Студопедия — ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ






СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОММУНАЛЬНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

по учебной дисциплине

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

 

для специальности 270837

«Строительство и эксплуатация городских путей сообщения»

 

 

Тула

 

Введение

Выполнение лабораторных работ по дисциплине «Электротехника и электроника» способствует закреплению теоретических знаний и показывает их практическую значимость. В процессе выполнения лабораторных работ учащиеся приобретают опыт проведения экспериментв, практические навыки сборки электрических схем, умение пользоваться электрическими машинами, аппаратами и приборами, применяемыми на практике. Выполняя работы, учащиеся производят измерения и расчёты, анализирут результаты экспериментов, учатся делать правильные выводы.

Для успешного выполнения опытов, предусмотренных лабораторной работой, необходима тщательная предварительная подготовка учащегося. Только изучив по учебникам теоретический материал, осмыслив его сущность и основное содержание работы, а также заранее познакомившись с принципом действия и правилами эксплуатации используемых в лабораторной работе приборов, можно приступить к её выполнению.

Перед выполнением каждой лабораторной работы учащийся обязан усвоить основные правила техники безопасности, а закончив её, составить отчёт по приведенной форме.

 

 

Правила техники безопасности при проведении лабораторной работы

1 При работе на электроустановках пользоваться диэлектрическим ковриком.

2 Не работать с электроустановками влажными руками.

3 Не касаться не защищённых токоведущих частей, находящихся под напряжением, без средств индивидуальной защиты.

4 Наличия напряжения в сети проверять указателем напряжения.

5 При поражении электрическим током, немедленно отключить напряжение и при отсутствии дыхания и пульса у пострадавшего сделать ему искусственное дыхание или провести непрямой массаж сердца до восстановления дыхания и пульса, вызвать скорую помощь.

 

Лабораторная работа № 1

Виды соединений резисторов. Проверка законов Ома и Кирхгофа

Цель работы:

1 Освоить методику моделирования электрических схем.

2 Практически убедиться в физической сущности закона Ома для участка цепи и всей

цепи.

3 Изучить соотношения между токами и напряжениями при последовательном и

параллельном соединении резисторов и определить сопротивление электрической цепи.

4 Проверить опытным путём законы Кирхгофа.

 

Теоретические сведения

Расчёт и анализ любых электрических цепей может быть произведён с помощью основных за­конов электрически цепей: закона Ома, законов Кирхгофа.

Как показывают опыты, ток на участке цепи прямо пропорционален напряжению на этом уча­стке и обратно пропорционален сопротивлению этого же участка. Эта зависимость известна как «закон Ома»:


R

Закон Ома справедлив для линейных цепей.

Закон Ома для всей цепи записывается: сила тока в электрической цепи с ЭДС прямо пропор­циональна этой ЭДС и обратно пропорциональна сумме сопротивлений внешнего и внутреннего уча­стков цепи.

І =Е / (r + R)

 

Согласно первому закону Кирхгофа, алгебраическая сумма токов в узле равна нулю:

    Например, для узла А (рис. 1) 11 +12 + 13 = 0.  

 

Рис. 1. К пояснению первого закона Кирхгофа


 

Согласно второму закону Кирхгофа, в любом замкнутом контуре электрической цепи алгеб­раическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на всех резистивных элемен­тах контура:

ΣЕ = ΣІ·R

На практике производят расчёт цепей с различными схемами соединения приёмников.

Последовательным соединением приёмников называют такое их соединение, при котором конец

предыдущего проводника соединяется с началом только одного - последующего. При последователь -

ном соединении проводников:

І1 = І 2 =...= І n

 

Напряжение, приложенное к цепи равно сумме напряжений на зажимах отдельных приёмни­ков:

U= Ul+U2+... + Un

Эквивалентное сопротивление цепи при последовательном соединении приёмников равно сумме сопротивлений отдельных приёмников:

R = R1 + R2 +... + Rn

Параллельным соединением приёмников называют такое их соединение, при котором все проводники подключены между одной и той же парой точек (узлами). При параллельном соединении приёмников:

U= Ul=U2=... = Un

I = Il + I2+... + In

1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

Приборы и оборудование для работы:

• программа Electronics Workbench;

• компьютеры, источники электрической энергии

Порядок выполнения работы:

1 Проверить Закон Ома для участка цепи и всей цепи.

2 Исследовать цепь при последовательном соединении резисторов.

3 Исследовать цепь при параллельном соединении резисторов.

4 Проверить законы Кирхгофа.

 

1 Проверка закона Ома для участка цепи и всей цепи

1 Собрать электрическую схему по рисунку 3.

2 Измерить ток и напряжение на внешнем участке цепи.

3 Измерить ЭДС источника, разомкнув цепь питания и подключив вольтметр к зажимам и

­ точника.

4 Определить сопротивления внутреннего и внешнего участков цепи. Записи занести в табл.1.

5 Изменив сопротивление реостата, повторить опыт, данные наблюдений и результаты вычис­

лений записать в таблицу 1.


 

Таблица № 1 Обработка данных опыта 1  
Номер опыта Данные наблюдений Результаты вычислений
U, В 1, А Е, В R, Ом 1, А
           
           

 

 

Рис. 3 - Схема для проверки закона Ома

 

2 Исследование цепи при последовательном соединении резисторов

1 Собрать электрическую схему по рисунку 4.

 

 

Рис. 4. Схема для исследоваия цепи с последовательным соединением резисторов

 

2 С помощью амперметра измерить ток в цепи, с помощью вольтметра - падение напряжений на

отдельных её участках.

 

3 Вычислить необходимые величины, пользуясь таблицей 2 и формулами, приведёнными в

теоретической части работы.

 

4 Изменяя параметры резисторов, проделать опыты два и три и заполнить оставшиеся строки

таблицы № 2.

 

Таблйца № 2

Обработка данных опыта 2

 

№ опыта Данные наблюдений ,анные наблюдений Результаты вычислений
Uобщ, В U1, В U2, В 1, А Rэкв, Ом R1, Ом R2, Ом U, В R, Ом
                   
                   
                   

 

 

3 Исследование цепи при параллельном соединении резисторов

1 Собрать электрическую схему по рисунку 5.

2 Измерить токи и напряжения. Данные записать в таблицу 3.

3 Используя данные наблюдений, произвести необходимые вычисления по таблице 3.


 

Рис. 5. Схема для исследования цепи с параллельным соединением резисторов

 

Таблица № 3

Обработка данных опыта 3

 

№ опыта Данные наблюдений Результаты вычислений    
Uобщ, В 11, А 12, А 1общ, А Rэкв, Ом R1, Ом R2, Ом g1 См g2, См gэкв См  
 
                       
  '                    
                       
                         

 

 

4 Исследование законов Кирхгофа

1 Собрать схему по рисунку 6. Установить значения сопротивлений в пределах от 100 до

300 Ом; значения источников ЭДС в пределах от 5 до 15 В; значения источника тока от

0.1 до 0.5 А.

 

2 Проведите измерения токов в ветвях схемы и падений напряжения на сопротивлениях.

 

3 По результатам эксперимента заполните третий столбец таблицы 4.

 

 

Рис. 6. Схема для исследования законов Кирхгофа

 

 

4 Повторите эксперимент при других значениях сопротивлений резисторов, источников ЭДС

и тока, заполните четвёртый столбец в таблице 4.

 

5 Для схемы, представленной на рис. 6, составьте систему уравнений по законам Кирхго­фа.

 

6 Рассчитайте полученную систему линейных алгебраических уравнений относительно токов

ветвей. Результаты расчётов занести в таблицу 4.

 

7 Сравнить значения токов ветвей, полученных по результатам эксперимента и расчёта.

 

Таблица № 4

Исследование законов Кирхгофа

    Э   к   с   п   е   р   и   м   н   т Наименование величин Результаты первого опыта Результаты второго опыта
Напряжение первого источника, В    
Напряжение второго источника, В    
Ток источника, А    
Сопротивление первого резистора, Ом    
Сопротивление второго резистора, Ом    
Сопротивление третьего резистора, Ом    
Ток первой ветви, А    
Напряжение на первом резисторе, В    
Ток второй ветви, А    
Напряжение на втором резисторе, Ом    
Ток третьей ветви, А    
Напряжение на третьем резисторе, В    
Р а с ч ё т Ток первой ветви, А    
Ток второй ветви, А    
Ток третьей ветви, А    

Промежуточные вычисления

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Выводы:

 

 

Контрольные вопросы

1 В чём сходство и различие закона Ома для всей цепи и для участка цепи?

2 Сформулируйте первый закон Кирхгофа.

3 Сформулируйте второй закон Кирхгофа.

4 Какое соединение резисторов называют последовательным?

5 Какое соединение резисторов называют параллельным?

6 Как распределяются токи и напряжения при последовательном соединении резисторов?

7 Как распределяются токи и напряжения при параллельном соединении резисторов?

8 Чему равно полное сопротивление цепи при последовательном й параллельном

соединениях резисторов?

 







Дата добавления: 2015-10-18; просмотров: 363. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.   Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...

Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения. 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью...

Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и...

Классификация и основные элементы конструкций теплового оборудования Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

Интуитивное мышление Мышление — это пси­хический процесс, обеспечивающий познание сущности предме­тов и явлений и самого субъекта...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия