Краткие методические указания по работе с модульным учебным комплексом по электротехнике МУК-ЭТ

Новосибирский государственный технический университет кафедра общей физики

Краткие методические указания по работе

с модульным учебным комплексом

по электротехнике МУК-ЭТ

г. Новосибирск

Для соединения элементов стенда используются короткие проводники, а для соединения с приборами комплекса - длинные. Для подключения осциллографа используйте контактные группы «Вх. X» и «Вх. Y».

При выполнении лабораторных работ  используются:

·  Приборные блоки, входящие в состав комплекса серии МУК-ЭТ1;

·  Объекты исследования, входящие в состав стендов С2-эм07 и С2-эт01;

·  Двухканальный цифровой осциллограф ОЦЛ-2.

Лабораторная работа №1

Изучение источников питания и основных измерительных приборов

Цель работы: Исследовать источник напряжения и источник тока.

Объекты изучения

1.  Генератор напряжения 0…15 В.

2.  Генератор тока 0…15 мА.

3.  Цифровой вольтметр-амперметр.

Рабочее задание

1.  Соберите схему для изучения источника напряжения (рис 1.1). (Если требуется в одной точке соединить несколько проводников, воспользуйтесь гнездами, которые соединены друг с другом внутри стенда, например, нижнее гнездо конденсаторов).

2.  После проверки схемы преподавателем, включите блок генераторов и блок вольтметра-амперметра.

3.  Установите максимальное значение переменного сопротивления R, кнопка R_вн генератора напряжения должна быть выключена. Установите некоторое значение напряжения.

4.  Снимите зависимость U и I от R при выключенном R_вн.

5.  Снимите зависимость U и I от R при включенном R_вн (следите за индикатором «перегрузка»).

6.  Сделайте выводы о близости источника напряжения к идеальному в первом и втором случае.

7.  Проведите изучение генератора тока. Соберите соответствующую схему (рис 1.2). Установите ток ~ 10 мА.

8. 

                               Рис 1.1.                                                                                      Рис 1.2.

Лабораторная работа №2

Изучение резистивной цепи постоянного тока

Цель работы: Изучить методы экспериментального исследования распределения токов и потенциалов в разветвленной резистивной цепи при воздействии двух источников питания. Получить экспериментальное подтверждение принципов суперпозиции (наложения) и обратимости (взаимности).

Рабочее задание

1.  Соберите схему рис. 2.1.

2.  Установите ручки генераторов тока и напряжения в среднее положения. Временно отсоедините генератор напряжения. С помощью вольтметра измерьте напряжение на его выходных клеммах, прировняйте это напряжение к ЭДС. После этого ручку регулировки напряжения в процессе работы вращать нельзя. Проверьте ноль вольтметра и амперметра. Если смещение нуля есть, учитывайте его при снятии показаний.

3.  Измерение тока производится в одной из ветвей схемы (ветвь cd), а в остальных ветвях токи измеряются косвенным методом. (При этом не желательно менять пределы измерения амперметра, так как при этом меняется его внутреннее сопротивление).

4.  Приняв один из узлов, например, узел 'c' за базисный, т.е. считая в дальнейшем потенциал его равным нулю, измерьте потенциалы других точек (‘a’, ‘b’, ‘d’). Вычислите  значение токов в ветвях  ab, bc, cd, da. Сравните, совпадает ли вычисленное и измеренное значение тока в ветви cd.

5.  Нанесите на схему действительные направления токов в ветвях.

6.  Проверьте соблюдение первого закона Кирхгофа для узлов ‘c’ и ‘a’.

7.  Проверьте соблюдение второго закона Кирхгофа для любого замкнутого контура включающего генератор напряжения. При этом следует учесть, что ЭДС генератора Е₁ измерено ранее, а его внутреннее сопротивление можно считать близким к нулю.

8.  Отключите генератор тока. Снимите показания амперметра при разомкнутых точках ‘b’ и ‘d’. Это соответствует бесконечному внутреннему сопротивлению идеального генератора тока.

9.  Подключив генератор тока, отключите генератор напряжения, замкнув при этом точки ‘a’ и ‘c’ между собой. Это соответствует нулевому внутреннему сопротивлению идеального генератора напряжения. Снимите показания амперметра.

10.  Убедитесь, что выполняется принцип суперпозиций для токов.

11.  Отключите от схемы источник тока, оставив подключенным источник напряжения. Снимите показания амперметра. Поменяйте местами источник напряжения и амперметр. Запишите показания амперметра. Убедитесь, что принцип обратимости выполняется.

Рис. 2.1.

Лабораторная работа №3

Экспериментальное исследование пассивных элементов цепи

в частотной области, последовательная цепь

            Цель работы: Овладеть навыками экспериментального определения параметров элементов цепи, исследование частотных характеристик катушек, резисторов и конденсаторов. Построение векторных диаграмм простейших цепей.

Объекты и средства исследования