- •Передмова
- •1. Загальні положення
- •1.1. Елементи техніки електробезпеки
- •1.2. Попередня підготовка студентів до виконання лабораторних робіт
- •1.3. Рекомендації щодо складання електричних схем
- •1.4. Проведення експериментальних досліджень, обробка результатів вимірювань
- •Організація лабораторних робіт
- •Дослідження режимів роботи електричного кола і його елементів
- •Дослідження електричних кіл постійного струму при послідовному, паралельному та змішаному зєднанні резисторів
- •Дослідна перевірка законів кірхгофа
- •Дослідження нелінійного електричного кола постійного струму
- •Дослідження магнітного кола
- •Дослідження нерозгалуженого кола змінного струму
- •Дослідження розгалуженого кола змінного струму. Компенсація зсуву фаз
- •Дослідження трифазного кола змінного струму при з’эднанні фаз споживача зіркою і трикутником
- •Дослідженя перехідних процесів у колі при зарядженні та розрядженні конденсатора
- •Лабораторна робота №12 повірка технічного амперметра і вольтметра
- •Розширення діапазону вимірювання амперметрів і вольтметрів
- •Лабораторна робота № 14
- •2.3. Вимірювання опору омметром
- •Аналіз результатів лабораторної роботи
- •Лабораторна робота №15 вимірювання опору ізоляції
- •Лабораторна робота №16 вимірювання потужності в трифазних колах
- •2. Порядок виконання роботи
- •Лабораторна робота №17 Методика повірки однофазного лічильника
- •Рекомендована література.
Передмова
Лабораторний практикум з теоретичних основ електротехніки передбачає забезпечення прищеплювання основних умінь і навичок у складанні та збиранні електричних кіл , у виборі і використанні електричного обладнання та електровимірювальних приладів для розв’язання конкретних електричних задач.
При виконані лабораторного практикуму студент повинен оволодіти такими практичними вміннями і навичками :
обладнання робочого місця;
забезпечення виконання правил охорони праці та техніки безпеки;
читання і креслення принципових , функціональних , та монтажних схем елементів, вузлів і пристроїв електричної техніки;
виконання нескладних електромонтажних робіт;
проведення електротехнічних вимірювань;
виявлення та усунення типових несправностей в електротехнічних пристроях.
Пропонований навчальний посібник складається з трьох розділів. У першому розділі наведено основні теоретичні відомості з електротехніки.
Другий розділ містить методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт і третій розділ – це, власне, лабораторний практикум, який складається із двадцяти лабораторних робіт, передбачених навчальною програмою для студентів напрямку 5.0906.
1. Загальні положення
1.1. Елементи техніки електробезпеки
Враховуючи серйозну небезпеку ураження електричним струмом при виконанні лабораторних робіт з електротехніки , студентам необхідно оволодіти міцними знаннями і суворо дотримуватись правил техніки електробезпеки під час виконання електромонтажних (налагоджувальних) робіт
і експлуатації електроустаткування.
Техніка електробезпеки охоплює заходи з охорони праці попередження нещасних випадків при навчанні в електротехнічних лабораторіях.
В залежності від величини і часу дії струму який проходить крізь
тіло людини, опір якого від кінця однієї до кінця другої руки ( при сухій
непошкодженій шкірі рук) складає приблизно 15 кМо , можуть виникнути опіки , непритомності, судоми, припинення дихання і навіть смерть .
Безпечна величина струму, що проходи крізь тіло людини наближається до 1 мА, а величина струму, яка призводить тяжкого ураження ,складає приблизно 100 мЛ.
Ураження електричним струмом відбувається при замкнені електричного кола через тіло людини. Найбільш частими випадками ураження струмом є такі, коли людина торкається двох або одного проводів , контактуючи при цьому з землею. У першому випадку доторкування називають двофазним; людина підпадає під лінійну напруги , тому крізь неї проходитиме досить великий струм, а саме:
де ил — лінійна напруга; Rлд — середній (при добрих контактах) опір тіла людини.
Значення струму в цьому випадку є смертельно небезпечним.
У випадку однофазного доторкування у колі, нульовий провід якого заземлено, створюється послідовне коло із опору тіла людини, взуття, підлоги та заземлення нейтралі (нульового проводу) R0 джерела напруги. До цього кола прикладено фазову (а не лінійну, як у попередньому випадку) напругу. Однак, якщо людина стоїть у вологому або підбитому цвяхами взуття на вологій підлозі, то ці опори, як і опір R0 (10 Ом), дуже малі порівняно з опором людини. У цьому колі пройде струм:
,
який є також смертельно небезпечним.
Однак, якщо людина взута у спеціальне гумове взуття і знаходиться їм сухій дерев'яній підлозі, то, враховуючи, що опір такого взуття складає понад 45 кОм, а опір підлоги 100 кОм, то отримаємо таке значення струму.
,
тобто безпечне для людини. Останній випадок показує наскільки важливим для електробезпеки є застосування спеціального (гумового) взуття і особливо
ізолюючої підлоги.
Умовно розрізняють три граничних значення струму (при його проходженні від кінця однієї руки до кінця другої), відчутний, невідпускаючий і фібріляційний.
Відчутний струм (0,6-1,5 мА) викликає слабку «сверблячку», легке поколювання, невпевненість і помилки в діях. Струм у 3-5 мА викликає роздратування уже всієї кисті руки, а при струмові у 8-Ю мА біль різко підсилюється і охоплює усю руку, мимоволі скорочуються м'язи кисті руки і передпліччя. Струм невідпускаючий (10-15 мА) викликає нестерпний біль, при цьому судоми настільки підсилюються, що потерпілий не може розтиснути руку, у якій знаходиться струмоведуча частина. Тривала дія струму в 20-25 мА може призвести до припинення дихання і навіть до смерті.
Фібріляційний струм (100 мА і більше) проникає глибоко у груди, дратуючи м'язи серця. Такий струм дуже небезпечний: через 1-2 секунди з початку його дії починаються часті скорочення волокон серцевого м'яза (фібріли), припиняється рух крові в судинах, настає смерть.
Струм більш 5 А (як змінний, так і постійний) призводить до раптової зупинки серця, минаючи стан фібриляції.
Студенти при виконанні лабораторних робіт повинні чітко уявляти наслідки дії електричного струму на організм людини, знати засоби захисту від поразки струмом, а також правила першої допомоги потерпілим від ураження електричним струмом.
Студент, приступаючи до виконання лабораторної роботи, повинен вивчити зміст методичних вказівок, прослухати і усвідомити інструктаж з техніки безпеки і розписатися в контрольному журналі у тому, що він несе відповідальність за суворе дотримання і виконання правил електробезпеки.
Перш, ніж приступити до виконання лабораторної роботи, необхідно ознайомитися з джерелами електричного живлення лабораторної установки для з'ясування наявності небезпечних для життя людини напруг.
Студенти, котрі працюють в електротехнічній лабораторії, повинні дотримуватись встановлених правил і вмикати лабораторні установки тільки з дозволу викладача1.
Перед складанням електричної схеми прилади, реостати, рубильники, перемикачі та іншу апаратуру розташовувати на робочому столі таким чином, щоб не було зайвих перетинань проводів при з'єднанні схеми.
Кожну лабораторну роботу необхідно виконувати тільки з тими приладами, які призначені для неї.
1. Перед вмиканням джерел живлення встановити межі (границі) вимірювань приладів таким значенням, щоб вони відповідали очікуваним максимальним значенням змінних величин.
2. Перш, ніж увімкнути джерело живлення, необхідно повідомити викладача.
3. Наявність напруг на різних ділянках електричної схеми можна перевіряти тільки за допомогою електровимірювальних приладів (вольтметрів).
4. При виявленні будь-яких несправностей електроустаткування або джерела живлення негайно вимкнути електричну схему від електромережі і негайно повідомити викладача.
5. Перш, ніж здійснювати перемикання (зміни) у схемі при виконанні лабораторного завдання, необхідно вимкнути напругу живлення.
6. Забороняється самостійно робити будь-які з'єднання в схемі, не передбачені методичними вказівками до лабораторної роботи.
7. При роботі з електричними машинами необхідно особливо остерігатися, щоб одяг або з'єднувальні проводи не були захоплені рухомими частинами машини; слід бути обережним, особливо при вимірюванні швидкості обертання.
8. При дослідженні електричних кіл змінного струму, які складено із послідовно з’єднаних індуктивності та ємності, варто пам'ятати, що спад напруги на цих ділянках кола (в момент резонансу напруг) набагато перевищує прикладену напругу джерела живлення.
9. Перед вмиканням електричної схеми до джерела живлення необхідно повзунки реостатів повністю внести, а потенціометрів – винести .
10.Після ними капця напруги не слід доторкатися до конденсаторів, оскільки на них трипалий час залишається робоча напруга — конденсатори необхідно розрядити .
11. Після закінчення вимірювань вимкнути напругу живлення, а отримані результати вимірювань , і обчислень показати викладачеві і тільки після їхнього узгодженім приступити до демонтажу досліджуваної схеми (при цьому з'єднувальні проводи акуратно скласти на робочому столі, а прилади встановити на свої місця).
12. Людину, яка потрапила під напругу, необхідно звільнити від дії електричного струму, для чого слід негайно вимкнути відповідний вимикач. Відразу ж після звільнення потерпілого від дії електричного струму повідомити викладача і надати першу допомогу потерпілому (для цього необхідно застосовувати два основних прийоми: проведення штучного дихання і підтримка штучного кровообігу шляхом ритмічного натискання на передню частину грудної клітини); негайно викликати швидку медичну допомогу.