Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Лабораторная работа № 2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И КУЛЬТУРЫ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ
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
|
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?
Лабораторная работа № 2
Date: 2015-12-12; view: 1144; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА... |