Практикум по предмету электротехника и электроника

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА»

УГУЭС

Кафедра «Машины, аппараты, приборы

и технологии сервиса»

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Практикум

УФА-2013

Составитель: Р. Б. Яруллин

Практикум для студентов содержит краткий теоретический материал и типовые задачи с их решениями по основным разделам электротехники и электроники.

Практикум составлен применительно для студентов направления подготовки 151000.62 «Технологические машины и оборудование». Для студентов направления подготовки 280700.62 «Техносферная безопасность», изучающих электротехнику, часть программы, по усмотрению преподавателя может быть упущена.

Рецензент: канд. техн. наук, доц. Важдаев К. В.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Практическое занятие № 1

Анализ неразветвленных и разветвленных электрических цепей

с одним источником.………………………………………………………………………4

2. Практическое занятие № 2

Анализ сложных цепей с несколькими источниками.…………………………..7

3. Практическое занятие № 3.

Анализ цепей однофазного синусоидального тока…………………….……….13

4. Практическое занятие № 4

Анализ трехфазных электрических цепей.…………………………………..….17

5.  Практическое занятие № 5

Анализ нелинейных электрических и магнитных цепей.……………………….21

6.  Практическое занятие № 6

Трансформаторы…………………………………………………………………..25

7.  Практическое занятие № 7

Трехфазные асинхронные двигатели.…………………………………………….28

8. Практическое занятие № 8

Синхронные машины.……………………………………………………………..31

9.  Практическое занятие № 9.

Электрические машины постоянного тока………………………………………35

10. Практическое занятие № 10

Электрические измерения……………..………………………………………….39

11. Практическое занятие № 11

Полупроводниковая электроника.……………………………………….……….44

Список литературы………………………………………………………………..47

Практическое занятие № 1

Анализ неразветвленных и разветвленных электрических цепей

с одним источником. Основные положения и определения

1. Электрическая цепь

Основными элементами электрической цепи (рис. 1а) являются источники 1, потребители электрической энергии 2 и соединительные провода 3.

а) б)

Рис. 1

Источники электрической энергии характеризуются ЭДС E, которую они развивают, и внутренним сопротивлением .

Потребителями электрической энергии (нагрузкой) являются резисторы, электродвигатели, электрические лампы, нагреватели и т. д., обладающие сопротивлением .

Соединительные провода подводят энергию от источника к приемнику, создавая замкнутую цепь, обладают сопротивлением .

В соответствии с законом Ома для неразветвленной цепи и ее участков можно записать , , , ,

, , ,

где – падение напряжения соответственно на сопротивлениях внутреннем источника, соединительных проводов и потребителя;

– напряжение на клеммах источника. Часто сопротивлениями , , из-за их малости пренебрегают. Тогда эти соотношения принимают вид (рис.1б)

и .

2. Способы соединения резисторов

Приемники к источнику могут включаться последовательно, параллельно и смешанно. При последовательном включении потребителей с сопротивлениями(рис.2а).

а) б)

Рис. 2

Ток в цепи для всех приемников один и тот же.

Общее сопротивление цепи (рис. 2 б)

напряжение ток цепи и падение напряжения

.

При параллельном включении все приемники находятся под напряжением источника (рис. 3а), т. е.

а) б)

Рис. 3

В каждой ветви (приемнике) течет ток определяемый сопротивлением этого приемника Общий ток Общее сопротивление цепи (рис. 2б) определяется через выражение суммы проводимостей ветвей:

При смешанном включении потребителей (рис.4а) учитываются особенности последовательного и параллельного соединения резисторов.