CC BY
31
РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ
РАБОТЫ НА ТЕМУ «ПРОВЕРКА ПРАВИЛ КИРХГОФА» ДЛЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЙ ПОДГОТОВКИ
© Буленко Ю.А.1
Новосибирский государственный университет экономики и управления,
г. Новосибирск
Актуальность темы статьи обусловлена её значимостью для совершенствования практических навыков студентов технических направлений подготовки, повышения специализации, развития способности принимать самостоятельные решения и проявлять инициативу.
К объекту данной работы относится разработка лабораторной работы по электротехнике, предметом работы является разработка практических работ по теме «Проверка правил Кирхгофа».
После анализа литературы, обзора законов электротехники, проведения экспериментов с помощью электронного конструктора была разработана лабораторно-практическая работа для студентов технических направлений подготовки.
Работа поможет студентам развить способность принятия самостоятельных решений и проявления инициативы, научит применять полученные теоретические знания на практике, а также поможет лучше усвоить материал, пройденный на лекционных занятиях.
Ключевые слова электрическая цепь, электротехника, законы Кирхгофа, эксперимент, электронный конструктор.
Рынок труда постоянно пополняется молодыми дипломированными специалистами, но зачастую им не хватает практических навыков.
Особую роль в процессе обучения играет способность обучающегося применить свои знания на практике, особенно это важно для студентов технических направлений. Встает вопрос о разработке практической работы по электротехнике для студентов технических специальностей.
Было решено разработать лабораторно-практическую работу по электротехнике на тему «Проверка правил Кирхгофа», при выполнении которой необходимо пользоваться электронным конструктором.
Электронный конструктор состоит из монтажной платы - это основа схемы, с целью упрощения монтажа она снабжена выступами для крепления элементов. По сути это аналог печатной платы, применяемой в электронике.
Провода с изоляцией соединяют детали. Они применяются для электроснабжения и не оказывают влияния на общие показатели электрической цепи. Для удобства размещения на плате провода имеют разную длину.
1 Студент 3 курса кафедры Современного естествознания и наукоемких технологий.
В конструкторе используются батареи АА, с напряжением в 1,5 V, или такого же размера аккумуляторы с напряжением 1.2 V Максимальное напряжение не превышает 6 V
Для того чтобы студенты смогли выполнить практическое задание, опираясь на изученный материал, была создана теоретическая часть для лабораторной работы.
В теоретической части работы сформулирована цель: «Изучение правил Кирхгофа, изучение цепей постоянного тока»; перечислены приборы (муль-тиметр, источники питания, резисторы, соединительные провода), необходимые для проведения эксперимента. Приведен теоретический минимум по теме «Правила Кирхгофа» с формулировкой первого и второго законов; даны определения основных понятий, таких как, «ветвь электрической цепи», «узел», «контур»; прописаны формулы, изучение которых необходимо для того, чтобы справиться с практической работой, также указано правило выбора знаков при записи законов Кирхгофа.
Практическая работа разбита на две части, первая часть содержит задания на проверку первого правила Кирхгофа, вторая часть - на проверку второго правила Кирхгофа.
Каждый студент должен иметь документ, в котором прописан порядок выполнения практической работы.
Ниже приведены задания, которые включены в практическую часть работы на проверку первого правила Кирхгофа.
1. Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис. 1 [1].
2. Измерить силу тока на трех резисторах. Показания амперметров занести в табл. 1.
3. Для узла В записать первый закон Кирхгофа. Проверить правильность записанного соотношения.
4. Сделать вывод.
Е
Рис. 1. Электрическая схема
Таблица 1
Показания прибора
№ опыта 11, А 1г, А 1з, А I, А
1
В таблице 11 - сила тока на резисторе 1;
12 - сила тока на резисторе 2;
13 - сила тока на резисторе 3.
Ниже указаны задания, которые включены в практическую работу на проверку второго правила Кирхгофа.
1. Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис. 2 [1].
2. Измерить ЭДС двух источников питания. Полученные значения занести в табл. 2.
3. Записать значения сопротивлений, указанных на резисторах Я1, Я2, Я3 в табл. 2.
4. Записать второе правило Кирхгофа для двух независимых контуров, учитывая знаки. Проверить правильность записанных соотношений.
5. Сделать вывод.
Рис. 2. Электрическая цепь
Таблица 2
Показания прибора
№ опыта Яь Ом Яг, Ом Яз, Ом е, В е В
1
2
Я1 - сопротивление тока на резисторе 1; Я2 - сопротивление тока на резисторе 2; Я3 - сопротивление тока на резисторе 3; е1 - ЭДС первого источника; е2 - ЭДС второго источника.
После завершения практических заданий, для закрепления теоретического материала студентам нужно будет ответить на ряд теоретических вопросов.
Контрольные вопросы по теме:
1. Что называют разветвленной электрической цепью?
2. Что называют узлом, ветвью и контуром электрической цепи?
3. Что называют независимым контуром электрической цепи?
4. Сформулируйте первое правило Кирхгофа, поясните правило знаков.
5. Сформулируйте второе правило Кирхгофа, поясните правило знаков.
6. Дайте определение понятию «электродвижущая сила».
7. Что лежит в основах первого и второго правила Кирхгофа?
8. Сформулируйте и запишите закон Ома для участка цепи, для полной цепи.
Чтобы сдать свою работу на проверку преподавателю студенту необходимо заполнить форму отчета для практической работы. Форма отчета представлена в работе ниже. Форма отчета для лабораторно-практической работы: Задание 1.
Зарисуйте электрическую схему.
Продолжите фразу: Под узлом электрической цепи понимают_
Первое правило Кирхгофа гласит_
При расчете, токи, втекающие в узел, считаются со знаком_,
а вытекающие из узла - со знаком_.
Задание 2.
Показания амперметров занесите в таблицу 3.
Таблица 3
Показания прибора
N° опыта /о, А /1, А /2, А /з, А /1 + /2 + /з, А 8/
1
Для узла В запишите первый закон Кирхгофа. Проверьте правильность записанного соотношения.
Сделайте вывод.
Запишите рассчитанную погрешность результатов измерений.
Задание 3.
1. Зарисуйте электрическую схему 2.
2. Сформулируйте второе правило Кирхгофа, поясните правило знаков.
3. Дайте определение понятию «электродвижущая сила».
4. Заполните таблицу 4.
Таблица 4
Результаты опыта
№ опыта «ь Ом «2, Ом «з, Ом В £2, В
1
Запишите второе правило Кирхгофа для двух независимых контуров, учитывая знаки. Проверьте правильность записанных соотношений._
Сделайте вывод.
Список литературы:
1. Атабеков Г.И. Основы теории цепей. Энергия: учебник для вузов. -2000. - 427 с.
2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. - 9-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1996.
СОЗДАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ НА ТЕМУ «ИССЛЕДОВАНИЕ МОЩНОСТИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ ЛАМПОЙ» ДЛЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ
© Горячкина К.В.1
Новосибирский государственный университет экономики и управления,
г. Новосибирск
В связи со слабым интересом студентов к работе на практических занятиях является растущая потребность привлечь их внимание к изучению предмета и повышению активности на семинарах. Для этого необходимо разработать варианты лабораторных работ по физике, для которого вам потребуется электронный конструктор «Знаток». Это позволит студентам применить теоретические знания на лекциях и проявлять свои творческие способности, делая разные схемы.
Актуальность данной темы обусловлена её значимостью для развития и совершенствования практических навыков студентов и повышения их мыслительной деятельности.
К целям данной работы относятся ознакомление студентов на практике с электронным конструктором «Знаток», приобретение навыков в применении теоретических знаний по физике на практике.
Исходя из поставленных целей, главными задачами являются: разработка лабораторных работ по физике с использованием электронного конструктора «Знаток», исследование законов физики и электротехни-
1 Студент 3 курса кафедры Современного естествознания и наукоемких технологий.
