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 не превышает 110 … 380 В. Следует помнить, что при неблагоприятных условиях сопротивление тела человека может изменяться от сотен тысяч Ом до 800 … 600 Ом, тогда опасное поражение током может произойти при напряжении 30 … 40 В. Наибольшее сопротивление току оказывает верхний роговой слой кожи. Повреждение и увлажнение этого слоя сильно снижают его сопротивление. Сопротивление току зависит также от общего состояния организма и его нервной системы.

По этой причине 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 нужно отключить от источника электрической энергии. Всякое изменение в схеме должно быть проверено руководителем.

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

 

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 выполняется расчет цепей постоянного тока, уметь измерять токи, напряжения и сопротивления в этих цепях и сопоставлять различные экспериментальные данные.

1.2. Перечень аналоговых измерительных приборов,
используемых при проведении эксперимента

Таблица 1.1

№ п/п	Наименование	Заводской номер	Система	Класс точности	Пределы измерения	Цена деления

1.3. Перечень цифровых измерительных приборов,
используемых при проведении эксперимента

Таблица 1.2

№ п/п	Тип прибора	Марка прибора	Частота измеряемой величины, кГц	Пределы измерения	Класс точности

Перечень элементов, используемых в электрических схемах

Таблица 1.3

№ п/п	Позиционное обозначение	Наименование	Количество	Примечание

Схема исследуемой цепи

1.6. Величины сопротивлений резисторов
исследуемой электрической цепи, измеренные омметром

Таблица 1.1

R 1, Ом	R 2, Ом	R 3, Ом

Экспериментальные данные

Таблица 1.2

E 1	I 1	I 2	I 3	U 1	U 2	U 3
В	делений	А	делений	А	делений		В	В	В

Расчетные данные

Таблица 1.3

I 2, А	I 3, А	I 1, А	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R экв, Ом	E 1· I 1, Вт	Р1 Вт	Р2 Вт	Р3 Вт

1.9. Расчетные формулы и расчет токов и мощностей,
отдаваемых источниками во внешнюю цепь, резисторов (табл. 1.3)

 

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 рассчитываются цепи однофазного тока; уметь измерять токи, напряжения и мощности в этих цепях и по этим данным строить векторные диаграммы, треугольники напряжений, токов и мощностей; уметь определять реальные параметры элементов, выполнять эквивалентные преобразования цепи.

2.2. Перечень аналоговых измерительных приборов,
используемых при проведении эксперимента

Таблица 2.1

№ п/п	Наименование	Заводской номер	Система	Класс точности	Пределы измерения	Цена деления

2.3. Перечень цифровых измерительных приборов,
используемых при проведении эксперимента

Таблица 2.2