Лабораторные работы по электронике Лабораторные работы по электротехнике Расчет цепи смешанного соединения сопротивления расчет трехфазной цепи по схеме звезда по схеме треугольника Исследование резонансных явлений

Наука «электротехника и электроника» изучает разделы постоянного и переменного тока, электромагнетизм, трехфазный переменный ток, электрические машины, электрические измерительные приборы и основы электроники.

Изучение предмета «электротехника и электроника» слагается из следующих этапов:

самостоятельная работа;

контроль за усвоением материала путем ответов на вопросы для самопроверки;

самостоятельное выполнение контрольных работ;

слушание обзорных лекций во время лабораторно – экзаменационной сессии и выполнение лабораторных работ.

Перед изучением каждой темы студент должен ознакомиться по программе с содержанием изучаемого материала. После этого прочесть методические указания к данной теме и материал указанной литературы, относящийся к данной теме, детально разбирая изложенные вопросы.

Полезно при работе с литературой вести конспект, который помогает студенту закрепить в памяти полученные сведения.

После проработки какой – либо темы необходимо ответить на вопросы самопроверки, которые даются в конце каждой темы, а также разобрать решения типовых примеров, помещенных в учебнике и настоящем методическом указании.

В системе подготовки специалистов дисциплина занимает важное место, вооружая их теоретическими знаниями и практическими умениями в вопросах составления и расчета электрических целей.

При изучении курса предусматривается проведение практических занятий, целью которых является углубление и закрепление лекционного материала. Самостоятельные работы предусматривают практическое закрепление лекционного материала на конкретных расчетах, примерах.

Самостоятельные работы выполняются в течении учебного семестра по индивидуальным заданием, выданным преподавателем.

Работы должны быть выполнены самостоятельно вне семинарских занятий. В указанные преподавателем сроки каждая работа предоставляется для проверки и защиты во время консультаций по расписанию.

В период экзаменационно-лабораторной сессии учащиеся выполняют лабораторные работы. К этим работам допускаются учащиеся после сдачи всех контрольных работ. Сдача экзамена разрешается, если по всем контрольным работам имеются положительные оценки и получен зачет по лабораторным работам.

Самостоятельная работа №1

Включает выполнение с расчетов электрических цепей постоянного тока для чего необходимо изучить:

Общие сведения об электрическом поле;

Электрический ток: величина и плотность электрического тока

Электрическая цепь и ее элементы. Электродвижущая сила источника и напряжения на его зажимах.

Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление и проводимость. Удельное сопротивление и удельная проводимость. Зависимость сопротивления от температуры. Проводниковые и изоляционные материалы. Закон Джоуля – Ленца. Закон Ома для всей цепи. Режимы работы электрических цепей: номинальный, рабочий, холостой ход, короткое замыкание.

Последовательное, параллельное и смешенное соединение резисторов. Первый закон Кирхгофа. Второй закон Кирхгофа. Работа выполняется по одному из предлагаемых вариантов в соответствии с таблицей и схемой.

Самостоятельная работа № 2

Предусматривается изучение материала по электромагнетизму в разрезе понятий:

Основные свойства и характеристика магнитного поля: силой действие магнитного поля, напряженность, магнитная индукция, магнитный поток и потокосцепление.

Понятие об индуктивности.

Электромагнитные силы: сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, силы, действующая на параллельные провода с током. Энергия магнитного поля.

Магнитные свойства материалов. Понятие о магнитной проницаемости и ферромагнитных материалах. Кривая намагничивания, магнитный гестерезис.

Э.д.с. в проводнике, движущемся в магнитном поле; принцип преобразования механической энергии в электрическую электрической в механическую. Выполнение расчетов трансформаторов по одному из предлагаемых вариантов в соответствии с таблицей. Пример расчетов.

Самостоятельная работа № 3

Переменный ток: определение синусоидальных напряжений и тока. Понятие об амплитуде, фазе, частоте, периоде, мгновенных величинах напряжения и тока. Действующие и средние величины переменного напряжения и тока.

Векторные диаграммы. Цепь переменного тока с активным сопротивлением;

Цепь переменного тока с индуктивностью; цепь переменного тока с ёмкостью; понятие об активной и реактивной мощностях.

Неразветвленная цепь переменного тока: расчетные формулы, векторная диаграмма; резонанс напряжений.

Разветвленная цепь переменного тока: расчетные формулы, векторная диаграмма, резонанс токов,

Трехфазные симметрические цепи. Виды соединений электроприемников. Основные соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами.

Понятие о трехфазной несимметрической электрической цепи. Четырёхпроводная трехфазная цепь, роль нулевого провода.

Самостоятельная работа № 4

Общие сведения о полупроводниках и их свойствах. Полупроводниковые диоды, транзисторы: основные параметры, характеристики и схемы включения.

Тиристоры: их свойства, характеристика, схема включения.

Фотодиоды, фоторезисторы и фототранзисторы: их свойства и схемы включения.

При изучении данной темы обратите внимание на собственную и примесную проводимости и свойства их полупроводников.

К полупроводниковые прибором относятся: диоды, транзисторы, тиристоры.

Полупроводниковые диоды находят в современной технике разнообразные применения.

Необходимо ознакомиться с конструкциями полупроводниковых диодов. Основной характеристикой диода служит его вольтамперная характеристика, которая существенно зависит от температуры.

Одной из важных характеристик диода является пробивное обратное напряжение.

Полупроводниковые диоды, предназначены для выпрямления переменного тока, называются выпрямительными.

Высокочастотными называются диоды, предназначенные для работы в устройствах высокой и сверхвысокой частоты.

Диод, используемый для стабилизации напряжения, называется стабилитроном. В качестве усилителей в схеме выступают полупроводниковые транзисторы (биполярные, полевые).

Широко распространены биполярные транзисторы (имеют два типа носителей зарядов: электроны и дырки) с двумя p-n переходами и могут включаться по схеме с общей базой (ОБ), с общим эмиттером – (ОЭ), и общим коллектором – (ОК).

Рассмотрите в транзисторе токи: Ток эмиттера – Iэ, ток базы Iб и ток коллектора Iк, причем Iэ = Iб +Iк и Iб = Iэ- Iк.

Коэффициент усиления по току для схемы с ОЭ:

В транзисторах самый наименьший ток базы, и он определяет наиболее распространенную схему включения ОЭ.

Рассмотрите входные Iб = ƒ(Uбэ) и выходные характеристики Iк = ƒ(Uбэ) и выходные характеристики Iк = (Uк э) схемы ОЭ.

Тиристор – полупроводниковый прибор с тремя и более p-n переходами.

Выполняется из кремния.

По числу выводов тиристоры делятся: с двумя выводами – диодный тиристор (динистор) с тремя выводами – триодный тиристор (тринистор) – третий вывод от управляющего электрода УЭ.

Необходимо ознакомиться с основными свойствами тиристора (закрытым и открытым).

Фотоэлектрические приборы преобразуют энергию электромагнитного излучения в изменение электрического свойства вещества. При этом электроны не покидают вещество, а переходят в зону проводимости, увеличивая проводимость вещества – внутренний фотоэффект.

По   изучите фотодиоды – полупроводниковые фотоэлектрические приборы с внутренним фотоэффектом, его устройство, схему включения.

Фоторезистор: изучить материал и устройство, схему включения, физические процессы при наличии и отсутствии освещения.

Фототранзисторы – фотоэлектрический полупроводниковый прибор с двумя p-n переходами (преобразует световую энергию в фототок и его усиливает) устройство, схему исключения, физические процессы при освещении базы.

Способы возбуждения машины постоянного тока Возбуждение главного магнитного поля возможно с помощью либо электромагнитов, либо постоянных магнитов. Последнее менее распространено. Все рабочие характеристики машин постоянного тока при работе как в режиме генератора, так и в режиме двигателя зависят от способа включения цепи возбуждения по отношению к цепи якоря. Соедине­ние этих цепей может быть параллельным, последовательным, смешанным, и, наконец, цепи эти могут быть независимы одна от другой. В машинах с независимым возбуждением обмотка возбуждения, имеющая Wв витков, подключается к независимому источнику электроэнергии
Лабораторные работы по электронике и электротехнике