Методичка по электротехнике (лаб роб) 2
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ХЕРСОНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Глухова В.И., Войцеховский А.Н., Глухов Г.Н.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
ХЕРСОН 2001
УДК 621.3
Электротехника (для студентов дневной и заочной форм обучения неэлектротехнических специальностей) Учебное пособие/ Глухова В.И., Войцеховский А.Н., Глухов Г.Н.
-Херсон: ХГТУ, 2001, -80с
Рецензенты : Борисов Р.И., проф. д.т.н., профессор кафедры «Электротехника» Херсонского филиала украинского морского технического университета Китаев А.В. проф. к.т.н. профессор кафедры «Физика и
электротехника» Херсонского государственного технического университета
Рекомендовано Министерством образования и науки Украины. Письмо №14/18.2 - 12.95 ·от 17.09.2001г
ISBN 5-7763-0496-2
· |
© Глухова В.И., Войцеховский А.Н., Глухов Г.Н |
2
ПРЕДИСЛОВИЕ Настоящее учебное пособие «Лабораторный практикум по
электротехнике» составлено на основе большого педагогического опыта авторов, работающих со студентами различного уровня подготовленности, с использованием современной учебной литературы.
Пособие содержит методические указания к проведению лабораторных работ по четырѐм основным разделам курса «Электротехника». В пособии изложены правила внутреннего распорядка и организации работы в лаборатории, техника безопасности проведения лабораторных работ с использованием стендов УИЛС-1, порядок оформления отчѐтов по выполненым экспериментам, а также порядок проведения защиты выполненых лабораторных работ.
Для облегчения подготовки и успешного выполнения лабораторных работ в каждой работе вначале изложены краткие теоретические положения исследуемых вопросов и даны образцы оформления отчета. Приведен список наиболее важных для понимания сущности выполняемой работы контрольных вопросов.
I.ПРАВИЛА ВНУТРЕННЕГО РАСПОРЯДКА И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ
ВЛАБОРАТОРИИ
I.Староста учебной группы должен заблаговременно разделить группу на бригады по 3 человека, каждой из которых присваивается порядковый номер.
Всоответствии с этим номером за бригадой закрепляются на весь период работы в лаборатории стенд УИЛС-1 и комплект элементов такого же номера, что и стенд.
Категорически запрещается смена стенда и набора элементов к нему без разрешения преподавателя.
2.Вход студентов в верхней одежде в лабораторию строго воспрещен.
3.К работе в лаборатории допускаются студенты, прошедшие
инструктаж по правилам техники безопасности с последующей записью в соответствующем журнале.
4.Запрещается ставить на стенд какие-либо вещи; на столе должны быть только методичка, рабочая тетрадь и набор элементов.
5.Перед началом работы на стенде студент обязан под залог (студенческий билет) получить набор элементов и проверить его комплектность. По окончании работы набор элементов должен быть сдан преподавателю. При этом элементы необходимо вставить в
3
соответствующие гнезда, а проводники аккуратно уложить в определенный отсек наборного ящика.
6. Студенты должны бережно обращаться с оборудованием. Во время лабораторных работ они несут полную ответственность за сохранность и исправность закрепленных за ними стендов, элементов и приборов.
7.Во время занятий в лаборатории необходимо поддерживать порядок и деловую обстановку. Категорически запрещается громко разговаривать и шуметь. Вся работу следует выполнять сидя. Ответственность за поддержание порядка в лаборатории несет староста группы.
8.Покидать лабораторию можно только с разрешения преподавателя.
9.При подготовке к лабораторной работе студент обязан проработать
материал лекций и рекомендуемых разделов учебника, изучить методические указания к лабораторной работе, частично оформить протокол.
10.На лабораторную работу студент должен явиться с частично оформленным протоколом, а также с тетрадью для ведения черновых записей
икалькулятором. Студенты, теоретически не подготовленные или не имеющие частично оформленного по установленной форме отчета, к работе не допускаются.
11.В конце занятия студент обязан представить преподавателю результаты исследования на проверку и подпись.
12.К следующему занятию каждый студент обязан представить полностью оформленный отчет по установленной форме. Студенты, не подготовившие отчет, к работе не допускаются.
13.Пропущенные лабораторные работы студенты отрабатывают в специальное время по графику отработок.
14.Студенты, опоздавшие на занятие или пропустившие лабораторную работу по любым причинам, допускаются в лабораторию только с разрешения декана.
15.Студенты, нарушающие правила внутреннего распорядка, удаляются из лаборатории.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ НА СТЕНДАХ УИЛС-1
Напряжения, которыми студенты оперируют при проведении лабораторных работ на стенде УИЛС-1, не представляют опасности для жизни. Однако, учитывая то, что питание стенда осуществляется от источника трехфазного напряжения 380/220 В, а корпус стенда
4
металлический, следует помнить и строго соблюдать следующие правила безопасности.
1.Студентам запрещается производить какие-либо включения на главном распределительном щите.
2.Корпус стенда и металлические корпуса измерительных приборов должны быть заземлены.
3.По окончании работы на стенде следует снять напряжение с отдельных блоков, а затем и со стенда.
4.При работе на стенде категорически запрещается прикасаться к трубам водопровода и отопительных систем.
5.Запрещается оставлять без надзора стенд, находящийся под напряжением, ремонтировать самостоятельно приборы, оборудование и предохранители, а также вынимать блоки.
6.В случае аварии на рабочем месте (повреждения блоков стенда, измерительных приборов, перегорания предохранителей и т.д.) студент обязан немедленно снять напряжение со стенда и сообщить о случившемся преподавателю.
7.Незамедлительно оказать первую помощь товарищу, попавшему под напряжение или получившему какую-либо иную травму. .Для этого необходимо:
а) отключить напряжение питания стенда иди нажать кнопку "Стоп" главного распределительного щита;
б) немедленно сообщить о случившемся руководителю занятий и вызвать врача;
в) приступить при необходимости к проведению искусственного
.дыхания и не прекращать его вплоть до прихода врача.
ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТОВ Отчет о проделанной работе студент составляет в лаборатории и после
выполнения работы завершает дома.
В отчете должны содержаться: титульный лист; цель работы; рабочие схемы; таблицы измеренных и вычисленных величин; графики; векторные диаграммы и т.д.; основные расчетные формулы и пояснение; выводы о работе.
Протокол лабораторной работы включает: титульный лист, цель работы, рабочие схемы, таблицы измеряемых величин.
Отчеты оформляют на листах белой или мелованной бумаги формата А4 (210х297) или на развернутых листах ученической тетрадки. Листы заполняют с одной стороны. Текст должен быть написан четко и аккуратно чернилами (пастой) одного цвета.
Титульный лист, установленного образца выполняется чернилами,
5
пастой либо тушью одного цвета. Допускается машинописное оформление титульного листа.
В тексте допускается применение только общепринятых обозначений или сокращений, расшифрованных при первом упоминании. При оформлении отчетов обязательно строгое соблюдение требований ЕСКД, а также государственных стандартов на условные графические обозначения, буквенные обозначения и единицы электрических и магнитных величин.
Все таблицы наблюдений, электрические схемы, векторные диаграммы и графики нужно вычерчивать карандашом с помощью циркуля, линейки и лекал и оформлять поясняющими их подписями.
При построении графиков на осях следует указывать основные обозначения написанных величин, масштаб и их единицы, на координатные оси при этом не наносятся стрелки. В некоторых случаях при совмещении нескольких кривых на одном графике, представляющих функции одного аргумента, требуется построение нескольких осей ординат с указанием соответствующих масштабов. Расчетные значения нужной графической зависимости следует наносить на поле графика в виде точек или кружков. Кривые проводить с помощью лекал через возможно большее количество точек. При изображении нескольких кривых на одном графике рекомендуется пользоваться карандашами или пастой разных цветов.
Вся информация о требованиях ЕСКД, государственных стандартов и образцах отчетов по лабораторным работам приведена на стендах, находящихся в лаборатории.
ЗАЩИТА ОТЧЕТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Сдача отчета ведется побригадно и протекает в форме собеседования преподавателя с каждым студентом индивидуально. При этом студент должен показать знание основных теоретических положений, умение делать выводы расчетных соотношений, понимание методики выполнения лабораторных исследований и сути физических процессов, определяющих ход той или иной графической зависимости. По результатам беседы преподаватель выставляет студенту соответствующую оценку и заносит ее в журнал. При положительной оценке лабораторная работа считается зачтенной и отчет студента передается в архив кафедры. Если оценка отрицательна, отчет возвращается студенту и назначается дата повторного собеседования.Успешная сдача лабораторных работ - один из основных критериев, которых придерживается преподаватель при выводе окончательной оценки на зачетном занятии.
6
Образец титульного листа отчета к лабораторной работе
Министерство образования и науки Украины Херсонский государственный технический университет
Кафедра физики и электротехники
ОТЧЕТ к лабораторной работе № 2
"Исследование сложных цепей постоянного тока" Руководитель занятий В.И. Глухова Работа выполнена студентом
группы 2CI С.Н.Петровым
Оценка
Херсон 2001
7
Лабораторная работа № I
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТЫХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Цель работы - получить навыки сборки электрических цепей, измерения токов и напряжений; изучить последовательное, параллельное и смешанное соединения токоприемников, приобрести навыки использования законов Ома и Кирхгофа при экспериментальном анализе этих электрических цепей.
I.I. Пояснения к работе
Закон Ома для участка цепи устанавливает связь между током, напряжением и параметрами элементов на участке. Измерив ток и напряжение на резисторе, можно определить по закону Ома его параметр - сопротивление.
Основой анализа электрических цепей являются уравнения, составленные по законам Кирхгофа.
Для ускорения сборки схемы и уменьшения вероятности ошибки рекомендуется составить монтажные схемы, показывающие расположение элементов на монтажном поле, с указанием гнезд подключения измерительных приборов и источников питания. Сборка цепи по монтажной схеме заключается в установке указанных элементов в гнезда наборного поля. При этом в каждой ветви должна быть хотя бы одна перемычка для обеспечения возможности подключения амперметра.
Для измерения тока в ветви необходимо вынуть соответствующую перемычку из гнезда наборного поля и подключить и ним штекера соединительных проводов от измерительного прибора. Для измерения напряжения между узлами цепи измерительный прибор подключают к свободным гнездам, имеющим потенциал заданных узлов.
Один из универсальных приборов Ш4300 используется для измерения напряжений, другой - для измерения токов.
В работе используются регулируемый источник постоянного тока и элементы цепи № 01,02.03,04,05.06,07.08.
Индексация резисторов а дальнейшем должна производиться а соответствии с номером элемента цепи: R1,R2,R3.
Вариант задает преподаватель (см. таблицу вариантов).
1.2.Выполнение работы
1.Изучить по лекциям и по учебнику [2] c.II-28 закон Ома, закон
8
Кирхгофа.
При явке на лабораторное занятие каждый студент должен иметь протокол и получить у преподавателя номер варианта (см. табл.1.1) и заполнить табл. 1.2, монтажные схемы исследуемых цепей.
2. Собрать схему для определения сопротивления резистора R1 методом амперметра и вольтметра (рис.I.I) с помощью соединительных проводников и перемычек по монтажной схеме (рис.1.2).
Предел измерения вольтметра установить: для напряжений 8...18 В -20 В, для напряжений 20 В - 200 В, амперметра - 200 мА.
Включить питание блока постоянных напряжений и ручкой "Напряжение" установить заданное напряжение. Показания приборов занести в табл. 1.3. Заменить резистор R1 резистором R2. Показания приборов вновь занести в табл. 1.3. Заменить резистор R2. резистором R3 , после чего показания приборов опять зафиксировать в табл. 1.3. Также записать в табл.
1.3их сопротивления RH по номиналам, указанным на корпусах резисторов.
3.Собрать схему последовательного соединения резисторов R1 и R2 (рис. 1.3). Измерить ток I этой цепи, общее напряжение, напряжение V1 и V2 на резисторах соответственно R1 и R2. Показания приборов занести в табл.
4.Собрать схему параллельно соединенных резисторов R1 и R2 (рис. 1.5). Измерить общее напряжение U, общий ток I, токи I1 и 12 , протекающие через резисторы соответственно R1 и R2 . Показания приборов занести в табл.
5.Составить монтажную схему смешанного соединения резисторов. Собрать схему смешанного соединения, причем резистор R1 соединен
последовательно с параллельно соединенными резисторами R2. и R3 (рис. I.7}. Измерить общее напряжение U, общий ток I1, протекающий через резистор R1, напряжение U1 на резисторе R1, напряжение Uпар на параллельно соединенных резисторах R2 и R3, токи I2 и I3, протекающие через резисторы соответственно R2 и R3. Показания приборов занести в табл. 1.6.
6. По данным табл. 1.3 найти сопротивление Rрасч резисторов R1
R2 и R3.
9
7.По данным табл.1.4 найти сопротивление цепи R3 , а также найти это сопротивление Rэ.рас, зная из табл. 1.1 значения сопротивлений Rрас резисторов R1 и R2. Проверить второй закон Кирхгофа для этой цепи.
8.По данным табл.1.5 найти сопротивление цепи Rэ, а также Rэ.рас ,
зная из табл. I.I значения сопротивлений Rрас |
резисторов R1 и R.2 . |
Проверить первый закон Кирхгофа для этой цепи. |
|
9.По данным табл. 6 найти сопротивление цепи Rэ, и сопротивление параллельного участка Rпар, а также найти сопротивления Rэ.рас и Rпар. рас, зная из табл. I.I значения сопротивлений Rрас резисторов R1, R2 и R3. Проверить первый и второй законы Кирхгофа для этой цепи.
1.3.Контрольные вопросы
I.Какое соединение резисторов называется:
а) последовательным;
б) параллельным;
в) смешанным?
2. Запишите закон Ома для участка цепи.
З. Запишите закон Ома для замкнутой цепи.
4. Как распределяются напряжения при последовательном соединении резисторов?
5. |
Как распределяется напряжения при параллельном |
соединении |
резисторов? |
|
|
6. |
Сформулируйте первый закон Кирхгофа. |
|
7. |
Сформулируйте второй закон Кирхгофа. |
|
8. |
Чему равно полное сопротивление цепи: |
|
а) при последовательном соединении резисторов,
б) при параллельном соединении резисторов.
9. Чему равно полное сопротивление цепи при смешанном
10