- 41 -

Лабораторная работа N1

ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД И ОСНОВЫ

ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

1. Цель работы

1. Ознакомление с составом устройств лабораторного стенда.

2. Изучение основных характеристик электроизмерительных приборов.

3. Измерение напряжения, тока, мощности в электрической цепи.

4. Определение сопротивления резистора методами амперметра – вольтметра и амперметра – ваттметра.

2. Рабочее задание

2.1. Изучить оборудование лабораторного стенда:

• источники питания и преобразователи (по спецификации табл.1);

• объекты исследования (по спецификации табл.2);

• электроизмерительные приборы (по условным обозначениям на шкалах приборов).

Таблица 1. Источники питания и преобразователи

Наименование	Род тока	Напряжение, В	Обозначение выводов
Сеть постоянного тока		21
Аккумуляторная батарея		12
Трехфазная 3-проводная сеть		140
Трехфазный трансформатор		80 / 46
Лабораторный автотрансформатор		0…250	«Вход», «Выход»

2.2. Составить спецификацию электроизмерительных приборов по форме табл.3.

2.3. Изучить расположение на стенде зажимов (клемм) источников питания, преобразователей, объектов исследования и измерительных приборов. Иметь в виду, что плюс прибора расположен с правой стороны.

Таблица 2. Потребители электрической энергии

Наименование	Тип	Кол-во	Примечание
Резистор	ППБ	3	Регулируемый 0…33 Ом
Резистор	ПЭВР	3	Постоянный 75 Ом
Катушка индуктивности	-	1	R 25 Ом X 95 Ом L 0,3 Гн
Батарея конденсаторов	-	1	C = 0,5; 1; 2; 4; 6; 10; 20; 30 мкФ

Таблица 3. Электроизмерительные приборы щитовые

Наименование прибора	Тип	Система	Род тока	Предел измерения	Цена деления	Класс точности	Количество
(10 строк)

Примечание. Для измерительного комплекта К-50 указать все пределы измерения по напряжению, току и мощности таблицей:

	1 /	2,5 /	5 /	10 /	25 /	50 /
150 /
300 /
450 /
750 /

2.4. Собрать электрическую цепь по схеме рис.1 и получить заключение преподавателя о правильности ее монтажа.

На схеме значком указаны зажимы отдельных устройств.

Рис.1. Схема лабораторной установки

2.5. Движок ЛАТРа поставить в крайнее левое положение, соответствующее нулевому выходному напряжению, и выключателем подключить к цепи источник питания.

2.6. Установить на щитовом вольтметре и произвести измерение напряжения, тока и мощности измерительным комплектом К-50, а также щитовыми амперметром и ваттметром. Результаты измерений записать в табл.4.

То же самое выполнить при и .

Таблица 4. Результаты измерений

Измер. величина	Единица изм.	Приборы
		Щитовые			К-50
	В	30	60	90
	А
	Вт

Примечание. Показания приборов измерительного комплекта К-50, имеющих высокий класс точности, принять за действительные значения измеряемых величин.

Таблица 5. Результаты расчетов

Абсолютные погрешности
Относительные погрешности

3. Обработка результатов измерений

3.1. Общее сопротивление резисторов, включенных в цепь, при определении методом амперметра - вольтметра рассчитывается по формуле, вытекающей из закона Ома для пассивного участка

При этом целесообразно использовать показания более точных приборов, т.е. К-50.

При определении сопротивления методом амперметра – ваттметра используется зависимость , откуда .

3.2. Абсолютная погрешность измерения рассчитывается по формуле

где - измеренное значение электрической величины;

- действительное значение электрической величины.

3.3. Относительные погрешности измерений рассчитываются по формуле

Обратите внимание на непостоянство относительной погрешности вдоль шкалы прибора.

3.4. Относительная погрешность измерения сопротивления методом амперметра – вольтметра зависит от относительных погрешностей измерения тока и напряжения и составляет

Так как в нашем случае при определении сопротивления использовались показания только измерительного комплекта К-50, то для определения относительных погрешностей и надо исходить из класса точности приборов. Класс точности прибора – это допустимая погрешность прибора, выраженная в процентах от предела измерения:

где - абсолютная погрешность измерения электрической величины;

- предел измерения данного прибора.

Отсюда и тогда

4. Содержание отчета

4.1. Название и цель работы.

4.2. Заполненные таблицы 1, 2, 3 по спецификациям источников питания, преобразователей, потребителей и электроизмерительных приборов.

4.3. Схема лабораторной установки (рис.1).

4.4. Заполненные таблицы 4, 5 с результатами измерений и расчетов общего сопротивления цепи, абсолютных и относительных погрешностей измерения электрических величин щитовыми приборами, относительных погрешностей определения сопротивления резисторов методом амперметра – вольтметра измерительным комплектом К-50.

4.5. Формульные зависимости расчетных величин.

5. Вопросы к защите

1. Описание лабораторной установки (по схеме).

2. Порядок выполнения работы.

3. Какие источники питания и преобразователи входят в состав стенда?

4. Какие потребители предполагается включать в цепи при проведении лабораторных работ на данном стенде?

5. Устройство и принцип действия приборов электромагнитной системы.

6. Устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической системы.

7. Устройство и принцип действия приборов электродинамической (динамической) системы.

8. Что такое абсолютная погрешность измерения?

9. Что такое относительная погрешность измерения?

10. Что такое класс точности прибора? Классы образцовых и рабочих приборов.

11. Как включаются в цепь амперметр, вольтметр, ваттметр?

12. Какие методы определения сопротивления используются на стенде?

13. Как расширяют предел измерений амперметров и вольтметров?

14. Какое сопротивление имеют амперметры и вольтметры по сравнению с сопротивлением нагрузки?

Лабораторная работа N2

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

1. Цель работы

1. Изучение режимов работы аккумуляторной батареи: холостого хода, генератора (разряд), потребителя (заряд).

2. Опытная проверка законов Кирхгофа.

3. Получение вольт – амперной характеристики источника электрической энергии.

2. Подготовка к работе

2.1. Записать название и цель работы, начертить схему лабораторной установки (рис.2) и форму табл.1.

2.2. Изучить лабораторную установку и порядок выполнения работы.

3. Описание лабораторной установки

3.1. Схема лабораторной установки приведена на рис.2.

3.2. Элементы схемы:

• источники эдс постоянного тока и , имеющие внутренние сопротивления соответственно и ;

• регулируемые резисторы , , с тумблерами для включения и выключения этих резисторов;

• амперметры магнитоэлектрической системы (для постоянного тока), амперметр имеет переключатель для изменения направления тока в приборе;

• вольтметр со свободными электродами, ипользуемый для измерения напряжения между заданными точками методом касания.

3.3. Источник эдс представляет собой аккумуляторную батарею, режимы которой предполагается исследовать в работе.

3.4. Источник эдс включается в цепь автоматическим выключателем , вмонтированным в стенд.

3.5. Пунктирными прямоугольниками на схеме показаны отдельные устройства лабораторной установки, имеющие свои зажимы и подлежащие соединению монтажными проводами.

Рис.2. Схема лабораторной установки