Geum.ru

Электротехника и электроника пояснительная записка

Вид материалаПояснительная записка

Содержание


Тематический план учебной дисциплины
Количество аудиторных часов при очной форме обучения
В том числе практических
Раздел1. Электрические цепи постоянного тока
Раздел 5 Трансформаторы
Раздел 6 Электрические машины
Содержание учебной дисциплины
Студен должен
Раздел 1. электрические цепи постоян­ного тока
Тема 1.1 Электрическое поле.
Вопросы для самоконтроля
Тема 1.2 Электрические цепи постоянного тока
Вопросы для самоконтроля
Темя 1.3 Законы Кирхгофа. Расчет сложных элек­трических цепей.
Вопросы для самоконтроля
Раздел 2.электромагнетизм и электромагнит­ная индукция
Тема 2.1 Магнитные цепи
Вопросы для самоконтроля
Тема 2.2 Электромагнитная индукция
Вопросы для самоконтроля
...
Полное содержание
Подобный материал:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16



ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Учебная дисциплина «Электротехника и электроника» является общепрофессиональной для неэлектрических специальностей и базируется на знаниях и умениях, полученных студентами при изучении общеобразовательных дисциплин.


В результате изучения дисциплины студент должен:


иметь представление:

-о роли и месте знаний по дисциплине при освоении ос­новной профессиональной образовательной программы по конкретной специальности и в сфере профессиональной дея­тельности техника;


знать:

методы расчета электрических цепей:

- общую теорию электрических машин, их характерные технические параметры и характеристики, особенности раз­личного вида электрических машин;

- основные методы измерения электрических величин;

-принципы работы типовых аналоговых электронных устройств;


уметь:

- рассчитывать параметры различных электрических схем;

- подбирать по справочным материалам электрические машины для заданных условий эксплуатации;

- по заданным параметрам рассчитывать типовые аналоговые электронные устройства.

Основная форма изучения курса – самостоятельная работа над учебной литературой и материалами периодической печати, технической документацией.

Изучение дисциплины следует начинать с изучения литературы, указанной в каждой теме. При этом рекомендуется последовательность в изучении программного материала. Приступая к изучению темы, необходимо внимательно прочитать её от начала до конца, найти в рекомендованной литературе соответствующие параграфы и проработать их.

Всё это даёт возможность составить себе ясное представление о содержании темы. После этого можно приступать к более глубокому изучению темы. При изучении отдельного параграфа, прежде всего, нужно весь его медленно прочитать, обдумывая каждое предложение.

При повторном чтении параграфа следует записать основное содержание рассматриваемых вопросов в конспект.

Составление конспекта является желательным. Во время экзаменационной сессии конспект должен быть представлен на просмотр ведущему преподавателю, как документ, свидетельствующий о качестве проработки студентами данной дисциплины.

Для текущего контроля качества усвоения дисциплины студент предоставляет в техникум одну контрольную работу.

К выполнению контрольной работы можно приступать только после изучения соответствующей темы и получения навыка решения задач. Все задачи и расчёты должны быть доведены до окончательного числового результата.

Контрольные работы выполняются по одному из 30 вариантов.

Контрольная работа выполняется в отдельной тетради в клетку. Работа выполняется аккуратным почерком, шариковой ручкой или чернилами, с интервалом между строками. После каждой решённой задачи необходимо оставлять чистую страницу для замечаний преподавателя. При выполнении контрольной работы можно также использовать любые доступные средства информационных технологий, в том числе компьютерные.

Тексты условий необходимо полностью переписывать, рисунки к задачам должны быть выполнены чётко в соответствии с требованиями ГОСТов технического черчения.

Решение задач следует делить на пункты. Каждый пункт должен иметь подзаголовок с указанием, что и как определяется, по каким формулам, на основе каких теорем, законов и правил.

Преобразование формул необходимо производить в общем виде, а уже затем подставлять исходные данные. Порядок подставления числовых значений должен соответствовать порядку расположения в формуле буквенных обозначений этих величин.

При решении задач необходимо применять только Международную систему единиц физических величин (СИ) и стандартные символы для обозначения этих величин.

Правильность всех вычислений надо тщательно проверять, обратив внимание на соблюдение единиц, подставляемых в формулу значений величин и оценить правдоподобность ответа.

Выполненную контрольную работу следует своевременно предоставить в техникум.

После получения зачтённой работы, студент должен изучить все замечания, ошибки и доработать материал в этой же тетради.

Работа, выполненная не по своему варианту или не полностью, проверке не подлежит.

Вариант контрольной работы определяется цифрам шифра студента, например шифр 17 соответственно вариант 17, шифр 34, вариант 4. В техникуме, во время лабораторно – экзаменационной сессии для студентов – заочников будут прочитаны обзорные лекции и поведены лабораторные занятия по наиболее сложным темам.

Изучение дисциплины « Электротехника и электроника» складываются из следующих работ:

  1. Самостоятельное изучение теоретического материала по рекомендуемым учебникам в последовательности, предусмотренной программой и решение задач.
  2. Изучение материала на установочных и обзорных занятиях по расписанию заочного отделения.
  3. Выполнение лабораторных работ, проводимых в соответствии с графиком, утвержденным в заочном отделении.
  4. Выполнение контрольной работы в сроки, установленные заочным отделением.

К сдаче экзаменов допускаются студенты, проделавшие все лабораторные работы, сдавшие отчеты по ним, имеющие зачет по лабораторным работам и выполнившие контрольную работу с оценкой "зачтено".

Оценка по дисциплине «Электротехника и электроника» ставится преподавателем после проведения

экзамена с учётом качества выполненной контрольной работы и лабораторно – практических занятий.

^ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


Наименование разделов и тем
Максимальная учебная нагрузка
^ Количество аудиторных часов при очной форме обучения

Самостоятельная работа студента

Всего

^ В том числе практических
В том числе лабораторных

Введение
2
2









^ Раздел1. Электрические цепи постоянного тока
40
34




10



Тема 1.1

Электрическое поле
6
4






2

Тема 1.2

Электрические цепи постоянного тока
12
8









Тема 1.3

Законы Кирхгофа Расчет сложных электрических

цепей .
16
12



4
4

Раздел 2 Электромагнетизм и электромагнитная индукция
8
4






4

Тема 2.1

Магнитные цепи
4
2






2

Тема 2.2

Электромагнитная индукция.
4
2






2

Раздел 3. Электрические

цепи переменного тока.
38
30



12
8

Тема 3.1

Однофазные электрические цепи

синусоидального напряжения
22
18



8
4




Тема 3.2

Трехфазные электрические цепи
16
12



4
4

Раздел 4 Электрические

измерения и электроизмерительные приборы.
622
418





4

4

Тема 4.1

Виды и методы электрических измерений.
84
62






2

Тема 4.2

Измерения в цепях постоянного и переменного тока низкой частоты

116
6

114





4

2

Тема 4.3

Методы и средства измерения магнитных величин. Измерения неэлектрических величин.
12
12









^ Раздел 5 Трансформаторы
810
68




2

2

Тема 5.1

Назначение, устройство, основные параметры и принцип действия трансформатора.
88
66




2

2

Тема 5.2 Трехфазные трансформаторы. Трансформаторы специального назначения. Автотрансформаторы.
82
62












^ Раздел 6 Электрические машины
626
416




4

10

Тема 6.1

Общая теория электрических машин
32
22









Тема 6.2

Генераторы постоянного и переменного тока.
112
110



4



Тема 6.3

Двигатели постоянного и переменного тока
612
48




4

4

Тема 6.4

Электрические машины малой мощности
82
6







2

Тема 6.5

Основы электропривода.
68
44







4

Раздел 7

Передача и распределение электрической энергии
34
32







2

Раздел 8

Электроника.

Полупроводниковые приборы.
312
310




2

2

Тема 8.1

Физические основы работы полупроводниковых приборов
32
32









Тема 8.2

Полупроводниковые приборы.
310
38




2

2

Раздел 9

Электронные устройства.
310
36




2

4

Тема 9.1

Выпрямители и сглаживающие фильтры.
34
32







2

Тема 9.2

Усилители
34
32




2



Тема 9.3

Генераторы
32
32









Раздел 10

Измерения в цепях переменного тока высокой частоты
36
34







2

Всего по

дисциплине
1170
1124




30
146



^ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


ВВЕДЕНИЕ


Основные задачи, содержание и взаимосвязь «Электро­техники и электроники» с другими дисциплинами. При­менение электротехники в отраслях народного хозяйства.


^ Студен должен:

иметь представление:

- о предмете «Электротехника и электроника» и его
месте в народном хозяйстве;
- о значении электротехники в развитии современной промышленности.


^ РАЗДЕЛ 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯН­НОГО ТОКА

Студент должен:


знать:

- единицы измерения силы тока, электрического заряда потенциала, напряжения и напряженности электрического по­ля, электрической емкости;

-закон Кулона;

- закон Ома для участка и полной цепи;

- схемы включения амперметра и вольтметра в электри­ческую цепь;

-закон Джоуля - Ленца;

- первый и второй законы Кирхгофа;


уметь:

- определять напряженность электрического поля, по­тенциал точки электрического поля, силу тока проводника;

- рассчитывать емкость плоского конденсатора, общую емкость конденсаторов, соединенных последовательно, па­раллельно и смешанно;

-составлять простейшие схемы электрических це­пей;

- применять закон Ома для расчета электрических цепей;

- производить преобразование цепей с последователь­ным, параллельным и смешанным соединениями элементов;

-составлять уравнения Кирхгофа для расчета элек­трических цепей;

-выбирать методы расчета в зависимости от типа цепи постоянного тока;

-составлять исходные уравнения для расчета сложной цепи постоянного тока, в том числе уравнения баланса мощ­ностей;

^ Тема 1.1 Электрическое поле.


Электрическое поле и его основные характеристики.

Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость среды.

Расчет напряженности и потенциала точки электрического по­ля. Сила тока, напряжение. Электрическая емкость. Определение и назначение конденсатора. Зависимость емкости конденсатора от диэлектрической проницаемости и геометри­ческих размеров. Общая емкость при последовательном, па­раллельном и смешанном соединениях конденсаторов. Энер­гия электрического поля.


Литература: Л1-Стр (10-22 ) ; Л2-Стр ( 8-27); Л4-Стр(5-26) приведены примеры решения задач.


^ Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение электрическому полю?

2 Назовите основные характеристики электрического поля?

3 Дайте определение электрической емкости?

4 Как определяется энергия электрического поля?

^ Тема 1.2 Электрические цепи постоянного тока


Источники и приемники электрической энергии. Эле­менты электрической цепи. Классификация электрических цепей. Физические основы работы источника ЭДС. Соедине­ние источников ЭДС, Сопротивление и проводимость провод­ников. Закон Ома для участка и полной цепи. Включение ам­перметра и вольтметра в электрическую цепь. Эквивалентное со­противление цепи при последовательном, параллельном и сме­шанном соединениях резисторов. Работа и мощность электри­ческого тока. Режимы работы электрической цепи.

Условия получения наибольшей мощности. Коэффициент полезного действия. Закон Джоуля - Ленца. Нагревание проводников электрическим током. Использование теплового действия то­ка в технике.


Литература: Л1-Стр ( 22-56 ) ; Л2-Стр ( 28-60 );

Л4-Стр( 27-54 ) приведены примеры решения задач.


^ Вопросы для самоконтроля:

1 Назовите основные элементы электрической цепи?

2 Какие существуют основные режимы работы электрической цепи?

3 Как определяется работа и мощность электрического тока?

4 Дайте определение закону Джоуля-Ленца?

^ Темя 1.3 Законы Кирхгофа. Расчет сложных элек­трических цепей.


Первый и второй законы Кирхгофа. Расчет простых и сложных электрических цепей различными методами.


Литература: Л1-Стр (57-95) ; Л2-Стр ( 60-66 ) ; Л4-Стр( 56-119 ) приведены примеры решения задач.


^ Вопросы для самоконтроля:

1 Напишите законы Ома для участка и всей цепи?

2 Какое уравнение отражает первый закон Кирхгофа?

3 Как формулируется второй закон Кирхгофа?

4 Назовите основные методы расчета электрических цепей?


Лабораторная работа № 1.

Лабораторная работа № 2.


^ РАЗДЕЛ 2.ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ И ЭЛЕКТРОМАГНИТ­НАЯ ИНДУКЦИЯ


Студент должен: знать:

- параметры, характеризующие магнитное поле;

- элементы магнитных цепей;

- уравнение закона полного тока, закон Ома для магнит­ной цепи;

- воздействие магнитного поля на проводник с током;

- закон электромагнитной индукции;

- правило Ленца;

- индуктивность и явление самоиндукции;

- величину и направление ЭДС самоиндукции;

- взаимную индукцию;

-энергию магнитного поля;

уметь:

- находить параметры элементов магнитной цепи по их характеристикам;

- применять закон полного тока и закон Ома для расче­та магнитных цепей;

- составлять основные расчетные уравнения для узла, участка контура магнитной цепи.

^ Тема 2.1 Магнитные цепи


Основные параметры, характеризующие магнитное по­ле в каждой его точке. Единицы магнитных величин. Магнит­ные материалы. Циклическое перемагничивание магнитных материалов. Элементы магнитной цепи. Закон Ома для маг­нитной цепи. Расчет магнитной цепи. Воздействие магнитного поля на проводник с током. Сила взаимодействия проводов двухпроводной линии.


Литература: Л1-Стр ( 133-186 ) ; Л2-Стр ( 69-93 ); Л4-Стр( 153-195 ) приведены примеры решения задач.


^ Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение магнитному полю?

2 Назовите основные характеристики магнитного поля?

3 Назовите основные элементы магнитной цепи?

4 Приведите аналогию между законами Ома и Кирхгофа для электрических и магнитных цепей?

5 Как воздействует магнитное поле на проводники с токами?

^ Тема 2.2 Электромагнитная индукция


Закон электромагнитной индукции. Определение на­правления индуцированной ЭДС с помощью правила правой руки . Правило Ленца. Понятие о потокосцеплении. Использование закона электромагнитной индукции в технике. Индуктивность и явление самоиндукции. Определение ЭДС самоиндукции. Расчет индуктивности. Энергия магнитного поля.
Взаимная индукция. Использование явления взаимоин­дукции в электротехнических устройствах.


Литература: Л1-Стр ( 187-204 ) ; Л2-Стр ( 96-113 ); Л4-Стр( 196-215 ) приведены примеры решения задач.


^ Вопросы для самоконтроля:

1 Дайте определение явлению магнитной индукции?

2 Как определяется направление индуцированной ЭДС?

3 Как формулируется правило Ленца?

4 Дате определение ЭДС само и взаимоиндукции?

5 Как определяется энергия магнитного поля?


^ РАЗДЕЛ 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА


Студент должен знать:

- параметры и формы представления переменного тока напряжения;

- электрические схемы включения элементов в цепи пе­ременного тока;

- закон Ома и закон Кирхгофа для цепей переменного тока;

- условия возникновения и особенности резонансов на­пряжения и токов в цепях переменного тока;

- связь между активной, реактивной и полной мощно­стями;

- векторные диаграммы для расчета электрических це-пей переменного тока;

- способы получения токов и напряжений в трехфазной системе;
  • схемы соединения потребителей и генератора

«звездой» и «треугольником»;
  • векторные диаграммы линейных и фазных

напряжений при соединении генератора «звездой» и «треугольником»;

- основные расчетные уравнения трехфазной цепи при симметричной нагрузке;
  • область применения трехфазной системы в электро­технической промышленности.

уметь:

- находить параметры переменного тока и напряжения по графической форме представления;

- рассчитывать цепи переменного тока;

- строить векторные диаграммы разветвленных и неразветвленных цепей переменного тока;

- определять реактивную, активную и полную мощно­сти и коэффициент мощности в цепях переменного тока;

- строить векторные диаграммы для различных режи­мов электрической цепи;

-производить построения векторных диаграмм в трех­фазной системе;

-применять соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами для расчета трехфазной цепи;

- находить мощность в трехфазной цепи;

- применять соотношения для токов, напряжений и мощностей при переключениях нагрузки со «звезды» на «треугольник» и при обратном переключении.


^ Тема 3.1 Однофазные электрические цепи синусои­дального напряжения.


Параметры и формы представления переменного тока и напряжения. Активное сопротивление, индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Временные и векторные диаграммы токов и напряжений.

Неразветвленные и разветвленные цепи переменного тока. Использование закона Ома и законов Кирхгофа для рас­чета электрических цепей переменного тока. Векторные диа­граммы. Активная, реактивная и полная мощности в цепи пе­ременного тока. Коэффициент мощности. Влияние нагрузки на коэффициент мощности. Условия возникновения и особенно­сти резонансов напряжения и токов.


Литература: Л1-Стр ( 219-277 ) ; Л2-Стр ( 116-162 ) ; Л4-Стр( 229-339 ) приведены примеры решения задач.


^ Вопросы для самоконтроля:

1 Назовите основные параметры переменного тока?

2 Какие процессы характеризует активная и реактивная энергия?

3 Что отражают векторные диаграммы электрических цепей с RLC ?

4 При каких условиях возникает резонанс токов и напряжений


Лабораторная работа №3

Лабораторная работа №4

Лабораторная работа №5
 Лабораторная работа №6


Тема 3.2 Трехфазные электрические цепи

Элементы трехфазной системы. Получение тока и напряжения в трехфазной системе. Векторные диаграммы. Со­единение обмоток трехфазного генератора «звездой» и «тре­угольником». Соединение потребителей «звездой» и «тре­угольником». Электрические схемы. Векторные диаграммы линейных и фазных напряжений. Основные расчетные уравнения.

Область применения. Мощность трехфазной системы. Основные формулы расчета трехфазной цепи.


Литература: Л1-Стр ( 341-370) ; Л2-Стр ( 164-180 ); Л4-Стр( 340-365 ) приведены примеры решения задач.


^ Вопросы для самоконтроля:

1 Какие соотношения между токами и напряжениями при соединении нагрузки звездой ?

2 Роль нулевого провода в четырехпроводной системе ?

3 Какие соотношения между токами и напряжениями при соединении нагрузки треугольником ?

4 Как определяется мощность трехфазных систем ?

5 Что такое коэффициент мощности ?

Лабораторная работа №7
Лабораторная работа № 8


^ РАЗДЕЛ 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ЭЛЕКТРО­ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ


Студент должен:

знать:

- виды и методы электрических измерений;

- классификацию погрешностей;

- классификацию электроизмерительных приборов;

-способы расширения пределов измерения электроиз­мерительных приборов;

- схемы включения ваттметров в электрическую цепь постоянного и переменного токов;

-методы измерения параметров электрической цепи;
  • методы измерения магнитных величин электро­измерительными приборами.


уметь:

- устанавливать назначение прибора по его условному обозначению на электрической схеме, расшифровывать условные обозначения на шкале прибора;

- определять характеристики электроизмерительных приборов;

- измерять токи и напряжения и находить параметры шунтов и добавочных сопротивлений для расширения пределов измерения ампер­метров и вольтметров;

- измерять параметры электрических величин прямым и косвенными методами;

-измерять мощность и энергию в цепях постоянного и пере­менного токов.


^ Тема 4.1 Виды и методы электрических измерений


Прямые и косвенные измерения. Методы измерений: непосредственной оценки, сравнения и замещения. Класси­фикация погрешностей. Класс точности измерительных при­боров. Средства измерения электрических величин. Характе­ристики электроизмерительных приборов. Определение на­значения измерительных приборов по условному обозначению на шкалах приборов.


Литература: Л2-Стр ( 318-327 ); Л5-Стр ( 12-41) ;


^ Вопросы для самоконтроля:

1 Какие величины характеризуют точность измерений ?

2 По каким признакам классифицируют электроизмерительные приборы ?

3 Что обозначается на шкале прибора ?


^ Тема 4.2 Измерения в цепях постоянного и перемен­ного токов низкой частоты

Измерения постоянного и переменного тока и напряже­ния, расширение пределов измерения амперметра и вольтмет­ра. Измерение мощности в цепях постоянного и переменного токов. Схемы включения ваттметров. Приборы учета потребления электрической энергии. Индукционные счетчики однофазного и трехфазного переменного тока, схемы их включения. Измерения электрического сопротивления по­стоянному току: методы амперметра и вольтметра, мостовой; компенсационный.

Методы измерения индуктивности и емко­сти. Схемы включения приборов. Использование цифровых приборов для измерения различных величин.


Литература: Л5-Стр ( 42-150 ) ; Л2-Стр ( 327-357 )


^ Вопросы для самоконтроля:

1 Назовите способы расширения пределов измерения ?

2 По каким схемам можно измерять мощность в трехфазных цепях ?

3 По каким схемам можно измерять энергию в трехфазных цепях ?

4 Назовите достоинства и недостатки основных методов измерения сопротивления ?


Лабораторная работа №9

Лабораторная работа №10

Тема 4.3 Методы и средства измерений магнитных величин. Измерение неэлектрических величин.


Первичные преобразователи и измерительные приборы. Принцип работы веберметра и тесламетра. Классификация из­мерительных приборов. Принцип работы.


^ Вопросы для самоконтроля:

1 На каком принципе работает прибор веберметр ?

2 На каком принципе работает прибор тесламетр ?


Литература: Л5-Стр (321-337)