СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Теоретические основы электротехники Электромагнитное поле

УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Санкт-Петербург Издательство СЗТУ

2008

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электротехники и электромеханики

Теоретические основы электротехники Электромагнитное поле

УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Институты: энергетический, радиоэлектроники

Специальности: 140211.65 – электроснабжение; 140601.65 – электромеханика;

140602.65 – электрические и электронные аппараты;

210106.65 – промышленная электроника

Направления подготовки бакалавра:

140200.62 – электроэнергетика;

140600.62 электротехника, электромеханика и электротехнологии;

210100.62 – электроника и микроэлектроника

Санкт-Петербург Издательство СЗТУ

2008

Утверждено редакционно-издательским советом университета

УДК 621.3(07)

Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: учебно-

методический комплекс / сост.: С.М. Аполлонский, А.Л. Виноградов, В.Н. Острейко. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008.– 315 с.

Учебно-методический комплекс (УМК) разработан в соответствии с требованииями государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования.

В дисциплине рассмотрены основы анализа и расчета электромагнитных полей.

Рассмотрено на заседании кафедры электротехники и электромеханики 21 апреля 2008 г., одобрено методической комиссией энергетического института

5 мая 2008 г.

Рецензенты: кафедра электротехники и электромеханики (зав. кафедрой В.И. Рябуха, д-р техн. наук, проф.) Ю.В. Куклев, канд. техн. наук, доц.; С.И. Джаншиев, канд. техн. наук, доц. кафедры электроснабжения СЗТУ.

Составители: С.М. Аполлонский, д-р техн. наук, проф., (§ 3.2; 3.5; 4.3), А.Л. Виноградов, канд. техн. наук, доц., (разд. 1; 2; § 3.2; 3.4; 4.4), В. Н. Острейко, канд. техн. наук, проф. (§ 3.4; 4.1).

©Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2008

©Аполлонский С.М., Виноградов А.Л., Острейко В.Н., 2008

1. Информация о дисциплине

1.1. Предисловие

Дисциплина "Теоретические основы электротехники" (ТОЭ) для специальностей 140601.65, 140602.65, 140211.65, 210106.65 состоит из трех частей. Для каждой части составлен учебно-методический комплекс (УМК-1,

УМК-2, УМК-3).

Вчасть 1 (ТОЭ-1), которая представлена в УМК-1, вошли темы по стационарным процессам в линейных электрических цепях.

Вчасть 2 (ТОЭ-2), которая представлена в УМК-2, вошли темы по несинусоидальным и переходным процессам в линейных электрических цепях

инелинейным цепям.

Вчасть 3 (ТОЭ-3), которая представлена в УМК-3, вошли темы по электромагнитному полю. В данном сборнике представлена третья часть (ТОЭ- 3) – «Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле».

Целью изучения дисциплины является формирование системы научных

знаний в	области	ТОЭ и изучение	основных	вопросов	теории
электромагнитного поля.
Задачи	изучения	дисциплины	усвоение и	понимание	явлений,

происходящих в электрических цепях.

В результате изучения дисциплины студент должен овладеть основами знанийподисциплине, формируемыми нанесколькихуровнях.

Иметьпредставление:

- отеорииэлектромагнитногополяиобобластяхееприменения; - об устройстве и принципах действия разнообразной

электротехнической аппаратуры.

Знать:

-методы расчета электростатических полей;

-методы расчета электромагнитных полей постоянного тока;

-методы расчета электрических параметров элементов цепи;

-методы расчета переменных электромагнитных полей в диэлектрике и

впроводящей среде.

Уметь применять полученные знания для изучения последующих дисциплин, использующих теорию электротехники.

Владеть:

- методами расчета электростатических полей;

-методами расчета электромагнитных полей постоянного тока;

-методами расчета индуктивно связанных цепей;

-методами расчета переменных электромагнитных полей в диэлектрике

ив проводящей среде.

Место изучения дисциплины в учебном процессе Для изучения дисциплины необходимы знания следующих дисциплин

и их разделов:

по физике электричество и магнетизм, колебания и волновое движение, физика твердого тела, физические величины и единицы их измерения;

по высшей	математике			дифференциальное			и		интегральное
исчисления, дифференциальные			уравнения и			методы		их решения,
операционное исчисление,		ряды,	функции		комплексной		переменной;
по вычислительной математике и программированию								приближенные
вычисления, численные методы решения;
по вычислительной		технике			основ	программирования				и
функционирования ЭВМ;
по основам метрологии и стандартизации						Международную систему
единиц (СИ), методы и средства измерения электрических								и	магнитных
величин, условное	графическое		изображение электрических,						магнитных и
полупроводниковых элементов, схемы и их выполнение;
по экономике		экономические			критерии в			электротехнике,

повышение коэффициента полезного действия и коэффициента мощности электротехнических устройств, надежность.

Приобретенные знания студентами будут непосредственно использованы, при изучении многих специальных дисциплин, а также в курсовом и дипломном проектировании.

Структура учебно методического комплекса представлена ниже. Рабочая программа разбита на 4 раздела, каждый из которых состоит из

нескольких тем.

Для проверки усвоения материала каждый раздел опорного конспекта заканчивается промежуточным тестированием.

Итоговым контролем является: 1. Контрольная работа, состоящая из задач, для решения которых необходимо знание соответствующих разделов. 2. Экзамены и зачеты (вопросы к экзаменам и зачетам приведены в разделе «Блок контроля освоения дисциплины»). Распределение экзаменов и зачетов по

семестрам (частям) для каждой специальности приведено в разделе «1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы».

Структура учебно-методического комплекса

ТОЭ

Часть 1

Часть 2

Часть 3

			ТОЭ - 2
ТОЭ-1								ТОЭ -3
			Несинусоидальн
Стационарные								Электромагни
			ые и переходные
процессы	в							тное поле
			процессы			в
линейных
			линейных
электрических
			электрических
цепях.			цепях;
			нелинейные
								Этот УМК-3
							представлен в данном
				УМК-2
УМК-1								сборнике.

1.2.Содержание дисциплины и виды учебной работы

Физические основы электротехники; уравнения электромагнитного поля; законы электрических цепей; цепи синусоидального тока; трехфазные цепи; расчет цепей при периодических

несинусоидальных	воздействиях; многополюсники; переходные процессы в
линейных цепях;	нелинейные электрические	и магнитные цепи;	цепи с
распределенными	параметрами; теория	электромагнитного	поля;

электростатическое поле; стационарное электрическое поле; магнитное поле; аналитические и численные методы расчета электрических и магнитных полей; переменное электромагнитное поле; поверхностный эффект и эффект близости; электромагнитное экранирование (полужирным шрифтом отмечено содержание дисциплины, вошедшей в данныйсборник).

Объем дисциплины и виды учебной работы

по дисциплине «Теоретические основы электротехники»

	Стационарные				в	Несинусоидальные и
	процессы					переходные
	линейных					процессы в				Электромагнитное поле
Вид учебной работы	электрических					линейных цепях.
	цепях					Нелинейные цепи
	Всего часов					Всего часов				Всего часов
	Форма обучения					Форма обучения				Форма обучения
		Очно-	Заочна			Очна	Очно-	Заочн		Очна		Очно-
	Очная	заочна					заочна						Заочная
		я		я		я	я		ая	я		заочная
Общая трудоемкость							400
дисциплины		135					135				130
Работа под							240
руководством	81	81		81		81	81		81	78		78	78
преподавателя (включая
ДОТ)
В т.ч. аудиторные
занятия:	28	12		6		24	12		6	16		12	4
лекции,
практические занятия	16	12		6		16	12		6	16		12	4
(ПЗ),	16	8		4		16	8		4	16		12	8
лабораторные работы
(ЛР)
Самостоятельная работа	54	54		54		54	54		54	52		52	52
студента
Промежуточный	9	9		9		6	6		6	4		4	4
контроль, количество
Контрольная работа	0	1		1		0	1		1	0		1	1
Вид итогового контроля
(зачет, экзамен)
210106.65		Зачет					Зачет				Экзамен
140211.65	Экзамен					Экзамен					Экзамен
140601.65, 140602.65	Зачет, экзамен					Зачет, экзамен				Зачет, экзамен