Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Методические указания для выполнения практических работ по электротехнике в компьютерной программе Начала ЭЛЕКТРОНИКИ 1.2.

Методические указания для выполнения практических работ по электротехнике в компьютерной программе Начала ЭЛЕКТРОНИКИ 1.2.


  • Другое

Поделитесь материалом с коллегами:

Соловьев Валерий Иванович

преподаватель – методист высшей категории

Таврический колледж ФГАОУ ВО «Крымский

федеральный университет имени В. И. Вернадского»

г. Симферополь, Республика Крым





Методические указания
для выполнения практических работ по электротехнике в компьютерной программе Начала ЭЛЕКТРОНИКИ 1.2.



Введение

Данные методические указания предназначены для студентов технических специальностей колледжей. Методические указания используются для проведения практических занятий по электротехнике. Предусматривается детальное изучение студентами некоторых теоретических положений дисциплины, а также формирование умений и навыков их практического использования, путем индивидуального выполнения соответствующих заданий.

Основная дидактическая цель методических указаний по выполнению практических работ – расширение, углубление и детализация знаний, полученных студентами на лекциях и в процессе самостоятельной работы, а также повышение уровня усвоения учебного материала.

Студенты, в соответствии с методическими указаниями, самостоятельно отрабатывают, представленный в них теоретический и справочный материал по выполнению практических работ, на монтажной плате компьютерной программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2 собирают исследуюмую схему и производят необходимые измерения электрических величин с помощью виртуального мультиметра, выполняют необходимые расчеты.



Практическая работа №1


Тема: Исследование режимов работы источника электрической энергии


Цель: ознакомиться с интерфейсом компьютерной программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2, содержащимися в ней виртуальными элементами и измерительными приборами. Получить общие представления о сборке электрических цепей на монтажной плате компьютерной программы. Исследовать режимы работы источника электрической энергии.


Используемое оборудование:

IBM – совместимые компьютеры.

Компьютерная программа Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2.


Место проведения: Компьютерный класс.


Техника безопасности: Перед выполнением практической работы необходимо изучить инструкцию по охране труда для пользователей персональных электронно - вычислительных машин (компьютеров).


Краткие теоретические сведения:


Электрическая цепь представляет собой совокупность устройств и объектов, образующих путь электрического тока. В электрической цепи происходит преобразование энергий: механической и химической в электрическую. Электрическая энергия соответственно преобразуется в тепловую энергию, световую, механическую и другие виды энергии. В состав цепи могут входить источники электрической энергии, потребители, соединённые провода, аппараты управления и защиты

Электрические цепи могут быть разветвлёнными и неразветвлёнными. Разветвлённые цепи состоят из двух или нескольких ветвей. Ветвью называется участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток. А узлом – называется место соединения ветвей. Смешанная цепь может иметь несколько ветвей и узлов.

Электрические цепи обязательно содержат источники питания. Часто на схемах сами источники питания не изображаются, а изображают зажимы электрической цепи, от которых питается сеть. Городская электрическая цепь имеет напряжение переменного тока 220В.

Но это напряжение не всегда удобно для потребления, поэтому часто применяются преобразователи напряжения (трансформаторы). В лабораториях часто использую ЛАТРы. Перемещая движок по обмотке можно изменять напряжение от нуля до 220 В. (рис.1).


hello_html_m2ec6bb7d.jpg


Рис. 1. Автотрансформатор ЛАТР SUNTEK 1000ВА

диапазон 0-300 Вольт (4А)


Если в лабораторных условиях требуется напряжение постоянного тока, то применяют аккумуляторы или выпрямители. В последнем случае получить регулируемое постоянное напряжение можно, если применить ЛАТРы.

В качестве нагрузки можно использовать лампы накаливания и реостаты. Сhello_html_3f50dc63.gifопротивление реостата регулируют перемещением его движка. На табличке каждого реостата указывается его номинальное сопротивление и номинальная сила электрического тока. Следует иметь ввиду, что действительное значение сопротивления на 10-20% отличается в ту или другую сторону.

Номинальная мощность, указываемая на цоколе лампы, также отличается от действительной. Из ламп накаливания можно составить реостат, если их соединить параллельно. Чем больше ламп, тем меньше сопротивление.

Важным потребителем является индуктивная катушка. Катушка должна иметь ферромагнитный сердечник, перемещая сердечник можно изменять индуктивность катушки, а тем самым и её сопротивление.

Для защиты от перегрузок и коротких замыканий применяют автоматические выключатели или плавкие предохранители. В схемах практических работ они не указываются. Предохранители размыкают электрическую цепь на сотые доли секунды. За это время электрические цепи не успевают перегореть.

Существует множество измерительных приборов, которые помогают контролировать и исследовать работу электрических цепей (амперметры, вольтметры, ваттметры и др.).


Порядок выполнения работы:


  • Изучить краткие теоретические сведения.

  • Ознакомиться с интерфейсом и возможностями компьютерной программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2 (рис. 2).

  • Изучить принципы работы с виртуальным мультиметром.

  • Измерить ЭДС источника электрической энергии.

  • Собрать на монтажной плате компьютерной программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2 электрическую схему (рис. 3).


hello_html_1401510b.jpg

Рис. 2. Интерфейс программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2


hello_html_2276e9d.jpg

Рис. 3. Исследуемая электрическая схема


  • Провести измерения тока I (А) и напряжения U (В) для различных значений Rн (Ом).

  • Результаты измерений занести в таблицу №1.

Таблица № 1.

hello_html_7d172cad.jpg


  • Найти ответы на контрольные вопросы по практической работе.

  • По результатам самостоятельно отработанного теоретического и справочного материала, а также проведенного виртуального лабораторного эксперимента оформить отчет.


Содержание отчета:

  • Тема и цель работы.

  • Используемое оборудование.

  • Краткие записи по самостоятельно изученному материалу.

  • Электрические схемы и таблицы.

  • Обобщение и выводы по проделанной работе.


Контрольные вопросы:


  1. Какова цель практичесой работы?

  2. Из каких элементов состоит электрическая цепь?

  3. Что называется электрическим узлом и ветвью?

  4. Каков порядок сборки электрической цепи на монтажной плате программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2?

  5. Какие приборы применяются для измерения тока, напряжения?


Практическая работа №2


Тема: Исследование электрической цепи с последовательным и параллельным соединением сопротивлений.


Цель: Изучить законы протекания тока через последовательно и параллельно соединенные проводники, определить формулы расчета сопротивлений таких участков.

Используемое оборудование:

IBM – совместимые компьютеры.

Компьютерная программа Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2.


Место проведения: Компьютерный класс.


Техника безопасности: Перед выполнением практической работы необходимо изучить инструкцию по охране труда для пользователей персональных электронно - вычислительных машин (компьютеров).


Краткие теоретические сведения:

Проводники в схемах могут соединяться последовательно (Рис 4.) и параллельно (Рис. 5.).

hello_html_7e062c96.jpg

Рис. 4. Последовательное соединение сопротивлений

hello_html_m403497c.jpg

Рис. 5. Паралельное соединение сопротивлений

Рассмотрим схему последовательного соединения проводников, изображенную на рис. 4.

Напряжение на концах всей цепи складывается из напряжений на каждом проводнике:

U = U1 + U2 + U3, (1)

По закону Ома для участка цепи:

U1 = R1I; U2 = R2I; U3 = R3I; U = RI, (2)

где R - полное сопротивление цепи, I - общий ток, текущий в цепи.

Из выражений (1) и (2), получаем:

RI = R1I + R2I + R3I, (3)

откуда полное сопротивление цепи последовательно соединенных проводников:

При последовательном соединении проводников их общее сопротивление равно сумме электрических сопротивлений каждого проводника.

Рассмотрим теперь схему параллельного соединения проводников, изображенную на рис. 5. Через цепь течет полный ток I :

I = I1 + I2 + I3 (4)

По закону Ома для участков цепи:

U = R1I1; U = R2I2; U = R3I3; U = RI, (5)

Из выражений (4) и (5), получаем: I = U/R = U/R1 + U/R2 + U/R3 откуда:

hello_html_m31580281.png(6)

При параллельном соединении проводников величина, обратная сопротивлению цепи, равна сумме обратных величин сопротивлений всех параллельно соединенных проводников.

Порядок выполнения работы:

  • Соберите на монтажной плате компьютерной программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2., электрическую схему, показанную на рис. 6.

hello_html_2b92a6e7.png 

Рис. 6. Исследуемая электрическая схема

Выберите номиналы сопротивлений со следующими значениями: R1 = 1 кОм; R2 = 2 кОм; R3 = 3 кОм; R4 = 4 кОм;

hello_html_3ca8f382.png

Рис. 7. Интерфейс компьютерной программы с собранной на монтажной плате исследуемой схемой.

  • Определите экспериментально с помощью мультиметра (в режиме измерения сопротивлений) сопротивление между точками: А и С; С и D; B и D; A и D. Запишите эти показания в отчет по работе.

  • Рассчитайте теоретические значения сопротивлений между указанными точками схемы и сравните их с измеренными значениями. Какие выводы можно сделать из этого опыта?

  • Подключите в исследуемую электрическую цепь источник постоянного напряжения Е=30 В, r = 0,1 Ом (рис. 8.)

  • Измерьте с помощью мультиметра (в режиме измерения тока) (рис. 9.) токи, текущие через каждое сопротивление. Запишите показания прибора в отчет по работе.

  • Проверьте экспериментально, что в последовательной цепи ток, протекающий через все сопротивления одинаков, а в параллельной цепи разделяется так, что сумма всех токов через параллельно соединенные элементы, равна полному току через весь участок.

hello_html_5e5d98.png

Рис. 8. Интерфейс компьютерной программы с собранной на монтажной плате исследуемой схемой при подключенном в нее источнике постоянного напряжения.

hello_html_199a9738.png

Рис. 9. Интерфейс компьютерной программы с собранной на монтажной плате исследуемой схемой в режиме измерения постоянного тока.



  • Измерьте с помощью мультиметра (в режиме измерения постоянного напряжения) (рис. 10.) напряжения на каждом сопротивлении. Запишите показания прибора в отчет по работе.

  • Проверьте экспериментально, что в последовательной цепи напряжение на всем участке равно сумме напряжений на каждом элементе, а в параллельной цепи, напряжение одно и то же на каждом элементе.

  • Прочитав краткое теоретическое описание практической работы, найдите ответы на контрольные вопросы.

  • По результатам выполнения практической работы сформулировать вывод и подготовить отчет.

hello_html_6914038.png

Рис. 10. Интерфейс компьютерной программы с собранной на монтажной плате исследуемой схемой в режиме измерения постоянного напряжения.



Содержание отчета:

  • Тема и цель работы.

  • Используемое оборудование.

  • Краткие записи по самостоятельно изученному материалу.

  • Электрические схемы.

  • Рассчитанные теоретические значения сопротивлений между указанными точками схемы и сравнение их с измеренными значениями.

  • Обобщение и выводы по проделанной работе.

Контрольные вопросы:

  1. Может ли сопротивление участка двух параллельно соединенных проводников быть больше (меньше) любого из них? Объясните ответ.

  2. Какие законы сохранения используются для вывода формул сопротивления параллельного и последовательного соединения проводников?

  3. Проанализируйте аналогию между приводимыми здесь формулами и формулой для расчета сопротивления одного проводника через его геометрические параметры. В чем заключается эта аналогия?



Практическая работа №3


Тема: Исследование сложных цепей постоянного электрического тока

Цель: изучить приемы расчета сложных электрических цепей постоянного тока.

Используемое оборудование:

IBM – совместимые компьютеры.

Компьютерная программа Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2.


Место проведения: Компьютерный класс.


Техника безопасности: Перед выполнением практической работы необходимо изучить инструкцию по охране труда для пользователей персональных электронно - вычислительных машин (компьютеров).


Краткие теоретические сведения:


Сложные цепи не всегда удается представить в виде блоков последовательно и параллельно соединенных сопротивлений. Как же находить сопротивление таких цепей? Иногда эту задачу можно существенно упростить, если схема обладает симметрией.

Рассмотрим в качестве примера такой цепи участок металлической сетки с одинаковыми сопротивлениями r:

hello_html_3acca6f4.png

Рис. 11. Металличесяка сетка с одинаковыми сопротивлениями r

Каково сопротивление между точками А и В?

Представить эту цепь в виде блоков последовательно и параллельно соединенных сопротивлений не удается. Как же быть?

Пусть к точкам А и В подключен источник тока.

hello_html_m55ba8ee1.png

Рис. 12. Токи, текущие через элементы металлической сетки.



Посмотрим на токи, которые будут течь через элементы металлической сетки. Из симметрии ясно, что токи через элементы CO и DO должны быть одинаковы и равны токам, текущим через элементы OF и OE. А раз так, то в точке О цепь можно разорвать, при этом токи через элементы сетки не изменятся:

hello_html_7c55f786.png

Рис. 13. В точке О цепь можно разорвать



Последнюю схему уже можно представить в виде блоков последовательно и параллельно соединенных сопротивлений:

hello_html_m700ce5a6.png

Рис. 14. Блоки последовательно и параллельно соединенных сопротивлений



и определить полное сопротивление RAB цепи:

hello_html_3861fb3f.png(7)

Порядок выполнения работы:

  • Соберите на монтажной плате компьютерной программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2. схему, показанную на рис. 14. Предусмотрите выключатель, соединяющий точки О и О'. Выберите значения сопротивлений одинаковыми и равными 1 кОм.

  • Измерьте с помощью омметра сопротивление между точками А и В при замкнутом и разомкнутом положении выключателя. Объясните результаты измерений.

  • Подключите батарейку с ЭДС 1.5 вольта и последовательно с ней амперметр между точками А и В собранной Вами схемы. Измерьте силу тока при разомкнутом и замкнутом ключе. Измерьте напряжение между точками О и О' при разомкнутом ключе и подключенной батарейке к точкам А и В.

  • Точки схемы, напряжение между которыми равно нулю, можно соединять и такое соединение не изменит токов, текущих по элементам схемы. Иногда такое соединение может существенно упростить схему.


Содержание отчета:

  • Тема и цель работы.

  • Используемое оборудование.

  • Краткие записи по самостоятельно изученному материалу.

  • Электрические схемы и таблицы.

  • Обобщение и выводы по проделанной работе.



Контрольные вопросы:

  1. Какие свойства схемы могут оказаться полезными при расчете сложных схем?

  2. Между какими точками схемы, изображенной на рис.3, напряжение равно нулю?

  3. Исследуйте аналогичным способом сопротивление между противоположными вершинами проволочного куба? Чему равно сопротивление между этими точками?



Практическая работа №4


Тема: Исследование законов выделения мощности в цепи постоянного тока

Цель: изучить законы выделения мощности в цепях постоянного тока и согласования источников тока с нагрузкой.

Используемое оборудование:

IBM – совместимые компьютеры.

Компьютерная программа Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2.


Место проведения: Компьютерный класс.


Техника безопасности: Перед выполнением практической работы необходимо изучить инструкцию по охране труда для пользователей персональных электронно - вычислительных машин (компьютеров).


Краткие теоретические сведения:

Любой реальный источник электрического тока имеет внутреннее сопротивление. Поэтому при подключении источника электрического тока к нагрузке, тепло будет выделяться как в нагрузке, так и внутри источника тока (на его внутреннем сопротивлении). На какой нагрузке, подключенной к данному источнику тока, будет выделяться максимальная мощность? Рассмотрим электрическую схему, изображенную на рисунке 15.

hello_html_md0f8550.png

Рис. 15. Исследуемая электрическая схема

Сила тока, текущего в контуре, определяется из закона Ома для полной цепи:

hello_html_m4303103c.png, (8)

где ε - ЭДС источника тока,

r – внутреннее сопротивление источника,

R – сопротивление нагрузки.

Напряжение U на нагрузке R будет равно:

hello_html_m11ae669c.png, (9)

а мощность P, выделяемая на сопротивлении R, будет равна:

hello_html_43f33560.png(10)

Как видно из формулы (10), выделяемая на нагрузке R мощность будет мала, если сопротивление R нагрузки будет мало (R << r). Мощность также будет мала при очень большом сопротивлении нагрузки (R >> r). Расчет показывает, что максимальная мощность будет выделяться на нагрузке при равенстве внутреннего сопротивления r и сопротивления нагрузки R = r. В этом случае:

hello_html_m3db961d3.png. (11)

Порядок выполнения работы:

  • Соберите на монтажном столе компьютерной программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2. электрическую схему, показанную на рис.16.

hello_html_m53358e7b.png

Рис.16. Исследуемая электрическая схема

  • Выберите значения параметров элементов следующими:

Батарейка: ε = 1.5 В; r = 10 Ом;

Реостат: R = 20 Ом

  • Изменяя положение движка реостата, измеряйте силу тока в цепи и напряжение на реостате (нагрузке).

  • Занесите полученные данные (сопротивление реостата R, силу тока I и напряжение U) в таблицу№ 2.

Таблица № 2.

hello_html_7d172cad.jpg


  • Рассчитайте мощность Р , выделяемую на нагрузке для различных значений сопротивления реостата, по формуле P = Uε I.

  • Постройте график зависимости мощности от сопротивления нагрузки.

  • Определите из графика значение сопротивления нагрузки, на которой выделяется максимальная мощность.

  • Сравните полученное Вами значение с теоретическим (11). Сделайте выводы.

Содержание отчета:

  • Тема и цель работы.

  • Используемое оборудование.

  • Краткие записи по самостоятельно изученному материалу.

  • Электрические схемы и таблицы.

  • Обобщение и выводы по проделанной работе.



Контрольные вопросы:

  1. Почему при увеличении сопротивления нагрузки напряжение на ней растет?

  2. Объясните, почему выделяемая на нагрузке мощность мала, если сопротивление нагрузки сильно отличается от внутреннего сопротивления источника? Обратите внимание на формулы для силы тока (8) и напряжения (9) на нагрузке.



Практическая работа №5


Тема: Исследование резонанса напряжения в электрических цепях


Цель: Изучение установившихся вынужденных колебаний в цепях переменного тока. Исследование явления резонанса.

Используемое оборудование:

IBM – совместимые компьютеры.

Компьютерная программа Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2.


Место проведения: Компьютерный класс.


Техника безопасности: Перед выполнением практической работы необходимо изучить инструкцию по охране труда для пользователей персональных электронно - вычислительных машин (компьютеров).



Краткие теоретические сведения:


Рассмотрим электрическую схему, приведенную на рис.17., в которой последовательно соединенные конденсатор, резистор и катушка индуктивности подключены к генератору переменного напряжения:

hello_html_m248c301d.png

Рис.17. Исследуемая электрическая схема



В этой цепи возникают вынужденные колебания силы тока и напряжения на отдельных её элементах. Амплитуда колебаний силы тока в цепи будет зависеть от частоты ω приложенного постоянного напряжения генератора, так как сопротивления реактивных элементов – конденсатора и катушки индуктивности зависят от частоты.

При низкой частоте ω переменного тока емкостное сопротивление конденсатора

hello_html_m6bd2c903.png(12)

будет очень большим, поэтому сила тока в цепи будет мала. В обратном предельном случае большой частоты ω переменного тока большим будет индуктивное сопротивление катушки

hello_html_m1939746e.png(13)

и сила тока в цепи опять будет мала.

Полное сопротивление Z цепи, изображенной на рис.1., определяется формулой:

hello_html_m4c74739d.png(14)

Максимальная сила тока в цепи будет соответствовать такой частоте ω 0 приложенного переменного напряжения, при которой индуктивное и ёмкостное сопротивления будут одинаковы:

hello_html_63cc8c04.png(15)

При равенстве реактивных сопротивлений катушки и конденсатора, амплитуды напряжений на этих элементах также будут одинаковыми

UC = UL. (16)

Колебания напряжения на катушке и конденсаторе противоположны по фазе, поэтому их сумма при выполнении условия

hello_html_63cc8c04.png(17)

будет равна нулю. В результате напряжение UR на активном сопротивлении R будет равно полному напряжению генератора U, а сила тока в цепи достигает максимального значения

hello_html_4b8b400.png(18)

Циклическая частота ω колебаний силы тока и Э.Д.С. при этом равна

hello_html_m79eb9189.png(19)

и совпадает с циклической частотой свободных незатухающих электромагнитных колебаний в электрическом контуре.

Явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний силы тока в колебательном контуре при приближении циклической частоты ω внешней переменной Э.Д.С. к частоте ω 0 свободных незатухающих колебаний в контуре называется резонансом в электрической цепи переменного тока. Частота ω = ω 0называется резонансной циклической частотой. Резонансная циклическая частота не зависит от активного сопротивления R. График зависимости Im от ω ( рис.18.) называется резонансной кривой. Резонансные кривые имеют тем более острый максимум, чем меньше активное сопротивление R:

hello_html_m43ba3e52.png

Рис.18. Резонансные кривые



Порядок выполнения работы:

  • Соберите на монтажном столе компьютерной программы Начала Электроники 1.2. , (рис.13.) схему, показанную на (рис. 17.), предварительно выбрав значения параметров элементов следующими:

Генератор: Uэф = 100 В; ω = 10 Гц;

Резистор: R = 200 Ом; Р = 500 Вт;

Конденсатор: С = 10 мкФ; Uраб = 400 В;

Катушка: L = 1 Гн.

  • Изменяя частоту генератора от 10 Гц до 100 Гц через 10 Гц, с помощью вольтметров измерьте напряжения на катушке, конденсаторе, резисторе и занесите измеренные значения в таблицу № 3.

Таблица № 3.

hello_html_m6b2daa91.jpg

Внимание: В наборе конструктора имеется лишь два мультиметра, поэтому придется, изменяя частоту генератора, провести измерения дважды – сначала подключив вольтметры к катушке и конденсатору, а второй раз – подключив вольтметр к резистору.

  • Постройте графики зависимости напряжений на резисторе, конденсаторе и катушке в зависимости от частоты генератора.

hello_html_4252bce9.jpg

Рис. 19. Интерфейс компьютерной программы с собранной на монтажной плате исследуемой схемой.

  • Рассчитайте по формуле

hello_html_m79eb9189.png(20)

частоту резонанса и сравните полученное значение с экспериментальным значением.

  • Измените, параметры элементов и повторите измерения и расчеты.

  • Попытайтесь объяснить экспериментальные графики зависимости напряжений на элементах от частоты переменного тока в цепи.

  • Прочитав краткое теоретическое описание лабораторной работы, найдите ответы на контрольные вопросы.

  • По результатам выполнения лабораторной работы сформулировать вывод и подготовить отчет.

Содержание отчета:


  • Тема и цель работы.

  • Необходимое оборудование.

  • Краткие записи по самостоятельно изученному материалу.

  • Электрическая схема.

  • Таблица с результатами измерений напряжения на катушке, конденсаторе, резисторе.

  • Расчеты частоты резонанса и сравнение полученного значения с экспериментальным значением.

  • Обобщение и выводы по проделанной работе.



Контрольные вопросы:

  1. Как зависят реактивные сопротивления конденсатора и катушки индуктивности от частоты переменного тока?

  2. Почему сила тока в последовательной цепи с конденсатором, катушкой и резистором имеет максимум при определенной частоте и стремится к нулю при очень малой и очень большой частоте?

  3. Почему при резонансе напряжение на резисторе равно напряжению источника переменного тока?

  4. При каком условии наступает резонанс в последовательной цепи переменного тока?

  5. Как используется явление резонанса в быту, технике, науке?





Практическая работа №6


Тема: Исследование электрической цепи переменного тока содержащей последовательное соединение активного сопротивления и емкости


Цель: Практически исследовать электрическую цепи переменного тока содержащую последовательное соединение активного сопротивления и емкости.

Используемое оборудование:

IBM – совместимые компьютеры.

Компьютерная программа Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2.


Место проведения: Компьютерный класс.


Техника безопасности: Перед выполнением практической работы необходимо изучить инструкцию по охране труда для пользователей персональных электронно - вычислительных машин (компьютеров).


Краткие теоретические сведения:


Если в цепи с последовательным соединенным резистором и конденсатором проходит переменный ток, то напряжение на активном сопротивлении Va совпадает по фазе с током, а напряжение на конденсаторе Vo отстает от тока на угол 90.

Напряжение на зажимах цепи  V=Va+Vo   (21)   Амплитудное значение этого напряжения определяется по формуле:


hello_html_41cb2cb3.png(22)


Действующие значения напряжения


hello_html_7b1b879a.pngили hello_html_218c1e94.png (23)

Закон Ома для действующих значений тока и напряжения


hello_html_3dc2c9c2.png(24)


Где Z –полное сопротивление цепи.

Фазовый сдвиг определяют по формуле:


hello_html_5918d3c1.png(25)


Порядок выполнения работы:


  • Собрать электрическую цепь по схеме (рис.20.) и показать ее преподавателю для проверки.

Внимание: так как в конструкторе Начала ЭЛЕКТРОНИКИ  1.2. нет измерительного прибора Ваттметр, необходимо использовать дополнительные мультиметры для измерения величин электрического тока и напряжения, а затем путем их перемножения вычислить мощность.


hello_html_m3e1048db.jpg


Рис. 20. Исследуемая электрическая схема


  • Включить цепь. Измерить силу тока и активную мощность цепи.

  • Результат измерений занесите в таблицу № 4.

  • Произвести расчет указанных в таблице № 4 величин.

  • С учетом масштабов построить векторную диаграмму действующих значений токов и напряжений.

  • Прочитав краткое теоретическое описание практической работы, найдите ответы на контрольные вопросы.

Таблица № 4

hello_html_mffa009.png

  • По результатам выполнения практической работы сформулировать вывод и подготовить отчет.



Содержание отчета:

  • Тема и цель работы.

  • Необходимое оборудование.

  • Краткие записи по самостоятельно изученному материалу.

  • Электрическая схема.

  • Основные расчетные формулы.

  • Таблица с результатами измерений и расчетов.

  • Векторная диаграмма.

  • Обобщение и выводы по проделанной работе.


Контрольные вопросы:


  1. Как рассчитать активное и реактивное сопротивление при последовательном соединении активного сопротивления и конденсатора?

  2. Как рассчитать силу тока протекающего через емкость?

  3. Начертите треугольники напряжений, мощностей и сопротивлений для неразветвленной цепи с активно-емкостной нагрузкой.



30



Краткое описание документа:

Изучение электротехники предусматривает не только овладение теоретическим знаниями, а и приобретение студентами определенных практических навыков. Данный комплекс методических указаний для выполнения практических работ по электротехнике в компьютерной программе Начала Электроники 1.2. предназначен студентам технических специальностей колледжей.

Методическими указаниями предусматривается детальное изучение студентами некоторых теоретических положений дисциплины, а также формирование умений и навыков их практического использования, путем индивидуального выполнения соответствующих заданий.

Основная дидактическая цель методических указаний по выполнению практических работ – расширение, углубление и детализация знаний, полученных студентами на лекциях и в процессе самостоятельной работы, а также повышение уровня усвоения учебного материала.

Студенты, в соответствии с методическими указаниями, самостоятельно отрабатывают, представленный в них теоретический и справочный материал по выполнению практических работ, на монтажной плате компьютерной программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ 1.2 собирают исследуемую схему и производят необходимые измерения электрических величин с помощью виртуального мультиметра, а также выполняют необходимые расчеты.

Автор
Дата добавления 30.01.2016
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров649
Номер материала ДВ-395240
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх