СРЕДНЕЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАНИЕ

И.О. Мартынова

ЭЛЕктРОтЕхНИкА.

Лабораторно-практические

работы

Рекомендовано ФГУ

«Федеральный институт развития образования»

в качестве учебного пособия

для использования в учебном процессе

образовательных учреждений, реализующих программы

среднего профессионального образования

УДК 621.3(075.32)

ББК 31.2я723

М29

Рецензент Ю. Л. Хотунцев, заведующий кафедрой общетехнических дисциплин Московского педагогического государственного университета, д-р физ.-мат. наук, проф.

Регистрационный номер рецензии 544 от 10.08.2009 г. ФГУ «ФИРО»

Мартынова И. О.

М29 Электротехника. Лабораторно-практические работы : учебное пособие / И. О. Мартынова. — М. : КНОРУС, 2011. — 136 с. (Среднее профессиональное образование).

ISBN 978-5-406-01752- Представляет собой руководство по выполнению лабораторно-практических работ по электротехнике. К каждой лабораторной и практической работе приведена краткая теория по соответствующей теме. Также содержит вопросы и задания для самопроверки, проработав которые студенты смогут успешно защитить лабораторные работы и сдать экзамен по электротехнике. Составлено в соответствии с государственным образовательным стандартом.

Для студентов учреждений среднего профессионального образования энергетических, радиотехнических и приборостроительных специальностей.

УДК 621.3(075.32) ББК 31.2я Мартынова Ирина Олеговна

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА.

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Изд. № 4144. Подписано в печать 25.04.2011. Формат 60 90/16.

Гарнитура «PetersburgC». Печать офсетная.

Усл. печ. л. 8,5. Уч.-изд. л. 6,0. Доп. тираж 1000 экз. Заказ № ООО «КноРус».

129085, Москва, проспект Мира, д. 105, стр. 1.

Тел.: (495) 741-46-28.

E-mail: [email protected] http://www.knorus.ru Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного издательством электронного оригинал-макета в ГУП «Брянское областное полиграфическое объединение».

241019, г. Брянск, пр-т Ст. Димитрова, 40.

© Мартынова И. О., ISBN 978-5-406-01752-4 © ООО «КноРус», Оглавление Предисловие.................................. Введение..................................... Глава 1. Лабораторные работы по электротехнике 1.1. Лабораторная работа 1 «Ознакомление с порядком выполнения лабораторных работ»..................... 1.2. Лабораторная работа 2 «Проверка закона Ома»............ 1.3. Лабораторная работа 3 «Измерение потери напряжения в проводах»............................ 1.4. Лабораторная работа 4 «Последовательное соединение резисторов»................................. 1.5. Лабораторная работа 5 «Параллельное соединение резисторов».......................... 1.6. Лабораторная работа 6 «Изучение особенностей электрической цепи со смешанным соединением приемников электрической энергии».................. 1.7. Лабораторная работа 7 «Неразветвленная электрическая цепь с одним переменным сопротивлением»................. 1.8. Лабораторная работа 8 «Опытная проверка принципа наложения»........................... 1.9. Лабораторная работа 9 «Опытное изучение нелинейных цепей»............................ 1.10. Лабораторная работа 10 «Исследование режимов работы источника электрической энергии»................... 1.11. Лабораторная работа 11 «Исследование электростатических цепей при последовательном и параллельном соединениях конденсаторов»............................... 1.12. Лабораторная работа 12 «Измерение параметров индуктивно связанных катушек»............................ 1.13. Лабораторная работа 13 «Неразветвленная цепь переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью»........ 1.14. Лабораторная работа 14 «Неразветвленная цепь переменного тока с активным сопротивлением и емкостью»............ 1.15. Лабораторная работа 15 «Резонанс напряжений»........... 1.17. Лабораторная работа 17 «Трехфазная цепь при соединении 1.18. Лабораторная работа 18 «Трехфазная цепь при соединении •Оглавление 1.19. Лабораторная работа 19 «Измерение мощности потерь энергии в ферромагнитном сердечнике катушки».......... Глава 2. Практические работы по электротехнике 2.1. Практическая работа 1 «Расчет неразветвленных цепей 2.2. Практическая работа 2 «Расчет разветвленных цепей 2.3. Практическая работа 3 «Расчет трехфазных цепей».......... 2.4. Практическая работа 4 «Расчет цепей переменного тока Глава 3. Вопросы и задания для самопроверки Вопросы и задания по цепям постоянного тока.............. Вопросы и задания по электрическому и магнитному полям...... Вопросы и задания по цепям переменного тока............. Приложения Приложение 1. Примерные задания по допуску студентов к лабораторной работе 4 «Последовательное соединение резисторов». Примерные задания по допуску студентов к лабораторной работе 5 «Параллельное Приложение 2. Инструкция по правилам безопасности Список рекомендованной литературы................... Учебное пособие составлено в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников средних специальных учебных заведений для технических специальностей, предусматривающих изучение дисциплин «Электротехника» и «Теоретические основы электротехники».

В учебном процессе наряду с теоретическими занятиями особое место занимают лабораторные работы. Правильное сочетание теоретических занятий с выполнением лабораторных работ обеспечивает подготовку специалистов высокой квалификации. В результате изучения предмета уровень усвоения учебного материала студентами должен быть таким, чтобы, получив теоретические знания, они приобрели навыки, необходимые для решения практических задач. Основой глубоких и долговременных знаний является систематическая работа студентов над курсом равномерно в течение всего семестра, не заучивание законов, формул, методов расчета электрических цепей, а активное применение их для анализа и решения практических задач.

Определение «студент знает» означает не только умение пересказать то, что он услышал на лекциях или прочел в учебнике, но и умение применить теорию при решении и анализе практических задач.

Автор выражает благодарность рецензенту — заведующему кафедрой общетехнических дисциплин МПГУ, профессору, доктору физико-математических наук Ю. Л. Хотунцеву, замечания и полезные советы которого учтены в данном издании.

Автор надеется, что данное учебное пособие окажет помощь студентам колледжей при выполнении лабораторных и практических работ по дисциплинам «Электротехника» и «Теоретические основы электротехники».

Настоящее учебное пособие представляет собой руководство по выполнению лабораторно-практических работ. Участие в экспериментах вырабатывает у студентов практические навыки по сборке и наладке электрических схем, по методике проведения опытов и обработке их результатов. Работа студентов в бригадах помогает развить коммуникативность, необходимую в будущей трудовой деятельности.

По полученным данным студенты должны научиться делать выводы об особенностях электрических цепей.

Каждая лабораторная и практическая работа содержит краткое изложение теоретического материала по соответствующей теме. Автор умышленно не приводит все формулы, необходимые для расчета данной лабораторной или практической работы, мотивируя студентов к самостоятельной работе с учебником и конспектом лекций. Таким образом вводятся элементы проблемного обучения.

В начале семестра студенты обязаны изучить правила безопасности при проведении лабораторных работ и расписаться в специальном журнале. Правила безопасности приводятся в приложении 2.

Данное учебное пособие облегчает студентам подготовку к лабораторным занятиям и является руководством в процессе самой лабораторной работы. Пособием следует пользоваться параллельно с учебником и конспектом лекций. Необходимо выписать формулы, которые понадобятся для данной работы. Предварительно, опираясь на теоретические знания, выполнить задания, которые преподаватель может предложить студентам в качестве допуска к лабораторной работе. В приложении 1 автор приводит в качестве примера такие задания к двум лабораторным работам. Тест на допуск к лабораторной работе может быть проведен с использованием персонального компьютера (ПК).

Прежде чем приступить к выполнению лабораторной работы, необходимо изучить ее содержание и порядок выполнения, подготовить таблицы для занесения измеряемых величин. Перед сборкой электрической схемы студенты должны определить все элементы, входящие в ее состав. При сборке схем необходимо соблюдать слеВведение дующее правило: сначала выполнить последовательные соединения в схеме, начиная от зажимов источника, а затем присоединить элементы параллельного включения. Это правило позволяет сознательно подойти к оценке назначения каждого элемента электрической цепи. При сборке схем необходимо по возможности избегать перекрещивания проводов и на один зажим присоединять их не более трех. До проверки схемы преподавателем студенты должны проверить схему сами. При этом если сборку схемы выполнил один член бригады, то проверить ее должен другой. Следует также проверить, стоят ли стрелки измерительных приборов на нулевом делении.

При необходимости нужно внести корректировки. Включать лабораторный стенд можно только с разрешения преподавателя. Для цепей постоянного тока необходимо обратить внимание на показания приборов магнитоэлектрической системы: возможны отклонения стрелки влево от нуля. В этом случае после отключения питания следует поменять местами провода, подходящие к прибору. Если какой-либо прибор «зашкаливает», то лабораторный стенд немедленно должен быть отключен от питания. Во время эксперимента между членами бригады должны быть распределены обязанности по снятию и записи показаний измерительных приборов. После завершения работы, не разбирая схемы, студенты должны проанализировать полученные результаты и предъявить их преподавателю. Преподаватель дает указание либо повторить опыты, либо закончить работу. По окончании работы лабораторный стенд должен быть обесточен, электрическая цепь разобрана, провода и приборы убраны. Затем каждый студент должен самостоятельно обработать результаты опытов и оформить отчет по лабораторной работе. Объем отчета не должен превышать четырех страниц формата А4. Образец отчета по лабораторной работе 4 «Последовательное соединение резисторов» приведен в приложении 3. Электрические схемы должны быть выполнены в соответствии с правилами и нормами ЕСКД, а графики и векторные диаграммы в масштабе. Пример изображения основных элементов электрических схем дан в приложении 5. Лабораторная работа засчитывается, если отчет соответствует предъявленным требованиям и студент ответил на вопросы преподавателя, т.е. защитил работу. Студент должен знать назначение элементов схемы, порядок действий при выполнении экспериментов в лабораторной работе, а также должен объяснить полученные результаты.

Данное учебное пособие содержит четыре практические работы, предусмотренные программой по дисциплине «Электротехника». СтуВведение денты выполняют практическую работу согласно вариантам под руководством преподавателя и при необходимости заканчивают расчеты самостоятельно.

Глава 3 посвящена вопросам, которые могут быть вынесены на защиту лабораторных работ по электрическому и магнитному полям, по цепям постоянного и переменного тока. Данная глава поможет студентам подготовиться к защите лабораторных работ и успешной сдаче экзамена.