Передмова

Лабораторний практикум з теоретичних основ електротехніки передбачає забезпечення прищеплювання основних умінь і навичок у складанні та збиранні електричних кіл , у виборі і використанні електричного обладнання та електровимірювальних приладів для розв’язання конкретних електричних задач.

При виконані лабораторного практикуму студент повинен оволодіти такими практичними вміннями і навичками :

• обладнання робочого місця;

• забезпечення виконання правил охорони праці та техніки безпеки;

• читання і креслення принципових , функціональних , та монтажних схем елементів, вузлів і пристроїв електричної техніки;

• виконання нескладних електромонтажних робіт;

• проведення електротехнічних вимірювань;

• виявлення та усунення типових несправностей в електротехнічних пристроях.

Пропонований навчальний посібник складається з трьох розділів. У першому розділі наведено основні теоретичні відомості з електротехніки.

Другий розділ містить методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт і третій розділ – це, власне, лабораторний практикум, який складається із двадцяти лабораторних робіт, передбачених навчальною програмою для студентів напрямку 5.0906.

1. Загальні положення

1.1. Елементи техніки електробезпеки

Враховуючи серйозну небезпеку ураження електричним струмом при виконанні лабораторних робіт з електротехніки , студентам необхідно оволодіти міцними знаннями і суворо дотримуватись правил техніки електробезпеки під час виконання електромонтажних (налагоджувальних) робіт

і експлуатації електроустаткування.

Техніка електробезпеки охоплює заходи з охорони праці попе­редження нещасних випадків при навчанні в електротехнічних лабораторіях.

В залежності від величини і часу дії струму який проходить крізь

тіло людини, опір якого від кінця однієї до кінця другої руки ( при сухій

непошкодженій шкірі рук) складає приблизно 15 кМо , можуть виникнути опіки , непритомності, судоми, припинення дихання і навіть смерть .

Безпечна величина струму, що проходи крізь тіло людини набли­жається до 1 мА, а величина струму, яка призводить тяжкого ураження ,складає приблизно 100 мЛ.

Ураження електричним струмом відбувається при замкнені елект­ричного кола через тіло людини. Найбільш частими випадками ураження струмом є такі, коли людина торкається двох або одного проводів , контактуючи при цьому з землею. У першому випадку доторкування називають двофазним; людина підпадає під лінійну напруги , тому крізь неї проходити­ме досить великий струм, а саме:

де и_л — лінійна напруга; R_лд — середній (при добрих контактах) опір тіла людини.

Значення струму в цьому випадку є смертельно небезпечним.

У випадку однофазного доторкування у колі, нульовий провід яко­го заземлено, створюється послідовне коло із опору тіла людини, взуття, підлоги та заземлення нейтралі (нульового проводу) R₀ джерела напруги. До цього кола прикладено фазову (а не лінійну, як у попередньому випад­ку) напругу. Однак, якщо людина стоїть у вологому або підбитому цвяхами взуття на вологій підлозі, то ці опори, як і опір R₀ (10 Ом), дуже малі порів­няно з опором людини. У цьому колі пройде струм:

,

який є також смертельно небезпечним.

Однак, якщо людина взута у спеціальне гумове взуття і знаходиться їм сухій дерев'яній підлозі, то, враховуючи, що опір такого взуття складає понад 45 кОм, а опір підлоги 100 кОм, то отримаємо таке значення струму.

,

тобто безпечне для людини. Останній випадок показує наскільки важливим для електробезпеки є застосування спеціального (гумового) взуття і особливо

ізолюючої підлоги.

Умовно розрізняють три граничних значення струму (при його проходженні від кінця однієї руки до кінця другої), відчутний, невідпускаючий і фібріляційний.

Відчутний струм (0,6-1,5 мА) викликає слабку «сверблячку», ле­гке поколювання, невпевненість і помилки в діях. Струм у 3-5 мА викли­кає роздратування уже всієї кисті руки, а при струмові у 8-Ю мА біль різко підсилюється і охоплює усю руку, мимоволі скорочуються м'язи кисті руки і передпліччя. Струм невідпускаючий (10-15 мА) викликає не­стерпний біль, при цьому судоми настільки підсилюються, що потерпі­лий не може розтиснути руку, у якій знаходиться струмоведуча частина. Тривала дія струму в 20-25 мА може призвести до припинення дихання і навіть до смерті.

Фібріляційний струм (100 мА і більше) проникає глибоко у груди, дратуючи м'язи серця. Такий струм дуже небезпечний: через 1-2 секунди з початку його дії починаються часті скорочення волокон серцевого м'яза (фібріли), припиняється рух крові в судинах, настає смерть.

Струм більш 5 А (як змінний, так і постійний) призводить до рапто­вої зупинки серця, минаючи стан фібриляції.

Студенти при виконанні лабораторних робіт повинні чітко уявляти наслідки дії електричного струму на організм людини, знати засоби захисту від поразки струмом, а також правила першої допомоги потерпілим від ура­ження електричним струмом.

Студент, приступаючи до виконання лабораторної роботи, повинен вивчити зміст методичних вказівок, прослухати і усвідомити інструктаж з техніки безпеки і розписатися в контрольному журналі у тому, що він несе відповідальність за суворе дотримання і виконання правил електробезпеки.

Перш, ніж приступити до виконання лабораторної роботи, необхід­но ознайомитися з джерелами електричного живлення лабораторної уста­новки для з'ясування наявності небезпечних для життя людини напруг.

Студенти, котрі працюють в електротехнічній лабораторії, повинні дотримуватись встановлених правил і вмикати лабораторні установки тіль­ки з дозволу викладача¹.

Перед складанням електричної схеми прилади, реостати, рубильни­ки, перемикачі та іншу апаратуру розташовувати на робочому столі таким чином, щоб не було зайвих перетинань проводів при з'єднанні схеми.

Кожну лабораторну роботу необхідно виконувати тільки з тими приладами, які призначені для неї.

1. Перед вмиканням джерел живлення встановити межі (границі) вимірювань приладів таким значенням, щоб вони відповідали очікуваним максимальним значенням змінних величин.

2. Перш, ніж увімкнути джерело живлення, необхідно повідомити викладача.

3. Наявність напруг на різних ділянках електричної схеми можна пе­ревіряти тільки за допомогою електровимірювальних приладів (вольтметрів).

4. При виявленні будь-яких несправностей електроустаткування або джерела живлення негайно вимкнути електричну схему від електроме­режі і негайно повідомити викладача.

5. Перш, ніж здійснювати перемикання (зміни) у схемі при вико­нанні лабораторного завдання, необхідно вимкнути напругу живлення.

6. Забороняється самостійно робити будь-які з'єднання в схемі, не передбачені методичними вказівками до лабораторної роботи.

7. При роботі з електричними машинами необхідно особливо остеріга­тися, щоб одяг або з'єднувальні проводи не були захоплені рухомими частинами машини; слід бути обережним, особливо при вимірюванні швидкості обертання.

8. При дослідженні електричних кіл змінного струму, які складено із послідовно з’єднаних індуктивності та ємності, варто пам'ятати, що спад напруги на цих ділянках кола (в момент резонансу напруг) набагато пере­вищує прикладену напругу джерела живлення.

9. Перед вмиканням електричної схеми до джерела живлення необ­хідно повзунки реостатів повністю внести, а потенціометрів – винести .

10.Після ними капця напруги не слід доторкатися до конденсаторів, оскільки на них трипалий час залишається робоча напруга — конденсатори необхідно розрядити .

11. Після закінчення вимірювань вимкнути напругу живлення, а отримані результати вимірювань , і обчислень показати викладачеві і тільки після їхнього узгодженім приступити до демонтажу досліджуваної схеми (при цьому з'єднувальні проводи акуратно скласти на робочому столі, а прилади встановити на свої місця).

12. Людину, яка потрапила під напругу, необхідно звільнити від дії електричного струму, для чого слід негайно вимкнути відповідний вимикач. Відразу ж після звільнення потерпілого від дії електричного струму повід­омити викладача і надати першу допомогу потерпілому (для цього необхідно застосовувати два основних прийоми: проведення штучного дихання і під­тримка штучного кровообігу шляхом ритмічного натискання на передню частину грудної клітини); негайно викликати швидку медичну допомогу.