Врезультате освоения программы студент должен : иметь представление о

Вид материала

Содержание

Программа дисциплины оптимизация и математическое программирование для аспирантов 2-го, 79.44kb.

Учебное пособие к семинарским занятиям по дисциплине "Культурология" для студентов, 1973.56kb.

Врезультате изучения материала программы необходимо иметь представление: о структуре, 116.37kb.

Программа по дисциплине математический анализ, 133.35kb.

Студент должен иметь представление, 2057.74kb.

Программа дисциплины Теория финансовых кризисов для направления 080100. 68 экономика, 126.18kb.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Тема 2.1. Электрическое поле.

Цели и задачи расчета электрических полей. Применение закона Кулона и теоремы Гаусса для расчета электрического поля.

Электрическое поле в однородном диэлектрике. Поляризация диэлектрика. Электрическое смещение. Диэлектрическая проницаемость. Сегнетоэлектрики, электреты. Потери энергии в диэлектриках.

Электрическая емкость, расчет ее величины. Электрический пробой и электрическая прочность диэлектрика. Электрическое поле на границе двух сред с различными величинами диэлектрической проницаемости.

Электростатические цепи и их расчет. Энергия электрического поля конденсатора. Механические силы в электрическом поле.

Литература: Л1-Стр ( 110-135; 201-203;213-216 ) ; Л2-Стр (108-133); Л3-Стр(5-27; 216-229 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение теоремы Гаусса?

2 Дайте определение потока вектора напряженности электрического поля сквозь замкнутую поверхность?

3 Дайте определение явлению поляризации диэлектрика?

4 Дайте определение поляризованности диэлектрика?

5 Дайте определение диэлектрической проницаемости?

6 Дайте определение электрической емкости?

7 Как определяется энергия электрического поля7

Лабораторная работа №7.

Тема 2.2. Магнитное поле.

Закон Ампера. Магнитная индукция. Проводник с током в магнитном поле. Применение закона Ампера для расчета магнитной индукции. Применение уравнения полного тока для расчета магнитной индукции.

Магнитный поток, потокосцепление. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Магнитное потокосцепление: собственное и взаимное. Индуктивность: собственная и взаимная. Коэффициент магнитной связи. Расчет индуктивности катушки, двухпроводной линии.

Магнитные свойства вещества. Намагничивание и намагниченность веществ. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость. Закон полного тока. Магнитное поле на границе двух сред с различными величинами магнитной проницаемости.

Энергия магнитного поля катушки с током. Энергия магнитного поля в системе магнитно-связанных катушек.

Механические силы в магнитном поле. Тяговое усилие электромагнита. Силы взаимодействия двух параллельных проводников с токами.

Литература: Л1-Стр ( 136-159;204-206;216-218 ) ; Л2-Стр (133-186 ; 210-218); Л3-Стр( 153-177 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение магнитному полю и его особенности?

2 Дайте определение закону Ампера?

3 Дайте определение магнитной индукции?

4 Дайте определение направлению линий магнитной индукции?

5 Дайте определение правилу левой руки?

6 Дайте определение магнитному потоку?

7 Как определяется энергия магнитного поля?

8 Дайте определение напряженности магнитного поля?

9 Как определяется сила взаимодействия двух проводников с током?

Тема 2.3. Магнитные цепи.

Намагничивание ферромагнитных материалов. Магнитный гистерезис. Основная кривая намагничивания. Магнитно-твердые, магнитно-мягкие материалы. Магнитные цепи, цели и задачи расчета магнитных цепей. Магнитное сопротивление. Расчет неразветвленной однородной магнитной цепи. Расчет разветвленной магнитной цепи.

Литература: Л1-Стр ( 165-182 ) ; Л2-Стр (165-187); Л3-Стр(178-196 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение магнитному гистерезису?

2 Дайте классификацию магнитных материалов?

3 Дайте определение магнитной цепи?

4 Дайте определение магнитному сопротивлению?

Лабораторная работа №8.

Тема 2.4. Электромагнитная индукция.

Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Электродвижущая сила в проводнике, движущемся в магнитном поле.

Применение закона электромагнитной индукции в практике.

Явление и ЭДС самоиндукции, явление и ЭДС взаимоиндукции. Принцип работы трансформатора. Вихревые токи, их использование и способы ограничения.

Литература: Л1-Стр ( 184- 199 ) ; Л2-Стр (187-1); Л3-Стр(196-215 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение электромагнитной индукции?

2 Дайте определение закону электромагнитной индукции?

3 Дайте определение правилу Ленца?

4 Дайте определение правилу правой руки?

5 Дайте определение явлению ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции?

6 Где на практике используются эти явления?

Лабораторная работа №9.

РАЗДЕЛ 3 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Студент должен:

иметь представление:

о принципах проектирования однофазных и трехфазных цепей переменного тока;
о принципах действия асинхронного и синхронного двигателей, стабилизатора, магнитного усилителя и т.п.;

знать:

основные законы для цепей переменного тока: Ома, Кирхгофа, Фарадея;
основные методы расчета цепей переменного тока;

уметь:

выполнять расчеты цепей переменного тока;
подбирать параметры элементов по заданным условиям работы цепей переменного тока и устройств переменного тока.

Тема 3.1. Начальные сведения о переменном токе.

Явление переменного тока. Получение синусоидальной ЭДС. Принцип действия генератора переменного тока. Уравнения и графики синусоидальной ЭДС. Характеристики синусоидальных величин. Векторные диаграммы. Сложение и вычитание синусоидальных величин.

Действующая и средняя величина переменного тока.

Литература: Л1-Стр ( 220-234 ) ; Л2-Стр (219-236); Л3-Стр( 229-236 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение переменному току?

2 Дайте определение основных характеристик переменного тока?

3 Дайте определение векторной диаграммы?

4 Что характеризуют действующая и средняя величины переменного тока?

Лабораторная работа №10.

Тема 3.2. Элементы и параметры электрических цепей переменного тока.

Параметры электрической цепи. Цепь переменного тока с активным сопротивлением: напряжение, ток, мощность, векторная диаграмма.

Цепь переменного тока с индуктивностью: напряжение, ток, мощность, векторная диаграмма.

Цепь переменного тока с емкостью: напряжение, ток, мощность, векторная диаграмма.

Схемы замещения реальных катушек и конденсаторов.

Литература: Л1-Стр ( 235-260 ) ; Л2-Стр (236-260); Л3-Стр( 236-262 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение активной энергии?

2 Дайте определение реактивному индуктивному сопротивлению?

3 Дайте определение реактивному емкостному сопротивлению?

4 Как определяется активная и реактивная мощность катушки?

5 Как определяется активная и реактивная мощность конденсатора?

Тема 3.3. Расчет электрических цепей переменного тока с помощью векторных диаграмм.

Расчет неразветвленной цепи переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью, емкостью при различных соотношениях величин реактивных сопротивлений (X > X , X < X , X = X). Треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей.

Расчет неразветвленной цепи переменного тока с произвольным числом активных и реактивных элементов. Построение топографической диаграммы.

Расчет разветвленной цепи с двумя узлами с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью при различных соотношениях величин реактивных проводимостей (b > b, b < b, b = b). Треугольники токов, сопротивлений, мощностей.

Расчет цепи переменного тока с двумя узлами с произвольным числом параллельных ветвей методом проводимостей и методом векторных диаграмм.

Компенсация реактивной мощности в электрических сетях. Коэффициент мощности. Методы увеличения коэффициента мощности и его влияние на технико-экономические показатели электроустановок.

Литература: Л1-Стр (260-277 ) ; Л2-Стр (260-280); Л3-Стр(283-289 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение полному сопротивлению цепи?

2 Какие законы применяются при расчете цепей переменного тока?

3 Для каких значений тока и напряжения строятся векторные диаграммы?

4 Дайте определение коэффициенту мощности?

Лабораторная работа №11.

Лабораторная работа №12.

Тема 3.4. Резонанс в электрических цепях.

Резонанс напряжений; условия и признаки резонанса напряжений, резонансная частота, волновое сопротивление, добротность контура. Частотные характеристики.

Литература: Л1-Стр (301-310 ) ; Л2-Стр (300-316); Л3-Стр( 262-270; 292-299 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение и признаки резонансу тока?

2 Дайте определение и признаки резонанса напряжения?

3 Назовите основные характеристики и свойства колебательного контура?

4 Дайте определение волновому сопротивлению и резонансной частоте?

Лабораторные работы №13, №14.

Тема 3.5. Электрические цепи с взаимной индуктивностью.

Согласное и встречное включение элементов с взаимной индуктивностью в электрических цепях. Знаки ЭДС и напряжения, обусловленные взаимно й индуктивностью. Взаимоиндуктивное сопротивление.

Расчет электрических цепей с взаимной индуктивностью. Трансформаторы без ферромагнитного сердечника: векторная диаграмма, вносимые сопротивления, эквивалентная схема замещения.

Литература: Л1-Стр ( 287-298 ) ; Л2-Стр (290--300); Л3-Стр( 205-215 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение индуктивной связи катушек?

2 Дайте определение согласному и встречному включению катушек?

3 Какие законы используются при расчете цепей с взаимной индуктивностью?

4 Как определяется взаимоиндуктивное сопротивление?

Лабораторная работа №15.

Тема 3.6. Символический метод расчета электрических цепей переменного тока.

Выражение синусоидальных величин комплексными числами. Комплексные сопротивления, проводимости и мощности.

Законы Ома и Кирхгофа в символической форме. Аналогии с цепями постоянного тока.

Расчет электрических цепей переменного тока с применением комплексных чисел.

Литература: Л1-Стр ( 280-286 ) ; Л2-Стр (280-290); Л3-Стр( 319-339 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Назовите основные формы записи комплексных чисел?

2 Какие законы применяются при расчете цепей символическим методом?

3 Как записывается ток, напряжение и сопротивление комплексными числами?

4 В каком случае используются каждая из форм комплексных чисел?

Тема 3.7. Трехфазные цепи при соединении нагрузки "звездой".

Трехфазные системы. Получение трехфазной ЭДС. Симметричная нагрузка в трехфазной цепи при соединении обмоток генератора и фаз приемника "звездой". Фазные, линейные напряжения и токи. Соотношения между ними. Векторная диаграмма.

Несимметричная нагрузка в трехфазной цепи при соединении фаз приемника "звездой". Четырехпроводная трехфазная система. Напряжение смещения нейтрали, роль нулевого провода. Топографическая диаграмма.

Расчет трехфазных цепей при соединении нагрузки "звездой". Расчет режимов холостого хода и короткого замыкания.

Литература: Л1-Стр ( Ч2:27-33; 49-55 ) ; Л2-Стр (341-347; 354-360); Л3-Стр( 340-349 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение фазного и линейного напряжения?

2 Какое соотношение между фазными и линейными токами и напряжениями при соединении звездой?

3 Как определяется мощность при соединении звездой и симметричной нагрузке?

4 Как определяется мощность при несимметричной нагрузке?

5 Как расположены в пространстве фазные и линейные напряжения?

6 Объясните роль нулевого провода?

Лабораторная работа №16.

Тема 3.8. Трехфазные цепи при соединении нагрузки "треугольником".

Симметричная нагрузка в трехфазной цепи при соединении обмоток генератора и фаз приемника "треугольником". Фазные, линейные напряжения и токи. Соотношения между ними. Векторная диаграмма. Мощность трехфазных цепей.

Несимметричная нагрузка в трехфазной цепи при соединении обмоток генератора и фаз приемника "треугольником".

Расчет трехфазных цепей при соединении нагрузки "треугольником". Применение метода взаимного преобразования "звезды" и "треугольника" сопротивлении в расчете трехфазных цепей.

Литература: Л1-Стр ( 37-40;49-59 ) ; Л2-Стр (351-360); Л3-Стр( 349-365 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение фазного и линейного напряжения?

2 Какое соотношение между фазными и линейными токами и напряжениями при соединении треугольником?

3 Как определяется мощность при соединении треугольником и симметричной нагрузке?

4 Как определяется мощность при несимметричной нагрузке?

5 Как расположены в пространстве фазные и линейные напряжения?

Лабораторные работы №17, №18.

Тема 3.9. Вращающееся магнитное поле.

Пульсирующее магнитное поле. Вращающееся магнитное поле трехфазной обмотки. Практическое применение вращающегося магнитного поля на примере действия электрических машин переменного тока. Разложение пульсирующего поля на два вращающихся. Вращающееся магнитное поле двухфазной обмотки. Частота вращения магнитного поля.

Литература: Л1-Стр ( 61-70 ) ; Л2-Стр (370-384);

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение пульсирующему магнитному полю?

2 Дайте определение вращающегося магнитного поля?

3 Как определяется частота вращения магнитного поля?

4 Как можно представить пульсирующее магнитное поле?

Тема 3.10. Электрические цепи с несинусоидальными периодическими напряжениями и токами.

Причины возникновения несинусоидальных ЭДС, токов и напряжений в электрических цепях. Аналитическое выражение несинусоидальной величины в форме тригонометрического ряда. Признаки симметрии несинусоидальных кривых и влияние их на вид тригонометрического ряда. Действующая величина несинусоидального тока, коэффициент формы.

Расчет электрической цепи при несинусоидальном периодическом напряжении на ее входе. Высшие гармоники в трехфазных цепях при соединении "звездой" и "треугольником".

Литература: Л1-Стр ( 74-88 ) ; Л2-Стр (386-409); Л3-Стр( 365-376 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение признакам несимметрии несинусоидальных кривых

2 Как определяется действующее значение несинусоидального тока?

3 Как определяется мощность при несинусоидальном токе?

4 Какой принцип положен в основу расчета несинусоидальных цепей?

Тема 3.11. Нелинейные электрические цепи переменного тока.

Понятие нелинейных цепей переменного тока. Цепи с нелинейными активными элементами. Электрические нелинейной индуктивностью. Идеализированная катушка с ферромагнитным сердечником: магнитный поток, ток, ЭДС, векторная диаграмма.

Магнитные потери в катушке с ферромагнитным сердечником, их влияние на ток в катушке. Векторная диаграмма катушки с магнитными потерями. Схема замещения катушки с ферромагнитным сердечником.

Явление феррорезонанса, принцип действия дросселя насыщения, магнитного усилителя.

Литература: Л1-Стр ( 93-124 ) ; Л2-Стр (409-434 ); Л2- Стр ( 377-397 ) приведены примеры решения задач.

Вопросы для самоконтроля:

1 Какие изменения происходят в электрической цепи при включении нелинейных элементов?

2 Какое влияние оказывает гистерезис на форму тока в цепи?

3 Как ой принцип положен в основу магнитного усилителя?

4 Как используется явление феррорезонанса?

Лабораторная работа №19.

Тема 3.12. Переходные процессы в электрических цепях.

Понятие о переходных процессах. Первый и второй законы коммутации.

Включение и отключение катушки индуктивности при постоянном напряжении.

Переходные процессы в цепях переменного тока с индуктивностью и емкостью.

Литература: Л1-Стр ( 126-148 ) ; Л2-Стр (435-463 ); Л2- Стр ( 397-421 )

Вопросы для самоконтроля:

1 Как читается первый и второй закон коммутации?

2 Как влияют переходные процессы на электроустановки?

Лабораторная работа №20.

Тема 3.13. Электрические цепи с распределенными параметрами.

Электрические цепи с распределенными параметрами. Схема замещения однородных линий с потерями и без потерь. Основные уравнения длинной линии. Характеристики длинной линии: коэффициент затухания, коэффициент фазы, волновое сопротивление.

Литература: Л1-Стр ( 150-165 ) ; Л2-Стр (463-482 ); Л2- Стр ( 422-438 )

Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение цепи с распределенными параметрами?

2 Назовите основные характеристики длинной линии?

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторная работа №1.

Исследование режима работы электрической цепи.

Лабораторная работа №2.

Измерение потенциалов в электрической цепи.

Построение потенциальной диаграммы.

Лабораторная работа №3.

Исследование электрической цепи при последовательном, параллельном и смешанном соединении резисторов.

Лабораторная работа №4.

Изучение законов Кирхгофа.

Лабораторная работа №5.

Изучение метода наложения токов.

Лабораторная работа №6.

Снятие вольтамперных характеристик нелинейных элементов.

Лабораторная работа №7.

Исследование электрической цепи при последовательном, параллельном и смешанном соединении конденсаторов.

Лабораторная работа №8.

Построение кривой перемагничивания сердечника.

Лабораторная работа №9.

Исследование явления электромагнитной индукции в однофазном трансформаторе.

Лабораторная работа №10.

Измерение параметров и характеристик синусоидальных величин токов и напряжений.

Лабораторная работа №11.

Исследование неразветвленной электрической цепи переменного тока с R, L, C.

Лабораторная работа №12.

Исследование резонанса напряжений.

Лабораторная работа №13.

Исследование разветвленной электрической цепи переменного тока с R, L, C.

Лабораторная работа №14.

Исследование резонанса токов.

Лабораторная работа №15.

измерение параметров индуктивно связанных катушек.

Лабораторная работа №16.

Исследование трехфазной цепи при соединении потребителя "звездой".

Лабораторная работа №17.

Исследование трехфазной цепи при соединении потребителя "треугольником".

Лабораторная работа №18.

Исследование аварийных процессов в трехфазных цепях.

Лабораторная работа №19.

Измерение потерь в катушке с ферромагнитным сердечником

Лабораторная работа №20.

Исследование переходных процессов в цепи с емкостью.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Барсов И.Н. Теоретические основы электротехники - М,: Энергоатомиздат, 1992г.

2. Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники - М: Высшая школа, 1994г.

3. Зайчик М.Ю. Сборник задач и упражнений по теорети ческой электротехнике. М., Энергоатомиздат, 1988г.

4. Цейтлин Л.С. Руководство к лабораторным работам по теоретическим основам электротехники. М., Высшая школа, 1995г.

ДОМАШНЯЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Методические указания к решению задачи №1

Задачи основаны на знании материала тема 1.4 « Расчет электрических цепей постоянного тока.»

Решение задачи требует от студентов понятие об основные законах постоянного тока: Кулона, Ома, Кирхгофа, Джоуля - Ленца; знания основных методов расчета линейных цепей постоянного тока; умения выполнять расчеты цепей постоянного тока; каждый метод имеет обоснование и методику составления необходимого количества уравнений. Обоснование метода расчета и план составления необходимого числа уравнений приводится в Л2 , Стр (79-95). Примеры решения задач приводятся в Л3 ; Стр (97-119)

Содержание задачи и схемы электрических цепей приведены в условии, а данные к ним в соответствующих таблицах.

Blog

Врезультате освоения программы студент должен : иметь представление о

Содержание