21010665.спец.2011.ЗФО - Электромеханический факультет

1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине "Теоретические основы электротехники",
СОСТАВЛЕННАЯ ПО КРЕДИТНО-МОДУЛЬНО-РЕЙТИНГОВОМУ ПРИНЦИПУ
для специальности: 210106 65 ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА (специалитет)
Новочеркасск 2011 г.
2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение
высшего профессионального образования
________________________________________
«Южно-Российский государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт)»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по ОД ЮРГТУ (НПИ)
Л.И. Щербакова
(должность, фамилия, инициалы)
____________________«___» ___________________ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Теоретические основы электротехники
(наименование дисциплины)
Специальность:
210106 65 "ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА"
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: заочная
Электромеханический факультет
Теоретической электротехники и электрооборудования
Кафедра
Курс
II
Семестр
3, 4
Лекции 20 (час)
Экзамен 3,4 (семестр)
Практические (семинарские) занятия 12 (час)
Зачет
-- (семестр)
Всего самостоятельной работы 248 (час.), из них:
Лабораторные занятия 10 (час)
плановая работа 20 часов
Всего аудиторных 42 (час)
курсовой проект – семестр нет (час.)
курсовая работа – семестр нет (час.)
реферат – семестр нет (час)
домашнее задание – семестр нет (час.)
контрольная работа (ЗФО) – 3,4 семестр 20 часов
индивидуальная работа 219 (час.)
домашняя работа 9 (час)
ИТОГО по дисциплине 290 (час.)
2011 г.
3
Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана по ФГОС
утвержденного ученым советом ЮРГТУ(НПИ) протокол № 13
от 3.07.2003
г. и
переутверждена Ученым Советом ЮРГТУ (НПИ) протокол № 11 от 25.05.2011 г.
(Наименование типовой программы, дата утверждения)
Примерной программы -___________________________________________________________
наименование программы, дата утверждения
Рабочую программу составил к. т. н., доцент Бурцев Ю.А.
(ученое звание, степень, должность, фамилия, инициалы)
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
"Теоретической электротехники и электрооборудования"
« 31 » августа 2011 г. Протокол № 1
Заведующий кафедрой
/Птах
Г.К./
(подпись, фамилия, инициалы)
Рабочая программа согласована:
Заведующий кафедрой "Автоматика и телемеханика"
/Лачин В.И./
наименование выпускающей кафедры, подпись, фамилия, инициалы
«__27___»___сентября___ 2011 г.
Протокол № __2___________
4
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ............................................................................................................................................................... 3
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины ...................................................................................................................... 5
1.2. Краткая характеристика дисциплины и её место в учебном процессе ................................................................. 5
1.3. Связь с предшествующими дисциплинами ............................................................................................................. 5
1.4. Связь с последующими дисциплинами ................................................................................................................... 6
1.5. Требования к результатам освоения дисциплины .................................................................................................. 6
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ, ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ ПО МОДУЛЯМ И СЕМЕСТРАМ ....................................... 7
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ........................................................................................................................... 8
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ ................................................................................................................................................... 122
5. УЧЕБНАЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРАКТИКА , НИР ........................................................................... 133
6. ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ..................................... 133
7. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ТЕСТОВОМУ КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ .................. 13
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ..................................................... 15
5
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЁ МЕСТО В СТРУКТУРЕ ООП
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины
Цель преподавания дисциплины - получение студентами основных теоретических
знаний и практических навыков в области электротехники.
Задачи дисциплины
Изучение теоретических основ электротехники, обучение решению практических
задач электротехники, расчетам электрических и магнитных цепей, получение навыков
чтения схем и навыков сборки электрических цепей.
1.2. Краткая характеристика дисциплины и её место в учебном процессе
Предлагаемый курс обеспечивает подготовку студентов по специальности: 220201 65
"Управление и информатика в технических системах"
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: заочная
1.3. Связь с предшествующими дисциплинами
Курс базируется на следующих дисциплинах: "Физика", "Высшая математика".
Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов:
Знать
основы математики и физики, связанные с электротехникой
Уметь
работать с комплексными числами, векторами, производными, интегралами,
решать системы линейных алгебраических уравнений, решать задачи по
электрофизике в пределах программы
Владеть
навыками решения задач по физике и математике
№
п/п
1
2
Наименование дисциплины и ее разделы
Физика:
 Электрическое поле и его силовые
характеристики.
 Электрическое поле в веществе.
 Характеристики и законы
постоянного тока. ЭДС. Правила
Кирхгофа.
 Уравнения Максвелла.
Высшая математика:
 Линейная алгебра.
 Дифференциальное исчисление.
 Дифференциальные уравнения.
 Векторная алгебра.
 Теория поля.
 Численные методы решения
алгебраических и дифференциальных
уравнений.
Уровень
знания
Номера тем изучаемой
дисциплины
Шифр
компетенции
2
10, 11, 12,15
ОК-1
ПК-2
2
2-6, 8-12,14
ОК-1,7
ПК-1, 2, 3
6
1.4. Связь с последующими дисциплинами
Следующие дисциплины опираются на знания, полученные при изучении
теоретических основ электротехники:
1.
2.
3.
4.
Электроника – 4-й семестр,
Электромеханические системы – 5-й семестр,
БЖД – 5-й семестр,
Цифровая схемотехника и силовая электроника – 7-й семестр
1.5. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих
компетенций:
 готов учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и
вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной
деятельности (ПК-3);
- способен владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик
электрических цепей (ПК-4);
- способен производить расчеты и проектирование отдельных блоков и устройств
систем автоматизации и управления и выбирать стандартные средства автоматики,
измерительной и вычислительной техники для проектирования систем автоматизации и
управления в соответствии с техническим заданием (ПК-10);
- способен осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать
опыт в области средств автоматизации и управления, проводить анализ патентной
литературы (ПК-18)
В результате изучения дисциплины "Теоретическая электротехника" студент должен:
знать: фундаментальные законы, понятия и положения теоретической электротехники,
важнейшие классы, свойства и характеристики электрических и магнитных цепей, основы
расчета переходных процессов, частотных характеристик, периодических режимов,
спектров, индуктивно-связанных, четырехполюсных и трехфазных цепей, фильтров, методы
численного анализа, а также закономерности изучаемых физических процессов и явлений;
уметь: рассчитывать линейные пассивные, активные, многополюсные и нелинейные цепи
различными методами, выбрать оптимальный метод расчета, определять основные
характеристики электротехнических процессов при стандартных и произвольных
воздействиях, давать качественную физическую трактовку полученным результатам;
владеть: методами анализа цепей постоянных и переменных токов во временной и
частотной областях, а также основами электротехнической терминологии.
7
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ, ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ ПО МОДУЛЯМ И СЕМЕСТРАМ
№ семестра
II
Номера
тем
1-12
Итого 2-й семестр
III
Количество часов
аудиторных занятий (час)
Самостоятельна работа
Студентов (час)
Лекц
ии
Практ.
занятия
Лаб.
занятия
Всего
План.
2
2
-
2
-
-
2
2
-
2
-
-
Инд.
Дом.
Итого
(час)
Всего
Экз.
час
-
-
-
2
-
-
-
2
12
6
6
24
10
102
6
118
9
142
Итого 3-й семестр
7-12
IV
12
6
6
4
6
4
24
14
10
10
102
117
6
3
118
130
9
9
142
144
Итого 4-й семестр
ВСЕГО
6
20
4
12
4
10
14
42
10
20
117
219
3
9
130
248
9
18
144
290
1-6
8
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
III СЕМЕСТР
3.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах1
Тема 1. Основные понятия теории цепей (3 часа, УЗ − 2); ПК-3,4,10,18.
Основные термины теории цепей. Законы Кирхгофа. Основные элементы линейных
электрических цепей. Эквивалентные преобразования фрагментов электрических цепей.
Мощность двухполюсника.
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 2. Основные свойства линейных электрических цепей (3 часа, УЗ – 2);
ПК-3,4,10,18.
Полная система расчетных уравнений цепи. Основные свойства линейных электрических
цепей: принцип наложения, принцип взаимности, метод эквивалентного генератора.
Магнитные цепи.
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 3. Основные методы расчета линейных электрических цепей (3 часа, УЗ – 2),
ПК-3,4,10,18.
Метод узловых потенциалов. Идея метода, его достоинства и недостатки. Выражение токов
ветвей через потенциалы узлов. Вывод уравнений метода. Составление системы уравнений
метода по схеме цепи. Метод контурных токов. Идея метода, его достоинства и недостатки.
Выражение токов ветвей через контурные токи. Вывод уравнений метода. Составление
системы уравнений метода по схеме цепи.
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 4. Введение в однофазные цепи синусоидального тока (УЗ – 2);
ПК-3,4,10,18.
Основные характеристики напряжений и токов и их измерение. Комплексный метод
расчета синусоидальных режимов электрических цепей. Резистор, катушка индуктивности
и конденсатор в синусоидальном режиме.
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 5. Однофазные цепи синусоидального тока (3 часа, УЗ – 2); ПК-3,4,10,18.
Комплексное сопротивление двухполюсника. Комплексная проводимость двухполюсника.
Мощность двухполюсника в синусоидальном режиме. Последовательное соединение
резистора, индуктивной катушки и конденсатора. Резонансы: фазовый резонанс, резонанс
напряжений, резонанс токов, частотный резонанс. Смешанное соединение резистора,
индуктивной катушки и конденсатора.
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 6. Трехфазные цепи синусоидального тока (УЗ – 2); ПК-3,4,10,18.
Общая характеристика трехфазных цепей. Источник трехфазного напряжения.
Соединение трехфазного источника и нагрузки звездой. Соединение трехфазного источника
и нагрузки треугольником.
Литература раздел 4 [1-15]
1
Курсивом отмечены темы для самостоятельного изучения
9
IV СЕМЕСТР
Тема 7. Расчет переходных процессов классическим методом. (УЗ − 2);
ПК-3,4,10,18.
Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях. Коммутация. Законы
коммутации. Независимые и зависимые начальные условия. Расчет начальных условий,
составление дифференциальных уравнения (или системы дифференциальных уравнений)
переходного процесса. Принужденная и свободная составляющая переходного процесса.
Заряд и разряд конденсатора через резисторы. Увеличение и уменьшение тока в цепи с
катушкой и резисторами (расчет классическим методом). Подключение последовательно
соединенных резистора, катушки и конденсатора к источнику постоянного напряжения уравнение и начальные условия для напряжения конденсатора. Решение дифференциального
уравнения для апериодического, критического и колебательного режимов (расчет
классическим методом).
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 8. Расчет переходных процессов операторным методом. (3 часа, УЗ – 2);
ПК-3,4,10,18.
Определение преобразования Лапласа. Основные свойства преобразования Лапласа.
Изображение экспоненты и константы, производной и интеграла. Теорема разложения.
Уравнения резистора, катушки и конденсатора в операторной форме. Примеры расчета
переходных процессов операторным методом.
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 9. Резистивные нелинейные цепи (1 час, УЗ – 2);
ПК-3,4,10,18.
Графический расчет состояния простых нелинейных цепей методом пересечения ВАХ.
Статическое и дифференциальное сопротивление нелинейного двухполюсника. Расчет
напряжений и токов простых нелинейных цепей по статическим сопротивлениям методом
последовательных приближений с использованием статических сопротивлений нелинейных
двухполюсников.
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 10. Несинусоидальные периодические режимы линейных электрических цепей и
частотные характеристики (2 часа, УЗ – 2), ПК-3,4,10,18.
Представление несинусоидальных периодических сигналов рядами Фурье. Спектры
сигналов. Комплексная частотная характеристика, амплитудно-частотная характеристика,
фазо-частотная характеристика. Фильтры. Примеры: интегрирующая и дифференцирующая
RC-цепь. ЧХ при каскадном соединении четырехполюсников.
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 11. Четырехполюсники (УЗ – 2); ПК-3,4,10,18.
Формы записи уравнений ЧП. Связь коэффициентов матрицы А-формы. Способы
соединения ЧП. Определение коэффициентов матрицы ЧП опытным путем. П-образная и
Т-образная схемы замещения ЧП. Определение параметров схем замещения опытным
путем. Входное и выходное сопротивления ЧП. Согласованный режим ЧП. Симметричные
ЧП. Характеристическое сопротивление симметричного ЧП.
Литература раздел 4 [1-15]
Тема 12. Цепи с взаимными индуктивностями. Методы численного анализа
электрических цепей (УЗ – 2); ПК-3,4,10,18.
Уравнения магнитно-связанных катушек индуктивности. Маркировка выводов катушек.
Дискретные аналоги производных. Явные и неявные численные методы решения
10
дифференциальных уравнений электрических цепей. Численно-аналитические методы
решения дифференциальных уравнений электрических цепей.
Литература раздел 4 [1-15]
3.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах
3 семестр
Количество
часов
Наименование тем занятий
Форма
контроля
Сроки
контроля
Литература
1. Решение сложных задач по расчету электрических
цепей постоянного тока.
2
Опрос,
контрольная
Сессия
1-15
3. Расчет электрических цепей методом узловых
потенциалов.
2
Опрос,
контрольная
Сессия
1-15
4. Расчет простых цепей синусоидального тока.
2
Опрос,
контрольная
Сессия
1-15
5. Расчет сложных однофазных цепей
синусоидального тока.
2
Опрос,
контрольная
Сессия
1-15
4 семестр
Наименование тем занятий
Количество
часов
Форма
контроля
Сроки
контроля
Литература
1
Опрос,
контрольная
Сессия
1-15
6. Расчет переходных процессов классическим
методом
7. Расчет переходных процессов операторным
методом
1
3.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
3 семестр
Наименование тем занятий
Количество
часов
Форма
контроля
Сроки
контроля
Литература
1. Вводное занятие. Инструктаж по технике
безопасности.
1
---
----
---
2. Сложная цепь постоянного тока.
2
Отчет
Сессия
1-15
3. Цепь R, L, C в синусоидальном режиме.
3
Отчёт
Сессия
1-15
4 семестр
Наименование тем занятий
Количество
часов
Форма
контроля
Сроки
контроля
Литература
1. Вводное занятие. Инструктаж по технике безопасности.
1
---
---
---
2. Переходные процессы
3
Отчет
Сессия
1-15
11
3.4. Разделы курсового проекта, курсовой работы, реферата, домашнего задания их
содержание и характеристика.
3 семестр
Контрольная работа: Расчет сложной цепи синусоидального тока. Расчет токов и
напряжений
двухполюсника,
состоящего
из
резистора,
катушки
индуктивности и
конденсатора. Один ток или одно напряжение заданы. Рассчитать остальные токи и
напряжения. Построить векторную диаграмму. Найти комплексное сопротивление или
комплексную проводимость двухполюсника. Найти комплексную, полную, активную и
реактивную мощности двухполюсника.
4 семестр
Контрольная работа: Расчет переходных процессов в цепи второго порядка. Рассчитать
заданный ток или заданное напряжение цепи классическим и операторным методом.
Построить графики.
3.1.5. Самостоятельная работа студентов
Всего (час)
Плановая (час)
Индивидуальная (час)
Домашняя работа (час)
Экзамен (час)
248
20
219
9
9
1. Плановая самостоятельная работа:
- 20 часов;
2. Домашняя самостоятельная работа:
- подготовка к лекциям – 6 часов;
- подготовка к практическим занятиям – 1 час;
- подготовка к лабораторным занятиям – 2 часа;
3. Индивидуальная самостоятельная работа:
- самостоятельное изучение дисциплины – 219 часов
12
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная
1. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник /
Бессонов Л. А.; 11-е изд., испр. и доп. - М.: Гардарики, 2006. - 701 с. - ISBN 5-82970159-6: 365-08, 368-98
2. Башарин С. А. Теоретические основы электротехники: Теория электрических цепей и
электромагнитного поля, учеб. пособие для вузов / Башарин С. А.; Федоров В. В. ; М.:
Академия, 2004. - 304 с. - ISBN 304 с.: 180-00
3. Коровкин Н. В. Теоретические основы электротехники: сб. задач, учеб. пособие для
вузов / Коровкин Н. В.; Селина Е. Е., Чечурин В. Л.; СПб.: Питер, 2004. - 512 с. - ISBN
5-94723-516-1:
350-00
Дополнительная
4. Ермуратский П.В. Электротехника и электроника [Электронный ресурс]: Учебник /
Ермуратский П.В., Лычкина Г.П., Минкин Ю.Б.– ДМК Пресс, 2011. – 413 с. – Режим
доступа: http://www.knigafund.ru
5. Волков Ю.С. Электротехника и электроника [Электронный ресурс]: Учебное пособие
/ Волков Ю.С. – МГОУ, 2006. – 193 с. – Режим доступа: http://www.knigafund.ru
6. Волков Ю.С. Электротехника и электроника. Ч. I. Электрические и магнитные цепи
[Электронный ресурс]: электронное мультимедийное учебное пособие / Волков Ю.С.,
Белов Н.В., Щедрин О.П.– МГОУ, 2010.
– 108 с. – Режим доступа:
http://www.knigafund.ru
7. Волков Ю.С. Электротехника и электроника. Ч. II. Основы электроники
[Электронный ресурс]: электронное мультимедийное учебное пособие / Волков Ю.С.,
Белов Н.В., Щедрин О.П.– МГОУ, 2011.– 88 с.– Режим доступа:
http://www.knigafund.ru
Периодические издания:
8. Электротехника. [Электронный ресурс] : науч. журнал. – Режим доступа:
http://www.elibrary.ru/ (доступ с компьютеров в локальной сети ВУЗа).
9. ИЗВЕСТИЯ
ВЫСШИХ
УЧЕБНЫХ
ЗАВЕДЕНИЙ.
ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
[Электронный ресурс] : науч. журнал. – Режим доступа: http://www.elibrary.ru/ (доступ
с компьютеров в локальной сети ВУЗа).
10. Электротехника (с указателями) : ВИНИТИ [Текст] : науч. журнал. – до 2011 г.
Печатные и рукописные методические указания, рекомендации, инструкции по
изучению дисциплины (разработанные в ЮРГТУ(НПИ)) в том числе и электронные
К лабораторным занятиям
11. Лабораторные работы по курсу "Теоретические основы электротехники". Линейные
электрические цепи постоянного тока. / ЮРГТУ(НПИ), сост.С.Д. Хлебников Новочеркасск: Изд-во ЮРГТУ(НПИ), 2007. - 33 с.
12. Лабораторные работы по теоретическим основам электротехники. Линейные
электрические цепи в синусоидальном режиме. / НПИ, сост. Олейникова Л.В., Птах
Г.К., Саввин Д.Д., Хлебников С.Д., Хрипков А.Н., Чемисов В.И. - Новочеркасск: Издво НПИ, 1990. - 39 с.
13
13. Лабораторные работы по теоретическим основам электротехники. Переходные
процессы в электрических цепях. / НПИ, сост. Саввин Д.Д., Хлебников С.Д., Чемисов
В.И., Кирсанов А.Г. - Новочеркасск: Изд-во НПИ, 1981. - 23 с.
14. Методические указания к лабораторным работам по ТОЭ "Нелинейные цепи
постоянного тока" / НПИ, сост. Хлебников С.Д., Ксюнин А.Г., Синельников Д.Е.,
Олейникова Л.В., Чемисов В.И., - Новочеркасск: Изд-во НПИ, 1988. - 12 с.
15. Лабораторные работы по теоретическим основам электротехники. Четырехполюсники
и цепные схемы / НПИ, сост. Птах Г.К., Олейникова Л.В., Пеккер Д.И., Саввин Д.Д.,
Коломейцев Л.Ф. - Новочеркасск: Изд-во НПИ, 1985. - 15 с.
5. УЧЕБНАЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРАКТИКА , НИР
Учебным планом не предусмотрено.
6. ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Вид аудит. занятий
Вид интерактивной
Тема
Часы
№
формы проведения
п.п.
занятий
1
Лекции
Проблемная лекция
Темы 1-3, 7-9
4
2
Лабораторные работы
Метод малых групп
Все работы
Занятия, проводимые в интерактивных формах, составляют 14 часов (35%) от аудиторных занятий
7. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ТЕСТОВОМУ КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ
СТУДЕНТОВ
7.1. Вопросы к темам № 1 – 2
1. Основные термины теории цепей.
2. Законы Кирхгофа.
3. Основные элементы линейных электрических цепей.
4. Эквивалентные преобразования фрагментов электрических цепей.
5. Мощность двухполюсника.
6. Полная система расчетных уравнений цепи.
7. Принцип наложения.
8. Принцип взаимности.
9. Метод эквивалентного генератора.
10. Магнитные цепи.
7.2. Вопросы к темам № 3 – 4
1. Идея метода узловых потенциалов, его достоинства и недостатки.
2. Выражение токов ветвей через потенциалы узлов.
3. Вывод уравнений метода узловых потенциалов.
4. Составление системы уравнений метода по схеме цепи.
5. Идея метода контурных токов, его достоинства и недостатки.
6. Выражение токов ветвей через контурные токи.
7. Вывод уравнений метода контурных токов.
8. Составление системы уравнений метода по схеме цепи.
9. Основные характеристики напряжений и токов и их измерение.
10. Комплексный метод расчета синусоидальных режимов электрических цепей.
11. Резистор в синусоидальном режиме.
10
14
12. Катушка индуктивности в синусоидальном режиме.
13. Конденсатор в синусоидальном режиме.
7.3. Вопросы к темам № 5 – 6
1. Комплексное сопротивление двухполюсника.
2. Комплексная проводимость двухполюсника.
3. Мощность двухполюсника в синусоидальном режиме.
4. Последовательное соединение резистора, индуктивной катушки и конденсатора.
5. Фазовый резонанс.
6. Резонанс напряжений.
7. Резонанс токов.
8. Частотный резонанс.
9. Смешанное соединение резистора, индуктивной катушки и конденсатора.
10. Общая характеристика трехфазных цепей.
11. Источник трехфазного напряжения.
12. Соединение трехфазного источника и нагрузки звездой: схема.
13. Соединение трехфазного источника и нагрузки звездой: уравнения.
14. Соединение трехфазного источника и нагрузки треугольником: схема.
15. Соединение трехфазного источника и нагрузки треугольником: уравнения.
7.4. Вопросы к темам № 7 – 8
Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях.
Коммутация.
Законы коммутации.
Независимые и зависимые начальные условия.
Расчет начальных условий.
Составление дифференциальных уравнения (или системы дифференциальных
уравнений) переходного процесса.
7. Принужденная и свободная составляющая переходного процесса.
8. Заряд и разряд конденсатора через резисторы.
9. Увеличение и уменьшение тока в цепи с катушкой и резисторами (расчет
классическим методом).
10. Подключение последовательно соединенных резистора, катушки и конденсатора к
источнику постоянного напряжения - уравнение и начальные условия для напряжения
конденсатора.
11. Решение дифференциального уравнения для апериодического, критического и
колебательного режимов последовательного соединения резистора, катушки и
конденсатора (расчет классическим методом).
12. Определение преобразования Лапласа.
13. Основные свойства преобразования Лапласа.
14. Изображение экспоненты и константы.
15. Изображение производной и интеграла.
16. Теорема разложения.
17. Уравнения резистора в операторной форме.
18. Уравнения катушки в операторной форме.
19. Уравнения конденсатора в операторной форме.
20. Примеры расчета переходных процессов операторным методом.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
15
7.5. Вопросы к темам № 9 – 10
1. Графический расчет состояния простых нелинейных цепей методом пересечения
ВАХ.
2. Статическое и дифференциальное сопротивление нелинейного двухполюсника.
3. Статическое и дифференциальное сопротивление нелинейного двухполюсника.
4. Расчет напряжений и токов простых нелинейных цепей по статическим
сопротивлениям методом последовательных приближений с использованием
статических сопротивлений нелинейных двухполюсников.
5. Представление несинусоидальных периодических сигналов рядами Фурье.
6. Спектры сигналов.
7. Комплексная частотная характеристика.
8. Амплитудно-частотная характеристика.
9. Фазо-частотная характеристика.
10. Фильтры.
11. Интегрирующая RC-цепь.
12. Дифференцирующая RC-цепь.
13. ЧХ при каскадном соединении четырехполюсников.
7.6. Вопросы к темам № 11 – 12
1. Формы записи уравнений ЧП.
2. Связь коэффициентов матрицы А-формы.
3. Способы соединения ЧП.
4. Определение коэффициентов матрицы ЧП опытным путем.
5. П-образная и Т-образная схемы замещения ЧП.
6. Определение параметров схем замещения опытным путем.
7. Входное и выходное сопротивления ЧП.
8. Согласованный режим ЧП.
9. Симметричные ЧП.
10. Характеристическое сопротивление симметричного ЧП.
11. Уравнения магнитно-связанных катушек индуктивности.
12. Маркировка выводов катушек.
13. Дискретные аналоги производных.
14. Явные численные методы решения дифференциальных уравнений электрических
цепей.
15. Неявные численные методы решения дифференциальных уравнений электрических
цепей.
16. Численно-аналитические
методы
решения
дифференциальных
уравнений
электрических цепей.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории,
снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа
учебных фильмов.