Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Київський національний університет

технологій та дизайну

ЕЛЕКТРОТЕХНІКА ТА ЕЛЕКТРОНІКА

Методичні вказівки для самостійної

підготовки та виконання лабораторних робіт

для бакалаврів напряму підготовки

6.050101 «Комп’ютерні науки»;

6.120201 «Фармація»;

6.051301 «Хімічна технологія»;

6.051602 «Технологія виробів легкої промисловості»

КИЇВ КНУТД 2012

Електротехніка та електроніка : методичні вказівки для самостійної підготовки та виконання лабораторних робіт для бакалаврів напряму підготовки 6.050101 «Комп’ютерні науки»; 6.120201 «Фармація»; 6.051301 «Хімічна технологія»; 6.051602 «Технологія виробів легкої промисловості» . / упор. Г. П. Росінська, В.В. Бєлєнікін. – К.: КНУТД, 2012. – 44 с.

Упорядники: Г.П. Росінська, к.т.н., доцент

В.В. Бєлєнікін

Відповідальний за випуск завідувач кафедри електроніки та електротехніки д.т.н., професор Каплун В.В.

Затверджено на засіданні кафедри електроніки та електротехніки

Протокол № 16 від 10 травня 2012р.

Зміст

1	Дослідження електричних кіл постійного струму	с. 3
2	Дослідження кола однофазного змінного струму з послідовним з’єднанням резистора, котушки індуктивності і конденсатора	с. 5
3	Дослідження кола трифазного змінного струму при з’єднанні споживачів електричної енергії по схемі «зірка»	с. 10
4	Дослідження однофазного трансформатора	с. 18
5	Дослідження трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором	с. 24
6	Дослідження фотоелементів	с. 29
7	Дослідження малопотужного джерела живлення	с. 37
8	Література	с. 44

Лабораторна робота №1

Дослідження електричних кіл постійного струму

Мета роботи – придбати навики використання і експериментальної перевірки основних законів при аналізі електричних кіл постійного струму.

План і порядок виконання роботи

Ознайомитися з вимірювальними приладами і резисторами.

1. Зібрати схему (рис. 1.1). Виміряти струми і напруги на всіх елементах кола. Розрахувати значення всіх опорів, результати занести до таблиці 1.1.

Рис. 1.1.

Таблиця 1.1

Вид вимірю-вання

Виміряти

Розрахувати

ІI1, mА

ІI2, А

ІI3, А

UU1, В

UU2, В

UU3, В

UU4, В

UU5, В

UU, В

RR1, Ом

RR2, Ом

RR3, Ом

RR4, Ом

RR5, Ом

RRЗАГ, Ом

РP, Вт

Поділок по шкалі

Ціна поділки

Результат вимірювання

2. Впевнитись в виконанні законів Кірхгофа:

I₁= I₂+I₃; U=U₁+U₂+U₃.

Скласти рівняння балансу потужностей:

UI₁= Р₁+ Р₂+Р₃+Р₄+Р₅= I₁²R₁+I₂²R₂+I₃²R₃+I₄²R₄+I₅²R₅.

3. Впевнитись в вірності розрахунків, перевіривши отримане значення R_ЗАГ за законом Ома: R_ЗАГ =U/I₁.

Короткі теоретичні відомості

При послідовному з’єднанні приймачів електричної енергії (рис.1.2.) через них проходить один і той самий струм. Прикладена до кола напруга рівна сумі падінь напруг на окремих струмоприймачах:

U=U₁+U₂+U₃=ІR.

Рис.1.2.

За законом Ома напруга на кожній ділянці кола:

U₁=ІR₁; U₂=ІR₂; U₃=ІR₃.

Тоді

, ,.

Загальний опір кола R=R₁+R₂+R₃.

Потужність всього ланцюга Р=UІ=Р₁+Р₂+Р₃.

При паралельному з’єднанні приймачів електричної енергії всі приймачі знаходяться під однією і тією ж напругою (рис. 1.3).

Рис. 1.3

За першим законом Кірхгофа загальний струм І=I₁+I₂+I₃, тобто сума струмів, що протікає в вузловій точці, рівна сумі струмів, що витікають з неї.

Струми в гілках прямопропорційні опорам гілок, загальний струм прямопропорційний загальному опору кола:

, ,,.

Загальна провідність паралельно ввімкнених резисторів знаходиться як сума окремих провідностей:

.

Звідси можна знайти загальний опір, який буде завжди менше опору будь-якого з паралельно ввімкнених резисторів.

Для перевірки вірності рішення задач по розрахунку електричних ланцюгів використовують рівняння балансу потужностей:

,

де – сумарна потужність всіх джерел електричної енергії;– сумарна потужність всіх приймачів електричної енергії.

Контрольні питання для самоперевірки

1. Як визначити ціну поділки амперметра, вольтметра?

2. Як визначити загальний опір при послідовному, паралельному, змішаному з’єднанні резисторів в схемі?

3. Як записати закон Ома для ділянок ланцюга, що включають і не включають джерело ЕДС?

4. Як записати вираз і перевірити для конкретного ланцюга перший і другий закони Кірхгофа?

5. Як визначити провідність для різних схем з’єднань резисторів? Одиниці провідності.

6. Як складається баланс потужностей для різних електричних ланцюгів?

Лабораторна робота №2