Правила выполнения и защиты работ

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Методические указания содержат сведения по теории электрических цепей переменного тока, порядок выполнения лабораторных работ, а также требования к их оформлению и защитам.

Содержание и последовательность изложения материала в указаниях соответствуют программе дисциплин «Электротехника и электроника», «Общая электротехника и электроника», «Теоретические основы электротехники» для технических специальностей вузов.

Цель лабораторного практикума – дать студентам достаточно полное представление об электрических цепях переменного тока, их составных элементах, а также математических описаниях, основных методах анализа и расчета этих цепей. При этом студенту предполагается практически продемонстрировать основные законы электротехники; привить начальные навыки экспериментальной работы; дать практическое представление о системах единиц измерения и их практическом использовании; дать качественное представление о некоторых явлениях электротехники.

Задачей лабораторного практикума является освоение теории физических явлений, положенных в основу создания и функционирования различных электротехнических устройств, а также в привитии практических навыков использования методов анализа и расчета электрических цепей для решения широкого круга задач.

При изучении дисциплины предполагается, что студент имеет соответствующую математическую подготовку в области дифференциального и интегрального исчислений, комплексных чисел и тригонометрических функций, а также знаком с основными понятиями и законами электричества и магнетизма, рассматриваемыми в курсе физики.

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Лабораторные работы необходимо выполнять в виде отдельного отчета для каждого студента индивидуально.

На титульном листе отчета помещаются следующие сведения: наименование работы; сведения о студенте: фамилия и инициалы, институт, курс, группа; фамилия и инициалы преподавателя, вариант задания. Бланки к лабораторным работам представлены в приложении 1.

Отчет должен содержать кратко сформулированную цель работы, схемы, результаты опытов и расчётов в табличной форме, формулы, необходимые для расчетов, графики и векторные диаграммы, построенные по результатам проведения лабораторной работы. Графики и векторные диаграммы строят в масштабе на миллиметровке.

Текст, формулы и числовые выкладки должны быть выполнены аккуратно и без помарок.

Буквенные обозначения и единицы физических величин должны соответствовать ГОСТу.

При расчетах придерживаются определенного порядка: сначала искомую величину выражают формулой, затем подставляют в неё известные значения величин, записывают результат расчета.

 

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ И ЗАЩИТЫ РАБОТ

 

Для успешного выполнения работы студент обязан подготовиться к ее выполнению дома, используя описание работы. В практикуме для каждой бригады лабораторная работа выполняется в соответствии со своим вариантом. Поскольку, студентам (особенно в первой половине семестра) часто приходится выполнять работы, теоретические основы которых еще не прочитаны в лекционном курсе, то для более глубокого понимания рекомендуется изучить материал, представленный на соответствующих страницах методических указаний. При выполнении лабораторной работы студент должен иметь с собой методические указания и бланк отчёта по данной лабораторной работе, рабочую тетрадь с ответами на контрольные вопросы, миллиметровую бумагу, канцелярские принадлежности: ручки и карандаши, циркуль, транспортир, линейку, калькулятор и др.

Каждый студент сдает работу в индивидуальной беседе с преподавателем, предъявляя ему письменный отчет, обязательно включающий в себя цель работы, схему эксперимента, таблицы, графики и векторные диаграммы. Все параметры и данные измерений должны быть приведены с указанием их размерностей. Форма защиты лабораторных работ определяется преподавателем.

КРАТКОЕ РУКОВОДСТВО К ВЫПОЛЕННИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ НА СТАНЦИИ NI ELVIS II

 

Лабораторный практикум по электротехнике разработан с использованием технологии виртуальных приборов и включает основные разделы электротехники.

Система разработана в графической среде программирования LabVIEW, на аппаратной основе лабораторной станции NI ELVIS II с макетной платой или специально разработанной платой «26 опытов ТОЭ» для сбора электрических схем. При помощи этой системы студент может самостоятельно проводить лабораторные работы, изучая собранные на плате «26 опытов ТОЭ» электрические схемы, или собирая на наборном поле макетной платы схемы с использованием специализированных элементов. Соответствующие схемы представлены на лицевой панели каждой лабораторной работы на экране монитора, а также в методических указаниях.

Методические указания по выполняемой работе включены непосредственно в соответствующий виртуальный прибор, и студент может оперативно ознакомиться с теоретическими материалами, не отрываясь от выполнения практического занятия. Программа обладает простым и интуитивно понятным интерфейсом пользователя с комментариями, подсказывающими, шаг за шагом, о действиях, которые необходимо выполнить, их очередности, и результатах, которые должны быть получены.

Лабораторная работа может выполняться по указанию преподавателя на макетной плате, на которой студенты сами собирают электрические схемы, или на плате «26 опытов ТОЭ», где схемы уже собраны, и необходимо их только подключить к приборам.

 

Требования по технике безопасности

Соблюдайте технику безопасности при подключении оборудования и во время проведения лабораторных работ.

Лабораторный стенд имеет низковольтное питание. Запрещается разбирать сетевой блок питания рабочей станции NI ELVIS II, подключать к рабочей станции другие блоки питания, или производить какие-либо внешние подключения. Блок питания рабочей станции должен подключаться к сетевой розетке, имеющей шину заземления.

Лабораторный стенд может быть использован только в закрытом помещении. Запрещается включение лабораторного стенда в сеть в присутствии легковоспламеняющихся жидкостей или в атмосфере, содержащей горючие газы. Техническое обслуживание лабораторного стенда должно производиться только квалифицированным техническим персоналом.

При возникновении неисправностей, а также в случае появления запаха, свидетельствующего о возгорании электрических проводов или элементов, следует незамедлительно прекратить работу с лабораторным стендом, выключив его из сети, и обратиться к преподавателю.

Включение питания лабораторного стенда и выполнение лабораторных работ следует производить только с разрешения и в присутствии преподавателя.

 

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ РЕЗИСТОРА И КОНДЕНСАТОРА, РЕЗИСТОРА И КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ

Цель работы - опытным путем проверить основные законы для цепи переменного тока с последовательным соединением приемников электрической энергии: резистора, катушки индуктивности и конденсатора.

 

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ И КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ

 

Цель работы - опытным путем проверить основные законы для цепи переменного тока с параллельным соединением приемников электрической энергии: конденсаторов и катушек индуктивности.

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Цель работы – изучение устройства и принципа действия, характеристик и методов исследования однофазных трансформаторов.

 

Опытное определение параметров схемы замещения

Трансформатора

Параметры схемы замещения и основные параметры трансформатора можно определить по опытам холостого опыта и короткого замыкания.

В опыте холостого хода (рис. 3.5 а) вторичная обмотка разомкнута, а к первичной обмотке подводится номинальное напряжение. Измеряются в первичной цепи напряжение , ток холостого хода , мощность - потери в магнитопроводе, и напряжение на вторичной обмотке . Так как ток холостого хода мал, то потерями мощности в обмотках можно пренебречь, и считать показание ваттметра равным потерям в магнитной цепи.

По результатам опыта определяют полное, активное и индуктивное сопротивление холостого хода и cos φ ₀:

.

Коэффициент трансформации .

При этом сопротивления холостого хода примерно равны сопротивлениям намагничивающей ветви: , , .

а) б)

Рис. 3.5

 

При проведении опыта короткого замыкания (рис. 3.5 б) вторичная обмотка замкнута накоротко, к первичной обмотке подводится такое напряжение, чтобы в первичной и вторичной обмотке протекали номинальные токи. Измеряются в первичной цепи напряжение короткого замыкания , ток , мощность . Подводимое напряжение мало, поэтому мал и магнитный поток. Значит, магнитными потерями можно пренебречь, считая показания ваттметра равными электрическим потерям в обмотках. Так как » и » , ветвь намагничивания можно не учитывать, используя упрощённую схему замещения (рис. 3.4 б).

По результатам опыта короткого замыкания определяют следующие параметры:

.

Обычно считают, что ; .

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Немцов М.В. Электротехника и электроника: учеб. для вузов.– М.: Изд-во МЭИ, 2003. – 597 с.

2. Иванов И.И., Соловьёв Г.И. Электротехника: учеб. пособие.– 5-е изд., стер. – СПб.: Лань, 2008. – 496 с.

3. Теоретические основы электротехники. Лабораторный практикум. Руководство пользователя. – 93 с.

 

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ И ЗАЩИТЫ РАБОТ
КРАТКОЕ РУКОВОДСТВО К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ НА СТАНЦИИ NI ELVIS II
Лабораторная работа № 1. Последовательное соединение резистора и конденсатора, резистора и катушки индуктивности
Лабораторная работа № 2. Параллельное соединение конденсаторов и катушек индуктивности
Лабораторная работа № 3. Исследование однофазного трансформатора
Лабораторная работа № 4. Исследование переходных процессов в RLC -цепях
БЛАНКИ ОТЧЕТОВ ПО ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Методические указания содержат сведения по теории электрических цепей переменного тока, порядок выполнения лабораторных работ, а также требования к их оформлению и защитам.

Содержание и последовательность изложения материала в указаниях соответствуют программе дисциплин «Электротехника и электроника», «Общая электротехника и электроника», «Теоретические основы электротехники» для технических специальностей вузов.

Цель лабораторного практикума – дать студентам достаточно полное представление об электрических цепях переменного тока, их составных элементах, а также математических описаниях, основных методах анализа и расчета этих цепей. При этом студенту предполагается практически продемонстрировать основные законы электротехники; привить начальные навыки экспериментальной работы; дать практическое представление о системах единиц измерения и их практическом использовании; дать качественное представление о некоторых явлениях электротехники.

Задачей лабораторного практикума является освоение теории физических явлений, положенных в основу создания и функционирования различных электротехнических устройств, а также в привитии практических навыков использования методов анализа и расчета электрических цепей для решения широкого круга задач.

При изучении дисциплины предполагается, что студент имеет соответствующую математическую подготовку в области дифференциального и интегрального исчислений, комплексных чисел и тригонометрических функций, а также знаком с основными понятиями и законами электричества и магнетизма, рассматриваемыми в курсе физики.

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Лабораторные работы необходимо выполнять в виде отдельного отчета для каждого студента индивидуально.

На титульном листе отчета помещаются следующие сведения: наименование работы; сведения о студенте: фамилия и инициалы, институт, курс, группа; фамилия и инициалы преподавателя, вариант задания. Бланки к лабораторным работам представлены в приложении 1.

Отчет должен содержать кратко сформулированную цель работы, схемы, результаты опытов и расчётов в табличной форме, формулы, необходимые для расчетов, графики и векторные диаграммы, построенные по результатам проведения лабораторной работы. Графики и векторные диаграммы строят в масштабе на миллиметровке.

Текст, формулы и числовые выкладки должны быть выполнены аккуратно и без помарок.

Буквенные обозначения и единицы физических величин должны соответствовать ГОСТу.

При расчетах придерживаются определенного порядка: сначала искомую величину выражают формулой, затем подставляют в неё известные значения величин, записывают результат расчета.

 

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ И ЗАЩИТЫ РАБОТ

 

Для успешного выполнения работы студент обязан подготовиться к ее выполнению дома, используя описание работы. В практикуме для каждой бригады лабораторная работа выполняется в соответствии со своим вариантом. Поскольку, студентам (особенно в первой половине семестра) часто приходится выполнять работы, теоретические основы которых еще не прочитаны в лекционном курсе, то для более глубокого понимания рекомендуется изучить материал, представленный на соответствующих страницах методических указаний. При выполнении лабораторной работы студент должен иметь с собой методические указания и бланк отчёта по данной лабораторной работе, рабочую тетрадь с ответами на контрольные вопросы, миллиметровую бумагу, канцелярские принадлежности: ручки и карандаши, циркуль, транспортир, линейку, калькулятор и др.

Каждый студент сдает работу в индивидуальной беседе с преподавателем, предъявляя ему письменный отчет, обязательно включающий в себя цель работы, схему эксперимента, таблицы, графики и векторные диаграммы. Все параметры и данные измерений должны быть приведены с указанием их размерностей. Форма защиты лабораторных работ определяется преподавателем.