§ 47. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

ЗАДАНИЕ 10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА ДИЭЛЕКТРИКА

Определите диэлектрическую проницаемость материала, заполняющего пространство между обкладками плоского конденсатора.

Оборудование: керамический или слюдяной конденсатор, штангенциркуль.

Указания. Так как емкость плоского конденсатора определяется выражением:

диэлектрическая проницаемость материала, заполняющего пространство между его обкладками, равна:

где С — емкость конденсатора, — расстояние между пластинами конденсатора, — площадь пластин.

Если емкость С конденсатора известна, то для нахождения диэлектрической проницаемости достаточно измерить с помощью штангенциркуля толщину диэлектрика и площадь пластины конденсатора

ЗАДАНИЕ 11. ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИИ, СИЛЫ ТОКА И СОПРОТИВЛЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ АВОМЕТРА

Изучите устройство и принцип действия универсального электроизмерительного прибора — ампервольтомметра или авометра — по инструкции, прилагаемой к прибору. Произведите с помощью

прибора измерения постоянного напряжения, силы тока и сопротивления.

Оборудование: школьный авометр, источник постоянного напряжения 4—6 В, лампа низковольтная на подставке, 3 резистора с известными сопротивлениями, 3 резистора с неизвестными сопротивлениями конденсатор бумажный, конденсатор электролитический, диод полупроводниковый, соединительные провода.

Возможный вариант выполнения задания

1. Ознакомившись с устройством и принципом действия авометра по прилагаемой к нему инструкции, подготовьте прибор к измерениям постоянного напряжения около 5 В и измерьте напряжение на зажимах источника тока.

2. Подготовьте авометр к использованию в качестве омметра. Проверьте свою подготовленность к проведению измерений путем контрольных измерений сопротивлений трех резисторов, параметры которых известны. При существенных отклонениях полученных результатов от действительных значений прочтите еще раз раздел инструкции, посвященный правилам использования прибора в качестве омметра, или обратитесь за помощью к преподавателю.

3. Научившись пользоваться омметром, измерьте сопротивления трех резисторов с неизвестными параметрами и запишите полученные результаты в отчетную таблицу.

4. Проверьте с помощью омметра исправность лампы, полупроводникового диода, конденсаторов. Взяв выводы омметра в правую и левую руку, измерьте сопротивление между ними.

5. По измеренным значениям напряжения источника тока и сопротивления резистора рассчитайте силу тока в электрической цепи, составленной из источника и резистора.

6. Подготовьте авометр к использованию в качестве амперметра. Соберите электрическую цепь из источника напряжения, резистора и амперметра. Сравните результаты измерений силы тока в цепи с расчетным значением. Результаты измерений и вычислений запишите в отчетную таблицу.

ЗАДАНИЕ 12. РЕГУЛИРОВАНИЕ СИЛЫ ТОНА И НАПРЯЖЕНИЯ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОНА

Оборудование: источник постоянного тока, амперметр, вольтметр, переменное сопротивление, потенциометр, лампа низковольтная на подставке.

Соберите сначала электрическую схему с низковольтной лампой, в которой сила тока может регулироваться с помощью переменного сопротивления (рис. 94), и измерьте пределы изменения силытока в цепи и напряжения на лампе. Затем соберите схему, в которой

Рис. 94. Регулирование силы тока в цепи переменным сопротивлением

Рис. 95. Регулирование напряжения и силы тока в цепи с помощью потенциометра

напряжение на лампе регулируется с помощью потенциометра (рис. 95), и измерьте пределы изменения силы тока в цепи и напряжения на лампе.

ЗАДАНИЕ 13. ИЗМЕРЕНИЕ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ

Используя предложенное оборудование, определите сопротивление обмотки реле, напряжение и ток срабатывания и отпускания электромагнитного реле.

Оборудование: источник постоянного тока, потенциометр, электромагнитное реле, авометр, лампа низковольтная на подставке.

Указания. Простейшее электромагнитное реле имеет катушку с ферромагнитным сердечником, якорь, замыкающие контакты (КЗ) и размыкающие контакты (КР) (рис. 96).

Когда через обмотку реле не протекает электрический ток, якорь 10 отведен от сердечника возвратной пружиной 9, при этом замыкающие контакты 7 разомкнуты, а размыкающие контакты 8 замкнуты. При включении выводов 3 обмотки в электрическую цепь сердечник 2 намагничивается и притягивает якорь 10. Сила тока в обмотке реле, при которой электромагнитное усилие превышает силу упругости возвратной пружины и якорь реле притягивается к сердечнику, называется током срабатывания

Притяжение якоря 10 к сердечнику реле вызывает

Рис. 96. Устройство электромагнитного реле

Рис. 97. Условные обозначения обмотки а и контактов б, в, г реле

Рис. 98. Устройство поляризованного реле

перемещение штифта 6, изготовленного из изолятора. Штифт 6 размыкает контакты КР 8 и замыкает контакты КЗ 7, при этом происходит включение электрической цепи, соединенной с выводами 5 контактов КЗ, и выключение электрической цепи, соединенной с выводами 4 контактов КР.

При выключении тока в цепи обмотки реле возвратная пружина 9 отводит якорь 10 от сердечника 2, штифт 6 возвращается в исходное положение, контакты 7 КЗ размыкаются, контакты КР 8 замыкаются.

Важно отметить, что при плавном уменьшении силы тока в обмотке реле якорь удерживается сердечником при значениях силы тока в обмотке, значительно меньших тока срабатывания реле Сила тока, при которой действие возвратной пружины преодолевает действие электромагнитного притяжения и происходит возвращение якоря в первоначальное положение, называется током отпускания

Условные обозначения обмотки и контактов электромагнитного реле на принципиальных электрических схемах представлены на рисунке 97.

Характеристики выше рассмотренного типа реле не зависят от направления тока в обмотке. Такие реле называются нейтральными. Электромагнитные реле, токи срабатывания и отпускания которых зависят от направления тока в обмотке, называются поляризованными реле. Схема устройства одного из типов поляризованного реле представлена на рисунке 98.

Возможный вариант выполнения задания

1. Ознакомьтесь с устройством электромагнитного реле, определите расположение выводов обмотки и размыкающих контактов КР. При отсутствии схемы устройства реле для определения выводов обмотки и контактов КР можно воспользоваться омметром.

Рис. 99. Схема для определения параметров электромагнитного реле

Обмотка реле обычно имеет электрическое сопротивление от сотен ом до нескольких килоом; между выводами размыкающих контактов КР в нормальном состоянии реле сопротивление равно нулю. Измерьте сопротивление обмотки реле.

2. Соберите электрическую схему по рисунку 99. Плавно изменяя с помощью потенциометра напряжение, подаваемое на выводы обмотки реле, определите напряжение и силу тока срабатывания реле. Срабатывание реле определяется по погасанию лампы в исполнительной цепи.

3. Плавно уменьшая напряжение, подаваемое на выводы обмотки реле, определите напряжение и силу тока отпускания реле.

ЗАДАНИЕ 14. ОБНАРУЖЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ФОТОРЕЗИСТ0РА И ФОТОДИОДА ОТ ОСВЕЩЕНИЯ

Измерьте сопротивления фоторезистора и фотодиода при освещении и в темноте.

Оборудование: авометр, фоторезистор, фотодиод.

Указания. Для защиты от рассеянного дневного света фоторезистор и фотодиод помещаются в светонепроницаемую трубу или коробку с отверстием в крышке. Источником света может служить лампа накаливания или дневной свет. В качестве фотодиода может быть использован плоскостной транзистор, у которого имеется какой-либо дефект, но исправен один -переход. Для того чтобы открыть доступ свету к -переходам транзистора, необходимо спилить напильником часть металлическсго корпуса транзистора, например, типа П13-П16, МП-39-М42, П101-ГП03. При включении выводов база — коллектор такой транзистор может быть использован в качестве фотодиода, при включении выводов эмиттер — коллектор — в качестве более чувствительного к свету элемента, называемого фототранзистором.

ЗАДАНИЕ 15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРА

Пользуясь справочником, определите тип транзистора, расположение его выводов. С помощью омметра проверьте исправность транзистора.

Оборудование: транзисторы, авометр, справочник.

Указания. Проверка исправности транзистора с помощью омметра заключается в измерении сопротивлений эмиттерного и коллекторного переходов в прямом и обратном направлениях. У исправного маломощного транзистора сопротивление -перехода в прямом направлении обычно составляет несколько сотен Ом, в обратном направлении — порядка Ом. С помощью омметра допустимы испытания лишь низкочастотных транзисторов, так как для некоторых типов высокочастотных транзисторов напряжение батареи омметра превышает напряжение пробоя -перехода.