 |
Форма таблицы для результатов измерений
|
|
|
|
Методические указания
к выполнению лабораторных работ по дисциплине
“ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА ”
для студентов всех форм обучения
неэлектротехнических специальностей
Составители: Л. А. Варжицкий
А. С. Нечпай
Самара 2007
УДК 621.3(075)
Варжицкий Л. А.
Линейные и нелинейные электрические цепи [Текст]: методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов всех форм обучения неэлектротехнических специальностей / Л. А. Варжицкий, А. С. Нечпай. – Самара: СамГАПС, 2007. – 31 с.
Утверждено на заседании кафедры 4 мая 2007 г., протокол № 9.
Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.
Методические указания содержат программы выполнения лабораторных работ, требования по оформлению отчёта, краткие теоретические сведения, описание и рекомендации по применению измерительных приборов.
Составители: Леонид Артурович Варжицкий
Алексей Сергеевич Нечпай
Рецензенты: заведующий кафедрой “Автоматика, телемеханика и связь”
к. т. н. профессор, В. Б. Гуменников (СамГУПС)
Редактор Шимина И. А.
Компьютерная вёрстка Абрамян Р.Р.
Подписано в печать 25.07.2007. Формат 60х90 1/16.
Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. п. л. 1,5.
Тираж 200 экз. Заказ № 138.
Ó Самарский государственный университет путей сообщения, 2007
Общие положения
Лабораторные работы по курсу «Электротехника и электроника» выполняются с использованием современных измерительных приборов и оборудования, ремонт которых, как правило, требует серьёзных затрат. Поэтому все измерения должны выполняться в строгом соответствии с настоящими указаниями и инструкциями по эксплуатации приборов, которые даны в Приложении 1.
|
|
|
Внимание! Тщательно изучите эти инструкции перед использованием приборов. Несоблюдение правил и рекомендаций обычно приводит к выходу приборов из строя.
Каждая лабораторная работа предусматривает относительно большой объём измерений электротехнических величин. Поэтому для осмысленного выполнения работы студентам необходимо заранее подготовиться к работе. Для этого следует проработать указания к предстоящей работе и уяснить порядок выполнения и объём измерений, полезно также подготовить шаблоны таблиц. Теоретические вопросы изучите по конспекту лекций и рекомендованным источникам [1, 2]. Методы анализа цепей в необходимом объёме рассмотрены в методических указаниях [3].
Все полученные результаты измерений следует заносить в протокол. Результаты измерений следует оформлять в виде таблиц с обязательным указанием соответствующих единиц измерения.
Для ведения протоколов каждой бригаде следует завести одну тетрадь в клетку (12-18 листов). В конце протокола обязательно указываются фамилии студентов, выполнивших работу, и дата выполнения работы. Протокол подписывается преподавателем после обсуждения в конце каждого занятия. Тетрадь с протоколами хранится у студентов до окончания семестра.
Большинство работ, как правило, выполняется за два академических часа. Пропущенная работа должна быть выполнена с другой группой.
Требования к отчёту
Отчёты выполняются только на основании собственных результатов измерений, а не заимствованных у другой бригады. Отчёт составляется каждым студентом самостоятельно на основе полученных данных, и только в рукописном виде. Электрические схемы и графики выполняются в строгом соответствии с требованиями ЕСКД [4] и с помощью чертёжных инструментов и трафаретов.
|
|
|
При оформлении отчёта категорически запрещается:
· выполнять схемы в виде эскизов, то есть – «от руки»;
· выполнять отчёты с помощью компьютера в текстовых редакторах.
Отчёт должен содержать следующие обязательные части:
· номер, название и цель работы;
· электрические схемы цепей с обозначением всех элементов и направлений токов;
· результаты измерений в виде таблиц и графиков;
· теоретические соотношения, формулы, выражения, необходимые для выполнения расчётов;
· результаты вычислений и графики (диаграммы);
· выводы.
По результатам измерения студент выполняет необходимые вычисления, графические построения и другие действия, указанные в разделе «Обработка результатов» соответствующей работы. После этого следует самостоятельно сформулировать выводы по всей работе. При этом в выводы нельзя включать описание хода работы, приводить теоретические сведения или утверждения, неподтверждённые результатами измерений и вычислений. Выводы должны содержать Ваши личные умозаключения, основанные на результатах измерений и вычислений или сопоставлении экспериментальных и расчётных данных. Выводы могут также содержать описания (качественные и количественные) полученных временных, частотных или других зависимостей и сравнительные характеристики свойств цепей при различных значениях параметров элементов. Выводы каждый студент формулирует самостоятельно. Каждая лабораторная работа содержит контрольные вопросы, которые следует обязательно проработать, так как они используются в тестах и на экзамене.
Отчёт должен быть обсуждён с преподавателем до зачётной недели. Без отчёта по предыдущей работе, студент не допускается к выполнению следующей. Отчёты хранятся у студентов вплоть до экзамена.
Вдумчивая работа в лаборатории и тщательная подготовка грамотного отчёта – залог хороших и отличных результатов в сессию.
Лабораторная работа N 1
«Изучение цепи постоянного тока
с одним источником ЭДС»
Цель работы:
· приобретение навыков использования мультиметра для измерения сопротивлений, постоянных напряжений и токов;
· применение законов Ома и Кирхгофа для анализа электрических цепей постоянного тока;
|
|
|
· изучение последовательного, параллельного и смешанного соединений линейных сопротивлений.
В этой работе предлагается провести два опыта – с последовательным (опыт 1) и смешанным (опыт 2) включением резисторов. Все измерения выполняются с помощью мультиметра. Для удобства измерений используйте два мультиметра: один для измерения тока, другой – для напряжения. Перед сборкой цепей подберите резисторы из набора элементов и измерьте их сопротивления. Номинальные сопротивления резисторов (по бригадам) указаны в таблице 1. При отсутствии резистора с заданным номинальным сопротивлением, используйте последовательное или параллельное соединение двух резисторов. Резистор R3 используется только в опыте 2. В качестве источника ЭДС в этой работе используется электронный стабилизатор постоянного и регулируемого напряжения от 0 до 15В, входящий в лабораторный блок генераторов. Номинальные значения ЭДС (по бригадам) также указаны в таблице 1.
Таблица 1
| Подгруппа / бригада | E | R1 | R2 | R3 | Подгруппа / бригада | E | R1 | R2 | R3 |
| Ед.измерения | В | Ом | Ед.измерения | В | Ом | ||||
| 1 / 1 | 2 / 1 | ||||||||
| 1 / 2 | 2 / 2 | ||||||||
| 1 / 3 | 2 / 3 | ||||||||
| 1 / 4 | 2 / 4 |
Рекомендуемая форма для записи результатов измерений дана в виде таблицы 2. В строке «Опыт 1» этой таблицы дан пример записи показаний приборов в этом опыте.
Таблица 2
Форма таблицы для результатов измерений
| Обозн. | Е | R1 | R2 | R3 | UE | U1 | U2 | I1 | I2 | I3 |
| Ед. изм. | В | Ом | Ом | Ом | В | В | В | мА | мА | мА |
| Опыт 1 | 29,7 | 33,5 | - | 7,9 | 3,7 | 4,2 | – | |||
| Опыт 2 |
Опыт 1
Последовательное соединение линейных сопротивлений
Схема цепи изображена на рис.1. К источнику ЭДС Е подключены последовательно соединённые резисторы R1 и R2.
Рис.1. Схема цепи при последовательном соединении резисторов
На схеме указаны также два прибора: амперметр A, измеряющий тока в цепи I, и вольтметр V для измерения напряжения U2 на резисторе R2. Обратите внимание на подключение измерительных приборов: амперметр включается в «разрыв» ветви, ток которой необходимо измерить; вольтметр подключается параллельно элементу, или к узлам цепи, между которыми надо измерить напряжение.
|
|
|
Порядок выполнения
1. Собрать на наборной панели цепь, изображённую на рис.1. Ввести в цепь два мультиметра для измерения тока и напряжения. Клавишей «AC-DC» мультиметра установить режим «DC» для проведения измерений на постоянном токе. Пределы измерений с помощью переключателя режимов работы мультиметра необходимо выбрать следующие: для измерения напряжения – “20 В ”, для измерения тока – “200 mА ”.
2. Пригласить преподавателя для проверки цепи и уточнения задания.
3. Установить заданное в таблице 1 значение Е ЭДС источника, вращая ручку регулятора, расположенную на лицевой панели блока генераторов. Источник при этом должен быть отключен от цепи. Значение ЭДС (напряжение холостого хода на зажимах источника, отключенного от цепи) занести в таблицу.
4. Подключить цепь к источнику ЭДС. Измерить напряжения на зажимах источника UE, резисторах U 1, U2 и ток I в цепи. Вычислить сопротивления резисторов, используя закон Ома и сравнить полученные значения с результатами измерений сопротивлений. При существенном расхождении этих значений (более 5%) проверить результаты измерений и вычислений.
|
|
|
