OSNOVE ELEKTROTEHNIKE
INTERAKTIVNI NASTAVNI MATERIJALI
animacije · pokusi · lab. vježbe · simulacije · test pitanja · zadaci

Suvremena nastava uključuju na razne načine računalnu tehnologiju. Osim velikog broja edukacijskih programa na lokalnoj razini u novije vrijeme se razvijaju globalni sustavi podučavanja koji se temelje na primjeni Interneta. Distribucijom interaktivnih nastavnih sadržaja putem Interneta povećava se njihova dostupnost i aktualnost. Tradicionalni oblici nastave se nadopunjuju ili čak zamjenjuju tzv. daljinskim učenjem (en. distance learning), gdje pojam daljine treba shvatiti samo u smislu da onaj koji se podučava nije na istom mjestu kao nastavnik. Ovdje je prikazan dio nastavnih sadržaja predmeta Osnove elektrotehnike koji se odnosi se na simulacije i animacije pokusa odnosno na vizualizaciju i objašnjenje nekih fizikalnih pojava.

Napomena za starije materijale:
Za izvođenje nekih starijih interaktivnih pokusa i simulacija označenih s ikonom morate imati instaliranu Javu. Klikom na ovu poveznicu možete provjeriti da li imate Javu na Vašem računalu, a s ove poveznice možete preuzeti najnoviju verziju Jave. Nažalost, zbog sigurnosnih rizika Java applete više ne podržavaju moderni preglednici, ali možete još uvijek koristiti Internet Explorer (za Windows 10 kliknite na Start pa na Pomagala sustava Windows). U tom slučaju još ćete morati dodati i sigurnosnu iznimku prema ovim uputama!

Planiramo i te preostale starije pokuse osuvremeniti (prekodirati u JavaScript aplikacije, većinom uz pomoć biblioteka JSXGraph, Circuit Simulator i MathJax) pa nas pratite i dojavite e-mailom sve primjedbe i prijedloge.

1. ELEKTROSTATIKA
  1. Elektriziranje materije
  2. Coulombov zakon
  3. Elektroskop i elektrometar
  4. Polje i potencijal točkastog naboja
  5. Polje i potencijal dipola
  6. Serijski spoj kondenzatora
  7. Spojevi kondenzatora
  8. Pretvorba trokut zvijezda (kondenzatori)
2. MAGNETIZAM
  1. Magnetske silnice
  2. Polje ravnog vodiča
  3. Magnetsko polje zavoja-zavojnice
  4. Polje usporednih vodiča
  5. Inducirani napon
  6. Pomicanje okvira u magnetskom polju
  7. Načelo izmjeničnog generatora
3. ISTOSMJERNI (DC) STRUJNI KRUGOVI
  1. Ohmov zakon
  2. Serijski i paralelni spojevi otpornika
  3. Mješoviti spoj otpornika - načelo rješavanja
  4. Pad napona na vodu
  5. Pretvorba električne energije u toplinsku
  6. Kirchhoffovi zakoni
  7. Priključak otpornika na idealni izvor
  8. Priključak otpornika na realni izvor
  9. Priključak otpornika na laboratorijski izvor
  10. Priključak nelinearnog elementa na izvor
  11. Prilagođenje na maksimalnu snagu
  12. Pretvorba trokut zvijezda (otpornici)
  13. Elementi spojeni u most (Wheatstoneov most)
  14. Mrežni teoremi:
  15. Potenciometarski spoj
  16. Naponsko djelilo
  17. Otpornici u bridovima kocke - simulacija
  18. R-2R mreža otpornika - simulacija
  19. Spoj za kompenzaciju - simulacija
  20. Mreže - superpozicija
  21. Metoda napona čvorova - 1. primjer
  22. Metoda napona čvorova - 2. primjer
4. IZMJENIČNI (AC) STRUJNI KRUGOVI
  1. Sinusoida-vektor-fazor
  2. Zbrajanje i oduzimanje vektora
  3. Induktivni i kapacitivni otpor
  4. Serijski spojevi R, L, C — fazorski dijagram
  5. Djelila napona:
  6. Serijski RC — spoj ovisnost o frekvenciji
  7. Serijski RLC spoj:
  8. Paralelni spojevi R, L, C — fazorski dijagram
  9. Paralelni RC — spoj ovisnost o frekvenciji
  10. Paralelni RLC spoj:
  11. Mješoviti RLC spoj — fazorski dijagram
  12. Topografski dijagram
  13. Snaga u izmjeničnim krugovima
  14. Pretvorba zvijezda-trokut (impedancije)
  15. Vektorski (fazorski) dijagram kao pomoć pri rješavanju zadataka
  16. Dodatno: mjesni (locus) dijagram
5. TROFAZNI SUSTAV
  1. Trofazni sustav napona
  2. Trošilo u zvijezda spoju
  3. Trošilo u trokut spoju
  4. Određivanje redoslijeda faza
  5. Okretno magnetsko polje
  6. Primjer trofaznog trošila — štednjak
6. PRIJELAZNE POJAVE
  1. Priključak kondenzatora na stalan napon
  2. Serijski RL krug
  3. Priključak RLC spoja na stalan napon
7. LABORATORIJ
  1. Očitavanje na analognom multimetru
  2. Digitalni multimetar
  3. Označavanje otpornika
  4. Osciloskop
  5. Pomoć oko formula
8. WEB
  1. Kako u JS napisati program za rješavanje zadatka iz osnova elektrotehnike

Računalna tehnologija omogućava novi tip pokusa: virtualni pokus. Kod virtualnog pokusa nastoji se što vjernije preslikati stvarni pokus na zaslon računala. Koriste se animacije koje slijede tijek stvarnog pokusa, snimke pokusa kao i tehnika igre u kojoj je moguće utjecati na tijek pokusa pomicanjem, spajanjem itd instrumenata i opreme. Pojedini stvarni pokusi, osobito oni iz elektrostatike i magnetizma, koji zahtijevaju skupu opremu i poseban ambijent, mogu se uz dodatna objašnjenja uspješno zamijeniti virtualnim. Svrha je takvih pokusa u zornom objašnjavanju nekih fizikalnih pojava iz elektrotehnike.

Ipak treba voditi računa o realnosti elektrotehnike. Fizikalne pojave koje proučavamo koriste se u konkretnim uređajima koji su sastavljeni od stvarnih elemenata. Zato virtualni pokusi odnosno simulacije ne mogu u potpunosti zamijeniti stvarne pokuse, ali mogu pomoći u pripremi njihova izvođenja i ukazivati na očekivane rezultate mjerenja. Naravno da je za izvođenje stvarnih pokusa potreban laboratorijski prostor, instrumentarij i odgovarajuća didaktička oprema. Osobito su stvarni pokusi važni za korisnike koji se opredjeljuju za praktičku elektrotehniku u kojoj će se baviti s projektiranjem, izradom, popravcima i sl. konkretnih naprava.

Uobičajeno je da se u Osnovama elektrotehnike kao pripremnog predmeta elektrotehničke struke organizira laboratorijska nastava koju treba shvatiti kao uvod u praktičku elektrotehniku, podjednako potreban za sve vrste elektrotehničkih zanimanja. Na ostalim specijaliziranim predmetima, koriste se ovdje stečena temeljna znanja i vještine koja se produbljuju ovisno o usmjerenju.

Kao što je poznato elektrotehnika je ušla u mnoga područja ljudskog djelovanja pa se predmet Osnove elektrotehnike (sa smanjenim opsegom gradiva) nalazi i u mnogim drugim obrazovnim programima izvan strogo usmjerenih elektrotehničkih obrazovnih institucija. U nedostatku opreme laboratorijska nastava se u takvim institucijama može donekle nadoknaditi virtualnim pokusima i simulacijama.

Prilikom izrade appleta korišteni su programabilni appleti koji se pod nazivom Physlets nalaze na stranici . Korišteni su i neki appleti s drugih stranica (provjerite korisne linkove). Sve primjedbe, sugestije, uočene pogreške i slično koje će voditi poboljšanju prikazanog materijala molimo poslati na ZOEEM.

autori materijala: mr.sc. Ivan Felja i Frano Škopljanac-Mačina

© 2006-2018 FER-ZOEEM (Ivan Felja · Frano Škopljanac-Mačina)