Huisstijlsjablonen VVKSO - VVKSO - ICT-coördinatoren

Toetsen en examens. Hiermee ...... voor simulatie vormt biedt een belangrijke didactische ondersteuning (Festo- FluidSIM Pneumatics Martonair- Pneusim, ?).


un extrait du document



elektrische Installatietechnieken
derde graad tso
september 2004
LICAP – BRUSSEL D/2004/0279/052




elektrische installatietechnieken
derde GRAAD tsoLEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS
LICAP – BRUSSEL D/2004/0279/052
September 2004
(vervangt D/1992/0279/060B) ISBN-nummer: 90-6858-406-5 Inhoud
 TOC \o "1-2" \h \z \t "VVKSOKop1;1;VVKSOOnderwerp;1;VVKSOKop2;2" HYPERLINK \l "_Toc130357995" Lessentabel  PAGEREF _Toc130357995 \h 5
 HYPERLINK \l "_Toc130357996" 1 Inleiding  PAGEREF _Toc130357996 \h 6
 HYPERLINK \l "_Toc130357997" 2 Situering van de studierichting  PAGEREF _Toc130357997 \h 6
 HYPERLINK \l "_Toc130357998" 2.1 Vormingscomponenten en algemene doelstellingen van de studierichting  PAGEREF _Toc130357998 \h 6
 HYPERLINK \l "_Toc130357999" 2.2 Instroom en beginsituatie  PAGEREF _Toc130357999 \h 7
 HYPERLINK \l "_Toc130358000" 2.3 Uitstroom  PAGEREF _Toc130358000 \h 7
 HYPERLINK \l "_Toc130358001" 2.4 Algemene pedagogisch-didactische wenken  PAGEREF _Toc130358001 \h 8
 HYPERLINK \l "_Toc130358002" 2.5 Projectmatig werken volgens een concentrisch vormingsconcept  PAGEREF _Toc130358002 \h 9
 HYPERLINK \l "_Toc130358003" 3 Belangrijke aandachtspunten  PAGEREF _Toc130358003 \h 14
 HYPERLINK \l "_Toc130358004" 3.1 Het gebruik van Informatie en Communicatie Technologie (ICT)  PAGEREF _Toc130358004 \h 14
 HYPERLINK \l "_Toc130358005" 3.2 De geïntegreerde proef  PAGEREF _Toc130358005 \h 14
 HYPERLINK \l "_Toc130358006" 3.3 Welzijn op het werk en VCA  PAGEREF _Toc130358006 \h 16
 HYPERLINK \l "_Toc130358007" 4 Evaluatie  PAGEREF _Toc130358007 \h 17
 HYPERLINK \l "_Toc130358008" 4.1 Procesevaluatie  PAGEREF _Toc130358008 \h 18
 HYPERLINK \l "_Toc130358009" 4.2 Productevaluatie  PAGEREF _Toc130358009 \h 18
 HYPERLINK \l "_Toc130358010" 4.3 Evaluatiemiddelen  PAGEREF _Toc130358010 \h 18
 HYPERLINK \l "_Toc130358011" 5 Elektriciteit en lab: leerplandoelstellingen, leerinhouden, pedagogisch-didactische wenken  PAGEREF _Toc130358011 \h 20
 HYPERLINK \l "_Toc130358012" 5.1 Driegeleidernetten en viergeleidernetten  PAGEREF _Toc130358012 \h 20
 HYPERLINK \l "_Toc130358013" 5.2 Eenfasige wisselstroomketens  PAGEREF _Toc130358013 \h 22
 HYPERLINK \l "_Toc130358014" 5.3 Driefasige wisselstroomketens  PAGEREF _Toc130358014 \h 24
 HYPERLINK \l "_Toc130358015" 5.4 Kooiankermotoren of de driefase inductiemotoren  PAGEREF _Toc130358015 \h 27
 HYPERLINK \l "_Toc130358016" 5.5 AC/AC-omvormers (transformatoren)  PAGEREF _Toc130358016 \h 28
 HYPERLINK \l "_Toc130358017" 5.6 AC/DC-omvormer  PAGEREF _Toc130358017 \h 31
 HYPERLINK \l "_Toc130358018" 5.7 Gedrag van de driefasige kooiankermotor  PAGEREF _Toc130358018 \h 32
 HYPERLINK \l "_Toc130358019" 5.8 De éénfasige inductiemotor  PAGEREF _Toc130358019 \h 34
 HYPERLINK \l "_Toc130358020" 5.9 De synchrone motor  PAGEREF _Toc130358020 \h 35
 HYPERLINK \l "_Toc130358021" 5.10 De wisselstroomgenerator  PAGEREF _Toc130358021 \h 36
 HYPERLINK \l "_Toc130358022" 5.11 Voedingen met halfgeleiderschakelcomponenten  PAGEREF _Toc130358022 \h 37
 HYPERLINK \l "_Toc130358023" 5.12 Specifieke motoren  PAGEREF _Toc130358023 \h 39
 HYPERLINK \l "_Toc130358024" 6 Installatiemethoden: leerplandoelstellingen, leerinhouden, pedagogisch-didactische wenken  PAGEREF _Toc130358024 \h 42
 HYPERLINK \l "_Toc130358025" 6.1 Residentiële en industriële verlichting  PAGEREF _Toc130358025 \h 42
 HYPERLINK \l "_Toc130358026" 6.2 Comfortschakelingen  PAGEREF _Toc130358026 \h 43
 HYPERLINK \l "_Toc130358027" 6.3 Domotica  PAGEREF _Toc130358027 \h 43
 HYPERLINK \l "_Toc130358028" 6.4 Elektrische verwarming  PAGEREF _Toc130358028 \h 44
 HYPERLINK \l "_Toc130358029" 6.5 Opwekken, transporteren en verdelen van elektrische energie  PAGEREF _Toc130358029 \h 45
 HYPERLINK \l "_Toc130358030" 6.6 Componenten voor industriële installaties  PAGEREF _Toc130358030 \h 49
 HYPERLINK \l "_Toc130358031" 6.7 Industriële schakel- en verdeelborden  PAGEREF _Toc130358031 \h 53
 HYPERLINK \l "_Toc130358032" 6.8 Motoren en motorsturingen  PAGEREF _Toc130358032 \h 54
 HYPERLINK \l "_Toc130358033" 6.9 Pneumatica  PAGEREF _Toc130358033 \h 55
 HYPERLINK \l "_Toc130358034" 7 Automatisering: leerplandoelstellingen, leerinhouden, pedagogisch- didactische wenken  PAGEREF _Toc130358034 \h 59
 HYPERLINK \l "_Toc130358035" 7.1 Digitale technieken  PAGEREF _Toc130358035 \h 59
 HYPERLINK \l "_Toc130358036" 7.2 Programmeerbare sturingen  PAGEREF _Toc130358036 \h 60
 HYPERLINK \l "_Toc130358037" 7.3 Regeltechniek  PAGEREF _Toc130358037 \h 64
 HYPERLINK \l "_Toc130358038" 8 Realisaties elektriciteit: leerplandoelstellingen, leerinhouden, pedagogisch-didactische wenken  PAGEREF _Toc130358038 \h 68
 HYPERLINK \l "_Toc130358039" 8.1 Het werk organiseren in een industriële omgeving  PAGEREF _Toc130358039 \h 68
 HYPERLINK \l "_Toc130358040" 8.2 Specifieke stagedoelstellingen  PAGEREF _Toc130358040 \h 69
 HYPERLINK \l "_Toc130358041" 8.3 Residentiële en industriële verlichting plaatsen en aansluiten  PAGEREF _Toc130358041 \h 71
 HYPERLINK \l "_Toc130358042" 8.4 Comfort- en communicatieschakelingen plaatsen en aansluiten  PAGEREF _Toc130358042 \h 71
 HYPERLINK \l "_Toc130358043" 8.5 Een domotica installatie plaatsen en aansluiten  PAGEREF _Toc130358043 \h 72
 HYPERLINK \l "_Toc130358044" 8.6 Residentiële en industriële elektrische verwarming plaatsen en aansluiten  PAGEREF _Toc130358044 \h 73
 HYPERLINK \l "_Toc130358045" 8.7 Verdelen van elektrische energie  PAGEREF _Toc130358045 \h 73
 HYPERLINK \l "_Toc130358046" 8.8 Componenten voor industriële installaties plaatsen en aansluiten  PAGEREF _Toc130358046 \h 74
 HYPERLINK \l "_Toc130358047" 8.9 Een industrieel schakel- en verdeelbord plaatsen en aansluiten  PAGEREF _Toc130358047 \h 74
 HYPERLINK \l "_Toc130358048" 8.10 Motoren en motorsturingen plaatsen en aansluiten  PAGEREF _Toc130358048 \h 75
 HYPERLINK \l "_Toc130358049" 8.11 Pneumatica  PAGEREF _Toc130358049 \h 76
 HYPERLINK \l "_Toc130358050" 8.12 Programmeerbare logische sturingen plaatsen en aansluiten  PAGEREF _Toc130358050 \h 76
 HYPERLINK \l "_Toc130358051" 8.13 Fouten opsporen en herstellingen uitvoeren  PAGEREF _Toc130358051 \h 77
 HYPERLINK \l "_Toc130358052" 8.14 Het uitvoeren van ruwbouwwerken  PAGEREF _Toc130358052 \h 77
 HYPERLINK \l "_Toc130358054" 9 Minimale materiële vereisten  PAGEREF _Toc130358054 \h 78
 HYPERLINK \l "_Toc130358055" 9.1 Infrastructuur  PAGEREF _Toc130358055 \h 78
 HYPERLINK \l "_Toc130358056" 9.2 Algemeen  PAGEREF _Toc130358056 \h 78
 HYPERLINK \l "_Toc130358057" 9.3 Aangepaste kleding en algemene beschermingsmiddelen  PAGEREF _Toc130358057 \h 78
 HYPERLINK \l "_Toc130358058" 9.4 Specifiek  PAGEREF _Toc130358058 \h 79
 HYPERLINK \l "_Toc130358059" 10 Bibliografie  PAGEREF _Toc130358059 \h 84
 HYPERLINK \l "_Toc130358060" 11 Nuttige adressen  PAGEREF _Toc130358060 \h 88


Lessentabel
Zie www.vvkso.be


Inleiding
Volgende impulsen liggen aan de basis van het nieuwe leerplan:
Een duidelijke visie op de studierichting.
Vernieuwde pedagogisch-didactische inzichten op het vlak van het geïntegreerd en projectmatig werken.
Implementeren van nieuwe technieken, technologieën, normen en voorschriften.
De toenemende aandacht voor veiligheid, gezondheid, hygiëne, milieu, ergonomie en certificeringen.
Het geïntegreerd gebruik van ICT, zowel inhoudelijk als pedagogisch-didactisch.
Verticale samenhang met het leerplan van de tweede graad.
De leerplandoelstellingen geven door hun formulering het beoogde niveau weer.
Zoveel mogelijk wegwerken van de versnippering tengevolge van vakken van 1 uur.
De optie om in de leerplannen het totale lestijdenpakket van basisvorming en fundamenteel gedeelte op 30 uur te brengen, zodat het complementair gedeelte tot 36 uur kan worden uitgebreid.
Situering van de studierichting
Vormingscomponenten en algemene doelstellingen van de studierichting
De TSO-studierichting “Elektrische installatietechnieken” biedt, binnen het brede domein van de toegepaste elektriciteit een theoretisch-technische vorming aan eigen aan het arbeidsveld van de technicus.
Deze TSO-vorming is erop gericht werknemers te vormen die zich op het niveau tussen de opdrachtgever-ontwerper en de zuivere uitvoerder kunnen bewegen. Een studierichting op dit niveau heeft dus als studieobject de uit te voeren realisatie.
De doelstellingen zijn:
Via technisch tekenen communiceren om het concept van de realisatie te begrijpen en de uitvoering voor te bereiden.
De noodzakelijke uivoeringsrichtlijnen formuleren om de gevraagde kwaliteitscriteria te bereiken.
Meewerken aan de uitvoering en coördinerend en leidinggevend kunnen optreden.
De klemtoon ligt op het herkennen, toelichten en verwerken van de ontwerpaspecten om te komen tot de praktische realisaties. Er is echter ook voldoende aandacht voor de uitvoeringsgerichte vaardigheden. De taak van dergelijke technicus is dus zowel uitvoerend als coördinerend of leidinggevend.
Dit in tegenstelling met de BSO-studierichting “Elektrische installaties” die het uitvoeren van de realisatie als studieobject heeft, met als doelstellingen:
Via technisch tekenen communiceren om tot de gewenste uitvoering te komen.
Gepast handelen op basis van de gevraagde kwaliteitscriteria.
De uitvoering realiseren op basis van de gevraagde kwaliteitscriteria.
Uitgaande van bovenstaande profilering is het specifieke studieobject voor de derde graad “Elektrische installatietechnieken” de uit te voeren realisatie van een nieuwe industriële elektrische installatie, of de renovatie of herstelling daarvan. In de tweede graad van de studierichting “Elektrotechnieken” werd er vooral gewerkt rond de beperkte installatie van een residentiële woning. In de derde graad “Elektrische installatietechnieken” komen naast de reeds vermelde industriële installatie ook de meer complexe aspecten van een residentiële installatie aan bod.
Daarnaast worden een grondige basiskennis en transfereerbare vaardigheden verworven om eventueel vervolgonderwijs binnen hetzelfde domein aan te kunnen (zie 3.5: Uitstroom).
Bovenvermelde doelstellingen worden in alle vakken nagestreefd. Ook de geïntegreerde proef, in relatie met elk van deze vakken, dient daar toe bij te dragen.
Instroom en beginsituatie
De logische instroom voor het eerste leerjaar van de derde graad van de TSO-studierichting “Elektrische installatietechnieken” komt uit de studierichting “Elektrotechnieken” van de tweede graad TSO. De tweede graad TSO “Elektriciteit-elektronica” en de tweede graad TSO “Elektromechanica” kunnen ook als relevante vooropleidingen worden beschouwd. Instroom vanuit andere studierichtingen is eerder zeldzaam.
De volgende vormingscomponenten worden als voorkennis beschouwd:
Basisvorming in verband met fysica.
Basiskennis van theoretische elektriciteit.
Begrippen en kennis van installatiemethoden (technologie en schemalezen- en tekenen) voor elementaire residentiële elektrische installaties.
Praktische vaardigheden en inzichten bij het voorbereiden en realiseren van elementaire residentiële elektrische installaties.
Beschikken over een voldoend ruimtelijk waarnemings- en voorstellingsvermogen.
Typische attitudes (houdingen) die van de leerlingen worden verwacht en waar tijdens hun vorming verder aandacht wordt gegeven zijn:
Interesse hebben voor het verwerven van zowel technisch-theoretische als praktische kennis en vaardigheden.
Vertrouwen op eigen inzichten.
In teamverband willen werken en communicatief ingesteld zijn.
Probleemoplossend willen denken en handelen en voldoende creativiteit aan de dag willen leggen bij het organiseren van werkzaamheden.
Verantwoordelijkheid nemen bij het voorbereiden en uitvoeren van werkzaamheden en aandacht willen besteden aan kwaliteit, preventie en milieu.
Verantwoordelijkheid nemen, leidinggevend optreden en besluitvaardig zijn.
Op basis van zelfevaluatie de eigen inzichten en werkzaamheden bijsturen.
Bereid zijn zich aan te passen aan wijzigende omstandigheden (flexibiliteit).
Bereid zijn om informatie te raadplegen en documentatie te zoeken.
Richtlijnen, voorschriften en normen correct willen toepassen.
Kwaliteits- en prijsbewust handelen.
Uitstroom
Na het beëindigen van de studierichting “Elektrische installatietechnieken”, zijn de tewerkstellingsmogelijkheden onder meer:
Technicus residentiële en industriële elektrische installaties.
Werfverantwoordelijke.
Zelfstandig aannemer van residentiële en industriële elektriciteitswerken.
Bediende op een technische dienst.
Commercieel bediende of verkoper in de elektriciteitssector.
In het onderwijs als leraar, na nuttige ervaring en GPB-opleiding.
…
Eventuele verdere studies die het meest voor de hand liggen zijn:
TSO derde graad derde leerjaar: “Stuur- en beveiligingstechnieken”, “Industriële computertechnieken”, “Regeltechnieken”.
Diverse opleidingen in het volwassenenonderwijs binnen hetzelfde domein.
Hoger onderwijs, opleidingen van één cyclus: graduaat (bachelor) elektriciteit, initiële opleiding tot leraar elektriciteit secundair onderwijsgroep 1.
Algemene pedagogisch-didactische wenken
Het leerplan is in hoofdzaak bedoeld als leidraad. De doelstellingen en leerinhouden betekenen een referentiekader. De wenken zijn bedoeld als suggesties, als tips. Het leerplan mag in geen geval een excuus zijn om niet naar de noden van de maatschappij en de verwachtingen van de leerlingen te luisteren. Er moet naast opleiding voldoende aandacht blijven bestaan voor opvoeding.
De vorming moet zo sterk mogelijk aanleunen op wat typisch en attractief is voor het betreffende arbeidsveld. De leerlingen dienen tot het inzicht te komen dat er een samenhang is tussen het lesgebeuren en het arbeidsproces in het dagelijkse leven. Het is de bedoeling om beroepsfiere technici te vormen.
Het is vanuit pedagogisch-didactisch standpunt absoluut noodzakelijk om een degelijke samenhang tussen de vakken te realiseren. Een eerste stap om op dit vlak goede resultaten te bereiken is vertrekken vanuit een geïntegreerd leerplan.
Een geïntegreerd leerplan houdt in dat er zo weinig mogelijk onderverdeling is in vakken.
Dit betekent bijvoorbeeld voor het vak “Installatiemethoden” dat er geen afzonderlijke leerplan-onderdelen bestaan voor tekenen, installatieleer en werkmethoden. De leerplandoelstellingen en leerinhouden worden zodanig aangeboden dat deze elementen door de leerlingen als één geheel worden ervaren, waardoor ook de relatie met de vakken “Elektriciteit en lab”, “Automatisering”, “Realisaties elektriciteit” en met de “Geïntegreerde proef” optimaal wordt. In dit vak komen heel wat technologische aspecten van elektrische installaties aan bod. Het is niet de bedoeling dat de leerlingen een encyclopedische kennis verwerven, maar wel dat zij de attitude en de methode ontwikkelen om de juiste bronnen rond deze materie te raadplegen. Zij leren de werking van elektrische componenten en apparaten verklaren en de technische specificaties van materialen, componenten en toestellen interpreteren.
Door de leerplandoelstellingen en leerinhouden te groeperen ontstaat er een referentiekader om, zoveel mogelijk, projectmatig te werken in nauwe samenwerking (zelfde projectdossiers) met de andere hierboven reeds vermelde vakken en in het kader van de geïntegreerde proef.
In de context van dit leerplan werken kan een globaal project bijvoorbeeld zijn: het realiseren van de elektrische installatie van een klein bedrijf met bureel en residentiële woning, het studieobject waarvan reeds sprake was in paragraaf 3.1 van deze inleiding waarin de vormingscomponenten en algemene doelstellingen van de studierichting werden omschreven.
Dergelijke aanpak (zie par. 2.5) bevordert sterk het “just in time” leren, de succeservaring en het welbevinden van de leerlingen,
De nogal abstracte leerinhouden van deze discipline verplichten de leerkrachten constant te overwegen welke werkvorm zij zullen gebruiken in elke specifieke leersituatie.
Een leerkracht kan werkvormen hanteren waarbij hij/zij doceert, demonstreert of delegeert. In deze laatste situatie heeft de leerkracht vooral een begeleidende taak. De leerlingen onderzoeken, experimenteren, dialogeren, testen, schetsen, tekenen, voeren uit, schakelen, stellen in werking, monteren, demonteren, controleren en evalueren.
De doelstellingen die, vooral een onderbouw voor de derde graad zelf bieden, maar ook een belangrijke ondersteunende kennis nastreven voor doorstroming naar specialisatie of vervolgonderwijs, worden in het vak “Elektriciteit en lab” en gedeeltelijk ook in het vak “Automatisering” gegroepeerd. Zij dienen echter de samenhang met de meer praktisch georiënteerde vakken zoveel mogelijk te bewaren. De leerlingen verwerven inzichten om berekeningen en metingen uit te voeren in verband met elektrische grootheden. De wetenschappelijke en wiskundige benadering van deze vakken moet ondersteund worden via overleg met de leerkracht “Wiskunde”. Er wordt gewerkt met de basisgrootheden en afgeleide grootheden van het SI-stelsel, waarbij ook steeds de correcte eenheden worden gebruikt. Vectoriële benaderingen worden niet uit de weg gegaan. Het niveau moet echter progressief worden opgebouwd.
Binnen deze vakken wordt eveneens integratie nagestreefd. De theorie en de laboratoriumoefeningen dienen geïntegreerd aan bod te komen. Een vaklokaal dat, door zijn concept en uitrusting, de mogelijkheid biedt om er deze vakken geïntegreerd te onderwijzen, kan daarbij bijzonder nuttig zijn. De verschillende activiteiten van de leerlingen zoals het volgen van theorie, het maken van oefeningen en het meten aan proefopstellingen, kunnen plaatsvinden in dit lokaal. Bepaalde leerinhouden die niet als meetopstelling door de leerlingen worden uitgevoerd, kunnen via klassikale opstellingen gehanteerd door de leraar, didactisch worden ondersteund. Ook didactische- en simulatiesoftware zal daartoe worden aangewend.
De metingen en proeven worden zoveel mogelijk aansluitend op de theorie door de leerlingen zelf uitgevoerd. Zij leren, wanneer mogelijk via ICT-hulpmiddelen, gestructureerd te rapporteren over de resultaten daarvan onder de vorm van een verslag. Om de lessen efficiënt te laten verlopen wordt aanbevolen minimaal twee lesuren na elkaar te voorzien voor deze vakken.
Projectmatig werken volgens een concentrisch vormingsconcept
Wat is een project?
In de context van dit leerplan werken kan een globaal project bijvoorbeeld zijn: het realiseren van de elektrische installatie van een klein bedrijf met bureel, bedrijfsgebouw en residentiële woning. (zie par. 3.4 Algemene pedagogisch-didactische wenken),
Binnen een project komen zowel conceptuele doelstellingen, uitvoeringsgerichte doelstellingen, evaluatie, bijsturen en attitudevorming inspelend op elkaar aan bod.
Conceptuele doelstellingen verwijzen naar: te verwerven kennis; begrippen en inzichten om een opgedragen taak inzichtelijk te kunnen uitvoeren. Dit betekent eenvoudig gezegd: het denken voor het doen, voorkennis en voorbereiding.
Uitvoeringsgerichte doelstellingen verwijzen naar de praktische vaardigheden om tot realisatie te komen. Deze doelstellingen slaan dus op het praktisch uitvoeren, het materiaal en component-gebonden doen, het realiseren.
Evaluatie slaat zowel op het proces als op het product met als bedoeling om de eigen kennis en vaardigheden bij te sturen en aldus te komen tot kwaliteitsverbetering.
Onder attitudes worden verstaan: resultaatsgerichtheid, initiatief nemen, kostenbewustzijn, doorzetting, klantgerichtheid, kwaliteitszorg, werkmethodiek, discipline, interesse, aandacht voor welzijn (veiligheid, gezondheid, milieu), sociale houding, …
Ook hier is het verband met het realiseren van een geïntegreerde proef duidelijk (zie par. 3.2).
Projectmatig werken
“Projectmatig werken” berust op een vormingsconcept waarbij diverse projecten elkaar opvolgen.
Elk project wordt ondermeer gekenmerkt door:
Kennis, vaardigheden en attitudes uit vorige projecten.
Nieuwe kennis, vaardigheden en attitudes.
Specifieke aandachtspunten.
Stijgend in moeilijkheidsgraad.
Aspecten uit diverse takenclusters.
Proces- en productevaluatie.
Het verloop volgens het technologisch proces.

Tijdens de realisatie van het globale project worden zinvolle deelprojecten - bijvoorbeeld de elektrische installaties in de verschillende ruimtes van de gebouwen – telkens gekaderd in het betreffende elektrisch dossier. Het is daarom belangrijk te werken in een omgeving die de realiteit zo goed mogelijk benadert.
Werken volgens het technologisch proces
Elk project dient in min of meerdere mate te verlopen volgens het technologische proces. Onderstaande flowchart licht dit proces toe.

De keuze van projecten
De grootste uitdaging is het kiezen van geschikte projecten in een logisch en pedagogisch verantwoord continuüm, die ook nog binnen de gestelde tijd- en plaatsruimte en met de ter beschikking gestelde middelen kunnen worden gerealiseerd. Belangrijke richtlijnen hierbij zijn:
De projecten dienen om de leerplandoelstellingen te realiseren.
De projecten zijn zinvol of worden zinvol in, vermijd in ieder geval men opdrachten waar enkel de “vaardigheid op zich” centraal staat.
Elk project schenkt aandacht aan het technologisch proces. Zij het dat niet elk onderdeel ervan “kunstmatig” dient te worden beklemtoond.
Elk project vertrekt steeds vanuit een voorbereiding en planning.
De moeilijkheidsgraad van de projecten neemt geleidelijk toe.
Bewaak de leerlijn, zowel voor de theoretische als de praktische doelstellingen.
Elk nieuw project refereert enerzijds naar kennis en vaardigheden uit vorige projecten maar biedt anderzijds ook telkens iets nieuws aan.
Breng voldoende verscheidenheid in.
Beperk de projecten in de tijd.
Een dossier van projecten
Het globale projectdossier bevat o.a. het reglementair elektrisch dossier van de betreffende gebouwen, dat alle documenten bevat die noodzakelijk zijn om de installatie te realiseren en te laten controleren door een erkend keuringsorganisme.
Omwille van de pedagogisch-didactische aanpak kan de leerling, volgens het profiel van de studierichting, een “dossier van (deel)projecten” opstellen of aanvullen en bijhouden. Dit biedt heel wat voordelen: gans de leerstof kan erin worden gebundeld, het kan het persoonlijk werk van de leerling bevatten en het kan aangeven hoe de leerling heeft gepresteerd er werd geëvalueerd.
Mogelijke dossierinhouden:
Een omschrijving van de opdrachten en de gestelde kwaliteitseisen.
Verwijzingen naar informatiebronnen,… (brochures, handboeken, technische fiches, cd-rom’s, websites, …).
Verwerkingsdocumenten in verband met de voorkennis (résumé’s, geformuleerde oplossingen, verantwoording van gemaakte keuze’s …).
Tussentijdse opdrachten en toetsen.
Documenten in verband met de voorbereiding (schetsen, tekeningen, schema’s, materiaalhoeveelheden, componenten, kostprijs …).
Planning van de uitvoering (werkvolgorde, tijdsbesteding …).
Opvolgingsfiche van de uitvoering.
Documenten in verband met evaluatie en rapportering.
Foto’s van de realisatie.
…
Hoe vertalen in een jaarplan?
Wanneer alle projecten afgewerkt zijn dienen alle leerplandoelstellingen één of meerdere malen aan bod te zijn gekomen. Om het overzicht te behouden worden de leerplandoelstellingen het best opgelijst, wordt bijgehouden in welke projecten ze aan bod komen, welke diepgang er wordt gevraagd en bereikt, welke evaluatiemethoden er worden gehanteerd, welke elementen van belang zijn voor bijsturing, welke punten in een volgend project extra aandacht vragen... Diverse methodes zijn hiervoor geschikt. Worden deze gegevens in matrixvorm geclusterd dan kan men ze op relatief eenvoudige wijze zowel manueel, als elektronisch (rekenblad, database) gebruiken. Tevens is het een belangrijk werkinstrument voor het opstellen en bijhouden van een jaarplanning. In dat verband is het belangrijk voor ogen te houden dat het hier om een graadleerplan gaat.
Wat is een concentrisch vormingsconcept?
In de vorige paragrafen werd reeds aangegeven wat we onder projectmatig werken verstaan en waarom projectmatig werken een aantrekkelijke methode is voor de leerlingen.
Aangezien elk nieuw (deel)project dat wordt gerealiseerd, behalve nieuwe doelstellingen, ook herhalende en verdiepende doelstellingen bevat – en men bovendien ook aandacht moet hebben voor de specifieke contextgebonden kenmerken van het project – kan dit worden voorgesteld als een concentrische aanpak.
De moeilijkheid hierbij is het bewaken van de diverse leerlijnen. Om na te gaan of alle vormingscomponenten (VC) wel aan bod zijn gekomen, kan onderstaande schematische voorstelling helpen.

Als voorbeeld nemen we 5 vormingsclusters (maar dezelfde redenering geldt natuurlijk ook voor 5 doelstellingen die men aan bod wil laten komen…).
Voor elke vormingscluster worden op een as de te bereiken einddoelstellingen voorgesteld. 100% stelt het maximum voor. Noteren we daarbij enkel de einddoelstellingen die van elkaar verschillen dan krijgt men het volgende:
Met project 1 bereikt men voor elk van de vijf voorgestelde vormingsclusters (doelstellingen) een bepaald percentage van het einddoel. Met project 2 bereikt men eveneens voor de vijf voorgestelde vormingsclusters (doelstellingen) een bepaald percentage van het einddoel. De voorgestelde percentages van het einddoel in het project 2 zijn verschillend van deze die bereikt worden in project 1.
Project 1 en project 2 geven samen het gecumuleerde percentage weer van de einddoelstellingen die worden bereikt.
Worden alle einddoelstellingen voor 100% bereikt dan krijgt men een regelmatige veelhoek. Voor de vijf voorgestelde vormingsclusters is dit dus een regelmatige vijfhoek.
Randvoorwaarden
Hieronder sommen enkele essentiële voorwaarden op die deze leerplanvisie ondersteunen:
Deze visie vraagt een zorgvuldige keuze en opbouw van de diverse (deel)projecten.
De meest geschikte concentrische opbouw van de leerstofonderdelen wordt bestudeerd en door het lerarenteam gedragen. Alle actoren dienen deze vormingsvisie te steunen en blijvend te stimuleren.
Een aangepaste infrastructuur met voldoende ruimte om aan projecten te werken. Een werkplaatsklas is hiervoor zeer goed geschikt. Een werkplaats met in de nabijheid een klas – waar regelmatig ondersteunende theorie kan worden gegeven – uiteraard ook.
De leerkrachten dienen eerder als coach op te treden.
Aangepaste leermiddelen en evaluatie-instrumenten moeten worden ontwikkeld.
Beperkte klasgroepen om via differentiatie recht te doen aan elke individuele leerling.
Belangrijke aandachtspunten
Het gebruik van Informatie en Communicatie Technologie (ICT)
Het is evident dat van de mogelijkheden die de computer, op het didactisch vlak biedt, optimaal gebruik moet worden gemaakt. Typische mogelijkheden die op dit leerplan betrekking hebben zijn:
Het opzoeken van onder meer: kenmerken van materialen, gereedschappen en uitvoeringstechnieken via Internet, cd-rom’s, …
Het gebruik van educatieve programma’s in verband met theoretische elektriciteit, simulatie,het lezen van tekeningen, ruimtelijk voorstellings- en waarnemingsvermogen …
Eenvoudige rekenbladen of geprogrammeerde formulieren om de kostprijs te berekenen.
Programma’s ter ondersteuning van zelfevaluatie.
Eenvoudige software om op een actieve manier kennis en inzichten te verwerken.
In het vak “Installatiemethoden” wordt de computer, met CAE-software, als tekenhulp geïntegreerd aangewend.
Er dient opgemerkt dat de programma’s die men aanwendt dermate gebruiksvriendelijk zijn dat de klemtoon ligt op de te verwerven leerplandoelstellingen en zeker niet op de beheersing van één of ander softwarepakket.
De geïntegreerde proef
De geïntegreerde proef vormt een belangrijk onderwerp van het 2de leerjaar van de derde graad. Deze proef is enerzijds bedoeld als onderdeel van evaluatie, maar maakt anderzijds ook deel uit van de vorming, de opleiding. Voor de concretisering van de geïntegreerde proef verwijzen we naar:
De omzendbrief SO 64 van 25 juni 1999 punt 8 “Evaluatie en bekrachtiging van de studies”.
Het algemeen kader in verband met de geïntegreerde proef van het VVKSO, te raadplegen via de website http://www.vsko.be/vvkso/.
Een algemeen model voor de geïntegreerde proef voor deze en andere studierichtingen, te downloaden (in PDF-formaat) via de website http://www.vsko.be/vvkso/.
Voor de studierichting “Elektrische installatietechnieken” is deze specifieke invulling in deze paragraaf ook integraal opgenomen.
Visie op de studierichting
De studierichting is gericht op het procesmatig denken en kwaliteitsvol handelen, zowel conceptueel, voorbereidend als uitvoeringsgericht, in de context van het realiseren, het in bedrijf stellen en het onderhouden van residentiële en industriële elektrotechnische installaties.
Oriëntatie naar hoger onderwijs van één cyclus is mogelijk.
Naast een algemene vorming verwerven de leerlingen inzichten, vaardigheden en attitudes rond alle aspecten die verband houden met de realisatie van elektrotechnische installaties.
Zij moeten zich als technici kunnen bewegen op het niveau tussen de opdrachtgever-ontwerper en de zuivere uitvoerder. Hun studieobject is de uit te voeren installatie.
De klemtoon ligt op het herkennen, toelichten en verwerken van de ontwerpaspecten om te komen tot praktische realisaties. Het gaat hier uitdrukkelijk over het complete proces met de volgende aspecten: omschrijving van de behoefte, de conceptuele fase, de voorbereiding van de uitvoering, de uitvoeringsfase en de kwaliteitscontrole.
Opvatting van de geïntegreerde proef
De geïntegreerde proef wordt opgevat als één (of meerdere) realiteitsgebonden project(en) rond de realisatie van een elektrotechnische installatie. Onder project wordt verstaan: het ontwerp van een elektrotechnische installatie uitvoeringsgericht uitwerken en (deels) uitvoeren.
Bij kleine, relatief eenvoudige projecten kan de proef als een individuele opdracht worden opgevat. Bij grotere, meer complexe projecten kan de proef een groepsopdracht zijn.
De belangrijkste theoretisch-technische en praktische vormingscomponenten uit het studierichtingsprofiel komen aan bod. Waar mogelijk worden ook componenten uit de algemene vorming bij de proef betrokken. Opdracht(en) die tijdens de stage worden gerealiseerd vormen uiteraard een meerwaarde.
Opdracht en inhoud
Opdracht
De opdracht moet alle aspecten bevatten die in de visie op de studierichting werden opgenomen: conceptuele aspecten, voorbereidende en uitvoeringsgerichte aspecten en aspecten in verband met de kwaliteit.
De concrete opdracht dient in hoofdzaak uit de volgende componenten te bestaan:
Het samenstellen en bijhouden van een dossier.
De praktische realisatie van een installatie of een gedeelte daarvan.
De mondelinge toelichting van de realisatie, in een kort tijdsbestek, via een presentatie.
Inhoud
Inhoud van de realisatie
Zowel een nieuwe elektrotechnische installatie, een variante op een bestaande installatie als de renovatie van een installatie zijn zinvolle onderwerpen. De installatie kan residentieel, industrieel of gemengd van aard zijn.
Inhoud van een dossier
Een dossier kan de volgende elementen bevatten:
Een omschrijving van de opdracht met de vooropgestelde kwaliteitseisen.
Tekeningen en schema’s van het voorontwerp.
Uitgewerkte uitvoeringsschema’s, dimensionering van de installatie, materiaallijst, prijsaanvragen, berekening van de kostprijs, gereedschappen, uitvoeringstechnieken …
Naslagdocumenten van de planning en organisatie, de werkvolgorde, de veiligheidsaspecten …
Documenten rond de opvolging: logboek, tussentijdse evaluaties, adviezen, bijsturingen, kwaliteitscontrole.
Stagedocumenten indien er een verband bestaat tussen de geïntegreerde proef en een eventuele stage.
Elementen ter ondersteuning van de toelichting: foto’s, dia’s, PC-presentaties …
…
Waar mogelijk wordt gebruik gemaakt van ICT om het dossier te realiseren.
Evaluatie
In de loop van het schooljaar gebeuren tussentijdse evaluaties waarvan minstens één met de jury. Dergelijke evaluaties kunnen leiden tot adviezen en bijsturing.
De eindevaluatie op het einde van het schooljaar mag niet beperkt worden tot een productevaluatie van het dossier, de praktische realisatie en de presentatie. Zij moet gebaseerd zijn op het volledige proces en rekening houden met de hoofddoelstellingen van de studierichting. Daarbij zullen de volgende hoofdaspecten aan bod komen:
Het concept.
De voorbereiding van de uitvoering, het inzichtelijk handelen bij de uitvoering zelf.
De kwaliteitscontrole.
Welzijn op het werk en VCA
V: Veiligheids-, gezondheids-, en milieumaatregelen.
C: Checklist of vragenlijst
A: Aannemers
In het kader van de certificatie VCA2000/03 moet elke werknemer een opleiding basisveiligheid (B-VCA) volgen.
De verplichte opleiding is gebaseerd op de plicht om te voorzien in informatie en vorming, zoals bepaald wordt in het K.B. van 27 maart 1998 over het welzijnsbeleid tegenover werknemers.
Deze vorming komt overeen met vraag 4.2 van VCA2000/03. Dit is dus een verplichte vraag om het VCAcertificaat te behalen, namelijk: “Zijn alle operationele medewerkers (langer dan 3 maanden in dienst) in het bezit van een VCAerkend diploma, certificaat of attest dat niet ouder is dan 10 jaar. In dit leerplan werden de betreffende doelstellingen en inhouden samen opgenomen in het vak “Realisaties elektriciteit”. Het is echter evident dat deze ook in de andere vakken zullen aan bod komen wanneer dit noodzakelijk is. Het zou een meerwaarde voor de leerlingen inhouden indien zij dit attest kunnen verwerven bij het einde van het eerste jaar van de derde graad. Dit in het kader van een eventuele stage tijdens het tweede jaar.
Voor de modaliteiten om het attest - dat 10 jaar geldig is - te behalen, verwijzen we naar de bevoegde organisaties en instanties.
Provinciaal Veiligheidsinstituut Jezusstraat 28, 2000 Antwerpen Tel.: 03 203 42 00 - Fax: 03 203 42 30 – E-mail:  HYPERLINK "mailto:petra.verschueren@pvi.provant.be" petra.verschueren@pvi.provant.be
Vormelek VZW Heizel Esplanade, BDC 35 1020 Brussel Tel.: 02 476 16 76 - Fax: 02 476 26 76 - E-mail: info@vormelek-formelec.be

Leerplannen van het VVKSO zijn het werk van leerplancommissies, waarin begeleiders, leraren en eventueel externe deskundigen samenwerken.

Op het voorliggende leerplan kunt u als leraar ook reageren en uw opmerkingen, zowel positief als negatief, aan de leerplancommissie meedelen via e-mail ( HYPERLINK "mailto:leerplannen@vvkso.vsko.be" leerplannen@vvkso.vsko.be) of per brief (Dienst Leerplannen VVKSO, Guimardstraat 1, 1040 Brussel).

Vergeet niet te vermelden over welk leerplan u schrijft: vak, studierichting, graad, licapnummer.

Langs dezelfde weg kunt u zich ook aanmelden om lid te worden van een leerplancommissie.

In beide gevallen zal de Dienst Leerplannen zo snel mogelijk op uw schrijven reageren.
Evaluatie
De evaluatie is geen doel op zich en dient meer om de leerlingen te oriënteren, hen vooruit te helpen en het leerproces te sturen dan om hen terecht te wijzen. Evaluatiemomenten zijn meer leermomenten dan beoordelingsmomenten.
Evalueren is meestal geen afzonderlijke activiteit meer maar word sterk geïntegreerd in het leerproces. Het geloofwaardigheid en het succes van onderwijsvernieuwingen zoals “geïntegreerd” en “projectmatig” werken neemt toe indien leerlingen ervaren dat de evaluatie op een “aangepaste wijze” verloopt, zij passen hun leergedrag aan.
De prestaties van de leerlingen dienen globaal gewaardeerd te worden en vanuit de meest diverse standpunten benaderd. Er dient op een evenwichtige wijze rekening gehouden te worden met zowel het proces als het product.
Bij de evaluatie worden de volgende aspecten in een verantwoord evenwicht in rekening gebracht, in overeenstemming met het profiel van de studierichting:
Cognitieve aspecten: kennen, begrijpen, inzien, toepassen …
Psychomotorische aspecten (vaardigheden): nadoen, beheersen, oog-hand-coördinatie, ritme, snelheid nauwkeurigheid
Attitudes: doorzetting, efficiëntie, sociale gerichtheid, …
Procesevaluatie
De procesevaluatie kan gebeuren:
Aan de hand van een opvolging van de door de leerling geleverde prestaties waarin de neerslag (verwerking, reflectie en kritiek) ligt van het verwerkingsproces.
Door een regelmatige individuele begeleiding van de leerling die moet leiden naar zelfevaluatie waardoor de leerling zijn eigen handelen kan bijsturen om tot kwaliteitsverbetering te komen.
Langsheen de verschillende opeenvolgende oefeningen en opdrachten waaraan het inzicht en de persoonlijke vorming van de leerling kan getoetst worden.
Enkele indicaties in verband met procesevaluatie:
Gaat de leerling logische,gestructureerd en zorgvuldig te werk.
Ontwikkelt de leerling zelfredzaamheid en groeit hij/zij naar meer zelfstandigheid.
Maakt de leerling efficiënt gebruik van de ter beschikking gestelde gereedschappen en leermiddelen.
Voert de leerling een opdracht volgens voorschrift uit.
Voert de leerling spontaan controleberekeningen uit.
…
Productevaluatie
De productevaluatie kan gebeuren:
In de vorm van rechtstreekse communicatie: individuele gesprekken, groepsbesprekingen en overleg.
Als onrechtstreekse communicatie: bespreking van het werk van de leerling, onderlinge vergelijkingen en tegenstellingen, …
…
Enkele indicaties in verband met productevaluatie:
Is een tekening conform de normen.
Is het resultaat van een berekening correct.
Voldoet de uitvoering van een installatie aan de vooropgestelde eisen.
…
Evaluatiemiddelen
Permanente- en zelfevaluatie zijn sterk aangewezen bij een geïntegreerde en projectmatige aanpak bij de realisatie van het leerplan. Hiervoor dienen specifieke evaluatie-instrumenten te worden ontwikkeld. Evaluatiemomenten waarbij men gebruik maakt van meer “klassieke” evaluatiemiddelen zijn echter nog steeds verantwoord binnen deze benadering, maar ook hier dienen de evaluatiecriteria en –elementen op voorhand bij de leerlingen gekend te zijn.
Oefeningen en huistaken
Na het oplossen van voorbeeldoefeningen in klasverband, moeten de leerlingen in staat zijn gelijkaardige opgaven individueel op te lossen.
Het verdient aanbeveling hierbij een vaste structuur aan te houden waardoor de leerlingen de probleemstelling correct interpreteren (gegeven, gevraagde, figuur ...). Bij de eenvoudigste opgaven volstaat het invullen van de gegevens in een basisformule. In andere gevallen dienen de leerlingen via een aantal tussenstappen het gevraagde uit de gegevens af te leiden.
Verslagen
De leerlingen moeten de meetresultaten uit de meetoefeningen correct kunnen weergeven en verwerken in een gestructureerd verslag en er de gepaste interpretatie kunnen aan geven. Ook hier is het aangewezen om een duidelijk vooropgesteld stramien te hanteren. Deze evaluatie mag zich niet beperken tot dit verslag, maar dient ook de activiteiten van de leerlingen tijdens de meetsessies in rekening te brengen (persoonlijke inzet, zin voor zelfstandigheid en nauwkeurigheid, aandacht voor veiligheid, kritische ingesteldheid, bereidheid tot teamwork ...).
Mondelinge overhoring
Tijdens het aanbrengen van de leerstof kan men regelmatig duidelijk geformuleerde en doelgerichte vragen stellen. Uit de antwoorden van de leerlingen kunnen aandacht, inzet, inzicht en het begrijpen van de leerstof worden afgeleid.
Overhoringen
Regelmatige schriftelijke overhoringen kunnen noodzakelijk zijn. Een aantal vormen kunnen hierbij worden gebruikt:
Korte, eventueel onaangekondigde overhoringen op het einde van een les of bij het begin van de volgende les, over enkele hoofdelementen van de beperkte leerstof.
Aangekondigde, summatieve overhoringen waarbij alle elementen van een reeks lessen aan bod komen en waaruit ook moet blijken of de leerlingen de opgaven in hun juiste context kunnen plaatsen.
Toetsen en examens
Hiermee evalueert men of de leerlingen in staat zijn grotere pakketten leerstof te assimileren en ook dan de opgaven juist kunnen situeren in dit groter geheel.
Elektriciteit en lab: leerplandoelstellingen, leerinhouden, pedagogisch-didactische wenken
Doelstellingen met de vermelding (U) kunnen bij uitbreiding worden nagestreefd. Alle andere doelstellingen moeten worden bereikt.
Driegeleidernetten en viergeleidernetten
Driefasige spanning
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENUitleggen hoe een driefasige spanning met drie spoelen opgewekt wordt.Opwekken van een driefasige spanningDe definitie van een driefasige spanning verbaal kunnen meedelen en de voorstelling vectorieel en sinusoïdaal nauwkeurig schetsen.Definitie en voorstelling van een driefasige spanningDIDACTISCHE WENKEN
De definitie van een driefasige spanning laten afleiden uit de gegeven sinusoidale voorstelling. Via een multimediatoepassing kan de driefasige spanning gevisualiseerd worden.
Er kan gebruik gemaakt worden van softwarepakketten (bv Excel) om de voorstelling van de driefasige sinusoïdale voorstelling te visualiseren.
Sterschakeling
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENDe spanningsspoelen in ‘ster’ tekenen en de aansluitklemmen benoemen.Spanningsspoelen in sterkschakeling, aansluitklemmenOp een figuur van een sterschakeling, fasestroom, lijnstroom, fasespanning en lijnspanning aanduiden en op een viergeleidernet de fasespanningen en de lijnspanningen zelfstandig meten.Fase- en lijngrootheden bij een sterschakelingVerklaren wat er bedoeld wordt met evenwichtige en onevenwichtige belasting.Evenwichtige en onevenwichtige belastingVan een inductieve evenwichtige belasting in ster de drie spanningen en de drie stromen vectorieel voorstellen en hieruit de wiskundige uitdrukkingen van die grootheden afleiden.Spanningen en stromen bij een driefasige belasting in sterEen driefasige gelijkmatige ohmse belasting in ster zelfstandig opbouwen en door meting het verband tussen de fase- en de lijnwaarden voor stroom en spanning vaststellen en het wiskundig verband zoeken.Verband tussen fase- en lijnspanningDe hoofdeigenschap van een driefasige spanning in woorden en in formulevorm weergeven.Hoofdeigenschap driefasige spanningDe netgegevens: 400 V/230 V kunnen duiden en het verband tussen een driefasig viergeleidernet en een eenfasig net verduidelijken.Verband driefasig en eenfasig netZelfstandig eenfasige verbruikers op een driefasig net aansluiten.Eenfasige verbruikers op een viergeleidernetDIDACTISCHE WENKEN
Als voorbeeld van een evenwichtige belasting kan hier de driefasige asynchrone motor aangehaald worden. De drie lijnstromen kunnen met een stroommeetang gemeten worden en er kan een link gelegd worden naar het opsporen van fouten.
Wiskundige afleidingen dienen enkel om het verband aan te tonen. Het is zeker zo belangrijk dat leerlingen inzien dat een lijnspanning samengesteld is uit twee fasespanningen en dat daaruit voortvloeit dat de lijnspanning groter is dan de fasespanning.
Door de leerlingen verbruikers te laten aansluiten krijgen ze een beter inzicht in het verband tussen een eenfasig en een driefasig net.
Driehoekschakeling
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENDe spanningsspoelen in ‘driehoek’ tekenen en de aansluitklemmen benoemen.Spanningsspoelen in driehoekschakeling, aansluitklemmenOp een figuur van een driehoekschakeling, fasestroom, lijnstroom, fasespanning en lijnspanning aanduiden.Fase- en lijngrootheden bij een driehoekschakelingEen driefasige gelijkmatige ohmse belasting in driehoek zelfstandig opbouwen en door meting het verband tussen de fase- en de lijnwaarden voor stroom en spanning vaststellen en het wiskundig verband zoeken.Verband fasespanning en lijnspanning en verband fasestroom en lijnstroomDIDACTISCHE WENKEN
Het meten van lijn- en fasestromen bij een driefasige bron in driehoek is niet evident. In de laboles bouwen de leerlingen een driehoekschakeling met verbruikers op. De leerkracht dient hier dan wel de link te helpen leggen tussen een driehoekschakeling van spanningsspoelen en van verbruikers zodat leerlingen via experimentele weg het verband tussen lijn- en fasegrootheden kunnen leggen.
Eenfasige wisselstroomketens
Serieschakeling van R en L, R en C, L en C en van R, L en C
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENHet vectordiagram opbouwen, de faseverschuiving aanduiden.VectordiagrammenDe impedantiedriehoek construeren en de faseverschuivingshoek aanduidenImpedantiedriehoekFormules opbouwen om de spanningen, de impedantie en de faseverschuiving te berekenen.FormulesEen seriekring naar keuze zelfstandig opbouwen en de gevonden formules toepassen op de metingen.Opbouwen en metenMet behulp van een zelfstandige meting de invloed van een condensator, een spoel en de frequentie op de faseverschuiving tussen U en en I aantonen en conclusies trekken.Invloed van L en C op de faseverschuivingDe eigenschappen van een serieresonantiekring en de wiskundige uitdrukking voor het bepalen van de resonantiefrequentie afleiden. (U)Begrip serieresonantie en resonantiefrequentie (U)DIDACTISCHE WENKEN
Bij de aanvang van deze leerstofeenheid kan best gepolst worden of de leerstof van de enkelvoudige kring voldoende gekend is. Een herhaling van deze leerstof kan dan ingelast worden.
Door eerst metingen uit te voeren op een seriekring, merken de leerlingen dat de som van de deelspanningen niet gelijk is aan de totale spanning. Door dit gegeven worden de leerlingen gestimuleerd om in het theoretische gedeelte van de les op zoek te gaan naar formules die het verband geven tussen de verschillende spanningen. Hun bevindingen kunnen dan achteraf getoetst worden met de meetresultaten van de laboproef. Dezelfde werkwijze kan gevolgd worden om tot de formule van de totale impedantie te komen.
Het is niet nodig al de schakelingen op te bouwen en telkens de metingen en de berekeningen te doen. Het volstaat een keuze te maken uit één van de mogelijkheden: R en L, R en C, R en L en C.
Bij resonantie (U) kan men ook eerst vertrekken uit een laboles. De leerlingen onderzoeken welke invloed de frequentie heeft op een serieschakeling. Ze merken dat de stroomsterkte bij toenemende f eerst daalt en daarna stijgt. Dit moet de leerlingen motiveren om dit fenomeen verder te onderzoeken.
Parallelkring
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENHet vectordiagram opbouwen, de faseverschuiving aanduiden.VectordiagrammenDe admittantiedriehoek construeren en de faseverchuivingshoek aanduiden.AdmittantiedriehoekFormules opbouwen om de stromen, de impedantie en de faseverschuiving te berekenen.FormulesEen parallelkring zelfstandig opbouwen en de gevonden formules toepassen op de metingen.Opbouwen en metenMet behulp van een zelfstandige meting de invloed van een condensator, een spoel en de frequentie op de faseverschuiving tussen U en I aantonen en de conclusies trekken.Invloed van L en C op de faseverschuivingDe eigenschappen van een parallelresonantiekring en de wiskundige uitdrukking voor het bepalen van de resonantiefrequentie afleiden. (U)Begrip parallelresonantie en resonantiefrequentie (U)DIDACTISCHE WENKEN
Zoals bij de serieschakeling kun je hier ook een probleemsituatie creëren vanuit de laboles. Door eerst metingen uit te voeren op een parallelkring, merken de leerlingen dat de som van de deelstromen niet gelijk is aan de totale stroom. De leerlingen worden zo gestimuleerd om in het theoretische gedeelte van de les op zoek te gaan naar formules die het verband geven tussen de verschillende stromen. Hun bevindingen kunnen dan achteraf getoetst worden met de meetresultaten van de laboproef. Dezelfde werkwijze kan gevolgd worden om tot de formule van de totale impedantie te komen. Met behulp van de meetresultaten berekenen de leerlingen de impedanties van de verschillende paralleltakken en de impedantie van de hele schakeling. De totale impedantie is niet gelijk aan de som van de deelimpedanties.
Bij resonantie (U) kan men ook eerst vertrekken uit een laboles. De leerlingen onderzoeken welke invloed de frequentie heeft op een parallekringl. Ze merken dat de stroomsterkte bij toenemende f eerst stijgt en daarna terug daalt. Dit moet de leerlingen motiveren om dit fenomeen verder te onderzoeken.
Vermogen
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENDe formule van het actief vermogen opbouwen.Formule actief vermogenVanuit de stroomdriehoek de vermogendriehoek opbouwen en hieruit de formules van het actief, reactief, schijnbaar vermogen afleiden.Vermogendriehoek, actief, reactief en schijnbaar vermogenHet begrip arbeidsfactor omschrijven en hieruit besluiten dat de arbeidsfactor gelijk is aan cos Æ.Begrip arbeidsfactorVermogen, stroom, spanning en arbeidsfactor zelfstandig meten bij een inductieve belasting en de formules van doelstellingen toepassen.Formules toepassenArgumenteren waarom de arbeidsfactor best zo groot mogelijk is.Belang arbeidsfactorAan de hand van de vermogendriehoek de gevolgen van een bijkomende parallelcondensator op de arbeidsfactor uitleggen.Verbeteren van de arbeidsfactorMet V en A en cos Æ-meter het actief, reactief en schijnbaar vermogen bepalen, voor en na de verbetering.Vermogen na verbetering van de arbeidsfactorDe minimum arbeidsfactor die de energiemaatschappij oplegt, kunnen geven en een gepaste parallelcondensator bepalen.Minimum arbeidsfactorAan de hand van de heersende cos Æ de gepaste parallelcondensator bepalen om bij een bestaande inductieve belasting de vermogenfactor ( 0,9 te maken.ArbeidsverbeteringscondensatorDIDACTISCHE WENKEN
Benadrukken dat de arbeidsfactor (Powerfactor – PF) de verhouding is van de werkelijk geleverde of actieve energie tot de schijnbare energie.
De formules om de arbeidsverbeteringscondensator te berekenen ter beschikking stellen. Wiskundige afleidingen kunnen als uitbreiding dienen. De leerlingen moeten de formules kunnen toepassen en tabellen leren gebruiken.
Leerlingen die de leerstof sneller verwerken, kunnen wiskundig aantonen dat de arbeidsfactor die de maatschappijen wensen 0,948 bedraagt.
De gemengde kring (U)
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENHet vectordiagram van een gemengde schakeling opbouwen (R en L in serie, parallel met een C) (U)Vectordiagram (U)Formules afleiden uit het vectordiagram. (U)Formules (U)DIDACTISCHE WENKEN
Bij de gemengde kring kan verwezen worden naar de verbetering van de arbeidsfactor door een parallelcondensator.
Driefasige wisselstroomketens
Noodzaak van de nulgeleider
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENVia meting op een driefasige ongelijkmatige belasting de noodzaak van de nulgeleider aantonen.Noodzaak van de nulgeleiderDIDACTISCHE WENKEN
De begrippen “evenwichtige en niet evenwichtige belasting” en de hoofdeigenschap van een driefasige spanning zijn in een vorige leereenheid aan bod geweest en kunnen hier best kort herhaald worden.
Uit de noodzakelijkheid van een nulgeleider volgt het bestaan van een viergeleidernet.
Viergeleidernetten
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENDe stromen en spanningen berekenen in een driefasige symmetrische belasting in ster, aangesloten op een driefasennet met bereikbare nulgeleider.Evenwichtige belasting in ster op een viergeleidernetStromen en spanningen voor een evenwichtige belasting door vectoren voorstellen en daar de wiskundige uitdrukkingen van de stromen uit afleiden.Wiskundige uitdrukkingen van de stromen en de spanningen bij een evenwichtige belastingVerklaren of een onevenwichtige belasting op dit net mogelijk is.Noodzaak van de nul bij een onevenwichtige belasting (Herhaling)DIDACTISCHE WENKEN
Er kan een link gelegd worden naar de les technologie waarin de uitschakelvolgorde van de vierpolige automaat voorkomt dat verbruikers stuk gaan bij het uitschakelen van een onevenwichtige belasting.
Bij de berekeningen volstaat één eenvoudig rekenvoorbeeld. Dit moet de leerlingen voldoende inzicht geven in de schakeling. Anders verzeilt men in een rekenles.
Driegeleidernetten
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENDe stromen en spanningen berekenen in een driefasige symmetrische belasting in ster, aangesloten op een driefasennet in ster zonder nulgeleider.Evenwichtige belasting in ster op een driegeleidernet (in ster)Een driefasige motor aansluiten in ster op de nominale spanning en op een te lage spanning, de spanningen over de spoelen meten de motor belasten en conclusies trekken in verband met de motorstroom.Driefasige motor op een driegeleidernetVerklaren of een onevenwichtige belasting op dit net mogelijk is.Onevenwichtige belasting in ster op een driegeleidernet (in ster)De stromen en spanningen berekenen in een driefasige symmetrische belasting in driehoek, aangesloten op een driefasennet in ster zonder nulgeleider.Evenwichtige belasting in driehoek op een driegeleidernet (in ster)Uit de kenplaat van de motor afleiden of een motor in ster of in driehoek moet geschakeld worden en de driefasige motor zelfstandig aansluiten in driehoek, de spanningen over de spoelen meten.Keuze ster- of driehoekschakeling van een motorVerklaren of een onevenwichtige belasting op dit net mogelijk is.Onevenwichtige belasting in driehoek op een driegeleidernet (in driehoek)De stromen en spanningen berekenen in een driefasige symmetrische belasting in ster, aangesloten op een driefasennet in driehoek zonder nulgeleider.Evenwichtige belasting in ster op een driegeleidernet (in driehoek)Verklaren of een onevenwichtige belasting op dit net mogelijk is.Onevenwichtige belasting in ster op een driegeleidernet (in driehoek)De stromen en spanningen berekenen en in een driefasige symmetrische belasting in driehoek, aangesloten op een driefasennet in driehoek zonder nulgeleider.Evenwichtige belasting in driehoek op een driegeleidernet (in driehoek)Verklaren of een onevenwichtige belasting op dit net mogelijk is.Onevenwichtige belasting in driehoek op een driegeleidernet (in driehoek)DIDACTISCHE WENKEN
De leerlingen sluiten een driefasige motor aan op een te lage spanning (230 V i.p.v. 400 V, ) drijven de belasting geleidelijk op, meten de stroom en leiden af dat de motorstroom te groot wordt als de motor volledig belast zou worden. Indien de mogelijkheid er is deze proef in kleine groepjes laten uitvoeren.
Een eenvoudig rekenvoorbeeld voor elk net en voor elke belasting volstaat. Met een simulatiepakket kunnen meerdere voorbeelden gevisualiseerd worden. We beperken ons op berekeningen op symmetrische netten. Berekeningen op asymmetrische netten vergen te veel tijdrovende wiskundige berekeningen. Hier volstaat het dat leerlingen weten of een evenwichtige belasting al dan niet mogelijk is.
Bij metingen zoveel mogelijk gebruik maken van industriële multimeters met bijbehorende meettang.
Vermogen en arbeidsfactor
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENDe formules opbouwen en toepassen om het driefasig actief, reactief en schijnbaar vermogen te bepalen voor een gelijkmatige belasting en een ongelijkmatige belasting.Actief, reactief en schijnbaar vermogen bij evenwichtige en onevenwichtige belastingEen meetopstelling tekenen en opbouwen voor het meten van het driefasig vermogen bij een viergeleidernet (symmetrisch en asymmetrisch belast).Meten van het actief vermogen bij een viergeleidernetEen meetopstellen tekenen en opbouwen voor het meten van het driefasig vermogen bij een driegeleidernet (symmetrisch en asymmetrisch belast).Meten van het actief vermogen bij een driegeleidernetHet onderscheid aangeven tussen de arbeidsfactor en de gemiddelde arbeidsfactor, ze in formulevorm weergeven.Arbeidsfactor en gemiddelde arbeidsfactorMeten van de arbeidsfactor en vermogen en conclusies trekken in verband met de verandering van de arbeidsfactor in functie van de belasting.Meten en verbeteren van de arbeidsfactorDe waarde van de arbeidsverbeteringscondensatoren bepalen.ArbeidsverbeteringscondensatorenDe ster-driehoek transformatie toepassen op de capacitieve reactanties en hieruit deC-waarden afleiden. (U)De ster-driehoek transformatie (U)Het schema om de gemiddelde arbeidsfactor met een kWh-meter en een kvarh-meter van een driefasige belasting te bepalen, toelichten en de meting uitvoeren op een inductieve belasting (U).Bepalen van de gemiddelde arbeidsfactor (U)DIDACTISCHE WENKEN
Bij de metingen zoveel mogelijk gebruik maken van industriële multimeters met bijhorende meettang. Zich enkel beperken tot realistische praktijkgerichte metingen.
De arbeidsfactor en het vermogen meten bij een net dat evenwichtig belast is door een driefasenmotor. De meting uitvoeren bij onbelaste motor, ½, ¾ en volledig belaste motor.
Het bepalen van de arbeidsverbeteringscondensatoren gebeurd bij voorkeur voor een driefasenmotor, de tabellen worden ter beschikking gesteld. Indien mogelijk de schakeling uitvoeren en de arbeidsfactor controleren.
Kooiankermotoren of de driefase inductiemotoren
Opbouw en werking
LEERPLANDOELSTELLINGENLEERINHOUDENDe samenstelling van de kooimotor beschrijven.Samenstelling kooimotorHet klemmenbord van een driefasige inductiemotor tekenen, de ligging v