Geum.ru

Комплекс методических рекомендаций по общетехническим дисциплинам для экстерната Программы, методические указания, контрольные работы для студентов

Вид материалаМетодические указания

Содержание


по дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА и ЭЛЕКТРОНИКА»
Общие методические указания
Трехфазные электрические цепи переменного тока
U = 100 В. Определить напряжение и заряд каж­дого конденсатора, если С1 =4 мкФ; С
по дисциплине «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»
Настоящее методическое пособие разработано в соответствие с учебным планом для заочного обучения и программой 2006 г по курсу "
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6
^
по дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА и ЭЛЕКТРОНИКА»



Для студентов

специальности 150413

"Техническая эксплуатация оборудования

в торговле и общественном питании"


2007


Пояснительная записка


Программа учебной дисциплины «Электротехника и электроника» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 150413 " Техническая эксплуатация оборудования в торговле и общественном питании "

Целью изучения дисциплины является, приобретение студентами теоретических знаний и практических умений в области электротехники и электроники.

В результате изучения дисциплины «Электротехника и электроника»

студенты должны знать:

основные положения и законы электротехники и электроники, методы расчета электрических цепей, основы теории электрических машин, их параметры и характеристику; назначение, классификацию и принцип работы типовых электронных устройств, основные методы измерения электрических величин; основы электростатики.

студенты должны уметь:

производить расчеты электрических цепей постоянного и переменного тока, подбирать по справочным материалам электрические машины, читать и составлять принципиальные схемы электрических и электронных цепей.

Программой предусмотрено наряду с теоретическим обучением, проведение одной лабораторной работы и одной практической работы, целью которых является закрепление теоретических знаний, формирование умений и навыков выполнения расчетов.

В целях обеспечения безопасности, к выполнению лабораторной работы допускаются студенты, имеющие положительную оценку за знание теоретического материала и прошедшие первичный инструктаж на рабочем месте.

Настоящее методическое пособие разработано в соответствие с учебным планом для заочного обучения и программой 2005 г. по курсу "Электротехника и электроника ".
^
Общие методические указания

Студент- заочник, приступая к самостоятельному изучению предмета должен подробно ознакомиться с содержанием настоящего пособия и руководствоваться им в работе. Приступая к изучению каждой темы курса, ознакомьтесь с программой и подберите рекомендуемую литературу.

Учебный материал лучше всего изучать в последовательности тем, указанной в программе. Следует изучить учебный материал первой темы, конспектируя основные понятия по учебнику, проверить свои знания, ответив на вопросы для самопроверки. Разобрать решение типовых задач по учебнику (Л- 2). Закрепить знания решением рекомендуемых задач, данных после каждой темы.

При изучении устройства двигателей, конструкции аппаратов уяснить принцип их работы и назначение составных частей. Лабораторная и практическая работы по теме курса выполняются после изучения теоретического материала. Тетрадь, с выполненными работами предоставляется на зачете. Для иногородних выполнение лабораторной и практической работы организуется в сессию.

Ответы и решение задач выполняются в ученической тетради или на компьютере. Оставляют поля шириной 25 – 35 мм для замечаний. Решение задач ведут в Международной системе единиц (СИ). Ответы должны быть краткими, но полностью охватывать суть вопроса. Излагать ответы нужно своими словами. Разбирая конструкцию аппаратов и двигателей, необходимо начертить их принципиальную схему, с помощью позиций указать все составные части.

Литература основная
  1. Данилов И.А, Иванов П.М., Общая электротехника с основами электроники. – М.: Высшая школа, 2000. – 752с.
  2. Березкина Т.Ф. Гусев Н.Г. Задачник по общей электротехнике с основами электроники. - М.: Высшая школа, 1983. – 366с.

Литература рекомендуемая
  1. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. – М.: РнД.: Феникс. 2003. – 480с.
  2. Лихачев В.Л. Электротехника. Справочник. – М.: СОЛОН-Р. 2003. – 480с.



Содержание

Тема 1.

Электрическое поле и диэлектрические материалы

Программа

Основные характеристики электрического поля: напряженность электрического поля, электрическое напряжение. Краткие сведения об электроизоляционных материалах. Электрическая емкость. Конденсаторы. Материалы, применяемые в конденсаторах. Типы и маркировка конденсаторов, их выбор для электрических схем.


Л – 1, стр. 44 – 121,Л – 2, задачи (1.1, 1.47, 1.54).

Вопросы для самопроверки
  1. Дайте определение напряженности электрического поля электрического напряжения. В каких единицах выражается каждая величина?
  2. Что называют потенциалом данной точки поля?
  3. Как зависит электрическая проводимость материала от степени концентрации в нем носителей заряда?
  4. Напишите выражение для емкости конденсатора через его заряд и напряжение на зажимах.
  5. Как определить емкость плоского конденсатора?
  6. При последовательном соединении двух конденсаторов их эквивалентная емкость составляет 6 мкФ, а при параллельном – 25 мкФ. Определить емкость каждого конденсатора.

Тема 2.

Электрические цепи постоянного тока

Программа

Общие сведения об электрических цепях: определение, классификация. Электрический ток, ЭДС и напряжение. Закон Ома. Электрическая работа и мощность. Токовая нагрузка проводов и защита их от перегрузок. Потери напряжения в проводах. Расчет электрических цепей.

Л – 1, стр. 44 – 121,Л – 2, задачи (2.1 – 2.7, 2.16, 2.23).Вопросы для самопроверки
  1. Что называют электрическим током и единицы его измерения?
  2. Пояснить, из каких элементов состоит электрическая цепь. Каково различие между э. д. с. и напряжением на зажимах источника тока?
  3. Как читается и записывается закон Ома для участка и для всей цепи?
  4. Написать производные формулы закона Ома – зависимость напряжения от тока и сопротивления, зависимость сопротивления от тока и напряжения – и указать размерность величин, входящих в эти формулы.
  5. Что называют удельным сопротивлением и удельной проводимостью вещества и в каких единицах они выражаются?
  6. От каких факторов зависит электрическое сопротивление проводника?
  7. Как определяется падение напряжения на участке цепи?
  8. Как подсчитать расход энергии или работу электрического тока и в каких единицах они выражаются?

9. Как формулируются первый и второй законы Кирхгофа?

10. Что называют последовательным, параллельным и смешанным соединениями резисторов? Каковы особенности каждого вида соединений?

Лабораторная работа

Исследование электрической цепи постоянного тока.

Тема 3.

Электромагнетизм

Программа

Основные свойства и характеристики магнитного поля. Закон полного тока. Магнитное поле прямолинейного тока, кольцевой и цилиндрической катушек с током. Магнитные свойства веществ. Гистерезис. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Понятие о расчете магнитных цепей: общие сведения о магнитных цепях, закон Ома для магнитных цепей, неразветвленные и разветвленные магнитные цепи. Закон электромагнитной индукции. ЭДС индукции, самоиндукции, взаимоиндукции, вихревые токи.

Л – 1, стр. 44 – 121,

Л – 2, задачи (3.1 – 3.7, 3.12, 3.24)

Вопросы для самопроверки
  1. Что называют магнитным полем?
  2. Что характеризует собой магнитная индукция и в каких единицах она выражается?
  3. Что характеризует абсолютная магнитная проницаемость среды и в каких единицах она выражается?
  4. Чему равна магнитная постоянная?
  5. Что называют магнитным потоком и в каких единицах он выражается?
  6. Как формулируется закон полного тока?
  7. Какой характер имеет петля гистерезиса для магнитотвердых и магнитомягких материалов?

Тема 4.

Однофазные электрические цепи переменного тока.

Программа

Основные параметры переменного тока. Характеристики синусоидальных величин: амплитуда, фаза, начальная фаза, угловая частота, период, действующая и средняя величина переменного тока, мгновенные значения. Векторная диаграмма и ее обоснование. Цепь с активным, индуктивным и емкостным сопротивлением. Активные и реактивные сопротивления, активные и реактивные мощности, треугольники сопротивлений, мощностей. Неразветвленная цепь переменного тока: векторная диаграмма, расчетные формулы, резонанс напряжений, резонанс токов.

Практическая работа

Расчет неразветвленных цепей переменного тока


Л – 1, стр. 44 – 121, Л – 2, задачи (5.1 – 5.7, 5.12, 5.49)

Вопросы для самопроверки
  1. Начертите графики тока, напряжения, мощности и векторную диаграмму для цепи с активным сопротивлением.
  2. То же, для неразветвленной цепи с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью. Начертите для такой цепи треугольники сопротивлений и мощностей.
  3. Какую мощность называют реактивной?

Тема 5.
^
Трехфазные электрические цепи переменного тока

Программа

Трехфазные системы электрических цепей, трехфазная цепь. Соединение обмоток генераторов «звездой» и «треугольником». Фазные и линейные токи и напряжения. Соотношения между ними в том и другом случае соединений. Трехфазные симметричные цепи, соединение приемников «звездой» и «треугольником». Расчет симметричных трехфазных цепей. Активная, реактивная и полная мощности трехфазной цепи. Коэффициент мощности. Четырехпроводная трехфазная цепь, роль нулевого провода; краткие сведения об аварийных режимах работы в трехфазных цепях.

Л – 1, стр. 44 – 121,Л – 2, задачи (6.1 – 6.7, 6.9, 6.21, 6.37)

Вопросы для самопроверки
  1. Поясните преимущества трехфазной системы перед однофазной.
  2. Приведите соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при соединении в "звезду" и треугольник.
  3. Каждая фаза обмотки двигателя рассчитана на 220 В. Как следует соединить обмотки при линейном напряжении сети 220 и 380 В?
  4. В каком случае применяется четырехпроводная система? Какова роль нулевого провода?
  5. Начертите векторную диаграмму напряжений и токов потребителя энергии при неравномерной нагрузке и соединении в звезду и найдите графически ток в нулевом проводе. Линейное напряжение в сети U = 380 В. RA = 10 Ом, RB = 12 Ом, RC = 20 Ом.
  6. Как определить активную, реактивную и полную мощности в трехфазной цепи при симметричной и несимметричной нагрузках?

Тема 6.

Электротехнические измерения и приборы.

Программа

Общие сведения об электрических измерениях и электроизмерительных приборах, их классификация. Шкала и условные обозначения на электроизмерительных приборах. Измерение мощности однофазного тока. Измерение электрического сопротивления. Устройства омметров.

Л – 1, стр. 318 – 361,

Л – 2, задачи 8.1 – 8.7, 8.15.

Вопросы для самопроверки
  1. Что называют основной, допустимой и приведенной погрешностями прибора?
  2. На какие группы подразделяют электроизмерительные приборы по принципу действия?

Тема 7

Трансформаторы.

Программа

Назначение и применение трансформатора. Устройство трансформаторов. Режим работы трансформатора: холостой ход, рабочий режим, режим короткого замыкания, потери энергии и КПД трансформатора. Принцип действия однофазного трансформатора. Коэффициент трансформации. Трехфазные трансформаторы. Автотрансформаторы. Измерительные трансформаторы. Сварочные трансформаторы, требования к ним.

Л – 1, стр. 182 – 198,

Л – 2, задачи 7.1 – 7.12, 7.21,7.26.

Вопросы для самопроверки
  1. .Каково назначение трансформатора при передаче и распределении электрической энергии?
  2. Поясните принцип работы трансформатора.
  3. Для каких целей бак трансформатора заливают маслом?

Тема 8.

Машины переменного тока

Программа

Назначение и классификация машин переменного тока. Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных и однофазных цепях. Устройство короткозамкнутого и фазного асинхронного двигателя. Вращающий момент асинхронного двигателя, достоинства и недостатки двигателя. Пуск в ход асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Регулирование частоты вращения трехфазных двигателей. Однофазный двигатель, особенности включения в сеть. Потери и КПД асинхронного двигателя.

Л – 1, стр. 199 – 238,Л – 2, задачи 10.1 – 10.6, 10.17, 10.29

.Вопросы для самопроверки
  1. Определите скольжение восьмиполюсного двигателя, если его ротор вращается с частотой 735 об/мин. Частота тока 50 Гц.
  2. Асинхронный двигатель работает с номинальной нагрузкой 16 кВт и 1460 об/мин. Перегрузочная способность равна 2,5; кратность пускового момента составляет 1,1. Определите максимальный и пусковой моменты двигателя.

3. Какие схемы пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором вам известны?

Тема 9

Машины постоянного тока

Устройство и принцип действия электрической машины постоянного тока. Обмотка якоря. Коллектор и его назначение. Генераторы постоянного тока: генератор с независимым возбуждением, генератор с параллельным возбуждением, генератор с последовательным возбуждением, генератор смешанного возбуждения. Электродвигатели постоянного тока, общие сведения; двигатели параллельного возбуждения, двигатели последовательного и смешанного возбуждения; пуск в ход, регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.

Л – 1, стр. 239 - 280, Л – 2, задачи 9.1 – 9.14, 9.22 9.37.

Вопросы для самопроверки
  1. Какие параметры машины называют номинальными?
  2. Начертите схемы генераторов с независимым, параллельным и смешанным возбуждением и поясните назначение каждого элемента схемы.
  3. Начертите схемы двигателей с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением и поясните назначение каждого элемента схемы.

Тема 10.

Электропривод и аппаратура управления.

Передача и распределение электроэнергии.

Понятие об электроприводе: классификация и маркировка электродвигателей серии 4А. Режимы работы электродвигателей, общие условия выбора двигателя по мощности. Метод эквивалентных величин для выбора электродвигателя для длительного режима работы; для кратковременного режима, для повторно-кратковременного режима.

Л – 1, стр. 362 – 407,Л – 2, задачи 12.1 – 12.3.

Вопросы для самопроверки
  1. Какой режим работы двигателя называют продолжительным, кратковременным и повторно-кратковременным? Начертите диаграммы работы двигателя в этих режимах.
  2. Что называют энергетической системой и каковы преимущества объединения отдельных электрических станций в общую систему?

Тема 11.

Электровакуумные и газоразрядные приборы

Программа

Общие сведения. Электронная эмиссия. Устройство и принцип работы триода. Газоразрядные приборы. Индикаторные неоновые лампы. Условные обозначения, маркировка.

Л – 1, стр. 412 – 455, Л – 2, задачи 13.1 – 13.5, 14.1, 14.2, 14.9

Вопросы для самопроверки
  1. Какова роль управляющей сетки в триоде?
  2. Объясните, что называют динатронным эффектом?

Тема 12.

Полупроводниковые и фотоэлектронные приборы.

Программа

Электрические свойства полупроводников. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковые диоды. Обозначение и маркировка диодов. Биполярные транзисторы. Устройство, принцип действия. Условные обозначения и маркировка транзисторов. Общие сведения о полевых транзисторах. Фотоэлементы с внешним и внутренним фотоэффектом, основные характеристики и параметры. Фотоэлектронные умножители. Фоторезисторы. Кремниевые фотоэлементы, фотодиоды, фототранзистор. Условные обозначения фотоэлектронных приборов. Применение фотоэлектронных приборов.

Л – 1, стр. 457 – 523, Л – 2, задачи 15.1 –15.3, 16.

1 Вопросы для самопроверки
  1. Какие основные характеристики имеет транзистор?
  2. Сформулируйте основные законы фотоэффекта.

Тема 13.

Электронные выпрямители, усилители и генераторы.

Программа

Основные сведения о выпрямителях. Структурная схема выпрямителя. Однополупериодный выпрямитель. Двухполупериодный выпрямитель. Трехфазный выпрямитель. Стабилизаторы напряжения и тока, коэффициент стабилизации. Сглаживающие фильтры. Коэффициент сглаживания для различных схем выпрямления.

Электронный осциллограф, структурная схема, принцип действия. Электронно-лучевая трубка. Примеры

использования осциллографа в экспериментальных исследованиях различных процессов.

Л – 1, стр. 525 – 583, Л – 2, задачи 17.1 –17.4, 18.1, 18.5, 18.7

Вопросы для самопроверки
  1. Какие электронные элементы можно использовать как выпрямители переменного тока?
  2. Начертите схему одно- и двухполупериодного выпрямителя.
  3. Для чего в схемах выпрямителей применяют сглаживающие фильтры?
  4. Как устроена электронно-лучевая трубка.



Методические указания к выполнению

контрольной работы

Перед выполнением контрольной работы ознакомьтесь с общими методическими указаниями. Решение задач сопровождайте краткими пояснениями. Решение задач требует знания законов Ома и Кирхгофа, методики определения эквивалентного сопротивления проводников и емкости конденсаторов, иметь представление об особенностях соединения потребителей энергии в "звезду" и треугольник, соотношения между линейными и фазными величинами при таких соединениях, а также умение строить векторные диаграммы при симметричных и несимметричных нагрузках.


Контрольная работа № 1

Для решения задачи 1 изучить параграф 1.7, Для решения задачи 2 изучить параграф 2.7,

Вариант № 1(7)
  1. Проводники и области их применения.
  2. Однофазные электрические цепи.
  3. Характеристики магнитного поля
  4. Задачи (3 штуки)

Вариант № 2(8)

1 Диэлектрики и области их применения.

2 Принцип получения 3-фазной ЭДС.

3 Принцип работы машины постоянного тока

4 Задачи (3 штуки)

Вариант № 3

1 Преобразование электрической энергии в тепловую

2 Петля гистерезиса.

3 Устройство электродвигателя

4 Задачи (3 штуки)

Вариант № 4
    1. Устройство плоского конденсатора.
    2. Назначение нулевого провода в четырехпроводной цепи.
    3. Два режима работы источника тока

4 Задачи (3 штуки)

Вариант № 5

1 Электрическая работа и мощность.

2 Цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью

3 Устройство трансформатора

4 Задачи (3 штуки)

Вариант № 6

1 Зависимость сопротивления от температуры

2 Цепь с активным сопротивлением, индуктивностью

3 Измерительные трансформаторы

4 Задачи (3 штуки)


Задача 1 ( рисунок и методику решения задач смотри далее)


Исходные данные

Вариант
U(В)
C1(мкФ)
C2(мкФ)
C3(мкФ)

1
105
3
5
7

2
115
4
7
4

3
120
3
6
9

4
95
2
3
2

5
80
8
9
4

6
130
4
9
2

7
115
4
7
4

8
119
3
6
9

9
98
2
3
8

10
81
8
9
3



Задача 2 ( рисунок и методику решения задач смотри далее)

Исходные данные

Вариант
Е(В)
R1(Ом)
R2
R3
R4
R5
R6
R7
Rвт

1
115
13
50
70
11
15
80
50
2

2
110
24
17
40
13
90
50
70
1

3
125
43
60
19
70
11
70
65
3

4
100
12
13
20
80
15
14
32
2

5
80
18
50
40
10
60
17
90
4

6
130
40
90
12
50
50
10
7
1

7
125
43
60
19
70
11
70
65
3

8
100
12
13
20
80
15
14
32
2

9
80
18
50
40
10
60
17
90
4

10
130
40
90
12
50
50
10
7
1


Задача № 3


1 К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Полная и реактивная мощности трехфазной цепи соответственно равны: 5,2 кВт и 1,6 кВт, фазное напряжение равно 220 В. Определить активную мощность цепи, коэффициент мощности и линейное напряжение. ( параграф 6.3, 6.6)
  1. К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Определить активную мощность цепи, коэффициент мощности и фазное напряжение, если полная и реактивная мощности трехфазной цепи соответственно равны: 8,7 кВт и 2,3 кВт, линейное напряжение 380 В. ( параграф 6.3, 6.6)
  2. К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Определить активную и полную мощность цепи, если линейный ток 40 А, линейное напряжение 380 В, коэффициент мощности 0,82. ( параграф 6.3, 6.6)
  3. К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Полная и реактивная мощности трехфазной цепи соответственно равны: 7,2 кВт и 2,3 кВт, фазное напряжение равно 220 В. Определить активную мощность цепи, коэффициент мощности и линейное напряжение. ( параграф 6.3, 6.6)
  4. К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Определить активную мощность цепи, коэффициент мощности и фазное напряжение, если полная и реактивная мощности трехфазной цепи соответственно равны: 3,7 кВт и 1,8 кВт, линейное напряжение 380 В. ( параграф 6.3, 6.6)
  5. К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Определить активную мощность цепи, коэффициент мощности и фазное напряжение, если полная и реактивная мощности трехфазной цепи соответственно равны: 10,7 кВт и 2,7 кВт, линейное напряжение 380 В. ( параграф 6.3, 6.6)
  6. К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Определить активную мощность цепи, коэффициент мощности и фазное напряжение, если полная и реактивная мощности трехфазной цепи соответственно равны: 8,7 кВт и 2,3 кВт, линейное напряжение 380 В. ( параграф 6.3, 6.6)
  7. К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Определить активную и полную мощность цепи, если линейный ток 40 А, линейное напряжение 380 В, коэффициент мощности 0,82. ( параграф 6.3, 6.6)
  8. К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Полная и реактивная мощности трехфазной цепи соответственно равны: 7,2 кВт и 2,3 кВт, фазное напряжение равно 220 В. Определить активную мощность цепи, коэффициент мощности и линейное напряжение. ( параграф 6.3, 6.6)
  9. К источнику трехфазной сети подключена равномерная нагрузка (соединение обмоток приемника "звезда"). Определить активную мощность цепи, коэффициент мощности и фазное напряжение, если полная и реактивная мощности трехфазной цепи соответственно равны: 3,7 кВт и 1,8 кВт, линейное напряжение 380 В. ( параграф 6.3, 6.6)

Методика решения задач





Рис.1


Задача 1 Соединение конденсаторов. К батарее конденсаторов (рис. 1) приложено напряжение ^ U = 100 В. Определить напряжение и заряд каж­дого конденсатора, если С1 =4 мкФ; С2= 1 мкФ; Сз =5 мкФ.

1. Определим эквива­лентную емкость батареи конденсато­ров. Так как С2 и СЗ включены парал­лельно, С2,з = С2+Сз=1+5= 6 мкФ. Конденсаторы С1 и С2.з включены по­следовательно и поэтому эквивалентная емкость СОБ = С1∙ С2,3/(С1 + С2,з) = 4∙ 6/(4 + 6) = 2,4 мкФ.

2. Теперь определим электрический заряд батареи конденсаторов QОБ = Ql = Q2.З, так как С1 и С2.з вклю­чены последовательно QОБ = СОБ ∙ U = 2,4∙ 100 = 240∙ 10-6 Кл, таким образом, Ql =240∙ 10-6 Кл.

3. Найдем напряжения на С1 и параллельно вклю­ченных С2 и C3.

U1 = Ql /C1 = 240/4 = 60 В; так как U=U1+U2,з, U2,з =U - U1 = 100 – 60 = 40 В.

4. Зная напряжение U2,з, определим Q2 и Q3: Q2= С2U2,з= 1∙10-6∙40 = 40∙10-6 Кл, так как QOБ = Q2+Qз; Qз = QоБ - Q2 = 240∙10-6 - 40∙10-6 =200∙10-6 Кл.

Задача 2. Смешанное соединение сопротивлений. Для цепи, представленной на рис.2, Е = 120 В; Rвт = 2 Ом; RI = 11,5 Ом; R2 = 10 Ом; Rз = 20 Ом; R4 =50 Ом; R5 = 100 Ом; R6 =40 Ом; R7 = 60 ОМ. Определить токи и напря­жения на всех участках цепи.

Расчет цепи при смешан­ном соединении осуществляет­ся методом «свертывания». Путем ряда эквивалентных упрощений (замен) исходная схема приводится к виду, показанному на рис. 3, где R - сопротивление, эквивалентное всем внешним участ­кам цепи. Затем определяется общий ток I. После этого возвращаемся к промежуточным схемам и определяем напряжение на ее участках. По известным напряжени­ям на участках находим токи на всех участках, конкрет­но для схемы, представленной на рис. 2.




Рис. 2 Рис.3

1. Определяем эквивалентное сопротивление R. Сна­чала цепь на рис. 2 замещается эквивалентной (рис. 4). Для этой цепи определяется Rab и Rсд: 1/Rab = l/Rз+ l/R1+ 1/R5 = 1/20+1/50+ 1/100=8/100 См; Rab=12,5 Ом; RCd = R6 ∙ R7/(R6 + R7) = 40∙ 60/(40 + 60)=24 Ом.

Так как схема рис. 4 представляет последовательное соединение резисторов, находим значение эквивалентно­го сопротивления внешней цепи: R=Rl+R2+Rab+Rcd= =11,5+10+12,5+24=58 Ом.

2. Определяем общий ток I. Исходная схема упроще­на до вида, показанного на рис. 3. Следовательно, на основании закона Ома для всей цепи

I = E/(Rвт + R) = 120/(2 + 58) = 120/60 = 2 А

3. Определяем напряжение на участках промежуточ­ной схемы (см. рис. 4). В данном случае она одна. В общем случае число промежуточных схем не ограничи­вается одной: Uab = Rab ∙ I = 12,5∙ 2=25 В; Uсд=Rсd∙ I =24∙ 2=48 В.

4. Находим токи на остальных участках цепи. Возвра­щаемся к схеме, представленной на рис. 2. Теперь из­вестны напряжения на разветвлениях «аЬ» и «cd». Сле­довательно;

I з= Uаь/Rз = 25/20= 1,25А; I 4= Uab/R4 = 25/50=0,5 А; I5= Uab/R5= 25/100= 0,25 А;

I6 = Ucd/R6= 48/40=1,2 А; I 7 = Ucd/R7= 48/60=0,8A.

. Контрольная работа № 2


1 Электронная эмиссия

2 Устройство и принцип работы триода

3 Газоразрядные приборы

4 Индикаторные неоновые лампы

5 Устройство и принцип работы диода

6 Устройство и принцип работы тетрода

7 Устройство и принцип работы пентода

8 Классификация электроизмерительных приборов,

9 Определение погрешностей измерений

10 Параметры и классы точности измерительных приборов, условные обозначения электроизмерительных приборов

11 Классификация электронных приборов, параметры электронных приборов

12 Устройство и характеристики лампового и полупроводникового диода

13 Устройство тиратрона

14 Устройство стабилитрона

15 Газоразрядные приборы

16 Устройство выпрямителя

17 Устройство стабилизатора

18 Устройство электронно - лучевой трубки

19 Фотодиоды,

20 Фотоумножители,

21 Фоторезисторы

22 Однополупериодные выпрямители

23 Двухполупериодные выпрямители

24 Сглаживающие фильтры

Вариант № 1

1, 9, 16, 20, 23

Вариант № 2

2, 10, 15, 21, 24

Вариант № 3

3, 9, 17, 19, 22

Вариант № 4

4, 10, 18, 20, 23

Вариант № 5

5, 8, 14, 20, 24

Вариант № 6

6, 9, 13, 21, 23

Вариант № 7

2, 10, 15, 21, 24

Вариант № 8

3, 9, 17, 19, 22

Вариант № 9

4, 10, 18, 20, 23

Вариант № 10

5, 8, 14, 20, 24



Экзаменационные вопросы

  1. Определение и изображение электрического поля.
  2. Основные методы электрических измерений.
  1. Диэлектрики и проводники.
  2. Виды погрешностей измерительных приборов.
  3. Электроизоляционные материалы.
  4. Виды измерительных приборов и их условное обозначение.
  5. Закон Ома.
  6. Устройство асинхронных электродвигателей.
  7. Последовательное соединение проводников в сети постоянного тока.
  1. Механические характеристики электродвигателей.
  1. Параллельное соединение проводников в сети постоянного тока
  2. Коэффициент мощности трехфазной цепи.
  3. Смешанное соединение проводников в сети постоянного тока.
  4. Фазное и линейное напряжения трехфазной цепи.
  5. Смешанное соединение конденсаторов.
  6. Полное сопротивление цепи однофазного переменного тока.
  7. Параллельное соединение конденсаторов.
  8. Активная и реактивная мощности цепи однофазного переменного тока.
  9. Первый закон Кирхгофа.
  10. Полная мощность цепи однофазного переменного тока.
  11. Второй закон Кирхгофа.
  12. Устройство электронных выпрямителей.
  13. Электрическая работа и мощность цепей постоянного тока.
  14. Устройство газоразрядных приборов.
  15. Плоский конденсатор.
  16. Устройство диода, триода, тетрода и пентода и их условное обозначение.
  17. Закон полного тока для магнитной цепи.
  18. Характеристики магнитного поля(магнитная индукция, магнитный поток, напряженность).
  19. Устройство генератора переменного тока.
  20. Устройство генератора постоянного тока.
  21. Зависимость сопротивления от температуры.
  22. Устройство полупроводниковых приборов и их условное обозначение.
  23. Активное, индуктивное и емкостное сопротивление цепи однофазного переменного тока.
  24. Классификация электронных приборов.
  25. Устройство трансформаторов.
  26. Электрическое сопротивление и проводимость.
  27. Параметры переменного тока (циклическая частота, период, мгновенные значения тока и напряжения).
  28. Устройство электронно - лучевой трубки.
  29. Параметры переменного тока
  30. Коэффициент трансформации.
  31. Назначение трансформаторов и их применение.
  32. Активная, реактивная и полная мощности цепи трехфазного тока.
  33. Скольжение и частота вращения ротора.



Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ГОУ СПО «Хабаровский торгово-экономический техникум»


Программа, методические рекомендации и контрольная работа

для студентов

заочного отделения и экстерната

^
по дисциплине «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»



Для студентов

специальности 150413

"Техническая эксплуатация оборудования

в торговле и общественном питании"


2007

Пояснительная записка


Программа учебной дисциплины «Материаловедение» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 150413 "Техническая эксплуатация оборудования в торговле и общественном питании"

Программой предусматривается изучение способов производства основных конструкционных материалов, применяемых в торгово-технологическом и холодильном оборудовании, их строения и свойств; методов обработки;

В результате изучения предмета студенты

должны знать: об основных направлениях развития металлургии черных и цветных металлов, о внедрении прогрессивных технологических процессов обработки материалов; строение, свойства, методы исследования и испытания конструкционных материалов;ГОСТы на основные конструкционные материалы применяемые в торгово-технологическом и холодильном оборудовании; основы теории сплавов, химико-термической обработки; классификацию, состав, маркировку по ГОСТ и применение сталей, чугунов, цветных сплавов и неметаллических конструкционных материалов; технику безопасности, пожарную безопасность и мероприятия по охране окружающей среды при производстве и обработке конструкционных материалов; методы оценки основных свойств машиностроительных материалов,

должны уметь: выбирать наиболее рациональный способ получения и обработки конструкционных материалов;

пользоваться ГОСТ и справочной литературой; проводить испытания на твердость, ударную вязкость; определять качественные характеристики микроструктур сталей, чугунов, цветных металлов; выбирать режимы термической обработки; оценивать и определять свойства и характеристики машиностроительных материалов.

Изучение предмета должно способствовать развитию творческого мышления, интереса к познавательной деятельности, трудолюбия, бережливости, эстетического вкуса, выработке навыков самостоятельной работы с научной и технической литературой. Последовательность изучения тем предмета обусловлена логикой науки, т.е. в первых разделах курса изучается состав и свойства конструкционных материалов, а затем – основные методы обработки материалов. Изучение предмета основывается на знаниях, полученных студентами по физике, химии, инженерной графике, проводится во взаимосвязи с предметами "Техническая механика", "Стандартизация, метрология, сертификация" и является, в свою очередь, базой для изучения предметов специального цикла. Методика изучения предмета строится на проведении уроков с широким применением технических средств обучения, демонстрацией коллекции деталей, изготовленных различными способами, микрошлифов, обучающих стендов, макетов. На практических занятиях студенты приобретают навыки по исследованию структуры металлов, измерению качественных характеристик металлов.Для осуществления контроля знаний и проверки уровня усвоения учебного материала, программой предусмотрено выдача одной контрольной работы и проведение трех практических работ. По окончании курса студенты сдают экзамен.
^

Настоящее методическое пособие разработано в соответствие с учебным планом для заочного обучения и программой 2006 г по курсу " Материаловедение ".

Общие методические указания

В данном курсе изучается материалы, которые применяются для рабочих механизмов, применяемых на предприятиях общественного питания и розничной торговли. Для изучения курса необходимо знание смежных дисциплин, таких как физика, химия, инженерная графика.

Приступая к изучению каждой темы курса, ознакомьтесь с программой и подберите рекомендуемую литературу. При изучении каждой темы полезно составить краткий конспект, раскрывающий ее содержание в соответствии с программой.

Лабораторные работы по теме курса выполняются после изучения теоретического материала. Тетрадь, с выполненными лабораторными работами предоставляется на экзамене вместе с контрольной работой. Студенты, не выполнившие эти работы, к экзамену не допускаются. Для иногородних выполнение лабораторных работ организуется в сессию.

Литература

1. А.И.Самоходский и др. «Металловедение»,- М.: Металлургия, 1990.

2. Ю.М.Лахтин «Основы металловедения»,- М.: Металлургия, 1988.

3. А.М.Адаскин «Материаловедение», - М.: Академия, 2003.

5. Ю.П.Солнцев «Оборудование пищевых производств. Материаловедение», - СПб.: Издательство Профессия, 2003.

Содержание

Тема 1 - Производство чугуна, стали и цветных металлов
Программа

Исходные материалы для получения чугуна, их виды и характеристика. Марки передельных и литейных чугунов. Современные способы получения стали, качественные характеристики всех способов производства стали, способы разливки стали, дефекты слитка и меры их предупреждения, преимущества непрерывной разливки стали, Сущность передела чугуна в сталь. Новые методы улучшения качества стали: электронно-лучевая плавка, электрошлаковый переплав стали. Производство меди и алюминия. Применение меди и алюминия при изготовлении торгово-технологического и холодильного оборудования.