Методические указания к лабораторным работам по электротехнике
Ч.1.Электрические цепи
Пермь 2017
Введение
Лабораторные работы по курсам "Электротехника" и "Теоретические основы электротехники, Ч.-1" имеют учебно-исследовательский характер. Они развивают у студентов навыки в обращении с электротехническими устройствами, электроизмерительной аппаратурой, знакомят с методами исследований процессов в электрических цепях и техникой измерений их параметров.
Перед выполнением каждой лабораторной работы студенты должны изучить соответствующий раздел учебной литературы и уяснить его основные теоретические положения, ознакомиться с методическим руководством к данной работе и порядком обработки полученных результатов. Началу работ в лаборатории предшествует знакомство с основными организационными положениями и инструктаж по правилам безопасной эксплуатации электроустановок.
Рекомендуемая учебная литература
1. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника: Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. Минск.:» Высшая школа», 2007. 543 с.
2. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: М.: Высшая школа, 2012. 560 с.
Правила выполнения работ в лаборатории электрических цепей
Общие положения
1. Лабораторные работы выполняются фронтальным методом, т.е. все студенты одновременно выполняют одну и ту же работу.
2. Работы производятся бригадами по 2-4 человека. За каждой бригадой закрепляется определенный стенд.
3. К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности. Студенты, опоздавшие к началу занятий, к работе не допускаются.
4. Студентам перед приходом в лабораторию необходимо изучить соответствующие разделы методического руководства, конспекта лекций и учебника.
5. Каждый студент должен иметь рабочую тетрадь, в которую в ходе выполнения работы заносится следующая информация:
-схемы (если они отличаются от схем, данных в методическом руководстве);
-таблицы с полученными экспериментальными данными;
-графики и векторные диаграммы (если построение их не требует длительных расчетов);
-замечания, возникшие во время работы.
6. К выполнению очередной работы студент допускается лишь после сдачи отчета по предыдущей работе.
7. Студентам запрещается без разрешения преподавателя переходить со стенда на стенд, переносить приборы с соседних стендов. Не допускаются бесцельные хождения по лаборатории, вход и выход из неё во время работы без разрешения преподавателя.
Сборка электрической цепи
1. Перед сборкой электрической цепи по схеме, приведенной в методическом руководстве, необходимо выбрать нужные приборы из числа имеющихся на стенде, ознакомиться с ними и записать паспортные данные в рабочую тетрадь. На приборах, имеющих несколько пределов измерения, выбираются и устанавливаются требуемые пределы.
2. При использовании в работе переносных измерительных приборов они должны располагаются на стенде так, чтобы электрическая цепь была наглядной, а снятие показаний приборов не требовали лишних и сложных движений от работающего студента.
3. Во избежание ошибок при сборке электрической цепи сначала собирают главную токовую цепь, начиная с одного зажима источника питания и кончая другим зажимом. Затем по схеме подключают параллельные участки цепи.
4. По окончании сборки члены бригады проверяют электрическую цепь и предъявляют преподавателю или лаборанту для получения разрешения на включение. Запрещается включение цепи под напряжение без разрешения.
5. При обнаружении в процессе сборки цепи неисправностей в приборах или проводах необходимо сообщить об этом преподавателю или лаборанту.
Выполнение эксперимента
1. Перед снятием какой-либо характеристики необходимо предварительно (без записи показаний приборов) быстро провести опыт, чтобы определить ее границы и интервалы между отдельными замерами. Число точек должно быть достаточным для построения и анализа кривой.
2. Показания приборов во время эксперимента записывают только в рабочей тетради. На основании экспериментальных данных строят соответствующие графики и векторные диаграммы. Результаты эксперимента необходимо проанализировать и сопоставить с теоретическими выкладками.
3. Если работа состоит из нескольких опытов, требующих изменения схемы цепи, то после выполнения каждого опыта необходимо убедиться в правильности полученных результатов эксперимента и только после этого получить разрешение преподавателя на выполнение следующего опыта.
Завершение работы и сдача отчета
1. После завершения всех экспериментов рабочая тетрадь бригады со всеми материалами по данной работе предъявляется преподавателю для окончательного просмотра и подписи.
2. Разборку цепи производят только с разрешения преподавателя после просмотра и подписи преподавателем рабочих тетрадей.
3. После разборки цепи все оборудование и провода убирают на свои места и на стенде наводят порядок.
4. По работе на основе записей в рабочей тетради каждый студент составляет отчет, который должен полностью соответствовать требованиям, изложенным ниже.
5. Отчет представляется преподавателю вместе с рабочей тетрадью, подписанной преподавателем. Без рабочей тетради отчеты не принимаются.
6. Отчеты, признанные преподавателем неудовлетворительными, возвращаются для переделки и исправления.
Оформление отчета
1. Отчет о выполненной работе должен содержать:
-цель исследований;
-таблицу с паспортными данными электроизмерительных приборов;
-принципиальные схемы исследуемых электрических цепей;
-таблицы с результатами измерений;
-таблицы с расчетными данными;
-формулы, по которым определялись расчетные данные;
-графики и векторные диаграммы;
-основные выводы по работе.
2. Отчеты выполняются на стандартных листах бумаги, чисто и аккуратно. Каждый отчет должен иметь титульный лист.
3. Графическую часть отчета (схемы, графические зависимости, векторные диаграммы) следует выполнять на миллиметровой или клетчатой бумаге с помощью линейки, циркуля и лекала. Можно использовать графические редакторы персональных компьютеров. Выполнение схем и графиков от руки не допускается.
4. При построении экспериментальных и расчетных кривых должно приниматься во внимание следующее:
а) начала осей координат и нулевые значения параметров должны быть совмещены; численные значения параметров, отличные от нулевых, откладываются на осях координат в одном из следующих масштабов: 1∙10n, 2∙10n, 5∙10n, где n=-2, -1, 0, 1, 2;
б) если предполагается построение графиков нескольких физических величин (например, напряжения 
, тока 
, потребляемой мощности 
, коэффициента полезного действия 
) в зависимости от одного параметра, например, полезной мощности 
, то для каждой физической величины следует делать отдельную ось ординат (рис. 1);
Рис. 1
в) численные значения параметров, полученные из опыта или в результате расчета, на оси координат наноситься не должны;
г) экспериментальные или расчетные значения физических величин на графиках должны четко наноситься в виде значков, по которым строится определенная функциональная зависимость; соединять значки между собой прямыми линиями не рекомендуется (рис.1);
е) если на одном рисунке строится несколько графиков, то значения каждой физической величины рекомендуется отмечать различными значками.
5. Векторные диаграммы строятся с соблюдением следующих требований:
-все векторы строят в определенном масштабе, масштабы выбирают в соответствии с п. 4, а;
-углы между векторами откладывают по транспортиру.
