Методические указания по изучению дисциплины прикладная физика
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет энергетики и электрификации
Кафедра физики
ПРАКТИКУМ
По дисциплине
«ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА»
Для бакалавров специальностей 110800.62
«Агроинженерия (Электрооборудование
И электротехнологии)» и 140400.62 «Электроэнергетика
И электротехника (Электроснабжение)»
Краснодар
Учебное пособие для проведения лабораторных работ по дисциплине «Прикладная физика» для бакалавров специальностей 110800.62 «Агроинженерия (Электрооборудование и электротехнологии)» и 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» разработали и подготовили к печати:
профессор Н.Н. Курзин
профессор Д.А. Нормов
ассистент Е.А. Федоренко
Рецензент: д.т.н., профессор И.Г. Стрижков (кафедра электрических машин и электропривода КубГАУ)
Учебное пособие для проведения лабораторных работ рассмотрено и представлено к печати кафедрой физики КубГАУ
Протокол № 1 от 1.09 2011г.
Утверждено методической комиссией факультета энергетики и электрификации КубГАУ, протокол № от 2011г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ | |
РАЗДЕЛ I | |
Методические указания по изучению дисциплины прикладная физика | |
Основы теории и расчета электронагревательных устройств | |
1. Общие вопросы | |
2. Тепловой расчет электронагревательных установок | |
3. Электронагрев сопротивлением. Прямой нагрев. | |
4. Электронагрев сопротивлением. Косвенный нагрев. | |
5. Электродуговой нагрев | |
6. Индукционный нагрев | |
7. Диэлектрический нагрев | |
Электронагревательные установки в сельском хозяйстве | |
1. Электрические водонагреватели, водогрейные и паровые котлы | |
2. Электронагревательные установки для создания микроклимата в сельскохозяйственных помещениях | |
3. Электронагревательные установки для сушки, тепловой обработки и хранения сельскохозяйственных продуктов | |
4. Электрический обогрев в парниках и теплицах | |
5. Электротермическое оборудование ремонтно-механических мастерских | |
6. Технико-экономическое обоснование использования электроэнергии для теплоснабжения сельскохозяйственного производства | |
РАЗДЕЛ II | |
Задачи и примеры расчетов | |
1. Расчёты тепловых режимов нагревательных установок | |
Задачи | |
Примеры расчетов | |
2. Расчет элементных нагревателей | |
Задачи | |
Примеры расчетов | |
3. Индукционный и диэлектрический нагрев | |
Задачи | |
Примеры расчетов | |
РАЗДЕЛ III | |
Лабораторные работы | |
Лабораторная работа № 1 Исследование открытых электрических нагревателей | |
Лабораторная работа №2 Исследование низкотемпературного индукционного нагревателя | |
Лабораторная работа №3 Исследование установки индукционного нагрева воды | |
Лабораторная работа №4 Исследование работы элементного водонагревателя | |
Лабораторная работа № 5 Температурные датчики | |
Лабораторная работа № 6 Исследование работы электроводонагревателя ЭПВ-2А | |
Лабораторная работа № 7 Исследование трехфазного электродного водонагревателя | |
Лабораторная работа № 8 Исследование установки нагрева деталей машин токами промышленной частоты | |
РАЗДЕЛ IV | |
Рекомендации по выполнению контрольной работы | |
Общие сведения | |
Расчёт электродного водонагревателя | |
Индивидуальные задания для контрольной работы по дисциплине «Прикладная физика» | |
Приложение 1 | |
Приложение 2 | |
Приложение 3 | |
Приложение 4 | |
Приложение 5 | |
Приложение 6 | |
Приложение 7 | |
Приложение 8 | |
Приложение 9 | |
Приложение 10 | |
Приложение 11 | |
Приложение 12 | |
Приложение 13 | |
Рекомендуемая литература |
ВВЕДЕНИЕ
В учебном пособии принята традиционная компоновка подобных описаний, состоящая из разделов: основные понятия, методика эксперимента, порядок выполнения работы, обработка результатов.
Для подготовки к практическим занятиям, и проведению лабораторных работ необходимо использовать лекционный и учебный материал.
Учебное пособие составлено таким образом, что преподаватели и студенты имеют возможности вносить в каждую работу модификации заданий и их интерпретации к семинарским и лекционным курсам.
Выполнение практических заданий, и проведение лабораторных работ включает предварительную подготовку: проведение экспериментов и составление отчета о результатах исследований.При подготовке к выполнению работ необходимо изучить теоретическое введение, описание лабораторной установки, методы измерений, соблюдать указанный порядок выполнения расчетной части работы.При проведении экспериментов необходимо строго выполнять все установленные в лаборатории правила техники безопасности.РАЗДЕЛ I
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА
Общие вопросы
Дальнейшим совершенствованием развития электрификации сельского хозяйства должно явиться широкое применение электрической энергии непосредственно в самой технологии различных сельскохозяйственных процессов. При этом используются специфические свойства электромагнитной энергии (в виде излучений, высокочастотных, высоковольтных, электростатических и магнитных полей) и ультразвуковых колебаний. Эти виды энергии оказывают сильное воздействие на биологические объекты и дают хорошие качественные результаты.
Особые свойства электромагнитной энергии с большой эффективностью могут быть использованы в самых разнообразных сельскохозяйственных процессах для направленного воздействия на животных и растения (с целью стимуляции роста и продуктивности, выведения новых пород), для борьбы с вредными микроорганизмами и насекомыми, для обработки различных сельскохозяйственных продуктов и т.д.
Изучая эту часть курса, надо обратить особое внимание на сложность проведения работ в данной области ввиду наличия в любом технологическом процессе сельского хозяйства биологических объектов (почва, животные, растения, насекомые и т.д.), что является основным отличием сельского хозяйства от промышленности. Надо ознакомиться с возможными направлениями воздействия различных видов электрической энергии на живые организмы как с целью стимуляции, так и с летальными целями. Здесь следует отметить, что все указанные проблемы могут успешно решаться только комплексно учеными различных профилей: электриками, физиками, биологами, зоотехниками, агрономами и др.
Необходимо понять, какие широкие возможности открывает применение электрической энергии в совершенствовании методов ведения сельского хозяйства.
Прикладную физику стремятся применять там, где она повышает качество или количество продукции, увеличивает производительность труда и экономически себя оправдывает.
Контрольные вопросы:
1. Какие электрофизические факторы в природе и каким образом оказывают влияние на жизнедеятельность животных и растений?
2. Укажите основные возможные направления использования электрической энергии в совершенствовании технологии сельскохозяйственного производства.
3. Дайте определение термину «Прикладная физика».