МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИСТЕТ

СЕРВИСА И ЭКОНОМИКИ

ПСКОВСКИЙ ФИЛИАЛ

КАФЕДРА «ЕСТЕСТВЕННО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ И ТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН»

А.Ю. Хаймин

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ НАПРАВЛЕНИЯ 100101

«АВТОСЕРВИС»

Санкт-Петербург

2010

Рекомендовано Учебно-методическим советом ПФ СПбГУСЭ

Одобрено на заседании кафедры ЕМ и ТД, протокол №9 от 08.02.2010 г.

Лабораторный практикум по электротехнике и электронике. Лабораторный практикум для преподавателей и студентов направления 100101 «Автосервис». – СПб.: СПбГУСЭ, 2010. – 74 с.

В лабораторном практикуме рассматриваются вопросы по электротехнике и электронике с использованием программы SwCAD. Вначале дается описание программы и основные ее возможности. В конце лабораторного практикума приведены лабораторные работы.

Автор: к.т.н., доц. А.Ю. Хаймин.

Рецензент: к.п.н., доц. О.В. Нестерук.

Псковский филиал

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

2010

Оглавление

Введение 4

1. Домашняя подготовка. 4

2. Выполнение экспериментальной части лабораторной работы. 4

З. Оформление отчета и защита выполненных работ. 5

Схемный редактор. 10

Именование проводников 12

Размещение компонент. 13

Описание компонетов 14

1. Произвольные поведенческие источники напряжения или тока. 14

2. Конденсатор 15

3. Источник тока 16

4. Катушка индуктивности 17

5. Резистор 17

6. Источник напряжения 17

Директивы моделирования. 19

.AC - Частотный анализ линеаризованных схем по малому сигналу. 19

.DC – Расчет по постоянному току при вариации источников 20

.FOUR – Фурье-анализ сигналов переходных процессов 20

.IC – Установка начальных условий 21

.TRAN – Расчет переходных процессов. 21

Выбор графиков 21

Вычисление среднего и среднеквадратичного значения. 21

Пример составление схемы в редакторе SwCad. 22

Список литературы. 25

Лабораторная работа №1 26

Простейшие цепи постоянного тока 26

Лабораторная работа № 2 31

Исследование сложной линейной цепи постоянного тока 31

Лабораторная работа № 3 37

Исследование линейной цепи переменного тока 37

Лабораторная работа № 4 44

Исследование трехфазной цепи 44

Лабораторная работа № 5. 47

Исследование резонанса и частотных свойств последовательного контура 47

Лабораторная работа № 6. 51

Исследование свободных процессов в электрических цепях 51

Лабораторная работа № 7. 58

Исследование диодных схем выпрямления 58

Лабораторная работа № 8. 62

Биполярный транзистор 62

Лабораторная работа № 9. 68

Операционные усилители 68

Приложение 1 73

Введение

Лабораторный практикум является важной составной частью изучения курса теории цепей. Проведение практикума должно способствовать закреплению и углублению знаний, приобретенных на лекциях и практических занятиях, а также при самостоятельной работе по изучению учебной или технической литературы.

Выполнение лабораторной работы включает в себя домашнюю подготовку, непосредственное проведение эксперимента, оформление отчета и защиту выполненных работ.

1. Домашняя подготовка.

Подготовка к выполнению лабораторной работы должна начинаться с изучения теоретического материала по учебной литературе. Следует помнить, что чем добросовестнее производится подготовка к выполнению работы, тем лучше закрепляется изучаемый материал, более глубокими и прочными оказываются знания.

Изучив по учебнику и лекциям указанный раздел, необходимо внимательно прочитать описание данной работы. Затем необходимо составить таблицы и приступить к выполнению предварительного расчета, вычисления рекомендуется производить на программируемых калькуляторах. Если это предусмотрено заданием, необходимо подготовить графики или рисунки к данной работе. Для проведения экспериментальной части надо заготовить необходимые таблицы.

Подготовку нужно закончить получением ответов на предлагаемые в конце работы вопросы по данному разделу. Преподаватель, ведущий занятия, должен проверить правильность и достаточность предварительной подготовки студента и после этого допустить его к работе.

2. Выполнение экспериментальной части лабораторной работы.

До начала работы с компьютером должны пройти инструктаж по технике безопасности и в последующем строжайше выполнять все изученные положения. Усвоив правила техники безопасности и будучи допущенным преподавателем к работе, студенты могут производить измерения. После выполнения каждого пункта задания, результаты необходимо показать преподавателю. Если в процессе работы были допущены ошибки, то их еще можно исправить. После выполнения эксперимента преподаватель должен подписать материалы экспериментальных данных и необходимых расчетов.

З. Оформление отчета и защита выполненных работ.

Студенты перед началом новой работы должны представить оформленные отчеты по предыдущей работе.

3.1. Содержание отчета по лабораторной работе.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Цель работы и задачи, решаемые в процессе её выполнения.

2. Задание на лабораторную работу.

3.1.3. Краткое описание теоретической базы по исследуемой работе.

3.1.4. Расчеты, выполняемые до проведения эксперимента (домашняя часть работы).

3.1.5. Краткое описание проведенных экспериментов с указанием использованных режимов работы программы.

3.1.6. Расчеты, связанные с обработкой экспериментальных данных, таблицы и графики, отражающие результаты работы.

3.1.7. Анализ результатов работы в виде выводов и заключения.

3.2. Оформление отчета.

1. Отчет оформляется на листах формата А4 (297 х 210 мм).

2. Титульный лист отчета заполняется по прилагаемой форме (Приложение 1).

3. Расчеты, приводимые в отчете должны содержать: исходные формулы (с указанием буквенных обозначений); формулы с подставленными численными значениями величин и результат. Промежуточные выкладки в отчете не приводятся. При многократных расчетах, приводимых по одной и той же формуле, формула с подставленными численными значениями величин приводится в отчете один раз. Результаты многократных расчетов сводятся в таблицы.

4. Размерность всех величин в отчете должна быть выражена в системе СИ.

5. Текст отчета выполняется одним из следующих способов: машинописным - на одной стороне листа через два интервала, цвет черный; рукописным - основным чертежным шрифтом (разборчивым почерком) с высотой букв и цифр не менее 2,5 мм.

6. Текст отчета, рисунков и таблиц следует оформлять, соблюдая следующие размеры полей: левое - не менее 30 мм, правое - не менее 10 мм, верхнее - не менее 15 мм, нижнее - не менее 20 мм.

7. Содержание отчета разбивается на разделы, подразделы, пункты и подпункты.

З.З. Правила построения таблиц

3.3.1. В таблицах, как правило, группируется цифровой материал .

3.3.2. Таблицу размещают после первого упоминания о ней в тексте таким образом, чтобы её можно было читать без поворота отчета или с поворотом по часовой стрелке.

3.3.3. Каждая таблица должна иметь заголовок, и слово «Таблица» начинают с прописной буквы, не подчеркивают и не сокращают. Таблицы нумеруются последовательно арабскими циф­рами в пределах раздела.

3.3.4. Заголовки граф таблиц должны начинаться с прописных букв, подзаголовки - строчных, если они составляют одно пред­ложение с заголовком, и с прописных, если они самостоятель­ные. Высота строк должна быть не менее 8 мм. Графу «№ п/п» в таблицу включать не следует. Для облегчения ссылок в тексте отчета допускается нумерация граф таблицы.

3.3.5. Таблицу с большим количеством строк допускается переносить на другой лист. При переносе таблицы на другой лист (страницу) заголовок помещают только над её первой частью.

3.3.6. Размерность цифровых данных в графах таблицы указывают в заголовках (подзаголовках), отделяя их запятой.

3.3.7.Если повторяющийся в графе таблицы текст состоит из одного слова, его допускается заменять кавычками; если из двух или более слов, то при первом повторении его заменяют словами «То же», а далее кавычками. Ставить кавычки вместо повторяющихся цифр, знаков, математических и химических символов не допускается. Если цифровые или иные данные в какой-либо строке таблицы не приводят, то в ней ставят про­черк. Если параметры графы имеют одинаковые значения в двух и более последующих строках, то допускается этот параметр вписывать в таблицу для этих строк только один раз.

3.3.8. Числовые величины в одной графе должны иметь одинаковое количество десятичных знаков.

3.3.9. Пример оформления таблицы:

Таблица 1

Параметры трансформаторов напряжения

Тип	Класс напря-жения, кВ	Наи-большее рабочее напря-жение, кВ	Номинальное напряжение обмотки, В		Номинальная мощность, В∙А				Схема соедине-ния
			перви-чный	вторич-ный	0,2	0,5	1	3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
НО-6	6	-	1385	100	-	50	75	200	-
НОМ-10	10	-	10000	100	-	75	150	300	1/1-0
ЗНОМ-20	20	-	18000/3	100/3	-	75	150	300
ЗНОЛО6-10Т3	10	12	10000/3	100/3	50	75	150	300	1/1/1-0-0