- •Общая электротехника и электроника учебно-методический комплекс
- •Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •Направления подготовки бакалавров
- •I. Лабораторные работы на основе физических моделей общие указания
- •Охрана труда и техника безопасности
- •Рекомендации по выполнению лабораторных работ и оформлению отчета
- •Краткие сведения о применяемых в лаборатории электроизмерительных приборах и устройствах
- •Основные характеристики измерительных приборов
- •Работа 1. Исследование сложной электрической цепи постоянного тока
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 2. Исследование линейных элементов электрических цепей
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Фазовые соотношения между током и напряжением цепи
- •Амплитудные соотношения между током и напряжением цепи
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 3. Исследование разветвленной цепи синусоидального тока с одним источником энергии
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Расчет исследуемой цепи
- •Порядок расчета цепи с последовательно-параллельным соединением комплексных сопротивлений (рис. 3.1, а)
- •Порядок расчета цепи с параллельно-последовательным соединением комплексных сопротивлений (рис. 3.1, б)
- •Описание элементов исследуемой цепи
- •Экспериментальное исследование параметров цепи
- •Указания к построению векторных диаграмм
- •Указания к записи токов и напряжений в виде комплексных чисел
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 4. Исследование частотных свойств цепи с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 5. Исследование трехфазной, соединенных по схеме «звезда»
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Симметричный режим работы цепи при отсутствии нейтрального провода
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 6. Исследование полупроводниковых диодов
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Цепь rl при включении ее на постоянное напряжение u (поз. 1, табл. 7.1)
- •Цепь rl при отключении ее от постоянного напряжения u с одновременным замыканием накоротко (поз. 2, табл. 7. 1)
- •Цепь rс при отключении ее от постоянного напряжения u с одновременным замыканием накоротко (поз. 4, табл. 7.1)
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •Апериодический переходный процесс
- •Колебательный переходный процесс
- •Расчет сопротивления Rк и индуктивности l катушки по осциллограмме тока колебательного процесса
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 9. Исследование явления феррорезонанса напряжений
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Расчет вах феррорезонансной цепи
- •Анализ явления феррорезонанса
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •II. Лабораторные работы на основе компьютерного моделирования (виртуальные лабораторные работы) общие указания
- •Работа 1 (в). Исследование сложной электрической цепи постоянного тока
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 2 (в). Исследование линейных элементов электрических цепей
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 3 (в). Исследование разветвленной цепи синусоидального тока с одним источником энергии
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 4 (в). Исследование частотных свойств цепи с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 5 (в). Исследование трехфазных цепей, соединенных по схеме «звезда»
- •Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Cодержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 6 (в). Исследование полупроводниковых диодов
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Методика применения программы Multisim для выполнения лабораторных работ общие положения
- •1. Назначение и состав программы Multisim
- •2. Открытие программы, ее составляющие и сборка схемы
- •Сборка схемы
- •3. Виртуальные измерительные приборы
- •Управление масштабом времени
- •Управление каналами а и в
- •Управление синхронизацией
- •III. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов, занимающихся с элементами дот общие указания
- •Работа 10(д). Исследование линейных элементов
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Фазовые соотношения между током и напряжением цепи
- •Амплитудные соотношения между током и напряжением цепи
- •3. Порядок выполнения работы
- •Виртуальные измерительные приборы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Исследование линейных элементов
- •Работа 2. Исследование переходных процессов в цепи с последовательным соединением активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора
- •1. Цель работы
- •Апериодический переходный процесс
- •Колебательный переходный процесс
- •Расчет сопротивления r и индуктивности l по осциллограмме тока колебательного процесса
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •6. Вопросы для самопроверки
- •Исследование переходных процессов в цепи с последовательным соединением активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора
- •Библиографический список
- •Содержание Виноградов Александр Леонидович Общая электротехника и электроника
- •Северо - Западный государственный заочный технический университет
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5
4. Содержание отчета
1. Схемы экспериментальных установок.
2. Перечень измерительных приборов и их характеристики.
3. Таблицы опытных и расчетных данных.
4. Осциллограммы тока i.
5. Графики опытных и расчетных зависимостей UL =F1 (I), UC = F2 (I),
U1 = F3 (I).
6. Выводы.
5. Вопросы для самопроверки
1. В какой электрической цепи может возникнуть феррорезонанс?
2. В чем принципиальное различие феррорезонанса от резонансных явлений в линейных электрических цепях?
3. Почему форма тока i в исследуемой цепи при феррорезонансе несинусоидальная?
4. При каких условиях в исследуемой электрической цепи возникают
скачкообразные изменения тока (триггерный эффект) при плавном изменении напряжения?
5. Возможны ли триггерные явления в схеме (рис. 9.4) при питании схемы от источника тока?
Л и т е р а т у р а: [4], с. 111...122.
II. Лабораторные работы на основе компьютерного моделирования (виртуальные лабораторные работы) общие указания
Целью выполнения лабораторного практикума является приобретение навыков экспериментального исследования электрических цепей с помощью компьютерного моделирования и умения анализировать полученные результаты.
Количество лабораторных работ и их номера следует выполнять в соответствии с указаниями, приведенными в учебно-методическом комплексе «Общая электротехника и электроника» раздел 2.5. «Практический блок».
Перед выполнением работ необходимо изучить основные теоретические положения. В конце каждой работы указаны номер литературы и страницы, где представлен материал по тематике данной работы. Библиографический список с соответствующими номерами содержится в разделе «Информация о дисциплине».
В каждой работе предусмотрено 10 вариантов. Выбор варианта определяется по последней цифре шифра студента. Оформление можно выполнить в произвольной форме. На титульном листе обязательно указывается номер специальности студента и его личный шифр. В содержании отчета должны быть отражены все требования, которые указываются в конце работы в разделе «Содержание отчета».
Напоминаем, раздел «Основные теоретические положения» в данных лабораторных работах отсутствует, так как он в точности совпадает с таким же разделом в вышепредставленных физических лабораторных работах. При подготовке к виртуальным лабораторным работам изучите основные теоретические положения по методическим указаниям к физическим лабораторным работам.
Работа 1 (в). Исследование сложной электрической цепи постоянного тока
1. Цель работы
Экспериментальное исследование сложных электрических цепей постоянного тока методом компьютерного моделирования. Проверка опытным путем метода расчета сложных цепей постоянного тока с помощью первого и второго законов Кирхгофа.
2. Основные теоретические положения
Этот раздел смотри в описании к физической лабораторной работе 1.
3. Порядок выполнения работы
1. «Собрать» на экране монитора электрическую схему (рис. 1.1), параметры элементов которой должны быть установлены на компьютере в соответствии с вариантом (табл. 1.1). Заметим, вариант выбирается по последней цифре шифра студента.
Рис. 1.1
Таблица 1.1
-
№ варианта
Е1, В
Е2, В
R1, Ом
R2, Ом
R3, Ом
1
20
40
100
50
100
2
30
60
120
60
120
3
40
80
140
70
140
4
50
100
160
80
160
5
60
120
180
90
180
6
70
140
200
100
200
7
80
160
220
110
220
8
90
180
240
120
240
9
100
200
260
130
260
0
110
220
280
140
280
2. С помощью амперметров А1–А3 измерить токи I1, I2, I3 исследуемой схемы. Результаты измерений занести в табл. по форме 1.1.
Форма 1.1
Эксперимент |
Расчет |
|||||||
Е1, В |
Е2, В |
I1, А |
I2, А |
I3, А |
I1, А |
I2, А |
I3, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Составить систему уравнений по законам Кирхгофа для исследуемой цепи, подставив в эти уравнения вместо сопротивлений и ЭДС их величины.
I1 –I2 +I3 = 0,
R1·I1+ R2·I2+0·I3 = E1,
0·I1+R2·I2+R3·I3 = E2 .
4. Решить полученную систему и результаты расчета занести в табл. по форме 1.1. Сравнить расчетные токи с измеренными ранее в лабораторной работе.
5. Проверить баланс мощностей по равенству:
.
6. Сделать вывод по результатам проделанной работы.