Техника безопасности при выполнении работ

При выполнении работ в лабораториях кафедры электротехники студенты обязаны выполнять правила техники безопасности. Поражает человека не напряжение, а ток. Прохождение через организм человека тока силой в 50 мА может привести к серьезной электротравме с тяжелыми последствиями, а ток 90 … 100 мА может вызвать паралич сердца и смерть. Рабочее напряжение в лабораториях обычно на превышает 110 … 380 В. Следует помнить, что при неблагоприятных условиях сопротивление тела человека может изменяться от сотен тысяч Ом до 800 … 600 Ом, и тогда опасное поражение током может произойти уже при напряжении 40 … 30 В. Наибольшее сопротивление току оказывает верхний роговой слой кожи. Повреждение этого слоя, увлажнение его сильно снижают его сопротивление. Сопротивление току зависит также от общего состояния организма и его нервной системы.

По этой причине ни в коем случае не следует касаться руками неизолированных проводов и соединительных контактов, когда цепь находится под напряжением. Если в схеме требуется сделать какое-либо пересоединение, то цепь обязательно следует отключить от источника электрической энергии. Всякое изменение в схеме обязательно должно быть проверено руководителем.

Особенно надо быть осторожным с цепями, где имеются катушки с большим числом витков. Не следует размыкать цени возбуждения машин постоянного тока, находящиеся в рабочем состоянии, a такжe вторичные обмотки трансформаторов тока при наличии тока в первичных обмотках.

При измерении частоты вращения машин и вообще при приближении к вращающимся частям следует соблюдать большую осторожность. Нельзя пытаться тормозить вал или шкив рукой, ногой или ремнем с целью быстрее остановить машину. Опасно подходить к вращающейся машине, имея свободно повязанные шарф или концы платка, косынки, так как даже совсем гладкий вал способен «схватывать».

Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
ПОСТОЯННОГО ТОКА

Цель работы

Экспериментальное исследование цепей постоянного тока, приобретение навыков в измерении тока и напряжения, а также в расчете цепей по измеренным напряжениям и сопротивлениям отдельных ветвей.

В результате выполнения работы студенты должны усвоить основные законы и методы, по которым производится расчет цепей постоянного тока; уметь производить измерения токов, напряжений и сопротивлений в этих цепях и сопоставлять различные экспериментальные данные.

1.2. Перечень аналоговых измерительных приборов,
использованных при проведении эксперимента

Таблица 1.1

№ п/п	Наименование	Заводской номер	Система	Класс точности	Пределы измерения	Цена деления
1.
2.
3.

1.3. Перечень цифровых измерительных приборов,
использовавшихся при проведении эксперимента

Таблица 1.2

№ п/п	Тип прибора	Марка прибора	Частота измеряемой величины, кГц	Пределы измерения	Класс точности
1.
2.
3.

 

Перечень элементов, использованных в электрических схемах

Таблица 1.3

№ п/п	Позиционное обозначение	Наименование	Количество	Примечание
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Схема исследуемой цепи

1.6. Величины сопротивлений резисторов
исследуемой электрической цепи, измеренные омметром

Таблица 1.4

R 1, Ом	R 2, Ом	R 3, Ом	R 4, Ом	R 5, Ом	R 6, Ом

Экспериментальные данные

Таблица 1.5

E 1	I 1	U 1	U 2	U 3	U 4	U 5	U 6	I 2	E 2
В	дел.	А	В	В	В	В	В	В	дел.	А	В

Расчетные данные

Таблица 1.6

I 2, А	I 3, А	I 4, А	I 6, А	E 1· I 1, Вт	E 2· I 5, Вт	E 1· I 1 + E 2· I 5, Вт

1.9. Расчетные формулы и расчет токов и мощностей,
отдаваемых источниками во внешнюю цепь (табл. 1.6)

 

1.10. Расчет допустимых значений токов резисторов
(сравнить с токами электрической цепи (табл. 1.5, 1,6))

 

 

1.11. Проверка по экспериментальным и расчетным данным
(табл. 1.5, 1.6) законов Кирхгофа

 

 

Энергетический баланс в электрической цепи

1.12.1. Расчет мощностей, которые выделяются в виде тепла
на активных сопротивлениях резисторов

 

1.12.2. Уравнение баланса мощностей

 

Выводы

 

Результаты эксперимента проверены _____________________________

(дата, подпись)

Работу выполнил студент _______________________________________

(группа, дата, подпись)

Работа зачтена с оценкой ___________

Руководитель занятия _________________________________

(дата, подпись)

Вопросы для самостоятельной работы

1. Какова цель лабораторной работы?

2. Какие электрические цепи называют линейными?

3. Что называют последовательным и параллельным соединением резисторов?

4. Запишите формулы для расчета эквивалентного сопротивления при последовательном и параллельном соединении.

5. Сформулируйте первый и второй законы Кирхгофа.

6. Сформулируйте и запишите закон Ома для участка цепи, не содержащего источника ЭДС и для полной цепи.

7. На каком из двух последовательно соединенных резисторов будет больше падение напряжения?

8. В какой из двух параллельных ветвей будет больше ток?

9. Как рассчитать проводимость ветвей и эквивалентную проводимость при параллельном соединении резисторов?

10. Как рассчитать эквивалентную проводимость для последовательного соединения резисторов?

11. По каким формулам можно найти мощность, потребляемую резистором?

12. Что физически выражает первый закон Кирхгофа?

13. Какие знаки приписывают токам, направленным к узлам?

14. Сколько независимых уравнений можно записать по первому закону Кирхгофа?

15. Что физически выражает второй закон Кирхгофа?

16. Сколько независимых уравнений следует записать при расчете электрических цепей, исходя из второго закона Кирхгофа?

17. Запишите уравнения для расчета электрической цепи методом контурных токов.

18. Запишите уравнения для расчета электрической цепи методом узловых потенциалов.

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
ОДНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

Цель работы

Экспериментальное исследование цепей однофазного тока при различных соединениях составляющих их элементов; приобретение навыков в измерении токов, напряжений и мощностей в этих цепях, а также в построении векторных диаграмм по данным измерений.

В результате выполнения работы студенты должны усвоить основные законы и формулы, по которым производится расчет цепей однофазного тока; уметь производить измерения токов напряжений и мощностей в этих цепях, а по данным измерений строить векторные диаграммы, треугольники напряжений, токов и мощностей; уметь определять реальные параметры элементов, выполнять эквивалентные преобразования цепи.

2.2. Перечень аналоговых измерительных приборов,
использованных при проведении эксперимента

Таблица 2.1

№ п/п	Наименование	Заводской номер	Система	Класс точности	Пределы измерения	Цена деления
1.
2.
3.
4.
5.

2.3. Перечень цифровых измерительных приборов,
использовавшихся при проведении эксперимента

Таблица 2.2