Методические указания по выполнению лабораторных работ дисциплины "Электротехника и электронная техника"

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Воронежской области

«Россошанский техникум сельскохозяйственного

и строительного транспорта»

СОГЛАСОВАНО: УТВЕРЖДАЮ:

ЗАМ директора по ППО Директор ГБПОУ ВО «РТсиСТ»

_________Л.В. горловая _________________В.А. Силаков

«_____»_________________2017 «_____»_________________2017

Методические указания по выполнению лабораторных работ

по дисциплине

ОП. 04 Электротехника и электронная техника

для профессий среднего профессионального образования

по программе подготовки специалистов среднего звена

по специальностям:

35.02.07 Механизация сельского хозяйства

Базовая подготовка

Методические указания рассмотрены

на заседании предметно – цикловой комиссии

и рекомендована к утверждению.

от « ______» ________________2017г., протокол № _______

Председатель ПЦК______________

пос. Молодежный, 2017г.

Методические указания разработаны в соответствии с локальными актами «Положение о лабораторных работах и практических занятиях» и «Положение о разработке методических указаний по выполнению лабораторных и практических работ (для обучающихся)» ГБПОУ ВО «РТСиСТ».

Организация-разработчик: Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Воронежской области «Россошанский техникум сельскохозяйственного и строительного транспорта»

Разработчики:

Ракова Н.С. – преподаватель физики и электротехники

^{Ф.И.О., ученая степень, звание, должность,}

Содержание

1. Пояснительная записка…………………………………………………… 4

2. Критерии оценки практических заданий………………………………... 7

3. Техника безопасности…………………………………………………….. 8

4. Перечень лабораторных работ…. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .…… . . . . 9

4. Содержание лабораторных работ . . . . . . . . . . . . .………………... .…. 10 - 29

5. Список рекомендуемой литературы………………………………………..30

Пояснительная записка

Методические указания по выполнению лабораторно - практических работ по дисциплине Электротехника и электронная техника являются составной частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС СПО по программе подготовки специалистов среднего звена по специальностям:

35.02.07 Механизация сельского хозяйства

Цель методических рекомендаций по выполнению лабораторных работ по дисциплине "Электротехника и электронная техника":

организация выполнения обучающимися лабораторных работ, предусмотренных программой по электротехника,

формирование и закрепление навыков работы с лабораторным оборудованием,

организация определения погрешности и числовой обработки результатов лабораторного эксперимента,

формирование навыков самостоятельной работы студентов со справочной литературой,

развитие внимательности и аккуратности при выполнении лабораторных работ,

формирование общепрофессиональных компетенций обучающихся.

Весь процесс выполнения лабораторных работ включает в себя теоретическую подготовку, ознакомление с приборами и сборку схем, проведение опыта и измерений, числовую обработку результатов лабораторного эксперимента и сдачу зачета по выполненной работе.

Теоретическая подготовка

Теоретическая подготовка необходима для проведения лабораторной работы, должна проводиться обучающимися в порядке самостоятельной работы. Ее следует начинать внимательным разбором руководства к данной лабораторной работе.

Особое внимание в ходе теоретической подготовки должно быть обращено на понимание физической сущности процесса.

Для самоконтроля в каждой работе приведены контрольные вопросы, на которые обучающийся обязан дать четкие, правильные ответы.

Теоретическая подготовка завершается предварительным составлением отчета со следующим порядком записей:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Оборудование.

4. Ход работы (включает рисунки, схемы, таблицы, основные формулы для определения величин, а так же расчетные формулы для определения погрешностей измеряемых величин).

5. Расчеты – окончательная запись результатов работы.

6. Вывод.

Ознакомление с приборами, сборка схем

Лабораторные работы проводятся в учебном кабинете лицея, оснащенном всем необходимым техническим и лабораторным оборудованием. Перед началом каждым занятием проводится инструктаж по технике безопасности.

Приступая к лабораторным работам, необходимо:

1. получить у лаборанта приборы, требуемые для выполнения работы;

2. разобраться в назначении приборов и принадлежностей в соответствии с их техническими данными;

3. пользуясь схемой или рисунками, имеющимися в пособии, разместить приборы так, чтобы удобно было производить отсчеты, а затем собрать установку;

4. сборку электрических схем следует производить после тщательного изучения правил выполнения лабораторных работ по электричеству.

Проведение опыта и измерений

При выполнении лабораторных работ измерение физических величин необходимо проводить в строгой, заранее предусмотренной последовательности.

Особо следует обратить внимание на точность и своевременность отсчетов при измерении нужных физических величин. Например, точность измерения времени с помощью секундомера зависит не только от четкого определения положения стрелки, но и в значительной степени – от своевременности включения и выключения часового механизма.

Преподаватель принимает выполненную учащимся лабораторную работу в индивидуальном порядке. Хорошо выполненные работы следует рекомендовать для ознакомления всем учащимся. Для зачета, по окончании лабораторных работ, учащийся представляет надлежащим образом оформленную тетрадь.

Целесообразно в конце занятия сообщать тему следующего практического занятия и указывать литературные источники. Учащиеся в таких случаях приходят с готовыми конспектами, и преподавателю остается дать лишь целевую установку занятия, распределить задания, показать технику выполнения. После этого учащиеся приступают к самостоятельной работе.

Критерии оценки практической работы.

Практические занятия оцениваются преподавателем, исходя из следующих критериев успешности работ:

1) соответствие содержания работы заданной теме и оформление в соответствии с существующими требованиями;

2) логика изложения, взаимосвязь структурных элементов работы;

3) объем, характер и качество использованных источников;

4) обоснованность выводов, их глубина, оригинальность;

5) теоретическая и методическая достаточность, стиль и качество оформления компьютерной презентации

Оценивая итоговое задание, преподаватель ставит отметку.

Оценка «5» (отлично) ставится, если обучающийся выполняет работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений; самостоятельно и рационально монтирует необходимое оборудование; все опыты проводит в условиях и режимах, обеспечивающих получение правильных результатов и выводов; соблюдает требования правил безопасного труда; в отчете правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ погрешностей.

- в отчете правильно и аккуратно выполнены все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления;

- правильно выполнен анализ погрешностей.

«4» (хорошо) ставится в том случае, если были выполнены требования к оценке «5», но допущены недочеты или негрубые ошибки.

«3» (удовлетворительно) ставится, если результат выполненной части таков, что позволяет получить правильные выводы, но в ходе проведения опыта и измерений были допущены ошибки.

«2» (неудовлетворительно) ставится, если результаты не позволяют сделать правильных выводов, если опыты, измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно.

Техника безопасности при выполнении лабораторных работ.

Перед началом лабораторной работы:

1. Внимательно прослушайте вводный инструктаж преподавателя о порядке и особенностях выполнения работы.

2. Внимательно изучите методические указания к работе, которую выполняете и строго руководствуетесь.

3. Подготовьте рабочее место для безопасной работы: уберите его, если на нем находятся посторонние предметы;

4. Проверьте и подготовьте к работе, согласно методическим указаниям, необходимые инструменты и принадлежности.

Во время работы:

1. Выполняйте только ту работу, которая разрешена преподавателем.

2. За разъяснениями по всем вопросам выполнения практического занятия обращайтесь к преподавателю.

3. Будьте внимательны и аккуратны. Не отвлекайтесь сами и не отвлекайте других. Не вмешивайтесь в процесс работы других обучающихся, если это предусмотрено инструкцией

По окончании работы:

1. Наведите порядок на рабочем месте и сдайте его преподавателю;

2. Сдайте преподавателю учебную литературу и инструменты;

При выполнении работы строго запрещается:

1. Бесцельно ходить по кабинету и лаборатории.

2. Покидать помещение кабинета (лаборатории) в рабочее время без разрешения преподавателя.

Перечень лабораторных работ по электротехнике для обучающихся

№	Тема	Количество часов	Страница
1	Ознакомление с основными измерительными приборами	2	10-11
2	Линейная электрическая цепь постоянного тока	2	12-13
3	Нелинейные электрические цепи постоянного тока	2	14-15
4	Последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатора	2	16-17
5	Трёхфазная электрическая цепь, соединённая «звездой»	2	18-19
6	Трёхфазная электрическая цепь, соединённая «треугольником»	2	20-21
7	Однофазный трансформатор	2	22-23
8	Генератор постоянного тока	2	24-25
9	Двигатель постоянного тока	2	26-27
10	Изучение электронной измерительной аппаратуры	2	28-29
	Итого	20

Лабораторная работа №1

Тема: Ознакомление с основными измерительными приборами

Цель работы: получить предварительные представления об электромеханических измерительных приборах – амперметре, вольтметре, ваттметре и омметре; изучить основные характеристики измерительных приборов: цена деления, номинальная величина, погрешности измерений; изучить методы измерений тока, напряжения, мощности и сопротивления.

Оборудование: источник питания, миллиамперметр, вольтметр, ваттметр, омметр, резистор, ключ, соединительные провода.

Описание работы: закон Ома для участка цепи гласит, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению в проводнике на данном участке цепи. I = U/R , где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1. Соберите электрическую цепь (ЭЦ),  изображенную на рисунке, и подключите её к регулируемому источнику постоянного напряжения U=0…20 В.

1. После проверки схемы преподавателем подать напряжение на ЭЦ.

2. Установить на выходе источника питания напряжение, равное 5 В. Снять показания амперметра и ваттметра. Измерить напряжение на нагрузке (U_н ). Данные измерения занести в таблицу.

3. Отключить питание ЭЦ.

4. Измерить сопротивление резистора нагрузки R_н с помощью мультиметра в режиме «Омметр» в диапазоне 200 Ом и результаты занесли в таблицу.

   U, В	Измеренные значения				Вычисленные значения
   	Uн , В	I, мА	P, Вт	Rн ,Ом	P, Вт	Rн ,Ом
   5
   10
   15

5. Заполните таблицу 2, занеся в неё основные характеристики используемых измерительных приборов.

   Прибор	Тип	Система	Род тока	Класс точности	Цена деления	Номинальная величина

6. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Укажите назначение измерительных приборов, используемых в лабораторной работе.

2. Назовите основные характеристики электроизмерительных приборов.

3. Что такое абсолютная и относительная погрешность?

4. Какие основные обозначения наносятся на шкале прибора?

Литература:

1.Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

Интернет-ресурсы:

1.http://www.consultant.ru

2.http://www.garant.ru

3. http://www.akdi.ru

4. http://ru.wikipedia.org

Лабораторная работа №2

Тема: Линейная электрическая цепь постоянного тока

Цель работы: изучить методы измерений тока, напряжения, мощности и сопротивления в электрических цепях постоянного тока с последовательным соединением резисторов; проверить экспериментальным и расчётным путём закон Ома, 2-е правило Кирхгофа.

Оборудование: источник питания, миллиамперметр, вольтметр, ваттметр, омметр, резисторы, ключ, соединительные провода.

Описание работы: закон Ома для участка цепи гласит, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению в проводнике на данном участке цепи. I = U/R , где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление. Второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвлённой электрической цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС, встречающихся в этом контуре.

∑ IR = ∑ ε.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1.Соберите электрическую цепь (ЭЦ),  изображенную на рисунке, и подключите её к регулируемому источнику постоянного напряжения U=0…20 В.

2. В обесточенной ЭЦ установить промежуточное значение сопротивления резистора, повернув его движок на определённый угол. Измерить сопротивление каждого резистора с помощью омметра. Данные измерения занести в таблицу.

3. С помощью проводников со штекерами соединить точки d и d₁.Измерить сопротивление между точками a и b, результат занести в таблицу.

4. Установить вместо перемычки d - d₁ миллиамперметр постоянного тока. После проверки схемы преподавателем подать напряжение на ЭЦ в пределах 10 …20 В. Измерить падение напряжения на каждом элементе. Данные измерения занести в таблицу.

5. Отключить питание ЭЦ.

Пример	Участок ЭЦ
	R1	R2	R3	R4	R5
R ,Ом
U, В
I, мА
P, Вт

6.Заполните таблицу 2, занеся в неё основные характеристики используемых измерительных приборов.

Прибор	Тип	Система	Род тока	Класс точности	Цена деления	Номинальная величина

7.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Какой ток называется постоянным?

2. В каких единицах измеряется сила тока, напряжение, сопротивление и мощность?

3. Что называется электрической цепью?

4. Какие основные устройства входят в состав электрической цепи?

5. Почему розетки и вилки электрических приборов могут нагреваться во время работы?

Литература:

1.Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

Лабораторная работа № 3

Тема: Нелинейные электрические цепи постоянного тока

Цель работы: познакомиться с видами вольт – амперных характеристик (ВАХ); исследовать ВАХ нелинейных элементов; познакомиться с графическими методами расчёта нелинейных электрических цепей; овладеть методами построения графиков на основе экспериментальных данных.

Оборудование: источник питания, миллиамперметр, вольтметр, ваттметр, омметр, резистор, ключ, лампочки, стабилитрон, соединительные провода.

Описание работы: по виду ВАХ нелинейные элементы подразделяются: на симметричные (электрическая лампа накаливания), несимметричные (полупроводниковый диод), управляемые (транзистор). Нелинейность ВАХ лампы накаливания определяется зависимостью удельного электрического сопротивления материала нити от температуры её нагрева, которая в свою очередь зависит от тока в нити. В основу работы нелинейных полупроводниковых элементов положено изменение сопротивление n – p - перехода. Этот переход обладает вентильным свойством, пропуская ток в обратном направлении и не пропуская при обратной полярности.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1.Соберите электрическую цепь (ЭЦ) с лампочками,  изображенную на рисунке 4.1, и подключите её к регулируемому источнику постоянного напряжения U=0…20 В.

2. Снять ВАХ двух параллельно соединённых лампочек при положительных значениях напряжения, а затем при отрицательных. Данные занести в таблицу 4.1.

3. Собрать ЭЦ со стабилитроном Д и резистором R в соответствии с рисунками 4.2 и 4.3, снять ВАХ при положительных и отрицательных значениях напряжения. Таблица такая же как и для случая с лампочками (4.2. и 4.3).

4. Собрать ЭЦ с транзистором в соответствии с рисунком 4.4 и снять ВАХ при указанной на схеме полярности источника. Данные измерения занести в таблицу 4.4.

5.Отключить питание ЭЦ.

6. Сделайте графический рисунок ВАХ для лампочки, диода и транзистора

7. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные виды ВАХ нелинейных элементов.

2. Как изменяется сопротивление лампы накаливания при изменении напряжения?

3. Укажите основные методы анализа нелинейных электрических цепей.

Литература:

1.Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

Лабораторная работа №4

Тема: Последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатора

Цель работы: выявить влияние активного сопротивления и индуктивности катушки, а также ёмкости конденсатора на значения тока в электрической цепи, напряжения на её элементах и мощности; изучить явление резонанса напряжений; познакомиться с методами анализа ЭЦ с применением векторных диаграмм.

Оборудование: источник питания, миллиамперметр, вольтметр, ваттметр, катушка индуктивности, конденсатор, резистор, ключ, соединительные провода.

Описание работы: формулы, используемые для обработки экспериментальных данных: закон Ома I = U/ Z , где I – сила тока, U – напряжение, Z – сопротивление.

Z_к = U_К/I, X_c = U_c / I. 2 – е правило Кирхгофа: U = U_K + U_C = U_R + U_L + U_C.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1. Соберите электрическую цепь (ЭЦ),  изображенную на рисунке. С помощью переключателя пределов установить наибольшую номинальную величину измерительных приборов.

2. После проверки схемы преподавателем подать напряжение на ЭЦ.

3. Постепенно увеличивая ёмкость переключателем, установить такое её значение, при котором ток в цепи будет наибольшим. Занести значение ёмкости и показания всех приборов в таблицу. Изменяя значение ёмкости от С_рез в большую и меньшую стороны, снять показания всех приборов для шести значений ёмкости.

С, мкФ	U, В	I, мА	Uк, В	Uс, В	Р, Вт
Срез=

4. Отключить питание ЭЦ, переключатель установить в исходное положение.

5. Занести в таблицу основные характеристики измерительных приборов. На основании полученных данных построить зависимости I(С), U_к (С), U_с (С).

Прибор	Тип	Система	Род тока	Класс точности	Цена деления	Номинальная величина

6. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Что понимается под резонансом напряжений?

2. Где используется явление резонанса напряжений?

3. Укажите связь между полным, активным и реактивным сопротивлением.

4. В чём измеряется сопротивление?

Литература:

1.Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

Интернет-ресурсы:

1.http://www.consultant.ru

2.http://www.garant.ru

3. http://www.akdi.ru

4. http://ru.wikipedia.org

Лабораторная работа № 5

Тема: Трёхфазная электрическая цепь, соединённая «звездой»

Цель работы: проверить экспериментальным путём соотношения между линейными и фазными токами и напряжениями для однофазных приёмников, соединённых «звездой»; исследовать влияние нейтрального провода на значения фазных напряжений при симметричной и несимметричной нагрузки; проверить 1-е и 2-е правила Кирхгофа для трёхфазных цепей.

Оборудование: источник питания, миллиамперметры – 4 шт, вольтметр, 3 реостата, ключ, соединительные провода.

Описание работы: если в однородном магнитном поле вращать с равномерной скоростью три одинаковые рамки, сдвинутые в пространстве на 120 ⁰ друг относительно друга, то в них будет наводиться трёхфазная система ЭДС. Такая система предназначается для питания симметричных трёхфазных приёмников (двигатели) и несимметричных приёмников (осветительные приборы, бытовая электроаппаратура). Закон Ома для участка цепи I = U/R . Второе правило Кирхгофа: ∑ IR = ∑ ε.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1. Соберите электрическую цепь (ЭЦ),  изображенную на рисунке. С помощью переключателя пределов установить наибольшую номинальную величину измерительных приборов.

2.Регулируя значение активного сопротивления в каждой из фаз, добиться одинакового показания амперметров. С помощью вольтметра измерить фазные напряжения на приёмниках. Результаты занести в таблицу.

3. Отключить нейтральный провод от источника питания и вновь измерить фазные напряжения и токи приёмников, а также напряжение смещение нейтрали. Результаты занести в таблицу.

4. Подключить нейтральный провод к зажиму N источника, изменить нагрузку во всех фазах, сделав её несимметричной. Измерить фазные напряжения на приёмниках, токи в фазах и нейтральном проводе. Результаты занести в таблицу.

5. Отключить нейтральный провод от источника питания и вновь измерить фазные напряжения и токи приёмников, а также напряжение смещение нейтрали. Результаты занести в таблицу.

6. На основании данных таблиц вычислить полные сопротивления фаз, углы сдвига фаз между током и напряжением.

7. Отключить питание ЭЦ.

Таблица 1 с симметричной нагрузкой

Схема соединения	Uа, В	Ub, В	Uс, В	Iа, А	Ib, А	Iс, А	In, А	UnN,В
С нейтральным проводом
Без нейтрального провода

Таблица 2 с несимметричной нагрузкой

Схема соединения	Uа, В	Ub, В	Uс, В	Iа, А	Ib, А	Iс, А	In, А	UnN,В
С нейтральным проводом
Без нейтрального провода

8.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Какова роль нейтрального провода?

2. Какие напряжения и токи называются линейными и фазными?

3. В каких случаях возникает напряжение смещения нейтрали?

Литература:

1.Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

Лабораторная работа № 6

Тема: Трёхфазная электрическая цепь, соединённая «треугольником»

Цель работы: проверить экспериментальным путём соотношения между линейными и фазными токами и напряжениями для однофазных приёмников, соединённых «треугольником»; освоить методы измерения и расчёта мощности в трёхфазных электрических цепях; познакомиться с методами анализа трёхфазных цепей, имеющих соединённую «треугольником» активную нагрузку, с помощью векторных диаграмм.

Оборудование: источник питания, миллиамперметры – 6 шт., вольтметр, ваттметры – 2 шт., реостата – 3 шт., ключ, соединительные провода.

Описание работы: если в однородном магнитном поле вращать с равномерной скоростью три одинаковые рамки, сдвинутые в пространстве на 120 ⁰ друг относительно друга, то в них будет наводиться трёхфазная система ЭДС. Такая система предназначается для питания симметричных трёхфазных приёмников (двигатели) и несимметричных приёмников (осветительные приборы, бытовая электроаппаратура). Закон Ома для участка цепи I = U/R . Второе правило Кирхгофа: ∑ IR = ∑ ε.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1. Соберите электрическую цепь (ЭЦ),  изображенную на рисунке. С помощью переключателя пределов установить наибольшую номинальную величину измерительных приборов.

2.Регулируя значение активных сопротивлений приёмников, добиться одинакового показания амперметров в каждой из фаз. С помощью вольтметра измерить линейные и фазные напряжения, линейные и фазные токи на приёмниках. Результаты занести в таблицу.

3.Изменить нагрузку в фазах, сделав её несимметричной. Вновь измерить линейные и фазные напряжения, токи, мощность. Результаты занести в таблицу.

Нагрузка

Uл

Ubа

Uсb

Uсa

Iаb

Ibc

Iсa

Iа

Ib

Iс

Pab

Pbc

Pca

Симметричная

Несимметричная

4. Отключить питание ЭЦ.

5.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Как соединить однофазные приёмники «треугольником»?

2. Какие напряжения и токи называются линейными и фазными?

3. В чём преимущество соединения фаз нагрузки «треугольником»?

Литература:

1.Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

Лабораторная работа № 7

Тема: Однофазный трансформатор

Цель работы: изучить конструкцию трансформатора; определить основные параметры трансформатора; снять внешнюю характеристику трансформатора.

Оборудование: источник питания, однофазный трёхобмоточный трансформатор, реостат, вольтметр, миллиамперметр, ключ, соединительные провода.

Описание работы: трансформатор относится к электрическим машинам статического действия. Он представляет собой электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения (220 В) в переменный ток той же частоты другого напряжения (например, 36 В). Отношение действующих значений напряжений определяется отношением числа витков обмоток, то есть является постоянным. Это отношение получило название коэффициента трансформации К = U₂/U₁ =w₂/w₁.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1. Провести опыт холостого хода при номинальном напряжении на первичной обмотке. Для этого собрать схему в соответствии с рисунком № 1.

Подать напряжение на первичную обмотку и снять показания всех приборов. Результаты занести в таблицу № 1.

2. Снять внешнюю характеристику трансформатора, для чего собрать схему в соответствии с рисунком № 2. Подать напряжение на первичную обмотку и снять показания всех приборов. Результаты занести в таблицу № 2.

3. Отключить питание ЭЦ.

Таблица № 1

U1, В	U2, В	Uдоп, В	Wдоп	Iхх, мА	Pхх,Вт	W1	W2	K21	Фmax,Вб

Таблица № 2

№ опыта	1	2	3	4	5	6
Uн, В
Iн, мА

4.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Из каких основных частей состоит трансформатор?

2. Объясните принцип работы трансформатора.

3. Из какого материала изготовляется сердечник трансформатора?

4. Что такое коэффициент трансформации?

5. Что такое повышающий (понижающий) трансформатор?

Литература:

1.Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

Лабораторная работа № 8

Тема: Генератор постоянного тока.

Цель работы: изучить конструкцию машины постоянного тока; научиться осуществлять пуск системы двигатель-генератор; снять характеристику холостого хода генератора; снять внешнюю характеристику генератора.

Оборудование: машина постоянного тока, работающая в режиме генератора, вольтметр, миллиамперметр, резистор, соединительные провода, тахогенератор.

Описание работы: Генераторы – это электрические машины, преобразующие механическую энергию в электрическую. Электрические машины постоянного тока, работающие в режиме генератора, являются основным источником электрической энергии постоянного тока. Характеристиками генератора служит: характеристика холостого хода, по которой можно судить о степени насыщения магнитной системы генератора; внешняя характеристика – зависимость выходного напряжения от тока нагрузки.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1. Осуществить пуск системы двигатель-генератор в такой последовательности:

Собрать схему согласно рисунку № 1. Установить выключатели в выключенное положение, переключатель – в нейтральное, сопротивление резистора полностью ввести. Далее включить питание и провести пробный пуск системы.

2. После разгона двигателя измерить частоту вращения и потребляемый статорной обмоткой ток холостого хода.

3. Для снятия характеристики холостого хода резистором плавно изменять ток возбуждения от максимального значения до нуля. Результаты занести в таблицу № 1.

4. Для снятия внешней характеристики установить ток возбуждения генератора таким, чтобы напряжение на зажимах генератора на холостом ходу было номинальным. Подключая по очереди выключателем нагрузку к генератору при неизменном сопротивлении резистора, увеличить ток нагрузки от нуля до I = 1,1 I_н. Снять показания приборов и занести результаты в таблицу № 2.

5. Отключить питание ЭЦ.

Таблица № 1

№ опыта	1	2	3	4	5	6
Ео, В
Iв, мА

Таблица № 2

№ опыта	1	2	3	4	5
U, В
Iн, мА
n , об/мин

6.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Что такое генератор?

2. Какую роль играют статор, ротор и коллектор генератора?

3. Назовите основные характеристики генератора постоянного тока.

Литература:

1.Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

Лабораторная работа № 9

Тема: Двигатель постоянного тока.

Цель работы: изучить конструкцию и схему пуска двигателя постоянного тока; изучить методы реверса двигателя постоянного тока; снять частотную характеристику двигателя.

Оборудование: машина постоянного тока, работающая в режиме двигателя, вольтметр, миллиамперметр, реостат, соединительные провода, тахогенератор.

Описание работы: электрическая машина постоянного тока, работающая в режиме двигателя, преобразует подводимую электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию вращения вала. Схема двигателя совпадает со схемой генератора, включает в себя статор, ротор и коллектор. В основу работы заложены законы электромагнитной индукции и электромагнитных сил. Важнейшее свойство двигателя постоянного тока – способность плавно изменять свою частоту от нуля до номинальной величины.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1. Осуществить пуск двигателя в такой последовательности:

Собрать схему согласно рисунку № 1. С помощью проводов включить двигатель постоянного тока в схему. Подключить к обмоткам электрических машин измерительные приборы. Установить выключатели в выключенное положение, переключатель – в нейтральное, сопротивление резистора полностью ввести.

2. Полностью ввести сопротивление пускового реостата R _п.р. и вывести сопротивление резистора R _в.

3. Включить питание. Провести пробный пуск двигателя при постоянном напряжении (20 ± 2). Постепенно уменьшая сопротивление пускового реостата из положения V в положение I, наблюдать за разгоном двигателя.

4. Осуществить реверс двигателя, для чего отключить двигатель от сети, полностью ввести в цепь сопротивление пускового реостата R _п.р, оставив сопротивление резистора R _в неизменным.

5. Снять частотную характеристику двигателя – зависимость частоты вращения от тока якоря I _я = I – I_в при неизменном токе возбуждения I_в .

6. Отключить питание ЭЦ.

Таблица № 1

№ опыта	1	2	3	4	5	6
Iв, мА
I, мА
n , об/мин
Iя, мА

Таблица № 2

№ опыта	1	2	3	4	5	6
n , об/мин
Iв, мА

7.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Какие основные законы положены в основу работы электродвигателя?

2. Что такое электродвигатель?

3. Назовите основные характеристики двигателя постоянного тока.

4. Где находят основное применение двигатели постоянного тока?

Лабораторная работа № 10

Тема: Изучение электронной измерительной аппаратуры

Цель работы: изучить структурные схемы основных электронных измерительных приборов; изучить методы работы с электронной измерительной аппаратурой.

Оборудование: электронный осциллограф, вольтметр, генератор синусоидальных напряжений

Описание работы: Электронные осциллографы – это приборы, предназначенные для записи и наблюдений на экране электронно-лучевой трубки изменений электрических сигналов во времени, а также для измерения напряжений, токов, сдвига фаз, частоты, параметров импульса. Кроме того, обязательными устройствами осциллографа являются: генератор развёртки, устройство синхронизации, обеспечивающее устойчивое изображение сигнала.

Продолжительность занятия: 1 час.

Ход работы:

1.Включить электронные приборы переключателем «Сеть» и дать им прогреться в течение 5 минут. Установить изображение сигнала в рабочей части экрана с помощью ручек «яркость», «фокус», «вверх-вниз», «влево-вправо», «усиление Y ». С ручек «Длительность развёртки» и «Синхронизация» получить устойчивое изображение сигнала на экране. Результаты занести в таблицу № 1.

2. С помощью электронного вольтметра измерить действующее значение напряжения на зажимах A и N, результаты занести в таблицу № 1.

3. С целью изучения методов работы с комплектом электронной измерительной аппаратуры собрать схему, приведённую на рисунке. Поочерёдно устанавливая на выходе генератора напряжение, значение и частота которого приведены в первых столбцах таблицы № 3, добиться устойчивого изображения на экране осциллографа.

4. Измерить сигналы на выходе генератора с помощью электронного вольтметра. Результаты занести в таблицу № 3.

5. Отключить питание ЭЦ.

Таблица № 1

Измеряемый параметр	Метод измерения
	осциллограф	вольтметр	По фигуре Лиссажу
Напряжение U, В			-
Частота f, Гц		-

Таблица № 2

f, Гц	U, В	Положение ручек осциллографа		Положение переключателя вольтметра «Предел измерений»	Измеренное вольтметром напряжение, В
		«Усиление Y»	«Длительность развёртки»
55	0,28
	3,62
3680	0,28
	3,62

6.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные преимущества электронных измерительных приборов по сравнению с электромеханическими.

2. Объясните принцип работы осциллографа по его структурной схеме.

3. Объясните принцип работы вольтметра по его структурной схеме.

4. Объясните принцип работы генератора по его структурной схеме.

Литература:

1.Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

Список используемой литературы

1. Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

2. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования/ В.М. Прошин.- 8-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 208 с.

3. Физика для профессий и специальностей технического и естественно - научного профилей: учебник для образоват. Учреждений нач. и сред. проф. Образования/ А.В. Фирсов; под ред. Т.И. Трофимовой.-2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 432 с.

4. Морозов, Н.Ю. Электротехника и электроника / Н.Ю. Морозов. – М.: Академпрогресс, 2010. – 288 с.

5. Немедов, М.В. Электротехника / М.В. Немедов, И.И. Светлакова. – Ростов на/Д: Феникс, 2018. – 571 с. – (Среднее профессиональное образование).

6. Панфилов, В.А. Электрические измерения / В.А. Панфилов. – М.: Академия, 2008. – 288 с.

7. Электротехника. Рабочая тетрадь/ Г. В. Ярочкина, А.А. Володарская.- 7-е издание стереотипное - М.: Издательский центр "Академия", 2009.- 96 с.

Интернет-ресурсы:

nauka.relis.ru – журнал «Наука и жизнь»

www.znanie-sila.ru – журнал «Знание – сила»

http://nfkgtu.narod.ru/elektroteh.htm - курс лекций по электронике и электротехнике

http:// www.electric.org/elbook - Кузнецов Олег . Электрик.

http://www.eltray.com - Ванюшин М.Б. Мультимедийный курс "В мире электричества как в первый раз"

http://electricalschool.info/ -"Школа для электрика"

http://electrolibrary.info/ - "Электронная электротехническая библиотека"