Подготовка к лабораторным работам
Лабораторные работы являются одним из видов практического обучения. Их цель – закрепление теоретических знаний, проверка на опыте некоторых положений теории и законов электротехники, приобретение практических
навыков при сборке электрических цепей, проведении эксперимента, использовании простейших электроизмерительных приборов и аппаратов.
Вдумчивое отношение к лабораторной работе позволит студенту сделать правильные выводы, проанализировать результаты опытов, научиться самостоятельно решать некоторые несложные задачи исследовательского характера.
Задание на работу выдается за несколько дней до ее выполнения. Для качественного выполнения лабораторных работ студентам необходимо:
1) повторить теоретический материал по конспекту и учебнику (см. список литературы)
2) ознакомиться с описанием лабораторной работы: в специальной рабочей тетради записать название и номер работы, вычертить таблицы для записи показаний приборов и результатов расчета, подготовить миллиметровую бумагу, если требуются графические построения
3) выяснив цель работы, четко представить себе поставленную задачу и способы ее достижения, продумать ожидаемые результатов опытов
4) сделать предварительный домашний расчет , если требуется в задании
5) ответить устно или письменно на контрольные вопросы.
Основные правила безопасности при работе в
электротехнической лаборатории.
Согласно Правилам устройств электроустановок (ПУЭ) для помещений без повышенной опасности поражения током, к которым относятся лаборатории теоретических основ электротехники, безопасным считается напряжение до 42 В.
Сопротивление тела человека определяется главным образом сопротивлением кожного покрова и равно 200-500 кОм. Увлажнение или повреждение кожи снижает сопротивление до 0,6-0,8 кОм; большое влияние оказывает также общее состояние организма и нервной системы. Таким образом при указанном напряжении через человека, находящегося в нормальном состоянии, протекает ток в 0,1-0,3 мА. Сила тока в 50 мА может привести к травме, а 100 мА – к смертельному исходу. Следует иметь в виду, что при токе даже менее 50 мА мышцы кистей рук непроизвольно сокращаются и токоведущая часть может оказаться зажатой в кулаке и тогда не удается разжать руку и прервать ток через тело. В лабораторных работах используется различное напряжение 127,220 В, поэтому меры предосторожности имеют особо важное значение.
Основные правила по технике безопасности следующие.
Перед началом сборки цепи следует убедиться в том, что выключатель находится в выключенном состоянии.
Не допускается использование приборов и аппаратов с неисправными клеммами, проводов с поврежденной изоляцией, неисправных реостатов патронов ламп, тумблеров и др. Перед тем как присоединить конденсатор, его необходимо предварительно разрядить, замкнув выводы накоротко проводником. Собранную цепь проверяет руководитель и ее можно включать по его разрешению. Перед включением цепи следует убедиться, что никто не прикасается к оголенным токоведущим частям. Все необходимые переключения нужно производить только при выключенном напряжении. Любое изменение в цепи должно быть проверено преподавателем. Студентам не разрешается самостоятельно производить какие-либо переключения на главном распределительном щите лаборатории. Во время работы с электродвигателем необходимо постоянно следить за тем, чтобы волосы и части одежды не попали на вращающиеся части. Если во время работы возникает какое-либо повреждение, в результате чего появится дым, специфический запах или накалятся проводники, то надо быстро выключить напряжение и сообщить преподавателю о случившемся.Если кто-либо попадет под напряжение и не сможет сам оторваться от токоведущих частей, то не пытайтесь оттащить его- вы сами будете поражены током. Быстро выключите напряжение. Сообщите преподавателю о случившемся.
Студентов допускают к лабораторным работам после ознакомления с настоящими правилами, что должно быть зафиксировано в специальном журнале.
Лабораторная работа №1
Тема: Выпрямительные диоды
Цель:
1. Научиться снимать вольтамперную характеристику полупроводникового диода в прямом и обратном направлениях.
- Исследовать выпрямительное действие полупроводникового диода в составе однополупериодного выпрямителя, используя виртуальные приборы (либо мультиметры и осциллограф в варианте стенда без компьютера).
- Исследовать свойства мостового выпрямителя с помощью осциллографа и мультиметра, либо с помощью виртуальных приборов.
- Выпрямить выходное напряжение трехфазного источника посредством сначала трехфазного выпрямителя с нулевым выводом, а затем трехфазного мостового выпрямителя (так называемая схема Ларионова). Измерить и исследовать параметры обоих выпрямителей и сравнить с параметрами однофазных выпрямителей.
1.1. Эффект p-n перехода в диодах
Общие сведения
Двухэлектродный полупроводниковый элемент - диод содержит n- и p -проводящий слои (рис. 1.1.1). В n-проводящем слое в качестве свободных носителей заряда преобладают электроны, а в p-проводящем слое - дырки. Существующий между этими слоями p-nпереход имеет внутренний потенциальный барьер, препятствующий соединению свободных носителей заряда. Таким образом, диод блокирован.
|
При прямом приложении напряжений («+» к слою p, «—» к слою n) потенциальный барьер уменьшается, и диод начинает проводить ток (диод открыт). При обратном напряжении потенциальный барьер увеличивается (диод заперт). В обратном направлении протекает только небольшой ток утечки, обусловленный неосновными носителями.
1.1.2. Экспериментальная часть