Die Ziele des Praktikums können wie folgt zusammengefasst werden: Aufarbeitung/Vertiefung von Themen aus der Vorlesung

Transkript

1 1 1 Einleitung Willkommen zum Elektrotechnischen Praktikum 1. In den nächsten beiden Semestern soll Ihnen hier in Ergänzung zu den Vorlesungen Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2 ein wenig der Umgang mit praktischer Elektrotechnik ermöglicht werden. 1.1 Übersicht Neben dem Aufbau einfacher Netzwerke und deren Simulation werden verschiedene elektronische Bauelemente vorgestellt und bezüglich ihrer Strom-/Spannungseigenschaften untersucht. In diesem Zusammenhang wird auch die Wheadston sche Brücke als einfachstem Vertreter einer Brückenmessschaltung aufgebaut. Ein Versuch schlägt den Bogen zur modernen Energiegewinnung mittels Photovoltaik. Neben diesen Bauteilbezogenden Versuchen, finden sich auch Untersuchungen zu den Materialeigenschaften dielektrischer und magnetischer Werkstoffe. Im Einzelnen werden folgende Versuche angeboten: Gleichspannungsnetzwerk Strom-/Spannungs-Kennlinie Photovoltaik Transistor Dielektrische Werkstoffe Magnetische Werkstoffe (Wheatstonesche Brücke) RLC - Netzwerke Die Ziele des Praktikums können wie folgt zusammengefasst werden: Vermittlung praktischer Fähigkeiten Aufarbeitung/Vertiefung von Themen aus der Vorlesung Heranführung an wissenschaftlich/technisches Arbeiten (Beschreibung und Interpretation von Experimenten/Ergebnissen)

2 1.2 Organisation Organisation Das Elektrotechnische Praktikum 1 wird vom Fachgebiet Fahrzeugsysteme und Grundlagen der Elektrotechnik (FSG) am Fachbereich Elektrotechnik/Informatik an der Universität Kassel durchgeführt. Die Studierenden der Studiengänge Elektrotechnik, Mechatronik und Wirtschaftsingenieurwesen durchlaufen diese Veranstaltung in den ersten beiden Semestern ihres Studiums. Die einzelnen Versuche werden in Gruppen von je zwei oder drei Studierenden durchgeführt. Die Gruppeneinteilung sowie die Terminvergabe wird nach der Anmeldung durch Mitarbeiter des durchführenden Fachgebiets organisiert. Die Bekanntgabe von Informationen/Terminen erfolgt im Internet unter der URL: Aufgrund unterschiedlicher Studienordnungen sind je nach Studiengang unterschiedliche Leistungen zu erbringen: Studiengang Elektrotechnik- Physikversuche versuche Elektrotechnik 4 2 Mechatronik 6 0 Wirtschaftsing. 6 0 Berufspädagogik 6 0 Hierbei ist darauf zu achten, dass die Physikversuche durch den Fachbereich Physik organisiert werden und eine separate Anmeldung erforderlich machen. 1.3 Vorbereitung, Durchführung, Auswertung, Testat Die einzelnen Versuche des Elektrotechnischen Praktikums gliedern sich in verschiedene Bereiche: Vorbereitung, Durchführung und Auswertung Vorbereitung Jedes Gruppenmitglied hat zum angegebenen Termin gründlich vorbereitet zu erscheinen. Eventuelle Fragen sind bereits im Vorfeld zu klären.

3 1.3 Vorbereitung, Durchführung, Auswertung, Testat 3 Eine gründliche Vorbereitung umfasst das Durchlesen und Verstehen von Teil 1 (Einführung) der Versuchsvorbereitung, das schriftliche Bearbeiten der Aufgaben von Teil 2 - soweit vorhanden, sowie das Durcharbeiten der Versuchsdurchführung (Teil 3). Bei Unklarheiten wird auf das Literaturverzeichnis verwiesen. Sollte auch das nicht helfen, stehen die Mitarbeiter des Fachgebiets FSG jederzeit für weitere Hilfestellungen bereit. Die Unterlagen zum jeweiligen Versuch finden Sie in diesem Skript oder unter der URL: im Bereich Download Studium und Lehre Praktika ETP 1. Bei der schriftliche Vorbereitung, sowie bei allen weiteren zu erstellenden Unterlagen legen wir Wert auf eine saubere äußere Form. Zu verwenden ist Papier der Größe DIN A4. Auf der Titelseite haben folgende Angaben zu erscheinen: Name Vorname Immatrikulationsnummer Gruppennummer Datum Name des Versuchs Zum Versuch selber ist folgendes mitzubringen: Schnellhefter im Format A4 mit ausreichend Papier farbige Stifte Lineal Kurvenlineal ggf. Millimeterpapier, halblogarithmisches Papier Taschenrechner

4 1.3 Vorbereitung, Durchführung, Auswertung, Testat Durchführung Die Versuchsdurchführung gestaltet sich folgendermaßen: Nachdem jeder Gruppe ein Arbeitsplatz zugewiesen worden ist, wird von den Betreuern die Versuchsvorbereitung überprüft. Hierzu wird gruppenweise ein Fachgespräche durchgeführt, welches benotet wird. Diese entscheidet über die weitere Teilnahme. Nach einer kurzen Einführung beginnt der eigentliche Versuch. Über alle durchgeführten Arbeiten ist ein Messprotokoll zu führen; hier genügt ein Exemplar je Gruppe. Jedes Gruppenmitglied sollte im Wechsel, aber zu gleichen Teilen Protokoll führen und praktische Arbeiten verrichten. Einige Hinweise zur praktischen Durchführung: Vor Beginn jedes Schaltungsaufbaus sind bei allen Quellen die Amplituden zu minimieren, und die Quellen sind auszuschalten! Vor Beginn jedes Schaltungsaufbaus sind alle Messgeräte auf den unempfindlichsten Bereich einzustellen! Achten Sie beim Schaltungsaufbau auf die Polarität der Messgeräte! Wurden die Messgeräte richtig in die Schaltung integriert an Spannungsquellen angeschlossene Strommesser erzeugen einen Kurzschluss. Die aufgebaute Schaltung darf erst nach Überprüfung durch den Betreuer in Betrieb genommen werden! Bitte behandeln Sie alle Ihnen zur Verfügung gestellten Geräte sehr sorgsam. Für fahrlässig oder grob fahrlässig verursachte Schäden werden Sie ggf. haftbar gemacht. Die Betreuer sind zu Ihrer Unterstützung da. Bitte wenden Sie sich an sie, wenn Unklarheiten auftreten. Messfehler können so frühzeitig, ohne großen Zeitverlust erkannt werden. Fehlerhafte Messungen müssen ggf. zu einem Nachholtermin wiederholt werden. Sind Fehlerrechnungen verlangt, müssen die Messbereiche und Fehlerklassen der verwendeten Messgeräte mitprotokolliert werden. Erkundigen Sie sich stets vor Zeichnung einer Kurve nach zu verwendendem Millimeterpapier, Orientierung des Blattes und Lage sowie Einteilung des Achsenkreuzes. Notieren Sie ausgezeichnete Messwerte (z. B. Schnittpunkte mit Achse, Minima, Maxima usw.) direkt und entnehmen Sie diese nicht später wieder aus dem Diagramm. Nach einer kurzen Abschlussbesprechung mit dem Betreuer zeichnet dieser die Originalunterlagen ab.

5 1.3 Vorbereitung, Durchführung, Auswertung, Testat Auswertung / Protokoll Je Gruppe ist EIN Protokoll auszuarbeiten. Das Protokoll ist in Gruppenarbeit eigenständig zu erstellen. Von den bereitgestellten Unterlagen ist NUR der während des Versuches ausgefüllte Protokollteil als ANHANG beizufügen. Das Protokoll beinhaltet folgende Angaben: Protokollkopf: Datum der Durchführung Gruppen Nr. Betreuer Protokollführer mit (ggf. Telefonnummer) Gruppenmitglieder mit Matr-Nr. Für jeden Teilversuch: Versuchsbeschreibung Versuchsdurchführung Geräte dokumentieren Aufbau skizzieren Messwerte tabellarisch protokollieren Versuchsauswertung Kennlinien / Messkurven Achsenbeschriftungen physikalisch sinnvolle Kurven Messwerte kennzeichnen Fragen / Aufgaben beantworten / bearbeiten Ergebnis in Stichworten zusammenfassen

6 1.3 Vorbereitung, Durchführung, Auswertung, Testat 6 Zusammenfassung / Fazit des Versuchs Anhang: Original Protokoll (NUR den während des Versuches ausgefüllte Protokollteil als AN- HANG beizufügen) Bei Kopien sind die Quellen anzugeben (auch Internetquellen) Das Protokoll ist spätestens eine Woche nach dem Versuchstermin abzugeben! Die Abgabe erfolgt elektronisch als durchsuchbare pdf-datei an die Adresse: webmaster.fsg@uni-kassel.de Betreff: [ETP1] Versuch, Gruppennummer, Durchführungsdatum Dateiname: ETP1_Versuch-Gruppennummer-Durchführungsdatum.pdf Die Korrektur erfolgt bis 3 Wochen nach dem Versuch achten Sie auf Korrekturhinweise Testat Im Laufe des Praktikums erhalten Sie mehrere Noten. Je Versuch werden zwei Bewertungen durchgeführt: Fachgespräch mit Kontrolle der Vorbereitung: Individuelle Note je Person. Bestehen ist Voraussetzung für die Versuchsdurchführung. Protokoll Eine Note je Gruppe. Die Gesamtnote ergibt sich als arithmetischer Mittelwert der erzielten Einzelnoten der durchgeführten Versuche.

7 i A Praktikumsordnung 1. Je zwei bis drei Praktikumsteilnehmer führen eine Gruppennummer und bearbeiten gemeinsam einen Versuch. 2. Jeder Versuch ist vor Beginn unter Hinzunahme geeigneter Literatur gründlich vorzubereiten. Aufgaben, welche in der Versuchsbeschreibung unter der Überschrift Vorbereitung aufgeführt sind, sind von jedem Gruppenmitglied schriftlich zu bearbeiten. 3. Vor Versuchsbeginn findet ein Fachgespräch statt, bei dem der Kenntnisstand über den Versuch abgefragt wird. Schlecht vorbereitete Teilnehmer (schlechter als Note 4.0) werden vom Versuch ausgeschlossen! 4. Elektrische Schaltungen müssen grundsätzlich vor dem Einschalten der Spannung von einem Betreuer überprüft werden. 5. Vor Beendigung des Versuches muss eine Liste der verwendeten Gerät erstellt werden. Erst wenn der Betreuer das Protokoll überprüft hat, wird der Versuch abgebaut. 6. Zum Ende jeden Versuchs findet eine Abschlussbesprechung mit dem Betreuer statt. Dieser prüft die Vollständigkeit und zeichnet die Originalunterlagen ab. 7. Die Auswertung wird in Form einer Ausarbeitung / Protokoll erstellt. Je Gruppe ist nur ein Protokoll notwendig. Die Form der Ausarbeitung ist in Abschnitt Ausarbeitung / Protokoll in der Einleitung beschrieben. 8. Die Ausarbeitung ist spätestens eine Woche nach dem Versuch im Labor abzugeben. Alternativ steht zur Abgabe auch das Postfach des Elektrotechnischen Praktikums 1 neben dem Durchgang zum Hörsaal 1603 zur Verfügung. 9. Die Korrektur erfolgt bis 3 Wochen nach Versuchsdurchführung. Die korrigierten Ausarbeitungen liegen zu den üblichen Zeiten im Labor aus. Achten Sie auf Korrekturhinweise! 10. Das endgültige Testat wird nach Durchführung aller SECHS Versuche erteilt. Achten Sie hierfür auf die Teilnahme an den Physikversuchen (nut ET). 11. Teilnehmer, die zugewiesene Praktikumstermine nicht wahrnehmen können, haben dies frühzeitig mitzuteilen. Sie müssen auf spätere Termine, ggf. in einem späteren Semester, verwiesen werden. Unentschuldigtes Fernbleiben führt zum Ausschluss vom Praktikum.

8 A Praktikumsordnung ii Bei Fragen wenden Sie sich bitte an einen Ihrer Betreuer oder an Dipl.-Ing. D. Schneider, R , Tel , Mail:

9 iii B Sicherheitsvorschriften 1. Jede von den Praktikumsteilnehmern aufgebaute Schaltung ist vor dem Einschalten von dem Betreuer abzunehmen. Der Netzschalter darf vor Beginn des Versuches nur vom Betreuer eingeschaltet werden. 2. Sind die Versuche bereits aufgebaut, so sind Veränderungen der Schaltung untersagt. Jeder Teilnehmer kann für die von ihm fahrlässig verursachten Beschädigungen in den Praktikumsräumen und an den Geräten haftbar gemacht werden. 3. Bei Schaltungen mit gefährlichen Spannungen, sowie rotierenden Maschinen, ist ein ausreichender Sicherheitsabstand einzuhalten. Spannungsführende Teile (Buchsen, blanke Kabelenden usw.) dürfen nicht berührt werden. Es wird besonders darauf hingewiesen, dass in den Schaltkästen alle Buchsen unter Spannung stehen. 4. In Laboratorien mit gefahrengeneigten Arbeiten (rotierende Maschinen, offene Leiter mit einer Spannung U AC > 50 Volt bzw. U DC > 120 etc.) müssen mindestens zwei Personen anwesend sein. 5. Lose Kleidungsstücke wie Taschen, Jacken, Mäntel usw. dürfen bei der Arbeit mit rotierenden Maschinen nicht getragen werden, da sie zu schweren Unfällen führen können. 6. Zum Schutz der Messgeräte ist vor deren Inbetriebnahme ein ausreichender Messbereich einzustellen. Beschädigungen, Ausfälle und Zerstörungen von Maschinen und Leitungen, sowie Geräten sind dem Betreuer sofort mitzuteilen. 7. Bei sämtlichen Arbeiten sind die Unfallverhütungsvorschriften zu beachten. Die Unfallverhütungsvorschriften (Sicherheitsvorschriften für die Laboratorien der Universität Kassel) liegen in den Laborräumen 0643, 0644 und 0645 aus. Erste-Hilfe-Material befindet sich in jedem dieser Räume. 8. Notrufe: Hausmeister : 6301; Polizei : 0-110; Feuer : 0-112; Rettungsdienst : Der Hausmeister kann auch über Telefon oder Handy gerufen werden: Herr Zuschlag: Tel.: 6444; H.-Nr.: Herr Kraus: Tel.: 6417; H.-Nr.: Ersthelfer: In erster Hilfe ausgebildet sind: Frau Flach (FG FSG) Tel.: 6212 / 6248 / 6412

10 B Sicherheitsvorschriften iv Herr Knoff Tel.: Jede Gruppe ist geschlossen für die genaue Beachtung der Sicherheitsvorschriften verantwortlich. 12. Jeder Teilnehmer bestätigt durch seine Unterschrift die Kenntnisnahme der Praktikumsordnung und der Sicherheitsvorschriften. PS. NOT-AUS-Taster nur im Notfall betätigen, weil auch andere Laboratorien abgeschaltet werden!