Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Хабаровская государственная академия экономики и права»
Кафедра естественнонаучных дисциплин
С.В. Власьевский, О.А. Клинкова
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Практикум
Хабаровск 2008
ББК Ж В 58
Рецензенты: Дальневосточный филиал ФГУП ВНИИФТРИ
(ученый секретарь доктор физико-математических наук В. А. Луговой)
доцент кафедры электротехники, электроники и электромеханики Дальневосточного государственного университета путей сообщения, кандидат технических наук, доцент В. В. Кульчицкий
Власьевский С.В., Клинкова О.А.
В58 Электротехника и электроника: Практикум / С. В. Власьевский, О. А. Клинкова. – Хабаровск : РИЦ ХГАЭП, 2008. – 68 с.
Соответствует дисциплине «Электротехника и электроника» по государственному образовательному стандарту профессионального образования специальностей 271200 «Технология продуктов общественного питания» и 351100 «Товароведение и экспертиза потребительских товаров».
Рассмотрены сведения по методике выполнения практических занятий, предназначенных для практического закрепления основных лекционных разделов дисциплины «Электротехника и электроника»: цепи постоянного, однофазного и трёхфазного синусоидальных токов, магнитные цепи, трансформаторы, электрические машины, полупроводниковые и электронные приборы, электронные усилители, электрические измерения и приборы.
В краткой форме изложен теоретический материал и даны контрольные вопросы для подготовки к зачёту.
Предназначен для студентов 2 и 3-го курса всех форм обучения.
© Хабаровская государственная академия экономики и права, 2008
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………….... 4
1.Цель и задачи практического занятия…………..…………………..….... 5
2.Организация проведения практических занятий...……………………... 5 Практическое занятие № 1 Расчёт линейных электрических цепей постоянного тока…………………………………………………………….. 6 Практическое занятие № 2 Расчёт разветвлённых электрических цепей постоянного тока методом контурных токов…………………………….. 9 Практическое занятие № 3 Расчёт электрических цепей синусоидального переменного тока………………………….…………….. 13 Практическое занятие № 4 Расчёт электрической цепи переменного
тока, содержащей активное и реактивное сопротивления………………... 18 Практическое занятие № 5 Расчёт электрической цепи переменного
тока с последовательным соединением R, L, C элементов……………….. 25 Практическое занятие № 6 Расчёт электрической цепи переменного
тока с параллельным соединением R, L, C элементов……………………. 29 Практическое занятие № 7 Расчёт активной, реактивной и полной мощностей и энергий в цепи переменного тока…………………………... 33 Практическое занятие № 8 Расчёт индуктивно-связанных вторичных обмоток трансформатора……………………………...…………………….. 39 Практическое занятие № 9 Расчёт характеристик магнитного поля и магнитных цепей…………..………………………………………………… 42 Практическое занятие № 10 Расчёт трехфазной электрической цепи при соединении нагрузки звездой……………………………………………….. 47 Практическое занятие № 11 Изучение работы и расчёт параметров электрических машин постоянного тока…………………………………... 52 Практическое занятие № 12 Изучение работы и расчёт параметров электрической машины переменного тока……………………………….... 57 Практическое занятие № 13 Изучение работы и расчёт характеристик полупроводникового диода…………………………………..……………... 61 Практическое занятие № 14 Изучение методов измерения в электрических цепях и определение погрешностей измерения
электроизмерительных приборов…………………………………………... 65 Заключение……………………………………………………...…………… 68 Библиографический список………………………………………………… 68
3
ВВЕДЕНИЕ Практически во всех отраслях промышленности и транспорта находят
широкое применение электротехника и электроника. Наибольшее применение находят электрическое оборудование и аппараты, электрические машины и электронные устройства. Для закрепления теоретического материала по этой дисциплине сдует рассмотреть примеры решения электрических цепей, отражающих такие устройства, изучить их устройство и принцип действия.
Настоящее пособие содержит методику выполнения практических занятий, в которой изложены общие теоретические сведения и рекомендации по изучению теории с помощью примеров решения цепей постоянного и переменного токов, рассмотрения устройства и принципа действия электрических машин, трансформаторов, полупроводниковых приборов, электронных усилителей, электрических измерений и измерительных приборов.
Впособии представлены 14 практических занятий:
1.Расчёт линейных электрических цепей постоянного тока.
2.Расчёт разветвлённых электрических цепей постоянного тока методом контурных токов.
3.Расчёт электрических цепей синусоидального переменного тока.
4.Расчёт электрической цепи переменного тока, содержащей активное и реактивное сопротивления.
5.Расчёт электрической цепи переменного тока с последовательным соединением R, L, C элементов.
6.Расчёт электрической цепи переменного тока с параллельным соединением R, L, C элементов.
7.Расчёт активной, реактивной и полной мощностей и энергий в цепи переменного тока.
8. Расчёт индуктивно-связанных вторичных обмоток трансформатора. 9. Расчёт характеристик магнитного поля и магнитных цепей.
10. Расчёт трёхфазной электрической цепи при соединении нагрузки звездой.
11 Изучение работы и расчёт параметров электрических машин постоянного тока.
11.Изучение работы и расчёт параметров электрических машин переменного тока.
12.Изучение работы и расчёт характеристик полупроводникового диода.
14.Изучение методов измерения в электрических цепях и определение погрешностей измерения электроизмерительных приборов.
Для успешного выполнения практических занятий, помимо рекомендуемой литературы и теоретических сведений, изложенных в данном пособии, в конце каждого практического занятия приведены вопросы для самоконтроля.
4
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ Дисциплина «Электротехника и электроника» является важной техни-
ческой дисциплиной специальностей «Технология продуктов общественного питания» и «Товароведение и экспертиза потребительских товаров». На практических занятиях студенты закрепляют теоретические знания, полученные при изучении дисциплины, глубже знакомятся с практическими методами расчёта и определения параметров электрического оборудования и устройств, математическим описанием работы и принципом их действия.
Работа на практических занятиях позволяет лучше понять и усвоить составление расчётных схем, законы электротехники и определение основных параметров и характеристик электрооборудования.
Студенты учатся принимать обоснованные решения путём логических суждений, правильного понимания и применения законов электротехники, умению кратко и точно излагать ход решения поставленной задачи.
2.ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ Практические занятия по электротехнике и электронике знакомят сту-
дентов с методикой практического закрепления основных лекционных разделов дисциплины «Электротехника и электроника»: цепи постоянного, однофазного и трёхфазного переменных токов, магнитные цепи, трансформаторы, электрические машины, полупроводниковые и электронные приборы, электрические измерения и приборы.
Эти занятия позволяют экспериментально проверить основы теории электротехники и электроники, получить навыки по расчёту электрических схем, состоящих из активных и реактивных элементов нагрузки, источника питания и измерительных приборов.
Непосредственное участие в проведении практических занятий вырабатывает у студентов практические знания по методике проведения расчётов и получению их результатов. Полученные результаты позволяют студентам правильно оценивать свойства и возможности работы схемы.
Важнейшим условием получения хороших практических знаний является предварительная подготовка студентов к каждому практическому занятию, а также понимание цели и содержания занятия. Поэтому перед выполнением практического занятия студент должен изучить его содержание и порядок выполнения, повторить основы теории по работе конкретной электрической схемы, связанной с выполнением данного занятия. Студент должен иметь отдельную рабочую тетрадь для записей расчётов по выполненным занятиям. На основании этих записей он подготавливается к защите по выполненным практическим занятиям. Практическое занятие засчитывается, если студент ответил на вопросы преподавателя, обнаружив знания устройства и принцип действия электрического оборудования, понимание электрических схем и процессов, объясняющих полученные результаты.
5