Содержание
Пояснительная записка………………………………………………………..4
Тематический план……………………………………………………………6
Содержание программы………………………………………………………9
Методические рекомендации по изучению разделов…………………….. 16
Задания для домашней контрольной работы и методические рекомендации
по её выполнению…………………………………………………………….18
Вопросы для подготовки к экзамену………………………………………...55
Литература……………………………………………………………………. 57
Критерии оценки результатов учебной деятельности учащихся…………..58
Пояснительная записка
Программой дисциплины «Электротехника с основами электроники» предусматривается изучение процессов, происходящих в электрических цепях постоянного и переменного тока; устройства, принципа действия электроизмерительных приборов, электромагнитных аппаратов, электрических машин и их практического применения; устройства и принципа действия электронных, фотоэлектронных и полупроводниковых приборов.
Дисциплина изучается в тесной связи с такими дисциплинами общеобразовательного компонента, специального и общепрофессионального циклов, как «Физика», «Химия», «Математика», «Охрана окружающей среды и энергосбережение», «Охрана труда», «Экономика организации», «Электропривод и электроавтоматика».
Программой дисциплины «Электротехника с основами электроники» предусматривается изучение процессов, происходящих в электрических цепях постоянного и переменного тока; устройства, принципа действия электроизмерительных приборов, электромагнитных аппаратов, электрических машин и их практического применения; устройства и принципа действия электронных, фотоэлектронных и полупроводниковых приборов.
|
|
В результате изучения дисциплины учащиеся должны знать на уровне представления:
ü физические принципы действия основных электротехнических и электронных приборов;
ü классификацию электроизмерительных приборов;
ü обозначения по стандартам электротехнических величин и устройств;
ü основные единицы измерения электрических величин; основные схемы электроснабжения промышленных предприятий; знать на уровне понимания: основные законы электротехники;
ü закономерности построения электрических схем; устройство и принцип действия электропривода оборудования; технические способы и средства, обеспечивающие электробезопасность;
уметь:
ü анализировать назначение и принцип действия электрических и магнитных машин, аппаратов, электроприводов;
ü подбирать по назначению электроизмерительные приборы; пользоваться электрическими аппаратами и приборами.
Учебным планом для учащихся-заочников на изучение дисциплины «Электротехника с основами электроники» отведено 30 часов, из них на установочные и обзорные занятия –20 часов, на практические и лабораторные работы – 10 часов. В конце изучения дисциплины сдается экзамен.
К экзамену по дисциплине допускаются учащиеся, у которых в соответствии с учебной программой дисциплины выполнена и зачтена домашняя контрольная работа, практические и лабораторные работы.
Основа методики изучения дисциплины - самостоятельная работа учащегося. Рекомендуется следующая очередность изучения материала:
|
|
· ознакомление с содержанием программы и методическими указаниями;
· изучение материала по рекомендуемой литературе и краткое конспектирование его основных положений с выполнением необходимых чертежей и схем, записью расчетных формул;
· освоение методик расчета электрических цепей.
Учебный материал следует изучать систематически и в последовательности, приведенной в примерном тематическом плане.
Со всеми вопросами, возникающими во время работы над материалом программы, следует обращаться к преподавателю.
Тематический план
таблица 1
| №№ учебных занятий | Наименование разделов, тем по учебной программе, тем отдельных учебных занятий | Коли-чество учеб-ных часов | ||||||
| 1 | 5 | 6 | ||||||
| Введение. Электрическая энергия, ее свойства особенности и применение | ||||||||
| Тема 1.1. Электрическое поле | ||||||||
| Понятия «электрическое поле», «электрический заряд». Характеристики электрического поля. Взаимодействие зарядов. Конденсаторы. | ||||||||
| Тема 1.2. Электрические цепи постоянного тока | ||||||||
| Общие сведения об электрических цепях. ЭДС. Электрический ток. Законы Ома. Электрическое сопротивление и проводимость. | ||||||||
| Работа и мощность электрической цепи. Закон Джоуля-Ленца. Режимы электрических цепей. Баланс мощностей. | ||||||||
| Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов. | ||||||||
| Законы Кирхгофа. Узловые и контурные уравнения | ||||||||
| Практическая работа № 1.Расчет электрических цепей постоянного тока | ||||||||
| Практическая работа № 2. Изучение правил сборки электрических цепей, мер безопасности при работе с электрооборудованием | ||||||||
| Лабораторная работа № 1.Сборка цепей и исследование схем соединения резисторов | ||||||||
| Тема 1.3. Электромагнетизм | ||||||||
| Магнитное поле электрического тока. Магнитная индукция. Магнитный поток. | ||||||||
| Электромагнитная сила. Явление электромагнитной индукции. Правило правой руки. Принцип Ленца. Вихревые токи. | ||||||||
| Тема 1.4. Электрические машины постоянного тока | ||||||||
| Классификация машин постоянного тока по назначению и способу возбуждения. Устройство и принцип действия машины постоянного тока. | ||||||||
| Электродвигатели постоянного тока. Пуск регулирование частоты вращения, реверсирование двигателей постоянного тока | ||||||||
| Лабораторная работа № 2.Изучение характеристик электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения | ||||||||
| Тема 1.5. Электрические измерения | ||||||||
| Электроизмерительные приборы их назначение. Классификация по различным признакам. Обозначения на шкалах приборов | ||||||||
| Измерительные механизмы приборов магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, индукционной систем | ||||||||
| Измерение тока, напряжения, мощности, электрического сопротивления | ||||||||
| Лабораторная работа № 3.Измерение сопротивления резисторов различными методами | ||||||||
| Практическая работа № 3. Изучение измерительных приборов | ||||||||
| Тема 1.6. Однофазные электрические цепи переменного тока | ||||||||
| Переменный электрический ток. Получение переменного тока. Период, частота, угловая частота. Фаза и сдвиг фаз | ||||||||
| Цепи переменного тока с активным сопротивлением, с индуктивностью, емкостью | ||||||||
| Неразветвленная цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью. Резонанс напряжений. | ||||||||
| Цепь переменного тока с параллельным соединением активно-индуктивного и емкостного сопротивлений. Коэффициент мощности | ||||||||
| Практическая работа № 4. Расчет неразветвленных однофазных цепей переменного тока, построение векторных диаграмм | ||||||||
| Практическая работа № 5. Расчет разветвленных однофазных цепей переменного тока, построение векторных диаграмм | ||||||||
| Лабораторная работа № 4.Составление схемы и исследование работы неразветвленной цепи переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью | ||||||||
| Тема 1.7. Трехфазные электрические цепи | ||||||||
| Получение трехфазной ЭДС. Соединение обмоток генератора и потребителей энергии звездой | ||||||||
| Соединение обмоток генератора и потребителей энергии треугольником. | ||||||||
| Мощность трехфазной цепи. Расчет мощности. | ||||||||
| Лабораторная работа № 5.Сборка и исследование работы трехфазной цепи при соединении потребителей энергии звездой | ||||||||
| Тема 1.8. Трансформаторы | ||||||||
| Назначение и применение трансформаторов. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора | ||||||||
| Работа трансформатора под нагрузкой. Трехфазный трансформатор. Потери энергии и КПД трансформатора | ||||||||
| Лабораторная работа № 6.Составление схемы и исследование работы однофазного трансформатора | ||||||||
| Тема 1.9. Электрические машины переменного тока. | ||||||||
| Назначение машин переменного тока, их классификация. Трехфазный асинхронный двигатель, его устройство | ||||||||
| Способы пуска в ход трехфазных синхронных электродвигателей. Регулирование частоты вращения и реверсирование АД | ||||||||
| Однофазный асинхронный двигатель. Синхронные электрические машины | ||||||||
| Лабораторная работа № 7.Снятие рабочих характеристик трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Построение графиков | ||||||||
| Тема 1.10. Электропривод и аппаратура управления | ||||||||
| Понятие электропривода. Режимы работы электродвигателей. Аппаратура управления и защиты | ||||||||
| Лабораторная работа № 8.Составление и исследование схем электромагнитного пускателя | ||||||||
| Тема 1.11. Передача и распределение электрической энергии. | ||||||||
| Понятие энергетической системы. Типы электростанций. Схемы электроснабжения | ||||||||
| Обязательная контрольная работа № 1 | ||||||||
| Тема 2.1. Полупроводниковые приборы | ||||||||
| Анализ обязательной контрольной работы № 1. Полупроводниковые диоды, их достоинства и недостатки. Электронно-дырочный переход. | ||||||||
| Биполярные транзисторы Устройство, принцип действия и применение. Схемы включения (с ОБ, ОЭ, ОК) | ||||||||
| Статические входные и выходные характеристики транзистора. Понятие о полевом транзисторе | ||||||||
| Тиристоры их устройство свойства, применение. Вольтамперная характеристика тиристора | ||||||||
| Лабораторная работа № 9.Снятие статических характеристик биполярного транзистора. Построение графиков | ||||||||
| Тема 2.2. Фотоэлектронные приборы | ||||||||
| Фотоэффект. Устройство и принцип действия полупроводникового фотоэлемента. Фотодиоды, фототранзисторы | ||||||||
| Тема 2.3. Электронные выпрямители | ||||||||
| Назначение и применение электронных выпрямителей однофазного тока. Схемы выпрямления однофазного тока. | ||||||||
| Трехфазные выпрямители. Управляемые выпрямители | ||||||||
| Практическая работа № 6. Расчет параметров диодов, выбор диодов для различных схем выпрямления | ||||||||
| Лабораторная работа № 10.Исследование формы и значения напряжения в выпрямителях с фильтром и без него | ||||||||
| Тема 2.4. Электронные усилители | ||||||||
| Назначение и классификация электронных усилителей. Усилительный каскад, назначение элементов его схемы. | ||||||||
| Многокаскадные усилители. Усилитель мощности | ||||||||
| Лабораторная работа № 11.Снятие частотной характеристики усилителя низкой частоты | ||||||||
| Тема 2.5. Электронные генераторы и приборы отображения информации | ||||||||
| Назначение и классификация электронных генераторов. Электронный генератор синусоидальных напряжений, генератор пилообразного напряжения | ||||||||
| Электронно-лучевая трубка, ее устройство, назначение, применение | ||||||||
| Лабораторная работа № 12.Исследование схемы RC-генератора на биполярном транзисторе | ||||||||
| Обязательная контрольная работа № 2 | ||||||||
| Тема 2.6. Интегральные схемы микроэлектроники | ||||||||
| Анализ обязательной контрольной работы № 2. Гибридные толстопленочные тонкопленочные. Интегральные микросхемы | ||||||||
| Полупроводниковые интегральные микросхемы. Классификация, маркировка и применение микросхем | ||||||||
| Логические элементы ИЛИ, И, НЕ,их схемы | ||||||||
| Всего: | ||||||||
Содержание программы
|
|
Введение
Электрическая энергия, ее свойства, особенности и применение. Основные этапы развития отечественной электроэнергетики.
Раздел Ι
Общая электротехника.
Тема 1.1. Электрическое поле.
Характеристики электрического поля: напряженность, потенциал, электрическое напряжение.Проводники, полупроводники и диэлектрики. Их краткая характеристика и практическое применение.
Диэлектрик в электрическом поле, поляризация диэлектрика, пробой диэлектрика.Электрическая емкость и единицы ее измерения. Конденсаторы. Соединение конденсаторов.