4 Рекомендації щодо оформлення звіту

Звіт з лабораторної роботи виконується в окремому зошиті у клітинку.

Звіт повинен містити:

• найменування і мету роботи;

• відповіді на запитання самопідготовки;

• короткі теоретичні відомості;

• отримані результати пошуку;

• висновки по роботі.

5. Контрольні запитання

1. Які типи пошуку зображень існують в мережі Інтернет?

2. Які сервіси використовуються при пошуку за зразком?

3. Які сервіси використовуються при пошуку типу «текст-фото»?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

Тема: Розрахунок кіл синусоїдального струм

Мета: Закріплення та експериментальне підтвердження теорети­чного матеріалу по колах синусоїдального струму

1. Завдання для самостійної підготовки

У процесі підготовки до заняття студент в обов’язковому порядку повинен виконати наступні завдання:

• вивчити конспект лекцій;

• опрацювати літературу [3, стор. 128-204; 5];

• занести у зошит для лабораторних робіт номер, тему, мету лабораторної роботи;

- занести у зошит для лабораторних робіт відповіді на такі питання:

а) Що таке змінний струм?

б) Що таке миттєві значення синусоїдального струму?

в) Що таке амплітудні значення синусоїдального струму?

г) Що називається фазовим кутом і початковим фазовим кутом?

д) Які найпростіші схеми з’єднання елементів синусоїдального струму? Наведіть для них рівняння струму і напруги.

2. Теоретична частина

Реальна індуктивна котушка у колі змінного синусоїдального струму

Включимо котушку в коло змінного струму. Генератор приймемо ідеальним, опорами з’єднувальних дротів зневажимо. У котушці спостерігаються наступні фізичні процеси:

• під дією синусоїдальної е.р.с. джерела в котушці протікає струм і;

• спостерігається теплова дія струму і котушка нагрівається;

• змінний синусоїдальний струм створює змінне магнітне поле, яке пронизує цю ж котушку – спостерігається явище електромагнітної індукції і в котушці наводиться е.р.с. самоіндукції.

На рисунку 3.1 наведено розрахункову схему кола змінного струму з реальною котушкою

Рис. 3.1 - Реальна індуктивна котушка

Реальна індуктивна котушка крім індуктивності L володіє й активним опором R. Тому падіння напруги у реальній котушці дорівнює додатку на L і на R . Як видно з рисунку 3.1, кут між напругою на котушці і струмом дорівнює 90-δ, причому

,

де - добротність реальної індуктивної котушки.

Чим більше , тим менший кут δ.

Реальний конденсатор у колі змінного синусоїдального струму

Струм I через конденсатор дорівнює геометричній сумі двох струмів:

,

де I₁ – струм через ємність , на 90⁰ випереджає напругу на конденсаторі;

I₂ – струм через опір R, співпадає за фозою з напругою.

Кут δ, який утворює струм I₁ і I , прийнято називати кутом втрат. Він залежить від сорту діелектрика і частоти і дорівнює у кращому випадку декільком секунд,а в гіршому – декільком градусам. Величина tg δ дається у таблицях, що характеризують властивості різноманітних твердих і рідинних діелектриків. Величину

називають добротністю конденсатора.

Приклад 1. Дана електрична схема (рис. 3.2, а) з послідовним з’єднанням активного опору і ємності. Необхідно визначити: повний, активний і реактивний опори кола, активну і реактивну складову напруги, миттєве значення напруги, повну і реактивну потужність електричного кола. Побудувати векторну діаграму.

Дано: ;

;

;

.

Знайти:

Рішення:

1. Повний опір кола визначається за законом Ома:

Діюче значення повного струму електричного кола:

;

.

2. Активна складова напруги кола:

,

де активний опір визначається за формулою:

;

;

.

3. Реактивна складова напруги кола:

,

де реактивний опір визначається за формулою:

;

;

.

4. Миттєве значення напруги описується рівнянням

,

де амплітудне значення напруги визначається за формулою:

;

.

Кут зсуву між напругою і струмом визначається за формулою

;

.

5. Повна потужність кола

.

Реактивна потужність визначається за формулою:

;

.

Активна потужність визначається за формулою:

;

;

.

6. Векторна діаграма

Відповідь: , , , , , , , .

3. Порядок виконання лабораторної частини

1. Оснащення робочого місця

• методичні вказівки до виконання лабораторної роботи;

• конспект лекцій з дисципліни;

• комп’ютер четвертого покоління і вище з операційною системою Windows;

• програмне середовище Electronics Workbench 512.

2. Вимоги безпеки при проведенні заняття

При проведенні практичного заняття слід дотримуватися наступних вимог техніки безпеки:

• у комп’ютерному класі знаходитися лише у присутності викладача або лаборанта;

• не вмикати і не вимикати штекер з розетки самостійно;

• під час практичного заняття відкривати тільки вікна тих комп’ютерних програм, які стосуються теми поточної роботи.

3. Програма виконання лабораторної частини

Вирішити завдання, наведене у таблиці 3.1 згідно свого варіанту.

4 Рекомендації щодо оформлення звіту

Звіт з лабораторної роботи виконується в окремому зошиті у клітинку.

Звіт повинен містити:

• найменування і мету роботи;

• відповіді на запитання самопідготовки;

• результати розрахунку кіл постійного струму;

• рисунки схем, що досліджуються;

• показання віртуальних приладів;

• порівняння результатів розрахунку і показань приладів.

5 Контрольні запитання

1. Що називається змінним струмом?

2. Що називається синусоїдальним струмом?

3. Що називається миттєвими значеннями змінного струму? Як позначаються миттєві значення змінного струму?

4. Що називається амплітудними значеннями змінного струму? Як позначаються амплітудні значення змінного струму?

5. Як можна представити синусоїдальну функцію?

6. Що називається фазовим кутом синусоїдальної величини?

7. Що називається діючим значенням змінного струму? Як воно позначається?

8. Які прості електричні кола існують?

9. Наведіть схему, графіки зміни та векторну діаграму простого електричного кола з активним опором.

10. Наведіть співвідношення для електричного кола, що володіє активним опором.

11. Наведіть схему, графіки зміни та векторну діаграму простого електричного кола з індуктивністю.

12. Наведіть схему, графіки зміни та векторну діаграму простого електричного кола з ємністю.

13. Наведіть схему та векторну діаграму електричного кола з реальною котушкою.

14. Наведіть співвідношення для електричного кола, що володіє реальною котушкою.

15. Наведіть схему та векторну діаграму електричного кола з реальним конденсатором.

16. Наведіть співвідношення для електричного кола, що володіє реальним конденсатором.

Варіант 1	Варіант 2
Дано: Знайти: i, ,	Дано: Знайти: i,
Варіант 3	Варіант 4
Дано: Знайти:	Дано: Знайти:
Варіант 5	Варіант 6
Дано: Знайти:	Дано: Знайти:
Варіант 7	Варіант 8
Дано: Знайти:	Дано: Знайти:

Таблиця 3.1 – Варіанти завдання

Варіант 9	Варіант 10
Дано: Знайти: i, ,	Дано: Знайти: i,
Варіант 11	Варіант 12
Дано: Знайти:	Дано: Знайти:
Варіант 13	Варіант 14
Дано: Знайти:	Дано: Знайти:
Варіант 15	Варіант 16
Дано: Знайти:	Дано: Знайти: i, ,
Варіант 17	Варіант 18
Дано: Знайти: i,	Дано: Знайти:

Продовження таблиці 3.1

Продовження таблиці 3.2

Варіант 19	Варіант 20
Дано: Знайти:	Дано: Знайти:
Варіант 21	Варіант 22
Дано: Знайти:	Дано: Знайти:
Варіант 23	Варіант 24
Дано: Знайти:	Дано: Знайти: i, ,
Варіант 25	Варіант 26
Дано: Знайти: i,	Дано: Знайти:
Варіант 27	Варіант 28
Дано: Знайти:	Дано: Знайти:

Продовження таблиці 3.2

Варіант 28	Варіант 30
Дано: Знайти:	Дано: Знайти:

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для ВУЗов / Ю.С. Забродин. - М: Высшая школа, 1982 - 496 с.

2. Колонтаєвський Ю.П. Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія і практикум / Ю.П.Колонтаєвський, А.Г.Сосков. – К. : Каравела, 2003. – 368с.

3. Овчаров В.В. Теоретические основы электротехники. / В.В. Овчаров. – Мелитополь, 2007. – 389 с.

4. Основы промышленной электроники / Под ред. В.Г. Герасимова. - М: Высшая школа, 1986 - 336 с.

5. Строкань О.В. Конспект лекцій з дисципліни «Електроніка та електротехніка» / О.В. Строкань. – Мелітополь, 2013.

6. Чураков А.Я. Електроніка / А.Я. Чураков. – Симферополь: “Таврида”, 1996. – 218 с.