МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ШАКАРИМА г. СЕМЕЙ
| Документ СМК 3 уровня |
УМКД
|
УМКД 042-18-11.1.146/01-2013
| УМКД
программа дисциплины «Электротехника» для преподавателя
|
Редакция № 1
от
|
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«Электротехника»
для специальностей «5B073100» - «Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды», «5B072100» - «Химическая технология органических веществ»
^
.
Семей
2013
Предисловие
1. РАЗРАБОТАНО
Составитель __________ Русинова Н.А. старший преподаватель кафедры «Автоматика и электротехника»
2. ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры «Автоматика и электротехника»
Протокол от №
Заведующий кафедрой Золотов А. Д.
На заседании учебно-методического бюро факультета информационно-коммуникационных технологий
Протокол от №
Председатель УМБ Бекбаева Р. С.
3. УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического совета университета
Протокол от №
Председатель УМС Искакова Г.К.
^
Содержание
1. Область применения положения 4
2. Нормативные ссылки 4
Общие положения 4
Содержание рабочей учебной дисциплины (модуля) 7
Перечень тем для самостоятельной работы студентов 9
Учебно-методическая карта по дисциплине 10
Карта обеспеченности учебно-методической литературой 12
Литература 14
1.Область применения
Программа дисциплины для преподавателя, входящая в состав учебно-методический комплекса по дисциплине «Электротехника» предназначена для студентов специальностей: 5В073100 «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды, », «5B072100» - «Химическая технология органических веществ»
^
Настоящая программа дисциплины для преподавателя устанавливает порядок организации учебного процесса по дисциплине «Электротехника» в соответствии с требованиями и рекомендациями следующих документов:
- Согласно каталогу элективных дисциплин;
- СТУ 042- ГУ- 4- 2013 Стандарт университета «Общие требования к разработке и оформлению учебно-методических комплексов дисциплин»;
- ДП 042- 1.01-2013 Документированная процедура «Структура и содержание учебно-методических комплексов дисциплин»
^
3.1 Краткое описание содержания дисциплины.
Теория электрических и магнитных целей. Электрические цепи постоянного тока. Методы анализа электротехнических задач. Теория линейных электрических цепей синусоидального тока. Расчет трехфазных цепей. Расчет электрических цепей при несинусоидальных периодических ЭДС, напряжениях и токах. Переходные процессы в электрических цепях с сосредоточенными параметрами и методы их расчета. Классический метод расчета. Электрические измерения и приборы. Электромагнитные явления и магнитные цепи. Электрические аппараты и машины.
Трансформатор с линейными характеристиками. Идеальный трансформатор. Цепи, связанные через электрическое поле. Трансформатор с ферромагнитным сердечником. Машины постоянного тока. Асинхронные машины. Синхронные машины. Электропривод и аппаратура управления. Понятие об электроснабжении промышленных предприятий. Элементы автоматизации технологических процессов. Эксплуатация электрооборудования промышленных предприятий.
^
Для достижения этой цели необходимо:
- сообщить студентам основные понятия и законы электромагнитного поля.
ознакомить их с теорией электрических и магнитных полей.
научить студента читать и собирать электрические цепи по предложенным схемам, а также моделированию электрических схем быстропротекающих процессов с использованием вычислительной техники.
формировать и решать электротехнические задачи.
^ дисциплины состоят в том, чтобы:
раскрыть сущность одной из форм материи- электромагнитного поля и его проявления в различных устройствах техники;
сформировать умения и навыки решения теоретических и
экспериментально- практических задач электротехники как основы умения решать профессиональные задачи;
сформировать умение оценивать достоверность результатов
экспериментальных и теоретических методов исследования;
развивать творческое мышление, навыки самостоятельной
познавательной деятельности, умения моделировать электрические схемы быстропротекающих процессов с использованием компьютера;
сформировать умения и навыки проведения экспериментальных
исследований на современной измерительной аппаратуре и обработки их результатов.
^
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- основные законы электротехники: закон Ома, I и II законы Кирхгофа в различных формах записи: для цепей постоянного тока, в комплексной форме, в операторной форме и для магнитных цепей, основные величины, которые их характеризуют, интегральные и дифференциальные формы записи основных законов электромагнитного поля.
владеть:
знаниями о свойствах электромагнитных полей, как осуществляется переход от реальных электротехнических устройств к их схемам замещения, о методах анализа линейных электрических цепей с сосредоточенными и распределенными параметрами при постоянных, синусоидальных и произвольных воздействиях. стационарных и переходных процессах, линейных и нелинейных цепях.
усвоить:
современные методы моделирования электромагнитных процессов, методы анализа, синтеза расчета электрических и магнитных полей;
статистические методы обработки полученных в эксперименте опытных данных с применением компьютера в случае большого объема вычислений;
уметь:
пользоваться основными электротехническими приборами, ставить и решать простейшие экспериментальные задачи, обрабатывать и оценивать полученные результаты;
правильно ставить электротехническую задачу, составлять ее расчетную модель в требуемом диапазоне частот и амплитуд воздействий;
выбирать наиболее рациональный метод решения, интерпретировать получаемые результаты и, если потребуется, уточнять расчетную модель;
использовать при работе справочную и учебную литературу, находить необходимые источники информации и работать с ними.
понимать:
методы применения теории электромагнитных явлений и методологию курса электротехники в специальных дисциплинах.
иметь:
представление о современных научных достижениях электротехники и их практическом использовании; об экспериментальных основах законов электротехники и их физическом смысле.
^
- четко и ясно выражать и высказывать имеющуюся по данной проблеме информацию и формулировать последовательность необходимых действий по ее разрешению, анализировать мнение коллег по данной проблеме с целью их учета для принятия качественного и эффективного решения и последующего его обсуждения в более широком кругу специалистов и экспертов;
самостоятельного приобретения знаний;
пользования приобретенными знаниями для решения новых познавательных и практических задач.
^
- физика-2;
-математика-2.
3.6 Постреквизиты курса:
-спасательная техника и базовые машины;
-пожаровзрывозащита промышленных и гражданских объектов, технология химико- фармацевтических материалов.
3.7Выписка из учебного плана Таблица 1
Курс
|
Семестр
|
Кредиты
|
Лк (час)
|
практ(час)
|
Лаб. (час)
|
СРСП (час)
|
СРС (час)
|
Всего (час)
|
Форма
итогового
контроля
|
2,3
|
3,5
|
3
|
15
|
15
|
15
|
22,5
|
67,5
|
135
|
Экзамен
|
^
Таблица 2
Наименование тем и их содержание.
|
Количество
часов
|
1
|
2
|
Модуль I. Цепи постоянного тока.
|
Лекционные занятия
|
1. Преимущество электрической энергии перед другими видами энергии. Классификация электрических цепей.
Параметры элементов электрических цепей. Изображение электрических цепей схемами соединений.
Приемники и источники электрической энергии.
Топологические понятия схемы электрической цепи.
|
1
|
2. Источники ЭДС и источники тока.
Режимы работы источника электрической энергии.
Внешняя характеристика источника эл. энергии.
Обобщенный закон Ома для всей цепи.
|
1
|
3. I и II законы Кирхгофа. Их физический смысл. Метод непосредственного применения законов Кирхгофа.
Метод контурных токов. Энергетический баланс.
|
1
|
4. Эквивалентные преобразования в электрических цепях. Метод двух узлов. Метод эквивалентного генератора.
|
1
|
5. Распределение потенциала в неразветвленной электрической цепи. Потенциальная диаграмма.
|
1
|
6. Нелинейные электрические цепи постоянного тока.
|
1
|
Лабораторные занятия.
|
Лаб. Раб.№1. Линейная неразветвленная и разветвленная цепь постоянного тока.
|
1
|
Лаб. раб. № 2 Нелинейные цепи постоянного тока.
|
1
|
Практические (семинарские занятия)
|
Прак. зан.№ 1 Метод преобразования электрической схемы.
(Замена нескольких последовательно или параллельно соедненных сопртивлений одним эквивалентным сопротивлением.)
|
1
|
Прак. зан.№ 2 Метод непосрественного использования законов Кирхгофа.
|
1
|
Прак. зан.№ 3 Метод контурных токов.
|
1
|
Прак. зан.№ 4 Преобразование звезды в треугольним и обратное преобразование.
|
1
|
Прак.зан.№5 Метод наложения.
|
1
|
Прак.зан.№6 Метод эквиваленнтного генератора. Метод двух узлов.
|
1
|
Прак.зан. №7 Энергетический баланс.
|
1
|
Прак.зан.№8 Построение потенциальной диаграммы.
|
1
|
Модуль II. Цепи однофазного переменного тока.
|
Лекционные занятия
|
7. Способы изображения синусоидальных ЭДС, напряжений, токов.
|
1
|
8. Алгебраические операции с комплексными числами.
|
1
|
9. Действующие и средние значения периодических ЭДС, напряжений и токов.
|
1
|
10. Резистивный элемент, индуктивный элемент и емкостной элемент в цепи синусоидального тока.
Временные и векторные диаграммы.
|
1
|
11. Синусоидальный ток в цепи с последовательным соединением участков R,L и C. Комплексные сопротивления. Треугольники сопротивлений, напряжений и мощностей. Векторные диаграммы. Резонанс напряжений.
|
1
|
12. Синусоидальный ток в цепи с параллельным соединением участков R,L и С. Комплексные проводимости. Треугольники проводимостей, токов и мощностей. Резонанс токов.
|
1
|
Лабораторные занятия.
|
Лаб. раб. № 3Линейная неразветвленная электрическая цепь синусоидального тока. Резонанс напряжений.
|
1
|
Лаб.раб.№4 Линейная разветвленная электрическая цепь синусоидального тока. Резонанс токов.
|
1
|
Практические (семинарские занятия)
|
Прак. зан.№ 9,10 Символический метод расчета в цепях синусоидального тока.Расчет эквивалентного сопртивления.
|
2
|
Прак. зан.№ 11,12,13 Расчет токов символическим методом. Составление баланса активной и реактивной мощностей.
|
3
|
Модуль III. Трехфазные цепи.
|
Лекционные занятия
|
13. Многофазные цепи и системы и их классификация. Понятия о трехфазных источниках ЭДС. Способы изображения трехфазной симметричной системы ЭДС. Соединение источников питания звездой и треугольником.
|
1
|
14. Симметричный и несимметричный режимы в трехфазных цепях. Соединение нагрузки звездой и треугольником.
|
1
|
Лабораторные занятия.
|
Лаб.раб.№5 Исследование трехфазной цепи при соединении приемников звездой.
|
1
|
Лаб.раб.№6 Исследование трехфазной цепи при соединении приемников треугольником.
|
1
|
Лаб.раб. №7 Проверка индукционного счетчика однофазного тока.
|
1
|
Практические (семинарские занятия)
|
Прак.зан.№14 Расчет трехфазной цепи.
|
1
|
Модуль IV. Электрические машины постоянного и переменного тока.
|
Лекционные занятия
|
15. Трансформаторы. Электрические машины постоянного и переменного тока.
|
1
|
Лабораторные занятия.
|
Модуль IV. Электрические машины постоянного и переменного тока.
|
Лаб. раб. №8 Исследование однофазного трансформатора.
|
1
|
Лаб. раб.№9 Исследование пуска асинхронного двигателя с фазным ротором.
|
1
|
Лаб. раб. №10 Исследование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
|
1
|
Лаб.раб.№11 Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения.
|
1
|
Лаб. раб. №12 Исследование двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
|
1
|
Лаб.раб.№ 13 Исследование распределения потенциала в разветвленной электрической цепи.
|
1
|
Лаб.раб.№14 Исследование электромашинного усилителя поперечного поля.
|
1
|
Лаб. раб. № 15 Испытание четырехполюсника.
|
1
|
Практические (семинарские занятия)
|
Прак.зан.№15 Расчет параметров трансформатора и электрических машин.
|
1
|
^
5.1Расчет цепей постоянного тока следующими методами: методом непосредственного применения законов Кирхгофа, методом контурных токов, методом преобразования схемы, методом наложения, методом эквивалентного генератора. Составление баланса мощностей.
5.2 Расчет цепи синусоидального тока символическим методом. Составление баланса активных и реактивных мощностей.
5.3 Расчет трехфазных цепей. Соединение нагрузки звездой и треугольником.
5.4 Расчет однофазного трансформатора.
5.5 Расчет асинхронного двигателя. Расчет электропривода.
5.6 Расчет синхронных машин.
^
Таблица3
Тема
|
Наглядные пособия, Тсо,
плакаты,
лабораторный стенд
|
Вопросы
для самосто
ятельного
изучения
|
Форма
контроля
|
Лекционного
Занятия
|
Практического
(семинарского)
занятия
|
Лабораторного занятия
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Цепи постоянного
тока
|
Нахождение эквивалентного сопротивления при последовательном и параллельном соединении
|
Лаб. раб№1
Неразветвленная и разветвленная цепь постоянного тока.
|
Лаб. стенд «ЭТ.1»
|
Как распределяются токи, напряжения и мощности при последовательном и параллельном соединении в зависимости от сопротивления
|
зачет
|
Нелинейные цепи постоянного тока
|
Графоаналитический метод расчета
|
Лаб.раб.№2
Нелинейные цепи постоянного
Тока.
|
Лаб.стенд №2
«Эт.2»
|
Как найти эквивалентную кривую при последовательном и при параллельном соединении.
|
зачет
|
Неразветвленная цепь синусоидального тока.
|
Резонанс напряжений
|
Лаб.раб.№3
|
Лаб.стенд№3
«Эт.3»
|
Какими путями можно ввести цепь в резонанс напряжений?
|
зачет
|
Разветвленная цепь синусоидального тока.
|
Резонанс токов.
|
Лаб.раб.№4
|
Лаб.стенд№4
«Эт.4»
|
Какими путями можно ввести цепь в резонанс токов?
|
зачет
|
Трехфазные цепи.
|
Соединение нагрузки звездой.
|
Лаб.раб.№5
|
Лаб.стенд№5
«Эт.5»
|
Что собой представляют трехфазные цепи?
|
зачет
|
Трехфазные цепи.
|
Соединение нагрузки треугольником.
|
Лаб.раб.№6
|
Лаб.стенд№6
«Эт.6»
|
Что такое симметричный и несимметричный режимы?
|
зачет
|
Электрические измерения
|
Проверка индукционного счетчика однофазного тока.
|
Лаб.раб.№7
|
Лаб.стенд№7
«Эт.7»
|
Принцип работы индукционной системы.
|
зачет
|
Электрические машины.
|
Исследование однофазного трансформатора.
|
Лаб.раб.№8
|
Лаб.стенд№8
«Эт.8»
|
Принцип работы трансформатора.
|
зачет
|
Электрические машины.
|
Исследование пуска асинхронного двигателя с фазным ротором.
|
Лаб.раб.№9
|
Лаб.стенд№9
«Эт.9»
|
Устройство асинхронного двигателя с фазным ротором.
|
зачет
|
Электрические машины.
|
Исследование пуска асинхронного двигателя с фазным ротором.
|
Лаб.раб.№10
|
Лаб.стенд№10
«Эт.10»
|
Устройство асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
|
зачет
|
Электрические машины.
|
Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения.
|
Лаб.раб.№11
|
Лаб.стенд№11
«Эт.11»
|
Устройство генератора постоянного тока параллельного возбуждения.
|
зачет
|
Электрические машины.
|
Исследование двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
|
Лаб.раб.№12
|
Лаб.стенд№12
«Эт.12»
|
Устройство двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
|
зачет
|
Потенциальная диаграмма.
|
Исследование распределения потенциала в разветвленной электрической цепи.
|
Лаб.раб.№13
|
Лаб.стенд№1
«Эт.1.»
|
Построение потенциальной диаграммы.
|
зачет
|
Электрические машины.
|
Исследование электромашинного усилителя поперечного поля..
|
Лаб.раб.№14
|
Лаб.стенд№14
«Эт.14»
|
Построение внешних характеристик.
|
зачет
|
Топологические понятия.
|
Испытание четырехполюсника.
|
Лаб.раб.№15
|
Лаб.стенд№1
«Эт.1»
|
Шесть форм записи четырехполюсника.
|
зачет
|
^
Таблица 4
Наименование учебников, учебно- методических пособий.
|
Количество экземпляров.
|
Количество студентов.
|
Процент обеспечения.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Русинова Н.А., Какимов М.М., Паримбеков З.А. Лабораторный практикум по электротехнике для студентов инженерно- технологических специальностей. Алматы 2009,142с
|
25
|
25
|
100
|
Общая электротехника / Под ред.доктора технических наук Блажкина А.Т.- Л: Энергоатомиздат, 1986, 592с.
|
25
|
25
|
100
|
Волынский Б.А., Зейн Е.Н.,Шатерников В.Е.Электротехника.- М: Энергоатомиздат, 1987, 530с.
|
25
|
25
|
100
|
Электротехника/ Под ред.Герасимова В.Г.- М: Высшая школа, 1983, 480с.
|
25
|
25
|
100
|
Электротехника/ Под ред.Герасимова В.Г.- М: Высшая школа, 1983, 480с.
|
25
|
25
|
100
|
Иванов И.И., Равдоник В.С.Электротехника. – М: Высшая школа, 1984, 376с
|
25
|
25
|
100
|
Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника.- М: Энергоатомиздат, 1983, 440с
|
25
|
25
|
100
|
Сборник задач по электротехнике и основам электроники./ Под ред. проф. Пантюшина В.С.- М: Высшая школа, 1979, 256с
|
25
|
25
|
100
|
8. Литература
8.1 Основная
8.1.1 Общая электротехника / Под ред. доктора технических наук Блажкина А.Т.- Л: Энергоатомиздат, 1986, 592с.
8.1.2 Волынский Б.А., Зейн Е.Н.,Шатерников В.Е.Электротехника.- М: Энергоатомиздат, 1987, 530с.
8.1.3 Электротехника/ Под ред.Герасимова В.Г.- М: Высшая школа, 1983, 480с.
8.1.4 Иванов И.И., Равдоник В.С.Электротехника. – М: Высшая школа, 1984, 376с.
8.1.5 Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника.- М: Академия, 2005, 544с.
8.1.6 Сборник задач по электротехнике и основам электроники./ Под ред. проф. Пантюшина В.С.- М: Высшая школа, 1979, 256с.
8.1.7. Русинова Н.А., Какимов М.М., Паримбеков З.А. Лабораторный практикум по электротехнике для студентов инженерно- технологических специальностей. Алматы 2009,142с.
8.2 Дополнительная
8.2.1 Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Ч.I.- М: Гардарики, 2002, 639с.
8.2.2 Нейман Л.Р., Демирчян К.С.Теоретические основы электротехники.т.1Л: Энергоиздат,1981,524с.
8.2.3 Теоретические основы электротехники т.1//Под ред. Ионкина П.А.- Высшая школа,1976,544с.
8.2.4 Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.- М: Энергоатомиздат, 1989, 333с.
8.2.5 Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники./ Под ред. Бессонова Л.А.- М: Высшая школа, 1980,472с.
|
