МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ И ТУРИЗМА УКРАИНЫ
ШАХТЕРСКИЙ КІНОТЕХНИКУМ
Методические указания к выполнению лабораторных работ
по дисциплине «Электротехника»
для студентов по специальности 5.05080301 “Производство и эксплуатация видеоаудиотехники и киноустановок ”
г. Шахтерск
2011 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Инструкция по безопасности труда в лаборатории электротехники………..………...2
Л. р. №1 Эксплуатация электроизмерительных приборов………….………..4
Л. р. №2 Проверка закона Ома для цепи постоянного тока………………….………...8
Л. р. №3 Исследование свойств электрической цепи при последовательном соединении резисторов…………………………………………………………..……….10
Л. р. №4 Исследование свойств электрической цепи при параллельном
соединениирезисторов………………………………………………................................12
Л. р. №5 Иследование свойств электрической цепи при смешанном соединении потребителей……………………………………………………………………..………..14
Л. р. №6 Падение напряжения и потери мощности в проводах…………….………...17
Л. р. №7 Исследование режимов работы источника электрической энергии….............20
Л. р. №8 Переходные процессы в цепи постоянного тока с активным
сопротивлением и емкостью. ……………………………………………………………22
Л. р. №9 Последовательное соединение катушки индуктивности и резистора……….25
Л. р. №10 Параллельное соединение конденсатора и резистора……………………….29
Л. р. №11 Резонанс напряжений ………………………………………………………...32
Л. р. №12 Резонанс токов…………………………………………………………….…..36
Л. р. №13 Трехфазная цепь при соединении приемников звездой…………………..….41
Л. р. №14 Трехфазная цепь при соединении приемников треугольником……….…...44
Л. р. №15 Исследование однофазного трансформатора……………………………..48
Л. р. №16 Ознакомление с трехфазным трансформатором и кинотрансформатором
КАТ – 16…………………………………………………………………………………….52
Л. р. №17 Устройство, фазирование и реверсирование трехфазного асинхронного двигателя……………………………………………………….……………………….…55
Л. р. №18 Испытание однофазного конденсаторного двигателя………………………...58
Л. р. №19 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением……………...61
Инструкция по безопастности труда в лаборатории электротехники общее положение
1. Каждый студент, вновь пришедший в лабораторию электротехники должен пройти инструктаж по технике безопасности, пожарной безопасности и производственной санитарии с целью сознательного отношения к выполнению всех требований инструкций.
2. Рабочее напряжение электрической сети в лаборатории электротехники
220 В. ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ!
3. При проведении лабораторных работ посторонние лица в лабораторию не допускаются,
4. Включайте электроизмерительные приборы, после ознакомления с ними.
5. Лица, заметившие нарушение инструкции техники безопасности обязаны предупредить нарушителя и поставить в известность преподавателя
6. Всем студентам выполнять только ту работу, которая поручена преподавателем.
7. Помните, что непорядок на рабочем месте одна из причин ожогов, ушибов, травм и поражения током.
8. В случае получения травм в лаборатории немедленно обращайтесь в медпункт и предупреждайте об этом преподавателя.
9. Оказывайте посильную помощь пострадавшему и сообщайте об этом преподавателю и администрации.
10. Каждый студент, после прохождения инструктажа в лаборатории электротехники, несет ответственность за безупречное выполнение данной инструкции, согласно правилам внутреннего трудового распорядка.
11. Контроль над выполнением данной инструкции возлагается на преподавателя.
Перед началом работы.
1. Подготовьте свое рабочее место к лабораторной работе.
2. Проверьте исправность электроизмерительных приборов, соединительных проводов, клемм.
3. Расположите электроизмерительные приборы на штативе согласно электрической схеме.
4. Определите цену деления шкал приборов.
Во время работы
1. Включение электрической схемы в сеть произвести только после проверки преподавателя. Для этого студент включает тумблер «Схема собрана», а преподаватель дает «Разрешение».
2. Все измерения в схеме производите только при отключённом блоке питания.
3. Не прикасайтесь к гнёздам питания на панелях и щитках.
4. Никаких лишних предметов (портфелей, свёртков, приборов, проводов) на рабочем месте во время работы не должно быть.
5. Соединение элементов схемы производите специальными изолированными и оконцованными проводниками соответствующей длины и сечения.
6. Воспрещается наращивать или разрезать проводники. Все соединения должны осуществляться при помощи клеммы на приборах Схема должна быть аккуратной, контакты надёжны, соединительные провода не должны переплетаться.
7. Замена стандартных предохранителей «жучками» запрещается
ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ РАБОТЫ
1. Отключить электрическую схему (блок питания) от сети.
2. Разобрать электрическую схему опыта.
3. Навести порядок на рабочем месте.
4. Сдайте задание по лабораторной работе преподавателю.
Лабораторная работа №1
Тема: Эксплуатация электроизмерительных приборов.
Цель работы: Научиться пользоваться измерительными приборами: амперметром, вольтметром, ваттметром и строить графики.
Литература: И.М.Кузнецов. «Основы электротехники», ст. 249-252; А.Е Зорохович, В.К.Калинин «Электротехника основами промышленной электротехники», §50, §52.
ТЕОРИТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ
1.Амперметр предназначен для непосредственного измерения силы тока в цепи. Сила тока-это количество электричества проходящее через поперечное сечение проводника за единицу времени. Для ее измерения необходимо, чтобы это же количество электричества прошло и через амперметр. В связи с этим амперметр должен включатся в разрыв цепи, последовательно с потребителем, ток в цепи которого он измеряет (рис.1.1). Для того чтобы при своем включении амперметр не вносил изменения в цепь, его собственное сопротивление должно быть как можно меньше сопротивления потребителя.
Рисунок 1.1
Вольтметр предназначен для непосредственного измерения падения напряжения на данном участке электрической цепи. Вольтметр подключается параллельно участку цепи, напряжение на котором он должен измерить (рис. 1.2).
Рисунок 1.2
Для считывания показаний таких приборов необходимо вначале определить цену деления шкалы прибора.
,
где: СА - цена деления шкалы амперметра;
Iном-выбранное нами предельное значение тока измеряемого амперметром;
NА - число делений шкалы прибора.
Аналогично для вольтметра:
Например у вольтметра Э-8030 предел измерения 250 В и на шкале 25 делений, цена деления прибора будет равна:
.
Результат показаний:
.
Если в процессе измерения стрелка отклонилась на 16 делений, то ваттметр предназначен для непосредственного измерения мощности в электрической цепи.
Как известно, электрическая мощность развивается источником на данном участке электрической цепи, прямо пропорционально падению напряжения на данном участке и силе тока в цепи.
Следовательно, электрическую мощность можно измерить косвенным методом при помощи амперметра и вольтметра (рис. 1.3).
Рисунок 1.3
Однако этот метод измерения электрической мощности является громоздким и неудобным. Более удобным является метод непосредственного измерения мощности при помощи ваттметра (рис. 1.4). Ваттметр имеет две обмотки: токовую включаемую в цепь последовательно и обмотку напряжения включаемую параллельно потребителю.
Рисунок 1.4
Таким образом, ваттметр включается в цепь 4-мя клеммами. Клеммы ваттметра 1 и 3 принадлежат его токовой обмотке, ими ваттметр включается в разрыв цепи последовательно с потребителем. Клеммы 2 и 4 принадлежат обмотке напряжения, ими ваттметр подключается параллельно потребителю. Меткой обозначены генераторные (начальные) клеммы для обеспечения включения ваттметра его стрелка будет отклоняться в сторону, вернее упираться в левый ограничитель Цена деления ваттметра определяется по формуле:
,
где Uн – предел ваттметра по напряжению;
Ін – предел ваттметра по току;
Nw – число делений шкалы ваттметра.
Показания ваттметра можно определить по следующей формуле:
,
где λw – угол, на который отклонилась стрелка ваттметра, измеряется в делениях.
4. Построение графиков. При вычерчивании графиков необходимо на осях координат написать обозначение складываемых величин, единицы их измерений/писать следует вдоль осей с наружной стороны. Для рационального использования полезной площади бумаги масштаб следует выбирать так, чтобы в конце оси откладывалось максимальное значение измеряемой величины.
Необходимо иметь в виду, что чем тщательнее выполняется опыт, то точнее получается график. Однако, даже при очень внимательном и строгом отсчёте измеряемых величин многие точки могут оказаться за пределами графика за счёт систематических или случайных погрешностей их следует отбросить (рис. 1.5).
Рисунок 1.5