Suport de curs pentru clasa a IX [619315]

Suport de curs pentru clasa a IX
–
a

Aronică Ruben

2017

Aronică Ruben

Electrotehnică și măsurări tehnice

2017

1

I
ntroducere

Modulul
„
Electrotehnică și măsurări tehnice
”
,
component
ă
a ofertei
educa
ț
ionale (curriculare)

pentru calific
ă
ri profesionale din domeniul de preg
ă
tire
profesional
ă
Electric,
face parte dm cultura

de specialitate
ș
i preg
ă
tirea practic
ă
s
ă
pt
ă
mânal
ă
aferente
clasei a IX
–
a, înv
ăță
mânt profesional.

Modulul are alocat un
num
ă
r de
144

ore/an,
conform planului de înv
ăță
mânt, din care
36

ore/an
–

instruire practică
.

Logoul Comitetului Electrotehnic Internațional

Modulul „
Electrotehnică și măsurări tehnice
” este
centrat pe rezultate ale
învățării și vizează dobândirea de cunoștințe, abilități și atitudini necesare
angajării pe piața muncii în una din ocupațiile specificate în SPP
–
urile
corespunzătoare calif
icărilor profesionale de nivel 4
, din domeniul de

pregătir
e profesională Electroniă automatizări

sau în continuarea pregătirii
într
–
o calificare de nivel superior.

Răspundeți!

1.
Ce reprezintă, după părerea voastră
aceste cărți?

……………………………………………………………..
…………..
…………………………………………………
……………………………………………………………..

2.
Câte cărți ați citit în ultima lună?

……………………………………………………………..
……………….
…………………………………………….

Aronică Ruben

Electrotehnică și măsurări tehnice

2017

2

B
azele cunoștinței în domeniu

Probabil, că la începutul ciclului preuniversitar, vă întrbați care este scopul
vostru? De ce ați ales profesia aceasta? Care sunt finalitățile? Cu ce vă alegeți la
finalul celor patru ani de liceu? În cele ce urmează dorim să dăm răspuns acestor
întrebări

întemeiate și aparent enigmatice.

Definiție

Bazele cunoștințelor profesionale
în domeniu
conduc la definirea
cunoștințelor pe care trebuie să le dobândească un elev pentru a deveni un muncitor
calificat. Acesta este motivul principal pentru care se parcu
rge la învățare prin
sistemul de școlarizare.

Pentru a simplifica procesul de educație, acestea este redus la următoarele elemente
esențiale:

•

Dezvoltarea cunoașterii de sine

•

Evaluarea aptitudinilor

•

Recunoașterea dorințelor și a cerințelor

•

Compunerea unui

scop bine definit.

V
erificați
–
vă și răspundeți!

1.

Enumerați cinci calități și cinci defecte personale!

………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
………..

2.

Dați exemple de cel puțin două aptitudini dobândite până în prezent!

……………………………………………………………………………………

3.

După părerea voastră, care pot fi cerințele angajatorului vostru?

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………

4.

Enunțați scopul pentru care credeți că ați ales să mergeț
i la școală. De ce este
importantă școala? Și care sunt finalitățile educaționale?

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
…………

Aronică Ruben

Electrotehnică și măsurări tehnice

2017

3

Diferite domenii au diferite calit
ăț
i ș
i proprietăți. Descrierea unui post în
oricare dintre domenii ar trebui sa fie compus din:

•

Sarcina, materialul cu care se lucreaza, datele uneltelor de lucru, etc.

Informațiile legate de mediu cuprind de exemplu:

•

marimile locului de muncă, date climatice, iliminare, zgomot.

S
e dau următoarele imagini. Pe
marginea

fiecărei imagini notați
semnificația acesteia!

Aronică Ruben

Electrotehnică și măsurări tehnice

2017

4

Absolvirea unui ciclu preuniversitar în cele mai multe cazuri nu asigură
experiența necesară absolventului pentru a se putea angaja în domeniul său. Să se
discute cu elevii această problemă și să se analizeze posibilele soluții. Soluții
propuse:



Participarea la diferite concursuri



Efectuarea stagiilor de practică în cadrul școl
ii



Participarea la programe Internship, în timpul verii

Învațarea semnifică o formare continuă și este un element

indispensabil în procesul educațional.

Condițiile cele mai importante pentru o
invațare pe durata vieții sunt: timpul, materialele necesare
ș
i motivația.

Aronică Ruben

Electrotehnică și măsurări tehnice

2017

5

Capitolul 1

Procesul de
măsurare

ș
i

componentele sale

Aronică Ruben

Electrotehnică și măsurări tehnice

2017

6

P
e parcursul timpului măsurarea a devenit o activitate indispensabilă în
toate etapele de atestare a calității produselor, în controlul proceselor.

Putem defini
prin mărime tot ce se
poate modifica cantitativ. O altă definiție conformă cu
dicționarul limbii române face referire la mărime ca “Proprietate comună a unor
obiecte, pe baza căreia acestea pot fi ordonate într
–
un șir”. O definiție apropiată cu
cea anterioară se referă la mărim
e ca la “ … proprietate comună pentru o clasă de
obiecte, evenimente, stări, fenomene, procese etc.” Mărimea care poate fi evaluată
experimental, astfel încât să i se poată atașa o descriere simbolică (de tip numeric)
se numește mărime fizică (sau mărime

măsurabilă). Descrierea numerică se
numește valoarea numerică a mărimii fizice. Mărimile fizice sunt noțiuni abstracte
și numai prin asocierea lor cu o clasă de obiecte, evenimente pot fi descrise
numeric prin măsurare. Mărimile fizice caracterizează prop
rietățile fizice ale
materiei, stările fizice ale acesteia (masă, volum, densitate, vâscozitate, etc.) sau
mișcarea materiei (deplasare, viteză, accelerație).

Precierea cantitativă a fenomenelor fizice constă în a asocia numere
diverselor stări pe care ace
stea le reprezintă. Pe de altă parte, aceasta implică
exitența unui mijloc de măsurare care să arate de câte ori unitatea dată se cuprinde
în mărimea respectivă.

Mărimea

fizică este proprietatea sau atributul comun al unei clase de obiecte,
fenomene, proc
ese.

Măsurarea

este un

experiment

prin care cu mijloace tehnice și principii
adecvate se compară măsurandul (mărimea de măsurat) cu unitatea de măsură,
având ca rezultat un număr denumit
valoarea măsurandului.

Clasificarea mărimilor fizice

Clasificarea m
ărimilor fizice se poate realiza după diverse criterii. Pentru
procesul de măsurare prezintă interes doar câteva. Fiecare dintre aceste criterii ia în
considerare un anumit aspect relevant pentru o marime fizică din cadrul procesului
de măsurare. Acest luc
ru trebuie avut în vedere pe parcursul analizei mărimii fizice
când aceasta trebuie privită în totalitatea complexității ei.

Aronică Ruben

Electrotehnică și măsurări tehnice

2017

7

Iată câteva dintre aceste clasificări:

A. după modul în care mărimea este introdusă în teorie:

• mărimi primitive
–

mărimile ca
re se introduc în teorie pornind de la
experiment: lungimea, timpul, masa, forța, intensitatea curentului de
conducție, inducția magnetică în vid etc.);

• mărimi derivate
–

mărimile care se introduce într
–
o teorie dată
funcție de alte mărimi cunoscute pri
n modelele teoriei (legi, teoreme, etc.):
viteza, accelerația, lucrul mechanic etc.

B. după simbolul mathematic folosit pentru descrierea mărimii fizice:

• mărimi fizice scalare
–

descrise printr
–
un număr real;

• mărimi fizice vectoriale
–

descrise nume
ric n
–

dimensional,
componentele fiind de tip număr real;

• mărimi fizice tensoriale
–

descrise printr
–
o valoare numerică de tip
matrice de numere reale.

C. după forma de cunoaștere și evoluția temporală a valorii numerice

întrun interval de timp presta
bilit:

• mărimi de tip determinist
–

au o evoluție predictibilă în timp iar
evoluția lor poate fi modelată printr
–
o funcție matematică:

• mărimi constante

•
mărimi var
iabile: staționare; periodice;

sinusoidale; nesinusoidale;
neperiodice (aleatorii)
;

nestaționare

• mărimi de tip aleatoriu
–

au o evoluție imprevizibilă putând fi
descrise doar prin observații statistice

D. după modul în care se obține energia necesară măsurării mărimii
fizice (achiziției informației primare):

• mărimi fizice pasive
–

marimile care nu posedă energie proprie
eliberabilă pentru măsurare (masa, rezistența electrică, vâscozitatea etc.);

• mărimi fizice active
–

mărimile care posedă energie eliberabilă
procesului de măsurare (de achiziție a informației primare) (temperatu
ra,
tensiunea electrică, intensitatea curentului electric)

Aronică Ruben

Electrotehnică și măsurări tehnice

2017

8

U
nități de măsură
ș
i sisteme de unități de măsură

Unitatea de măsură
reprezintă o anumită cantitate dintr
–
o mărime căreia se i
asociează valoarea
l

conform unor convenții internaționale sau regionale. Aceasta
trebuie să fie de aceeași matură cu mărimea de măsurat.

Sistemul de u.m.

reprezintă totalitatea u.m. cu care se poate caracteriza o
clasă de fenomene. Un sistem de u.m. conține un număr restrâns

de
unități
fundamentale

adoptate prin convenții internaționale și
unități derivate
, definite în
funcție de unitățile fundamentale.

Una din condițiile ca o mărime să fie măsurabilă este cea referitoare la
posibilitatea definirii unei unități de măsură
–

în
tr
–
un sistem de unități coerent și
simetric
–

pentru mărimea fizică considerentă. Unitățile de măsură urmează două
sisteme distincte:

• S
istemul englez
–

utilizat în special în SUA și unele țări anglo
–
saxone.
Utilizarea acestui sistem de unități de măsură

se face simițit prin prezența în
literatura de specialitate, în documentația unor echipamente etc. Din aceste motive
se recomandă a fi cunoscut și posibil de interpretat.

• Sistemul internațional (Systeme International d’unites). Din 1961 a fost
accepta
t oficial și în România. Un sistem de unități de măsură conține trei categorii
de unități:

• fundamentale
–

un ansamblu minim de unități de măsură
independente care, prin relații dimensionale simple, permite exprimarea
unităților de măsură derivate (Tabel
ul …);

• suplimentare
–

sunt de tipul fundamental dar cu arie restrânsă de
activitate (Tabelul …);

• derivate
–

determinabile prin relații dimensionale simple din
un
itățile de măsură fundamentale.

Aronică Ruben

Electrotehnică și măsurări tehnice

2017

9

O serie de
unități de măsură

(7)

sunt acceptate atât în sistemul englez cât și în
SI ca

unități fundamentale. O altă serie de unități

de măsură

(35)

sunt acceptate de

asemenea atât în SI cât și sistemul englez. Se remarcă utilizarea în sistemul englez
a

aceleiași
unități de măsură pentru masă cu cea de forță. Utilizarea eficientă, cu
erori minime de estimare a valorilor necesită recurgerea la tabele de conversie a
unităților de măsură.

În cadrul aplicațiilor practice se utilizeazǎ adeseori multiplii sau submultipli
i
unitǎților fundamentale sau derivate (unitǎți tolerate). În tabelul următor se prezintǎ
semnificația notațiilor care definesc multiplii sau submultiplii unei unitǎți.

Claclulați

următoarele conversii:

1T=…G;

59,6h=…k=…c=…d;

15,9M=…m;

45p=…h=…d=…

µ;

69,45k=…T;

432000n=…T=…Da=…k;

1h=…p;

0,000001T=…d=…m=…G;

9875p=…Da;

0,324c=…k=…p=…d.

Mărimea fizică

Unitate SI

Denumire

Simbol

Lungimea

metru

m

Masa

kilogram

kg

Timpul

secundă

s

Temperatura termodinamică

Kelvin

K

Intensitatea curentului

amper

A

Cantitatea de substanță

mol

mol

Intensitatea luminoasă

candela

cd

Unghiul plan

radian

rad

Unghiul solid

steradian

sr

Simbol

Denumire

Valoare

Simbol

Denumire

Valoare

T

Tera

10
12

d

Deci

10
–
1

G

Giga

10
9

c

Centi

10
–
2

M

Mega

10
6

m

Mili

10
–
3

k

Kilo

10
3

µ

Micro

10
–
6

h

Hecto

10
2

n

Nano

10
–
9

Da

Deca

10

p

pico

10
–
12