Программа домашней подготовки

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский Государственный технический университет

______

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

и ЭЛЕКТРОНИКА

Методическое руководство

к лабораторным работам

часть 1

Новосибирск

2012г.

Составители: В.В Богданов. Н.П. Савин, . В.С. Чуркин.

Рецензент: канд. техн. наук, доц. Ю.В. Петренко

Работа подготовлена на кафедре общей электротехники

Программа домашней подготовки - student2.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

Дисциплина «Электротехника и основы электроники» является общеинженерной для ряда неэлектротехнических специальностей.

В процессе изучения курса студенты должны получить навыки расчета электрических цепей: выбрать рациональный метод анализа или расчета; построить диаграмму; проверить правильность расчета.

Программой курса предусмотрены: лекции, лабораторные занятия, выполнение и защита РГЗ.

В настоящем руководстве приведены все лабораторные работы, необходимые для изучения первой части курса с соответствующими методическими указаниями.

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ

В ЛАБОРАТОРИИ

1. Лабораторные работы начинаются в установленное расписанием время. Входить в лабораторию после звонка без разрешения преподавателя запрещается.

2. Прежде чем приступить к выполнению лабораторных работ, студенты в обязательном порядке проходят инструктаж по технике безопасности и расписываются в журнале преподавателя.

3. Каждый студент перед началом очередной работы представляет протокол-заготовку с вычерченными в карандаше и по линейке схемами, таблицами измерений и необходимыми расчетными формулами.

4. Преподаватель, ведущий занятия в подгруппе, должен проверить степень подготовки каждого студента в бригаде. Если студент готов, то он допускается к выполнению лабораторной работы.

5. Все результаты измерений записываются в протокол, который предъявляется преподавателю для утверждения и подписи. Только после этого можно разбирать схемы.

ТРЕБОВАНИЕ К ОТЧЕТУ

Отчет о работе составляется каждым студентом и должен содержать:

· номер и наименование работы;

· цель работы;

· исследуемые схемы;

· таблицы измерений и вычислений;

· расчетные формулы и материалы расчета;

· графики, построенные по точкам, с указанием масштабов по осям.

Примечание: 1) графики строить на миллиметровой бумаге или на бумаге в клетку;

2) кривые, полученные экспериментально представляются на одном графике.

Подготовка к лабораторной работе

1. Изучить по лекциям и рекомендованной литературе указанные разделы.

2. Внимательно изучить описание к лабораторной работе: цель, методические указания.

3. Составить заготовку отчета.

4. При вычерчивании схем электрических цепей, пользоваться обозначениями, принятыми в учебных пособиях по ОЭ последних изданий.

5. Подготовить ответы на вопросы для самостоятельной проверки знаний.

После этого подготовку к работе можно считать законченной.

Лабораторная работа № 1

ИСCЛЕДОВАНИЕ

ЛИНЕЙНОЙ РЕЗИСТИВНОЙ ЦЕПИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Цель работы

Изучить методы экспериментального исследования распределения токов и потенциалов в разветвленной резистивной цепи при воздействии двух источников напряжения постоянного тока.

Объект и средства исследования

Исследуемая электрическая цепь собирается из элементов, расположенных на панели стенда. К ним относятся резисторы R1, R2, R4 и два источника Е1 и Е2 .

Посредством переключателей (тумблеров) источники питания могут устраняться из электрической цепи. Для измерения токов используются электронные миллиамперметры. Величины сопротивления резисторов, напряжения на элементах и потенциалы точек цепи замеряются цифровым мультиметром.

Рабочее задание

1. Цифровым мультиметром измерить величины сопротивления резисторов R1, R2, R4, и напряжения на разомкнутых зажимах источников Е1 и Е2. Результаты измерений занести в табл. 1.1.

Таблица 1.1

R1 R2 R4 E1 E2
Ом Ом Ом В В
         

2. Собрать электрическую цепь по схеме рис. 1.1.

Программа домашней подготовки - student2.ru Программа домашней подготовки - student2.ru

Подключить к цепи оба источника Е1 и Е2. Измерить токи I1 и I2, протекающие через резисторы R1 и R2; напряжения на источниках U1-7, U5-7. Вычислить по результатам измерений внутренние сопротивления источников Е1 и Е2 R01 и R02. Результаты измерений и вычислений занести в табл. 1.2.

Таблица 1.2

I1 I2 R01 U1-7 U5-7 R02
А А Ом В В Ом
           

3. Приняв за базисный потенциал j4 и, считая его потенциал j4 равным нулю, измерить потенциалы всех остальных пронумерованных точек. Результаты измерений и расчёта занести в табл. 1.3.

Таблица 1.3

j1, В j3, В j5, В j7, В I1, А I2, А I4, А
               

4. Для внешнего контура схемы (рис. 1.1), используя результаты табл. 1.3, построить потенциальную диаграмму.

5. Исключая из схемы (рис. 1.1) посредством тумблеров поочередно источники Е2 и Е1, измерить частичные токи через резисторы R1 и R2, обратить внимание на направления токов. Определить токи I1 и I2 при действии в цепи обеих источников питания.

Результаты опыта занести в табл. 1.4, проверить при этом принцип суперпозиции.

Таблица 1.4

Источники I1, А I2, А
Е1    
Е2    
Е1 и Е2    

6.* Используя метод эквивалентного двухполюсника, определить ток в цепи 3-5 . Для этого параметры эквивалентного активного двухполюсника определить опытным путем (т.е. Uхх ветви 3–5) и Rвн относительно ветви 3–5).(см. метод. указ.).

Методические указания

1. Внутреннее сопротивление источника напряжения при известной величине его ЭДС (Е) может быть определено по величине напряжения на его зажимах U при каком-либо значении потребляемого тока I:

Программа домашней подготовки - student2.ru ; Программа домашней подготовки - student2.ru .

2. По методу эквивалентного двухполюсника ток в выделенной ветви электрической цепи (рис. 1.2)

Программа домашней подготовки - student2.ru ,

где ЕА – ЭДС эквивалентного генератора (EA = Uxx);

Программа домашней подготовки - student2.ru – входное сопротивление эквивалентного пассивного двухполюсника. Экспериментально параметры двухполюсника определяются следующим образом: ЕА – путем измерения напряжения на разомкнутых зажимах 3-5;

Программа домашней подготовки - student2.ru

где IКЗ·А – ток короткого замыкания двухполюсника (измеряется при

R2 = 0. Переключатель В3 переключить вверх. )

Программа домашней подготовки - student2.ru

]

Программа домашней подготовки

По учебным пособиям и конспекту лекций изучить следующие вопросы:

1) правила составления уравнений по законам Кирхгофа и закону Ома для пассивной и активной ветвей;

2) принцип суперпозиции;

3) теорему об активном двухполюснике;

4) правила построения потенциальной диаграммы.

Контрольные вопросы

1. Какие электрические цепи называются линейными?

2. Дать определение пассивных и активных элементов и участков электрических цепей.

3. Как изменится вид потенциальной диаграммы, если за базисный потенциал принять другой узел?

4. Как определяется реальный ток в исходной схеме по принципу суперпозиции? Правило знаков.

5. Правило знаков при записи уравнений по второму закону Кирхгофа.

6. Сформулировать теорему об активном двухполюснике и пояснить на любой схеме.

7. Как экспериментально определяется Rвх пассивного двухполюсника (т.е. Rвн эквивалентного генератора)?

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАССИВНОГО

ДВУХПОЛЮСНИКА

ПРИ ПИТАНИИ ОТ ИСТОЧНИКА

Наши рекомендации