Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова
Памятка
для студентов групп ХТНВ, ТПП и Э, ООС, МАХП
по изучению дисциплины «Электротехника и электроника»
(6 семестр)
Составил Квашнин Ю.А. Утверждаю
Ст.преподаватель каф. ОЭ Зав. кафедрой________ Халина Т.М.
«___» _________ 2010 г. «___» ______ 2010 г.
1 Содержание дисциплины
Общий объём дисциплины 102 (119*) часов:
лекции – 34 ч., лабораторные работы – 17 ч., СРС – 51 (68*)ч.
Модуль 1, [1- 4]
Тема 1. Введение. Определение предмета. Электрическая энергия, её особенности и область применения. Содержание и структура дисциплины. Понятие об электрических, магнитных цепях. Простые цепи постоянного тока. Линейные электрические цепи постоянного тока. Структура электрической цепи. Схемы замещения электротехнических устройств. Энергетический баланс.
Тема 2. Анализ электрического состояния неразветвленных и разветвленных линейных электрических цепей с несколькими источниками ЭДС путем непосредственного применения законов Кирхгофа. Методы расчета сложных электрических цепей. Диаграмма потенциалов.
Тема 3 Однофазные электрические цепи синусоидального тока. Основные параметры, характеризующие синусоидальный ток, напряжение, э.д.с., изображение синусоидальных величин. Символьный метод. Применение комплексной плоскости. Векторные диаграммы Законы Ома и Кирхгофа для цепей синусоидального тока.
Тема 4. Электрические цепи с R, C, L – элементами. Анализ и расчет цепей переменного тока. Треугольники напряжений, сопротивлений. Треугольники токов. Резонанс, условия его возникновения и практическое значение. Мгновенная мощность элементов цепи. Активная, реактивная, полная мощности. Треугольник мощностей, коэффициент мощности и его значение.
Тема 5. Понятие многофазной цепи. Трехфазная цепь. Фазное и линейное напряжение. Симметричные и несимметричные режимы трехфазной цепи. Соединение элементов трехфазной цепи треугольником и звездой. Соотношения между фазными и линейными напряжениями, токами при симметричных нагрузках. Мощность трехфазной цепи.
*- для ООС 71
Модуль 2, [1- 4]
Тема 6. Магнитные цепи. Ферромагнитные материалы и их характеристики. Магнитные цепи постоянных магнитных потоков. Применение законов полного тока для анализа магнитных цепей. Магнитные цепи переменных потоков.
Тема 7. Трансформаторы. Назначение и область применения. Устройство и принцип действия. Коэффициент трансформации. Потери энергии в трансформаторе. Мощность и внешние характеристики.
Тема 8. Электрические машины. Классификация и область применения. Машины постоянного тока. Устройство и принцип действия. Понятие о генераторах постоянного тока. Двигатели постоянного тока. Способы возбуждения. Особенности пуска. Рабочие характеристики и область применения.
Тема 9. Асинхронные машины. Устройство и принцип действия асинхронного трехфазного двигателя. Уравнение электрического состояния обмоток. Магнитное поле машины. Механические и рабочие характеристики. Включение. Реверсирование.
Тема 10. Синхронные машины. Устройство, принцип действия генератора и двигателя. Особенности пуска. Регулирование коэффициента мощности.
Модуль 3, [1- 4]
Тема 11. Основы электроники. Элементная база современной электроники. Аналоговые устройства. Выпрямители на диодах, источники вторичного электропитания.
Тема 12. Законы коммутации, зарядка и разрядка конденсатора через резистор, несинусоидальные напряжения и токи. Нелинейные элементы в электрических цепях. Основное понятие. Примеры нелинейных элементов в цепях постоянного и переменного тока.
Тема 13. Усилители на транзисторах, схемы включения. Операционные усилители. Понятие обратной связи. Преобразование сигнала.
Тема 14. Цифровые электронные устройства. Цифровое представление информации. Математическая логика и логические элементы. Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование. Цифровые электронные устройства, триггеры, счетчики, дешифраторы, мультиплексоры, коммутаторы, модули памяти. Микропроцессорные системы, их архитектура и область применения.
Тема 15. Электрические измерения и приборы электрических и физических (неэлектрических) величин. Датчики, преобразователи, устройства обработки и индикаторы. Цифровые измерительные приборы. Метрологические характеристики, погрешности измерений.
Тема 16. Основы электрооборудования. Состав и особенности электрооборудования. Электроприводы. Аппаратура управления. Релейно-контактные и микропроцессорные системы управления. Устройства защиты.
2 Учебно-методические материалы по дисциплине
Основная литература
1 Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника. Учебник для вузов. – 7-е изд., обновленное и расширенное. – М.: Изд. центр «Академия», 2003. – 544 с. – 20 экз.
2 Электротехника и электроника. Учебное пособие для вузов / Под ред. В. В. Кононенко. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. – 725 с. – 10 экз.
3* Мещеряков, Ю. Г. Теоретические основы электротехники: Учеб. пособие для неэлектрических спец. вузов: Алт. Гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. – 137 с. – 200 экз.
4* Мещеряков Ю. Г. Электроника: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов: Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. – Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2006. – 135 с. – 200 экз.
5 Рекус Г. Г. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники: Учеб. пособие для неэлектротехнических специальностей вузов. – 2-е изд. – М.: Высш. шк., 2002. – 416 с. – 20 экз.
6 Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд. стереотип. – М.: Высш. шк., 2005. – 255 с. – 25 экз.
Дополнительная литература
7 Паначевный Б. И. Курс электротехники: Учебник для студентов механических специальностей вузов. – Харьков: Торгсинг, Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. – 288 с. – 5 экз.
8 Рекус Г. Г. Электрооборудование производств: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 2005. – 709 с. (для студ. неэлектротехн. спец., электрическая часть дипл. проектов)
9 И. И. Алиев. Справочник по электротехнике: серия «Справочники». – 4-е изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. – 480 с.
10 В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев. Электроника и микропроцессорная техника: Учеб. для вузов, 3-е изд. – М.: Высш. шк., 2004. – 790 с.
11 Атамалян, Э. Г. Приборы и методы измерения электрических величин. – 3-е изд., перераб. – М.: Дрофа, 2005. – 415 с.
12 Рекус Г. Г. Основы электротехники и электроники в задачах с решениями: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 2005. – 343 с.
Программное обеспечение и Интернет –ресурсы
В учебном процессе используется банк тестовых заданий по дисциплине «Электротехника и электроника» по всем дидактическим единицам (ДЕ) аттестационных педагогических измерительных материалов (АПИМ) для подготовки к Интернет-экзамену в состав, которого входит 700 тестов.
При текущем и итоговом контролях знаний студентов используется Конструктор Тестов Адаптивной Среды Тестирования (АСТ).
Учебно-методические материалы, разработанные кафедрой, имеются в электронной библиотеке на сайте АлтГТУ http://elib.altstu.ru/elib/main.htm в количестве 15 единиц, из них 2 учебных пособия: «Теоретические основы электротехники» и «Электроника»:
* Мещеряков, Ю. Г. Теоретические основы электротехники: Учеб. пособие для неэлектрических спец. вузов: Алт. Гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. – 137 с.
* Мещеряков Ю. Г. Электроника: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов: Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. – Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2006. – 135 с.
13* Мещеряков Ю. Г., Коротких В. М., Тищенко А. И., Суворова Г. П. Методические указания к лабораторным работам по электротехнике и электронике. Изд. 2-е. / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2008. – 75 с.
14* Мещеряков Ю. Г., Киселев Г. А., Квашнин Ю. А., Полюшкин В. В., Суворова Г. П. Электрические машины и аппараты: Методические указания к лабораторным работам по электротехнике / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. – 46 с.
15* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина, М. В. Халин, Г. П. Суворова. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (измерительные приборы, электрические цепи постоянного тока). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 60 с.
16* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина, М. В. Халин, Г. П. Суворова. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (электрические цепи переменного тока). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 77 с.
17* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина, Г. П. Суворова. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (магнитные цепи). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 47 с.
18* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина, М. В. Халин, Г. П. Суворова. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (машины постоянного тока). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 36 с.
19* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина, М. В. Халин, Г. П. Суворова. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (электрические машины и аппараты). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 74 с.
20* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (элементная база современной электроники). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 23 с.
21* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (вторичные источники питания - выпрямители). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 23 с.
22* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (аналоговаяэлектроника – усилители). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 55 с.3
23* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (цифровая электроника – триггеры, счетчики, дешифраторы, микропроцессорные системы). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 35 с.
24* В. М. Коротких, Ю. Г. Мещеряков, Т. М. Халина, М. В. Халин. Учебно-методические материалы к лабораторным работам по электротехнике и электронике (цифровая электроника – логические элементы). / Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 23 с.
Методические указания студентам
Данные методические указания, реализующие требования системы качества образования в АлтГТУ, преподаватели доводят в обязательном порядке для сведения студентам:
25 Памятка для студентов ФПиХП по изучению дисциплины «Электротехника и электроника» (6 семестр).
26 СТП 12 700 –2007 Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ. Лабораторные работы. Общие требования к содержанию, выполнению и оформлению.
27 СТП 12 005 – 04 Система менеджмента качества. Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ. Самостоятельная работа студентов.
28 СТП 12 570 – 06 Система менеджмента качества. Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ. Общие требования к текстовым, графическим и программным документам.
При выполнении и подготовке к лабораторным работам студенты руководствуются методическими указаниями, которые включают в себя описание лабораторных работ, основные теоретические положения, особенности конструкции лабораторных универсальных стендов, даны рекомендации к проведению опытов и указания для самостоятельной обработки результатов измерений. Имеются контрольные вопросы, охватывающие данный теоретический и практический материал, а также тестовые задания по этому разделу.
Для студентов специальностей ТНВ, ТППиЭ, ООС, МАХП объем СРС 51(68*) час, аудиторных занятий 34 часа в связи с этим студентам предстоит самостоятельно изучить определенные темы, которые указаны в разделе «Самостоятельная работа студентов». Для распределения времени СРС по видам занятий существуют нормы, приведенные в образовательном стандарте АлтГТУ СТП 12 005 – 2004 «Самостоятельная работа студентов». Преподаватель должен контролировать самостоятельную работу студентов на контрольных опросах, при защите лабораторных работ и тестировании.