Приборы и оборудование
1. Лабораторный стенд 1 шт.
2. Вольтметр с пределами измерения 0 – 75 – 150 1 шт..
3. Амперметр с пределами измерения 0 – 2,5 – 5А 3 шт.
4. Ваттметр 1 шт.
5. Провода соединительные 20 шт.
Задание
1. Изучить правила техники безопасности, обеспечивающие безопасные условия выполнения лабораторных работ.
2. Ознакомиться с устройством лабораторного стенда и назначением отдельных блоков.
3. Ознакомиться с источниками питания
Порядок выполнения работы
 |
Рисунок 1.1 Схема включения электроизмерительных приборов
Таблица 1
| № опыта | R1 ом | R2 ом | R3 ом | R4 ом | Uвх B | U1 B | U2 B | U3 B | U4 B | I A | P Вт | |||||||||||
6. Ответить на контрольные вопросы:
1. Какова последовательность сборки электрической цепи?
2. Что нужно изменить в схеме, если стрелка амперметра с односторонней шкалой отклоняется влево от нуля?
3. Как определить цену деления многопредельного вольтметра?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
| Цель работы | Экспериментальное подтверждение теоретических сведений о нелинейных цепях |
Приборы и оборудование
1. Лабораторный стенд ЛЭС-2
2. Источник питания — сеть постоянного тока напряжением 0—15 В
3. Вольтметр с пределом измерения 10 В
4. Амперметр с пределом измерения 15 мА
5. Провода соединительные
Выполнить эксперимент № 1
Рисунок 2.7 Электрическая цепь с нелинейным элементом
Таблица 2 Измеренные величины
| Напряжение источника питания БП-5 U В | ||||||
| Ток цепи I мА | ||||||
| Напряжение на нелинейном элементе Uнэ В |
Выполнить эксперимент № 2
Рисунок 2.8 Разветвленная электрическая цепь с нелинейным элементом
Таблица 3 Измеренные величины
| Напряжение источника питания БП-5 U В | ||||||
| Ток цепи I мА |
3.4 Используя данные Таблицы 3 построить зависимость между входным током и напряжением I=f(U)
3.5 Сделать вывод о характере изменения тока
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ТЕМА: Исследование электростатических цепей при различных способах соединения конденсаторов
Цель работы: Подтвердить основные свойства при различном соединении конденсаторов
Приборы и оборудование
1. Лабораторный стенд ЛЭС-2
2. Источник питания — сеть постоянного тока напряжением 0—250 В
3. Вольтметр с пределом измерения 250 В
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Эксперимент №1
Последовательное соединение конденсаторов
Таблица 1 Последовательное соединение
| Измеренные величины | Расчетные величины | ||
| С1 | С мкФ | U B | Q Кл |
| С2 | |||
| С3 | |||
| С экв |
1.5 Сделать вывод
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Эксперимент №2
Параллельное соединение конденсаторов
Таблица 1 Последовательное соединение
| Измеренные величины | Расчетные величины | ||
| С1 | С мкФ | U B | Q Кл |
| С2 | |||
| С3 | |||
| С экв |
2.5 Сделать вывод
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3 Ответить на контрольные вопросы:
От каких параметров зависит величина емкости плоского конденсатора?
Объяснить понятие «электрическая прочность диэлектрика»
Объяснить явление поляризации диэлектрика
От каких параметров зависит величина напряженности
Как влияет среда на величину емкости конденсатора
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ТЕМА: Исследование электрических цепей переменного тока при последовательном соединении сопротивления, индуктивности и конденсатора
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Исследование неразветвленной цепи переменного тока
Приборы и оборудование
1. Лабораторный стенд
2. Источник питания — сеть переменного тока напряжением 127—220 В
3. Вольтметр с пределом измерения 150 В
4. Вольтметр с пределом измерения 30 В
5. Амперметр с пределом измерения 1 А
6. Ваттметр типа
7. Провода соединительные многожильные сечением
Порядок выполнения работы и указания:
 |
Рисунок 4.3 Неразветвленная цепь переменного тока
Таблица 1 Измеряемые величины
| Номер опыта | Измеренные величины | |||||||
| С мкФ | I А | Uв | Р Вт | Uк В | U с В | cosφ | φ° | |
1. Рассчитать, используя данные измерений, параметры электрической цепи Z, Zk, XL, L, Хс, С, Ua, UL, Q и S. Полученные данные занести в Таблицу 2.
Таблица 2 Вычисленные величины
| Номер опыта | Вычисленные величины | |||||||||
| С мкФ | Z Ом | xl Ом | ХС Ом | Z Ом | L Гн | U В | UL B | Q вар | S ВА | |
2. Построить векторные диаграммы напряжений для трех различных режимов исследуемой цепи: Xl>Xc, Xl<Xc,
3. Ответить на контрольные вопросы:
1. От каких величин зависит сдвиг фаз между напряжением и током?
2. Объяснить как изменяется величина реактивных сопротивлений при увеличении частоты колебаний переменного тока.
3. Указать какую величину сопротивлений имеет катушка индуктивности и конденсатор на постоянном токе и почему?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
ТЕМА: Исследование электрических цепей переменного тока при параллельном
соединении сопротивления, индуктивности и конденсатора
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Исследование разветвленной цепи переменного тока
Приборы и оборудование
1. Лабораторный стенд
2. Источник питания — сеть переменного тока напряжением 127—220 В
3. Вольтметр с пределом измерения 150 В
4. Вольтметр с пределом измерения 30 В
5. Амперметр с пределом измерения 1 А
6. Ваттметр типа
7. Провода соединительные многожильные сечением
Порядок выполнения работы:
 |
Рисунок 5.2 Схема электрическая
Таблица 1 Измеренные величины
| Номер опыта | Измеренные величины | ||||||
| Uв | I А | IK A | IC В | P Вт | cosφ | φ° | |
1. По данным измерений рассчитать значения величин параметров электрической цепи: Z1, Lк, XL, BL, Z2, BC, С, B, Y и G. определить реактивную Q и полную S мощности. Полученные данные занести в Таблицу 2:
Таблица 2 Вычисленные величины
| Номер опыта | Вычисленные величины | |||||||||||
| Z Ом | LK Гн | xl Ом | Bl См | Z2 Ом | ХС Ом | С мкФ | L Гн | U В | UL B | Q вар | S В·А | |
2. Выбрать масштаб и по результатам измерений и вычислений построить векторные диаграммы напряжений для трех различных режимов исследуемой цепи: Xl>Xc, Xl<Xc,
3. Ответить на контрольные вопросы:
Контрольные вопросы:
1. Как влияет изменение активного сопротивления на коэффициент мощности в исследуемой схеме?
2. Как можно рассчитать ток в неразветвленной части цепи?
3. Чему равна проводимость идеального конденсатора и идеальной катушки индуктивности на частоте, которая стремиться к бесконечности f→∞
4. Как зависит величина тока от проводимости
Лабораторная работа № 5
ТЕМА: Исследование симметричной трехфазной цепи при соединении
приемников звездой и треугольником
Цель работы. Выявить особенности симметричных трехфазных систем при
соединении фаз звездой и треугольником.
Приборы и оборудование
1. Лабораторный стенд
2. Источник питания — сеть переменного тока напряжением 127—220 В
3. Вольтметр с пределом измерения 150 В
4. Вольтметр с пределом измерения 30 В
5. Амперметр с пределом измерения 1 А
6. Ваттметр типа
Литература
Рисунок 7.1 Трехфазная система соединенная звездой
Таблица 1 Параметры трехфазной цепи
| № | R,ом | Z,ом | P,Вт | Sцепи, ВА | |
| Соединение звездой | Фаза a | ||||
| Фаза b | |||||
| Фаза c | |||||
| Соединение треугольником | Фаза a | ||||
| Фаза b | |||||
| Фаза c |
Рисунок 7.2 Трехфазна система соединение треугольником
Таблица 2 Измеряемые величины
| Номер опыта | Состояние схемы | Измеряемые величины | ||||||||||||
| Фазные напряжения , В | Фазные токи, А | Линейные токи | Ток в нулевом проводе А | Линейные напряжения, В | ||||||||||
| Ua | Ub | Uc | Ia | Ib | Ic | IА | IВ | IС | In | Uab | Ubc | Uca | ||
| Соединение звездой | ||||||||||||||
| Соединение треугольником |
4 Ответить на контрольные вопросы:
11.1 При каких условиях трехфазная система называется симметричной?
11.2 При каких условиях можно обойтись без нейтрального провода?
11.3 Как рассчитать линейные токи при соединении симметричного приемника треугольником?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
ТЕМА: Исследование несимметричных трехфазной цепи при соединении
приемников звездой
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Выявить особенности трехфазных систем при соединении
фаз звездой.
Выяснить назначение нулевого провода.
Приборы и оборудование
1. Лабораторный стенд
2. Источник питания — сеть переменного тока напряжением 127—220 В
3. Вольтметр с пределом измерения 150 В
4. Вольтметр с пределом измерения 30 В
5. Амперметр с пределом измерения 1 А
6. Ваттметр типа
Рисунок 8.1 Трехфазна система соединенная звездой
Таблица 1 Параметры трехфазной цепи
| № | R,ом | L,Гн | C,Ф | Xl,ом | Xc,ом | Z,ом | P,Вт | Q,вар | Sцепи, ВА | |
| Фаза a | ||||||||||
| Фаза b | ||||||||||
| Фаза c | ||||||||||
| Фаза a | ||||||||||
| Фаза b | ||||||||||
| Фаза c | ||||||||||
| Фаза a | ||||||||||
| Фаза b | ||||||||||
| Фаза c |
Таблица 2 Измеряемые величины
| Номер опыта | Состояние схемы | Измеряемые величины | |||||||||
| Напряжение, В | Фазные токи, А | Ток в нулевом проводе А | Линейные напряжения, В | ||||||||
| Ua | Ub | Uc | Ia | Ib | Ic | In | Uab | Ubc | Uca | ||
| Несимметричная нагрузка с нейтральным проводом | |||||||||||
| Несимметричная нагрузка без нейтрального провода |
3 Ответить на контрольные вопросы:
10.1 Дайте определения фазного и линейного напряжения?
10.2 К чему может привести обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке?
10.3 Как можно рассчитать напряжение между нейтральными точками источника и приемника при обрыве нулевого провода?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ТЕМА: Исследование несимметричной трехфазной цепи при соединении
приемников треугольником
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Выявить особенности трехфазной системы при соединении фаз
треугольником при несимметричной нагрузке.
Приборы и оборудование
1. Лабораторный стенд
2. Источник питания — сеть переменного тока напряжением 127—220 В
3. Вольтметр с пределом измерения 150 В
4. Вольтметр с пределом измерения 30 В
5. Амперметр с пределом измерения 1 А
6. Ваттметр типа
Порядок выполнения работы.
Рисунок 9.1 Трехфазная система соединение треугольником
Таблица 1 Параметры трехфазной цепи
| № | R,ом | L,Гн | C,Ф | Xl,ом | Xc,ом | Z,ом | P,Вт | Q,вар | Sцепи, ВА | |
| Фаза ab | ||||||||||
| Фаза bc | ||||||||||
| Фаза ca | ||||||||||
| Фаза ab | ||||||||||
| Фаза bc | ||||||||||
| Фаза ca | ||||||||||
| Фаза ab | ||||||||||
| Фаза bc | ||||||||||
| Фаза ca |
Таблица 2 Измеряемые величины
| Номер опыта | Состояние схемы | Измеряемые величины | ||||||||
| Напряжение, В | Фазные токи, А | Линейные токи, А | ||||||||
| Uab | Ubc | Uca | Iab | Ibc | Ica | Ia | Ib | Ic | ||
| Несимметричная нагрузка | ||||||||||
| Несимметричная нагрузка с обрывом линейного провода |
Построить в масштабе векторные диаграммы напряжений и токов для несимметричной нагрузки фаз, используя данные таблицы 2 и определить величину линейных токов с помощью векторной диаграммы. Сравнить расчетные и измеренные результаты
5. Ответить на контрольные вопросы:
5.1 Какое условие необходимо выполнять при соединении обмоток генератора в треугольник?
5.2 Какими соотношениями связаны линейные и фазные токи несимметричной трехфазной системы при соединении приемников треугольником?
5.3 Как изменится токи в фазах нагрузки при обрыве линейного провода, если нагрузка соединена треугольником?
Лабораторная работа № 8
ТЕМА: Исследование переходных процессов в электрической цепи с конденсатором при
подключении цепи к источнику постоянного напряжения.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ 1) изучение влияния параметров разрядной цепи на процесс разряда конденсатора
Приборы и оборудование
1. Лабораторный стенд
2. Источник питания — сеть переменного тока напряжением 127 В
3. Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР)....
4. Выпрямительный полупроводниковый диод
5. Резистор R1 = 1 МОм
6. Резистор R2 = 2 МОм
7. Конденсатор емкостью 60 мкФ, 250 В
8. Вольтметр универсальный с пределом измерения 150 В
9.. Вольтметр электростатический с пределом измерения 150 В
10.. Секундомер