Электромагнетизм

Методические указания к выполнению работ

в лабораторном физическом практикуме

Вводное занятие

СОДЕРЖАНИЕ

		Стр.
	§1. Правила работы в лаборатории и основы техники безопасности	3
	§2. Электроизмерительные приборы	4
	§3. Конструкция электроизмери­тельных приборов	5
	§4. Основные системы электроизмери­тельных приборов	5
	§5. Основные характеристики электро­измерительных приборов	11
	§6. Элементы электрических цепей	13
	§7. Правила выполнения и оформления лабораторных работ	17
	Приложение I: Некоторые условные обозначения элементов электрических схем (ГОСТ 2.710-81)	19
	Приложение 2: Правила записи на схемах число­вых значений сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов	19
	Литература	23

§1. Правила работы в лаборатории

И ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Для предотвращения поражения током при работе в лаборатории электромагнетизма нужно выполнять следующие правила:

1. Внимательно и осознанно выполнять все операции. Недопусти­мы посторонние разговоры и шалости в помещении лаборатории.

2. Перед началом работы студент должен ознакомиться с исполь­зуемыми источниками напряжения, с назначением частей приборов и ручек управления ими. Необходимо знать, как отключить напряжение на своем рабочем месте и во всей лаборатории.

3. Строго запрещается ставить на лабораторные столы и около них сумки, класть пальто и шапки.

4. Перед включением источника любая собранная схема должна быть проверена преподавателем или лаборантом.

5. Запрещается прикасаться к оголенным проводам и клеммам при включенном напряжении. Запрещается переставлять приборы с одного стола на другой_.

6. После отключения напряжения от схемы, содержащей емкость, разрешается браться за оголенные части схемы только после разряд­ки конденсаторов путем короткого замыкания его проводником.

7. После окончания работы в лаборатории нужно отключить напря­жение, разобрать схему, поставить на место приборы, убрать рабо­чее место.

Поражающее действие тока на ткани живого организма проявляется в химических изменениях в клетках, в нагревании тканей, нару­шениях в нервной системе организма. Степень этих изменений зави­сит от величины и частоты тока, времени его протекания, пути то­ка через тело человека. Например., при протекании тока 0,01 А час­тотой 50 Гц между двумя руками в течение 0,3с начинается ощуще­ние тока, легкое дрожание пальцев. Допустимым безопасным током считается ток 0,02 А. Сопротивление человека в зависимости от многих обстоятельств колеблется в пределах от 600 до 200000 Ом. Отсюда допустимое безопасное напряжение

U=IR_min=0,02 А600 0м=12 В

При работе в лаборатории с нормальной влажностью и освещением практически безопасным считается напряжение переменного тока ни­же 36В.

При попадании человека под опасное напряжение необходимо сроч­но отключить напряжение. Первая помощь при легком поражении заклю­чается в обеспечении полного покоя. При тяжелом поражении с нару­шением дыхания необходимо делать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.

Соблюдение студентами правил техники безопасности исключит возможное поражение током.

§2. Электроизмерительные приборы

Электроизмерительные приборы классифицируются по ряду призна­ков: назначению, роду измеряемой величины, роду тока, принципу действия, способу отсчета, точности защищенности от внешних маг­нитных или электрических полей, условиям эксплуатации и т.д.

Все эти характеристики составляют так называемые паспортные данные и указываются на шкалах или панелях прибора.

Электрические приборы находят широкое применение для измере­ния неэлектрических величин (температуры, давления, скорости движения, частоты колебательного движения и т.д.). Принцип изме­рения состоит в том, что с помощью специальных датчиков неэлектрические величины преобразуются в электрические, которые и подле­жат измерению.

1. По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы подразделяются на амперметры (А), вольтметры (V), ваттметры (W), счетчики электроэнергии, омметры (мегоомметры) - Ω (МΩ), часто­томеры (Hz), фазометры (φ) и т.д.

2. По способу отсчета:

а) приборы сравнения (когда электрическая величина сравнивает­ся с ее эталоном) или индикаторы нулевого тока;

б) приборы непосредственной оценки, шкалы которых заранее про­градуированы и показывают числовое значение измеряемой ими вели­чины.

Цифровые приборы также относятся к приборам непосредственной оценки. Преимущества цифровых приборов - большая точность измере­ния и отсутствие необходимости снятия отсчета.

3. По роду тока и диапазону частот - приборы постоянного тока отмечаются на шкале знаком (‒), приборы переменного тока – (), приборы, работающие и на постоянном, и на переменном токе – ( ).

Приборы переменного тока рассчитаны на стандартную частоту 50 Гц, если же прибор рассчитан на другую частоту, то она указывается на шкале, например: 400 Гц.

4. По классу точности приборы разделены на восемь классов:

0,05; 0,1; 0,2 – образцовые или прецезионные приборы, применя­емые обычно для проверки и градуировки рабочих приборов;

0,5; 1,0 - лабораторные приборы массового употребления;

1,5; 2,5; 4,0 - технические приборы.

Приборы более низкой точности (>4,0) служат для оценочных из­мерений и называются указателями.

5. По технологическим условиям эксплуатации приборы по своему исполнению делятся на 4 группы:

группа А - приборы, предназначенные для работы в закрытых су­хих отапливаемых помещениях;

группа Б - в закрытых неотапливаемых помещениях;

группа В - в полевых и морских условиях;

группа Т - в тропическом климате.

6. Р абочее положение прибора может быть горизонтальное ( или ), вертикальное ( или ↑ ), под углом, например, 60° ( ).

7. Н

   2

   апряжение в киловольтах, при котором испытана изоляция прибора, указывают цифрой в звездочке

(у старых - рядом с симво­лом "молния" - 2).

Рабочее напряжение изоляции прибора составляет приблизительно ¹/з от испытательного, и его можно приложить между токоведущими деталями прибора и любой его металлической частью.

8. По принципу действия электроизмерительные приборы подраз­деляются на следующие системы: магнитоэлектрические, электромаг­нитные, электродинамические, тепловые, индукционные, вибрационные, электростатические, электронные. Система приборов обозначается специальным символом, представляющим схематический чертеж основ­ного

узла прибора, например - электромагнитная система.