Лабораторная
работа №2
Тема: Исследование линейных электрических
цепей постоянного тока
Цель: Экспериментальная
проверка законов Ома и Кирхгофа в линейных электрических цепях постоянного
тока.
Оборудование:
Миллиамперметр постоянного тока 50mA,
вольтметр постоянного тока 50V, вольтметр постоянного тока 15V, резисторы, блок питания «0-30 V»
Схема исследования
Рис1
Краткие теоретические сведения
При расчете простых цепей постоянного тока, содержащих один источник
э.д.с., целесообразно преобразовать их в эквивалентную цепь методом свертывания
определить ток, потребляемый схемой, по закону Ома 
где Rэкв – эквивалентное сопротивление цепи
относительно входных зажимов, которое называют входным сопротивлением цепи.
Для последовательного соединения элементов цепи эквивалентное
сопротивление цепи определяется как 
,
а для параллельного соединения элементов цепи эквивалентная
проводимость цепи определяется как 
Напряжение на любом участке цепи определяется также по закону Ома через
сопротивление этого участка R и ток, протекающий через
него I, как 
Тока параллельных ветвей определяются по закону Ома через напряжение на
этом участке и сопротивлении ветвей, например для второй ветви рисунок 1 как: 
.
По первому закону Кирхгофа алгебраическая сумма токов в любой момент
времени для каждого узла равна нулю: 
= 0.
По второму закону Кирхгофа алгебраическая сумма падений напряжений по
контуру равна алгебраической сумме э.д.с. действующих в этом контуре:
где m – количество элементов в контуре; р –
количество источников э.д.с. в контуре. Баланс мощностей заключается в
равенстве мощностей, отдаваемых источником схеме и мощности, потребляемой всеми
элементами схемы: 
где 
— суммарная мощность источников питания;
— суммарная мощность приемников электрической энергии.
Порядок проведения работы
1. Соберите схему согласно рис1.
ИП1 — миллиамперметр постоянного тока 50mA;
ИП2 – вольтметр постоянного тока 50V;
ИП3 — вольтметр постоянного тока 15V;
R2, R3, R4, R5 – резисторы
ПЭВ-7,5 – 200 Ом
2. Установите на блоке питания переключатель в положение «-»
3. Подключите схему к клемам питания
4. Установите напряжение питания 30V
5. Измерьте общий ток в цепи I
6. Измерьте с помощью вольтметра ИП3 падение напряжения на каждом участке
последовательной цепи (на каждом резисторе)
7. Проверьте закон Ома, используя результаты измерений.
Определите сопротивление
каждого участка:
R2=U2/I
R3=U3/I
R4=U4/I
R5=U5/I
8. Проверьте закон Кирхгофа:
U=U2+U3+U4+U5
9. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:
Таблица1
| I,mA | U2, V | U3, V | U4, V | U5, V | R2,Ом | R3,Ом | R4,Ом | R5,Ом | U, V | |
10. Краткий вывод по данной работе.
11. Составить
отчет
Содержание
отчета
1 Наименование
работы.
2 Цель работы.
3 Схемы
исследования.
4 Таблицы и
построения по ним.
5 Краткий вывод по
данной работе.
Контрольные
вопросы
1 Какие виды
соединений элементов встречаются в электрических цепях?
2 Как определить эквивалентное сопротивление
для каждого вида соединений элементов?
3 Определить
эквивалентное сопротивление для заданной схемы.
4 Сформулируйте законы Ома и Кирхгофа.
5 Написать выражение по второму закону
Кирхгофа для заданной схемы.
ЛИПЕЦКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра
электрооборудования
ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ
РАБОТЕ №2
по дисциплине
«Электротехника и электроника»
на тему: «Исследование
цепи с параллельным соединением элементов
и резонанса токов»
Студент
Группы С-10-2
Фокина Г.С.
Руководитель
Чуркина Е.В.
Липецк 2013г.
Цель работы
– исследование соотношений между
токами, напряжениями, проводимостями
при параллельном соединении элементов.
1. Объект и средства
исследования
Схема исследуемой
цепи представлена на рис. 2. Цепь содержит
две параллельно включенные ветви: с
индуктивной катушкой, имеющей активное
сопротивление RK
и индуктивность LK,
и с батареей конденсаторов С1
— С19.
Параметры элементов цепи указаны на
схеме.
Рис 2. Схема с
параллельным соединением элементов
Электрическая
цепь получает питание от источника
регулируемого напряжения (РН), в качестве
которого используется лабораторный
автотрансформатор (ЛАТР) с вольтметром
во вторичной цепи. Движок ЛАТРа и
вольтметр установлены на горизонтально
расположенной панели стенда ЭВ-4. Цепь
к РН подключают через измерительный
комплект К 505. Все элементы цепи и
амперметр А1
расположены на панели 4 стенда. В качестве
амперметра А2
следует использовать прибор с диапазоном
0
1 А, расположенный на панели 2.
2. Последовательность
выполнения работы
1. Убедиться в
отключенном состоянии РН (сигнальные
лампы не должны гореть).
2. Поставить движок
РН в крайнее положение, соответствующее
нулевому значению выходного напряжения
(повернуть движок против часовой стрелки
до упора).
3. Кнопочными
выключателями SВ1
— SВ19
отключить конденсаторы С1
— С19.
4. Посредством
переключателей измерительного комплекта
К 505 выбрать диапазон измерений: амперметра
0-10 А, вольтметра 0-30 В.
5. Собрать
электрическую цепь по схеме, указанной
на рис. 2, присоединив её к зажимам «А»
и «О» комплекта К 505.
6. Представить
собранную схему лаборанту и по его
разрешению подключить РН к сети кнопочным
выключателем.
7. Движком РН
установить напряжение U
на ветвях цепи в соответствии с заданным
преподавателем вариантом (табл. 3) и
поддерживать его неизменным.
Таблица 3
Напряжение на
входе цепи
| Номер варианта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| U, | 14 | 20 | 16 | 26 | 18 | 22 | 24 | 28 |
8. Изменяя кнопочными
выключателями SВ1,
SВ2
и т.д. ёмкость батареи конденсаторов от
0 до 130 мкФ, добиться резонансного значения
тока I
(то есть его минимального значения) и,
ориентируясь на него, снять не менее
3-х показателей до резонанса и не менее
3-х показателей после резонанса, а также
измерить напряжение U,
мощность Р (приборами комплекта К 505);
токи в ветвях I1,
I2.
Результаты измерений занести в табл.
Таблица 4
Измеренные и
рассчитанные значения
| Измерено | Вычислено | |||||||||||||||
| C | U | I | P | I1 | I2 | gR | yK | gK | bK | bC | b | g | y | cosφ | Ia | Ip |
| мкФ | В | А | Вт | А | А | См | См | См | См | См | См | См | См | — | А | А |
| 40 | 24 | 0,35 | 5,6 | 0,6 | 0,3 | — | 0,025 | 0,003 | 0,025 | 0,013 | -0,012 | 0,003 | 0,015 | 0,67 | 0,234 | 0,26 |
| 50 | 24 | 0,29 | 5,6 | 0,6 | 0,35 | — | 0,025 | 0,003 | 0,025 | 0,015 | -0,01 | 0,003 | 0,012 | 0,8 | 0,232 | 0,17 |
| 70 | 24 | 0,26 | 5,8 | 0,6 | 0,5 | — | 0,025 | 0,003 | 0,025 | 0,02 | -0,005 | 0,003 | 0,01 | 0,93 | 0,241 | 0,095 |
| 80 | 24 | 0,25 | 6 | 0,6 | 0,6 | — | 0,025 | 0,003 | 0,025 | 0,025 | 0 | 0,003 | 0,01 | 1 | 0,25 | 0 |
| 90 | 24 | 0,27 | 6,2 | 0,6 | 0,66 | — | 0,025 | 0,003 | 0,025 | 0,028 | 0,003 | 0,003 | 0,011 | 0,95 | 0,256 | 0,08 |
| 110 | 24 | 0,37 | 6,6 | 0,6 | 0,8 | — | 0,025 | 0,003 | 0,025 | 0,033 | 0,008 | 0,003 | 0,015 | 0,74 | 0,274 | 0,25 |
| 130 | 24 | 0,5 | 7,4 | 0,6 | 1 | — | 0,025 | 0,003 | 0,025 | 0,042 | 0,017 | 0,003 | 0,02 | 0,62 | 0,31 | 0,39 |
yK=
;
gK
=RK/zK²
= RKyK2
;
bK
= √yK²+
gK²=
XKyK²
;
bC
=
= 
;
y = 
;
b = bC
– bK;
cosφ =
;
g = gK
;
Ia
= I cos
φ;
Ip
= I
sinφ.
φ
А) До резонансов
токов Б) После резонансов токов
(С = 40 мкФ) (С = 130
мкФ)
φ
= 0
В) При резонансе
токов (С = 80 мкФ)
Графическая
часть:
Рис.
2. Треугольники проводимостей: а) до
резонанса токов (С = 40 мкФ);
б) при резонансе
токов (С = 80 мкФ); в) после резонанса токов
(С = 130мкФ)
Рис.
3 График зависимости I=f(bc),
Ia=
f(bc),
Ip=
f(bc),
b=
f(bc),
cos
φ= f(bc
)
Соседние файлы в папке Лабораторная работа №2
- #
- #
- #
11.05.201563.39 Кб40Электротехника ко 2 лабораторной.dwg
Лабораторная работа №2
Исследование электрической цепи синусоидального тока при последовательном соединении R-, L- и С- элементов
1. Проверить на практике выполнение законов Ома и Кирхгофа в неразветвленной цепи синусоидального тока.
2. Ознакомиться с явлением резонанса напряжений.
3. Приобрести навыки построения векторных диаграмм токов и напряжений.
1. Исследовать неразветвленную электрическую цепь, состоящую из активного сопротивления и катушки индуктивности.
2. Исследовать неразветвленную электрическую цепь, состоящую из активного сопротивления и конденсатора.
3. Исследовать неразветвленную электрическую цепь, состоящую из активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора.
4. Исследовать явление резонанса напряжений.
Порядок выполнения работы
1. Собрать в виртуальной лаборатории Circuit Simulator, с помощью изученных методов, схему электрической цепи синусоидального тока для исследования последовательной R,L,С — цепи (рисунок 16). В результате должна получиться схема, похожая на ту, которая приведена на рисунке 17. Ваша схема может отличаться от нее, т.к. важны электрические соединения, а не внешний вид схемы.
На рисунке 17 для удобства работы и анализа данных добавлен ползунок изменения частоты источника, а также выведены осциллограммы напряжений на резисторе, катушке индуктивности и конденсаторе.
2. Установить параметры источника переменного напряжения и элементов схемы согласно Вашего варианта.
Обратите внимание на то, что нужно задать действующее значение напряжения источника, а в программе задается амплитудное. Для получения амплитудное значения напряжения нужно действующее напряжение (оно дано в таблице 2) разделить на корень квадратный из двух. Например, если дано напряжение источника U = 200 В, то амплитудное значение составит Umax = 200 / 0,707 = 282 В и именно это значение нужно ставить в настройки источника. Если параметры заданы верно, то вольтметр, подключенный параллельно источнику, покажет значение близкое к действующему. В нашем примере — близкое к 200 В.
3. Настроить вольтметр на измерение среднеквадратичного напряжения, а амперметр — на измерение среднеквадратичного тока.
4. «Запустить» схему, нажав кнопку «START/stop», если она не была нажата. В «нажатом» состоянии (при запущенной симуляции схемы) эта кнопка окрашена в серый цвет, а в «отпущенном» состоянии (при остановленной симуляции схемы) — в красный.
5. Зарисовать в отчет таблицу 4.
6. Настроим схему на режим последовательного соединения RC элементов. Для этого нужно разомкнуть выключатель S1 и замкнуть выключатель S2. При этом ток будет обходить катушку индуктивности через замкнутый выключатель S2 и катушка не будет участвовать в работе схемы.
7. Измерить ток и напряжения в этом режиме и записать их значения в строку с наименованием цепи «R, С» таблицы 4. Обратите внимание, что напряжение нужно записывать в вольтах, а ток в амперах. Показания приборов могут быть представлены с учетом кратных и дольных приставок единиц основной величины. Не забывайте переводить их!
8. Настроим схему на режим последовательного соединения RL элементов. Для этого нужно замкнуть выключатель S1 и разомкнуть выключатель S2. При этом ток будет обходить конденсатор через замкнутый выключатель S1 и конденсатор не будет участвовать в работе схемы.
9. Измерить ток и напряжения в этом режиме и записать их значения в строку с наименованием цепи «R, L» таблицы 4.
10. Настроим схему на режим последовательного соединения RLС элементов. Для этого нужно разомкнуть оба выключателя S1 и S2. При этом ток будет проходить по всем элементам схемы.
11. Измерить ток и напряжения в этом режиме и записать их значения в строку с наименованием цепи «R, L, C» таблицы 4.
12. Настроим схему на режим резонанса. Так как резонанс напряжений может возникнуть только в последовательной RLС цепи, то нам нужно задействовать все элементы схемы. Для этого нужно разомкнуть оба выключателя S1 и S2. Для того чтобы в полученной цепи возник резонанс воспользуемся регулировкой частоты переменного напряжения. Определим для заданных значений индуктивности и емкости резонансную частоту по формуле (8)
Обратите внимание, что в эту формулу индуктивность катушки L нужно подставлять в генри (Г), а емкость конденсатора C в фарадах (Ф). В этом случае ответ fо получим в герцах (Гц).
Значение fо установим в источнике через его свойства или воспользовавшись ползунком «Частота» в правой части рабочего экрана.
13. Измерить ток и напряжения в этом режиме и записать их значения в строку с наименованием цепи «резонанс напряжений» таблицы 4.
14. Вычислить параметры электрической цепи и записать их таблицу 5. Для расчета параметров применяются следующие формулы:
- индуктивное сопротивление (9);
- емкостное сопротивление (10);
- полное сопротивление (11);
- активная мощность (12);
- реактивная индуктивную мощность (13);
- реактивная емкостная мощность (14);
- полная мощность (15);
- коэффициент мощность (16).
Рассчитанные параметры нужно занести в таблицу 5.
15. На основании полученных результатов построить в масштабе на миллиметровой бумаге векторные диаграммы токов и напряжений для каждого опыта. Убедиться в выполнении 2-го закона Кирхгофа. Методики построения векторных диаграмм для лабораторных работ приведены здесь: https://vk.com/album-10828412_94791582.
16. На основании четвертого опыта убедиться в выполнении условия резонанса напряжений: XL = XС.
1. Почему для получения величины общего напряжения при последовательном соединении резистора и реактивных сопротивлений необходимо векторное сложение активного и реактивного напряжений?
2. Каковы необходимые и достаточные условия возникновения резонанса напряжений в цепях переменного тока?
3. При каком условии и почему напряжение на индуктивности и емкости при резонансе больше напряжения, приложенного к цепи?
4. Какую величину имеет коэффициент мощности при резонансе напряжений?
Для отчета по лабораторным работам №1 и №2 нужно пройти тест https://testserver.pro/hh/p/9672. Тест нужно пройти с количеством попыток не более трех. Если это число попыток превышено, то отчет будет проходить в формате собеседования.
ОБОУ СПО «Курский электромеханический техникум»
Лабораторная работа №2
по дисциплине: « Электротехника и электроника»
ТЕМА:«Общее сопротивление цепи при смешанном соединении резисторов».
Методическая разработка
для студентов специальностей:
230205 Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики
(по видам транспорта, за исключением водного)
Составила: преподаватель ОБОУ СПО «КЭМТ»
КУЛИНИЧ Е.В.
Лабораторная работа №2
ТЕМА:«Общее сопротивление цепи при смешанном соединении резисторов»
1.1 Перечень приборов
-
Источник электроэнергии постоянного тока-1шт;
-
Магазины сопротивлений (резисторов)- 2шт.
-
Амперметр — 1шт;
-
Вольтметр -1шт.
1.2 План работы
1. Определить цену деления приборов, исходя из установленных пределов измерения.
2. Собрать схему на рис 2.1а, произвести измерение I3. Схему включать только после проверки преподавателем
3. Собрать схему на рис 2.1б, произвести измерение I1,U1. Собрать схему на рис 2.1в, произвести измерение I2,U2.
| а) | б) | в) |
Рис 2.1
3. По данным опыта заполнить таблицу 2.1
Таблица 2.1
| Схема | U0 | R1 | R2 | R3 | I0=I3 | I1 | I2 | U1 | U2 | I0= | U3= U0 -U1 | Р0= I0·U0 | Р1= I1·U1 | Р2= I2·U2 | Р3= I3·U3 |
| Рис2.1а | — | — | — | — | |||||||||||
| Рис2.1б | — | — | — | ||||||||||||
| Рис2.1в | — | — | — |
0=
4. Составить баланс мощностей.U0· I0= R1·I21 + R2 ·I22+R3·I23.
5. Сделать выводы по работе.
2. 3 Вопросы для самопроверки
1. Какое соединение резисторов называют последовательным и какое параллельным?
2. Как определить общее сопротивление резисторов при последовательном и припараллельном соединениях?
3. Что называется проводимостью и в каких единицах она измеряется?
4. Чему равен общий ток цепи и напряжения на участках при последовательном ипараллельном соединениях резисторов?
5. Как определяется мощность на участках цепи и мощность всей цепи припоследовательном и параллельном соединении резисторов?
Для студентов РТУ МИРЭА по предмету Теоретические основы электротехники (ТОЭ)Лабораторная работа №2Лабораторная работа №2
2017-07-102017-07-10СтудИзба
Описание
Описание файла отсутствует
Характеристики
Список файлов
-
Лабораторная работа №2
-
2
- DSC07865.jpg 719,02 Kb
- DSC07866.jpg 559,52 Kb
- DSC07867.jpg 613,43 Kb
- DSC07868.jpg 605,8 Kb
- DSC07869.jpg 639,79 Kb
- DSC07870.jpg 579,83 Kb
- DSC07871.jpg 505,7 Kb
- DSC07872.jpg 466,08 Kb
- DSC07873.jpg 483,83 Kb
- DSC07874.jpg 565,59 Kb
- DSC07875.jpg 442,23 Kb
- L2.doc 74,5 Kb
-
LABA-2.ewb 14,42 Kb
-
Lab
- ReadMe.txt 164 b
-
Карточка.mws 16,84 Kb
-
Лр 2-2.mws 5,53 Kb
-
Вторая лаба
-
Thumbs.db 32 Kb
- тоэ-1.jpg 85,21 Kb
- тоэ-2.jpg 107,15 Kb
-
лаба 1.2
-
Лаба 1.2 схема1.ewb 14,1 Kb
-
старенькая лаба
- lab0006.jpg 210,29 Kb
- lab0007.jpg 217,99 Kb
- lab0008.jpg 210,97 Kb
- lab0009.jpg 212,58 Kb
- lab0010.jpg 167,68 Kb
- lab0011.jpg 255,63 Kb
DSC07866
Распознанный текст из изображения:
и. „й~ ю К4-3′ А~+’4У-
~а~ с.у 4жЪ ф~Я~ » ~Ф’ ~ Я ‘ ЯЬЬ 44 Ф Мый,4щ~МФ4$~4~~$$~»», «~~ «3 ф~,~,~~ .у„~е:.ъ Р: 1у’,;Д «~~у~„4
м;сйь.ф,4ф ф46~юАЖФМ’ЪЭ4~ 44Ф ~~ФФФ+Ф4;;, «;::,»,».„’,:»;,,:;;::;;.»‘:;:;;:~!~ ЙаФтд~3~мл ~< 4х Ю~Мйг»~~4~ ‘ м ~ с4~~ыс с
l «4ФфМлфб ~ Ф -~М у.сА.~М ФФ,~ ~4~~~~ММ4~~ гЬ4~ФУ
~ у’~-~-‘~ ‘ ~ 4,д»‘~~~ ~~~ г ~~ ~Р 3 ‘ ‘ ~~ ‘ ~ Р ‘ ‘ ‘ —: ‘ ‘» ‘»‘» ».»‘.*’2
„4Яж .у. ~ 4 ~ р~а~Рч~ ‘ файф;,,;;:,~»
Ф, гъ «.». ‘ 4М~~к-~»~’
4
— ~Ф.»:
DSC07868
Распознанный текст из изображения:
~ ‘,.«ф,~ф ф~ф~~ффв~фф~ф~~~~~, » * ‘ .’;-:.,»* х ‘ ~!.,»::„!,;*’:,»;~,»:~Ъ.’
е ~й„4, =МР~~ Жй~.ю мР~4 МФфЯ .
-кч=~5Р м~й = ж,а~г 4
~~~» ЕЯ,’~~ ~д » ., с Ф
,,~е ~» — ~~„, Я,Я» ~, ~ „„,:~ -~ф~’-«»:-:,’::.-‘.,’:.
Я~ =.~8ь»,6~В С ~’ ~ ~~ Ю$ЮФ’И
Я -~4Я~~ -» Ф Э~Ф И1 -‘)~ Рф4рсм~~а
~-‘ ~р~~ «~~, Ж~4+~ ° З~~~У1 Ы~ =ьКОс ~ -5ФЪ,Ь
Г -~-ц,н~ с Й., ~~ эИ,9И~ ~
04 ‘-‘ М~ -‘-» ~ ~ ~ ~ 74УО= ЮФМ’ ~ д ~ф~
2~ =К с ~ 4~,= ЙФ~,>». МЗАЗ~1~-~о -«» ай~.~’ ЯИ,3
‘~~~’ы~а ч~~~~ = У9М~Ф
DSC07872
Распознанный текст из изображения:
,».ф~~ а,’~= м
~Ю
у ° у . ~~~ . ос~а.аю е ~А
‘Е, «Ы~ ~ч!4. с ‘
Ь,
ReadMe
Предмет: Теоритические основы электротехники
Назначение: Лабораторные работы
Сдавался: МИРЭА, 2000г.
Преподаватель: Привалов
Формат: Maple 4
Примечание:
тоэ-1
Распознанный текст из изображения:
Часть 1: Опытное определение ВАХ нелинейного резистора.
а. Лампочки накаливания
Ь.Диода
с.Бареттера
По результатам эксперемента построить графики
вольт-амперных характеристик нелинейных
элементов.
1асть 11: Опытное определение ВАХ сложного нелинейного двухполюсннка.
Построить график!(Щ по локззавюм вольтметра и
мпсрмстра Сравнить его с расчетной зависвмостью
1(Н), построенной ло известным ВЛХ элементов.
Часть 1П: Случай нелинейной нагрузки линейного активного двухполюсннка.
— б
а Негру»с» имй режем,л 1„, »Г Н„
Ь. Х.Х. зажимов завар Н ж
с. К.З. зажимов «аб», А 1„
б. Графический расчет Г„Н„; сравасаис резувиата с
рюулыатами пункта а.
тоэ-2
Распознанный текст из изображения:
0,4
— ь-
о,з
о,з
о,!
рис.
Рие.2
в)
Рис. 4
1. Понятие динамического и статического сопротивлений нелинейного резистора. Определение К К по ВАХ нелинейных элементов (1) и (2) в точках ‘А’, ‘В’, ‘С( (рис. 1
Постройте ВАХ нелинейных двухполтосников, зааанных на рис.
2а и рис. 2б. ВАХ диода даны парис. 2в К=10 ОМ.
З.постройте внешние характеристика 1„(О„) нелинейных
активных двухполюсников схемы которых дани на рис. За н рис,
Зб. Е=!5 В;1ь=0.2 А.
ВАХ нелинейного резистора Ц()) изображена на рис.З в
(симметрична).
4. Определите ток в сопротивлении Кн цепей рис. За и рис.
Зб, если Ки= 50 ОМ.
Определить показания идеальных приборов е цепи рис. 4.
Заданы: В=20 В; )к=! А: Кз=кз=10 ОМ;Кз=рч=45 ОМ
ВАХ нелинейного резистора изобракены на рио. Зв.
lab0010
Распознанный текст из изображения:
~ Х) Й ‘ ~У~. -» 6’„Щ ‘ ЯР~ДОб = ЬЫ6Ж~ ~ l ~) Ое А — — =-У Л вЂ” ~.~.~С.
~4 Я» = =~ — ~С~Д ~Я
$’.,() /Юб ‘;с= — ‘ — -~ и ~Г~ =а,~~. -‘Г~
еС2
03 И~ ИБ МС.1,М ‘ ~,-= — «‘» — —» — а,с~~а:г~
‘4к ~, Ю~ ~ Р. ~ — — ‘ ~е,а~5 ~,Ь~- 1 Й1С ~б~~Р *
х ~ ь. 1
Комментарии
Сопутствующие материалы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Ответы на популярные вопросы
То есть уже всё готово?
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
А я могу что-то выложить?
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
А если в купленном файле ошибка?
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
681
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее
Изучение зависимости сопротивления реальных проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов.
Цель: определить удельное сопротивление проводника и сравнить его с табличным значением.
1. Краткие теоретические сведения
Немецкий физик Георг Ом (1787-1854) в 1826 году обнаружил, что отношение напряжения U между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи, к силе токаI в цепи есть величина постоянная:
(1)
Эту величину R называют электрическим сопротивлением проводника. Электрическое сопротивление измеряется в Омах. Электрическим сопротивлением 1 Ом обладает такой участок цепи, на котором при силе тока 1 А напряжение равно 1 В:
Опыт показывает, что электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине L и обратно пропорционально площади S поперечного сечения проводника:
(2)
Постоянный для данного вещества параметр ρ называется удельным электрическим сопротивлением вещества. Удельное сопротивление измеряется в Ом · м.
2. Порядок выполнения работы
2.1. Соберите на монтажном столе электрическую схему, показанную на рисунке:
Рис.1.
2.2. Выберите материал проводника, согласно Вашего варианта по журналу:
| № варианта | Материал |
| 1 | Алюминий |
| 2 | Висмут |
| 3 | Вольфрам |
| 4 | Железо |
| 5 | Золото |
| 6 | Константан |
| 7 | Латунь |
| 8 | Манганин |
| 9 | Медь |
| 10 | Молибден |
| 11 | Никель |
| 12 | Нихром |
| 13 | Олово |
| 14 | Платина |
| 15 | Свинец |
| 16 | Серебро |
| 17 | Цинк |
L = 100 м; S = 0.1 мм2;
2.3. Определите экспериментально с помощью мультиметра напряжение на проводнике.
Для этого необходимо подключить параллельно проводнику мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения, соблюдая полярность.
Запишите показания мультиметра.
2.4. Определите экспериментально с помощью мультиметра силу тока в цепи.
Включите мультиметр в режиме измерения постоянного тока последовательно в цепь, соблюдая полярность.
Запишите показания мультиметра.
2.5. Рассчитайте сопротивление проводника по формуле (1).
2.6. Определите удельное сопротивление материала по формуле (2).
2.7. Проделайте пункты 2.3 – 2.6. изменяя длину, но, не меняя площадь поперечного сечения и материал проводника.
2.8. Результаты измерений занесите в таблицу:
| № опыта | Длина, м | Напряжение, В | Сила тока, А | Сопротивление, Ом | Удельное сопротивление, Ом · мм2/м |
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 |
2.9. Найдите среднее значение удельного сопротивления и сравните его с табличным значением.
2.10. Измерьте сопротивление проводника непосредственно с помощью омметра. Сравните полученные результаты.
Сформулируйте выводы по проделанной работе.
3. Контрольные вопросы.
3.1. Что называют удельным сопротивление проводника?
3.2. Как зависит сопротивление проводника от его длины?
3.3. По какой формуле можно рассчитать удельное сопротивление проводника?
3.4. В каких единицах измеряется удельное сопротивление проводника?
Материал представляет собой сборник лабораторных работ по электротехнике и электронике. Может быть использован в учреждениях СПО.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 1.
«Электроизмерительные приборы и измерения».
Цель работы: Изучение электроизмерительных приборов, используемых в лабораторных работах.
Получение представлений о характеристиках стрелочных измерительных приборов. Получение навыков работы с цифровыми измерительными приборами.
Оборудование: Лабораторный стенд, четыре резистора, соединительные провода.
Ход работы.
1) Изучение паспортных характеристик стрелочных электроизмерительных приборов.
Для этого внимательно рассмотрите лицевые панели стрелочных амперметров и заполните таблицу 1:
| Наименование прибора | |||
| Система измерительного механизма | |||
| Предел измерения | |||
| Цена деления | |||
| Класс точности | |||
| Максимальная абсолютная погрешность | |||
| Род тока | |||
| Нормальное положение шкалы |
2) Построить график зависимости относительной погрешности измерения от измеряемой величины для миллиамперметра переменного тока:
δ,%
8
6
4
2
0 20 40 60 80 100 I,мА
3) Ознакомиться с лицевой панелью мультиметра. Подготовьте мультиметр для измерения постоянного напряжения. Включить источник постоянного напряжения. Измерить значения выходных напряжений на клеммах «+5В», «+12В» и «-12В» относительно общей клеммы. Результаты измерений занесите в таблицу 2:
4) Подготовьте мультиметр для измерения переменного напряжения. Включить источник переменного напряжения. Измерить значения выходных напряжений на клеммах «А», «В», «С», «А-В», «В-С», «С- А». Результаты измерений занесите в таблицу 2:
| Клеммы | +5 В | +12 В | -12 В | А | В | С | А-В | В-С | С-А |
| Измерено |
5) Подготовьте мультиметр для измерения сопротивлений резисторов. Измерить значения сопротивлений резисторов. Результаты измерений занесите в таблицу 3:
| Резистор | R1 | R2 | R3 | R4 |
| Номинальное значение сопротивления, Ом | ||||
| Измерено, Ом |
4) Сделайте вывод.
Контрольные вопросы:
- Что такое предел измерения?
- Как определяется цена деления прибора?
- Что такое абсолютная и относительная погрешности измерения?
- Что характеризует класс точности прибора?
- В какой части шкалы измерения точнее и почему?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 2
«Простейшие цепи постоянного тока».
Цель: Получение навыков сборки простых электрических цепей, включения в цепь измерительных приборов. Научиться измерять токи и напряжения, убедиться в соблюдении закона Ома в электрической цепи.
Оборудование: лабораторный стенд, резисторы 22, 68, 82 и 100 Ом, соединительные провода.
Ход работы.
1) Собрать цепь с последовательным соединением резисторов. В качестве амперметров использовать стрелочные приборы с пределом 100 мА. В качестве вольтметра — мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения.
+5 В Измерить ток в цепи, напряжение на
входе и напряжения на резисторах.
Результаты измерений занести в таблицу 1.
2) Собрать цепь с параллельным соединением резисторов. В качестве А использовать мультиметр в режиме измерения постоянного тока.
+5 В Измерить напряжение и токи на всех участках цепи.
Результаты измерений занести в таблицу 1:
| Последовательное соединение | Параллельное соединение | |||||||||
| U, В | U1, В | U2, В | U = U1+ U2, В | I1,мА | I2,мА | U, В | I,мА | I1,мА | I2,мА | I= I1+ I2,мА |
3) Проверить выполнение баланса мощностей: U* I = I12* R1 + I2 2 * R2
4) Рассчитать относительные погрешности измерения токов I1 и I2 стрелочными амперметрами. Результаты расчёта занести в таблицу 2:
| I1 | I2 | |
| Предел измерения прибора, мА | ||
| Класс точности прибора, % | ||
| Измеренное значение тока, мА | ||
| Относительная погрешность измерения, % |
5) Сделать вывод о выполнении закона Ома в цепях постоянного тока.
Контрольные вопросы:
1. Как по показаниям амперметра и вольтметра можно определить величину сопротивления участка цепи постоянного тока и потребляемую им мощность?
2. Как определить величину эквивалентного сопротивления при последовательном соединении резисторов?
3. Как определить величину эквивалентного сопротивления при параллельном соединении резисторов?
4. В чём заключается баланс мощностей в цепи постоянного тока?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 3.
«Разветвлённая цепь постоянного тока».
Цель: Получение навыков сборки электрических цепей, измерений токов и напряжений на отдельных участках, научится применять закон Ома в графическом виде.
Оборудование: лабораторный стенд, резисторы 22, 47 и 82 Ом, потенциометр 150 Ом.
Ход работы.
1) Собрать цепь со смешанным соединением резисторов. В качестве А1 использовать мультиметр в режиме измерения постоянного тока, в качестве V использовать мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения.
+5В 2) Плавно изменяя величину входного
напряжения с помощью потенциометра,
измерить значения напряжения и токов на
всех участках цепи при трёх значениях
входного напряжения.
Результаты измерений занести в таблицу 1:
| № опыта | U, В | U1, В | U23, В | U= U1+ U23, В | I1, мА | I2, мА | I3, мА | I1= I2+ I3, мА |
| 1. | ||||||||
| 2. | ||||||||
| 3. |
3) По результатам измерений построить ВАХ резисторов R1, R2, R3 и всей цепи.
I, мА
80
60
40
20
0 1 2 3 4 U, В
4) Вычислить сопротивления резисторов R1, R2, R3 и всей цепи. Заполните таблицу 2:
| Резистор | Вычислено |
| R1, Ом | |
| R2, Ом | |
| R3, Ом | |
| Rэкв, Ом |
5) Сделать вывод о возможности применения закона Ома в графической форме.
Контрольные вопросы:
- Как с помощью амперметра и вольтметра определить сопротивление участка цепи?
- Как определить эквивалентное сопротивление исследуемой цепи?
- Как по ВАХ определить сопротивление цепи?
- Нарисуйте схемы для измерения методом амперметра и вольтметра больших и малых сопротивлений?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 4.
«Сложная цепь постоянного тока».
Цель: Экспериментальная проверка результатов аналитического расчёта электрической цепи с двумя источниками питания.
Оборудование: лабораторный стенд, два тумблера, резисторы 10, 47 и 120 Ом.
Ход работы.
1) Собрать цепь. В качестве амперметров использовать два стрелочных амперметра и мультиметр в режим измерения постоянного тока, для измерения напряжения использовать мультиметр в режим измерения постоянного напряжения, в качестве источников питания Е1 и Е2 использовать источники постоянного
напряжения +5В и +12В соответственно.
с
2) При разомкнутых ключах измерить ЭДС источников
10 47 120 питания. Замкнуть ключи и измерить токи I1, I2 и I3.
Полагая, φа = 0, измерить мультиметром в режиме
измерения постоянного напряжения потенциалы
точек b,с и d. Результаты занести в таблицу 1.
b d
а
Таблица 1.
| Е1,В | Е2,В | I1, мА | I2, мА | I3, мА | φb, В | φ с, В | φd, В |
3) По результатам измерений вычислить напряжения U1 и U2 на зажимах источника при замкнутых ключах, внутреннее сопротивления r1и r2 источников, сопротивления ветвей R1, R2 и R3 (с учётом сопротивлений измерительных приборов). U1= φ b — φ а; U2= φ d — φа; r1=( Е1— U1,)/ I1; r2=( Е2— U2,)/ I2; U3 = φс— φа; R1=(( Е1— U3)/ I1)- r1; R2=(( Е2— U3)/ I2)- r2; R3=U3/ I3. Результаты занести в таблицу 2.
4) Используя метод узлового напряжения Uса, рассчитать величину узлового напряжения и токи I1, I2 и I3. Результаты занести в таблицу 2:
| U1,В | U2,В | Uса,В | r1, Ом | r2, Ом | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | I1, мА | I2, мА | I3, мА |
Uса=(Е1/( R1+ r1)+ Е2/( R2+ r2))/(1/( R1+ r1)+1/( R2+ r2)+1/ R3); I1=( Е1— Uса)/ ( R1+ r1); I2=( Е2— Uса)/ ( R2+ r2); I3= Uса/ R3.
5) Сделать вывод.
Контрольные вопросы:
1. Какие методы анализа цепей постоянного тока могут быть использованы для расчёта исследуемой цепи?
2. Запишите для исследуемой цепи уравнения по законам Кирхгофа.
3. В каких случаях целесообразно применять метод узлового напряжения?
4. В чём состоит основное достоинство метода узлового напряжения?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 5.
«Экспериментальное определение параметров цепи переменного тока».
Цель: Приобретение навыков определения параметров элементов в цепях переменного тока, применения закона Ома в цепи переменного тока.
Оборудование: Лабораторный стенд, два дросселя, резисторы 22 и 47 Ом, конденсатор переключаемый, соединительные провода.
Ход работы.
1) Установить на наборном поле два последовательно включённых дросселя. Установить на мультиметре режим измерения сопротивления и измерить активное сопротивление дросселей R. Результаты занести в таблицу 1.
2) Собрать цепь для определения индуктивности. В качестве V использовать мультиметр в режиме измерения переменного напряжения, в качестве А – стрелочный амперметр.
А
3) Включить источник переменного напряжения, снять
L1 показания с амперметра I и вольтметра U. Рассчитать
полное сопротивление дросселей Z, используя закон Ома,
индуктивное сопротивление и индуктивность дросселей.
L2
4) Результаты занести в таблицу 1:
| R, Ом | U, В | I, мА | Z= U/ I, Ом | XL, Ом | L, Гн |
XL= ( Z2 – R2) ½; L = XL/( 2*3.14*50)
5) Собрать цепь для определения ёмкости. Снять показания приборов, устанавливая переключатель
А конденсатора в положение 4, 6 и 8. Рассчитать емкостное
сопротивление, используя закон Ома, и ёмкость.
С
6) Результаты занести в таблицу 2: С = 1/(2*3.14*50* Хс)
| Включено | С1(4) | С2(6) | С3(8) |
| U, В | |||
| I, мА | |||
| Хс= U/ I, Ом | |||
| С,мкФ |
7) Сделать вывод.
Контрольные вопросы:
1. Что такое «активное сопротивление»?
2. Что такое «реактивное индуктивное сопротивление» и как оно определяется?
3. Что такое «реактивное емкостное сопротивление» и как оно определяется?
4. Какая связь между полным, активным и реактивным сопротивлениями цепи переменного тока?
5. Как формулируется закон Ома для цепи переменного тока?
6. Может ли через конденсатор протекать постоянный ток?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 6.
«Цепь переменного тока с последовательным соединением элементов».
Цель: Изучение свойств цепей при последовательном соединении активных и реактивных элементов, знакомство с явлением резонанса напряжений, построение векторных диаграмм.
Оборудование: лабораторный стенд, два дросселя, конденсатор переключаемый, резистор 47 Ом, соединительные провода.
Ход работы.
1) Собрать цепь с последовательным соединением элементов. Подключить собранную цепь к источнику переменного напряжения А-0. Для измерения напряжений использовать мультиметр в режиме измерения переменного напряжения. Переключатель конденсатора установить на 4.
R
А 2) Подсоединить параллельно конденсатору
дополнительный проводник, исключив тем самым
конденсатор из цепи. Измерить ток и напряжения на
L1 отдельных участках. Результаты занести в таблицу 1.
3) Убрать дополнительный проводник от конденсатора и
подсоединить параллельно индуктивному потребителю
L2 (исключив тем самым его из цепи). Измерить ток и
напряжения на отдельных участках. Результаты занести в
таблицу 1.
С
4) Убрать дополнительный проводник. Измерить ток и напряжения на отдельных участках. Результаты занести в таблицу 1.
5) Рассчитать для собранных цепей активные, реактивные и полные мощности, коэффициенты мощности, разность фаз между током и напряжением. Результаты занести в таблицу 1:
| Схема | U, В | I, мА | UR, В | UК, В | UC, В | Р, Вт | Q, ВАр | S, ВА | cos φ | φ ,о |
| ХК R, | ||||||||||
| ХC, R | ||||||||||
| ХК, ХC, R |
S = I * U; Р = I * UR; QКR = I * UК; QCR = I * UC; QКRC = I * (UК — UC); соs φ = Р/ S
6) Изменяя ёмкость конденсатора, добиться наибольшего значения тока, т.е. обеспечить состояние цепи близкое к резонансу напряжений. Результаты занести в таблицу 2:
| Схема | U, В | I, мА | UR, В | UК, В | UC, В | Р, Вт | Q, ВАр | S, ВА | cos φ | φ ,о |
| ХК, ХC, R |
7) При резонансе напряжений рассчитать величины, указанные в таблице 3:
| РR, Вт | РК, Вт | QК, ВАр | QC, ВАр | cosφк | φ к , о | Z,Ом | R,Ом | RК, Ом | XК,Ом | ZК, Ом | XС,Ом |
| 0,36 |
РR= I*UR; РК = I2 *RК; QК =I* ( UК -I *РК); QC = I * UC ;cosφк = РК /(РК2 +QК2 )1/2; Z =U/I ;R =UR /I; ZК =UК /I;
XК =(ZК2 -RК2)1/2 ;XС =UC/I.
Построить в масштабе векторные диаграммы для исследованных цепей:
9)Сделать вывод о применении 2-го закона Кирхгофа в цепях переменного тока.
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 7.
«Трёхфазная цепь при соединении потребителей по схеме «звезда»».
Цель: Ознакомиться с трёхфазными системами, измерением фазных и линейных токов и напряжений. Проверить основные соотношения между токами и напряжениями симметричного и несимметричного трехфазного потребителя. Выяснить роль нулевого провода.
Оборудование: лабораторный стенд, резисторы 68, 120 и три по 82 Ом, два тумблера.
Ход работы.
1) Установить на мультиметре режим измерения переменного напряжения. Измерить линейные и фазные напряжения трёхфазного источника питания на холостом ходу. Вычислить средние значения линейных Uл и фазных Uф напряжений и отношение Uл/ Uф. Результаты занести в таблицу 1:
| Измерено на клеммах источника питания | Вычислено | |||||||
| Линейные напряжения | Фазные напряжения | |||||||
| UАв, В | Uвс, В | UАс, В | UА,В | Uв, В | Uс, В | Uл, В | Uф, В | Uл/ Uф |
2) Собрать симметричную трёхфазную цепь. Измерить токи, фазные и линейные напряжения для указанных случаев. Собрать несимметричную трёхфазную цепь. Измерить токи, фазные и линейные напряжения для указанных случаев. Результаты занести в таблицу 2.
А А
В В
С С
n n
N N
Таблица 2:
| Режим нагрузки | Токи, мА | Напряжения, В | |||||||||
| IА | IВ | IС | I0 | Фазные | Линейные | UnN | |||||
| UАn | UВn | UСn | UАВ | UВС | UСА | ||||||
| Нейтральный провод включен, нагрузка симметричная | |||||||||||
| Нейтральный провод выключен, нагрузка симметричная | |||||||||||
| Нейтральный провод включен, обрыв линейного провода | |||||||||||
| Нейтральный провод включен, нагрузка несимметричная | |||||||||||
| Нейтральный провод выключен, нагрузка несимметричная |
3) Сделать вывод о роли нейтрального провода в трёхфазной цепи при соединении потребителей по схеме «звезда».
Контрольные вопросы:
1. Какое соединение называется звездой?
2. Каково соотношение между фазными и линейными напряжениями трёхфазного источника при соединении его обмоток звездой?
3. Каково соотношение между фазными и линейными токами при соединении звездой?
4. Для чего применяют нейтральный провод?
5. Какая трёхфазная нагрузка называется симметричной?
6. Почему при несимметричной нагрузке обрыв нейтрального провода является аварийным режимом?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 7.
«Трёхфазная цепь при соединении потребителей по схеме «звезда»».
Цель: Ознакомиться с трёхфазными системами, измерением фазных и линейных токов и напряжений. Проверить основные соотношения между токами и напряжениями симметричного и несимметричного трехфазного потребителя. Выяснить роль нулевого провода.
Оборудование: лабораторный стенд, резисторы 68, 120 и три по 82 Ом, два тумблера.
Ход работы.
1) Установить на мультиметре режим измерения переменного напряжения. Измерить линейные и фазные напряжения трёхфазного источника питания на холостом ходу. Вычислить средние значения линейных Uл и фазных Uф напряжений и отношение Uл/ Uф. Результаты занести в таблицу 1:
| Измерено на клеммах источника питания | Вычислено | |||||||
| Линейные напряжения | Фазные напряжения | |||||||
| UАв, В | Uвс, В | UАс, В | UА,В | Uв, В | Uс, В | Uл, В | Uф, В | Uл/ Uф |
2) Собрать симметричную трёхфазную цепь. Измерить токи, фазные и линейные напряжения для указанных случаев. Собрать несимметричную трёхфазную цепь. Измерить токи, фазные и линейные напряжения для указанных случаев. Результаты занести в таблицу 2.
А А
В В
С С
n n
N N
Таблица 2:
| Режим нагрузки | Токи, мА | Напряжения, В | |||||||||
| IА | IВ | IС | I0 | Фазные | Линейные | UnN | |||||
| UАn | UВn | UСn | UАВ | UВС | UСА | ||||||
| Нейтральный провод включен, нагрузка симметричная | |||||||||||
| Нейтральный провод выключен, нагрузка симметричная | |||||||||||
| Нейтральный провод включен, обрыв линейного провода | |||||||||||
| Нейтральный провод включен, нагрузка несимметричная | |||||||||||
| Нейтральный провод выключен, нагрузка несимметричная |
3) Сделать вывод о роли нейтрального провода в трёхфазной цепи при соединении потребителей по схеме «звезда».
Контрольные вопросы:
1. Какое соединение называется звездой?
2. Каково соотношение между фазными и линейными напряжениями трёхфазного источника при соединении его обмоток звездой?
3. Каково соотношение между фазными и линейными токами при соединении звездой?
4. Для чего применяют нейтральный провод?
5. Какая трёхфазная нагрузка называется симметричной?
6. Почему при несимметричной нагрузке обрыв нейтрального провода является аварийным режимом?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 8.
«Трёхфазная цепь при соединении потребителей по схеме «треугольник»».
Цель: Исследовать особенности работы трёхфазной цепи при соединении симметричного и несимметричного потребителей треугольником, усвоить построение векторных диаграмм по результатам эксперимента.
Оборудование: лабораторный стенд, три резистора 120 Ом, два тумблера, соединительные провода.
Ход работы.
1) Установить на мультиметре режим измерения переменного напряжения и измерить линейные напряжения источника питания на холостом ходу. Вычислить среднее значение линейного напряжения Uл. Результаты занести в таблицу 1:
| UАВ, В | UВС, В | UСА, В | Uл, В |
2) Собрать цепь.
А а Измерить фазные токи IАВ, I ВС, IСА и линейный ток IА, а также
напряжение на потребителях. Разомкнуть линейный провод
120 фазы «В» и повторить измерения. Разомкнуть нагрузку в фазе
потребителя «СА», повторить измерения. Разомкнуть линейный
провод фазы «В» и нагрузку в фазе потребителя «СА», повторить
В b 120 измерения. Результаты занести в таблицу 2.
3) Для всех опытов построить в масштабе векторные диаграммы.
120 По векторным диаграммам определить линейные токи IВ и IС.
Результаты занести в таблицу 2.
IА = IАВ — IСА; IВ = IВС — IАВ; IС = IСА — I ВС.
С c
Таблица 2.
| Режим нагрузки | Ток нагрузки, мА | Напряжение на фазах потребителя, В | |||||||
| IА | IВ | IС | IАВ | I ВС | IСА | Uab | Ubc | Uca | |
| Симметричная нагрузка | |||||||||
| Обрыв линейного провода «В» | |||||||||
| Обрыв фазы потребителя «СА» | |||||||||
| Обрыв фазы потребителя «СА» и обрыв линейного провода «В» |
4) Сделать вывод о влиянии обрывов линейного и фазного проводов на режимы работы потребителей.
Контрольные вопросы:
1. Каким образом три однофазных потребителя соединяют в треугольник?
2. В каком соотношении находятся фазные и линейные напряжения трёхфазного потребителя, соединённые в треугольник?
3. Какое соотношение между фазными и линейными токами симметричного потребителя, соединённого в треугольник?
4. Как отразится отключение одной из фаз на режим работы трёхфазной цепи, соединённой в треугольник?
5. Как повлияет обрыв линейного провода на режим работы потребителей при их соединении по схеме треугольник?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 9.
«Однофазный трансформатор».
Цель: Ознакомиться с назначением и основными характеристиками однофазного трансформатора, работой трансформатора при различных режимах.
Оборудование: лабораторный стенд, трансформатор, резистор 22 Ом, потенциометр 150, тумблер, соединительные провода.
Ход работы.
1) Собрать цепь:
А А А
R22
V V
150
2) Измерить первичное и вторичное напряжение в режиме холостого хода. Рассчитать коэффициент трансформации: k = U1 /U2. Результаты занести в таблицу 1:
3) Отключить питание и измерить активное сопротивление первичной цепи с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления: R1.
4) Исследовать трансформатор в рабочем режиме при активной нагрузке, изменяя с помощью потенциометра величину нагрузки. Результаты занести в таблицу 2:
| I1,мА | U1,В | I2,мА | U2,В | P1,Вт | cosφ | P2,Вт | η, % |
P1= I12* R1; cos φ = P1/( I1* U1); P2= I2* U2* cos φ; η = (P2 /P1) * 100 %
5) Построить внешнюю характеристику U2 = f(I2):
U2,В
3,2
3,0
2,8
I1,мА
40 50 60 70 80
6) Сделать вывод о зависимости КПД трансформатора от мощности.
Контрольные вопросы:
- Для чего предназначен трансформатор?
- Каков принцип действия трансформатора ?
- Как опытным путём определить коэффициент трансформации?
- Почему при увеличении тока нагрузки увеличивается ток, потребляемый трансформатором от сети?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 10.
«Исследование диодов».
Цель: Изучить характеристики и параметры диодов – выпрямительного, стабилитрона и светодиода.
Оборудование: лабораторный стенд, выпрямительный диод, стабилитрон, светодиод, потенциометр 150 Ом, резистор 150, резистор 1кОм, соединительные провода.
Ход работы.
1) Собрать цепь. Для измерения тока использовать миллиамперметр на пределе 100 мА. Для снятия обратной ветви ВАХ переключить диод и изменить подключение вольтметра.
+12В +12В
150 150
V V
2) Изменяя напряжение с помощью потенциометра, снять показания с амперметра и вольтметра. Результаты занести в таблицу 1:
| I, мА | 0 | |||||||
| U, В | 0 |
3) Выпрямительный диод заменить на стабилитрон, снять показания с амперметра и вольтметра в прямом и обратном включении. Результаты занести в таблицу 2:
Прямое включение:
| I, мА | 0 | |||||||
| U, В | 0 |
Обратное включение:
| I, мА | 0 | ||||||
| U, В | 0 |
4) Стабилитрон заменить на светодиод, резистор 150 Ом – на резистор 1 кОм, снять показания с амперметра и вольтметра в прямом включении. Результаты занести в таблицу 3:
| I, мА | 0 | 2 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 |
| U, В | 0 |
5) Построить ВАХ диодов: I, мА
60
40
20
-5 -4 -3 -2 -1
U,В
1 2
-20
-40
6) Сделать вывод о различии ВАХ для выпрямительных диодов, стабилитронов и светодиодов.
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 11.
«Исследование биполярного транзистора».
Цель: Изучение характеристик и параметров биполярного транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером.
Оборудование: Лабораторный стенд, транзистор, потенциометр 10 кОм, потенциометр 150 Ом, резистор 10 кОм, резистор 150 Ом, соединительные провода.
Ход работы.
1) Собрать цепь для снятия статической характеристики прямой передачи по току IК = f (IБ) биполярного транзистора при RК = 0 и U К = 1В = const. Постоянное напряжение на коллекторе поддерживать с помощью потенциометра 150 Ом. Для измерения тока базы включить миллиамперметр на 1 мА, коллектора – на 100 мА. Ток базы регулировать с помощью потенциометра 10 кОм. Для измерения напряжения на коллекторе использовать мультиметр. Результаты измерений занести в таблицу 1.
+12В RК150 +12В
А
V
10к 150
Таблица 1.
| IБ, мА | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
| I К, мА |
2) Снять характеристику прямой передачи по току IК = f (IБ) при сопротивлении нагрузки RК = 150 Ом. С помощью потенциометра 10 кОм установить IБ = 0. С помощью потенциометра 150 Ом установить U К = 9В. В дальнейшем ручку регулировки потенциометра 150 Ом не трогать. Результаты измерений занести в таблицу 2:
| IБ, мА | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
| I К, мА |
3) Построить характеристики прямой передачи по току:
I К, мА
90
70
50
30
10
IБ, мА
0 0,2 0,4 0,6
4) Определить по характеристикам прямой передачи статический коэффициент передачи тока
β= I К/ IБ и коэффициент усиления каскада Кi = I К/ IБ при заданной нагрузке вблизи точки насыщения.
5) Сделать вывод.
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 12.
«Исследование тиристора».
Цель: Изучение характеристик и параметров тиристоров.
Оборудование: Лабораторный стенд, тиристор, потенциометр 2,2 кОм, резисторы 120 Ом и 10 кОм, соединительные провода.
Ход работы.
1) Собрать цепь. Для измерения тока управления Iу использовать миллиамперметр на пределе 1 мА, а для измерения анодного тока Iа — миллиамперметр на пределе 100 мА. Для измерения напряжений включить мультиметры в режиме измерения постоянного напряжения.
А +12В
120
+12В
2,2к А 10 к
V V
2) С помощью потенциометра увеличивать ток управления, зафиксировать отпирающий ток управления Iуо и отпирающее напряжение управления Uуо. О включении тиристора судить по резкому уменьшению напряжения на аноде Uа и увеличению анодного тока Iа.
Iуо = ; Uуо = ; Iа = ; Uа =
3) Уменьшая до 0 ток управления, исследовать возможность выключения тиристора. Выключить тиристор, разорвав цепь анода.
4) Снять входную характеристику тиристора Uу = f(Iу) при разорванной анодной цепи. Результаты занести в таблицу 1:
| Iу, мА | 0 | 0,04 | 0,08 | 0,12 | 0,16 | 0,20 | 0,24 | 0,28 | 0,32 | 0,36 | 0,40 |
| Uу, В |
5) Построить входную характеристику.
Uу, В
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0 0,10 0,20 0,30 0, 40 Iу, мА
6) Сделать вывод об условиях включения и выключения тиристоров.
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 13.
«Исследование однополупериодного выпрямителя».
Цель: Ознакомиться с применением выпрямительного диода в неуправляемом выпрямителе.
Оборудование: лабораторный стенд, осциллограф, выпрямительный диод, резисторы 10 и 120 Ом, соединительные провода.
Ход работы.
1) Собрать цепь. В качестве вольтметров использовать мультиметры: на входе выпрямителя в режиме измерения переменного напряжения, на выходе — в режиме измерения постоянного напряжения.
А Y
10
V V
120
Y
2) Измерить и определить связь между переменным напряжением питания и постоянным напряжением на нагрузке. Результаты занести в таблицу 1:
3) Подключить вход Y осциллографа к входу выпрямителя. Снять осциллограмму входного напряжения.
4) Подключить вход Y осциллографа к катоду диода. Снять осциллограмму напряжения на выходе диода.
5) Построить осциллограммы входного и выходного напряжений выпрямителя:
6) Сделать вывод о достоинствах и недостатках данного выпрямителя.
Контрольные вопросы:
- Как работает неуправляемый выпрямитель?
- Какие достоинства имеет данная схема выпрямления?
- Какие недостатки имеет данная схема выпрямления?
- Как и для чего строят временные диаграммы напряжений в схеме выпрямителя?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 14.
«Исследование стабилизатора напряжения».
Цель: Исследование параметров и характеристик параметрического стабилизатора постоянного напряжения.
Оборудование: лабораторный стенд, стабилитрон, потенциометр 150 Ом, резистор 150 Ом, соединительные провода.
Ход работы.
1) Собрать цепь. Для измерения анодного тока использовать миллиамперметр на пределе 100 мА. Для измерения напряжения на входе и на выходе стабилизатора использовать мультиметры.
+12В
150 RБ
150
2) Изменяя потенциометром напряжение питания на входе стабилизатора Ud, замерять соответствующее ему выходное напряжение Uст. Одновременно замерять ток, потребляемый стабилизатором. Результаты занести в таблицу 1:
| Id, мА | |||||||||||
| Ud, В | |||||||||||
| Uст, В |
3) Построить зависимость выходного напряжения от напряжения питания Uст = f (Ud):
Uст, В
5,0
4,0
4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 Ud, В
4) Определить напряжение стабилизации стабилизатора: Uст =
5) Определить коэффициент стабилизации стабилизатора: Кст = Ud/ Uст на участке стабилизации.
6) Сделать вывод о зависимости качества стабилизации напряжения от входного напряжения.
Контрольные вопросы:
- Где рабочий участок на ВАХ стабилитрона?
- Как работает параметрический стабилизатор напряжения?
- Для чего служит балластный резистор RБ?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 15.
«Исследование цифровой интегральной микросхемы».
Цель: Изучение характеристик и функций простейших логических элементов.
Оборудование: лабораторный стенд, микросхема «И-НЕ», потенциометр 10 кОм, 2 резистора 10 кОм, 2 тумблера, соединительные провода.
Ход работы.
1) Собрать цепь. В качестве вольтметра использовать мультиметр.
+5В
10к 10к
&
V
2) На входы элемента подаётся +5В (единица). При включении тумблеров на входы подаются нули. Выходной сигнал контролируется вольтметром. Задавая различные комбинации входных сигналов, результаты занести в таблицу 1:
| Uвх1 | Uвх2 | Uвых |
| 0 | 0 | |
| 1 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 1 |
3) Собрать цепь. Изменяя напряжение на входе, снять напряжение на выходе. Результаты занести в таблицу 2. +5В
10к
10к &
V V
Таблица 2.
| Uвх,В | 0 | 5,00 | |||||||
| Uвых,В |
4) Построить передаточную характеристику Uвых = f(Uвх):
Uвых,В
4,00
3,00
2,00
1,00
0 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 Uвх,В
5) Сделать вывод о возможных операциях логического элемента «И-НЕ».
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Тестовая контрольная работа по электротехнике
Срезовая контрольная работа предназначена для оценки качества, полученных при освоении программы подготовки квалифицированных рабочих и служащих с получение полного среднего образования по О…
- Мне нравится