Министерство образованИя и науки Украины
Донецкий НАЦИОНАЛЬНЫЙ Технический Университет
к выполнению лабораторных работ по теоретической электротехнике
Часть I
Донецк ДонНТУ - 2003
Министерство образованИя и науки Украины
Донецкий НАЦИОНАЛЬНЫЙ Технический Университет
к выполнению лабораторных работ по теоретической электротехнике
Часть I
Рассмотрено на заседании кафедры электромеханики и ТОЭ.
Протокол №1 от 29 августа 2003 г.
Утверждено на заседании учебно-
издательского совета ДонНТУ.
Протокол № 9 от 09.10.03 г.
Донецк ДонНТУ - 2003
к выполнению лабораторных работ по теоретической электротехнике
Часть I
Составители: Денник Виталий Федотович
Эсауленко Владимир Александрович
Рыбалко Николай Петрович
Фёдоров Михаил Михайлович
Антамонов Валентин Харитонович
Корощенко Александр Владимирович
Мерзликин Эдуард Семенович
Михайлов Владимир Евгеньевич
Черников Виктор Юрьевич
Чорноус Виталий Петрович
Журавель Елена Анатольевна
Малеев Дмитрий Михайлович
УДК 621.3.01 (07)
Методические указания к выполнению лабораторных работ по теоретической электротехнике. Часть I / Под общей редакцией проф. В.Ф. Денника. – Донецк: ДонНТУ, 2003. – 72 с.
Настоящие методические указания предназначены для студентов электротехнического факультета, факультета ФЭМА и частично для студентов других факультетов, выполняющих лабораторные работы по дисциплинам, которые могут быть объединены понятием «Теоретическая электротехника» (ТОЭ, теория электрических и магнитных цепей, теория электромагнитного поля и др.). В указаниях приведены правила внутреннего распорядка в лабораториях секции ТОЭ кафедры «Электромеханика и ТОЭ», правила безопасности при работе с электрооборудованием, инструкции по выполнению одиннадцати лабораторных работ по исследованию установившихся и переходных режимов в линейных электрических цепях постоянного, однофазного и трехфазного токов.
Составители: В.Ф. Денник, проф.
В.А. Эсауленко, проф.
Н.П. Рыбалко, проф.
М.М. Федоров, проф.
В.Х. Антамонов, доц.
А.В. Корощенко, доц.
Э.С. Мерзликин, доц.
В.Е. Михайлов, доц.
В.Ю. Черников, доц.
В.П. Чорноус, доц.
Е.А. Журавель, ст.пр.
Д.М. Малеев, асс.
Отв. за выпуск В.Ф. Денник, проф.
CОДЕРЖАНИЕ
Общие указания …………………………………………………… .………. 4
Лабораторная работа 1 ……………………………………………………..15
Лабораторная работа 2 ………………………………………………….….20
Лабораторная работа 3 ……………………………………………………. 24
Лабораторная работа 4 ….…………………………………………………. 30
Лабораторная работа 5 ……………………………………………………. 35
Лабораторная работа 6 ……………………………………………………. 39
Лабораторная работа 7 ……………………………………………………. 45
Лабораторная работа 8 ……………………………………………………. 50
Лабораторная работа 9 ……………………………………………………. 55
Лабораторная работа 10 . ………………………………………………….. 60
Лабораторная работа 11 ………………………………………………….. 67
Литература …………………….…………………………………………72
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
1. Правила внутреннего распорядка
1. Лабораторные работы выполняются в соответствии с графиком лабораторных занятий, который доводится до сведения студентов в начале каждого семестра.
2. К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, прошедшие инструктаж по правилам безопасности и сдавшие вступительный коллоквиум по основам электрических измерений.
3. Лабораторные работы выполняются бригадами из 2-3-х человек.
4. Каждый студент должен заранее подготовиться к очередному занятию и явиться в лабораторию с тетрадью для ведения протокола исследований (черновиком). Неподготовленные студенты к работе не допускаются.
5. Студент должен бережно обращаться со всем оборудованием лаборатории.
6. Во время занятий в лаборатории должен поддерживаться надлежащий порядок и деловая обстановка. Ответственность за поддержание порядка в лаборатории, кроме преподавателя, несут староста группы и дежурный студент.
7. При выполнении лабораторных работ требуется неукоснительное выполнение правил техники безопасности.
8. По окончании работы каждый студент в черновом протоколе должен получить пометку преподавателя о правильности результатов работы и разрешение на разборку схемы. В случае неправильного выполнения работы студент повторно делает её, добиваясь положительных результатов.
9. К следующему занятию каждый студент должен представить отчет о предыдущей выполненной работе по установленной форме (см. ниже).
10. Пропущенные лабораторные работы отрабатываются во внеурочное время согласно установленному графику.
11. Студентов, нарушающих правила внутреннего распорядка, преподаватель обязан удалить из лаборатории и сообщить об их проступках заведующему кафедрой или декану.
2. Правила безопасности
Практически все напряжения, с которыми приходится иметь дело в лабораториях ТОЭ, являются опасными для жизни человека, поэтому при выполнении лабораторных работ необходимо строго соблюдать следующие правила безопасности.
1. Электрические цепи должны собираться только при отключенном источнике питания. Собранная схема должна быть проверена преподавателем или лаборантом. Включать схему можно только с их разрешения.
2. При включении рубильника вся аппаратура (реостаты, реактивные катушки и т.д.) должны быть в таком положении, чтобы ток в цепи был минимальным.
3. Все студенты должны быть ознакомлены с системой аварийного отключения источника питания.
4. Запрещается:
4.1. Включать схему без предупреждения членов бригады. При включении следует громко сказать: «Подаю напряжение».
4.2. Прикасаться к неизолированным частям установки, находящейся под напряжением.
4.3. Производить пересоединения в схеме, находящейся под напряжением. Всякие пересоединения выполнять только при выключенном рубильнике, после каждого пересоединения схема должна быть вновь проверена преподавателем или лаборантом.
4.4. Брать приборы или аппараты, не предназначенные для выполнения данной лабораторной работы.
4.5. Загромождать лабораторные столы излишними предметами, в том числе лишними соединительными проводами.
4.6. Оставлять без наблюдения установку, находящуюся под напряжением.
4.7. После отключения цепи с ёмкостью разбирать схему без предварительного разряда конденсатора.
4.8. Включать схему, если один из концов монтажных проводов остаётся свободным.
4.9. Работать с электроустановками одному.
4.10. Самостоятельно ремонтировать приборы, аппараты и другое электрооборудование.
5. В случае аварии на рабочем месте (повреждение приборов, перегорание предохранителей и т.п.) студент обязан немедленно выключить рубильник и сообщить о случившемся преподавателю.
6. В случае попадания кого-либо под напряжение необходимо быстро выключить рубильник на рабочем столе (или осуществить аварийное отключение всей лаборатории) и оказать первую помощь пострадавшему.
3. Вопросы, подлежащие самостоятельному изучению до начала лабораторных занятий
1. Основные сведения об электрических измерениях:
· Погрешности измерений – абсолютные, относительные и приведенные.
· Классы точности приборов.
· Условные обозначения на шкалах измерительных приборов.
2. Устройство, принцип действия, достоинства, недостатки и область применения приборов магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, электростатической и других систем.
3. Измерение тока, напряжения и мощности:
· Схемы включения амперметра, вольтметра и ваттметра.
· Расширение пределов измерения приборов (шунты, добавочные сопротивления).
4. Измерение сопротивлений методом амперметра-вольтметра и мостовым методом.
5. Принцип действия электронного осциллографа и применение его для измерения напряжения и тока.
6, Расчет цепей постоянного тока при последовательном, параллельном и смешанном соединениях сопротивлений.
4. Сведения и рекомендации, необходимые для выполнения лабораторных работ по ТОЭ
Для успешного выполнения лабораторных работ по курсу ТОЭ студенты должны иметь минимально необходимые представления об электрических измерениях и практической работе в лаборатории:
- порядок сборки схемы;
- системы электроизмерительных приборов: достоинства и недостатки,
условные обозначения на шкалах, область применения;
- погрешности приборов и правильное снятие показаний;
- обработка результатов работы: графическое представление, выбор мас-
штабов и построение графиков;
- общие требования к содержанию и оформлению отчёта о выполненной
работе.
Порядок сборки схем
При сборке схемы исследуемой цепи в лаборатории, помимо соблюдения правил безопасности, необходимо придерживаться следующих общих принципов. В первую очередь соединяются элементы цепи, по которым замыкается путь тока. Это так называемая главная или «токовая цепь». В неё входят также амперметры и токовые обмотки ваттметров. После этого подключаются «цепи напряжения», т.е. вольтметры и обмотки напряжения ваттметров.
При включении приборов магнитоэлектрической системы должна соблюдаться «полярность» зажимов прибора. Это же относится и к подключению ваттметра.