Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. icon

Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в.



НазваниеМинистерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в.
страница1/9
Дата конвертации31.07.2012
Размер0.71 Mb.
ТипДокументы
скачать >>>
  1   2   3   4   5   6   7   8   9


МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ


СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


В.И. Крахоткин, Г.П. Стародубцева,

А.А. Хащенко, Г.Е. Ковалёва


ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

по электродинамике





Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям:

110800.62 – Агроинженерия, профили – «Механизация АПК» и «Электрооборудование и электротехнологии в сельском хозяйстве» (бакалавр техники и технологии), 140400.62 – Электроэнергетика и электротехника», профиль – «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий» (бакалавр техники и технологии), 210400.61 – Радиотехника (бакалавр техники и технологии), 190100.62 – Наземные транспортно-технологические комплексы (бакалавр техники и технологии), 190600.62 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов (бакалавр техники и технологии), 221700.62 – Стандартизация и метрология (бакалавр техники и технологии)


СТАВРОПОЛЬ

2011

УДК 53 (076.5)

ББК 22.36 я 7

С 733

Рецензенты:


Кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой

Автоматики, электроники и метрологии СтГАУ Минаев И.Г..


Кандидат технических наук, доцент кафедры Применения электрической энергии

в сельском хозяйстве СтГАУ Атанов И.В.


Печатается по рекомендации методической комиссии

Электроэнергетического факультета СтГАУ

(протокол № 9 от 3 мая 2011 г.)


В.И. Крахоткин, Г.П. Стародубцева, А.А. Хащенко, Г.Е. Ковалева. Лабораторный практикум по электродинамике. Учебное пособие для студентов аграрных вузов, обучающихся по направлениям: 110800.62 – Агроинженерия, профили – «Механизация АПК» и «Электрооборудование и электротехнологии в сельском хозяйстве» (бакалавр техники и технологии), 140400.62 – Электроэнергетика и электротехника», профиль – «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий» (бакалавр техники и технологии), 210400.61 – Радиотехника (бакалавр техники и технологии), 190100.62 – Наземные транспортно-технологические комплексы (бакалавр техники и технологии), 190600.62 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов (бакалавр техники и технологии), 221700.62 – Стандартизация и метрология (бакалавр техники и технологии) – Ставрополь, 2011- 42 с.



В пособии даны указания к выполнению восьми лабораторных работ по разделу «Электродинамика» с использованием универсального лабораторного комплекса «Электричество и магнетизм». Учебное пособие предназначено для самостоятельной подготовки студентов к выполнению лабораторных работ и обработки результатов измерений. В описании каждой лабораторной работы приведены: краткая теория, описание установок, методов измерений, рекомендации по представлению и обработке результатов физического эксперимента. Внимание студентов обращается на физические основы явлений и анализ условий эксперимента. Пособие предназначено для студентов аграрных вузов, обучающихся по направлениям: 110800.62 – Агроинженерия, профили – «Механизация АПК» и «Электрооборудование и электро-технологии в сельском хозяйстве» (бакалавр техники и технологии), 140400.62 – Электро-энергетика и электротехника», профиль – «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий» (бакалавр техники и технологии), 210400.61 – Радиотехника (бакалавр техники и технологии), 190100.62 – Наземные транспортно-технологические комплексы (бакалавр техники и технологии), 190600.62 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов (бакалавр техники и технологии). Может быть использовано в качестве учебного пособия студентами, обучающимися на других инженерных специальностях аграрных вузов.


УДК 53 (076.5)

ББК 22.36 я 7

С 733


© В.И. Крахоткин, Г.П. Стародубцева, А.А Хащенко, Г.Е. Ковалева, 2011

© Ставропольский государственный аграрный университет, 2011.


ВВЕДЕНИЕ


Учебное пособие содержит описание 8 лабораторных работ по разделу «Электродинамика», отвечающих требованиям Государственного образо-вательного стандарта и рабочих программ для инженерных факультетов аграрных вузов.

К каждой работе даны: краткая теория по исследуемому физическому явлению, описание приборов, установок, порядок выполнения и оформления работы.

Перед выполнением каждой работы студент должен предварительно подготовиться к ней, используя данное руководство, записать в тетрадь название работы, цель работы, краткую теорию, основные рабочие формулы и оформить таблицы результатов измерений и вычислений. Для подготовки к защите работ необходимо использовать учебники и учебные пособия из приведённого списка рекомендуемой литературы, а также теоретический материал, размещенный в личном кабинете доцента Крахоткина В.И. (www.stgau.ru). В аудитории, получив допуск к работе, студент должен провести опыты, по полученным данным рассчитать требуемые величины, погрешности измерений, заполнить таблицы, построить графики и сделать выводы.


ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЛАБОРАТОРНОМ ПРАКТИКУМЕ

Выполнение любой лабораторной работы по электричеству и магнетизму сопровождается измерением тока, напряжения, мощности, сопротивления, емкости, индуктивности, частоты и других величин, что позволяет понять сущность исследуемого физического процесса и выявить характеристики того или иного электротехнического устройства. Для обеспечения правильности полученного результата необходимо грамотно использовать имеющиеся в лаборатории средства электрических измерений, уметь оценивать численные значения измеряемой величины с указанием точности полученного результата измерений.

К основным средствам электрических измерений, представленных в лаборатории, относятся; показывающие стрелочные приборы – амперметры, вольтметры, ваттметры; цифровые вольтметры и амперметры, звуковые генераторы, осциллографы и др.

Стрелочные электроизмерительные приборы классифицируются по следующим основным признакам:

а) по роду измеряемой величины: амперметры, вольтметры, ваттметры, омметры и другие;

б) по роду тока: приборы постоянного или переменного тока, приборы постоянного и переменного тока;

в) по принципу действия: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные, тепловые, электростатические и другие;

г) по степени точности (согласно ГОСТ13600-68) все электроизмерительные приборы разделяются на 8 классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Приборы класса точности 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 применяются для точных измерений и называются прецизионными.

Характеристики электроизмерительного прибора указываются на его лицевой стороне при помощи условных обозначений:

1. Единица измеряемой величины, (наименование прибора) - А -амперметр, mA –миллиамперметр, V-вольтметр, W –ваттметр, ? – фазометр, ? – омметр и др.

2. Электроизмерительная система прибора









магнитоэлектрическая

электромагнитная

электродинамическая

тепловая и др.

3. Класс точности прибора



От класса точности прибора зависит его погрешность. Пусть класс точности амперметра 0,5 %, предел измерения шкалы 0 - 100 mA . Тогда систематическая погрешность .

Ошибка 0,5 mA составляет небольшую долю от измеренного тока лишь при измерении токов порядка 100 mA , т.е. при отклонении стрелки на всю шкалу. При отклонении стрелки на Ѕ шкалы относительная ошибка составит уже от измеряемой величины, а при измерении тока 10 составляет от величины измеряемого тока. Поэтому, если нужно произвести измерения с хорошей точностью, рекомендуется выбирать такой прибор, на котором измеряемый ток вызовет отклонение больше, чем на половину шкалы.

4. Род измеряемого тока:

– постоянный, ~ переменный, ≃ постоянный и переменный.

5. Рабочее положение прибора

или ? вертикальное, или ? горизонтальное, под заданным углом к горизонту.

6. Напряжение испытания электрической прочности изоляции измерительной цепи прибора по отношению к корпусу







2кB

На лицевой стороне прибора также указываются: заводской номер прибора, его внутреннее сопротивление на различных пределах, индуктивность шунтов, год изготовления прибора и специальные обозначения.

Электроизмерительные приборы состоят из подвижной (обычной рамки) и неподвижной частей. При измерениях вращающий момент подвижной части уравновешивается противодействующим моментом спиральных пружин или какого-либо другого устройства. При равновесии моментов стрелка (указатель) прибора фиксирует определенный угол поворота. Устанавливая однозначную зависимость между углом поворота стрелки (указателя) прибора и численным значением измеряемой величены, можно построить шкалу, по которой и производится отсчет измеряемой величины.

Чувствительностью прибора S называется величина, численно, равная отношению приращения угла поворота подвижной части прибора, следовательно, и стрелки прибора, к приращению измеряемой величины.

Если, например, приращения угла вызвало приращение тока , то . Отношение называется ценой деления прибора, она определяет значение электрической величины, вызывающей отклонение стрелки (указателя) на одно деление.

Цену деления шкалы прибора «С» на практике находят наиболее простым способом: путем деления предела измеряемой величины на число делений шкалы прибора. Для предыдущего примера получим

; ;

; .

Аналогично находится цена деления шкал амперметров, ваттметров и других приборов.

При включении прибора в работу измеряемая величина (сила тока, напряжение, мощность и др.) будет равна произведению цены деления шкалы прибора на число делений, которое фиксирует стрелка прибора.

Для расширения пределов измерения амперметров применяются шунты – постоянные сопротивления, которые подключаются параллельно обмотке рамки. Для расширения пределов измерения вольтметра применяются добавочные сопротивления, которые подключаются последовательно к обмотке рамки. Электроизмерительный прибор, пределы которого могут изменяться при переключении его электрической схемы на соответствующий шунт или добавочное сопротивление называется многопредельным. Такие приборы позволяют измерять величины силы тока, напряжения, мощности и др. в широких диапазонах и с наименьшей погрешностью.

Для наглядного представления физического процесса практически во всех лабораторных работах необходимо построение функциональной зависимости, которая оказывает существенную помощь наряду с численными расчетами искомых величин.


МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ГРАФИКОВ

В экспериментальной физике графиками пользуются для разных целей. 1. графики строят, чтобы определить некоторые величины, - обычно наклон или отрезок, отсекаемый на оси ординат, прямой, изображающей зависимость между двумя переменными.

2. и это пожалуй, самое важное, графиками пользуются для наглядности. В отличие от таблиц, они позволяют визуально отделять одни процессы от других (или разные режимы одного процесса).

3. графики позволяют наглядно проводить сравнение экспериментальных данных с теоретической кривой.

4. графиками пользуются в экспериментальной работе, чтобы установить эмпирическое соотношение между двумя величинами. Например, измеряют и строят градуировочную кривую для оптического рефрактометра или сахариметра.

Важно правильно выбрать масштаб по осям графика. При этом необходимо исходить из следующих соображений:

а) экспериментальные точки не должны сливаться друг с другом. Поэтому точки необходимо располагать с разумным интервалом.

б) масштаб должен быть простым. Проще всего, если единице измеренной величины (или 10; 100; 0,1 единицы и т. д.) соответствует 1 см. Произвольных масштабов следует избегать, иначе при нанесении точек на графики придется производить арифметические подсчеты.

На осях координат необходимо указывать название или символ откладываемой величины.

Важным моментом при построении графиков является способ указания экспериментальных погрешностей (ошибок) измерений.

Ошибку на экспериментальном значении можно указать с помощью вертикальной и горизонтальной линий (см. рис. 1). Причем, длина линий в масштабе отражает абсолютную погрешность измерения соответствующих величин. Информация об ошибках на графиках указывается тогда,



Рис.1.

когда от ошибок может зависеть значимость отклонения экспериментальных данных от теоретической кривой. График с указанными ошибками помогает выяснить расхождение.




а) б)

Рис. 2.


Отклонения экспериментальных точек от прямой линии на обоих графиках одинаковы. Но в случае (рис. 2а) отклонение вряд ли значимо, а в случае (рис. 2б), по-видимому, значительно. Ошибки обычно указывают еще в одном случае – когда они неодинаковы для разных экспериментальных точек.


ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

  1. Приступая к работе с электротехническими устройствами, помните об опасности поражения электрическим током и будьте осторожны.

  2. Прежде чем приступить к сборке электрической схемы, убедитесь, что источники питания отключены, указатели положения элементов регулирования в лабораторных автотрансформаторах расположены в позиции «Нуль».

  3. Сборка электрической цепи ведется от источника тока, но источник тока подключается в последнюю очередь. При разборке схемы прежде всего надо отключить источник тока. Все реостаты, включаемые в цепь, должны быть установлены на максимум сопротивления.

  4. Общим правилом является соединение сначала участков цепи с последовательным соединением элементов испытуемого устройства и приборов, а затем параллельных ветвей объекта исследования, так и приборов. В последнюю очередь включают обмотки вольтметров и параллельные обмотки ваттметров.

  5. Собранную цепь следует обязательно показать для проверки преподавателю и только с его разрешения можно включить источник питания и произвести предварительное опробование цепи, чтобы убедиться в возможности проведения опыта при заданных пределах измерения величин. Нельзя приступать к измерениям, не будучи совершенно уверенным, что цепь собрана правильно.

  6. Убедитесь в исправности изоляции соединительных проводов. Не пользуйтесь проводами без наконечников или штырей.

  7. При сборке цепей избегайте пересечения проводов и обеспечьте высокую плотность контактов всех разъемных соединений. Неиспользованные провода уберите в отведенное для них место. Не оставляйте без присмотра электрическую цепь, находящуюся под напряжением.

  8. Не прикасайтесь к неизолированным элементам соединительных и коммутационных устройств, находящихся под напряжением. Особую осторожность соблюдайте при исследовании участков цепей с последовательным соединением дросселей и конденсаторов.

  9. Прежде чем разбирать цепи или производить любые пересоединения в них, убедитесь, что источники питания отключены. Обнаружив любую неисправность в электротехническом устройстве, немедленно отключите цепь питания сети и сообщите об этом руководителю лабораторного занятия.

  10. По окончании занятий отключить источники тока, разобрать цепи, собрать провода в пакеты и убрать их в отведенное для них место. Лабораторный стенд сдать руководителю занятий.



  1   2   3   4   5   6   7   8   9




Похожие:

Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconМинистерство сельского хозяйства Российской федерации Департамент кадровой политики и образования Мичуринский государственный аграрный университет Плодоовощной институт им. И. В. Мичурина
На тему: «Изучение перспективных сортов крупноплодной малины в условиях Подмосковья»
Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconМинистерство образования и науки российской федерации департамент государственной научно-технической и инновационной политики минобрнауки россии государственное
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ставропольский государственный университет»
Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconМинистерство сельского хозяйства РФ
Федеральное государственное образовательное учреждение впо ставропольский государственный аграрный университет
Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconФедеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет автоматизированный электропривод курс лекций ставрополь
Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета электрификации сельского хозяйства (протокол №6 от 02. 06г.) и методическим...
Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconФедеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет утверждаю: декан агрономического факультета, профессор Есаулко А. Н
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconФедеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет утверждаю: декан агрономического факультета, профессор Есаулко А. Н
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconСтавропольский государственный аграрный университет
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconСтавропольский государственный аграрный университет
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconСтавропольский государственный аграрный университет
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Министерство сельского хозяйства российской федерации департамент кадровой политики и образования федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный университет в. iconМинистерство образования и науки российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ставропольский государственный университет»
Математические модели и основные алгоритмы целочисленной и полиномиальной арифметики
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы