По выполнению лабораторных работ 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

По выполнению лабораторных работ



МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«РОСТОВСКИЙ-НА-ДОНУ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ»

 

ОТЧЕТ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Специальность 11.02.09 «Многоканальные телекоммуникационные системы».

 

(базовый уровень)

 

Дисциплина ОП.01 «Теория электрических цепей»

 

 

Курс обучения 2 курс
Семестр 3-4 семестр
Форма обучения очная

 

Фамилия Имя Группа
     

 

 

г. Ростов-на-Дону

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРЕНИЯ»

 

Цель работы: изучение электроизмерительных приборов, используемых в лабораторных работах. Получение представлений о пределе измерения и цене деления, абсолютной и относительной погрешности, условиях эксплуатации и других характеристиках стрелочных электроизмерительных приборов, получение навыков работы с цифровыми измерительными приборами.

Порядок проведения эксперимента:

В работе используются:

 модули: «Источник питания», «Измеритель мощности», «Сопротивления добавочные», «Мультиметры».

 

1. Ознакомиться с лицевой панелью мультиметра модуля «Мультиметры» и зарисовать её.

2. Подготовить мультиметр для измерения постоянного напряжения. Включить электропитание модулей «Мультиметры» и «Источник питания» (перевести в положение «Вкл.» выключатель питания). Измерить значения выходных напряжений источника регулируемого напряжения Е1 в соответствии с данными таблицы 1. Выключить электропитание модулей «Мультиметры» и «Источник питания».

 

Таблица 1

 

Показания Е1 +5 В +9 В +12 В
Измерение      

 

3. Подготовить мультиметр для измерения сопротивлений резисторов модуля «Сопротивления добавочные». Результаты занести в таблицу 2.

 

Таблица 2

 

Резистор R1 R2 R3 R4
Номинальное значение сопротивления, Ом        
Измерено, Ом        

 

4. Изучение цифрового универсального измерителя мощности. Ознакомится с цифровым универсальным измерителем мощности (ваттметром) модуля «Измеритель мощности». Подготовить ваттметр для проведения измерений. Для этого собрать электрическую схему по рисунку 1.

 

Рисунок 1 – Изучение цифрового универсального измерителя мощности

 

5. Установить предел измерения напряжения прибора «1В…40В», а также заданное преподавателем значение сопротивления резистора R1 модуля «Сопротивления добавочные». После проверки схемы преподавателем включить электропитание модулей «Измеритель мощности» и «Источник питания» (перевести в положение «Вкл.» выключатель питания). Измерить напряжение, ток, активную мощность и частоту напряжения питания. Данные занести в таблицу 3. Выключить электропитание модулей «Измеритель мощности» и «Источник питания» (перевести в положение «Выкл.» выключатель питания).

 

Таблица 3

 

U, В I, А P, Вт f,
       

 

Вывод:

 

 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

оценка подпись
   

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

«ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Цель работы: получение навыков сборки простых электрических цепей, включения в электрическую цепь измерительных приборов. Научиться измерять токи и напряжения, убедиться в соблюдении законов Ома и Кирхгофа в линейной электрической цепи. Исследовать влияние изменения параметров одного потребителя на режим работы других потребителей при последовательном, параллельном и смешанном соединении.

Порядок выполнения эксперимента:

В работе используются:

 модули: «Источник питания», «Сопротивления добавочные», «Мультиметры», «Измерительные приборы».

Часть 1

1. Собрать линейную электрическую цепь постоянного тока с последовательным соединением элементов (рисунок 1). Установить в соответствии номером варианта (таблица 1) величины номинальных сопротивлений резисторов R1 - R3. Представить схему для проверки преподавателю.

 

Таблица 1

 

  R1, Ом    

 

R2, Ом

 

   
   
  R3, Ом    

 

 

2. Включить электропитание модулей (перевести в положение «ВКЛ» выключатели питания). Измерить ток в цепи, величину напряжение на входе цепи и напряжения на резисторах R1, R2 и R3(с помощью мультиметров). Результаты измерений занести в таблицу 2.

Изменить величину сопротивления R2 и снова провести аналогичные измерения. Выключить питание модулей. По результатам измерений вычислить сопротивление каждого потребителя (R1, R2, R3) и общее (эквивалентное) сопротивление RЭ цепи. Результаты вычислений занести в таблицу 2.

 

Рисунок 1–Изучение линейной электрической цепи постоянного тока с последовательным соединением элементов

 

3. Сравнить результаты измерений и убедиться в том, что сумма сопротивлений отдельных потребителей равна сопротивлению всей цепи. Убедиться в соблюдении второго закона Кирхгофа. Объяснить изменение режима работы цепи и отдельных потребителей при изменении величины сопротивления одного из резисторов

 

Таблица 2

 

Измерено

Вычислено

Напряжение

на входе цепи

U, В

Ток

в цепи, I, А

Напряжение

на потребителях, В

Сопротивление

потребителей, Ом

Эквивалентное

сопротивление

цепи, RЭ,Ом

U1 U2 U3 R1 R2 R3
                 
                 

 

Расчет:

 

R1=

 

R2=

 

R3=

 

RЭ=

 

 

оценка подпись
   

Часть 2

4. Собрать линейную цепь с параллельным соединением резисторов (рисунок 2), подключив только резистор R1. После проверки собранной цепи включить электропитание модулей стенда. Установить в соответствии номером варианта (таблица 3) величину номинального сопротивления резистора R1. Измерить напряжение и токи в цепи. Результаты измерений занести в таблицу 4. Подключить в схему резистор R2, установить значение сопротивления из таблицы 3, снова измерить напряжение и токи в цепи. Аналогично подключить третий резистор R3 и измерить напряжение и токи. Результаты измерений занести в таблицу 4.

 

Таблица 3

  R1, Ом    

 

R2, Ом

 

   
   
  R3, Ом    

 

5. Изменить в соответствии с заданным вариантом величину сопротивления R2 и снова провести измерения. Выключить электропитание модулей. По результатам измерений рассчитать сопротивления резисторов R1, R2, R3 и сопротивление всей цепи RЭ, проводимости отдельных ветвей g1, g2, g3 и всей цепи gЭ. Результаты вычислений занести в таблицу 4.

Убедиться в соблюдении первого закона Кирхгофа. Сделать вывод об изменении режима работы цепи и отдельных потребителей при изменении величины сопротивления резистора R2.

 

 

Рисунок 2 –Изучение линейной электрической цепи постоянного тока с параллельнымсоединением элементов

Таблица 4

 

Измерено

Вычислено

U, В I, А I1, А I2, А I3, А R1, Ом R2, Ом R3, Ом g1, См g2, См g3, См RЭ. Ом g'Э, См
                           
                           

 

Расчет:

 

R1=

 

R2=

 

R3=

 

RЭ=

 

g1=

 

g2=

 

g3=

 

g'Э=

 

6. Собрать линейную цепь со смешанным соединением резисторов (рисунок 3). Установить значения номинальных сопротивлений резисторов R1-R3 модуля «Сопротивления добавочные» в соответствии с заданным вариантом (таблица 3).

После проверки схемы преподавателем включить электропитание модулей стенда. Измерить напряжения на входе цепи и на всех участках цепи, а также все токи. Результаты занести в таблицу 6. Установить новое значение резистора R2 (таблица 3) и снова измерить напряжения и токи в цепи. Выключить электропитание модулей.

По результатам измерений вычислить мощность каждого участка цепи Р1, Р2, Р3 и всей цепи Р. Определить эквивалентное сопротивление цепи RЭ. Результаты вычислений занести в таблицу 5.

Проверить выполнение баланса мощностей в исследуемой цепи. Сделать вывод об изменении режима работы цепи и отдельных потребителей при изменении величины резистора R2.

 

 

Рисунок 3 –Изучение линейной электрической цепи постоянного тока сосмешанным соединением элементов

 

Таблица 5

 

Измерено

Вычислено

U, В U12,В U3, В I1, А I2, А I3, А Р1, Вт Р2, Вт Р3, Вт Р, Вт RЭ, Ом
                       
                       

 

R1=

 

R2=

 

R3=

 

RЭ=

 

Р1=

 

Р2=

 

Р3=

 

Р=

 

 

оценка подпись
   

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

«НЕЛИНЕЙНАЯ ЦЕПЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ»

 

Цель работы: экспериментальным путем исследовать нелинейную электрическую цепь с последовательным соединением элементов, изучить особенности поведения нелинейных элементов при постоянном токе, проверить выполнение законов Кирхгофа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

«РАЗВЕТВЛЕННАЯ НЕЛИНЕЙНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Цель работы: экспериментальным путем исследовать разветвленную электрическую цепь, содержащую резистивные элементы с нелинейной вольтамперной характеристикой при постоянном токе, проверить выполнение законов Кирхгофа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

 «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА»

 

Цель работы: приобретение навыков определения параметров элементов в цепях переменного тока по результатам измерений, включения в цепь вольтметра и амперметра, измерения тока и напряжения, применения закона Ома в цепи переменного тока.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

«ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ»

 

Цель работы: ознакомиться с особенностями параллельного соединения активных и реактивных элементов в цепи переменного тока, явлением резонанса токов, повышением коэффициента мощности, применением 1-го закона Кирхгофа в цепях переменного тока.

Данные

  R, Ом      
  С, мкФ      

 

2. Включив электропитание модулей стенда (перевести в положение «Вкл.» выключатель питания) исследовать цепь. Для этого, по показаниям ваттметра и измерительных приборов, измерить напряжение на входе цепи, активную мощность цепи, токи в ветвях и ток, потребляемый от источника питания. Результаты измерений занести в таблицу 2.

3. Исследовать влияние емкости С, включенной параллельно индуктивной катушке Lк, на величину потребляемого от источника питания тока. Для этого подключить параллельно катушке Lк конденсатор С. Установить такое значение емкости С, при котором от источника потребляется минимальный ток (состояние цепи, близкое к резонансу токов). Измерить при этом токи в ветвях и ток, потребляемый из сети. Результаты занести в таблицу 2. Уменьшая и увеличивая значение емкости конденсатора С относительно резонансного значения добиться существенного изменения величины общего тока. При этом измерить токи на всех участках цепи, напряжение и активную мощность цепи. Результаты занести в таблицу 2.

 

Рисунок 1 –Исследование электрической цепи переменного тока с

параллельным соединением элементов

 

Таблица 2

 

Включены ветви

Измерено

Вычислено

U, В I, А IR, А IC, А IK, А Р, Вт ϕ cosϕ
R                
C                
               
R,C                
R, Lк                
R, Lк, C,                
Lк, C1                
Lк, C2                
Lк, C3                

 

4. Сделать выводы о применении 1-го закона Кирхгофа в цепях переменного тока, о влиянии параллельно включенных потребителей друг на друга, влиянии величины емкости конденсатора на величину активной мощности цепи Р, тока I, потребляемого от источника питания, а также на коэффициент мощности цепи, объяснив это влияние

Вывод:

 

 
 
 
 
 

 

 

оценка подпись
   

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

«КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ»

Цель работы: Ознакомление с понятием КПД электрической сети. Определение КПД простой резистивной цепи опытным путем.

Задания и порядок выполнения работы:

1. Определите КПД простой резистивной цепи (рисунок 1) путем измерения тока и напряжения.

Рисунок 1

 

2 Соберите цепь по схеме (рисунок 1). Резисторы R1 и R2 имитируют потери в линии электропередачи.

3. Мощность PВХ, подводимую к входным зажимам линии 1 – 2, и мощность PВЫХ, отводимую от выходных зажимов 3 – 4, следует найти, измеряя ток и напряжение.

4 По измеренным величинам тока и напряжения найдите мощность, используя формулу P = U *I, а затем определите КПД по формуле ɳ = PВЫХ / PВХ

Мощность, подводимая к линии

 

I =

 

U12 =

 

PВХ = U12 *I12 =

 

Мощность, отводимая от линии

 

I =

 

U34 =

 

PВЫХ = U34* I 34=

 

Коэффициент полезного действия

 

ɳ = PВЫХ / PВХ

 

Коэффициент полезного действия в %

 

ɳ = PВЫХ / PВХ * 100% =

 

Вывод:

 

 
 
 
 
 

 

 

оценка подпись
   

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10

«ПАРАМЕТРЫ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (ТОКА)»

 

1. Цель работы: Ознакомление с параметрами синусоидального напряжения (тока): частота, амплитуда, среднеквадратическое (действующее) значение, фазовый сдвиг (угол).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

 «ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ»

 

1. Цель работы: Ознакомление с поведением конденсаторов при их последовательном и параллельном включении. Проведение эксперимента, связанного с изучением конденсаторов при их последовательном и параллельном включении в цепях синусоидального тока.

Задания и порядок выполнения работы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12

 «ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА С КОНДЕНСАТОРАМИ»

 

1. Цель работы: Ознакомление с характером работы конденсатора в цепях синусоидального напряжения (тока). Проведение эксперимента, связанного с изучением поведения конденсатора в цепях синусоидального тока.

Задания и порядок выполнения работы

1. Выведите кривые тока и напряжения конденсатора на экран осциллографа и определите фазовый сдвиг между синусоидами uC(t) и iC(t).

2. Соберите электрическую цепь по схеме (рисунок 2) и подключите источник синусоидального напряжения при U = 3…7 В и f = 50…1000 Гц.

3. Включите ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ (или мультиметры) V1, A1 и осциллограф.

 

4. Установите параметры развёртки осциллографа так, чтобы на экране было изображение примерно одного-двух периодов напряжения и тока.

5. Перенесите кривые на график (рисунок 3) и определите период и фазовый сдвиг между напряжением на конденсаторе uC(t) и током iC(t).

 

                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   

Из осциллограммы:

 

период Т =                         

 

 

фазовый сдвиг φ =

 

 

Вывод:

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

оценка подпись
   

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

«РЕАКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНДЕНСАТОРА»

1. Цель работы: Ознакомление с понятием реактивное сопротивление конденсатора в цепях синусоидального напряжения (тока). Проведение эксперимента, связанного с изучением реактивным сопротивлением конденсатора в цепях синусоидального тока.

Задания и порядок выполнения работы

1. Выведите на экран осциллографа кривые тока и напряжения различных конденсаторов емкостью: 0,2…0,25; 0,4…0,5; 1,0мкФ. Определите соответствующие реактивные сопротивления по формулам:

 

XC = 1 / (2πfC) и XC = UC / IC.

 

2. Соберите на электрическую цепь по схеме (рисунок 1), установите синусоидальное напряжение U = 5…7 В и f = 1 кГц на выходе генератора синусоидального сигнала (ФУКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР), затем присоедините источник к входным зажимам цепи.

3. Включите приборы V1, A1 и осциллограф и генератор синусоидального сигнала (ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР).

4. Установите параметры развёртки осциллографа так, чтобы на экране было изображение примерно одного-двух периодов напряжения и тока.

5. Снимите с осциллограмм или измерьте приборами амплитудные значения напряжений Um и тока Im для емкостей и частот, указанных в таблице 1, и занесите их в соответствующие ячейки таблицы.

 

Таблица 1

 

F, кГц

1 0,7 0,5 0,2
Um, В 1,0 мкФ        
Um, В 0,4..0,5 мкФ        
Um, В 0,2..0,25 мкФ        
Im, мА 1,0 мкФ        
Im, мА 0,4…0,5 мкФ        
Im, мА 0,2… 0,25 мкФ        
XC = Um / Im, кОм 1,0 мкФ        

0,4…0,5 мкФ

       

0,2…0.25 мкФ

       
XC = 1 /(ωC), кОм 1,0мкФ        

0,4…0.5 мкФ

       

0,2…0,25 мкФ

       

6. Вычислите величины XC по формулам Um / Im и 1 / (ωC) занесите их в таблицу 1. Сравните результаты.

7. Перенесите величины XC на график (рисунок 2) для построения кривой XC = f(f).

                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   

Вопрос: Как зависит емкостное сопротивление от частоты?

 

Вывод:

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

оценка подпись
   

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 4

«ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА С КАТУШКАМИ ИНДУКТИВНОСТИ»

1. Цель работы: Ознакомление с характером работы катушек индуктивности в цепях синусоидального напряжения (тока). Проведение эксперимента, связанного с изучением поведения катушек индуктивности в цепях синусоидального тока.

Задания и порядок выполнения работы

1. Соберите цепь по схеме, подключите к ее входу регулируемый источник синусоидального напряжения с параметрами: U = 3…7 В, f = 50…2000 Гц.

 

2. Для качественного наблюдения осциллограммы тока 2-ой канал осциллографа включается параллельно резистору R1. В этом случае амплитуда размаха напряжения большая, однако, на измерениях это сказывается незначительно, т.к. данные всех приборов снимаются непосредственно с исследуемой индуктивности.

3. Установите параметры развёртки осциллографа так, чтобы на экране было изображение примерно одного-двух периодов напряжения и тока.

4. Перенесите данные осциллографирования напряжения и тока катушки на график, определите фазовый сдвиг между синусоидами напряжения и тока катушки индуктивности.



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-02-07; просмотров: 171; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.17.45 (0.153 с.)