КОС Электротехника и электроника
рабочая программа

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

 «Смоленская областная технологическая академия»

КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА

для проведения экзамена

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

 2023

Разработчик:  Бирюкова Наталья Борисовна, преподаватель

Содержание

Паспорт комплекса оценочных средств……………………………….5

Спецификация оценочных средств……………………………………15

Комплекты вариантов оценочных средств...........................................28

ПАСПОРТ

комплекса оценочных средств

по учебной дисциплине

«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

Содержание

1 Назначение комплекса оценочных средств (КОС)       ………………………………….  6                                      

2 Перечень основных показателей оценки результатов,

элементов знаний и умений, подлежащих текущему контролю и промежуточной аттестации    ……………………………………………………………………………….. …7

3  Распределение основных показателей оценки результатов

по видам аттестации  ………………………………………………………………………   10                            

4  Содержательно-компетентностные матрицы оценочных средств

текущего контроля и промежуточной аттестации………………………………………... 12

5  Структура банка КОС для текущего контроля и

промежуточной аттестации …………………………………………………………………14

1. Назначение комплекса оценочных средств (КОС)

Комплекс оценочных средств (КОС) предназначен для контроля и оценки образовательных достижений обучающихся, освоивших программу учебной дисциплины «Электротехника и электроника»

КОС включает контрольные материалы для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации в форме экзамена.

КОС разработан на основании положений:

-  ФГОС среднего общего образования

-  рабочей программы учебной дисциплины «Электротехника и электроника».

2. Перечень основных показателей оценки результатов, элементов знаний и умений, подлежащих текущему контролю и промежуточной аттестации

Изучение дисциплины «Электротехника и электроника» направлено на формирование следующих ОК:

ОК 1. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности применительно к различным контекстам;

ОК 2. Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации, и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности;

ОК 3.  Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие, предпринимательскую деятельность в профессиональной сфере, использовать знания по финансовой грамотности в различных жизненных ситуациях;

ОК 4. Эффективно взаимодействовать и работать в коллективе и команде;

ОК 5. Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке Российской Федерации с учетом особенностей социального и культурного контекста

ОК 6. Проявлять гражданско-патриотическую позицию, демонстрировать осознанное поведение на основе традиционных общечеловеческих ценностей, в том числе с учетом гармонизации межнациональных и межрелигиозных отношений, применять стандарты антикоррупционного поведения

ОК 7. Содействовать сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, применять знания  об изменении климата, принципы бережливого производства, эффективно действовать  в чрезвычайных ситуациях

ОК 8. Использовать средства физической культуры для сохранения и укрепления здоровья в процессе профессиональной деятельности и поддержания необходимого уровня физической подготовленности

ОК9. Пользоваться профессиональной документацией на государственном
и иностранном языках.

Изучение дисциплины направлено на формирование следующих ПК:

ПК 1.1. Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.

ПК 1.2. Организовывать и выполнять техническое обслуживание и ремонт электрического и электромеханического оборудования.

ПК 1.3. Осуществлять диагностику и технический контроль при эксплуатации электрического и электромеханического оборудования.

ПК 2.1. Организовывать и выполнять работы по эксплуатации, обслуживанию

и ремонту бытовой техники.

ПК 2.2. Осуществлять диагностику и контроль технического состояния бытовой техники.

ПК 2.3. Прогнозировать отказы, определять ресурсы, обнаруживать дефекты электробытовой техники.

3. Распределение основных показателей оценки результатов по видам аттестации

4. Содержательно-компетентностные матрицы оценочных средств текущего контроля и промежуточной аттестации

5 Структура банка КОС для текущего контроля и промежуточной аттестации

СПЕЦИФИКАЦИЯ

оценочных средств

по учебной дисциплине

«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

Спецификация аналитического задания

1. Назначение

Спецификацией устанавливаются требования к содержанию и оформлению вариантов оценочного средства.

Аналитическое задание входит в состав комплекса оценочных средств и предназначено для  текущего контроля и оценки знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины «Электротехника и электроника» .

2. Контингент аттестуемых:  обучающиеся  ОГБПОУ «Смоленская областная технологическая академия»

3. Условия аттестации: контроль проводится в форме контрольной работы (темы 1.2, 4.2)

4. Время аттестации:

    Выполнение 45 минут

5. Структура варианта аналитического задания

Основная задача: оценка знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины.

Краткая характеристика: задание включает 3 задачи по выбору преподавателя

Задание

             1.Используя характеристики электрического поля, характеристики магнитного поля, провести аналогию электрических и магнитных явлений и характеристик. Определить магнитную цепь, пользуясь аналогией электрических и магнитных явлений и характеристик. Составить таблицу аналогий электрических и магнитных явлений, характеристик.

             2.Записать законы магнитных цепей, пользуясь таблицей аналогий.

             3.Сделать выводы о возможности расчета магнитной цепи по аналогии с электрической цепью.

6. Система оценки выполнения заданий

Без ошибок - отлично

Не более 2х неточностей/ошибок - хорошо

3-4 незначительные ошибки/неточности - удовлетворительно

Более 4х ошибок - неудовлетворительно

7. Трудоемкость

8. Перечень используемых нормативных документов

ФГОС среднего общего образования

Рабочая программа учебной дисциплины «Электротехника и электроника»

Устав  ОГБПОУ СОТА

Положение о текущем контроле знаний и промежуточной аттестации обучающихся

9. Рекомендуемая литература для разработки оценочных средств и подготовке обучающихся к аттестации

1. Электротехника с основами электроники : учеб. пособие / А.К. Славинский, И.С. Туревский. — М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. — 448 с. — (Среднее профессиональное образование)..( znanium.com)

Спецификация практического задания

1. Назначение

Спецификацией устанавливаются требования к содержанию и оформлению вариантов оценочного средства.

Практическое задание входит в состав комплекса оценочных средств и предназначено для  текущего контроля и оценки знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины «Электротехника и электроника» .

2. Контингент аттестуемых  обучающиеся  ОГБПОУ «Смоленская областная технологическая академия »

3. Условия аттестации: контроль проводится на лабораторных работах (темы 1.1, 1.2, 1.3, 1.4; 2.4; 3.2, 3.3; 4.2; 6.1, 6.3)

4. Время аттестации:

    Выполнение 1 час 30 минут

5. Структура варианта практического задания

Основная задача: оценка знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины.

Краткая характеристика: задание представлено в 3-х вариантах, т.к. дифференцировано по уровню сложности.

В-1 1-5 задачи предполагают решение конкретных практических задач путем применения типовых алгоритмов решения. Решение этих задач продемонстрирует умение аттестуемого реализовать типовое практическое решение.

В-2 1-5 задачи предложенного варианта предусматривают использование нетиповых алгоритмов решения.

В-3 1-5 задачи направлены на выявление подготовленности обучающегося находить (предлагать) решения в новых проблемных ситуациях, требующих творческой деятельности

Задачи

В-1

Задача №1  Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рисунке 4.

Задача №2  Снять показания приборов амперметров и вольтметров в различных режимах работы электрической цепи. Для этого, меняя сопротивление нагрузки от нуля до бесконечности, выключая каждый раз по три лампы, записать величину напряжения на выходе генератора и величину тока в цепи. Внести данные в таблицу 2.

Задача №3 Рассчитать R, U0, P1, P2, η, и внести результаты расчета в таблицу 2.

Задача №4  Построить внешнюю характеристику генератора U=f(I) и зависимости U0=f(I), где U0=IR0.

Задача №5  Построить зависимости P1=f(R), P2=f(R), I=f(R), η=f(R), U=f(R)

В-2

Задача №1  Составить схему исследования режимов работы электрической цепи отличной от данной на рисунке 4. Использовать в качестве нагрузки другие элементы цепи.

Задача №2  Снять показание приборов амперметров и вольтметров в различных режимах работы электрической цепи. Внести данные в таблицу 2.

Задача №3  Рассчитать R, U0, P1, P2, η, и внести результаты расчета в таблицу 2.

Задача №4  Построить внешнюю характеристику генератора U=f(I) и зависимости U0=f(I), где U0=IR0.

Задача №5  Построить зависимости P1=f(R), P2=f(R), I=f(R), η=f(R), U=f(R)

В-3 задачи

Задача №1  Исследовать аварийный режим работы электрической цепи, приводящий к выходу из работы электрического оборудования.

Задача №2  Подобрать измерительные приборы для исследования режимов работы электрической цепи.

Задача №3  Разработать и собрать электрическую схему для исследования режимов работы электрической цепи.

Задача №4 Снять показания приборов в разных режимах работы.

Задача №5  Подобрать формулы для расчета электрических параметров  и рассчитать электрические параметры. Составить таблицу и внести результаты расчета в таблицу. Построить внешнюю характеристику генератора U=f(I) и зависимость U0=f(I). Построить зависимости P1=f(R), P2=f(R), I=f(R), η=f(R), U=f(R)

6. Система оценки выполнения заданий

Без ошибок - отлично

Не более 2х неточностей/ошибок - хорошо

3-4 незначительные ошибки/неточности - удовлетворительно

Более 4х ошибок - неудовлетворительно

7. Трудоемкость

8. Перечень используемых нормативных документов

ФГОС среднего общего образования

Рабочая программа учебной дисциплины «Электротехника и электроника»

Устав СОТА

Положение о текущем контроле знаний и промежуточной аттестации обучающихся

9. Рекомендуемая литература для разработки оценочных средств и подготовке обучающихся к аттестации

1. Электротехника с основами электроники : учеб. пособие / А.К. Славинский, И.С. Туревский. — М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. — 448 с. — (Среднее профессиональное образование)..( znanium.com)

10.  Перечень материалов, оборудования и информационных источников, используемых в аттестации

Лабораторные стенды ЛЭС-4, СПЭ-7.

Приборы: амперметры 2,5 – 5 А, вольтметры 7,5- 60 В, вольтметры 75 – 600 В, ваттметры, фазометры, авометры, счетчики электрической энергии, генератор ГЗ-112, осциллограф С1 – 72, С1-73

Набор плакатов по всем разделам дисциплины

Методические указания для обучающихся по проведению лабораторных работ

Спецификация расчетного задания

1. Назначение

Спецификацией устанавливаются требования к содержанию и оформлению вариантов оценочного средства.

Расчетное задание входит в состав комплекса оценочных средств и предназначено для  текущего контроля и оценки знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины «Электротехника и электроника».

2. Контингент аттестуемых  обучающиеся  ОГБПОУ «Смоленская областная технологическая академия»

3. Условия аттестации: контроль проводится на практических занятиях (темы 1.3, 1.4; 2.4)

4. Время аттестации:

    Выполнение 1 час 30 минут

5. Структура варианта расчётного задания

Основная задача: оценка знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины.

Краткая характеристика: задание представлено в 3-х вариантах, т.к. дифференцировано по уровню сложности. Каждый вариант включает 1 задачу.

В-1 решение 1 конкретной практической задачи путем применения типовых алгоритмов решения.  

В-2 при решении задачи  используются нетиповые алгоритмы.

В-3 решение задачи направлено на выявление подготовленности обучающегося находить (предлагать) решение в новых проблемных ситуациях, требующих творческой деятельности

Задачи

Вариант 1.

Решить задачу.

На рисунке 1 показан эскиз электромагнитного механизма с втягивающим якорем, который на постоянном токе при МДС рабочей обмотки F=2670 A (W=248, I=10,8 A) создаёт магнитный поток Фm = 8,5*10-4 Вб и развивает электромагнитную силу Рэ = 342 Н. Определить число витков, необходимое для создания того же магнитного потока в случае питания обмотки переменным током напряжением U = 127 В с частотой  ʄ = 50 Гц, а также развиваемую этим потоком электромагнитную силу и намагничивающий ток при том же значении МДС обмотки. Магнитопровод набран из электротехнической стали с коэффициентом заполнения kз.с. = 0,93, якорь и остов имеют квадратное сечение со стороной квадрата a = 3*10-2 м.

Рисунок 1. Электромагнит с втягивающим якорем, имеющим квадратное сечение: 1 – якорь; 2 – остов  

Вариант 2.

Решить задачу.

Определить активное, индуктивное и полное сопротивления катушки из медного привода электромагнитного механизма клапанного типа рисунок 2 при притянутом (δ = 0) и не притянутом якоре (δ≠0). Дано: L1 = 140 мм, L2 = 60 мм, средняя длинна витка катушки Lср = 120мм, W = 800, сечение провода Sпр = 0,6 мм2, сечение сердечника Sc = 4 см2, ʄ = 50 Гц, эквивалентный воздушный промежуток при не притянутом якоре δэкв = 12 мм, В = 1 Тл, Н = 20 А/см.

Рисунок 2 Клапанный электромагнитный механизм с экранированным витком.

Вариант 3.

Решить задачу.

Выбрать тип электромагнита и определить приближенно его размеры, если при величине воздушного зазора д = 0,25*10-2 м, магнитной индукции Вδ = 0,265 Тл и длительном режиме работы он должен развивать силу Рэ = 5 Н. Выбираем электромагнитный механизм клапанного типа рисунок 3. Используем полюсный наконечник (шляпку). Площадь которого определяется из формулы Максвелла

 SH = Pэ 2м0/ = 5*2*4*р*10-7 /0,2652 = 1,79*10-4 м2

Рисунок 3 Электромагнитный механизм клапанного типа.

6. Система оценки выполнения заданий

Без ошибок - отлично

Не более 2х неточностей/ошибок - хорошо

3-4 незначительные ошибки/неточности - удовлетворительно

Более 4х ошибок - неудовлетворительно

7. Перечень используемых нормативных документов

ФГОС среднего общего образования

Рабочая программа учебной дисциплины «Электротехника и электроника»

Устав СОТА

Положение о текущем контроле знаний и промежуточной аттестации обучающихся

8. Рекомендуемая литература для разработки оценочных средств и подготовке обучающихся к аттестации

1. Электротехника с основами электроники : учеб. пособие / А.К. Славинский, И.С. Туревский. — М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. — 448 с. — (Среднее профессиональное образование)..( znanium.com)

9 Перечень материалов, оборудования и информационных источников, используемых в аттестации

Набор плакатов по всем разделам дисциплины

Методические указания для обучающихся по проведению практических занятий

Спецификация экзаменационного задания

1 Назначение

Спецификацией устанавливаются требования к содержанию и оформлению вариантов оценочного средства.

Экзаменационное задание входит в состав комплекса оценочных средств и предназначено для  промежуточной аттестации и оценки знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины «Электротехника и электроника».

2 Контингент аттестуемых  обучающиеся  ОГБПОУ «Смоленская областная технологическая академия»

3 Условия аттестации: аттестация проводится в форме устного экзамена по завершении освоения учебного материала учебной дисциплины при положительных результатах текущего контроля.

4 Время аттестации:

подготовка _____30_____ мин.;

сдача экзамена___15__ мин.;

всего___0___ часа___45__ мин.

5 План варианта экзаменационного задания (соотношение контрольных задач/вопросов с содержанием учебного материала в контексте характера действий аттестуемых) 

6 Структура варианта экзаменационного задания 

Основная задача: оценка знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины

Краткая характеристика: Экзаменационное задание включает практическую и теоретическую части. Теоретическая часть требует развернутого ответа, практическая часть связана с расчётом или выполняется с применением лабораторного стенда, наглядных пособий.

Экзаменационный билет

1. Магнитное поле: определение, характеристики магнитного поля (магнитная индукция, напряженность, магнитный поток, магнитная проницаемость).
2. Опытным путем, используя ЛЭС-4, ламповые реостаты, источник трехфазного переменного тока, подтвердите соотношение Uφ=Uл/√3 при соединении «звезда».
3. Исследуйте маломощный выпрямитель, определите его параметры.

7 Система оценки решения задач, ответов на вопросы, выполнения заданий

8 Трудоемкость

8 Перечень используемых нормативных документов

ФГОС среднего общего образования

Рабочая программа учебной дисциплины «Электротехника и электроника»

Устав СОТА

Положение о текущем контроле знаний и промежуточной аттестации обучающихся

9 Рекомендуемая литература для разработки оценочных средств и подготовке обучающихся к аттестации

1. Электротехника с основами электроники : учеб. пособие / А.К. Славинский, И.С. Туревский. — М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. — 448 с. — (Среднее профессиональное образование)..( znanium.com)

10 Перечень материалов, оборудования и информационных источников, используемых в аттестации

Лабораторные стенды ЛЭС-4, СПЭ-7.

Приборы: амперметры 2,5 – 5 А, вольтметры 7,5- 60 В, вольтметры 75 – 600 В, ваттметры, фазометры, авометры, счетчики электрической энергии, генератор ГЗ-112, осциллограф С1 – 72, С1-73

Набор плакатов по всем разделам дисциплины

КОМПЛЕКТЫ ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

по учебной дисциплине

«Электротехника и электроника»

Аналитическое  задание

(контрольная работа)

Используя характеристики электрического поля, характеристики магнитного поля провести аналогию электрических и магнитных явлений и характеристик. 

Определить магнитную цепь, пользуясь аналогией электрических и магнитных явлений и характеристик.

Составить таблицу аналогий электрических и магнитных явлений, характеристик.

 Записать законы магнитных цепей, пользуясь таблицей аналогий.

 Сделать выводы о возможности расчета магнитной цепи по аналогии с электрической цепью.

Исследовать аварийный режим работы электрической цепи переменного тока, приводящий к выходу из работы электрического оборудования.

Подобрать измерительные приборы для исследования режимов работы электрической цепи.

Разработать и собрать электрическую схему для исследования режимов работы электрической цепи.

Снять показания приборов в разных режимах работы.

Подобрать формулы для расчета электрических параметров  и рассчитать электрические параметры.

Составить таблицу и внести результаты расчета в таблицу.

Подобрать измерительные приборы для исследования смешанного соединения резисторов

Составить и собрать электрическую схему для смешанного соединения резисторов

Снять показания приборов при различных соединениях резисторов

Подобрать формулы для расчета электрических параметров и рассчитать электрические параметры

Составить таблицу и внести результаты измерений и вычислений в таблицу

Подобрать измерительные приборы для исследования источника э.д.с. в режиме потребителя и в режиме генератора

Составить и собрать электрическую схему исследования источника в различных режимах работы

Снять показания измерительных приборов в различных режимах работы

Подобрать формулы для расчета электрических параметров и рассчитать параметры при согласном и встречном включении источников электрической энергии

Составить таблицы и внести результаты измерений в таблицы

Подобрать формулы для расчета погрешности измерения напряжения на зажимах источника работающего в режиме потребителя

Подобрать измерительные приборы для исследования метода наложения

Подобрать оборудование для исследования метода

Составить и собрать электрическую схему исследования метода наложения

Снять показания измерительных приборов

Рассчитать электрическую схему методом наложения. Принять R2=35OM, R4=75/4OM, R5=30OM. Величины Е1,Е2,Е3 взять по результатам измерений

Сравнить результаты опытов и расчетов

Исследовать возможность применения законов Кирхгофа для расчета цепей постоянного тока

Подобрать измерительные приборы для исследования законов Кирхгофа

Подобрать оборудование для проведения опыта

Составить и собрать электрическую схему.

Снять показания измерительных приборов

Рассчитать токи ветвей по закону Кирхгофа

Сравнить результаты опытов и расчетов

Подобрать измерительные приборы и оборудование для исследования неразветвленной цепи переменного тока

Составить и собрать электрическую схему отличную от схемы рисунок 1 с элементами цепи имеющий различный характер нагрузок (не менее 4х элементов)

Измерить параметры I,U,P при различных соотношениях XL,XC. (XL>XC), (XLC)

Подобрать формулы и рассчитать параметры R,X,Z,S,Q,UA,UP,tgφ,φ

Составить таблицу и внести в неё результаты опыта и расчета

Построить векторные диаграммы токов, треугольники мощности и сопротивлений

Подобрать измерительные приборы и оборудование для исследования разветвленной электрической цепи переменного тока

Составить и собрать электрическую схему, отличную от схемы рисунок 1. В схеме взять не менее 4 ветвей с различными характерами нагрузки

Измерить параметры U, I, φ, cosφ

Подобрать формулы и рассчитать: Ia, Iр,Y,G,B,S,P,Q

Составить таблицу и внести в таблицу результаты опыта и расчета

Проанализировать, возможны ли в цепи аварийные режимы

Построить векторные диаграммы токов, треугольники проводимостей и мощностей

Исследовать и ответить на вопрос: всегда ли в цепи переменного тока возможен резонанс напряжений

Подобрать измерительные приборы и оборудование для исследования резонанса напряжений

Составить и собрать электрическую схему, отличную от рисунка 3, в которой возникнет резонанс напряжений. В схеме взять не менее 4х элементов цепи

Измерить параметры U,I,Uk,Uc изменяя реактивное сопротивление емкости

Подобрать формулы и рассчитать параметры цепи

Самостоятельно составить таблицу и внести в таблицу результаты исследований и расчетов

Определить условие резонанса напряжений

Составить схему, в которой резонанс напряжений невозможен

Построить в масштабе векторные диаграммы напряжений, треугольники сопротивлений

По данным исследований и расчетов построить резонансные кривые

Исследовать и ответить на вопрос: всегда ли в цепи при параллельном соединении активных и реактивных элементов возникает резонанс токов

Подобрать измерительные приборы и оборудование для исследования резонанса токов

Составить и собрать электрическую схему, отличную от схемы рисунок 1, в которой возникает резонанс токов

Измерить параметры цепи, изменяя одно из реактивных сопротивлений

Подобрать формулы и рассчитать параметры цепи

Самостоятельно составить таблицу и внести в таблицу результаты исследования и расчета

Определить условие резонанса токов

Составить схему и провести исследование цепи, в которой резонанс токов невозможен

Построить в масштабе векторные диаграммы токов, треугольники проводимостей

Построить в масштабе резонансные кривые

Проанализировать устройство, принцип действия магнитоэлектрического измерительного механизма. Определить область применения, достоинства и недостатки механизма.

Проанализировать устройство, принцип действия электромагнитного измерительного механизма. Определить область применения, достоинства и недостатки механизма.

Проанализировать устройство, принцип действия электродинамического измерительного механизма. Определить область применения, достоинства и недостатки механизма.

Практическое  задание

(лабораторная работа)

Лабораторная работа №2

Исследование режимов работы электрической цепи

Задание

Вариант 1

1 Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рисунке 4.

2 Снять показания приборов амперметров и вольтметров в различных режимах работы электрической цепи. Для этого, меняя сопротивление нагрузки от нуля до бесконечности, выключая каждый раз по три лампы, записать величину напряжения на выходе генератора и величину тока в цепи. Внести данные в таблицу 2.

3 Рассчитать R, U0, P1, P2, η, и внести результаты расчета в таблицу 2.

4 Построить внешнюю характеристику генератора U=f(I) и зависимости U0=f(I), где U0=IR0.

5 Построить зависимости P1=f(R), P2=f(R), I=f(R), η=f(R), U=f(R)

Вариант 2

1Составить схему исследования режимов работы электрической цепи отличной от данной на рисунке.

2Использовать в качестве нагрузки другие элементы цепи.

3Снять показание приборов амперметров и вольтметров в различных режимах работы электрической цепи. Внести данные в таблицу 2.

4Рассчитать R, U0, P1, P2, η, и внести результаты расчета в таблицу 2.

5Построить внешнюю характеристику генератора U=f(I) и зависимости U0=f(I), где U0=IR0.Построить зависимости P1=f(R), P2=f(R), I=f(R), η=f(R), U=f(R)

Вариант 3

1Исследовать аварийный режим работы электрической цепи, приводящий к выходу из работы электрического оборудования.

2Подобрать измерительные приборы для исследования режимов работы электрической цепи.

3Разработать и собрать электрическую схему для исследования режимов работы электрической цепи. Снять показания приборов в разных режимах работы.

4Подобрать формулы для расчета электрических параметров  и рассчитать электрические параметры. Составить таблицу и внести результаты расчета в таблицу.

5Построить внешнюю характеристику генератора U=f(I) и зависимость U0=f(I). Построить зависимости P1=f(R), P2=f(R), I=f(R), η=f(R), U=f(R).

Лабораторная работа № 7

Исследование неразветвленной электрической цепи переменного тока

Вариант 1

1. Записать технические характеристики приборов в таблицу 1
2. Собрать электрическую схему опыта и дать проверить ее руководителю или лаборанту (рисунок 1).
3. Включить на магазине емкость С=32 МКФ. Плавно увеличивая с помощью автотрансформатора напряжение па зажимах всей цепи, установить его равным 70В. Занести величину установленного напряжения и мощности, потребляемой всей цепью в таблицу 2. В дальнейшем поддерживать напряжение всей цепи 70В. Убедиться (по напряжению на катушке и конденсаторе), что цепь в этом случае носит индуктивный характер, т.е. UL>UC и следовательно ХL>ХC
4. Путем присоединение концов параллельной обмотки ваттметра и вольтметра поочередно к реостату, катушке и конденсатору измерить активную мощность и падение напряжения на каждом участке цепи. Результаты измерений записать в таблицу 2.
5. Последующим изменением емкости магазина Сm до 12 МКФ установить ХL< Хс (по напряжению на катушке и конденсаторе), произвести все измерения, указанные в п.4. Результаты измерений записать в таблицу 2.
6. По данным измерений определить для каждого участка и всей цени:

активное сопротивление R=P/I2

полное сопротивление Z=U/I реактивное сопротивление   активное падение напряжения Ua=IR реактивное падение напряжения Up=IX

полную мощность S=UI

реактивную мощность

тангенс угла сдвига фаз tgφ=X/R

угол сдвига фаз φ=arctgX/R

По данным измерений и расчетов для всей цепи построить в масштабе векторные диаграммы напряжений, треугольники сопротивлений и мощностей для случаев: ХL> Хс, ХL< Хс

Вариант 2

1. Записать технические характеристики приборов в таблицу 1
2. Составить и собрать схему (самостоятельно) с элементами цепи R,L,C отличную от схемы, предложенной на рисунке 1 (отличную числом элементов)
3. Измерить параметры I,U,P при различных соотношениях XL,XC. (XL>XC), (XLC)
4. Рассчитать параметры R,X,Z,S,Q,UA,UP,tgφ,φ. Данные измерений и расчетов занести в таблицу 2
5. Построить векторные диаграммы, треугольники мощности и сопротивлений

Вариант 3

1. Подобрать измерительные приборы и оборудование для исследования неразветвленной цепи переменного тока
2. Составить и собрать электрическую схему отличную от схемы рисунок 1 с элементами цепи имеющий различный характер нагрузок (не менее 4х элементов)
3. Измерить параметры I,U,P при различных соотношениях XL,XC. (XL>XC), (XLC)
4. Подобрать формулы и рассчитать параметры R,X,Z,S,Q,UA,UP,tgφ,φ
5. Составить таблицу и внести в неё результаты опыта и расчета. Построить векторные диаграммы токов, треугольники мощности и сопротивлений

Лабораторная работа №8

Исследование разветвленной электрической цепи переменного тока

Вариант 1

1. Записать технические характеристики приборов в таблицу 1
2. Собрать электрическую схему опыта и дать её проверить преподавателю или лаборанту
3.  Включить цепь, установить напряжение и на зажимах 50 В, затем изменив I  и угол сдвига фаз φ между током и напряжением, поочередно включая сопротивления R, катушку L  и конденсатор С= 25мкФ, измерить I, φ, cosφ
4. По данным опытов пункта 4 вычислить:

активная составляющая тока Ia= Icosφ

реактивная составляющая тока Ir= Isinφ

полную мощность цепи S=UI

активную составляющую мощности Р = Scosφ

реактивную составляющую мощности Q= Ssinφ

проводимость цепи Y=I/U

активную проводимость G= Ia/U

реактивную проводимость В= Ir/U

5. По данным опытов и расчетов, пункт 5, построить в выбранном масштабе векторные диаграммы токов, треугольники проводимостей и мощностей.

Вариант 2

1. Записать технические характеристики приборов в таблицу 1
2. Самостоятельно составить и собрать электрическую схему параллельного соединения активных и реактивных элементов, отличную от схемы рисунок 1. В ветвь включить не менее 2х элементов
3. Включить цепь, установить напряжение на зажимах цепи 50 В. Поочередно включая элементы цепи, измерить I, φ, cosφ. Данные внести в таблицу 2
4. По данным опытов п. 4 вычислить: Ia, Iр,Y,G,B,S,P,Q. Вычисления записать в таблицу 2
5. По данным опытов и расчетов п. 5 построить в выбранном масштабе векторные диаграммы токов, треугольники мощностей и проводимостей

Вариант 3

1. Подобрать измерительные приборы и оборудование для исследования разветвленной электрической цепи переменного тока
2. Составить и собрать электрическую схему, отличную от схемы рисунок 1. В схеме взять не менее 4 ветвей с различными характерами нагрузки
3. Измерить параметры U, I, φ, cosφ
4. Подобрать формулы и рассчитать: Ia, Iр,Y,G,B,S,P,Q. Составить таблицу и внести в таблицу результаты опыта и расчета
5. Проанализировать, возможны ли в цепи аварийные режимы. Построить векторные диаграммы токов, треугольники проводимостей и мощностей

Лабораторная работа № 12

Исследование трехфазной цепи при соединении потребителей энергии звездой.

Вариант 1

1. Подобрать электроизмерительные приборы и электрическое оборудование для проведения исследования
2. Собрать электрическую схему опыта
3. Включить схему, измерить токи и напряжения цепи с нулевым проводом (выключатель SАЗ замкнут) и без нулевого провода (выключатель SАЗ разомкнут) в следующих случаях:

• При одинаковой нагрузке во всех фазах (на всех фазах горит одинаковое количество ламп);
• При уменьшении нагрузки (увеличении сопротивления) в одной из фаз и равных нагрузках в двух других фазах (в фазе С включены только две лампы, в фазах А и В лампы включены полностью);
• При неодинаковой нагрузке во всех фазах (в фазе А включены все лампы, в фазе В включены три лампы, в фазе С включены две лампы);
• При отсутствии нагрузки в одной из фаз и равных нагрузках в двух других фазах (в фазах В и С включены все лампы, в фазе А все лампы выключены);
• При замыкании накоротко одной из фаз (только при разомкнутом выключателе SА3 при равных и минимальных нагрузках в двух других фазах: в фазах В и С включены по две лампы, в фазе А зажимы А и X соединены проводом).

 По результатам измерений рассчитать:

• фазные сопротивления:
• мощности, развиваемые в каждой фазе потребителя:
• Мощность всей системы: Р=РА+РВ+РС

4. Построить в масштабе векторные диаграммы для всех опытов без нулевого провода и для третьего опыта с нулевым проводом
5. Объяснить роль нулевого провода. Указать в каких случаях потребители соединяются звездой.

Вариант 2

1. Подобрать электроизмерительные приборы и оборудование для проведения опыта
2. Собрать электрическую схему опыта (самостоятельно) и дать её проверить преподавателю или лаборанту
3. Провести исследование трехфазной цепи с нулевым проводом и без нулевого провода. Измерить токи и напряжения в следующих случаях:

• При одинаковой нагрузке фаз
• При уменьшенной нагрузке в одной из фаз а равных в 2х других фазах
• При неодинаковых нагрузках фаз
• При отсутствии нагрузки в одной из фаз и равных в 2х других фазах
• При замыкании накоротко в одной фазе

4. Рассчитать: RA, RB, RC, PA, PB, PC, Р=РА+РВ+РС
5. Построить в масштабе векторные диаграммы всех опытов. Объяснить роль нулевого провода

Вариант 3

1. Исследовать аварийные режимы работы трех фазной электрической цепи при соединении потребителей звездой
2. Подобрать электроизмерительные приборы и оборудование для исследования трех фазной цепи
3. Разработать и собрать схему электрической цепи для исследования. Снять показания измерительных приборов
4. Подобрать формулы для расчета и рассчитать параметры электрической цепи
5. Построить в масштабе векторные диаграммы. Объяснить роль нулевого провода

Лабораторная работа № 13

Исследование трехфазной цепи при соединении потребителей энергии треугольником.

Вариант 1

1. Подобрать электроизмерительные приборы и оборудование для проведения опыта
2. Собрать электрическую схему опыта и дать её проверить преподавателю или лаборанту
3. При равномерной нагрузке фаз (RAB=RBC=RCA) снять показания приборов и убедиться в следующем:

• Фазные токи равны друг другу
• Линейные токи равны друг другу

Данные записать в таблицу

4. Установить неравномерную нагрузку фаз, снять показания приборов и записать в таблицу. Построить векторные диаграммы

Исследовать влияние изменение сопротивления фазы СА на режимы работы цепи при включенном SA 3

• RAB=RBC   RCA-2 лампы
• RAB=RBC  RCA-3 лампы

Показание приборов записать в таблицу. Убедитесь в том что изменение сопротивления третьей фазы не оказывает влияние на фазные напряжения. Построить векторные диаграммы

Установите равномерную нагрузку фаз RAB=RBC, включить SA 3 , показания приборов записать в таблицу.

5. Рассчитать по результатам измерений:

• Мощности развиваемые в каждой фазе

(Для активной нагрузки cos φ=1);

• Полную активную мощность цепи

Установить соотношения между линейными и фазными токами для п. 4: IЛ/IФ

Вариант 2

1. Подобрать электроизмерительные приборы и оборудование для проведения исследования
2. Самостоятельно составить и собрать электрическую схему опыта, отличную от схемы (характером нагрузки)
3. Исследовать цепь при равномерной нагрузке. Показания записать в таблицу
4. Исследовать цепь при неравномерной нагрузке, снять показания и записать в таблицу. Построить векторные диаграммы.

Исследовать влияние изменение сопротивления фазы СА на режимы работы цепи, изменяя сопротивление фазы СА. Построить векторные диаграммы.

Исследовать цепь при выключении одной из фаз приемника

5. Рассчитать мощность РФ и полную активную мощность

Вариант 3

1. Исследовать аварийные режимы работы трехфазной электрической цепи при соединении треугольником
2. Подобрать электрические приборы и оборудование
3. Составить и собрать электрическую схему. Снять показания приборов
4. Подобрать формулы для расчета и рассчитать параметры электрической цепи
5. Построить векторные диаграммы

Лабораторная работа №14

Влияние воздушного зазора на магнитное сопротивление магнитной цепи и тока в катушке

Вариант 1

1. Ознакомиться с типами измерительных приборов и порядком их включения в электрическую цепь.
2. Записать технические характеристики приборов в таблицу
3. Собрать электрическую цепь
4. Включить цепь. Изменяя величину воздушного зазора с помощью прокладки
   (увеличивая каждый раз по одной с каждой стороны) от нуля (сердечник
   замкнут) до 0.13 метра (сердечник разомкнут). Записать показания прибора
   в таблицу №2
5. По результатам измерений рассчитать:

• намагничивающую силу катушки Fм = IW, где W- число витков.
• напряженность магнитного поля в сердечнике Н = F/L, где L - длинна сердечника по его средней линии.
• по кривой намагничивания В(Н) найти индукцию в сердечнике Н → В магнитный поток Ф=В S, где S - площадь поперечного сечения сердечника.
• магнитное сопротивление  , где μa=B/H абсолютная магнитная проницаемость ферромагнитного вещества сердечника.
• построить графики Rм =f(δ), I =f(δ), где δ - величина воздушного зазора
•  начиная со второго опыта учитывать только сопротивление воздушного зазора  , где μ0 = 4π*10-7 Гн/м — магнитная проницаемость воздуха. Сопротивлением стали пренебречь.

Вариант 2

1. Ознакомиться с типами измерительных приборов и порядок их включения в электрическую цепь. Записать технические характеристики приборов в таблицу 1
2. Самостоятельно составить и собрать электрическую цепь и дать её проверить преподавателю или лаборанту
3. Снять показания измерительных приборов, изменяя величину воздушного зазор. Показания занести в таблицу 2
4. Подобрать формулы для расчета

• намагничивающей силы Fм
• напряженности магнитного поля в сердечнике Н
• магнитной индукции В
• магнитного потока Ф
• магнитного сопротивления Rм

 Расчетные данные занести в таблицу 2

5. Построить графики зависимости   Rм =f(δ), I =f(δ)

Вариант 3

1. Подобрать оборудование и измерительные приборы для исследования влияния воздушного зазора на магнитное сопротивление цепи и тока в катушке
2. Исследовать влияние зазора в магнитной цепи на магнитное сопротивление и величину тока при различных марках стали сердечника
3. Составить и собрать электрическую схему. Снять показания приборов
4. Подобрать форму таблицы для экспериментальных и расчетных данных
5. Рассчитать параметры магнитной цепи. Построить графики Rм =f(δ), I =f(δ)

Лабораторная работа № 16

Исследование характеристик генератора постоянного тока с параллельным возбуждением

Вариант 1

1. Ознакомиться с типами измерительных приборов и порядком их включения в электрическую цепь. Записать технические характеристики приборов в таблицу
2. Магнитным пускателем включается асинхронный двигатель (нажатием кнопки «Пуск»), который приводит во вращение генератор

Характеристики холостого хода

3. Включается рубильник К, Выключатели  В должны быть отключены. В первый отрезок времени идет процесс самовозбуждения, за которым можно следить по прибором А1 и V1. Записать установившееся параметры Iвозб и Е. Затем, измерения значение тока возбудителя (реостатом) довести значение Е до номинального для 4-5 значений тока возбуждения записать значение Е (V1), результаты свести в таблицу
4. Оставляя  в покое ток возбуждения, нагружаем генератор путём поочерёдного включения выключателей в цепи эл. ламп и регистрируем показания приборов А2 V2.

Результаты свести в таблицу

Регулировочная характеристика

Отключить нагрузку ( выключатели В отключить).

При напряжении на зажимах генератора 220В замерить ток возбуждения.

Затем поочерёдно включать лампы и изменять ток возбуждения реостатом Р так, чтобы напряжение осталось без изменения V2=220В.

Регулируя каждый раз Iвозб. (А1) и ток нагрузки (А2).

Результаты наблюдений свести таблицу 4

5. Построить по результатам опыта (таблица 2) характеристику холостого хода Е=f(Iвозб). Построить по результатам опыта внешнюю характеристику U=f(Iя), где Iя=Iвозб+Iнагр (таблица 3). Построить регулировочную характеристику генератора

            Iвозб=f(Iя) при n=const, U=const

Вариант 2

1. Ознакомиться с типами измерительных приборов и порядком их включения в электрическую цепь.
2. Записать технические характеристики приборов в таблицу 1
3. Самостоятельно подобрать оборудование и собрать электрическую цепь, отличную от цепи рисунока 1 (изменив характер нагрузки в цепи)
4. Снять показания приборов для исследования характеристик

• холостого хода Е=f(Iвозб)
• внешней характеристики U=f(Iя)
• регулировочной характеристики  Iвозб=f(Iя) при n=const, U=const

    результаты измерений внести в таблицы 2,3,4.

5. Построить в масштабе характеристики холостого хода, внешнюю характеристику, регулировочную характеристику

Вариант 3

1. Подобрать оборудование и измерительные приборы для исследования характеристик генератора постоянного тока

• холостого хода Е=f(Iвозб)
• внешней характеристики U=f(Iя)
• регулировочной характеристики  Iвозб=f(Iя) при n=const, U=const

2. Самостоятельно составить и собрать электрическую схему для исследования характеристик. Дать проверить преподавателю или лаборанту
3. Снять показания приборов
4. Подобрать форму таблицы для экспериментальных данных и внести показания в таблицу
5. По данным опыта построить в выбранном масштабе характеристики

Лабораторная работа № 17

Исследование трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Вариант 1

1. Ознакомиться с паспортными данными электродвигателя. Данные внести в таблицу. Ознакомиться с измерительными приборами и порядком их включения в электрическую цепь. Записать технические характеристики приборов в таблицу.
2. Собрать эл. схему для включения двигателя в сеть. Соединить обмотки двигателя «звездой», затем повторить опыт при соединении обмоток «треугольником» .
3. Включить двигатель в эл. сеть и записать показания всех приборов при работе его в холостую. Данные внести в таблицу 2
4. Повторить опыт при различных механических нагрузках на валу двигателя.

Данные опыта занести в таблицу 2

5. По данным замеров и расчётов построить рабочие характеристики эл. двигателя.

• Iф =f(P2) при  Uл =const
• n2 =f(P2) при  Uл =const
• M =f(P2) при  Uл =const
• η =f(P2) при  Uл =const

Сделать вывод о изменении параметров двигателя  Iф, n2, M, η и cosφ в зависимости механической нагрузки на валу двигателя.

Вариант 2

1. Ознакомиться с паспортными данными электродвигателя. Данные внести в таблицу 1
2. Ознакомиться с измерительными приборами и порядком их включения в электрическую цепь. Записать технические характеристики приборов в таблицу 1
3. Самостоятельно подобрать оборудование и собрать электрическую цепь. Дать проверить преподавателю или лаборанту
4. Снять показания приборов для исследования рабочих характеристик

• Iф =f(P2) при  Uл =const
• n2 =f(P2) при  Uл =const
• M =f(P2) при  Uл =const
• η =f(P2) при  Uл =const

Результаты измерений внести в таблицу 2

5. Построить в масштабе рабочие характеристики двигателя

Вариант 3

1. Подобрать оборудование и измерительные приборы для исследования рабочих характеристик асинхронного двигателя

• Iф =f(P2) при  Uл =const
• n2 =f(P2) при  Uл =const
• M =f(P2) при  Uл =const
• η =f(P2) при  Uл =const

2. Самостоятельно составить и собрать электрическую схему исследования АД. Дать её проверить преподавателю или лаборанту
3. Снять показания приборов
4. Подобрать форму таблицы для экспериментальных данных и внести в таблицу показания
5. Исследовать аварийный режим работы АД. По данным опыта построить в масштабе рабочие характеристики

Лабораторная работа №19

Измерение мощности в однофазной и трехфазной цепи

Вариант 1

1. Ознакомиться с измерительными приборами и порядком их включения в электрическую цепь. Записать технические характеристики приборов в таблицу 1
2. Собрать электрическую схему (рисунок 1), включения ваттметра в однофазную цепь переменного тока
3. Снять показания ваттметра и внести данные в таблицу 2
4. Собрать электрические схемы (рисунки 2,3,4) включения ваттметра в трехфазную цепь при:

• равномерной нагрузке, потребители соединены «звездой» (рисунок 2)
• неравномерной нагрузке, потребители соединены «звездой» (рисунок 3)
• неравномерной нагрузке (трех проводная цепь), потребители соединены «треугольником» (рисунок 4)

5. Снять показания ваттметров и внести данные в таблицу 3

Вариант 2

1. Ознакомиться с измерительными приборами и порядком их включения в электрическую цепь.
2. Записать технические характеристики приборов в таблицу
3. Самостоятельно составить схемы включения ваттметра в однофазную и трехфазную цепь при различных соединениях потребителей («звезда»)
4. Самостоятельно составить схемы включения ваттметра в однофазную и трехфазную цепь при различных соединениях потребителей («треугольник»)
5. Снять показания приборов и внести данные в таблицы

Вариант 3

1. Исследовать возможность измерения активной мощности в однофазной и трехфазной цепи переменного тока при различных соединениях нагрузки фаз приемника
2. Подобрать измерительные приборы и оборудования для провидения опытов
3. Составить самостоятельно схемы включения ваттметров и собрать электрические цепи:

• при равномерной нагрузке фаз
• при неравномерной нагрузке фаз

4. Снять показания
5. Подобрать форму таблиц, внести показания в таблицы

Лабораторная работа № 20

Измерение электрической энергии

Вариант 1

1. Ознакомиться с измерительными приборами и записать технические характеристики в таблицу. Ознакомится с конструкцией счетчика.
2. Записать в таблицу 1 паспортные данные поверяемого счетчика: тип счетчика, номинальное напряжение, номинальный ток.
3. Собрать электрическую цепь для испытания счетчика и дать её проверить преподавателю
4. При включении источника питания отключите цепь нагрузки и проверьте отсутствие самохода счетчика, то есть убедитесь в отсутствии непрерывного вращения диска счетчика (более одного оборота).

Включить ток нагрузки и установить в ней ток, равный 25% от номинального тока счетчика. Отсчитать время t по секундомеру, соответствующее целому числу оборотов N диска счетчика, а также измерить ток I в цепи, напряжение U и мощность Р. Все величины занести в таблицу.

Повторить все измерения указанные в п.7 для токов 50,75 и 100% от номинального тока счетчика. Результаты опыта записать в таблицу 2

5. Рассчитать kн и kд счетчика. Результаты расчета записать в таблицу 2По результатам измерений и вычислений, записанных в таблице, построить график зависимости относительной погрешности счетчика от величины силы тока нагрузки, заданного в % от номинального:

Сделать выводы об исправности счетчика. По условиям стандарта счетчик считается исправным, если его максимальная относительная погрешность не превышает допустимой, он не имеет самохода и начинает вращаться при нагрузках превышающих 2% от номинала

Вариант 2

1. Ознакомиться с измерительными приборами и записать технические характеристики в таблицу. Ознакомиться с конструкцией счетчика. Записать в таблицу данные поверяемого счетчика
2. Составить самостоятельно электрическую схему и собрать цепь для испытания счетчика. Проверить счетчик на самоход
3. Провести проверку счетчика для токов 25, 50, 75 и 100% от номинального значения
4. Рассчитать kн и kд счетчика, рассчитать относительную погрешность γw
5. Самостоятельно составить таблицу и внести туда данные опыта и расчета. Построить график

Вариант 3

1. Подобрать измерительные приборы и оборудование для поверки счетчика электрической энергии. Самостоятельно составить и собрать схему для поверки
2. Провести поверку счетчика для токов 25, 50, 75 и 100% от номинального
3. Определить наименьший ток в цепи нагрузки, при котором начинает работать счетчик. Для этой цели в цепи нагрузки вместо амперметра включите миллиамперметр, а в качестве нагрузки используйте высокоомный реостат. Необходимое переключение согласовать с преподавателем.

По миллиамперметру отметить наименьший ток, при котором диск счетчика придет в движение и сделает больше одного оборота.

4. Самостоятельно составить таблицу и внести в неё показания исследований
5. Рассчитать относительную погрешность γw. Построить график

Лабораторная работа № 21

Измерение электрических сопротивлений

Вариант 1

1. Ознакомиться с измерительными приборами и оборудованием, записать технические характеристики в таблицу
2. Провести измерения сопротивлений методом непосредственной оценки (прибором типа АВО)

• ознакомиться с конструкцией прибора и пределами измерения и шкалой.
• выбрать необходимый предел измерения и определить постоянную прибора
• произвести корректировку нулевого положения стрелки при замкнутых накоротко штекерах
• произвести замеры трех сопротивлений
• данные замеров занести в таблицу

3. Провести измерение сопротивлений методом реохордного моста

• ознакомиться с конструкцией прибора и пределами измерения  (см. таблицу на корпусе прибора).
• На входные зажимы A и B (на диагональ питания) подают напряжение (ток) питания, а к выходным зажимам C и D (к измерительной диагонали) подключают нуль-индикатор или измерительный прибор. Регулируя одно или несколько переменных сопротивлений, добиваются равенства потенциалов в точках C и D. Момент его установления определяют по нуль-индикатору, показывающему отсутствие тока в измерительной диагонали (уравновешенный мост).
• для уравновешенного М.. соотношение сопротивлений плеч выражается равенством R1·R4 = R2·R3 (условие равновесия). Для измерения сопротивления Rx его включают в одно из плеч М. , например на место R1. При равновесии моста        
• точность измерения Rx при этом определяется точностью калиброванных сопротивлений R2, P3, R4, а также чувствительностью нуль-индикатора. Показанный на рис. четырёхплечий одинарный М. и. применяется обычно для измерения электрических сопротивлений R ≥ 1 Ом. На результат измерения одинарным М. и. сопротивлений R < 1 ом существенно влияют сопротивления соединительных проводов и контактов, т. к. они становятся соизмеримыми с Rx. Для измерения сопротивлений от 1 мкОм до 1 Ом применяют двойные или многоплечие М..Таблица №3
• сделать вывод о пределах измерения прибора и качестве измерения.
• ознакомиться с принципом работы реохордного моста

4. Провести измерения косвенным методом

• собрать электрическую схему (рисунок 1)
• провести измерения электрических сопротивлений
• результаты занести в таблицу 4

5. Сделать выводы – сравнить три метода относительно точности

Вариант 2

1. Ознакомиться с измерительными приборами и оборудованием
2.  Записать технические характеристики в таблицу
3. Составить самостоятельно схему для измерения сопротивлений
4. Провести измерения сопротивлений различными методами:

• методом непосредственной оценки (с помощью прибора АВО)
• методом реохордного моста
• косвенным методом

Вариант 3

1. Подобрать приборы и оборудование для измерения сопротивлений различными методами
2. Составить самостоятельно схемы для измерения сопротивлений различными методами:

• методом непосредственной оценки
• методом реохордного моста
• косвенным методом

3. Провести измерения различными методами
4. Составить самостоятельно таблицы и внести туда результаты измерений
5. Проанализировать результаты и сделать выводы

Расчётное задание

(практическое занятие)

Практическое занятие №2

Расчет цепей постоянного тока методом узловых и контурных уравнений по законам Кирхгофа.

Вариант 1

1. Решить задачу использую метод узловых и контурных уравнений по законам Кирхгофа

Для разветвленной цепи постоянного тока с несколькими источниками энергии, включенными в разные ветви, определить методом узловых и контурных уравнений по законам Кирхгофа:

1. токи во всех ветвях;

1. мощности генераторов;

1. мощности потерь на внутренних сопротивлениях;

1. мощности потребителей (Р, Вт), указанных в табл. 2.

Данные к задаче

Таблица 2

             Рис. 6                                           Рис. 7

                Рис.8                                        Рис.9

                                                               Рис. 10

2.Проанализировать расчет. Сделать выводы

Вариант 2

1. Решить задачу методом узловых и контурных уравнений по закону Кирхгофа

Задача. Определить токи во всех участках сложной цепи. Для расчёта воспользоваться  методом Киргофа. Проверить правильность решения, составив баланс мощностей.

Все необходимые данные приведены в таблице 1. Прочерк в таблице означает отсутствие данного резистора в схеме цепи.

Таблица 1

2. Проанализировать расчет. Сделать выводы

Вариант 3

1. Самостоятельно составить схему, содержащую не менее 6 ветвей, и 2х источников. Определить исходные данные и решить задачу применив метод узловых и контурных уравнений по закону Кирхгофа

2. Проанализировать возможные режимы работы эдектрической цепи.

3. Проверить правильность решения,  составив баланс мощностей.

4. Сделать выводы

Практическое занятие  №6

 Расчет неразветвленной цепи переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью при различных соотношениях величин реактивных сопротивлений

Вариант 1.

1. Решить задачу, согласно своему варианту

Задача 1.

В  сеть переменного тока напряжением U и частотой f=50 Гц включены последовательно катушка с активным сопротивлением R и индуктивностью L и конденсатор емкостью C (рисунок 1). Вычислите ток в цепи. Постройте в масштабе векторную диаграмму напряжений , отложив горизонтально вектор тока.

Определите частоту переменного тока f0, при которой в цепи наступит резонанс напряжений. Вычислить ток в цепи в напряжение на конденсаторе при резонансе.

К задаче 1.

Вариант 2.

1. Решить задачу, согласно своему варианту

Задача 1.

Для электрической цепи переменного тока, изображенной на рис. 1, в таблице 1 заданы значения сопротивлений всех элементов, а также один дополнительный параметр.

Начертить схему цепи и определить следующие величины, если они не заданы в таблице 1:

1. Полное сопротивление цепи Z;
2. Напряжение U, приложенное к цепи;
3. Ток  I
4. Угол сдвига фаз  ȹ (по величине и знаку)
5. Активную P, реактивную Q, и полную S мощности потребляемые

цепью.

Начертить в масштабе векторную диаграмму и кратко пояснить ее построение.

Подсчитать величину полного сопротивления цепи при увеличении частоты тока f в два раза.

Каковы условия для наступления в цепи резонанса напряжений и чему будет равен ток при резонансе?

Вариант 3.

Самостоятельно составить схему неразветвленной цепи переменного тока, содержащей не менее 7 элементов (активных и реактивных).

Задать исходные данные, определив все параметры цепи.

Решить задачу, определив:

Какое сопротивление цепи;

Напряжение U, приложенное к цепи;

Силу тока I в цепи;

Угол сдвига фаз F;

Активную Р, реактивную Q и полную S;

Резонантную частоту f0.

Начертить в масштабе векторную диаграмму.

Проверить общее напряжение и угол сдвига фаз.

Практическое занятие №8

Расчет трехфазной цепи переменного тока при соединении фаз приемника «звездой».

Вариант 1.

1. Решить задачу , согласно своему варианту, используя исходные данные заданные таблице 1.

Задача.

Три одинаковые катушки включены звездой в трехфазную сеть с линейным напряжением U (рисунок ). Активное сопротивление каждой катушки R, индуктивное xL. Определить линейные токи, активную мощность одной фазы и всей цепи. Построить в масштабе диаграмму напряжений и токов.

Определить также напряжения на фазах потребителя фазные токи, если в линейном проводе А перегорел предохранитель.

Вариант 2.

1. Решить задачу, используя данные своего варианта, согласно таблице 1.

Задача.

Средний диаметр сердечника кольцевой катушки из электротехнической стали марки 1512 равен 250 мм. Площадь поперечного сечения сердечника 300 мм«, сердечник имеет воздушный зазор 2 т. Число витков обмотки катушки - 200. Величина магнитного потока 4,2-10-4 Вб. Определите силу тока в обмотке.

Рисунок 5.

Вариант 3.

Самостоятельно составить схему трехфазной цепи при соединении приемников энергии «звездой», содержащий в каждой фазе приемника не менее 2х потребителей разного характера (активных и реактивных). Задать исходные данные, определить все параметры цепи.Решить задачу, определив линейные и фазные токи, ток нулевого провода, активную, реактивную и полную мощности цепи.Постройте векторную диаграмму. Проанализируйте аварийные режимы, возможные в цепи.

Практическая работа № 10.

Расчет неразветвленной магнитной цепи

Вариант1.

1. Решить задачу.

Задача.

Рис. 2

Вариант 2.

1. Решить задачу.

Вариант 3.

1. Решить задачу.

Практическое занятие №15

Исследование  схемы управления электрическим двигателем с помощью магнитного пускателя

Вариант 1

Заполнить таблицу 1 «Описание элементов схемы управления представленной на рис. 1»

Описать работу схемы при нажатии кнопки «назад»

Найти на схеме элементы FU, КК1, КК2

Описать назначение элементов FU, КК1, КК2

Описать действие тепловых реле

Вариант 2

Описать назначение всех элементов схемы, представленной на рис. 1

Опишите работу схемы

Опишите аварийные режимы работы схемы (без FU, КК1, КК2)

Вариант  3

Составить схему управления асинхронным двигателем с помощью магнитного пускателя

Описать работу схемы

Дать описание всех элементов схемы

Рассмотреть возможные аварийные режимы работы схемы

Экзаменационное задание

(промежуточная аттестация)

Экзаменационный билет №1

1. Электрическое поле, основные характеристики и параметры электрического поля: напряженность, электрическое напряжение, электрический потенциал (понятие, формулы, единицы измерения).
2. Составить и собрать электрическую схему последовательного соединения резистора, катушки индуктивности и конденсатора, используя ЛЭС-4. Показать опытным путем Uоб= UR +UL+UC.
3. Составить мостовую схему выпрямителя.

Экзаменационный билет №2

1. Основные электрические параметры. Сила тока, плотность тока: определение, формулы, единицы измерения.
2. Построить векторную диаграмму токов для параллельного соединения R, L, C, если IR=6 А, IL=4 А, IC=14 А. Определите величину общего тока и коэффициент мощности.
3. Составить схему трехфазного выпрямителя.

Экзаменационный билет №3

1. Электрическая цепь и ее элементы. Параметры электрических схем: сопротивление, индуктивность, емкость (понятие, обозначение, единицы измерения).
2. Построить треугольник мощностей механического цеха, если известно, что S=700кВА, Q=350 кВАр. Определите коэффициент мощности.

Составить схему и экспериментально исследовать полупроводниковый диод. Определить его параметры

Экзаменационный билет №4

1. Основные законы электротехники: закон Ома, первый и второй законы Кирхгофа: формулировка и формы записи, схемы для примера.
2. Определить по входным характеристикам транзистора параметры h11, h12.
3. Фазное напряжение в трехфазной цепи переменного тока соединенной «звездой» 220 В. Определите линейное напряжение.

Экзаменационный билет №5

1. Конденсаторы, электрическая емкость: понятие, обозначение, формула емкости, единица измерения.
2. Составить и собрать электрическую схему для проверки законов последовательного соединения резисторов на стенде ЛЭС-4, используя: резисторы R1, R2, R3, источник Е3=10,5 В, амперметры и вольтметры.
3. Составить схему и экспериментально исследовать стабилитрон. Определить его параметры.

Экзаменационный билет №6

1. Переменный ток: определение, основные характеристики переменного тока (период, частота, мгновенное значение, амплитудное значение, начальная фаза, фаза, угловая частота).
2. Составить и собрать электрическую схему для проверки законов параллельного соединения резисторов на стенде ЛЭС-4, используя: резисторы R1, R2, R3, источник Е1=5,5 В, амперметры и вольтметры.

Экзаменационный билет №7

1. Элементы цепей переменного тока: резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы. Параметры цепей переменного тока: активное сопротивление, индуктивность, емкость (формулы, формы записи, единицы измерения).
2. Определите общее сопротивление электрической цепи и величину тока поступающую в цепь. R1=10 Ом, R2=10 Ом, R3=4 Ом, R4=3 Ом, R5=3 Ом, V=45 В.
3. Снять характеристики транзистора на ПК.

Экзаменационный билет №8

1. Переходные системы. Определение, основные понятия и определения. Получение трехфазной электродвижущей силы.
2. Лампочка мощностью Р=100 Вт горит ежедневно по 6 часов в течение месяца. Определите стоимость потребляемой энергии при тарифе 2,4 руб за 1 кВт/ч.
3. Снять характеристики тиристора на ПК. Определить его параметры.

Экзаменационный билет №9

1. Соединение обмоток генератора «звездой» и «треугольником». Фазные и линейные напряжения.
2. Трехфазный трансформатор номинальной мощностью Sн=100 кВА включен по схеме звезда-треугольник. При этом U1=3 кВ, U2=0,4 кВ. Начертите схему включения обмоток и определите коэффициент трансформации.
3. Составить схему для исследования тиристорного регулятора напряжения.

Экзаменационный билет №10

1. Магнитное поле: определение, характеристики магнитного поля (магнитная индукция, напряженность, магнитный поток, магнитная проницаемость).
2. Опытным путем, используя ЛЭС-4, ламповые реостаты, источник трехфазного переменного тока подтвердите соотношение Uφ=Uл/√3 при соединении «звезда».
3. Исследовать маломощный выпрямитель, определить его параметры.

Экзаменационный билет №11

1. Явление электромагнитной индукции. Закон  электромагнитной индукции: формулировка, формы записи, применение.
2. Максимальное значение напряжения Uм=100 В, R=10 Ом. Определите максимальное значение тока и электрическую мощность, преобразующееся в резисторе в тепло.
3. Составить схему двухконтактного усилителя мощности.

Экзаменационный билет №12

1. Трансформаторы: назначение, устройство, принцип работы однофазного трансформатора, применение.
2. Электродвигатель постоянного тока потребляет мощность Р1=5 кВт, при этом развивается мощность Р2=5 лС. Определите потери и к.п.д. электродвигателя.
3. Составить схему усилителя напряжения на транзисторе. Опишите назначение элементов схемы.

Экзаменационный билет №13

1. Трехфазный трансформатор: конструкция, соединение обмоток, группа соединений.
2. Активная мощность механического цеха 168 кВт, cos φ=0.5/. Определите реактивную и полную мощность цеха.
3. Составить схему однофазного управляемого выпрямителя.

Экзаменационный билет №14

1. Устройство и принцип работы машин постоянного тока. Особенности работы и способы возбуждения.
2. Электрическая лампочка потребляет ток 0,6 А при напряжении 120 В. Определите мощность тока.
3. Составить схему усилителя постоянного тока (УПТ) на транзисторе.

Экзаменационный билет №15

1. Устройство и принцип работы асинхронного двигателя.
2. Постройте векторную диаграмму напряжений для последовательного соединения R, L, C, если UR=8 В, UL=10 В, UC=4 В. Определите величину общего падения напряжения и коэффициент мощности.
3. Составить схему одноконтактного усилителя мощности.

Экзаменационный билет №16

1. Устройство, принцип действия, вольтамперные характеристики (ВАХ) полупроводникового диода.
2. Составьте электрическую схему последовательного соединения резистора, катушки индуктивности и конденсатора, используя стенд ЛЭС-4. Опытным путем определите напряжение на элементах цепи и падения напряжения на зажимах цепи при токе 0,1 А. Постройте векторную диаграмму.
3. Однофазный двигатель пылесоса имеет Р2=240 Вт, Uсети=220 В, I=1,95 А, к.п.д. η=80%. Определите коэффициент мощности двигателя.

Экзаменационный билет №17

1. Параметры, маркировка, область применения полупроводниковых диодов.
2. Разный ток в трехфазной цепи переменного тока соединенной «треугольником» 5 А. Чему равен линейный ток.
3. Измерительные приборы на щите управления двигателя переменного тока показывает напряжение U=230 В, I=100 А, cos φ=0,8. Определите полную, активную и реактивную мощность двигателя.

Экзаменационный билет №18

1. Стабилитроны. Устройство, принцип действия.
2. Максимальное значение напряжения Uм=100 В, R=10 Ом. Определите максимальное значение тока и электрическую мощность, преобразующееся в резисторе в тепло.
3. Трансформатор мощностью Р2=100 кВт имеет напряжение во вторичной обмотке U2=230 В и cos φ=0,8. Определите действующее значение тока, активный ток во вторичной обмотке и полную мощность трансформатора.

Экзаменационный билет №19

1. Тиристоры. Устройство, принцип действия.
2. Опытным путем, используя стенд ЛЭС-4, ламповые реостаты, источник трехфазного переменного тока подтвердите соотношение Uл=Uφ, при соединении нагрузки «треугольником».
3. На шкале прибора нанесены условные обозначения: А, ~,     ,        ,    ,          . Для каких целей предназначен этот прибор и в каких условиях работает.

Экзаменационный билет №20

1. Назначение, классификация транзисторов.
2. Начертите схемы соединения обмоток трансформатора способом    /      и     /.
3. Составить и собрать схему для проверки опытным путем законов Кирхгофа. Использовать ЛЭС-4: резисторы R1, R2, R3, источники постоянного напряжения Е1=5,5 В, Е2=5,5 В, Е3=10,5 В.

Экзаменационный билет №21

1. Устройство биполярного транзистора.
2. Уравнение переменного тока i=10sin314 t. Определите действующее значение тока.
3. Последовательно с осветительной лампой включен амперметр. Амперметр показывает I=278 мА, Uл=36 В. Какая мощность и какое сопротивление лампы.

Экзаменационный билет №22

1. Принцип действия биполярного транзистора.
2. Составить и собрать схему для проверки опытным путем метода наложения. Использовать на стенде ЛЭС-4 резисторы R1, R2, R3, источники постоянного напряжения Е1=5,5 В, Е2=5,5 В, Е3=10,5 В.
3. Две осветительные лампы мощностью P1=40 Вт и Р2=60 Вт с номинальным напряжением 110 В соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 110 В. Определите падение напряжения на каждой из ламп.

Экзаменационный билет №23

1. Фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы. Устройство, принцип действия.
2. Напряжение в первичной обмотке трансформатора 220 В, во вторичной 12 В. Определите коэффициент трансформации.
3. Составить схему инвертора, ведомого сетью.

Экзаменационный билет №24

1. Оптроны: составляющие их элементы, область применения.
2. Определите общее сопротивление электрической цепи и величину тока поступающую в цепь. R1=10 Ом, R2=10 Ом, R3=4 Ом, R4=3 Ом, R5=3 Ом, V=45 В.
3. Трехфазный асинхронный двигатель имеет на щите следующие данные. Р=15лс, U=380/220 В, cos φ=0,8, η=85 %. Соединение обмоток «звезда». Определите активную мощность Р, реактивную мощность Q и полную мощность S двигателя.

Экзаменационный билет №25

1. Полупроводниковые реле напряжения и тока. Устройство, принцип действия.
2. Составить и собрать электрическую схему последовательного соединения резисторов, катушки индуктивности и конденсатора, используя ЛЭС-4. Показать опытным путем Ūоб= ŪR +ŪL+ŪC.
3. На шкале прибора нанесены условные обозначения: А, ~,     ,        ,ㄇ,          . Для каких целей предназначен этот прибор и в каких условиях работает.

Экзаменационный билет №26

1. Классификация и основные параметры выпрямителей.
2. Построить векторную диаграмму токов для параллельного соединения R, L, C, если IR=6 А, IL=4 А, IC=14 А. Определите величину общего тока и коэффициент мощности.
3. Однофазный двигатель пылесоса имеет Р2=240 Вт, Uсети=220 В, I=1,95 А, к.п.д. η=80%. Опредлите коэффициент мощности двигателя.

Экзаменационный билет №27

1. Однофазные схемы выпрямления: принцип действия, временные диаграммы токов и напряжений.
2. Построить треугольник мощностей механического цеха, если известно, что S=700кВА, Q=350 кВАр. Определите коэффициент мощности.
3. На шкале прибора нанесены условные обозначения: А, ~,     ,        ,ㄇ,          . Для каких целей предназначен этот прибор и в каких условиях работает.

Экзаменационный билет №28

1. Трехфазные выпрямители: схема, принцип работы.
2. Разное напряжение в трехфазной цепи переменного тока соединенной «звездой» 220 В. Определите линейное напряжение.
3. Измерительные приборы на щите управления двигателя переменного тока показывает напряжение U=230 В, I=100 А, cos φ=0,8. Определите полную, активную и реактивную мощность двигателя.

Экзаменационный билет №29

1. Инверторы: определение, назначение, классификация.
2. Разный ток в трехфазной цепи переменного тока соединенной «треугольником» 5 А. Чему равен линейный ток.
3. Составить и собрать схему для проверки опытным путем законов Кирхгофа. Использовать ЛЭС-4: резисторы R1, R2, R3, источники постоянного напряжения Е1=5,5 В, Е2=5,5 В, Е3=10,5 В.

Экзаменационный билет №30

1. Усилители: классификация, параметры, характеристики.
2. Начертите схемы соединения обмоток трансформатора способом    /      и     /.
3. Лампочка мощностью Р=100 Вт горит ежедневно по 6 часов в течение месяца. Определите стоимость потребляемой энергии при тарифе 2,4 руб. за 1 кВт/ч.