n funcie de informaiile furnizate. Dac ai obinut suficiente informaii, putei trece la urmtoarea activitate. n caz contrar consultai Fia de documentare 1.2. i refacei activitatea.29 SURS CONSUMATOR SURSCONSUMATOR ~ + -+ -TEMA 1 : APARATE DE MSUR : VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVENMETRUL, Q-METRUL, PUNI RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE MSURFia de documentare 1.3. - Voltmetrul Voltmetrul este un mijloc de msurare folosit pentru msurarea tensiunii electrice. Voltmetrul poate fi analogic sau digital.Schema unui voltmetruConectarea voltmetrului n circuit Voltmetrulse conecteaz n paralelcu circuitul, sursa sau consumatorul. Prin introducerea voltmetrului n circuit se produc erori sistematice de metod prin faptul c voltmetrul areorezisten internproprienotat Rv. Pentrucaerorilefcuten msurtori s fie ct mai mici trebuie ca Rv >> R rezistena circuitului.n practic Rv k sute k .ncazul conectrilorgreite, adicvoltmetrul estemontat nseriecu circuitul, curentul princircuit scadefoartemult i consumatorul poatesnumai funcioneze normal.Observaie : Este interzis a se conecta voltmetrul n serie n circuit.30V SURS CONSUMATORVRVFig. 1.1. Conectarea corect a voltmetrului n circuit SURSCONSUMATOR ~ + -+ - IVoltmetre de curent continuu Voltmetrul se conecteaz n paralel cu circuitul. Sursa este de curent continuu (baterie) iar consumatorul este un rezistor R. Se va respecta polaritatea curentului continuu adic plusul sursei se va conecta la plusul voltmetrului i minusul sursei se va conecta la minusul voltmetrului. n caz de nerespectare a polaritii, acul indicator se va deplasa spre zero i se va putea rupe. Ca aparat indicator n curent continuu se va folosi, de regul, un voltmetru magnetoelectric.Voltmetre de curent alternativ Voltmetrul se conecteaz n paralel cu circuitul. Sursa este un generator de semnal alternativ Giar consumatorul este o impedan Z (mrime complex format din rezisten, inductan i capacitate).31 SURSCONSUMATORVFig. 1.2. Conectarea greit a voltmetruluiVFig. 1.4. Voltmetru de curent alternativ ~ ZGFig. 1.3. Voltmetru de curent continuuV +E -+ -R In curent alternativ nu conteaz polaritatea bornelor. n curent alternativ se poate folosi un voltmetru magnetoelectric asociat cu un dispozitiv redresor care transform curentul alternativ n curent continuu. Se poate folosi i un dispozitiv feromagnetic pentru sute de voli. Pentru valori mai mari ale tensiunii se va asocia o rezisten adiional sau transformator de msur de tensiune. Voltmetrul electrodinamic are cea mai bun clas de precizie. Voltmetrele msoar valoarea efectiv a tensiunii alternative sinusoidale.Voltmetre cu mai multe domenii de msurareSunt prevzute cu un selector (comutator) sau cu mai multe borne cu ajutorul crora se alege domeniul n funcie de valoarea tensiunii ce trebuie msurat. Pentru fiecare scar i domeniu de msurare, la voltmetrele analogice, se va calcula constanta scrii : 1]1

divV UCmaxnU ;U = CU [V] , unde :Un valoarea tensiunii nominale pentru domeniul respectivmax numrul maxim de diviziuni ale scrii gradate - numrul de diviziuni artate de acul indicatorAplicaie : Un voltmetru cu Un = 2,5V n curent continuu are scara max = 50 diviziuni.Acul indic 30 diviziuni. Ce tensiune se msoar ?divV05 , 0div 50 V 5 , 2CV 5 , 2 V 5 , 1 div 30divV05 , 0 C UU .Extinderea domeniului de msurare al voltmetrului cu rezisten adiional Rad Rezistena adiional este o rezisten de valoare mare, care se monteaz n serie cu voltmetrul i pe care cade o parte din tensiunea de msurat. Deoarece voltmetrul i rezistena adiional Rad sunt conectate n serie, ele sunt strbtute de acelai curent I = IV32VR adRVU adIV IUVU Conform legii lui Ohm scriem : VVVRUI ; ad VR RUI+VadVad VVRR1R R RUU+ + ; Se face notaia nUUV numit coeficient de multiplicare al tensiunii, care arat de cte ori tensiunea de msurat este mai mare dect tensiunea nominal a voltmetrului.Rezult : VadRR1 n + ; Aplicaie : Pentru un voltmetru cu RV = 1k i UV = 10mV , se cere rezistena adiional necesar pentru a msura U = 1V.100101000UUn ; mV 1000 V 1V ; R ad = RV(n-1) = 1103(100-1) = 99000 = 99kRezistena n ohmi pe voltRezistena n ohmi pe volt ce caracterizeaz un aparat este inversul curentului su nominal.aI1VR

,_

. Aplicaie : Un voltmetru avnd Ia = 1mA are 1000 /V.33R ad = RV(n-1)Activitatea de nvare 1.3.1. - Voltmetrul Competena : C3. Utilizeaz mijloace i metode de msurare a mrimilor specifice reelelor de comunicaiiObiective : - s conecteze corect voltmetrul ntr-un circuit electric att de curent continuu ct i de curent alternativ- s precizeze valoarea rezistenei interne a voltmetrului- s explice, la conectarea greit n circuit a voltmetrului ce fenomen se produce- s calculeze pentru voltmetrele analogice, constanta scrii i respectiv tensiunea msurat.Tipul activitii : rezumareTimp alocat : 30 minute Activitate individual sau pe grupe de 2-3 elevi.Coninut : Conectarea voltmetrului n circuit i calculul constantei voltmetrului analogic.Obiectiv : dup aceast activitate vei fi capabil s conectezi voltmetrul ntr-un circuit de curent continuu sau curent alternativ i vei putea calcula pentru voltmetrele analogice, constanta scrii i valoareatensiunii msurate.Enun : Conecteaz corect voltmetrul n circuit, calculeaz constanta scrii i tensiunea msurat. Nr.1Cerine RezolvareExplicaii Conectarea corect a voltmetrului n circuitConectarea greit a voltmetrului n circuitValoarea rezistenei interne a voltmetruluiNr.2Un voltmetru msoar o tensiune pe domeniul de msurare de 250 V, scara avnd 50 diviziuni . tiind c acul aparatului indic 35 diviziuni, s se calculeze constanta scrii i valoarea tensiunii msurate.Cerine Rezolvare Constanta scriiValoarea tensiunii msurate34 SURS CONSUMATOR SURS CONSUMATOREvaluare : se acord punctajul pe fiecare test, din oficiu 10 puncte, iar pentru restul rezolvrilor 90 puncte. Activitatea de nvare 1.3 .2. - Extinderea domeniului de msurare al voltmetrului curezisten adiionalCompetena : C3. Utilizeaz mijloace i metode de msurare a mrimilor specifice reelelor de comunicaiiObiective : - s defineasc rezistena adiional - s calculeze rezistena adiional i factorul de multiplicare al tensiunii- s aplice formule de calcul n cazul a diverse probleme practice- s calculeze rezistena n a unui voltmetruTipul activitii : problematizareTimp alocat : 30 minute Activitate individual sau pe grupe de 2-3 elevi.Coninut : Extinderea domeniului de msurare al voltmetrului cu rezisten adiional Obiectiv : dup aceast activitate vei fi capabil s calculezi rezistena adiional necesar pentru extinderea domeniului de msurare al voltmetrului.Enun : folosind testul de mai jos, calculai rezistena adiional, coeficientul de multiplicare al tensiunii i rezistena n /V a voltmetrului. 1. Un voltmetru, avnd rezistena de 1000 are scara gradat cu 60 diviziuni i domeniul de msurare de 6V. La acest aparat se conecteaz o rezisten adiional de 29000 . La conectarea n circuit a voltmetrului cu rezistena adiional, acul indicator s-a oprit la diviziunea 40. Cerine : a desenai circuitul format din rezistena adiional i voltmetru i figurai tensiunile.b determinai domeniul de msurare al voltmetrului cu rezisten adiional.c precizai tensiunea indicat de voltmetrul cu rezistena adiional.2. Un voltmetru are intervalul de msurare UV = 75V i rezistena intern RV = 1500. Calculai :a Rezistena n /V a voltmetrului.b Rezisten adiional necesar extinderii domeniului de msurare al voltmetrului la U = 150VEvaluare : Se va acorda 1 punct din oficiu i 9 puncte pentru rezolvri corecte ale problemelor din test . 35 SURS CONSUMATOR SURS CONSUMATOR + - + - ~TEMA 1 : APARATE DE MSUR : VOLTMETRUL, AMPERMETRUL, FRECVENMETRUL, Q-METRUL, PUNI RLC, MEGOHMMETRUL, OSCILOSCOPUL, CALIBRAREA APARATELOR DE MSURFia de documentare 1.4. - Ampermetrul Ampermetrul esteunmijlocdemsurarefolosit pentrumsurareaintensitii curentului electric. Ampermetrul poate fi analogic sau digital. Schema unui ampermetru- Conectarea ampermetrului n circuitAmpermetrul se conecteaz n serie cu circuitul. Prin introducerea ampermetrului ncircuit seproducerori sistematicedemetodprinfaptul campermetrul areo rezisten intern proprie notat cu rA. Pentru ca erorile fcute n msurri s fie ct mai mici, trebuie ca rA