Учебная программа курса для специальности 050203. 65 Физика с дополнительной специальностью 050202. 65 Информатика

Вид материала

Учебная программа курса

Содержание Методы расчета электрических цепей переменного тока. Трансформаторы. Полупроводниковые приборы. Электрические машины. Элементы автоматики и защиты электрических цепей. Лабораторная работа № 1. Радиотехнические цепи и методы их анализа. Электронные усилители. Генераторы электрических сигналов. Методы модуляции и детектирования. Основы телевидения. Элементы вычислительной техники. Принципы цифровой обработки сигналов. Тенденции развития средств получения, хранения, передачи и воспроизведения информации.

Подобный материал:

• Учебная программа курса для специальности 050203. 65 Физика с дополнительной специальностью, 283.66kb.
• Программа учебной дисциплины основы теоретической физики специальность «050203 физика, 446.4kb.
• Программа учебной дисциплины теория и методика обучения физике Для специальности 050203, 597.46kb.
• Программа учебной дисциплины современные средства оценивания результатов обучения., 288.12kb.
• Учебная программа курса для специальности 050201. 65 Математика с дополнительной специальностью, 171.01kb.
• Учебная программа курса для специальности 0321. 00 Математика с дополнительной специальностью, 376.54kb.
• Программа дисциплины опд. Ф. 04. 1 «Теория и методика обучения математике» Специальность, 184.43kb.
• Программа дисциплины теория алгоритмов специальность 050201. 65 «Математика» с дополнительной, 454.48kb.
• Программа дисциплины фтд. 00 «избранные главы алгебры» Специальность 032100. 01 Математика, 95.5kb.
• Рабочая программа «Основы микроэлектроники» для специальностей «Информатика и английский, 501.86kb.

Российская Федерация


Федеральное агентство по образованию


Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Брянский государственный университет

имени академика И.Г. Петровского

Физико-математический факультет

Кафедра теоретической физики


Электрорадиотехника


Учебная программа курса для специальности 050203.65 Физика

с дополнительной специальностью 050202.65 Информатика


Программу разработал

кандидат физико-математических наук,

доцент А.А.Сидоров;

программа утверждена на заседании кафедры теоретической физики 01.09.09 протокол №1.

Брянск-2009

Объяснительная записка

1. Введение

Программа курса электрорадиотехники разработана в соответствии с Государственным образовательным стандартом по специальности 050203.65 «Физика» с дополнительной специальностью 050202.65 «Информатика».

Согласно требованиям ГОС выпускник педагогического вуза должен быть готов решать образовательные и исследовательские задачи, ориентированные на анализ научной и научно-практической литературы в предметной области знаний и образовании; использовать современные технологии сбора и обработки экспериментальных данных в соответствии с проблемой исследования в области естественных наук и образования; конструировать содержание обучения в рамках Базисного учебного плана общеобразовательных учреждений России; осуществлять обучение и воспитание обучающихся с учетом специфики области предметных знаний; способствовать социализации, формированию общей культуры личности, осознанному выбору и последующему освоению профессиональных образовательных программ; использовать разнообразные приемы, методы и средства обучения; обеспечивать уровень подготовки обучающихся, соответствующий требованиям государственного образовательного стандарта; осознавать необходимость соблюдения прав и свобод учащихся, предусмотренных Законом Российской Федерации "Об образовании", Конвенцией о правах ребенка, систематически повышать свою профессиональную квалификацию,. быть готовым участвовать в деятельности методических объединений и в других формах методической работы, осуществлять связь с родителями (лицами, их заменяющими), выполнять правила и нормы охраны труда, техники безопасности и противопожарной защиты, обеспечивать охрану жизни и здоровья учащихся в образовательном процессе.

В ходе учебного процесса кафедра оставляет за собой право производить перераспределение отведенного учебным планом времени на изучение различных тем курса, а также изменять последовательность изучения вопросов в пределах программы.

Важное значение при изучении курса электрорадиотехники имеет установление межпредметных связей, прежде всего с курсами общей физики, математического анализа. В начале изучения соответствующего раздела электрорадиотехники преподавателю рекомендуется выделить основные понятия, законы и навыки которые студенты должны знать и уметь к началу изучения программного материала по электрорадиотехнике и проверить их уровень готовности.

Цель изучения курса электрорадиотехники является подготовка учителей физики способных технически грамотно эксплуатировать школьное физическое оборудование и вычислительную технику, правильно пользоваться измерительными приборами, уметь читать функциональные и принципиальные электрические схемы, устранять типовые неисправности в школьных приборах, ставить демонстрационный эксперимент, руководить техническим творчеством учащихся.

В лекционном курсе электрорадиотехники при рассмотрении принципа работы устройства, схем и элементов электрорадиотехники необходимо уделить должное внимание, как физической стороне вопроса, так и практическому его применению..

Задача курса - овладение студентами знаниями о принципах работы устройств, схем и элементов электрорадиотехники, умениями и навыками правильно пользоваться измерительными приборами, уметь читать функциональные и принципиальные электрические схемы, устранять типовые неисправности в приборах,

Некоторые вопросы, не относящиеся к основным, достаточно хорошо освещенные в учебной литературе, выносятся на самостоятельное изучение или же рассматриваются только на лабораторных занятиях.

Выписка из государственного образовательного стандарта Высшего профессионального образования, утвержденного 31.01.2005, номер государственной регистрации 694 пед/пс (новый) Министерством образования и науки российской Федерации и примерного учебного плана № 370 пед/сп от 14.04.2000 г. квалификация – учитель физики и (в соответствии с дополнительной специальностью).


ДПП.Ф.04 Электрорадиотехника. Трудоемкость по ГОС 200 часов, из них аудиторных (по примерному учебному плану) 114 часов.

Электрорадиотехника 200 Источники и потребители электрической энергии. Методы расчета электрических цепей переменного тока. Трансформаторы. Полупроводниковые приборы. Выпрямители. Электрические машины. Основы электробезопасности. Элементы автоматики и защиты электрических цепей. Тенденции развития электроэнергетики. Принципы передачи и приема сигналов в радиосвязи. Радиотехнические цепи и методы их анализа. Электронные усилители. Генераторы электрических сигналов. Методы модуляции и детектирования. Радиоприемники. Основы телевидения. Элементы вычислительной техники. Принципы цифровой обработки сигналов. Тенденции развития средств получения, хранения, передачи и воспроизведения информации.

В соответствии с учебным планом БГУ для специальности «Физика» с дополнительной специальностью «информатика» имеет следующую структуру

Время обучения по семестрам	Общий объем часов	Аудиторных занятий	Объем КСР	Объем самостоятельной работы	Форма итогового контроля
8, 9	200	114	11	75	зачет экзамен

Распределение изучаемых разделов электрорадиотехники по семестрам

Время обучения по семестрам и раздел дисциплины	Общий объем по разделам	Аудиторные занятия		Объем самостоятельной работы	Форма итогового контроля
		лекции	лабораторные работы
8 электротехника	75	14	28	33	Зачет
9 радиотехника	125	30	42	53	Экзамен

Лекции по дисциплине «Электрорадиотехника»

(Жирным шрифтом выделены вопросы государственного

образовательного стандарта, принятого 31.01.2005г.)

Раздел I. Электротехника.

Тема 1. (2 часа) Источники и потребители электрической энергии. Тенденции развития электроэнергетики. Основы электробезопасности.

Структурная схема генерации, передачи, распределения и потребления электрической энергии. Перспектива развития нетрадиционных источников электрической энергии, атомной и термоядерной энергетики.

Действие электрического тока на организм человека. Первая помощь человеку, пораженному электрическим током. Меры защиты от поражения электрическим током. Техника безопасности при работе с электроустановками.


Тема 2. (4 часа) Методы расчета электрических цепей переменного тока.

Векторное и комплексное представление электрических величин, изменяющихся по гармоническому закону. Активные и реактивные сопротивления в цепи однофазного переменного тока. Последовательное и параллельное соединение активных и реактивных сопротивлений. Резонансы напряжений и токов. Векторные диаграммы. Треугольники сопротивлений и проводимости. Мощность и коэффициент мощности в цепи переменного тока. Трехфазные электрические цепи. Соединение фаз источника и приемника по схемам звезда и треугольник.


Тема 3. (3часа) Трансформаторы. Полупроводниковые приборы.

Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. Типы трансформаторов. Режимы работы и характеристики трансформатора. Трехфазные трансформаторы. Однофазные и трехфазные выпрямители. Регуляторы мощности на тиристорах и симисротах.


Тема 4. (3 часа) Электрические машины.

Вращающееся магнитное поле. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Устройство и принцип действия. Электромеханические характеристики.

Электрические машины постоянного тока. Устройство и принцип действия. Обратимость машины постоянного тока. Схемы машин постоянного тока и их характеристики. Регулирование частоты вращения якоря электродвигателя. Реверсирование, электрическое торможение. Использование коллекторных электродвигателей в цепи переменного тока. Синхронный электродвигатель.


Тема 5. (2 часа) Элементы автоматики и защиты электрических цепей.

Плавкие предохранители. Защитные реле тока, напряжения, времени, тепловые реле. Защитное зануление и заземление. Электронные устройства защиты.


Лабораторная работа № 1.

Вводное занятие. Правила техники безопасности. Знакомство с электропитанием лаборатории. Защитное зануление и заземление. Электронные устройства защитного отключения.


Лабораторная работа № 2.

Исследование режимов работы однофазного трансформатора.


Лабораторная работа № 3.

Исследование неразветвленных и разветвленных цепей переменного тока, содержащих активные и реактивные элементы.


Лабораторная работа № 4.

Измерение мощности и коэффициента мощности в цепях переменного тока.


Лабораторная работа № 5.

Изучение однофазных и трехфазных полупроводниковых выпрямителей.


Лабораторная работа № 6.

Изучение трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.


Лабораторная работа № 7.

Изучение машин постоянного тока.


Лабораторная работа № 8.

Изучение коммутирующих устройств и устройств защиты электрических цепей переменного тока.


Лабораторная работа № 9.

Исследование трехфазных электрических цепей.


Лабораторная работа № 10.

Изучение приборов индукционной системы.


Лабораторная работа № 11-14

Отчет по лабораторным работам.


Литература.

1. Касаткин А.С. Электротехника. - М: Высш. Школа, 2000
   
2. Данилов И.А., Иванов П.М. «Общая электротехника с основами электроники» - М.: Высшая школа, 2005
   
3. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н., Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
   
4. Электротехника. Под редакцией Пантюшина B.C. - М., 1976.
   
5. Общая электротехника. Под редакцией Блажкина А.Т. -М.: Энергия, 1979.
   
6. Евсюков А.А. Электротехника.-М., 1979.
   
7. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. -М., 1983.
   
8. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм: Учеб.пособие - М.- Высшая школа, 1983.
   
9. Электротехника. Под редакцией Герасимова В.Г. – М. – Высшая школа, 1983.
   

Методические разработки кафедры

1. Сидоров А. А. Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по электротехнике.- Брянск: Издательство БГПУ. 1997. -54 с.
   
2. Иноземцев В. А.. Иноземцева С. В. Вводный практикум по электронике (под ред. В. А. Иноземцева). - Брянск: Издательство БГПУ, 1997, -78 с.
   

Раздел II. Радиотехника.


Тема 1. (2 часа) Принципы передачи и приема сигналов в радиосвязи.

Характеристики основных видов сигналов и каналов в системах радиосвязи. Структурная схема и назначение отдельных блоков канала связи. Использование диапазонов частот для радиосвязи и радиовещания. Виды модуляций. Спектры модулированных колебаний.

Тема 2. (4 часa) Радиотехнические цепи и методы их анализа.

Линейные и нелинейные электрические цепи с постоянными и переменными параметрами. Принцип суперпозиции для линейных цепей. Квазистационарные системы. Методы комплексных амплитуд и векторных диаграмм.

Последовательный и параллельный колебательные контуры. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики колебательных контуров. Фильтрующие свойства колебательных контуров.

Тема 3. (4 часа) Электронные усилители.

Основные типы усилителей и их характеристики. Апериодические усилители на биполярном и полевом транзисторах. Термостабилизация рабочего режима транзистора. Резонансный усилитель на биполярном транзисторе. Амплитудно-частотные характеристики резонансного усилителя при малых и больших входных напряжениях. Операционный усилитель.

Тема 4. (4 часа) Генераторы электрических сигналов.

Общие принципы построения генераторов. Условия самовозбуждения. LC-генератор. Мягкий и жесткий режимы возбуждения колебаний. RC-генератор на биполярном транзисторе. Генераторы негармонических колебаний.

Тема 5. (4 часа) Методы модуляции и детектирования.

Структурная схема для нелинейных и параметрических преобразований сигнала. Амплитудная модуляция. Частотная модуляция. Детектирование амплитудно-модулированных сигналов. Частотное детектирование.

Тема 6.(2 часа) Радиоприемники.

Структурная схема радиоприемного устройства. Классификация радиоприемников. Основные показатели качества радиоприемников. Приемник прямого усиления. Супергетеродинный радиоприемник.

Тема 7.(4 часa) Основы телевидения.

Принципы передачи и приема оптического изображения. Структурная схема телевизионной системы связи. Преобразование оптического изображения в видеосигнал. Полный телевизионный сигнал. Структурная схема телевизионного приемника. Кинескопы. Устройство развертки изображения. Цветное телевидение.

Тема 8. (4 часa) Элементы вычислительной техники.

Арифметические и логические основы электронных вычислительных машин (ЭВМ). Элементы ЭВМ: логические, запоминающие, вспомогательные. Основные функциональные узлы ЭВМ: регистры, сумматоры, счетчики импульсов, шифраторы, дешифраторы, ОЗУ, ПЗУ АЛУ. Вычислительная система. Микропроцессоры.

Тема 9. (2 часа) Принципы цифровой обработки сигналов. Тенденции развития средств получения, хранения, передачи и воспроизведения информации.


Фронтальные лабораторные работы по электрорадиотехнике.

(раздел «Радиотехника», занятия 3-х часовые)

1. Вводное занятие (ТБ, знакомство с лабораторией и рабочим местом, измерительные приборы, два способа подключения измерительных приборов к участку цепи, элементы эл. цепи).
   
2. Дифференцирующие и интегрирующие RC-цепи, АЧХ и ФЧХ RC-цепей. Переходные процессы в RC-цепях.
   
3. Биполярные транзисторы (БТ).
   
4. Полевые транзисторы (ПТ).
   
5. Апериодический усилитель на биполярном транзисторе.
   
6. Параллельный и последовательный колебательные контуры (КК). Влияние сопротивлений источника и нагрузки на АЧХ КК.
   
7. Резонансный усилитель.
   
8. LC, RC-генераторы, ГЛИН.
   
9. Мультивибратор. Мультивибратор с корректирующими диодами.
   
10. Модуляция и детектирование.
    
11. Приёмник прямого усиления.
    
12. Принципы телевидения.
    
13. Отчет по лабораторным работам.
    
14. Отчет по лабораторным работам.
    

Литература.

1. Першин В.Т. «Основы радиоэлектроники и схемотехники» - Издательство Феникс, 2006.
   
2. Бартенев В.Г., Алгинин Б.Н. От самоделок на логических элементах до микро-ЭВМ.-М: Просвещение, 1993.-189 с,
   
3. Богатырев А.Н. Радиоэлектроника, автоматика и элементы ЭВМ: Учеб. Пособие для 8-9 кл. сред.шк..- М.: Просвещение, 1990.-175 с.
   
4. Герасимов В.Г. Основы промышленной электроники.-М., 1986.
   
5. Жеребцов И.П. Основы электроники. -Л.: Энергоатомиздат, 1985.-352 с.
   
6. Калабеков Б.А., Манзелев Н.А. Основы автоматики и вычислительной техники. М, 1980.
   
7. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. -М., 1983.
   
8. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб.пособие для вузов.- М.: Радио и связь, 1985.-488 с.
   
9. Марголис А. Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах. Киев, фирма " Диалектика", 1994, 368 с.
   
10. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм: Учеб.пособие - М.- Высшая школа, 1983. -463 с.
    
11. Мюллер С. Модернизация и ремонт персональных компьютепров."/ Пер. С англ.-М., ЗАО Издателъство “БИНОМ". 1 998. -144с.
    
12. Основы промышленной электроники. Под ред. Проф. Герасимова В. Г. -М.:"Высшая школа", 1986
    
13. Савельев И. В. Курс обшей физики. Т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. М.: Наука. Гл. Ред.физ.-мат. лит. 1988. -496 с.
    
14. Ямпольский В. С. Основы автоматики и электронно-вычислительной техники: Учебное пособие для студентов фт -мат. пед.ин-тов.-М.: Просвещение, 1991. -223 с.
    

Дополнительная литература.


1 Журналы "Радио"


Методические разработки кафедры.

1. Иноземцев В. А., Иноземцева С. В., Вводный практикум по электронике (под ред. В. А. Иноземцева). - Брянск: Издательство БГПУ, 1997, -78 с.
   
2. Иноземцев В А., Иноземцева С. В.. Степаншцева М.Н. Лабораторный практикум по основам автоматики (Под ред. В.А.Иноземцева. Брянск: Издательство БГПУ, 1998, -80 стр.