Метод.УК. ЛАБ.РАБ. Методические указания к практическим и лабораторным работам по оп. 09 Основы электротехники и электроники для специальности 22. 02. 06. Сварочное производство

• Название: Методические указания к практическим и лабораторным работам по оп. 09 Основы электротехники и электроники для специальности 22. 02. 06. Сварочное производство
• Дата: 15.01.2022
• Размер: 0.56 Mb.
• Имя файла: Метод.УК. ЛАБ.РАБ.doc
• Тип: Методические указания; #331768

Комитет образования и науки Курской области

Областное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Железногорский политехнический колледж»

Методические указания

к практическим и лабораторным работам по ОП.09 Основы электротехники и электроники

для специальности 22.02.06.Сварочное производство

Преподаватель: Варворкина Р.Н.

2021 г

СОДЕРЖАНИЕ

1.Пояснительная записка	Стр.3
2. Методические рекомендации к оформлению отчетов по лабораторным работам	Стр.3
3. Критерии оценки экспериментальных умений	Стр.5
4.Инструкции к лабораторно- практическим работам Лабораторно-практическая работа №1 Проверка закона Ома для участка цепи Лабораторно-практическая работа №2 Измерение сопротивлений, токов, напряжений, мощности в цепи постоянного тока с одним резистором Лабораторно-практическая работа №3  Исследование неразветвленной цепи переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью. Лабораторно-практическая работа № 4 Определение величины сопротивления с помощью амперметра и вольтметра 5. Перечень учебных изданий, интернет-ресурсов Стр. 16	Стр.5 Стр.5 Стр.6 Стр.11 Стр.14

Пояснительная записка

В данных методических указаниях описаны методики выполнения лабораторных работ по электротехнике и электронике. Методические указания выполнены в соответствии с рабочей программой, составленной на основе ФГОС среднего профессионального образования, для специальности 22.02.06 Сварочное производство

Все работы рассчитаны на двухчасовые занятия.

Методические рекомендации к оформлению отчетов по лабораторным работам

Лабораторный практикум является неотъемлемой частью общетехнических дисциплин. Выполнение студентами лабораторных и практических работ формирует учебно-аналитические компетенции (обобщение, углубление и систематизация теоретических знаний); умения применять профессионально-значимые знания в соответствии с профилем подготовки студента. Также важнейшей задачей лабораторного практикума является развитие навыков ведения лабораторного журнала, оформления и защиты

отчетов по проведенным работам.

Далее приводятся типичная структура отчета по лабораторным и практическим работам и рекомендации по их оформлению.

Общие рекомендации по ведению лабораторного журнала

В качестве лабораторного журнала следует использовать тетрадь в клеточку объемом не менее 18 листов. Журнал должен быть подписан (указаны ФИО студента, ФИО преподавателя, курс и номер группы).

Лабораторный журнал следует заполнять аккуратно, избегая помарок и исправлений. Использование канцелярского корректора в лабораторном журнале не допускается.

Практические и лабораторные работы с использованием инструкций студенты выполняют индивидуально. В этом случае каждый студент будет приобретать необходимые практические умения. Отчет по выполнению лабораторной работы оформляется каждым студентом индивидуально.

Лабораторный журнал проверяется преподавателем после каждой проведенной работы, оценки выставляются каждому студенту, с занесением оценок в журнал теоретического обучения.
Структура отчета по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе состоит из следующих разделов: название работы, цель работы, оборудование , ход работы, выводы.

От предыдущей работы отступают 3-4 клетки и записывают дату выполнения работы и далее посередине следующей строки номер работы. Далее, каждый раз с новой строки записывают тему, цель, оборудование. После строки «Ход работы» коротко поэтапно приводится описание практической или лабораторной работы (в соответствии с инструкцией по выполнению работы).

Остановимся подробнее на каждом из разделов.

Цели работы

В любой лабораторной работе можно выделить два типа целей, которые ставятся перед студентом. Первые цели – дидактические, к ним относят экспериментальное подтверждение и проверку существенных теоретических положений дисциплины, а также формирование у студентов практических умений и навыков работы . Вторая группа целей варьируется от работы к работе и заключается в получении тех или иных параметров

При оформлении отчета студенту следует отразить как дидактические цели, так и экспериментальные цели работы.

Оборудование

Здесь указываются названия оборудования, с которым студент будет работать. При необходимости в данном разделе также приводится описание и схемы установок и оборудования, используемых в работе. На схеме должны быть отражены и подписаны основные конструкционные элементы установки.

Ход работы

В разделе приводится краткое описание выполняемых действий от третьего лица. Описание должно быть составлено таким образом, чтобы читающий мог понять и воспроизвести последовательность действий, выполненных экспериментатором.

Особое внимание при оформлении отчета следует обратить на наблюдения. Точное и подробное описание наблюдений – залог правильности написания обсуждения наблюдаемых процессов. Если в ходе выполнения работы необходимо ответить на  вопросы для выяснения понимания студентами сущности опыта, то записывается ответ, если требуется оформить рисунок, заполнить таблицу, то соответственно выполняется рисунок или заполняется таблица.

Таблицы заполняются четко и аккуратно, при этом таблица должна занимать всю ширину тетрадной страницы.

Рисунки должны располагаться на левой стороне тетрадного листа, подписи к рисункам – (с правой стороны или снизу).

Рисунки с изображением моделей приборов, схем  выполнения эксперимента должны быть крупными и четкими, выполненными простым карандашом (допускается использование цветных карандашей), содержать только главные, наиболее характерные особенности.

Выводы

Важнейшей частью отчета по лабораторной работе является раздел «Выводы». Раздел содержит основные наблюдения и заключения, сделанные при выполнении работы. В разделе необходимо отразить полученные результаты, их соответствие теоретическим представлениям.

В отчете по лабораторной работе допускается писать выводы для каждого проведенного эксперимента, и обобщающий вывод в конце отчета по итогам выполненной работы (вывод формулируется исходя из цели работы

Критерии оценки экспериментальных умений

Оценка ставится на основании наблюдения за студентами и письменного отчета за работу.

Отметка «5»:

-работа выполнена полностью, правильно; сделаны правильные наблюдения и выводы;

-эксперимент осуществлен по плану, с учетом правил охраны труда и правил работы с оборудованием;

-проявлены организационно–трудовые умения (поддерживается чистота рабочего места и порядок на столе).

Отметка «4»:

-работа выполнена правильно, сделаны правильные наблюдения и выводы, при этом эксперимент проведен не полностью или допущены несущественные ошибки в работе с оборудованием.

Отметка «3»:

-работа выполнена правильно не менее чем наполовину или допущена существенная ошибка в ходе эксперимента, в объяснении, в оформлении работы, в соблюдении правил охраны труда при работе с оборудованием, которая исправляется по требованию преподавателя.

Отметка «2»:

-допущены две (или более) существенные ошибки в ходе эксперимента, в объяснении, в оформлении работы, в соблюдении правил охраны труда при работе с оборудованием, которые студент не может исправить по требованию преподавателя;

-работа не выполнена, у студента отсутствуют экспериментальные умения
ЛАБОРАТОРНО- ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1
ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ.
Цель: опытным путем убедиться в справедливости закона Ома для участка цепи.
Оборудование и приборы: реостат, включенный по схеме потенциометра, регулируемый резистор, амперметр постоянного тока, вольтметр постоянного тока, соединительные провода.
Порядок выполнения:

1. 
   Собрать электрическую цепь по схеме рис.2.1.
   

Рисунок 2.1.

1. 
   Установить движок потенциометра в нулевое положение (напряжение
   на резисторе R при включенном рубильнике отсутствует).
   

2. 
   После проверки схемы преподавателем включить рубильник и,
   изменяя напряжение в цепи потенциометром от 0 до 50 В, через каждые
   10 В снять показания приборов и записать их в таблицу 2.1.
   

Таблица 2.1.

№ опытов	Показания приборов		Результаты расчётов		Примечание
	U (В)	I (А)	R' (Ом)	γ ( %)
1					R=…. Ом
2
3
4
5

4.Для каждого измерения вычислить сопротивление и погрешность измерения

γ = ·100 %

5. В электрической цепи, собранной по схеме рис.2.1., менять
сопротивление резистора R и, поддерживая одинаковое напряжение на

нем с помощью потенциометра, измерять ток.

Результаты наблюдения занести в таблицу 2.2. Таблица 2.2.

№ опытов	U (В)	I (А)	R (Ом)	Примечание
1				U=….(В)
2
3
4

6. 
   Выключить рубильник.
   
7. 
   Построить графики зависимости I = ƒ (U) при R= соnst и I=ƒ (R) при U= const.
   

8. Результаты измерений расчетов показать преподавателю; после его разрешения разобрать цепь и привести в порядок рабочее место.

Содержание отчёта: схема включения приборов, таблицы с результатами измерений и расчетов, графики зависимости I= ƒ(U) при R= соnst и I= ƒ(R) при U= const, выводы о справедливости закона Ома для участка цепи.

Лабораторно-практическая работа № 2 Измерение сопротивлений, токов, напряжений и мощности в цепи постоянного тока с одним резистором Цель работы Исследование цепи постоянного тока, состоящей из линейных резисторов. Общие сведения Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом элементов, по которым может протекать электрический ток. Электрический ток возникает только в замкнутой электрической цепи, которая состоит из источника (генератора) электрической энергии и электроприемника (нагрузки), соединенных между собой с помощью проводников (линии электропередачи). На практике электрическая цепь образуется из электрического соединения различных электротехнических устройств и элементов, обязательно включая источник электроэнергии и нагрузку, и обеспечивает генерирование (выработку), передачу и потребление электрической энергии [1; 2]. Электрический ток есть направленное (упорядоченное) движение носителей электрических зарядов. В проводниках носителями отрицательных зарядов являются электроны, в жидкостях (электролитах) носители положительных и отрицательных зарядов — ионы. В полупроводниках носителями отрицательных зарядов являются электроны, носителями положительных зарядов — дырки. Дырка представляет собой вакантное место в атоме полупроводника, незанятое электроном. Элементами электрической цепи называются отдельные электротехнические устройства, в совокупности образующие электрическую цепь и выполняющие в ней определенные функциональные действия. Так, источники (генераторы), как элементы замкнутых цепей, преобразуют различные виды энергии в электрическую энергию. Например, электромашинные генераторы служат для преобразования механической энергии, поступающей от первичного двигателя (турбины), в электрическую энергию. Электрические батареи и аккумуляторы преобразуют химическую энергию сухого или жидкого электролита в электрическую, термогенераторы (термопары) тепловую энергию — в электрическую, фотоэлементы (солнечные батареи) энергию светового излучения — в электрическую и т.д. В электроприемниках (нагрузке), наоборот, осуществляется обратное превращение электроэнергии в другие виды энергии. Электродвигатели служат для преобразования электроэнергии в механическую энергию. Лампы накаливания, газоразрядные и светодиодные преобразуют электрическую энергию в световую, аккумуляторы электрическую энергию при их зарядке — в химическую энергию электролита, электронагреватели электрическую энергию — в тепловую ит.д. Электрические цепи на практике вместе с основными элементами цепи (источники электроэнергии, электроприемники и соединительные провода) содержат различные вспомогательные элементы. Вспомогательные элементы цепей включают: • коммутационные электротехнические устройства, предназначенные для включения и отключения отдельных участков (элементов) цепи; • электроизмерительные приборы, служащие для измерения электрических параметров цепи; • защитные устройства — для обеспечения сохранности элементов и цепи в целом. К вспомогательным элементам цепи также относятся различные преобразующие электротехнические устройства', трансформаторы, выпрямители, инверторы и др., которые позволяют должным образом преобразовывать и передавать электроэнергию на дальние расстояния и распределять ее между отдельными потребителями. Как известно / электрический ток / представляет собой направленное упорядоченное движение электрических зарядов. Ток, неизменный во времени, называют постоянным. Количественно ток равен заряду q, который пересекает сечение проводника за единицу времени t (1 секунду): I = q/t- Для поддержания электрического тока требуется обеспечивать разделение носителей отрицательных и положительных зарядов, что и происходит в источниках электроэнергии. Способность источника совершать работу по разделению зарядов характеризуется электродвижущей силой (ЭД С) Е. Когда источник подключен к цепи, возникает направленное движение зарядов под действием сил притяжения разноименных и отталкивания одноименных зарядов, т.е. электрический ток. Вне источника положительные носители заряда движутся от его положительного зажима (полюса) к от рицательному зажиму. Направление движения отрицательных зарядов противоположно движению положительных зарядов. Работа, совершаемая при движении зарядов по элементам электрической цепи, характеризуется электрическим напряжением U. Напряжение и ток на участке цепи постоянного тока связаны законом Ома: U=IR, где R — коэффициент пропорциональности между током и напряжением, называемый электрическим сопротивлением. Мощность преобразования электрической энергии в другие виды энергии выражается через ток и напряжение законом Джоуля-Ленца: Р = UI = RI2 = U2/R. Изображение электрической цепи с помощью условных обозначений называют схемой электрической цепи (см. рис. 4.1). Задание Ознакомиться с измерениями токов, напряжений, сопротивлений и мощности в цепи постоянного тока с линейными резисторами с помощью электроизмерительных приборов стенда. Экспериментально убедиться в выполнении закона Ома и закона Джоуля-Ленца в линейной электрической цепи постоянного тока. Принципиальная схема для исследования цепи постоянного тока с одним линейным резистором приведена на рис. 4.1. (+) Рис. 4.1. Принципиальная схема цепи постоянного тока с линейным резистором С помощью соединительных проводов и необходимых миниблоков (резистора R и выключателя 5) на наборной панели собрать исследуемую цепь, включив туда регулируемый генератор постоянного напряжения 0...15 В, измерительные приборы мультиметры в режиме вольтметра Q и амперметра @ и ваттметр @ в соответствии с принципиальной схемой (рис. 4.1) и электромонтажной схемой (рис. 4.2). Установите в наборную панель вначале резистор 7?ном1 = 220 Ом, величина которого записана в табл. 4.1. Рис. 4.2. Монтажная схема цепи постоянного тока с одним резистором R Таблица 4.1 Результаты измерений и вычислений параметров цепи постоянного тока с одним резистором R ном, Ом Измеренные значения Расчетные значения и, В I, мА Р, Вт Р, Вт R, Ом 220 -5 4 6 Окончание табл. 4.1 *hom, Ом Измеренные значения Расчетные значения и, В /, мА Р, Вт А Вт R, Ом 220 8 12 470 -5 4 6 8 12 Порядок выполнения работы Подать напряжение питания на исследуемую цепь, замкнув поочередно выключатель «Сеть» на панели стенда «Блок генераторов напряжений», нижний выключатель на панели «Генератор постоянных напряжений» и выключатель 5 на наборной панели (рис. 4.2). Ручкой поворотного переключателя левого мультиметра (V) установить род измеряемой величины: «V ™ » — напряжение постоянного тока напротив деления 20 В, а ручкой переключателя правого мультиметра ® перевести его в режим миллиамперметра, установив род измеряемой величины — «А “ » — постоянный ток напротив деления 200 m (т.е. 200 мА). Включить мультиметры Q и @ выключателем «Сеть» на панели «Блок мультиметров» и нажав красные кнопки «ON/OFF» на самих мультиметрах. Включить ваттметр @ выключателем «Сеть» на одноименной панели «Ваттметр» (рис. 4.2). Убедитесь, что при включении выключателя 5 (рис. 4.2) в цепи появляется ток, а при его выключении — ток исчезает. Вращая ручку потенциометра на панели «Генератор постоянных напряжений», вначале установите значение напряжение питания U= 5 В, контролируя его мультиметром (V). Разомкните выключатель на панели «Генератор постоянных напряжений», поменяйте местами соединительные провода между этой панелью и собранной схемой на наборной панели и снова включите выключатель. Убедитесь, что напряжение питания осталось тем же, поменяв знак (?/ = —5 В). Запишите это напряжение вместе с показаниями амперметра и ваттметра в верхнюю строку табл. 4.1. Опять разомкните выключатель на панели «Генератор постоянных напряжений», поменяйте местами соединительные провода между этой панелью и собранной схемой и снова включите выключатель. Вращая ручку потенциометра на панели «Генератор постоянных напряжений» поочередно установите значения напряжения питания, указанные в табл. 4.1 и запишите в таблицу показания приборов (/и Р) для каждого напряжения. Разомкните выключатель S и замените резистор R ном1 = 220 Ом на резистор R ном2 = 470 Ом. Вновь подайте напряжение питания на цепь, проведите измерения при тех же напряжениях с новым резистором и запишите в табл. 4.1 показания приборов для R ном2 = 470 Ом. В конце измерительной части данной работы нужно отключить все части стенда от питания, разомкнув выключатели «Сеть» на панелях стенда «Блок генераторов напряжений», «Блок мультиметров» и «Ваттметр». Сообщите преподавателю об окончании измерений и приступите к вычислениям параметров цепи. Вычислите значения мощности P^UIw сопротивления R = U/Iia запишите результаты в столбцы таблицы «Расчетные значения». Сравните результаты измерений и вычислений. По измеренным и вычисленным значениям на одном шаблоне постройте вольтамперные характеристики линейных резисторов R ном1 = 220 Ом и R ном2 = 470 Ом (рис. 4.3), а на другом шаблоне — зависимости выделяемой в нагрузке мощности от протекающего тока Р(7) для двух резисторов в цепи постоянного тока. Сделайте выводы о проведенной работе, отметив характерные особенности экспериментально определенных параметров и характеристик исследуемой цепи.

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

Наименование работы: Исследование неразветвленной цепи переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью.

Цель работы: Исследовать работу неразветвленной цепи переменного тока в активно-индуктивном режиме. Построить векторную и временную диаграммы цепи. Проверить опытным путем выполнение правил сложения синусоидальных напряжений одинаковой частоты.

Краткие теоретические сведения

Переменным током называется электрический ток, изменяющийся во времени. Переменные токи, изменения которых повторяются через равные промежутки времени, называются периодическими. Гармоническими называются токи, изменяющиеся по синусоидальному закону.Периодический ток и напряжение, с одинаковой частотой, можно сравнивать по фазе.

Совпадающими по фазе называются такие токи и напряжения, которые одновременно достигают своих амплитудных и нулевых значений, у них одинаковые начальные фазы.

Сдвинутыми по фазе называются такие токи и напряжения, которые не одновременно достигают своих амплитудных и нулевых значений, у них разные начальные фазы ψ. Из двух синусоидальных величин та, которая по времени раньше достигает своей амплитуды, называется опережающей по фазе другую величину. При этом другая величина называется отстающей по фазе.

В цепи с активным сопротивлением и индуктивностью напряжение на зажимах цепи распределяется на двух участках.

i R u = iR+iX_L = u_a+u_p = u_a+u_L

а u_p - реактивное индуктивное напряжение

u_a u_a - активное напряжение

u u_L x_L

б

По данной цепи протекает синусоидальный ток: i = I_m sin ωt

Активная составляющая напряжения выразится уравнением:

u_а = U_am sin ωt , так как на активном сопротивлении ток и напряжение совпадают по фазе.

Реактивная индуктивная составляющая напряжения выразится уравнением: u_L = U_Lm sin (ωt + /2) ,так как напряжение на индуктивности опережает по фазе ток на угол 90⁰.

Действующие значения этих напряжений можно определить по формулам:

U_a = U_am / √2 ; U_L = U_Lm / √2

U_a = I R ; U_L = I X_L

1. В цепи с активным сопротивлением и индуктивностью, в виду наличия активного сопротивления, напряжение на зажимах цепи опережает ток на угол φ меньше 90^о. Следовательно, уравнение мгновенного значения напряжения на зажимах цепи имеет вид: u_аб = U_абm sin (ωt + φ)

2. Общее напряжение равно не арифметической сумме падений напряжений на участках R и L, а геометрической сумме : U_аб = √ U_a² + U_L²

3. Если разделить стороны треугольника напряжений на величину тока цепи, то получим соответствующие сопротивления, которые в определенном масштабе также расположатся треугольником, подобным треугольнику напряжений, имеющему такие же углы:

U_a / I =R Ом; U_L/ I =X_L Ом; U_аб / I =Z Ом - полное сопротивление цепи.

Z X_L Z = √ R² + X_L²

I = U_аб / Z – закон Ома для всей цепи

φ

R

4. Если умножить стороны треугольника напряжений на ток цепи, то получим выражения для соответствующих мощностей, которые в определенном масштабе расположатся в виде треугольника, подобного треугольникам напряжений и сопротивлений.

S Q_L S = √ P² + Q_L²

φ U_a I = P Вт; U_L I = Q_L вар; U_аб I = S ВА

P

5. cos = P / S - коэффициент мощности

Коэффициент мощности – показывает, какую часть от полной мощности составляет активная мощность и характеризует энергию, которая безвозвратно преобразуется в другие виды энергии

6. При расчете цепи с активным и индуктивным сопротивлениями можно использовать формулы:

а) из треугольника напряжений: U_a = UcosU_L = Usincos = U_a / U, sin = U_L / U, tg = U_L / U_a.

б) из треугольника сопротивлений: R= Zcos X_L = Zsincos = R/ Z, sin = X_L / Z, tg = X_L / R.

в) из треугольника мощностей: P = Sсos, Q_L = Ssincos = P/ S, sin = Q_L / S, tg = Q_L / P.

7. В цепи содержащей индуктивное и активное сопротивления энергия, поступающая от генератора в цепь, частично тратится на активном сопротивлении безвозвратно, а частично возвращается из магнитного поля катушки обратно к генератору.

Временные диаграммы напряжений для рассматриваемой цепи имеют вид:

i,u_L,u_a,u_аб

u_L u_аб i u_a

- π/2 0 π/2 π 3π/2 2π ωt

φ

ψ_uL=90⁰

Приборы и оборудование: 1. Лабораторный стенд

2. 
   Вольтметр В 3-38
   
3. 
   Осциллограф С 1-72
   
4. 
   Генератор Г 3-109
   

Задание:

1. В лабораторной работе необходимо исследовать работу неразветвленной цепи переменного тока в активно-индуктивном режиме.

2. Собрать на лабораторном стенде данную принципиальную схему.

а R_и1 R₁ U_г= 8 В ГЗ-109 f_г= 200 Гц R_и1= 10 Ом

L₁ R₁ = 100 Ом

б R_к = 0

R_0г = 0

3. С помощью вольтметра В 3-38 измерить действующие значения падений напряжения на элементах цепи R_и1, R₁, L₁ и на выходе генератора.

4. С помощью осциллографа С 1-73 измерить амплитудные значения падений напряжения на элементах цепи R₁, L₁ и на выходе генератора.

5. Результаты измерений занести в таблицу.
6. По следующим формулам определить I, I_m:

I = U_и1 / R_и1 I_m = I · 1,41

7. По измеренным действующим значениям падений напряжения на элементах цепи U_и1, U₁, U_L, выбрав масштаб тока и масштаб напряжения, построить векторную диаграмму напряжений. (U_а= U_и1+U₁)

8. По векторной диаграмме определить значение угла φ^/ и сравнить с углом φ, рассчитанным по формуле cos φ = (U₁+ U_и1) / U_г

9. Сделать сравнительный анализ измеренного напряжения U_абс полученным в результате векторного сложения значением напряжения U_аб.

11.Записать уравнения мгновенных значений напряжений и тока, используя измеренные амплитудные значения и рассчитанное по формуле значение ω = 2πʄ

i = I_m sin ωt

u₁ = U_1m sin ωt

u_аб = U_абm sin (ωt + φ)

u_L = U_Lm sin (ωt + /2)

12.Сделать соответствующие выводы по работе.
Работа в лаборатории.
1. В соответствии с принципиальной схемой, используя предлагаемые комплектующие, собрать на лабораторном стенде электрическую цепь.

2. В качестве источника питания использовать низкочастотный генератор Г 3-109

3. Установить на генераторе напряжение 8 В на частоте 200 Гц.

4. С помощью вольтметра В 3-38 измерить действующие значения падений напряжения на элементах цепи R_и1, R₁, L₁ и на выходе генератора.

5. С помощью осциллографа С 1-73 измерить амплитудные значения падений напряжения на элементах цепи R₁, L₁ и на выходе генератора.

6. По окончании измерений – отключить источник питания, отключить измерительные приборы, разобрать электрическую цепь.

7. Вывод по работе.
Контрольные вопросы.

1. Какой ток называется переменным?

2. Какой ток называется периодическим?

3. Какой ток называется гармоническим?

4. Какие токи и напряжения называются совпадающими по фазе?

5. Какие токи и напряжения называются сдвинутыми по фазе?

6. Что можно сказать о токе и напряжении в цепи с активным сопротивлением?

7. Что можно сказать о токе и напряжении в цепи с индуктивностью?

8. Что можно сказать о токе и напряжении в цепи с активным сопротивлением и индуктивностью?

Литература.

Ф.Е.Евдокимов. Теоретические основы электротехники.- М.: Высшая школа, 2004.

Стр. 219-225, 236-239, 240-244, 248-252.

2. Конспект лекций. Темы: «Основные сведения о переменном токе», «Цепь переменного тока с активным сопротивлением», «Цепь переменного тока с индуктивностью»
Лабораторно-практическая работа №4

Тема: Определение величины сопротивления с помощью амперметра и вольтметра

Цель: Экспериментально определить сопротивление в электрической цепи постоянного тока.

Оборудование: Миллиамперметр постоянного тока 50mA, вольтметр постоянного тока 50V, резисторы, блок питания «0-30 V»

Схема исследования



Рис1

Краткие теоретические сведения

Электрический ток - упорядоченное движение заряженных частиц под действием сил электрического поля или сторонних сил.

За направление тока выбрано направление движения положительно заряженных частиц.

Электрический ток называют постоянным, если сила тока и его направление не меняются с течением времени.

Сила тока - скалярная физическая величина, равная отношению заряда, прошедшего через проводник, ко времени, за которое этот заряд прошел.

где I - сила тока, q - величина заряда (количество электричества), t - время прохождения заряда.

Плотность тока - векторная физическая величина, равная отношению силы тока к площади поперечного сечения проводника.

где j -плотность тока,  S - площадь сечения проводника.

Направление вектора плотности тока совпадает с направлением движения положительно заряженных частиц.

Напряжение - скалярная физическая величина, равная отношению полной работе кулоновских и сторонних сил при перемещении положительного заряда на участке к значению этого заряда.

где A - полная работа сторонних и кулоновских сил,  q - электрический заряд.

Электрическое сопротивление - физическая величина, характеризующая  электрические свойства участка цепи.

где ρ - удельное сопротивление проводника, l - длина участка проводника,  

S - площадь поперечного сечения проводника.

Проводимостью называется величина, обратная сопротивлению

где  G - проводимость.

Закон Ома для однородного участка цепи.

Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению при постоянном сопротивлении участка  и обратно пропорциональна сопротивлению участка при постоянном напряжении.

где U - напряжение на участке,  R - сопротивление участка. 

Определить сопротивление можно по формуле:.

Порядок проведения работы

1. 
   Соберите схему согласно рис1.
   

ИП1 - миллиамперметр постоянного тока 50mA;

ИП2 – вольтметр постоянного тока 50V;

R2, R3, R4, R5 – резисторы ПЭВ-7,5 – 200 Ом

R1 – резистор ППБ-25Г – 220 Ом

2. 
   Установите на блоке питания переключатель в положение «-»
   
3. 
   Подключите схему к клемам питания
   
4. 
   Измерьте ток и напряжение при трех положениях ручки резистора R1
   
5. 
   Вычислите по результатам измерений сопротивление всей цепи:
   

R1=U1/I1

R2=U2/I2

R3=U3/I3

6. 
   Найдите среднее значение сопротивления всей цепи:
   

Rср=.

7. 
   Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:
   

Таблица1

9. Ответить на контрольные вопросы.
Содержание отчета

1 Наименование работы.

2 Цель работы.

3 Схемы исследования.

4 Таблицы и построения по ним.

5 Краткий вывод по данной работе.

Контрольные вопросы.

1. 
   Что такое электрический ток?
   
2. 
   Что такое электрическое сопротивление и от чего оно зависит?
   
3. 
   Как включается в цепь амперметр? Какое он имеет сопротивление?
   
4. 
   Как включается в цепь вольтметр? Какое он имеет сопротивление?
   
5. 
   Сформулируйте закон Ома
   

Перечень учебных изданий, интернет – ресурсов.
Учебные издания:
1.Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники.-М.: Феникс, 2014.

2.Данилов И.А. Общая электротехника с основами электроники. Учебное пособие для техникумов.-М.:Высшая школа, 2014.

3.Бондарь И.М. Электротехника и электроника.-М.:Феникс,2010.

4.Порошин В.М. Электротехника.-М.: Академия,2012.

5.Порошин В.М., Ярочкина Г.В. Сборник задач по электротехнике.-М.:Академия,2012.

6.Барабашина Н. Лабораторный практикум по курсу общая электротехника и электроника. М.:МИФИ,2012.

Интернет – ресурсы:

1. 
   Министерство образования и науки РФ www.mon.gov.ru
   
2. 
   Российский образовательный портал www.edu.ru
   
3. 
   Интернет-ресурс «электротехника» elib.kuzstu.ru>index.php…
   
4. 
   Электротехника –Википедия, ru.wikipedia.org>wiki\электротехника