МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ІНДУСТРІАЛЬНИЙ ТЕХНІКУМ ДГМІ

Методичні вказівки

до лабораторних робіт

з дисципліни “Загальна електротехніка з основами

промислової електроніки”

для студентів спеціальності:

5.090403 “Ливарне виробництво чорних та кольорових металів”

5.090404 “Обробка металів тиском”

5.090409 “Виробництво сталі у конвекторах та мартенівських печах” 5. 090242 “Технічне обслуговування та ремонт обладнання

металургійних підприємств”

Алчевськ

2003

		“Затверджую”
		Заступник директора з НР
		_________ О.М. Прсяжнюк
	В.Г.
		“____” __________2003 р.

Розробив викладач 1 категорії Колесник ВВ.

Розглянуто на засіданні предметної комісії електротехнічних дисциплін Протокол № ____ від “_____”_________ 2003 р.

Голова комісії ________ Уманська Л.І.

3

Вступ

Для раціонального виконання лабораторної роботи учбову групу слід розділити на дві підгрупи по 12-15 чоловік в кожній. Підгрупа ділитися на учбові бригади з двохтрьох чоловік в кожній. Бригада виконуючи роботу при максимальній участі в ній всіх членів. Кожний учень повинен бути в курсі всіх питань, передбачених роботою.

За наявності в лабораторії достатньої кількості робочих місць, обладнаних необхідними приладами, апаратами і машинами, рекомендується лабораторні роботи проводити так званим фронтальним методом, коли вся учбова підгрупа виконує одну і ту ж роботу, відразу після проходження відповідної теми за програмою.

Лабораторні роботи слід проводити за затвердженим графіком відповідно до робочого плану викладача. Завдання до лабораторної роботи слід видавати за декілька днів до її проведення. Це дозволить студентам підготуватися до лабораторної роботи заздалегідь, і прийшовши в лабораторію, вони вже ясно уявлятимуть собі об’єм і зміст роботи, основні теоретичні обґрунтування, правила, закони, і т.п.

Домашня підготовка до виконання кожної лабораторної роботи включає повторення теоретичного матеріалу за даною темою, ознайомлення з порядком виконання лабораторної роботи. На стандартному бланку зі штампом студент підготовляє звіт, де записує устаткування, зміст роботи, та обробку результатів вимірювань та обчислень, викреслює принципові електричні схеми, заготовлює таблиці для внесення в них результатів вимірювань та розрахунків під час проведення роботи.

В лабораторії, приступаючи до виконання роботи, необхідно розташувати на робочому столі або панелях контрольно-вимірювальні прилади. Перед зборкою електричної схеми слід ознайомитися з технічними даними приладів, апаратів, електричних машин, що використовуються в даній роботі.

При перевірці схеми необхідно переконатися в надійності контактів в місцях приєднання до приладів, апаратів і машин і в правильному початковому положенні рукояток регулюючих приладів та вимикачів.

Перед включенням підготовленої до випробуванням електроустановки при відсутності напруги стрілки всіх контрольно-вимірювальних приладів повинні бути на нульових відмітках шкал. У разі потреби положення стрілок приладів треба установити на нульове показання.

Вмикання зібраної схеми допустиме тільки після перевірки її викладачем або лаборантом.

В процесі виконання показники контрольно-вимірювальних приладів учнів заносять в підготовлені звіт, а після закінчення роботи, до розбирання схеми дані представляються викладачу для контрольної перевірки. По вказівці викладача схема розбирається, а її елементи (прилади, апарати, провідники і ін.) забираються в місця їх зберігання.

Звіти виконаних робіт виконуються на готових бланках. Звіт повинен включати: тему і мету роботи, устаткування, зміст роботи з таблицями і схемами, обробку результатів вимірювань та обчислень і висновок за роботою.

Розрахунково-графічну роботу і оформлення звіту студенти можуть виконувати дома. Викладачу пред'являють оформлений звіт для перевірки, та після опитування студента за темою лабораторної роботи, вона зараховується.

3

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

ТЕМА: ВИЗНАЧЕННЯ З’ЄДНАННЯ РЕЗИСТОРІВ ТА ПЕРЕВІРКА ЗАКОНІВ ОМА ТА КИРХГОФА.

Мета роботи. Ознайомитись з різними способами сполучення резисторів, перевірка законів Ома та Кирхгофа.

Прилади та обладнання: резистори, амперметр, вольтметр, з’єднувальні проводи.

ТЕОРЕТИЧНІ ОБҐРУНТУВАННЯ

Розрахунок і аналіз будь-яких електричних ланцюгів може бути зроблений за допомогою основних законів електричних ланцюгів: закон Ома, першого й другого законів Кирхгофа.

Як показують досліди, струм на ділянці ланцюга прямо пропорційний напрузі на цій ділянці й обернемо пропорційний опорові тієї ділянки. Ця залежність відома як закон Ома.

² = UR

Закон Ома для повного кола: струм в електричному колі прямо пропорційний ЕРС і обернемо пропорційний сумі опорів зовнішньої і внутрішньої ділянки кола.

Перший закон Кирхгофа: алгебраїчна сума струмів, які проходять через вузол, дорівнює нулю.

Другий закон Кирхгофа: у любому замкненому контурі електричного ланцюга алгебраїчна сума ЕРС дорівнює алгебраїчній сумі напруг на опорах (спадів напруг).

На практиці виконують розрахунки кіл з різними схемами з’єднання приймачів. Якщо через усі приймачі буде проходити один струм, таке з'єднання приймачів називається послідовним. Таким чином струм на ділянках ланцюга послідовного з'єднання має однакове значення, а загальна напруга дорівнює сумі напруг на опорах (спадів напруг) на окремих ділянках ланцюга.

Загальний опор ланцюга, який складається з декількох резисторів, дорівнює сумі опорів цих резисторів.

Паралельним з'єднанням називають таке з'єднання коли усі приймачі приєднують до одної пари вузлів. Для паралельного з'єднання характерно однакова напруга для всіх приймачів.

Змішаним називається таке з'єднання, коли на одних ділянках ланцюга приймачі з'єднуються послідовно, а на інших паралельно. При розрахунків таких електричних кіл використовують співвідношення як для послідовного так і для паралельного з'єднання.

3

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомитися з приладами і устаткуванням. Зібрати схему послідовного з'єднання резисторів при включеному SQ2 та вимкненому SQ1 (малюнок 1.1) і показати її для перевірки викладачу.

	PA 1	R1
+	A
		SQ 1	SQ 2		PV
			R2	R3
30 В					V
		A	PA 2	A PA 3

Малюнок 1.1

2.Включити напругу живлення і провести необхідні вимірювання. Результати вимірювань занести в таблицю 1.1.

3.Зібрати схему паралельного з'єднання резисторів. Включити вимикачі SQ1, та SQ2. Повторити вимірювання.

4.Зібрати схему змішаного з'єднання резисторів: ключ SQ1 виключити, а SQ2 включити. Повторити вимірювання.

Таблиця 1.1

Схема

Результати вимірювань

Результати розрахунку

включення

I1

I2

I3

U1

U2

U3

R экв

R1

R2

R3

Rэкв

резисторів

А

А

А

В

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Послідовне

Паралельне

Змішане

ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАННЯ ТА ОБЧИСЛЮВАННЯ

1. Використовуючи перший закон Кірхгофа перевірити відповідальність

І = 0 Þ І1 = І2 + І3

2. Використовуючи другий закон Кірхгофа перевірити відповідальність

U = І1 R1 + І2 R2.

3

	æ	R	2	× R	3	ö
U = I1 × R1	ç					÷
	+ I1 ç					÷
	è R 2			+ R 3 ø

3. Дані розрахунків занести в таблицю 1.1 4. За роботою зробіть висновок щодо параметрів ланцюга при різних

з'єднаннях резисторів

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1.У чому подібність і в чому різниця законів Ома для ділянки ланцюга і для повного ланцюга.

2.Що фізично виражає перший закон Кирхгофа?

3.Сформулюйте другий закон Кирхгофа.

4.Яке з'єднання резисторів називається рівнобіжним, послідовним і змішаним?

5.Як розподіляються струми при послідовному, рівнобіжному і змішаному з'єднаннях резисторів?

6.Чому дорівнює повний опір ланцюга при послідовному з'єднанні резисторів?

7.Чому дорівнює повний опір ланцюга при паралельному з'єднанні резисторів?

ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ

1.Уважно прочитати та вивчити інструкцію лабораторної роботи.

2.Пам’ятати, що в лабораторії існує небезпечна для людини висока напруга.

3.Зібрати схему згідно з інструкцією до лабораторної роботи, уникнути перехрещення проводів і надати викладачу для перевірки.

4.Вивчити значення кожного вимірювального приладу, шкалу відмітку,

тощо.

5.Вмикати напругу на лабораторну роботу тільки після дозволу викладача і особистій його присутності.

6.Перед тим, як зробити будь-які зміни у схемі, її необхідно вимкнути з джерела електромережі.

7.Після зроблених у схемі змін, вона повинна бути перевірена керівником лабораторних занять і тільки після дозволу керівника підключити до електромережі.

8.Треба пам’ятати, якщо у ланцюзі буде малий опір , то може виникнути великий струм. Це приведе до виходу з ладу приборів та стенду.

9.Слідкувати за преділом вимірювання приборів.

10.У разі нещасного випадку негайно вимкнути напругу мережі, для чого потрібно натиснути на аварійну кнопку, розміщену на передній панелі лабораторного столу, а потерпілому надати першу допомогу і викликати

3