1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Цельпреподаваниядисциплины
Дисциплина «Теоретические основы электротехники» в соответствии с учебным планом подготовки бакалавров направления 140200 «Электроэнергетика и электротехника» относится к дисциплинам профессионального цикла подготовки (Б.З).
Предметом изучения курса ТОЭ являются основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; теория линейных и электрических цепей (цепи постоянного, синусоидального и несинусоидального токов), методы анализа линейных цепей с двухполюсными и многополюсными элементами; трехфазные цепи; переходные процессы в линейных цепях и методы их расчета; нелинейные электрические и магнитные цепи постоянного и переменного тока; переходные процессы в нелинейных цепях; аналитические и численные методы анализа нелинейных цепей; цепи с распределенными параметрами (установившийся и переходный режимы); теория электромагнитного поля, электростатическое поле; стационарное электрическое и магнитное поля; переменное электромагнитное поле; поверхностный эффект и эффект близости; электромагнитное экранирование; численные методы расчета электромагнитных полей при сложных граничных условиях; современные пакеты прикладных программ расчета электрических цепей и электромагнитных полей на ЭВМ.
Курс ТОЭ – база для специальных электротехнических дисциплин, в которых изучают применение электрических и магнитных явлений для различных практических целей.
Целью изучения дисциплины является подготовка к изучению дисциплин модулей «Электроэнергетика» и «Электротехника».
1.2.Задачиизучениядисциплины
Кзадачам изучения дисциплины относится владение следующими компетенциями:
общенаучными (ОНК):
•способность использовать основные понятия и методы математического анализа, аналитической геометрии, линейной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления, векторного анализа и элементов теории поля, гармонического анализа, теории вероятностей, физики, информатики, теоретических основ электротехники (ОНК-2);
•готовность применять методы дифференциального и интегрального исчисления, теории вероятности, функций комплексных переменных и численные методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений
(ОНК-3);
Теоретические основы электротехники. Учеб. программа дисциплины |
-5- |
1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.2.Задачи изучения дисциплины
инструментальными (ИК):
•способность применять современные методы исследования и испытания электрооборудования (ИК-4);
•готовность использовать основные компьютерные технологии в сфере своей профессиональной деятельности (ИК-6);
профессиональными (ПК):
•готовность разрабатывать проекты электроэнергетических и электротехнических систем и отдельных их компонентов (ПК-1);
•способность разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических объектов (ПК-2);
•готовность использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-3);
•способность использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного токов
(ПК-4);
•готовность применять способы графического отображения геометрических образов изделий и объектов электрооборудования, схем и систем
(ПК-5);
•способность использовать сетевые компьютерные технологии и базы данных и пакеты прикладных программ в своей предметной области (ПК-12).
Врезультате изучения курса ТОЭ студент должен
знать:
•основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; методы анализа цепей постоянного и переменного токов.
•уметь:
•читать электротехническую литературу со знанием символики, пониманием терминологии и т. п.;
•пользоваться современными методами расчета переходных и установившихся процессов в линейных и нелинейных электрических цепях;
•понимать сущность физических процессов в простейших электрических, электронных и магнитных цепях и электромагнитных полях;
•ориентироваться в основных свойствах, схемах функционирования, возможностях и назначении рассматриваемых простейших устройств;
•приводить в действие простейшие устройства, руководствуясь инструкциями и правилами (включать, отключать, регулировать, констатировать отклонения от норм, оценивать результаты и прочее);
•оценивать роль электрической энергии в жизни современного обще-
ства;
•оценивать успехи развития отечественной электроэнергетики;
•пользоваться общими и фундаментальными сведениями, без которых нельзя эффективно использовать электротехнические и электронные приборы и устройства, а тем более их проектировать по заданным требованиям;
Теоретические основы электротехники. Учеб. программа дисциплины |
-6- |
1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.2.Задачи изучения дисциплины
•применять знание техники безопасности при эксплуатации простейшего электротехнического оборудования;
•выбирать электротехнические устройства для решения конкретных технических задач при исследовании, проектировании и эксплуатации соответствующего оборудования;
•использовать паспортные данные для определения номинальных режимов работы оборудования;
•контролировать целостность цепей электротехнических устройств, правильность их настройки;
•опытным путем определять параметры схем замещения;
•обеспечить безопасную работу персонала с электроустановками;
•проводить исследовательскую работу.
1.3. Межпредметнаясвязь
Для изучения дисциплины ТОЭ необходимо усвоение перечисленных ниже разделов из курсов высшей математики и физики.
Высшая математика:
•математический анализ: функция, приближенные вычисления, предел и непрерывность, раскрытие неопределенностей;
•линейная алгебра: матрицы и действия с ними, решение алгебраических уравнений, линейные зависимости и преобразования, собственные векторы линейного преобразования, уравнения линий, условия параллельности и перпендикулярности, комплексные числа и действия с ними;
•дифференциальное и интегральное исчисления: дифференцирование
иинтегрирование, решение обыкновенных дифференциальных уравнений, решение однородных и неоднородных дифференциальных уравнений, уравнения в частных производных и их решение, численные методы решения на ЭВМ, ряды Фурье;
•операционное исчисление: прямое и обратное преобразование Лапласа, теорема разложения;
•векторная алгебра: системы координат, их взаимосвязь, операции девергенция, градиент, ротор, оператор Набла, операции двойного дифференцирования, поверхностные и объемные интегралы, уравнения Пуассона и др. в интегральной и дифференциальной формах.
Физика:
• терминология и физический смысл электротехнических величин (ток, напряжение, ЭДС, потенциал и т. д.); законы электромагнитной индукции, Кулона, Био – Савара – Лапласа; единицы измерения электрических величин, определение направления векторных величин электрического поля, механические проявления электрического и магнитного полей, взаимодействие проводников с токами в магнитном поле, закон Джоуля – Ленца, баланс
Теоретические основы электротехники. Учеб. программа дисциплины |
-7- |
1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.3.Межпредметная связь
мощностей, принципы непрерывности тока и магнитного потока, законы Ома и Кирхгофа, закон полного тока, вычисления эквивалентных сопротивлений при последовательно-параллельном соединении резисторов; термоэлектрические явления, принцип действия электронных и полупроводниковых приборов.
Дисциплина ТОЭ является основной для дисциплин «Электрические станции и подстанции», «Электроэнергетические сети и системы», «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», «Электроснабжение», «Электрические машины», «Электрические и электронные аппараты», «Электрический привод».
Теоретические основы электротехники. Учеб. программа дисциплины |
-8- |