ПЕРЕДМОВА
Пропоновані методичні вказівки складені викладачами кафедри «Електроніка та обчислювальна техніка» Національного транспортного університету й призначені для студентів неелектричних спеціальностей університету.
Основною метою лабораторних занять є поглиблення й закріплення теоретичних знань, придбаних студентами на лекціях, практичних заняттях, самостійній роботі з навчальними посібниками з електротехніки та електроніки, а також прищеплювання студентам навичок у проведенні інженерних досліджень.
Кількість робіт і їхні обсяги для студентів різних спеціальностей і форм навчання (денної і заочної) установлюються кафедрою електроніки та обчислювальної техніки НТУ відповідно до навчальних програм для окремих спеціальностей.
Дані методичні вказівки складені таким чином, щоб підготувати студентів до свідомого самостійного виконання лабораторних робіт. Перш, ніж приступитися до виконання робіт, пропонується ознайомитися із загальними вказівками до їхнього виконання й оформлення, вивчити правила техніки безпеки, яких потрібно неухильно дотримуватись при виконанні лабораторних робіт. При підготовці до виконання лабораторних робіт і до відповідей на контрольні питання варто ознайомитися з літературою, зазначеною в списку літератури.
1. Загальні вказівки до виконання лабораторних робіт.
Лабораторні заняття є одним з найважливіших елементів навчального процесу.
Придбання практичних навичок при виконанні лабораторних робіт не може бути виконано іншими видами навчальних занять. Лабораторні роботи - це перші самостійні експерименти студентів. Навички, отримані при проведенні експериментальних робіт, необхідні надалі для самостійного рішення різноманітних електротехнічних завдань.
Виконання лабораторних досліджень можна розбити на три етапи: підготовка, виконання досліджень і оформлення звіту. Що ж містить у собі кожний етап лабораторного дослідження?
а) Підготовка до роботи
Для виконання окремих лабораторних досліджень створюються бригади із трьох-чотирьох чоловік. Всі члени бригади виконують те саме лабораторне дослідження.
Попередня підготовка містить у собі наступне:
- повторення відповідного розділу лекційного курсу;
- ретельне ознайомлення зі змістом лабораторної роботи з методичних вказівок, вивчення розділів (параграфів) рекомендованої літератури.
При цьому варто добре усвідомити мету дослідження, призначення електроустаткування й апаратури, які використовуються в роботі, і очікувані результати.
- підготовка протоколу досліджень, де повинні бути представлені принципова схема включення, таблиці, розрахункові формули та висновок.
Студент допускається до лабораторної роботи при наявності протоколу лабораторної роботи.
На першому лабораторному занятті викладач знайомить студентів з інструкцією з техніки безпеки й пропонує кожному розписатися в журналі для підтвердження того, що із правилами по техніці безпеки він ознайомлений.
б) Виконання досліджень
Усвідомивши послідовність експериментального дослідження, засвоївши електричну схему з'єднання окремих елементів електричного кола, студенти записують паспортні й технічні дані вимірювальних приладів і окремих елементів досліджуваного електричного кола.
Всі лабораторні роботи, представлені в даних методичних вказівках, виконуються на спеціальних лабораторних стендах, на яких розташовані всі вимірювальні прилади, необхідні елементи для складання електричних кіл, трансформатори і електронні макети та прилади.
Виконання лабораторних робіт починається з вибору необхідної вимірювальної апаратури відповідно до величини струму та напруги досліджуваного об'єкта.
Потім збираються електричні кола відповідно заданих схем. Зібрана схема перевіряється всіма членами бригади й керівником робіт, після чого можна приступати до проведення експериментів.
КАТЕГОРИЧНО ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ РОБИТИ ВКЛЮЧЕННЯ СХЕМИ БЕЗ ПЕРЕВІРКИ ЇЇ КЕРІВНИКОМ І БЕЗ ДОЗВОЛУ НА ВКЛЮЧЕННЯ.
Якщо в процесі роботи виникає необхідність у зміні схеми з'єднань, необхідно спочатку відключити схему від джерела енергії, а потім зробити зміну в схемі. Невиконання цього правила може викликати електричні травми й псування приладів.
Після включення схеми потрібно переконатися в тому, що всі вимірювальні прилади працюють нормально, а потім робити досліди відповідно до порядку виконання, зазначеному у методичних вказівках.
ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ ЗАЛИШАТИ БЕЗ НАГЛЯДУ ВКЛЮЧЕНУ СХЕМУ.
У випадку перерви в подачі живлення або інших аварійних випадках досліджувану схему треба негайно відключити.
Перш, ніж знімати показання, потрібно визначити ціну поділки приладів.
Забороняється переносити апаратуру й прилади з одного стенду на іншій без дозволу керівника.
При виконанні роботи показання вимірювальних приладів записуються в протоколі випробувань у відповідні, заздалегідь підготовлені таблиці. У цих таблицях передбачені графи й для величин, що розраховуються. За отриманими даними (за вказівкою викладача) будуються основні графіки й діаграми.
При виникненні запитань і сумнівів у правильності проведення експерименту необхідно перевірити дані, повторивши дослід.
Результати експерименту необхідно показати керівникові, при правильному виконанні роботи викладач дає дозвіл на закінчення дослідження й розбирання схеми.
Після закінчення досліджень приводиться в порядок робоче місце, а провідники акуратно розміщаються в місцях зберігання.
в) Оформлення звіту
Кожний студент самостійно повинен обробити дані експерименту й підготувати звіт про виконану роботу.
У звіті на титульному аркуші вказуються назви інституту, кафедри й лабораторії, номер і найменування роботи, прізвище й ініціали студента, що виконав роботи, номер його академічної групи.
Звіт повинен містити електричні схеми з'єднання елементів об'єкта дослідження із включеними вимірювальними приладами, таблиці із записом результатів експерименту, графіки залежностей і векторні діаграми. Всі таблиці, графіки й діаграми повинні мати заголовки, що пояснюють залежність, що вони характеризують. Креслення схем, таблиць і графіків необхідно виконувати креслярським інструментом (лінійкою, циркулем, лекалом і т.д.), олівцем. Графіки, діаграми бажано будувати на міліметровому папері.
Графічне зображення результатів досліду виконується так, щоб криві плавно проходили через більшість отриманих точок, з урахуванням характеру залежностей, які будуються. Варто звертати увагу на правильний вибір масштабу. Побудову кривих необхідно починати з нульового значення, сполучаючи його з початком координат. Якщо в одних координатних осях будуються декілька графіків у функції однієї й тої ж величини, то потрібно проводити додаткові осі ординат, кожна зі своєю масштабною шкалою. При цьому різні криві повинні мати своє позначення.
По кожній лабораторній роботі студентами проводиться захист, що приймається при наявності оформленого звіту про роботу.
Для захисту лабораторної роботи необхідно мати ясне поняття про всі деталі проведених досліджень, уміти теоретично обґрунтувати отримані результати і відповідати на питання, наведені наприкінці кожної лабораторної роботи.
Техніка безпеки при роботі з
електричними установками.
Небезпека поразки електричним струмом
Лабораторні стенди є діючими електроустановками й за певних умов можуть стати джерелом небезпеки поразки електричним струмом. Справа в тому, що тіло людини має властивість електропровідності й при зіткненні з неізольованими елементами установки, що перебуває під напругою, вона стає частиною електричного кола. Виниклий внаслідок цього в тілі людини електричний струм може викликати електричну травму або нанести важкі поразки нервовій, серцевій і дихальній системам організму (електричний удар).
Встановлено, що як постійний, так і змінний електричні струми при величині 0,05А є небезпечними, а при величині 0,1А - смертельними. Зрозуміло, що небезпека зростає зі збільшенням напруги.
Щоб оцінити, при якій напрузі може бути нанесений серйозний збиток здоров'ю людини або яка напруга вважається небезпечною для життя, треба знати величину опору тіла людини. Однак це надзвичайно мінлива величина, що залежить від властивостей шкіри людини, від стану й ряду інших причин. Як показують результати досліджень, опір тіла людини може змінюватися в широких межах - від 700 до декількох десятків тисяч Ом. Неважко підрахувати, що напруга навіть у кілька десятків вольтів (40...60В) може при несприятливому збігу обставин створити умови, коли можливий електричний удар.
Правила електробезпечності під час лабораторних занять
1. Приступаючи до роботи з електричними пристроями, пам’ятайте про небезпеку поразки електричним струмом і будьте обережні.
2. Перш, ніж приступити до складання електричного кола з елементів і пристроїв, розташованих на стенді, переконайтеся, що контакти автоматів електричних мереж змінного струмів перебувають у відключеному положенні. Покажчики положення елементів регулювання, лабораторних автотрансформаторів і джерел живлення повинні перебувати в нульовому положенні.
3. Не можна перевіряти пальцями наявність напруги між виводами джерел живлення лінійних проводів мереж: для цього служить вольтметр.
4. Пам’ятайте, що відключений конденсатор може зберігати небезпечний залишковий заряд, і не забувайте розрядити його до включення в електричне коло.
5. Переконайтеся в справності ізоляції сполучних проводів, і не користуйтеся проводами без наконечників і штирів.
6. При складанні електричних кіл уникайте перетинання проводів і забезпечте високу щільність контактів всіх розʹємних з'єднань. Невикористані провідники й прилади заберіть із робочого стола стенда у відведене для них місце.
7. Забороняється включати напругу в коло, якщо в ньому є провідник, один кінець якого залишається вільним.
8. Перше включення перевіреної електросхеми можна робити тільки в присутності керівника.
9. Забороняється включати напругу без попередження товаришів. При включенні необхідно сказати: «Включаю напругу!».
10. Забороняється робити які-небудь перемикання в схемі, що перебуває під напругою. Забороняється залишати без догляду установку, що перебуває під напругою.
11. Виявивши будь-яке пошкодження в електротехнічному пристрої, що перебуває під напругою, необхідно негайно відключити відповідний автомат на стенді й сповістити про це керівникові лабораторного заняття.
14. Перш, ніж розбирати електричні кола або робити будь-які перемикання в них, переконаєтеся, що контакти автоматів мережі розімкнуті, джерела живлення відключені.
15. У лабораторії відключення напруги при будь-якій небезпеці (коротке замикання, пожежа, влучення під напругу й т.п.) відбувається на головному щиті живлення.
