Профессиональный цикл. Базовая часть.




2.1. Перечень разделов дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения электротехники и электроники по укрупненным группам направлений подготовки:

150000.62, 160000.62, 200000.62, 201000.62, 210000.62, 220000.62, 221000,62,

222000.62, 230000.62, 280000.62

Математика: разделы: “Векторный анализ”. "Теория функций комплексного переменно­го", "Диф­ференциальное и интегральное исчисление";

Физика: раздел "Электричество и магнетизм";

Информатика: разделы: Вычислительные методы решения: систем линейных уравнений с веще­ственными и комплексными коэффициентами; диффе­ренциальных уравнений 1-го и 2-го порядков; операций с матрицами; простейшие навыки работы на компьютере и в сети Интернет.

2.2. Минимальные требования к «входным» знаниям, необходимым для успеш­ного усвоении данной дисциплины:

Удовлетворительное усвоение программ по указанных выше разделам матема­тики, физики и информатики.

2.3. Дисциплины, для которых освоение данной дисциплины необходимо как предшествую­щее:

Автоматизация производственных процессов (укрупленные группы направ­лений 150000, 160000, 201000, 221000), Основы автоматического управления (направление 200100), Схемотехника элек­тронных устройств (укруплённые группы направ­лений 200000, 210000, 230000); Основы констру­ирования электронных уст­ройств (укруплённая группа направления 210000), ЭВМ и периферийные уст­ройства (укрупненные группы направлений 21000 и 230000).

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Изучение дисциплины "Электротехника и электроника" направлено на формирование у студентов профессиональных компетенций, обладание которыми может быть выявлено на основе проявления студентами способностей:

· овладения методологическими знаниями и умениями, позволяющими использовать присущие современной электротехнике и электронике методы научного познания, основанные на компьютерном моделировании и вычислительном эксперименте;

· овладения умениями, позволяющими адаптироваться в быстро изменяющихся условиях технологически развитого информационного общества, гармонично взаимодействовать с электронной информационной средой и быть в информационном обществе социально значимыми;

· владения методами решения задач анализа и построения характеристик электрических и электронных цепей и устройств;

· выбирать средства измерений в соответствии с требуемой точностью и условиями эксплуатации;

· выбирать методы исследования, планировать и проводить необходимые эксперименты, интерпретировать результаты и делать выводы.

· иметь навыки математического моделирования процессов и объектов на базе стандартных пакетов исследований;

· сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем;

В результате освоения дисциплины "Электротехника и электроника" студент должен:

3.1. Знать:

· основные понятия, представления, законы электротехники и электроники и границы их применимости;

· математические модели объектов электротехники и электроники, возникающие в них электромагнитные процессы и результаты их анализа;

· методы анализа электрических, магнитных и электронных цепей;

· принципы функ­ционирования, свойства, области при­ме­нения и потенциальные возможности основных электротехнических устройств (машин и аппаратов), электронных приборов и узлов, элек­троизмери­те­льных приборов.

3. 2. Уметь:

· описывать и объяснять электромагнитные процессы в электрических цепях и устройствах;

· строить их модели, решать несложные задачи;

· читать электрические схемы электротехнических и электронных устройств;

· составлять простые электрические схемы цепей;

· экспериментальным способом и на основе паспортных (каталожных) данных определять параметры и характеристики типовых электротехнических и электронных устройств;

· грамотно выбирать и применять в своей работе электронные приборы и узлы, электротехнические и электронные устройства и аппараты.

3.3. Владеть:

· навыками планирования и практического выполнения действий, составляющих указанные умения в отведенное на выполнение контрольного задания время, самоанализа результатов, в частности, навыков моделирования объектов и элек­тро­магнитных про­цессов с использованием современных вычислительных средств.

4. Структура и содержание дисциплины "Электротехника и электроника"

Лекции

№ п/п Наименование раздела дисциплины (модуля) Содержание раздела по темам (часы лекций) Трудоемкость, часы
1. Электрические и магнитные цепи 1.1. Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока (3 час) (основные определения, элементы и топологические параметры цепей; законы Ома и Кирхгофа; анализ цепей с одним источником энергии; мощность, баланс мощностей; расчёт нелинейных цепей) 1.2. Анализ и расчёт цепей переменного тока (5 час) (способы представления и параметры синусоидальных величин; анализ цепей с резистивными, индуктивными и ёмкостными элементами методом векторных диаграмм; фазовые соотношения между напряжениями и токами; активная, реактивная и полная мощность; коэффициент мощности; основы комплексного метода расчёта цепей; частотные свойства цепи, резонансные явления; понятие четырехполюсника; трехфазные цепи) 1.3. Переходные процессы в электрических це­пях (2 часа) (причины возникновения, правила коммутации, переходные процессы в цепях первого порядка; демонстрация переходных процесов в цепях второго порядка) 1.3. Анализ и расчёт магнитных цепей (2 час) (основные законы и классификация цепей; анализ цепей постоянного магнитного потока с одной магнитодвижущей силой; свойства ферромагнетиков; магнитные цепи с переменными магнитными потоками)  
2. Электромагни­т­ные устройства, трансформа­­то­ры и электри­че­­ские машины 2.1. Электромагнитные аппараты (демонстрация) (0,5 час) (принцип работы; параметры; контакторы, пускатели, выключатели; реле) 2.2. Трансформаторы (3,5 час) (назначение, классификация, принцип работы; однофазный трансформатор: коэффициент трансформации, трансформаторная ЭДС; опыты холостого хода и короткого замыкания; внешние характеристики; трехфазный трансформатор; автотрансформатор; измерительные трансформаторы напряжения и тока) 2.3. Асинхронные двигатели (3 час) (назначение, классификация, принцип работы; ста­тор и роторы; скольжение; частота вращения ротора; электромагнитный вращающий момент; механическая и рабочие характеристики; пусковой реостат и его назначение; регулирование частоты вращения двигателей с короткозамкнутым и фазным роторами). 2.4. Синхронные маши­ны (2 час) (назначение, классификация, принцип работы; элек­­трическая схема замещения синхронной машины; ЭДС трёхфазного генератора; внешняя и регулировочная характеристики генератора; синхронный двигатель, частота вращения ротора; вра­ща­ющий мо­мент и угловая характеристика; синхронный ком­пенсатор реактивной мощности) 2.5. Машины постоянного тока (3 час) (назначение, классификация, принцип работы; индук­тор и якорь; схемы возбуждения и характери­стики генера­торов; двигатели постоянного тока (ДПТ), их враща­ющие мо­менты, механи­ческие и ра­бочие характеристики; принципы регулиро­ва­ния частоты вращении ДПТ)  
3. Основы аналоговой электроники 3.1.Элементная база электронных устройств (3 час) (свойства р-п перехода; полупроводниковые диоды; биполярный транзистор (схемы включения и h -пара­мет­ры); типы полевых транзисторов; тиристор; режимы работы (усилительный, ключевой); интегральные микросхемы) Тема 3.2.Источники втори­чного электропитания (3 час) (схемы полупроводниковых выпрямителей (однофазные и трехфазные); сглаживающие фильтры. коэффициенты пульсации и сглаживания; стабилизаторы напряжения и тока; управляемый вы­пря­митель; внешние характеристики выпрямителей) Тема 3.3.Усилители электрических сигналов (4 час) (классификация усилителей (постоянногшо и переменного тока); структурные схемы; обратные связи в усилителях; параметры и характеристики усилителей; схема на биполярном транзисторе с об­­щим эмиттером; эмиттерный (истоковый) пов­торитель; дифференциальный усилитель; операци­онный усилитель) Тема 3.4.Импульсные устройства (2 час) (структурные схемы импульсных устройств; режимы усиления мощности; транзисторный ключ; формирователи импульсов; ограничители уровня; компараторы; принципы построения автогенераторов; реализация LC- и RC -генераторов; демонстрация схем и выходных сигналов генераторов импульсов прямоугольной, треугольной и пилообразной форм)  
  Основы цифро­вой электроники и оптоэлект­рон­ные приборы Тема 4.1.Логические основы цифровых уст­ройств (3 час) (основные логические операции и таблицы истинности; элементы ИЛИ-НЕ и И-НЕ; реализация сло­жных логических функций; минимизация логических функций; запись логических функций в универсальных базисах; интегральные схемы, базовые матричные кристаллы и ПЛИС) Тема 4.2.Цифровые комбинационные устройства (2 час) (шифратор и дешифратор; мультиплексор и демультиплексор; цифровой компаратор; полусумматор и сумматор; арифметико-логическое устрой­­­ство) Тема 4.3.Цифровые последовательностные устройства (3 час) (обобщённая структурная схема последовательностного устройства; триггеры RS - T -, D - и JK -типа; двоичный счётчик; десятичный счётчик; универсальный регистр; схемы элементов памяти; запоминающие устройства) Тема 4.4.Цифроаналоговые (ЦАП) и аналого-ци­ф­­ро­­вые преобразователи (АЦП) (2 час) (дискретизация по времени, квантование по уровню и кодирование аналогового сигнала; классификация ЦАП и АЦП; резистивные матрицы: R -2 R и с весовыми коэффициентами; разрядность и разрешающая способность ЦАП; схема АЦП последовательного счёта) Тема 4.5.Оптоэлектро­н­­­­­ные приборы и индикаторные устройства (2 час) (светодиод и фотодиод: оптопары: фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, фототиристор; сегмен­­­тный диодный дисплей и линейные шкалы; столбиковый индикатор; логический пробник)  
Итого  

Лабораторный практикум

№ п/п Наименование раздела дисциплины (модуля) Наименование лабораторных работ Трудоемкость (часы)
  Электрические и магнитные цепи 1. Электрические цепи перемен­ного тока 2. Резонансы в колебательных конту­рах 3. Трёхфазные цепи  
  Электромагнитные устройства, трансфо­рма­то­ры и электрические машины 4. Однофазный трансформатор. 5. Асинхронный двигатель 6 Двигатель постоянного тока или. Генератор постоянного тока  
  Основы аналоговой электроники 7. Однофазные выпрямители 8. Преобразование сигналов на опера­ционном усилителе (инвертиру­ющий и неинвертирующий усилители, интегратор, огранчитель уро­вня). 9. Аналоговый компаратор и генератор на операционных усилителях.  
  Основы цифровой элек­троники и оптоэлектронные приборы 10. Преобразователи кодов. 11. Триггеры 12 Цифроаналоговый и аналого-циф­­ро­вой преобразователи.  
Итого  

Практические занятия



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2025 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-11-10 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: