Экспериментальное определение параметров элементов цепей переменного тока

Актуальность приобретения навыков в проведении измерений в цепях переменного тока обусловлена широким спектром областей, например, радиоэлектронных компонентов, фильтров, электромашин, линий связи, антенн, датчиков и других устройств. Изучение измерений в цепях переменного тока помогает решать задачи контроля, диагностики элементов, устройств и материалов, и научных исследований различных процессов.

Цель модуля: приобретение навыков проведения измерений в цепях переменного тока, определение параметров элементов в цепях переменного тока по результатам измерений, применение законов Ома и Кирхгофа в цепи переменного тока.

Для проведения данного практического модуля используется типовой комплект учебного оборудования «Зарница», обеспечивающий изучение электрических цепей постоянного и переменного тока, трехфазных цепей, полупроводниковых приборов, аналоговых электронных устройств, элементов цифровой техники. В результате прохождения модуля обучающийся приобретает знание особенностей прохождения гармонического тока через реактивные элементы цепи (емкостные и индуктивные сопротивления), навыки работы с измерительными приборами (мультиметр, ампервольтметр, измеритель мощности), а также способность анализировать и интерпретировать полученные измерительные данные.

Для успешного освоения модуля необходимы базовые знания:

- основных понятий таких, как электричество, ток, напряжение, сопротивление и т.д.;

- элементов электрических схем (различные виды резисторов, конденсаторов и индуктивностей, их влияние на работу электрических цепей);

- основ теории электрических цепей (законы Кирхгофа и применение закона Ома);

- основных принципов работы устройств (принципы работы различных схем и электрических устройств, в том числе резисторов, конденсаторов);

- базовые понятия о комплексных числах.

1. Студенты технических специальностей:

   • Студенты факультетов электроники, электротехники, энергетики, автоматизации и других смежных направлений.

2. Аспиранты и магистранты:

   • Студенты, занимающиеся углубленным изучением электротехники и электроники в рамках научных исследований или магистерских программ.

3. Преподаватели и научные сотрудники:

   • Преподаватели, проводящие занятия по данным дисциплинам, а также исследователи, работающие в области электроники и электротехники

4. Инженеры и специалисты:

   • Практикующие инженеры и специалисты в области разработки и эксплуатации электрических устройств, которые хотят обновить свои знания или изучить новые технологии.

5. Студенты колледжей и техникумов:

   • Студенты средних специальных учебных заведений, изучающие основы электротехники и электроники.

6. Интересующиеся самоучки:

   • Люди, самостоятельно изучающие электротехнику и электронику, которые могут быть заинтересованы в практическом применении знаний.

Студенты, изучая этот модуль, могут развить следующие умения и навыки:

1. Теоретические знания:

   • Понимание принципов работы измерителя мощности и его применение для исследования свойств резистора, конденсатора и катушки индуктивности.

   • Знание видов сопротивлений в цепях переменного тока.

2. Практические навыки:

   • Умение разрабатывать и собирать электрические схемы.

   • Навыки работы с измерительными приборами (ампервольтметр, мультиметр, измеритель мощности) для анализа выходных сигналов.

3. Аналитические способности:

   • Способность анализировать и интерпретировать полученные данные основных параметров катушки индуктивности, резистора и конденсатора.

   • Оценка основных параметров катушки индуктивности, резистора и конденсатора в цепи переменного тока.

4. Проблемное мышление:

   • Умение выявлять и решать проблемы, возникающие в процессе экспериментов или при проектировании схем.

   • Способность к критическому мышлению при оценке результатов и выборе оптимальных решений.

5. Командная работа:

   • Навыки работы в группе, обсуждение идей и совместное решение задач.

   • Умение презентовать результаты работы и вести обсуждение с коллегами.

6. Документация и отчетность:

   • Навыки составления технической документации и отчетов по проведенным экспериментам.

   • Умение оформлять результаты исследований в соответствии с научными стандартами.

Эти умения и навыки помогут студентам не только в учебной деятельности, но и в будущей профессиональной карьере в области электроники и электротехники.