"Электротехника" для специальности 270102

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
учебной дисциплины "Электротехника" для специальности:
270102 - «Промышленное и гражданское строительство», 3-й курс.
Орел-2012
ПРЕДИСЛОВИЕ
Рабочая программа по дисциплине «Электротехника » разработана для студентов специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство», 3-й курс очной формы обучения.
Рабочая программа содержит следующие разделы:
1. Цели и задачи учебной дисциплины;
2. Взаимосвязь курса с другими дисциплинами;
3. Структура дисциплины и распределение часов по семестрам;
4. Виды и трудоемкость занятий по разделам дисциплины;
5. Рабочий план лабораторного практикума;
6. Рабочий план самостоятельной работы студентов;
7. Рекомендуемый график учебных занятий;
8. Вопросы для самоконтроля;
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины;
10. Перечень испытательных материалов.
11. Библиографический список.
Рабочая программа отражает все виды учебных занятий и формы самостоятельной работы, а также формы
контрольных мероприятий и виды итоговой аттестации.
В рабочей программе дан список основной и вспомогательной литературы, указаны методические пособия и
разработки.
Рабочая программа по дисциплине «Электротехника» разработана на основании следующих документов:
Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки инженеров по специальности 270102
- «Промышленное и гражданское строительство».
Примерная программа дисциплины «Электротехника» по специальности 270102 - «Промышленное и
гражданское строительство».
Автор: ст. преподаватель кафедры
«Теплотехника и электротехника»
Деулин Б.И.
Рецензент: к.т.н., доц. кафедры «Электроснабжения»
Чернышов В. А.
Утверждаю:
Директор Инженерно-строительного
института
к.т.н., доцент
Астахов С.М.
Зав. кафедрой «Агропромышленного и
гражданского строительства»,
к.т.н., доцент
РП рассмотрена и одобрена
Председатель УМК, к.т.н., доцент
Согласовано:
Директор Инженерно-строительного
института
к.т.н., доцент
Астахов С.М.
Рыжова М.А.
Рыжова М.А.
Зав. кафедрой «Теплотехника и
электротехника», к.т.н., доц.
Карпович Э.В.
Содержание.
1. Цели и задачи учебной дисциплины..................................................................3
1.1. Цели и задачи дисциплины..............................................................................3
1.2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины............................3
2. Взаимосвязь курса с другими дисциплинами....................................................3
3. Структура дисциплины и распределение часов по семестрам.........................4
4. Виды и трудоемкость занятий, но темам (разделам) дисциплины...................5
5. Рабочий план лабораторного практикума..........................................................7
6. Рабочий план самостоятельной работы студентов (СРС)............................. ..8
7. Рекомендуемый график учебных занятий……………………………………..8
8 Вопросы для самоконтроля..................................................................................9
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины............................................10
9.1. Средства обеспечения освоения дисциплины..............................................10
9.2. Материально-техническое обеспечение дисциплины................................10
10. Перечень испытательных материалов..........................................................10
11. Библиографический список…………………………………………………10
1. Цели и задачи учебной дисциплины.
1.1 Цель и задачи дисциплины
Цель дисциплины – изучение основных закономерностей электромагнетизма,
расчета и анализа электрических и магнитных цепей, а также принципов действия
электромашинных систем, работающих в режимах генератора и электродвигателя.
.
Задачи - проводить анализ электрических цепей, а также оценивать работу
электрических машин и оборудования.
1.2 Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
- методы анализа и расчета электрических цепей, работающих на
постоянном и переменном токах;
- принципы действия и устройство электромагнитных приборов, и область
их применения;
- принципы действия и устройство электрических машин, и область их
применения;
- принципы построения и работы сложных электрических, магнитных и
электромагнитных систем;
студент должен уметь:
- проводить анализ электрических систем;
- рассчитывать несложные электрические и магнитные цепи;
- оценивать работу электрических машин в генераторном и двигательном
режимах.
2. Взаимосвязь курса с другими дисциплинами
Курс "Электротехника " базируется на знании следующих дисциплин:
математика, физика, инженерная графика.
3 .Структура дисциплины и распределение часов по семестрам.
Таблица1. Структура дисциплины и распределение часов по семестрам
Виды учебной работы
Объем трудоемкости дисциплины
1 Аудиторные занятия
1.1 Лекционные занятия (ЛЗ)
1.2 Лабораторные работы (ЛР)
1.3 Практические занятия (ПЗ)
1.4 Другие виды аудиторных занятий
2, Аудиторные индивидуальные занятия
студентов с преподавателем
3. Самостоятельная работа студентов (СРС)
3.1 Подготовка к ЛР,ПЗ,ЛЗ, текущей
аттестации.
3.2 Самостоятельное изучение теоретического
материала
3.3 Другие виды самостоятельной работы
Вид итогового контроля: зачет
Всего
часов
76/96
Семестр
26
24/24
-
26
24/24
-
-
-
60/60
40
60/60
40
20
20
-
-
V
4. Виды и трудоемкость занятий по темам ( разделам) дисциплины.
Таблица 2 Виды и трудоемкость занятий по темам ( разделам) дисциплины.
№
Наименование темы,
Коли- Тех.
Метод
содержание
чество средст- контп/п
роля
часов ва
1
2
3
4
5
Введение.
1
Рисунки
на
Роль электротехники и электроники в развитии
доске
высокоэффективного
с.х.
производства.
Примеры применения электротехники и 0,25
электроники в с.х..
Электрические цепи постоянного тока.
2
2.1 Основные
понятия
электротехники:
напряжение,
ток,
ЭДС,
сопротивление, 1
проводимость, электрическая цепь.
2.2
3
Анализ
цепей
постоянного
тока:
1,75
последовательное, параллельное и смешанное
соединение проводников. Законы Ома и
Кирхгофа.
Магнитные цепи.
Магнитная индукция и магнитный поток
Магнитное поле и магнитные силовые линии.
2
Напряженность магнитного поля,
намагничивающая сила, потокосцепление,
магнитная проницаемость. Закон полного тока,
закон электромагнитной силы Ампера.Закон
электромагнитной индукции.Самоиндукция,
ЭДС самоиндукции, взаимная индукция.
Магнитные цепи, магнитные материалы и их
свойства.
.
Электрические цепи переменного тока.
4
4.1 Однофазные цепи переменного тока.
Понятие переменного тока. Способы
получения переменного тока. Основные
характеристики переменного тока: амплитуда,
мгновенное значение, действующее значение,
период, частота, фаза.
Изображение синусоидальных токов с
4.2
помощью векторов. Векторные диаграммы.
Применение комплексных чисел для расчета
цепей
переменного
тока.
Резистивный,
емкостной и индуктивные элементы в цепях
переменного
тока.
Резонанс
токов
и
напряжений.
4.3
Мощность в цепях синусоидального тока,
коэффициент
мощности.
Способы
компенсации реактивной мощности.
Трехфазные цепи.
5
Получение трехфазного тока. Соединение
элементов по типу «звезда» и «треугольник».
Соотношение между фазными и линейными
токами
и
напряжениями.
Мощность
трехфазных цепей.
6
Трансформаторы
Устройство,
принцип
действия
трансформаторов. Режим холостого хода
трансформатора. Работа трансформатора как
приемника энергии. КПД трансформатора.
Асинхронные электродвигатели.
7
Получение
вращающегося
7.1
электромагнитного поля. Устройство
и
принцип действия трехфазного асинхронного
двигателя.
Характеристики
асинхронного
электродвигателя. Пуск и регулирование
скорости вращения.
8
8.1
Машины постоянного тока.
Устройство и принцип действия машин
постоянного тока. Работа машины в режиме
генератора
и
электродвигателя.
2
2
2
2
3
4
постоянного
тока
с 2
8.2 Электродвигатели
параллельным,
последовательным
и
смешанным возбуждением. Регулирование
скорости вращения якоря.
9
Электроника.
Основные элементы электронной техники.
Полупроводниковые материалы. Аналоговая и 4
цифровая техника. Перспективы развития.
зачет
Итого 26 часов.
5 Рабочий план лабораторного практикума
Таблица 3 Рабочий план лабораторного практикума
Кол-во
СРС
Методи№ Наименование
лабораторной
часов
ческая
работы
на одну
литература
работу
1
2
3
4
5
6
Изучение электрических
цепей постоянного тока.
Изучение электрических
цепей переменного тока.
Изучение трехфазной цепи,
соединение типа «звезда»
Изучение электродвигателя
постоянного тока.
Изучение асинхронного
электродвигателя.
Изучение элементной базы
электроники
4
1
МУкЛР
4
1
МУкЛР
4
1
МУкЛР
4
1
МУкЛР
4
1
МУкЛР
4
1
МУкЛР
Основная и
дополни
тельная
ли-ра.
[1] cтр.
22-59
[2] стр
28-31
[2] стр
78-81
[2] стр
63-68
[4] стр.
15-35
6.Рабочий план самостоятельной работы студентов (СРС)
Таблица 4. Рабочий план самостоятельной работы студентов
Форма СРС
Семестр
Кол-во часов на работу
4
1
4
5
2.Подготовка к
лабораторным работам.
3. Подготовка к текущей
аттестации и
промежуточному контролю
ИТОГО
9
7.Рекомендуемый график учебных занятий
Таблица 6 Рекомендуемый график учебных занятий
Виды занятий
РАЗБИВКА ЧАСОВ ПО УЧЕБНЫМ НЕДЕЛЯМ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
ПЯТЫЙ СЕМЕСТР
Лекции
-
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
-
-
-
Лабораторные
-
-
-
4
-
4
-
4
-
4
-
4
-
4
-
-
-
работы
Текущая
аттестация
Ат
Ат
Ат
8. Вопросы для самоконтроля.
1. Закон Ома для участка цепи.
2. Закон Ома для полной цепи.
3. Что такое «узел» в электрической цепи?
4. Что такое ЭДС?
5. Певый закон Кирхгофа.
6. Второй закон Кирхгофа.
7. Закон Джоуля-Ленца.
8. Как найти полное сопротивление при последовательно соединении?
9. Как найти полное сопротивление при параллельном соединении?
10. Приведите формулу по которой вычисляется мощность на сопротивлении
в цепи постоянного тока.
11. Приведите уравнение для переменного синусоидального тока.
12. Приведите уравнение, определяющее емкостное сопротивление.
13. Приведите уравнение, определяющее индуктивное сопротивление.
14. Приведите уравнение, определяющее полную мощность в цеи переменного
тока.
15. Приведите уравнение, определяющее реактивную мощность в цепи
переменного тока.
16. Активное, реактивное и полное сопротивление в цепи переменного тока.
17. На какой угол отличаются вектора тока и напряжения на емкостном
элементе?
18. На какой угол отличаются вектора тока и напряжения на индуктивном
элементе?
19. Что такое резонанс токов и когда он возникает?
20. Что такое резонанс напряжений и когда он возникает?
21. По каким основным схемам подключают нагрузку в трехфазных цепях
переменного тока?
22. Что такое фазное напряжение в трехфазных цепях переменного тока?
23. Что такое линейное напряжение в трехфазных цепях переменного тока?
24. На какой угол отличаются фазные ЭДС в трехфазных цепях переменного
тока?
25. Что такое cosφ?
26. Как отличаются линейное и фазное напряжения?
27. Что такое коэффициент трансформации?
28. В каких режимах работает однофазный трансформатор?
29. Может ли работать трансформатор в цепи постоянного тока?
30. Что такое ротор двигателя?
31. Что такое статор двигателя?
32. Почему двигатель называют асинхронным?
33. По каким схемам соединяют обмотки асинхронного трехфазного двигателя?
34. Какие недостатки и преимущества у машин постоянного тока?
35. Что такое коллектор машины постоянного тока?
36. Дайте определения понятиям «валентная зона», «зона проводимости»,
«запрещенная зона» в полупроводниках
37. .Какая примесь называется «донорной», а какая «акцепторной»?
38. Что определяет ТКС у резисторов?
39. Чем отличаются подстроечные резисторы от регулировочных?
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
9.1. Средства обеспечения усвоения дисциплины
Конспект лекций, рекомендуемая литература, методические указания к
выполнению лабораторных работ.
9.2. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Перечень лабораторного оборудования и приборов:
лабораторные стенды ЛСО - 5М.
Мультимедийный курс: Проект М. Ванюшина «В мир электричества как
впервый раз».
Виртуальные лабораторные работы по курсу «Электротехника».
10. Перечень испытательных материалов.
Тесты для итогового контроля знаний студентов включены в учебнометодический комплекс.
11. Библиографический список.
Основной:
1) Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника. М. : Высшая школа, 2004. - 370
с. http://www.ph4s.ru/book_elektroteh.html
2) Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М.- Aкадемия, 2005.- 543
с. http://www.ph4s.ru/book_elektroteh.html
3) Лавров В.М. Электротехника и электроника. Конспект лекций Оренбург.
ГОУ ОГУ, 2004.- 98 с. http://www.ph4s.ru/book_elektroteh.html
Дополнительный:
4) Водовозов А.Н. Основы электроники. Вологда, ВоГТУ, 2003.- 130 с.
http://www.ph4s.ru/book_electronika.html
5) Усольцев А.А. Общая электротехника. Т.1. СПб. : СПбГУ ИТМО, 2009.301 с. http://www.ph4s.ru/book_elektroteh.html
6) Усольцев А.А. Общая электротехника. Т.2. СПб. : СПбГУ ИТМО, 2009.310 с. http://www.ph4s.ru/book_elektroteh.html