Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Методические указания к лабораторно-практическим работам по основам электротехники для специальности 09.02.01
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Другое

Методические указания к лабораторно-практическим работам по основам электротехники для специальности 09.02.01

библиотека
материалов


Министерство образования и науки Челябинской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Коркинский горно - строительный техникум»
















Методические указания

по выполнению лабораторных работ и практических занятий

Учебная дисциплина основы электротехники











Составитель: О.Е. Ивандикова












2016

РАССМОТРЕНО:

ПЦК горно-механического цикла

Протокол №1

от «28» августа 2016 г.

Председатель ПЦК

О.Е. Ивандикова



Одобрено Методическим советом ГБПОУ «КГСТ»

Протокол №____ от « _____»________________




Согласовано с методической службой

________________/Е.А. Квитко/



















Пояснительная записка

Методическое пособие для выполнения лабораторных и практических работ предназначено для специальности 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:


  • применять основные определения и законы теории электрических цепей;

  • учитывать на практике свойства цепей с распределенными параметрами и нелинейных электрических цепей;

  • различать непрерывные и дискретные сигналы и их параметры;

При проведении практических работ происходит формирование общих компетенций:

ОК 2: Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 4: Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

При проведении лабораторных работ происходит формирование общих компетенций:

ОК 2: Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 4: Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

Критерии оценки

Максимальное количество баллов «отлично» студент получает, если:

обстоятельно с достаточной полнотой излагает соответствующую тему;

дает правильные формулировки, точные определения, понятия терминов;

может обосновать свой ответ, привести необходимые примеры;

правильно отвечает на дополнительные вопросы преподавателя, имеющие целью выяснить степень понимания студентом данного материала.

Эффективно применяет знания в практическом задании. Умело использует профессиональные навыки, знание ГОСТов

Оценку «хорошо» студент получает, если:

неполно, но правильно изложено задание;

при изложении были допущены 1-2 несущественные ошибки, которые он исправляет после замечания преподавателя;

дает правильные формулировки, точные определения, понятия терминов;

может обосновать свой ответ, привести необходимые примеры;

правильно отвечает на дополнительные вопросы преподавателя, имеющие целью выяснить степень понимания студентом данного материала.

Применяет знания на практике. Справочным материалом пользуется, но ориентируется в нём только с помощью преподавателя;

Оценку «удовлетворительно» студент получает, если:

неполно, но правильно изложено задание;

при изложении была допущена 1 существенная ошибка;

знает и понимает основные положения данной темы, но допускает неточности в формулировке понятий;

излагает выполнение задания недостаточно логично и последовательно;

затрудняется при ответах на вопросы преподавателя.

Оценка «неудовлетворительно» студент получает, если:

неполно изложено задание;

при изложении были допущены существенные ошибки, т.е. если оно не удовлетворяет требованиям, установленным преподавателем к данному виду работы.

Перечень лабораторных (практических заданий)

Тема лабораторной работы (практического занятия)

Количество часов

1

Практическая работа №1

Расчет характеристик электрического поля. Закон Кулона.

2

2

Практическая работа №2

Расчет электрической емкости и энергии электрического поля.

2

3

Практическая работа №3

Расчет параметров цепей постоянного тока

2

4

Практическая работа №4

Расчет сложных цепей постоянного тока

2

5

Практическая работа №5

Расчет электромагнита.

2

6

Практическая работа №6

Определение характеристик магнитного поля.

2

7

Практическая работа №7

Расчет цепей с само и взаимоиндукцией

2

8

Практическая работа №8

Расчет неразветвленной цепи переменного тока.

2

9

Практическая работа №9

Расчет разветвленной цепи переменного тока

2

10

Практическая работа №10

Расчет трехфазной цепи переменного тока при соединении звезда

2

11

Практическая работа №11

Расчет трехфазной цепи переменного тока при соединении треугольником

2

12

Лабораторная работа №1

Исследование последовательного соединения резисторов

2

13

Лабораторная работа №2

Исследование параллельного соединения резисторов

2

14

Лабораторная работа №3

Исследование смешанного соединения резисторов

2

15

Лабораторная работа №4

Исследование RL цепи

2

16

Лабораторная работа №5

Исследование RС цепи

2

17

Лабораторная работа №6

Исследование RLC цепи

2

18

Лабораторная работа №7

Практическое исследование соединения приемников звездой.

2

19

Лабораторная работа №8

Практическое исследование соединения приемников треугольником.

2

20

Лабораторная работа №9

Исследование нелинейных цепей

2


Итого:

40

Практическая работа № 1

Тема: Расчет характеристик электрического поля. Закон Кулона.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета основных характеристик электрического поля;

  3. Формирование общих компетенций: ОК 2, ОК4.

Студент должен знать:

  1. Характеристики электрического поля;

  2. Основные расчетные формулы характеристик электрического поля и их единицы измерения.

Студент должен уметь:

Рассчитывать основные характеристики электрического поля. Исспользовать в расчетах закон Кулона.


Теоретическая часть: основные расчетные формулы

hello_html_m5544155a.gif

Формула закона Кулона:

hello_html_3299fd2.gif


Формула напряженности электрического поля:

hello_html_6bf56dea.gif

Формула потенциала электрического поля:



Расчетные задания:

  1. Определить силу взаимодействия двух зарядов 3,5·10-7Кл и

6·10-7Кл, находящихся на расстоянии 5 см друг от друга в воде. Как изменится эта сила, если воду заменить трансформаторным маслом?

  1. Определить расстояние между зарядами 1,6·10-6Кл и 8·10-5Кл, которые помещены в керосин и отталкиваются с силой 3,2Н.

  2. На расстоянии 1,5см от заряда, находящегося в воздухе, напряженность поля 650кВ/м. Определите этот заряд.

  3. Напряженность электрического поля 5·10-2В/м. Определить силу, с которой поле действует на заряд 1,6 ·10-3Кл, и работу по перемещению этого заряда в точку поля с потенциалом 45В.

  4. Два разноименных заряда 5 ·10-6Кл и 2,8·10-6Кл находятся в воде на расстоянии 0,5м. Определить напряженность посередине между ними.


Контрольные вопросы:

  1. Сформулировать закон Кулона.

  2. Записать значение электрической постоянной.

  3. Дать понятие напряженности электрического поля, указать ее единицы измерения.

  4. Дать понятие потенциал электрического поля, указать его единицы измерения.

  5. Дать понятие напряжения, указать единицы измерения.


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.



Практическая работа № 2

Тема: Расчет электрической емкости и энергии электрического поля.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета параметров конденсаторов и энергии электрического поля;

  3. Формирование общих компетенций: ОК 2, ОК4.

Студент должен знать:

  1. Назначение и основной параметр конденсаторов;

  2. Основные расчетные формулы нахождения общей емкости при смешанном соединении конденсаторов.

  3. Формулу расчета энергии электрического поля.

Студент должен уметь:

Рассчитывать основные параметры конденсаторов и сворачивать схемы со смешанным соединением, рассчитывать энергию поля.


Теоретическая часть: основные расчетные формулы

hello_html_ad14760.gifhello_html_m59797b1a.gif

  1. Электрическая емкость конденсатора:


  1. Еhello_html_4f2b730b.gifмкость параллельного соединения конденсаторов:


  1. Еhello_html_16a2905a.gifмкость последовательного соединения конденсаторов:

hello_html_7135ca1f.gif

  1. Энергия электрического поля:


Расчетные задания:

  1. Определить емкость конденсатора, если он был заряжен до напряжения 250В, при этом заряд составил 2·10-4Кл.

  2. Конденсатор заряжен от источника 100В. Энергия поля конденсатора 6·10-3Дж. Определить его емкость.

  3. Определить емкость плоского воздушного конденсатора, имеющего площадь пластин 20см2, расстояние между ними 0,8см.

  4. Три конденсатора емкостями 47пФ, 18пФ и 75пФ соединены параллельно и к ним параллельно подключен конденсатор в 75 пФ, найти общую емкость соединения.

  5. Общая емкость двух последовательно включенных конденсаторов 1,2мкФ. Емкость одного из них 3мкФ, найти емкость другого.


Контрольные вопросы:

  1. Дать понятие электрической емкости, указав единицы измерения.

  2. Что такое конденсатор, для чего его используют в электрических цепях?

  3. Как на схеме обозначается конденсатор?

  4. Записать формулы последовательного и параллельного соединения конденсаторов и энергии электрического поля.


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.



Практическая работа № 3

Тема: Расчет параметров цепей постоянного тока.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета параметров цепей постоянного тока;

  3. Формирование общих компетенций: ОК 2, ОК4.

Студент должен знать:

  1. Основные параметры цепей постоянного тока.

  2. Законы цепей постоянного тока.

  3. Основные расчетные формулы для нахождения общего сопротивления при смешанном соединении резисторов.

Студент должен уметь:

  1. Рассчитывать основные параметры цепей постоянного тока.

  2. Сворачивать схемы со смешанным соединением резисторов.

  3. Использовать в расчете закон Ома и законы Кирхгофа.


Теоретическая часть: основные расчетные формулы

hello_html_79f63be9.gif

  1. Сила тока:

hello_html_10a2c61a.gif

  1. Плотность тока:

hello_html_m1eabce88.gif

  1. ЭДС:

hello_html_m28b299ae.gif

  1. Сопротивление:

hello_html_m5128c654.gif

  1. Общее сопротивление при последовательном соединении:

hello_html_3f48d5df.gif

  1. Общее сопротивление при параллельном соединении:

  2. Зhello_html_m7e505101.gifакон Ома для участка цепи:


  1. Зhello_html_m13c4ae3d.gifакон Ома для полной цепи:



Расчетные задания:

  1. По проводнику с сечением 0,24 мм2 проходит ток, плотность которого 5 А/мм2. Определить этот ток и заряд за время 20мс.

  2. Определить сопротивление константанового проводника длиной 150м и диаметром 0,2мм.

  3. Оhello_html_7fc1d641.gifпределить общее сопротивление данного соединения, если первый резистор имеет сопротивление 100(Ом), второй 50(Ом), а третий 75(Ом).

  4. К источнику постоянного тока 1,5В подключен потребитель сопротивление 10(Ом), определить ток в цепи и напряжение на потребителе, если сопротивление источника 2,5(Ом).

  5. Три потребителя соединены последовательно 100(Ом), 25(Ом) и 50(Ом), они питаются от источника в 45В, определить ток в цепи и напряжение на каждом потребителе, проверить действие второго закона Кирхгофа.


Контрольные вопросы:

  1. Дать понятие электрического тока, указать единицы измерения.

  2. Дать понятие ЭДС, указать единицы измерения.

  3. Что представляет собой сопротивление, от каких факторов зависит, в чем измеряется?

  4. Сформулировать закон Ома для участка цепи и для всей цепи.

  5. Сформулировать законы Кирхгофа.


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.


Практическая работа № 4

Тема: Расчет сложных цепей постоянного тока

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета сложных цепей постоянного тока;

  3. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4.


Студент должен знать:

  1. Понятие сложной цепи.

  2. Суть метода наложения и метода узловых и контурных уравнений.

Студент должен уметь:

Использовать методы расчета сложных цепей постоянного тока на практике.


Теоретическая часть:

Сложная цепь – это цепь, которую нельзя свернуть, так как она содержит несколько источников.

Сущность метода наложения: ток цепи находят, как алгебраическую сумму токов, созданных отдельными источниками.

Для этого поочередно, исключая источники, рассчитываем частичные тока, затем их складываем и находим полные токи.

По методу узловых и контурных уравнений используют законы Кирхгофа:

1) общее число уравнений должно равняться числу контуров

2) если цепь имеет n –узлов, то число узловых уравнений (по 1 закону Кирхгофа) будет равно n-1.

3) тогда по II закону Кирхгофа составляют оставшиеся уравнения


hello_html_130584a4.gif

Расчетное задание:

Для данной сложной цепи рассчитать токи, используя метод наложения и метод узловых и контурных уравнений.

Е1=30В

Е2=10В

R1=0.5 кОм

R2= R3=1 кОм




Контрольные вопросы:

  1. Какие цепи называют сложными?

  2. Описать, как ведется расчет методом наложения.

  3. В каком случае при расчете полного тока между частичными ставят знак минус?

  4. В чем заключается метод узловых и контурных уравнений?


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.



Практическая работа № 5

Тема: Расчет электромагнита.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета электромагнитов;

  3. Формирование общих компетенций: ОК 2, ОК4.

Студент должен знать:

  1. Закон полного тока.

  2. Методику расчета электромагнитов.

Студент должен уметь:

Использовать методику расчета электромагнита на практике.

Теоретическая часть:

Закон полного тока:
« МДС вдоль замкнутого контура равна полному току, который пронизывает этот контур.»

hello_html_9fb1b6d.png




Графики кривых намагничивания:

hello_html_m56b0e9dd.png












Расчетное задание:

hello_html_mfd95148.pnghello_html_mfd95148.pnghello_html_m4b7f2c9f.pnghello_html_m2bbd4fff.pnghello_html_32a0c1f8.pnghello_html_32a0c1f8.pnghello_html_6444a152.pnghello_html_1c5c0274.pnghello_html_46759fe5.pnghello_html_39939535.pnghello_html_m5492fd7f.pnghello_html_d8c7e6b.png































































































































Контрольные вопросы:

  1. Сформулировать закон полного тока.

  2. Описать порядок расчета электромагнита.

  3. Какими справочными данными при этом пользуются?


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.



Практическая работа № 6

Тема: Определение характеристик магнитного поля.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета параметров магнитного поля;

  3. Формирование общих компетенций: ОК 2, ОК4.


Студент должен знать:

  1. Основные параметры магнитного поля;

  2. Основные расчетные формулы нахождения напряженности, магнитной индукции, магнитного потока, МДС.

  3. Законы электромагнетизма.

Студент должен уметь:

Рассчитывать основные параметры магнитного поля и использовать в расчетах законы электромагнетизма.


Тhello_html_m64e050d5.gifеоретическая часть: основные расчетные формулы

  1. Мhello_html_390664e6.gifагнитная индукция поля:

  2. Мhello_html_m6a02f7bf.gifагнитный поток:

  3. МДС:

  4. Зhello_html_67ce342b.gifhello_html_m9640eb5.gifакон Ампера:

  5. Зhello_html_m6a181cf2.gifакон электромагнитной индукции:

  6. Сила взаимодействия проводников с током:


Расчетные задания:

  1. В магнитное поле индукцией 0,9Тл внесена прямоугольная рамка 30на 50см под углом 60 град к магнитным линиям. Определить поток, пронизывающий эту рамку.

  2. Определите угол, под которым был внесен проводник в поле, если по нему течет ток 25А, магнитная поля индукция 2Тл, а сила, действующая на этот проводник 8,5Н.

  3. По проводнику проходит ток 50А. Определите напряженность и индукцию поля в точке на расстоянии 25см от проводника.

  4. На концах проводника, перемещающегося в магнитном поле с индукцией 0,9Тл перпендикулярно магнитным линиям со скоростью 20м/с, наводится ЭДС 7,2В. Определите длину этого проводника.

  5. Два проводника с токами 35А и 76А длиной 1500мм расположены на расстоянии 60мм в воздухе. Определите силу взаимодействия между ними.


Контрольные вопросы:

  1. Дать понятия индукции и напряженности магнитного поля. Указать единицы измерения.

  2. Дать понятие МДС и правило определения ее направления.

  3. Сформулировать закон Ампера и правило левой руки.

  4. Сформулировать закон электромагнитной индукции и правило правой руки.


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.


Практическая работа № 7

Тема: Расчет цепей с само и взаимоиндукцией.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета параметров магнитного поля;

  3. Формирование общих компетенций: ОК 2, ОК4.

Студент должен знать:

  1. В чем заключается явление само и взаимоиндукции;

  2. Основные расчетные формулы нахождения эдс само и взаимоиндукции;

  3. Применение явлений само и взаимоиндукции в технике.

Студент должен уметь:

Рассчитывать эдс само и взаимоиндукции.


Теоретическая часть: основные расчетные формулы

Вhello_html_m62c9ad14.gifсякое изменение тока в цепи сопровождается изменением магнитного потока и потокосцепления самоиндукции, что вызывает появление ЭДС самоиндукции.



Если взять две катушки и изменять ток в одной из них, тогда появится изменяющийся поток, который будет пронизывать витки второй катушки и наведет в ней ЭДС взаимоиндукции.

hello_html_m71bdb57f.gif



Расчетные задания:

  1. В катушке индуктивностью 0,008мГн ток изменяется в течение 0,015с от 11 до 2А, определить ЭДС самоиндукции.

  2. На зажимах катушки при изменении тока на 5А появилась ЭДС самоиндукции 1,6В, время изменения тока 0,02с. Определить индуктивность катушки и скорость изменения тока в ней.

  3. Определить взаимную индуктивность двух контуров, если потокосцепление второго контура с первым 0,08Вб, а ток в первом контуре 1,6А.

  4. Для двух индуктивно связанных контуров взаимоиндуктивность 0,004Гн. ЭДС, наведенная во втором контуре, при изменении тока в первом составляет 250мВ. Определить изменение тока, а так же время и скорость его изменения, если изменение потокосцепления 0,08Вб.

Контрольные вопросы:

  1. Описать явление самоиндукции. Записать формулу ЭДС самоиндукции.

  2. Описать явление взаимоиндукции.

  3. Дать понятие индуктивности и взаимоиндуктивности.

Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.


Практическая работа № 8

Тема: Расчет неразветвленной цепи переменного тока.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета параметров однофазных неразветвленных цепей переменного тока;

  3. Формирование общих компетенций: ОК 2, ОК4.

Студент должен знать:

  1. Основные расчетные формулы для определения параметров однофазных цепей переменного тока.

  2. Правила построения диаграмм.

Студент должен уметь:

Рассчитывать основные параметры однофазной неразветвленной цепи переменного тока и строить диаграмму напряжений.


Тhello_html_5a1e1733.gifеоретическая часть: основные расчетные формулы

  1. Полное сопротивление цепи:

  2. Аhello_html_m2ab7ef14.gifктивная мощность:

  3. Рhello_html_m17c69cb7.gifеактивная мощность:

  4. Пhello_html_7d4f9ff0.gifолная мощность:


Расчетное задание: Цепь переменного тока содержит несколько элементов, включенных последовательно.

Найти:

  • Полное сопротивление цепи

  • Ток цепи

  • Угол сдвига фаз

  • Активную, реактивную и полную мощности


Дополнительное задание:

Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи


Дhello_html_m18a1eedb.gifанные:

R1=6 Ом

R2=2 Ом

ХL =3 Ом

Хс =9 Ом

U=50 В



Контрольные вопросы:

  1. Записать расчетную формулу полного сопротивления цепи переменного тока.

  2. Каков угол сдвига фаз между током и напряжением при чисто активной нагрузке?

  3. Каков угол сдвига фаз между током и напряжением при чисто активной нагрузке?

  4. Каков угол сдвига фаз между током и напряжением при чисто емкостной нагрузке?


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.


Практическая работа № 9

Тема: Расчет разветвленной цепи переменного тока.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета параметров однофазных разветвленных цепей переменного тока;

  3. Формирование общих компетенций: ОК 2, ОК4.

Студент должен знать:

  1. Основные расчетные формулы для определения параметров однофазных разветвленных цепей переменного тока.

  2. Правила построения диаграмм.

Студент должен уметь:

Рассчитывать основные параметры однофазной разветвленной цепи переменного тока и строить диаграмму токов.


Тhello_html_5a1e1733.gifеоретическая часть: основные расчетные формулы

  1. Полное сопротивление каждой ветви:

  2. Аhello_html_m2ab7ef14.gifктивная мощность:

  3. Рhello_html_m17c69cb7.gifhello_html_7d4f9ff0.gifеактивная мощность:

  4. Полная мощность:

  5. Тhello_html_m75a21563.gifок неразветвленной части цепи:

  6. Аhello_html_f652840.gifктивные токи:


hello_html_m6be568cc.gif

  1. Реактивные токи:




Расчетное задание: Цепь переменного тока содержит несколько элементов, образующих параллельные ветви. Напряжение, приложенное к цепиU=100 В




Найти:

  • Токи в обеих ветвях I1 и I2, их активные и реактивные составляющие.

  • Ток в неразветвленной части цепи

  • Активную, реактивную и полную мощности

Дополнительное задание:

Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи

hello_html_56e60e5d.gif

Данные:

R1=6 Ом

R2=4 Ом

ХL =3 Ом

Хс =8 Ом




Контрольные вопросы:

  1. Какова специфика расчета разветвленной цепи переменного тока?

  2. Каков угол сдвига фаз между током и напряжением при активно индуктивной нагрузке?

  3. Каков угол сдвига фаз между током и напряжением при активно емкостной нагрузке?


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.



Практическая работа № 10

Тема: Расчет трехфазной цепи переменного тока при соединении звезда.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета трехфазных цепей переменного тока при соединении по схеме звезда;

  3. Формирование общих компетенций: ОК 2, ОК4.

Студент должен знать:

  1. Основные расчетные формулы для определения параметров трехфазных цепей переменного тока.

  2. Правила построения диаграмм.

Студент должен уметь:

Рассчитывать основные параметры трехфазной цепи переменного тока при соединении звездой и строить векторную диаграмму напряжений и токов.


Тhello_html_5a1e1733.gifеоретическая часть: основные расчетные формулы

  1. Полное сопротивление фазы:

  2. Аhello_html_m2ab7ef14.gifктивная мощность фазы:

  3. Рhello_html_743cc1ce.gifеактивная мощность фазы:

  4. Пhello_html_7d4f9ff0.gifолная мощность цепи:


Расчетное задание:

Трехфазная цепь переменного тока с нулевым проводом и несимметричной нагрузкой содержит несколько элементов, включенных в каждую фазу.

Найти:

  1. Фазное напряжение

  2. Фазные сопротивления

  3. Фазные токи

  4. Углы сдвига фаз

  5. Активную, реактивную и полную мощность цепи

  6. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и определить ток в нулевом проводе.


hello_html_1f6405b7.gif

Данные:

Rа=6 Ом

Rс=20 Ом

Ха =8 Ом

Хв =10 Ом

Uл=220 В




Контрольные вопросы:

  1. Дать понятие соединения звезда.

  2. Какие токи называют фазными, а какие линейными?

  3. Какие напряжения называют фазными, а какие линейными?

  4. Зачем нужен нулевой провод в соединении звезда?


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.



Практическая работа № 11

Тема: Расчет цепи переменного тока при соединении треугольник.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков расчета трехфазных цепей переменного тока при соединении по схеме треугольник;

  3. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4.


Студент должен знать:

  1. Основные расчетные формулы для определения параметров трехфазных цепей переменного тока.

  2. Правила построения векторной диаграммы и нахождение линейных токов по ней.

Студент должен уметь:

Рассчитывать основные параметры трехфазной цепи переменного тока при соединении треугольник и строить векторную диаграмму напряжений и токов.


Тhello_html_5a1e1733.gifеоретическая часть: основные расчетные формулы

  1. Полное сопротивление фазы:

  2. Аhello_html_m2ab7ef14.gifктивная мощность фазы:

  3. Рhello_html_743cc1ce.gifhello_html_7d4f9ff0.gifеактивная мощность фазы:

  4. Полная мощность цепи:



Расчетное задание:

Трехфазная цепь переменного тока по схеме треугольник с несимметричной нагрузкой содержит несколько элементов, включенных в каждую фазу.

Найти:

  1. Фазное напряжение

  2. Фазные сопротивления

  3. Фазные токи

  4. Углы сдвига фаз

  5. Активную, реактивную и полную мощность цепи

  6. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и определить по ней линейные токи.


hello_html_d0567f8.gif

Контрольные вопросы:

  1. Что представляет собой соединение треугольник?

  2. Какие токи называют фазными, а какие линейными?

  3. Какие напряжения называют фазными, а какие линейными?

  4. Как по векторной диаграмме можно найти линейные токи?


Список литературы:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.

Березкина,Т.Ф., Гусев,Н.Г. Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учебное пособие – М: «Высшая школа», 1991. – 380 с.


Лабораторная работа №1

Тема: Исследование последовательного соединения резисторов

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков исследования цепей постоянного тока;

  3. Измеряя токи и напряжения, убедиться, что ток одинаков в любой точке последовательной цепи и что сумма частичных напряжений равна напряжению, приложенному ко всей цепи.

  4. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4, ОК6, ОК7.

Студент должен знать:

  1. Законы Кирхгофа.

  2. Законы Ома для участка цепи и полной цепи.

Студент должен уметь:

  • Рассчитывать параметры цепи постоянного тока с помощью основных законов.

  • Проводить измерения в цепях постоянного тока.

Теоретическая часть:

Если резисторы или любые другие нагрузки соединены последовательно (рис.1), по ним проходит один и тот же ток. Величина тока определяется приложенным напряжением U и Эквивалентным сопротивлением Rэкв:

I = U / Rэкв,

где Rэкв = R = R1 + R2 + R3.

hello_html_m4905161.gif

Рис. 1 Схема исследования

На каждый отдельный резистор при этом приходится некоторое частичное напряжение. Сумма частичных напряжений в соответствии со вторым законом Кирхгофа равна полному приложенному напряжению:

U1=IR1

U2=IR2

U3= IR3.

Экспериментальная часть

Задание

Измеряя токи и напряжения, убедиться, что ток одинаков в любой точке последовательной цепи и что сумма частичных напряжений равна напряжению, приложенному ко всей цепи. Сравнить результаты измерения с расчётом.

Порядок выполнения эксперимента

  • Соберите цепь согласно монтажной схеме. Последовательно с резисторами 47, 100 и 220 Ом включите специальные миниблоки для подключения амперметра.

  • С помощью двухжильного кабеля со штекером поочередно подключайте к этим миниблокам мультиметр в режиме измерения тока и измеряйте ток вдоль всей последовательной цепи. Убедитесь, что ток имеет одно и то же значение и запишите его в табл.1.

  • Затем измерьте напряжения на каждом резисторе, а также полное напряжение на входе цепи. Все измеренные величины занесите в табл.1.

  • Рассчитайте эквивалентное сопротивление цепи, ток и падение напряжения на каждом резисторе. Результаты занесите в табл.1 и сравните с измеренными значениями.

Таблица 1


Ток (I), мА

Падения напряжения

на резисторах, В

Напряжение на входе цепи, В

47 Ом

(U1)

100 Ом (U2)

220 Ом (U3)

Rэкв=Ом

(U)

Измеренные значения






Рассчитанные значения







Проверьте выполнение второго закона Кирхгофа по экспериментальным значениям напряжений:

U = U1 + U2 + U3.

Сделать вывод с подтверждением теоретических знаний и расчетов.

Контрольные вопросы:

  1. Сформулировать законы Кирхгофа, записав основные формулы.

  2. Сформулировать законы Ома для участка и полной цепи, записав основные формулы.

Литература:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.



Лабораторная работа №2

Тема: Исследование параллельного соединения резисторов

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков исследования цепей постоянного тока;

  3. Измеряя напряжения и токи, убедиться, что напряжение, прикладываемое к каждому резистору, одинаково и что сумма токов ветвей равна полному току цепи.

  4. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4, ОК6, ОК7.

Студент должен знать:

  1. Законы Кирхгофа.

  2. Законы Ома для участка цепи и полной цепи.

Студент должен уметь:

  • Рассчитывать параметры цепи постоянного тока с помощью основных законов.

  • Проводить измерения в цепях постоянного тока.

Теоретическая часть:

Если резисторы или любые другие нагрузки соединены параллельно (рис. 1), все они находятся под одинаковым напряжением:

U = UR1 = UR2 = UR3

hello_html_567c47ac.gif

Рис.1 Схема исследования цепи

В каждой ветви цепи протекает свой ток. Сумма токов всех ветвей в соответствии с первым законом Кирхгофа равна полному току:

I = I1 + I2 + I3.


Величина тока ветви зависит от приложенного напряжения и сопротивления данной ветви:

hello_html_717fdda7.gif

Ток в неразветвленной части цепи зависит от приложенного напряжения и эквивалентного сопротивления цепи:

hello_html_m575a4dbd.gif

Для вычисления эквивалентного сопротивления цепи служит формула:

hello_html_3281b2a7.gif

Для цепи с двумя параллельно соединенными резисторами:

hello_html_m205d1dce.gif

Экспериментальная часть

Задание

Измеряя напряжения и токи, убедиться, что напряжение, прикладываемое к каждому резистору, одинаково и что сумма токов ветвей равна полному току цепи. Проверить результаты измерения расчётом.

Порядок выполнения эксперимента

  • Соберите цепь согласно монтажной схеме, вставив последовательно с каждым и резисторов (330, 220 и 470 Ом) специальные миниблоки для подключения амперметра.

  • Измерьте напряжение на каждом резисторе, а также напряжение на источнике. Убедитесь, что все они одинаковы и запишите значение напряжения в табл.1.

  • С помощью мультиметра, специального кабеля со штекером и миниблоков для подключения амперметра измерьте токи в каждом резисторе и на входе цепи. Результаты запишите в табл 1.

  • Рассчитайте эквивалентное сопротивление цепи, ток в каждом резисторе и на входе цепи. Результаты занесите в табл.1 и сравните с измеренными значениями.

Таблица 1


Напряжение (U), B

Токи в ветвях, мА

Ток на входе цепи, мА

330 Ом

(I1)

220 Ом

(I2)

470 Ом (I3)

Rэкв=Ом

(I)

Измеренные значения






Рассчитанные значения







  • Проверьте по экспериментальным данным выполняется ли первый закон Кирхгофа:

I = I1 + I2 + I3.

Сделать вывод с подтверждением теоретических знаний и расчетов.

Контрольные вопросы:

  1. Сформулировать законы Кирхгофа, записав основные формулы.

  2. Сформулировать законы Ома для участка и полной цепи, записав основные формулы.


Литература:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.


Лабораторная работа №3

Тема: Исследование смешанного соединения резисторов

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков исследования цепей постоянного тока;

  3. Измерить токи и напряжения в цепи при смешанном соединении резисторов. Проверить результаты измерений расчётом. Проверить выполнение первого и второго законов Кирхгофа.

  4. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4, ОК6, ОК7.

Студент должен знать:

  1. Законы Кирхгофа.

  2. Законы Ома для участка цепи и полной цепи.

Студент должен уметь:

  • Рассчитывать параметры цепи постоянного тока с помощью основных законов.

  • Проводить измерения в цепях постоянного тока.

Теоретическая часть:

На рис.1 показан пример цепи со смешанным (т.е. последовательно-параллельным) соединением резисторов. Цепь состоит из последовательно (R1 и R2) и параллельно (R3 и R4) соединенных резисторов.

hello_html_m5598ee70.gif

Рис.1 Схема исследования

Участки цепи с последовательным и параллельным соединением резисторов относительно друг друга соединены последовательно. Чтобы вычислить полное сопротивление цепи сначала определяют эквивалентное сопротивление параллельного участка:

hello_html_172d21d7.gif

Затем определяют эквивалентное сопротивление всей цепи, состоящей теперь из трёх последовательно соединённых сопротивлений:

hello_html_m3c756d67.gif

Для расчёта токов в этой цепи необходимо сначала определить по закону Ома ток в эквивалентном сопротивлении, он же в сопротивлениях R1 и R2:

hello_html_m561e12ca.gif.

После этого опять же по закону Ома определяются напряжение на участке с параллельным соединением и токи в параллельных ветвях:

hello_html_39cb3f6b.gif.

Экспериментальная часть

Задание

Измерить токи и напряжения в цепи при смешанном соединении резисторов. Проверить результаты измерений расчётом. Проверить выполнение первого и второго законов Кирхгофа.

Порядок выполнения эксперимента

  • Соберите цепь согласно монтажной схеме. В каждой из трёх ветвей этой схемы включены миниблоки для подключения амперметра.

  • R1=47 Ом, R2=100 Ом, R3=220 Ом, R4=470 Ом

  • Измерьте токи во всех ветвях, поочерёдно включая миллиамперметр в каждую ветвь цепи. Измерьте напряжения на всех элементах. Результаты измерений занесите в табл.1.

Таблица 1

I1, мА

I3, мА

I4, мА

U, B

U1, B

U2, B

U34, B

Измеренные

величины








Расчётные

значения









  • Убедитесь, что выполняются первый и второй законы Кирхгофа, а именно:

I1,2 = I3 + I4;

U = U1 + U2 + U34.

Сделать вывод с подтверждением теоретических знаний и расчетов.


Контрольные вопросы:

  1. Сформулировать законы Кирхгофа, записав основные формулы.

  2. Сформулировать законы Ома для участка и полной цепи, записав основные формулы.


Литература:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.



Лабораторная работа №4

Тема: Исследование RL цепи

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков исследования однофазных цепей переменного тока

  3. исследовать неразветвленную цепь переменного тока, измерить и рассчитать её параметры.

  4. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4, ОК6, ОК7.

Студент должен знать:

Методику расчета параметров цепи с активно индуктивной нагрузкой.

Студент должен уметь:

  • Исследовать однофазную цепь переменного тока.

  • Рассчитывать основные параметры цепи переменного тока.

  • Строить векторную диаграмму в масштабе.

Тhello_html_m76d2f0d5.gifеоретическая часть:

Расчет полного сопротивления:

hello_html_4b8ad8a2.gif

Расчет активного сопротивления:


Рhello_html_m563b028f.gifасчет индуктивного сопротивления:


Рhello_html_58e28080.gifасчет индуктивности из формулы:

hello_html_m2a57326c.gif

Расчет коэффициента мощности:


Задание

Определить экспериментально параметры цепи с последовательным соединением резистора и катушки

Порядок выполнения работы

hello_html_212a4b9c.gifПрямоугольник 1Прямая соединительная линия 2

Рис.1 Схема исследования RL цепи

Установите переключатель сигналов генератора напряжений в положение «~», регулятор частоты – в положение 1000 Гц и регулятор напряжения в крайнее правое положение (максимальная амплитуда).

Измерьте мощность, ток и напряжения на входе цепи, на резисторе, на катушке c с активным внутренним сопротивлением. Запишите эти показания приборов.

Таблица 1

f = 1000 Гц

Измерения

P, мВт

I, мА

U, B

UR, B

UL, B







Таблица.2


XL=UL/I,

Ом


hello_html_56332f0.gif

L,

Гн






Вывод о проделанной работе с указанием полученных результатов.

Контрольные вопросы:

  1. Зарисовать цепь с активно индуктивной нагрузкой.

  2. Записать на память все расчетные формулы, указывая единицы и поясняя величины в формулах


Литература:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.



Лабораторная работа №5

Тема: Исследование RС цепи

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков исследования однофазных цепей переменного тока;

  3. Исследовать неразветвленную цепь переменного тока, измерить и рассчитать её параметры.

  4. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4, ОК6, ОК7.

Студент должен знать:

Методику расчета параметров цепи с активно емкостной нагрузкой.

Студент должен уметь:

  • Исследовать однофазную цепь переменного тока.

  • Рассчитывать основные параметры цепи переменного тока.

  • Строить векторную диаграмму в масштабе.


Теоретическая часть:

Расчет полного сопротивления: hello_html_m50f56854.png


Рhello_html_4b8ad8a2.gifасчет активного сопротивления:


Рhello_html_m52aca16.gifасчет емкостного сопротивления:


Рhello_html_m4d177da6.gifасчет емкости из формулы:


Рhello_html_m2a57326c.gifасчет коэффициента мощности:


Задание

Определить экспериментально параметры цепи с последовательным соединением резистора и конденсатора

Порядок выполнения работы


hello_html_212a4b9c.gifПрямоугольник 1Прямая соединительная линия 2Прямая соединительная линия 4

Рис.1 Схема исследования

Установите переключатель сигналов генератора напряжений в положение «~», регулятор частоты – в положение 1000 Гц и регулятор напряжения в крайнее правое положение (максимальная амплитуда).

Измерьте мощность, ток и напряжения на входе цепи, на резисторе и на конденсаторе. Запишите эти показания приборов.

Таблица 1


f = 1000 Гц

Измерения

P, мВт

I, мА

U, B

UR, B

UC, B










Таблица.2


hello_html_56332f0.gif

hello_html_m1e97de26.gifОм

С,

мкФ






Контрольные вопросы:

  1. Какие элементы содержит цепь с активно-емкостной нагрузкой?

  2. Изобразить векторную диаграмму.

  3. Записать по памяти основные расчетные формулы.

Литература:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.



Лабораторная работа №6

Тема: Исследование RLC цепи

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков исследования однофазных цепей переменного тока;

  3. Исследовать неразветвленную цепь переменного тока, измерить и рассчитать её параметры.

  4. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4, ОК6, ОК7.

Студент должен знать:

Методику расчета параметров неразветвленной цепи переменного тока.

Студент должен уметь:

  • Исследовать однофазную цепь переменного тока.

  • Рассчитывать основные параметры цепи переменного тока.

  • Строить векторную диаграмму в масштабе.

Задание

Определить экспериментально параметры цепи с последовательным соединением R, L и С













Порядок выполнения работы

hello_html_212a4b9c.gif

Рис.1 Схема исследования

Установите переключатель сигналов генератора напряжений в положение «~», регулятор частоты – в положение 1000 Гц и регулятор напряжения в крайнее правое положение (максимальная амплитуда).

Измерьте мощность, ток и напряжения на входе цепи, на резисторе, на катушке c с активным внутренним сопротивлением и на конденсаторе. Запишите эти показания приборов.

Таблица 1


f = 1000 Гц

Измерения

P, мВт

I, мА

U, B

UR, B

UL, B

UC, B








Таблица.2


XL=UL/I,

Ом


hello_html_56332f0.gif

hello_html_m1e97de26.gifОм

L,

Гн

С,

мкФ







Вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы:

  1. Какие элементы содержит цепь с активно-индуктивно-емкостной нагрузкой?

  2. Изобразить векторную диаграмму.

  3. Записать по памяти основные расчетные формулы.

  4. Сформулировать три признака резонанса напряжений.

Литература:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.


Лабораторная работа №7

Тема: Практическое исследование соединения приемников звездой.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков исследования трехфазных цепей переменного тока;

  3. Исследовать соединение «звезда», выяснить назначение нулевого провода на основании исследований.

  4. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4, ОК6, ОК7.

Студент должен знать:

Методику расчета и измерения параметров трехфазной цепи по схеме звезда .

Студент должен уметь:

  • Исследовать трехфазную цепь переменного тока.

  • Рассчитывать основные параметры трехфазной цепи по схеме звезда.

Теоретическая часть:

Звезда - это такое соединение, при котором концы фаз соединяют в общую точку, называемую нулевой, а начала присоединяют к линейным проводам. Провод, соединяющий нулевые точки источника и приемника, называют нулевым или нейтральным.

Линейные токи - это токи, протекающие по линейным проводам, соединяющим источник и потребитель.

Фазные токи - это токи, протекающие в каждой фазе системы

Линейные напряжения - это напряжения между двумя линейными проводами, или между началами двух соседних фаз.

Фазные напряжения - это напряжения между началом и концом фазы, или между линейным и нулевым проводом (если он есть).

При симметричной системе напряжений и симметричной нагрузке, либо при несимметричной нагрузке с нулевым проводом

Линейные напряжения в звезде больше фазных в 1.7 раз

hello_html_4681b2fa.gif


Линейные и фазные токи в звезде всегда


hello_html_1ea9b853.gif

Полотно 91

Рис. 1 Схема исследования соединения «звезда»

Экспериментальная часть

Задание

В трехфазной цепи при соединении нагрузки в звезду измерить действующие значения токов и напряжений для следующих случаев:

Симметричная активная нагрузка с нейтральным проводом и без него.

Несимметричная активная нагрузка с нейтральным проводом и без него.

Порядок выполнения эксперимента

  • Соберите цепь с симметричной активной нагрузкой (RA = RB = RC = 1 кОм) согласно принципиальной схеме (рис.1) и монтажной схеме.

  • Измерьте напряжения и токи на нагрузке в схеме с нейтральным проводом. Результаты измерений и вычислений занесите в табл.1.

  • Уберите из схемы нейтральный провод (перемычку между точками N и 0) и снова измерьте токи и напряжения.

  • Повторите измерения и вычисления для несимметричной нагрузки с нейтральным и без нейтрального провода (RA = 1 кОм, RB = 330 Ом, RC = 470 Ом).

Таблица.1

Схема «звезда»

Симметричная активная нагрузка

Несимметричная активная нагрузка

с нейт-

ралью

без нейтрали

с нейт-

ралью

без нейтрали


Фазные токи, ток нейтрали мА

IA





IB





IC





IN





Линейные напряжения, В

UАВ





UВС





UСА





Фазные напряжения, В

UА





UВ





UС





Сделать вывод, используя результаты опытов, указав на основании них назначение нейтрального провода.

Контрольные вопросы:

  1. Какое соединение называют звездой?

  2. Какого соотношение между линейным и фазным током в звезде?

  3. Какого соотношение между линейным и фазным напряжением в звезде?

  4. Для чего нужен нулевой провод в звезде?

Литература:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.


Лабораторная работа №8

Практическое исследование соединения приемников треугольником.

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков исследования трехфазных цепей переменного тока;

  3. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4, ОК6, ОК7.

Студент должен знать:

Методику расчета и измерения параметров трехфазной цепи по схеме треугольник.

Студент должен уметь:

  • Исследовать трехфазную цепь переменного тока.

  • Рассчитывать основные параметры трехфазной цепи по схеме треугольник.


Теоретическая часть:

Треугольник - это такое соединение, при котором конец первой фазы соединяют с началом второй, конец второй с началом третьей, конец третьей с началом первой, а общие точки присоединяют к линейным проводам.

hello_html_m4ad0f8e3.gifЛинейные и фазные напряжения в треугольнике равны:


При симметричной системе напряжений и симметричной нагрузке

hello_html_m22fb84c9.gifлинейные токи больше фазных в 1.7 раз




Задание

В трехфазной цепи при соединении нагрузки в треугольник измерить действующие значения токов и напряжений для случаев:

Симметричная активная нагрузка.

Несимметричная активная нагрузка.

hello_html_ceb8025.png


Рис. 1 Схема исследования соединения «треугольник»


Порядок выполнения эксперимента

  • Соберите цепь с симметричной нагрузкой (RAВ = RBС = RCА = 1 кОм) согласно принципиальной схеме и монтажной схеме.

  • Измерьте мультиметрами напряжения и токи.

  • Повторите измерения для несимметричной нагрузки с (R = 1 кОм, R = 330 Ом, R = 470 Ом).

Таблица.1


Соединение «треугольник»

Симметричная активная нагрузка

Несимметричная активная нагрузка


Фазные токи, мА

IAВ



IBС



ICА



Линейные токи, мА

IA



IB



IC



Линейные напряжения, В

UAB



UBC



UCA




Сделать вывод о соотношении линейных и фазных параметров в треугольнике.

Контрольные вопросы:

  1. Какое соединение называют треугольником?

  2. Какого соотношение между линейным и фазным током в треугольнике?

  3. Какого соотношение между линейным и фазным напряжением в треугольнике?

Литература:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.



Лабораторная работа №9

Тема: Исследование нелинейных цепей

Цели:

  1. Закрепление теоретических знаний по теме;

  2. Формирование практических навыков исследования нелинейных цепей;

  3. Формирование общих компетенций: ОК2, ОК4, ОК6, ОК7.

Студент должен знать:

Методику расчета и измерения параметров нелинейной цепи.

Студент должен уметь:

  • Исследовать нелинейную цепь.

  • Рассчитывать основные параметры нелинейной цепи

Теоретическая часть:

Вольтамперная характеристика представляет собой график зависимости напряжения от тока U(I) (или наоборот I(U)) на данном элементе электрической цепи.

У линейных резисторов вольтамперная характеристика представляет собой прямую линию U = RI. У нелинейных элементов (лампы накаливания, электрическая дуга, диоды, транзисторы и другие электронные приборы) эта зависимость более сложная и часто неоднозначная.

Две принципиальные схемы для снятия вольтамперных характеристик на постоянном токе изображены на рис. 2а и 2б. В них используется регулируемый источник постоянного напряжения, а резистор Rогр в этих схемах служит для ограничения тока в цепи при малых сопротивлениях исследуемых элементов.

hello_html_6d51d513.gif

Рис.2

В данной работе по схеме (а) снимаются вольтамперные характеристики лампы накаливания,

Экспериментальная часть

Задание

Снять экспериментально и построить графики вольтамперных характеристик лампы накаливания.

Порядок выполнения работы

Соберите цепь (рис.а) для снятия вольтамперной характеристики лампы накаливания. Обратите внимание, что вольтметр и амперметр в этой схеме своими положительными клеммами подключены к точке «А»

Изменяя ток в цепи, как показано в табл.1, запишите в табл.1 соответствующие значения напряжения на лампе и на рис.3 постройте график вольтамперной характеристики лампы накаливания.

Таблица 6.1

I, мА

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

U, B










hello_html_4768971.png


















Рис.3 ВАХ лампы накаливания

Контрольные вопросы:

  1. Какие элементы называют нелинейными?

  2. Изобразить вид ВАХ нелинейных элементов.

  3. Описать особенность их расчета.


Литература:

Данилов,И.А., Иванов,П.М. Общая электротехника с основами электроники): Учеб. пособие. – М: «Высшая школа», 1998. – 752 с.





Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 24.11.2016
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров223
Номер материала ДБ-385206
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