Як побудувати таємну лабораторію. Як зробити лабораторний блок живлення своїми руками? Як зробити лабораторію домашніх умовах

Одним із найпопулярніших способів перевірки знань у хімії є лабораторний практикум, який дозволяє не лише ефективно оцінити знання студента, а й розвиває його аналітичні здібності, а також допомагає засвоїти знання. Багато студентів першого курсу задаються питанням, як зробити лабораторну роботуз хімії, коли стикаються з таким завданням уперше. Нічого складного в цьому немає, оскільки є методички, посібники та інші джерела інформації. Плюс до всього, ця стаття допоможе отримати уявлення про зміст такої роботи та те, як її робити.

Кожен студент повинен знати кілька важливих речей перед початком своїх дій:

  • Необхідно ретельно вивчити техніку безпеки та основні правила лабораторії;
  • Мати уявлення про послідовність дій, призначення всіх потрібних приладів та установок;
  • Вивчити необхідний теоретичний матеріал і розуміти, у чому полягає мета майбутнього практикуму.

Як правильно написати лабораторну роботу з хімії, якщо не використовувати лабораторний журнал – це дійсно складне питання. Кожну дію необхідно документувати, причому звичайний зошит для цього не годиться. Потрібний зошит, найкраще формату А4. Після дій у лабораторії, як правило, вдома студент робить конспект, спираючись на записи у журналі.

Кожну таку працю можна розділити на чотири частини:

  • Титульний лист.
  • Вступна частина.
  • Практична частина.
  • Висновок.

Розберемо кожну частину докладніше:

  • У титульному листі, як правило, вказується найменування навчального закладу, кафедра, назва роботи, дані, що виконав дослідження та перевіряє готову працю. Також вказується місто та поточний рік.
  • Вступна частина містить мету, а також загальні відомості.
  • У практичній частині відображено хід виконання роботи, описано проведені досліди, представлено рівняння реакцій та розрахунки (можуть бути використані таблиці).
  • Висновок містить короткий висновок.

Як написати висновок до лабораторної роботи з хімії

Варто докладніше зупинитися на висновку, оскільки це дуже важлива складова практикума, яка підбиває підсумок усім Вашим старанням. Важливо пам'ятати, що висновок виходить із мети, поставленої перед студентом. Тому не треба вигадувати нічого зайвого. Дуже важливо коротко та змістовно висловити результат. Цей прийом ще не раз Вам знадобиться, наприклад, під час підготовки доповідей, курсової роботичи навіть диплома. Також можна розділити висновок на дві частини: теоретичний та практичний, але краще одразу перейти до суті.

Тепер у вас не повинно залишитися питання про те, як написати лабораторну роботу з хімії.

Дізнайтеся що-небудь про будівництво фундаменту.Це не означає, що потрібно отримувати диплом, але чого хорошого в тому, що ваша лабораторія обрушиться на вас, особливо якщо вона потягне за собою ваш будинок?

Будуйте під будинком.

Розв'яжіть, яким способом входити. Потайні двері, фальшива задня стінкашафи, люк у підлозі, класичні дверіз книжкової шафи, сходи або приставні сходи? Сходи займають найменше місця від вашого підвалу, але по ній дуже важко спустити обладнання та меблі. Сходинки навпаки можуть зайняти багато місця, але комора під такими сходами може стати в нагоді. Подумайте про те, щоб зробити два виходи.

Вивчіть методи будівництва підвалів.Обов'язково приділіть увагу стоку і проблемі проникнення води, а також будівельним матеріалам. Пам'ятайте, що величезна вантажівка, що перекачує велика кількістьбетону можна замінити бетоном, що повільно висихає, і витривалістю, адже змішувати і викладати його доведеться самостійно. Лінощі не варіант, коли мова заходить про цемент.

Дістаньте необхідні матеріалине кваплячись і без підозр, бажано з міст чи місць на відстані 2-4 години їзди від вас. Зберіть їх у прихованому місці, можливо, на орендованому, якщо це можливо, під псевдонімом складі в сусідньому місті.

Переконайтеся, що ви маєте куди подіти викопану землю. Це не відеогра. Викопана земля сама собою не зникне! Великі купи землі на задньому дворі точно викличуть підозри. Хоча, якщо ви паралельно почнете переробку в саду і витратите якийсь час, упорядковуючи його цією землею, це зніме питання. Більше роботи, але й таємності більше. Ще одна ідея - зробити висячий сад, з рівнями на підпірних стінах(дивіться «Як побудувати утримуючу кам'яну стіну»).

Підіпріть земляні стіни.Земля весь час осідає, тому переконайтеся, що вона закріплена у міру того, як ви копаєте! Це особливо важливо у дощових місцях або у дощовий сезон. Ви не можете надто сильно зміцнити стіни!

Забезпечте опорну конструкціюякщо ви прокладаєте тунель, щоб зробити лабораторію більше, ніж яма, яку ви спочатку викопали. Це пов'язано з підпірками, але ще важливіше. Помилка може означати вашу смерть. Прокладати тунель нерекомендується, якщо ви не досвідчений прокладач тунелів, який розробляв довговічні тунелі, наприклад, системи метро.

Переконайтеся, що ваші стіни достатньо укріплені, щоб утримувати землю, підтримувати конструкцію зверху та одна одну від падіння всередину. Вбудовані балки між стінами можуть допомогти стримувати зовнішній тиск, якщо ви пожертвуєте трохи місця заради безпеки.

Залийте підлогу так само, як у будь-якому підвалі, забезпечивши дренаж для ґрунтових вод.

Підведіть електрику до лабораторії.Зробіть ряд відгалужень з кількох ліній у кімнатах (для нової проводки) або від найменш використаної лінії в будинку (для старої проводки). Дізнайтеся про те, як встановлена ​​проводка у вашому будинку перед тим, як працювати з нею. Є багато книг з цієї теми. Якщо потреби вашої лабораторії надто великі для такої проводки, нехай кваліфікований електрик встановить нову лінію. Скажіть, що це для потужного лазерного принтера, електричного водонагрівачабез бака, нової сушарки чи електроінструменту залежно від того, куди вестиме проводка, а потім зробіть відгалуження від неї.

Враховуйте водопровід.Під час будівництва ви можете зіткнутися із внутрішньою водопровідною системою вашого будинку у міру розкопок. Якщо це так, то вам пощастило. Ви можете легко зробити відгалуження від труби, щоб отримати джерело води. Якщо ви також знайшли трубу каналізації, це теж добре, але якщо ви нижче її рівня, вам потрібно буде зберігати та закачувати стічні водидо неї. Стічний бак займе цінне місце, яке ви викопали під підлогою, а насос забере енергію. Якщо для ваших експериментів не потрібна вода, можливо, не варто думати про водогін.

Кожен радіоаматор-початківець потребує лабораторного блоку живлення. Щоб правильно його зробити, потрібно підібрати відповідну схему, і з цим зазвичай виникає багато проблем.

Види та особливості блоків живлення

Зустрічаються два типи блоків живлення:

  • Імпульсний;
  • Лінійний.

Блок імпульсного типу може породжувати перешкоди, які відбиватимуться на налаштуванні приймачів та інших передавачів. Блок живлення лінійного типу може бути нездатним для видачі необхідної потужності.

Як правильно зробити лабораторний блокхарчування, від якого можна буде заряджати АКБ, і живити, чи чутливі плати схем? Якщо взяти простий блок живлення лінійного типу на 1,3-30 В і потужністю струму не більше 5 А, то вийде хороший стабілізатор напруги і струму.


Скористаємося класичною схемою для збирання блоку живлення своїми руками. Вона сконструйована на стабілізаторах LM317, що регулюють напругу в діапазоні 1,3-37В. Їхня робота поєднана з транзисторами КТ818. Це потужні радіодеталі, здатні пропустити великий струм. Захисну функціюсхеми забезпечують стабілізатори LM301

Ця схема розроблена досить давно і періодично модернізувалася. На ній з'явилося кілька діодних мостів, а вимірювальна голівка не отримала стандартний методвключення. На заміну транзистору MJ4502 прийшов менш потужний аналог КТ818. Так само з'явилися конденсатори, що фільтрують.

Монтаж блоку своїми руками

При черговому складанні схема блоку отримала нову інтерпретацію. У конденсаторах вихідного типу збільшилася ємність, а захисту було додано кілька діодів.

Транзистор типу КТ818 був у цій схемі невідповідним елементом. Він сильно перегрівався і часто приводив до поломки. Йому знайшли заміну більше вигідним варіантом TIP36C, у схемі він має паралельне підключення.


Поетапне налаштування

Виготовлений лабораторний блок живлення своїми руками потребує поетапного включення. Початковий запуск відбувається з відключеними LM301 та транзисторами. Далі перевіряється функція, що регулює напругу через регулятор Р3.

Якщо напруга добре регулюється, тоді в схему включаються транзистори. Їхня робота тоді буде гарною, коли кілька опорів R7, R8 почнуть балансувати ланцюг емітера. Потрібні такі резистори, щоб їхній опір був на максимально низькому рівні. При цьому струму повинно вистачати, інакше Т1 і Т2 його значення будуть відрізнятися.

Цей етап регулювання дозволяє приєднувати навантаження до вихідного кінця блоку живлення. Слід намагатися уникати короткого замикання, інакше транзистори відразу перегорять, а за ними стабілізатор LM317.


Подальшим кроком буде монтаж LM301. Спочатку, необхідно переконатися, що на операційному підсилювачі в 4 ніжці є -6В. Якщо на ній є +6В, то можливо є неправильне підключення діодного мосту BR2.

Також підключення конденсатора С2 може бути неправильним. Провівши огляд та виправивши дефекти монтажу, можна на 7 ніжку LM301 давати живлення. Це можна робити з виходу блоку живлення.

На останніх етапах налаштовується Р1, щоб він міг працювати на максимальному робочому струмі БП. Лабораторний блок живлення з регулюванням напруги не так важко відрегулювати. У цій справі краще зайвий раз перевіряти ще раз монтаж деталей, ніж отримати КЗ з наступною заміною елементів.

Основні радіоелементи

Щоб зібрати потужний лабораторний блок живлення своїми руками, потрібно придбати відповідні компоненти:

  • Для живлення потрібен трансформатор;
  • Декілька транзисторів;
  • Стабілізатори;
  • Операційний підсилювач;
  • Декілька різновидів діодів;
  • Електролітичні конденсатори – трохи більше 50В;
  • Резистори різних типів;
  • Резистор Р1;
  • Запобіжник.

Номінал кожної радіодеталі необхідно звіряти зі схемою.


Блок у кінцевому вигляді

Для транзисторів потрібно підібрати підходящий радіатор, що зможе розсіювати тепло. Більше того, всередині монтується вентилятор для охолодження діодного мосту. Ще один встановлюється на зовнішньому радіаторі, який обдуватиме транзистори.

Для внутрішньої начинкибажано підібрати якісний корпус, тому що річ вийшла серйозною. Усі елементи слід добре зафіксувати. На фото лабораторного блоку живлення можна помітити, що на заміну стрілочним вольтметрам прийшли цифрового пристрою.

Фото лабораторного блоку живлення

Трансформатор, що має електричний зв'язок між обмотками, називають лабораторним автотрансформатором, або ЛАТРом. Вольтаж ланцюга навантаження прямо пропорційний обмотці вторинного ланцюга. Залежно від конструкції, отримання потрібної вихідної напруги здійснюватиметься підключенням до відповідних висновків або обертанням ручного регулятора (рис. 1). У цій статті описується, як зробити ЛАТР у домашніх умовах.

Підготовка матеріалу

Для складання ЛАТРу знадобляться наступні матеріалита пристрої:

  • Мідна обмотка;
  • Тороїдальний або стрижневий магнітопровід. Можна придбати у спеціалізованому магазині або витягти зі зіпсованої техніки;
  • Термостійкий лак;
  • Ганчіркова ізолятора;
  • Корпус із закріпленими роз'ємами для підключення навантаження та живлення.

Для лабораторного ЛАТРуіз змінним коефіцієнтом трансформації можуть додатково знадобитися:

  1. Цифровий чи аналоговий вольтметр.
  2. Поворотний механізм, що включає ручку і повзунок з вугільною щіткою. Він регулюватиме напругу.

Розрахунок дроту

Автотрансформатор недоцільно використовувати для великих трансформацій з таких причин:

  • Великий ризик отримати струми, близькі до короткому замиканню. Це компенсується спеціальними електронними схемамичи додатковим опором. Для невеликих навантажень вигідніше використовувати електронний ЛАТР.
  • Втрачаються переваги перед трансформаторами: високий ККД, економія провідника та сталі, малі габарити та вага, вартість.

Визначаємось у яких межах працюватиме ЛАТР. Живлення мережі вибираємо 220 В. Як вторинна напруга вибираємо 127, 180 і 250 В. Потужність обмежуємо в 300 Вт. Можете вибрати свої значення та зробити аналогічні розрахунки на прикладі цієї статті.

Обмотка розраховується за більшим струмом. Найбільший струм буде при перетворенні напруги 220 в 127 В. Автотрансформатор у цьому випадку є знижуючим, і до нього підходить схема 1. Виходячи з наданої схеми, розраховуємо максимальний струм I проходить в обмотці обох ланцюгів:

I = I2 - I1 = P / U2 - P / U1 = 300 / 127 - 300 / 220 = 1 А

  • де I, I2, I3 - струми у відповідних ділянках ланцюга, А;
  • P – потужність, Вт;
  • U1, U2 – напруги первинного та вторинного ланцюга, В.

Діаметр дроту розраховуємо за формулою:

d = 0,8 * √I = 1 мм.

З таблиці 1 вибираємо тип дроту та переріз. Вибір робимо з урахуванням розрахункового струму та середнього значення густини струму для трансформаторів – 2 А/мм².

Коефіцієнт трансформації ЛАТРа n обчислюємо за такою формулою:

n = U1 / U2 = 220 / 127 = 1,73

Для подальшого розрахунку обчислюємо розрахункову потужність Pр:

Pр = P * k * (1 - 1 / n) = 300 * 1,2 * (1 - 1 / 1,73) = 151,92 Вт

де до - Коефіцієнт, що враховує ККД автотрансформатора.

Для визначення кількості витків, що припадають на 1 вольт, необхідно порахувати площу поперечного перерізу сердечника S і визначитися з типом магнітопроводу:

S = √ Pр = √ 151,92 = 12,325 см²

W0 = m/S = 35/12,325 = 2,839

  • де W0 - кількість витків, що припадають на 1 вольт;
  • m – 50 для стрижневого та 35 для тороїдального магнітопроводів.

Якщо сталь не дуже високої якостіварто збільшити значення W0 на 20-30%. Так само при розрахунку витків слід збільшити їх кількість на 5-10%, щоб уникнути просідання напруги. Розраховуємо кількість витків для вибраних напруг 127, 180, 220 і 250 В:

w = W0 * U

Отримуємо 360, 511, 624 та 710 витків.

Для розрахунку довжини дроту обмотуємо один виток на магнітопровід і вимірюємо його довжину. Потім множимо на максимальну кількість витків і додаємо по 25-30 сантиметрів для кожного виведення до клеми.

Процес складання

Для складання регульованого ЛАТРа вибираємо тороїдальний магнітопровід (рис. 2). Місце накладання обмотки ізолюємо ганчірковою ізолентою. Виводимо провід для першої клеми живлення. Усі наступні дроти виводимо не розриваючи. Закріплюємо перший виток на магнітопроводі і починаємо накручувати розраховану кількість. При досягненні витка відповідного одному з вибраних напруг виводимо петлю і продовжуємо намотувати провід. На малюнку 3 зображено процес намотування на дерев'яному каркасі.

Після накладання обмотки лакуємо ЛАТР. Наповнюємо ємність вибраним лаком і занурюємо в нього автотрансформатор. Залишаємо на тривале просушування.

Після просушування поміщаємо автотрансформатор у корпус. Перший виведений провід приєднуємо до гнізда живлення. Цей роз'єм має бути електрично пов'язаний із загальною клемою навантаження, тому з'єднуємо їх між собою якимось провідником. Петлю виведену для 220 В, з'єднуємо з другою клемою живлення. Інші проводи підключаємо до відповідних клем вторинного ланцюга. На "схемі" 2 зображені висновки дротів.

Для лабораторного автотрансформатора зі змінним коефіцієнтом трансформації додаємо корпус і робимо кріплення для ручки регулятора. До ручки прикріплюємо повзунок із вугільною щіткою. Щітка має щільно торкатися верхньої частини обмотки. Помічаємо область по якій пересуватиметься щітка, і в цьому місці позбавляємося ізоляції. Так щітка буде мати прямий електричний контакт з вторинною обмоткою. Клеми вторинних напруг, крім загальної, замінюємо однією, з'єднаною з вугільною щіткою (схема 3). При приєднанні закріплюємо вольтметр.

Якщо слідувати написаній статті, то ЛАТР можна легко зробити своїми руками.

Перевірка

Щоб переконатися в безперебійній та надійній роботі пристрою, виконуємо такі пункти:

  1. Підключаємо автотрансформатор до мережі 220 В;
  2. Перевіряємо відсутність задимлення, запаху гару, сильних шумів;
  3. Вольтметром перевіряємо відповідність вихідних значень;
  4. Через 10 - 20 хвилин роботи відключаємо ЛАТР. Перевіряємо чи не перегрілася обмотка.
  5. Знову вмикаємо ЛАТР у мережу і підключаємо навантаження на тривалий час.

За відсутності проблем автотрансформатор готовий до роботи.