Рабочая тетрадь по лабораторным работам учебной дисциплины Электротехника
учебно-методическое пособие по теме

ГОУ   СПО  ТО  Тульский    государственный    машиностроительный      

колледж   имени   Никиты Демидова

Рабочая  тетрадь  по

лабораторным  работам

учебной  дисциплины

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА   И   ЭЛЕКТРОНИКА

Для  студентов,  осваивающих  в  очной    форме  

образовательную  программу  второго  курса  по  специальности

«Технология   машиностроения»  

Студента ____________________________гр.___________                          

Тула. 2013

Содержание

1. Последовательное  и  параллельное  соединение   резисторов…………………….……3
2. Последовательное соединение  катушки    индуктивности  и  конденсатора………….14
3. Соединение  приемников  энергии  звездой ……………………………………….…….16
4. Исследование  принципа  работы   однофазного  трансформатора…...………………...18
5. Снятие  входных   и  выходных  характеристик  транзистора ……………………….....21

Список  использованной  литературы…………………..…………………………………….23

Лабораторная   работа  № 1

Тема.  Последовательное  и  параллельное  соединение   резисторов

    Цель работы:  изучить законы распределения токов и напряжений при последовательном и параллельном соединении резисторов

  Приборы  и  оборудование:   

1. Лабораторный стенд ЭСТ~ 1
2. Ламповые реостаты  Ел -2 шт.
3. Вольтметр 25220 B
4. Амперметр 12,5А

Программа    работы:

А. Теоретическая часть.

       Элемент электрической цепи, предназначенный для использования его электрического сопротивления, называется резистором. Применяют последовательные, параллельные и смешанные соединения резисторов

I.        А) При последовательном соединении по всем элементам протекает один и тот же ток:  

Б) Эквивалентное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений, включенных резисторов:   

В)  Общее сопротивление цепи равно сумме напряжения всех резисторов:

II        А) При параллельно соединении резисторов на зажимах элементов имеется

одно и тоже напряжение:  

Б)  Эквивалентное сопротивление рассчитывается по формуле:  

В) Величина тока определяется по первому закону Кирхгофа      .

Узлом называется точка цепи, к которой подходит не менее трёх проводов. Ветвью называется часть цепи заключенная между двумя узлами   - токи ветвей.

I – ток, приходящий в узел.

Б. Подготовка к работе.

1. Ознакомиться с приборами.
2. Записать данные приборов.
3. Подготовить схемы и таблицы.

В.  Экспериментальная часть.

1. Собрать схему рис.1  с последовательным  соединением  резисторов и показать ее преподавателю.
2. Записать  показания приборов в таблицу № 1.
3. Собрать схему рис.2  с параллельным  соединением  резисторов и показать ее преподавателю.
4. Записать  показания приборов в таблицу № 1.
5. Рассчитать  общие  сопротивления   при  последовательном   и  параллельном  соединениями  резисторов.

                              Рис. 1                                                        Рис.2

     Таблица  № 1

Г.   Расчетная часть.

Опыт  № 1.  ____________________________________________

                                               (Укажите  соединение   резисторов)

______________;                                                      

Опыт  № 2.  ____________________________________________

                                               (Укажите  соединение   резисторов)

______________;                                                      

Д. Контрольные вопросы

1. От чего зависит накал ламп ламповых реостатов?
2. Какой закон можно применить для последовательного и  параллельного соединения резисторов?
3. Записать эти законы в общей виде для 1 и 2  рисунков.
4. Как нужно соединить резисторы, чтобы общее сопротивление цепи увеличилось?
5. Как измениться общее сопротивление в 1 и 2 схемах, если  отключить один ламповый реостат?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная   работа  №  2

Тема.  Последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатора

   Цель работы:  анализ соотношений между током и напряжениями в последовательной цепи. Изучение резонанса напряжений.

   Приборы  и  оборудование:   

1. Катушка индуктивности.
2. Конденсаторная батарея переменной емкости.
3. Амперметр. 2.5А. выпрямительной системы.
4. Вольтметр 0-750 Вт.
5. Вольтметр 100 В выпрямительной системы.

Программа    работы:

 А. Подготовка к работе.

1. Записать данные приборов.
2. Начертить схему рис. 1.
3. Подготовить таблицу 1.
4. Написать уравнения, необходимые для вычислений.

Б. Экспериментальная часть.

1. Собрать схему по рис.2, и показать её преподавателю.
2. Включить ёмкость С в пределах от 30 до 50 мкФ. Измерить параметры схемы и записать их в табл.1.
3. Подобрать ёмкость так, чтобы ток в цепи был наибольший. Записать в таблицу наказания приборов.
4. Включить С = 94.75 мкФ и вновь повторить опыт.

В. Расчетная часть.

Вычислить по формулам

;                  __________;         ;                     _________;        

;                  ________;              ;               ________;

;                 _________;            ;       _________.  

Г. Графическая часть.

По данным таблицы 1 построить для 3-х случаев векторные диаграммы.

                    Электрическая   схема.                                                             Монтажная схема

        Рис. 1                                                                        Рис. 2

Таблица   № 1

Д. Контрольные вопросы:

1. Какое условие резонанса напряжений?
2. Какие соотношения будут между:   а. ; ;.

                                                                  б. ; ; ;.

                                                                  в. ;; ; ;

       при резонансе напряжений?

3. Укажите опасные последствия резонанса напряжений?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная   работа  № 3

 Тема.  Соединение  приемников  энергии  звездой

Цель работы:   изучение    работы    трёхфазных    цепей,     проверка   соотношении

между токами и напряжениями в   трёхпроводной   и  четырёхпроводной       цепях      и     приобретение     навыков   в   построении   векторных и   томографических диаграмм.

Приборы  и  оборудование:  амперметр    1  А   (4шт.),  

                                                    вольтметр     250  В,  (2 шт.),

                                                                  трёхфазный  ламповый  реостат

Программа    работы:

 А. Подготовка  к  работе.

1. Ознакомиться с источником  трёхфазного напряжения,   коммутационной   и   защитной

            аппаратурой.

2. Подготовить схемы, таблицы,  написать уравнения, используемые в работе.

Рис. 1. Схема  соединения  приемников  энергии  «звездой».

Б. Экспериментальная часть.

1. Собрать схему  по  рис.1.  и показать её преподавателю.
2. Включить цепь и установить равномерную нагрузку в фазах ламповым реостате
3. Измерить ток  , , ; Фазные напряжения  измеряются  , , ,  относительно нейтральной точки нагрузки (точки 0); линейные напряжения , ,,  напряжения смещения   нейтрали.
4. Заменить вольтметр   амперметром    и измерить ток в нулевом проводе.
5. Данные внести в таблицу № 1.
6. Установить ламповым реостатом неравномерную нагрузку в фазах, измерить и напряжения и записать их в таблицу № 2.    
7. Вновь заменить амперметр  вольтметром  и ещё раз измерить все величины и внести их в таблицу №2.

Таблица  № 1

Таблица  № 2

В.  Расчетная часть.

1. Определить    соотношения  линейных и фазных напряжении при  равномерной нагрузке:

.

2.Определить  сопротивление фазы, учитывая активный характер нагрузки по формуле:

                                                                 ,         где   U - напряжение в фазе,     I - ток.

Использовать уравнение для построения векторных   диаграмм напряжений и  токов:

Г. Графическая часть.

Построить диаграммы напряжений и токов:     1. для равномерной нагрузки

                                                                                2. для четырёхпроводной цепи по данным              

                                                                                    пункта 1 таблицы №2 и уравнению

                                                                                3. определить графически нулевой ток в  

                                                                                     нулевом проводе.

Д. Контрольные вопросы.

1. Какие соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами при соединении    равномерной нагрузки "звездой"?
2. Какое назначение имеет нулевой провод?
3. В каком случае при соединении нагрузки "звездой" появляется ток в нулевом проводе и    в каком, случае - смешение нейтрали?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Список   использованной   литературы

1. «Электротехника».  Л.А. Частоедов  В. Ш. 1990
2. «Электротехника  и  электроника». М.В. Немцов, М.Л. Немцова. М, Академия, 2007.
3. «Общая  электротехника с  основами  электроники». И.А. Данилов.,  П.М. Иванов.  Москва, ВШ,  1989  г
4. «Электротехника  и  электроника».  Б.И.  Петленко. М. Академия. 2008 г.
5. «Основы   теоретической  электротехники».С.А.  Лоторейчук. М. Академия, 2009