УМК ДО Электротехника 2012 ПСК

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

АБАЙ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ПЕДАГОГИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

«БЕКІТЕМІН» Кафедра меңгерушісі

___________________

Құлбек М.Қ. «____»_______2011 ж.

Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

« Ele 2207 Электротехника »

«050716 – Аспап жасау»

Алматы, 2011

Пәннің оқу-әдістемелік кешені

«050716 – Аспап жасау» мамандығы бойынша жоғары кәсіби білім берудің Мемлекеттік жалпыға міндетті стандарты;

ҚР БҒМ «___» _______200_ ж. №___ бұйрығымен бекітілген «Электротехника» пәнінің типтік бағдарламасы;

«__»___________200___ж. бекітілген «050716 – Аспап жасау» мамандығы бойынша жұмыс оқу жоспары

негізінде дайындалды.

Дайындаған:	ф.м.ғ.к., доцент	Рыстығұлова В. Б.
Кафедра меңгерушісі	т.ғ.д., профессор	Құлбек М.Қ.

«____» _________________ 2011 ж.

Пікір берушілер:

1.Бахтаев Ш.Ә. – т.ғ.д., Халықаралық Ақпараттандыру Академиясының академигі, Алматы Энергетика және байланыс Университеті «Электроника» кафедрасының профессоры;

2.Мұқашев Қ.М. – ф.м.ғ.д., профессор, ЖҒЕА академигі

2

ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІНІҢ МАЗМҰНЫНЫҢ ТІЗІМДЕМЕСІ

№	Құжаттаманың атауы	Беті
1.	Силлабус	4
2.	Дәрістер тезистері	8
3.	Практикалық сабақтарының қысқаша сипаттамасы	52
4.	Зертханалық сабақтардың тақырыптары мен қысқаша	59
	сипаттамалары
5.	Емтиханға дайындалуға және өзін-өзі тексеруге арналған	67
	тапсырмалар, соның ішінде тесттер
6.	Негізгі және қосымша әдебиеттер тізімі, соның ішінде	84
	электрондық тасуыштардағы әдебиеттер
7.	Интернет-ресурстардың тізімі	84
8.	Глоссарий	85

3

Студенттерге арналған пән силлабусы

1. Пән туралы ақпарат

Пән атауы		Пән коды		Кредит саны		2 курс,
«Электротехника»		БП МК 07		3		3 семестр
Мамандық аты		Мамандық		кафедра		Физика-
«Аспап жасау»		шифры		«Теориялық және		математика
		5В050716		тәжірибелік физика»		факультеті
Оқыту формасы – күндізгі, ЖО				Оқыту тілі – қазақша
Пәнді өткізу уақыты және орны Сабақ кестесіне сәйкес
Консультация уақыты				Сабақ кестесіне сәйкес
Рубеждік бақылау кестесі – 8 апта, 15 апта
Оқытушының аты-жөні,
лауазымы, дәрежесі,			Контактілік ақпарат(телефон, e-mail)
лауазымы Рыстығұлова				Үй телефоны: 2-36-67-08
Венера Ботабайқызы – ф.м.ғ.к.,				[e-mail]
доцент міндетін атқарушы
Оқытушы қолы			Кафедра меңгерушісі			Құлбек М.Қ.

2.Пәннің қысқаша сипаттамасы

Пәнді оқытудың мақсаты қазіргі ғылыми көзқарастарға сүйене отырып,

энергетика және табиғаттағы энергетикалық процестердегі физикалық құбылыс-тарды оқып-зерттеу болып табылады. Бұл ғылым электрлік және магниттік құбылыстарды, электр энергиясын өндіру, беру, тұтынушылар арасында тарату және энергияның басқа түрлеріне түрлендіруді оқыпзерттейді. Қолданбалы бөлімдер электр энергиясын техникада қолдану үшін практикалық білім береді. «Электротехника» пәнін оқу – инженердің ғылыми біліктілігі үшін қажетті, ал пәннің өзі басқа да оқытылатын – радиотехника, есептеу техникасы және т.б. сияқты базалық пән болып табылады.

«Электротехника» курсы энергетика мен табиғаттағы энергетикалық процестерге қатысты қазіргі ғылыми көзқарастарға сүйенеді. Физика мен техника-дағы әр түрлі пәндердің өзара байланысы көрсетіледі. Ол энергетикалық процестер физикасының ғылыми базасын және оны адамзаттың меңгеруін көрсетеді.

Берілген курсты оқып-зерттеу нәтижесінде студенттер

Электрлік процестердің өтуінің объективті заңдылықтары туралы білуі қажет;

Берілген курс бойынша есептерді шығарудың практикалық дағдылары

қалыптасуы қажет;

Тізбектер теориясынан әр түрлі қиындықтағы есептерді шығара білуі қажет.

4

3.Пән пререквизиттері: жоғары математика, жалпы физика курсы.

4.Пән постреквизиттері: электроника, схемотехника, ЭЕМ сәулеті.

5.Күнтізбелік-тақырыптық жоспар

								Аудиториялық		Тапсыр
								сабақтар		ма түрі		)
							Апта					135(Барлығысағ
№	Пән тақырыптарының аталуы							30сағ(Дәріс)	сабақ.Зертхана 15)сағ(	45(СОӨЖсағ)	45сағ(СӨЖ)
1.	Кіріспе. Электр тізбегі. Электр тізбегінің						1	2	1	3	3	9
	компоненттері.		Электр		тізбегіндегі
	физикалық процестер. Тоқ көзінен
	тұтынушыға электр энергиясын беру.
2.	Тоқ және тоқ тығыздығы. Кернеу. Екіұшты						2	2	1	3	3	9
	тізбекті	қосу.		Қабылдағыштарды
	араластырып қосу. Электр кедергісі.
	Тұрақты тоқты электр тізбегінің негізгі
	заңдары.
3.	Кирхгоф заңдарын қолдану. Суперпозиция						3	2	1	3	3	9
	принципі. Түйінді кернеу әдісі. Контурлы
	тоқтар әдісі.
4.	Эквивалентті		түрлендіру			әдісі.	4	2	1	3	3	9
	Потенциальды диаграммаларды құру.
5.	Тұрақты тоқтың сызықты емес тізбектері.						5	2	1	3	3	9
	Есептеудің графикалық әдісі. Есептеудің
	аналитикалық әдісі.
6.	Синусоидалы		айнымалы		тоқтардың		6	2	1	3	3	9
	тізбектері.		Негізгі		анықтамалар.
	Айнымалы тоқтардың әсерлі және орташа
	мәндері. Символдық әдіс. Векторлы
	диаграммалар әдісі. Айнымалы тоқты
	комплексті түрде жазу.
7.	Бір фазалы айнымалы тоқ. Активті,						7	2	1	3	3	9
	индуктивті		және	сыйымдылықты
	кедергілері бар айнымалы тоқ тізбегі.
8.	Айнымалы	тоқтың тармақталмаған				және	8	2	1	3	3	9
	тармақталған тізбектері. Кедергілер мен
	өткізгіштіктер ұшбұрышы. Кедергілер мен
	өткізгіштіктер арасындағы қатынастар.
9.	Айнымалы тоқ тізбегінің қуаты. Қуаттар						9	2	1	3	3	9
	балансы. Қуат коэффициенті. Қуат
	коэффициентінің жоғарылауы.
10	Айнымалы	тоқ	тізбегіндегі		резонанстық		10	2	1	3	3	9
	құбылыстар. Кернеулер резонансы. Тоқтар
	резонансы. Жиіліктік сипаттамалар.
						5

11	Төртұштылар. Активті және пассивті						11	2	1	3	3	9
	төртұштылар.		Симметриялы			және
	симметриялы емес төртұштылар.
12	Айнымалы тоқтың магниттік тізбектері.						12	2	1	3	3	9
	Индуктивті байланысқан тізбектер.
13	Үш	фазалы	электр		тізбектері.		13	2	1	3	3	9
	Анықтамалар. Жұлдыз тәрізді қосу. Үш
	бұрыш тәрізді қосу.
14	Үш фазалы айнымалы тоқтың қуаты.						14	2	1	3	3	9
	Симметриялы үш фазалы жүйені есептеу.
	Симметриялы емес үш фазалы жүйені
	есептеу.
15	Өтпелі процестер. Индуктивті және						15	2	1	3	3	9
	сыйымдылығы		бар	тұрақты		тоқ
	тізбегіндегі процестер.
	Қорытынды:							30	15	45	45	135

6. Оқытуға арналған әдебиеттер

Негізгі әдебиеттер:

1.Касаткин А., Немцов М.В. Электротехника: Учеб. Пособие для вузов. – 4-

еизд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 440 с.

2.Ахметов А.Қ., Қабақова Т.А. Электротехниканың теориялық негіздері. Техникалық ЖОО-ның студенттеріне арналған оқулық. Астана: «Ақмола полиграфия» ЖАҚ. 2004, - 515 бет.

3.Добротворский И.Н. Теория электрических цепей. 1989.

4.Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей. 1989.

5.Прянишников В.Л. Теория электрических цепей. 2000.

6.Атабеков Г.И. Линейные электрические цепи. 1988.

7.Сборник задач по теории электрических цепей. 1987.

8.Шебес М.Р. Задачник по теории линейных цепей. 1982.

Қосымша әдебиеттер:

1.Евдокимов Ф.Е., Общая электротехника.1990.

2.Электротехника / под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высш.шк., 1983. - 493 с.

3.Евсюков А.А., Электротехника, М., «Просвещение», 1979.

Интернет-ресурстар: http://www.kodges.ru http://window.edu.ru/window_catalog

http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/wave.htm

6

Бағалау критерийі

Бақылау түрі	Жұмыс (сабақ) түрі	Балл, %	Мах балл, %
Ағымдағы	Сабаққа қатысу	7	100
рубеждік	Аудиториялық сабақтағы	35
бақылау №1	белсенділік және жұмыс
	СӨЖ	35
	Есептеу-графикалық жұмыс	23
Ағымдағы	Сабаққа қатысу	8	100
рубеждік	Аудиториялық сабақтағы	20
бақылау №2	белсенділік және жұмыс
	Зертханалық жұмысты қорғау	42
	Коллоквиум	30
Емтихан			100

Қорытынды бақылау И%=(РБ1+РБ2)/2 х 0,6 + Е х 0,4

7. Оқытушы талабы. Студенттің сабаққа қатысуы міндетті түрде. Егер студент үш сабаққа қатыспаса, ол емтихан тапсыруға жіберілмейді және автоматты түрде сол пәннен кредит есептелінбейді. Сабаққа кешігу немесе сабақ аяқталмастан кетіп қалу сабаққа келмеген деп есептелінеді және оны қайта орына келтіруге болмайды.Сонымен қатар студент практикалық және зертханалық сабақтар кезіндегі белсенділік танытуға, үй жұмысы мен СӨЖ-н және т.б. орындауға міндетті.

Сабаққа кешігуге және сабақтан кетуге; Сабақ кезінде ұялы телефонды пайдалануға; Өтірік айтуға, біреудің атын жамылуға, тапсырмаларды уақытында орындамауға тиым салынады. Осы ережелерді орындамау оқытушы талабын бұзғандық болып табылады.

СӨЖ тапсырмалары 1-2 және 9-10 апталарда беріледі. СӨЖ тапсырмаларын қабылдау 8 және 15 апталарға дейін. Белгіленген уақыттан кеш тапсырған студенттің тапсырмалары қабылданбайды.

7

ДӘРІС ТЕЗИСТЕРІ

Лекция № 1. Электр тізбегі. Электр тізбегінің компоненттері. Электр тізбегіндегі физикалық процестер. Тоқ көзінен тұтынушыға электр энергиясын беру

1.1. Электр тізбегі. Электр тізбегінің компоненттері Электр тізбегі – бұл электр энергиясын өндіретін, түрлендіретін,

жеткізетін және тұтынатын құрылғылардың жиынтығы.

Электр энергиясын өндіруге арналған құрылғы электр энергиясының көзі, немесе қоректендіру көзі, немесе электр қозғаушы күш көзі (ЭҚК), немесе тоқ көзі деп аталады.

Қоректендіру көздері

машиналық (тұрақты және айнымалы тоқ генераторлары);

электростатикалық (химиялық, атомдық және т.б.) болады.

Электр энергиясын тұтынатын құрылғы электр энергиясын

қабылдағыштар, немесе жүктемелер деп аталады. Электр энергиясын қабылдағыштар ретінде

әр түрлі түрдегі электр қозғалтқыш жетектер;

қыздыру шамдары, қыздыру және жарықтандыру құралдары;

электрохимиялық және радиотехникалық құралдары және т.б. бола алады.

Электр энергиясын түрлендіргіштерді электр тізбегінің тоқ көзі сияқты немесе энергияны тұтынушы (мысалы, трансформаторлар) ретінде қарастыруға болады.

Электр тізбегінің әрбір құрылғысы электр тізбегінің элементтері деп аталады.

Электр тізбегінің шамаларына

электр тоғы,

элементегі кернеу,

электр қозғаушы күш жатады.

Электр тоғы – электр зарядын тасымалдағыштардың бағытталған

қозғалысы.

Қабылданған белгілеу:

I тұрақты тоқтың күші; i айнымалы тоқтың лездік мәні.

Кернеу – бұл электр тізбегінің қабылдағышындағы әрбір электр зарядына шығындалатын энергия.

Қабылданған белгілеу:

U тұрақты кернеу; u айнымалы кернеудің лездік мәні.

Электр қозғаушы күш (ЭҚК) – бұл электр энергиясының көзіндегі әрбір зарядтың алатын энергиясы.

8

ЭҚК былай белгіленеді: E тұрақты ЭҚК; e айнымалы ЭҚК-тің лездік мәні.

Тоқтың, кернеудің және ЭҚК-тің шартты-оң бағыттары былай анықталады: тоқтың шартты-оң бағыты – бұл оң зарядтар қозғалысының бағыты (әрі

қарай – тоқтың оң бағыты, немесе тоқ бағыты); кернеудің шартты-оң бағыты – бұл потенциалдың кемуінің бағыты (әрі

қарай – кернеудің оң бағыты, немесе кернеу бағыты); ЭҚК-тің шартты-оң бағыты – бұл қоректендіру көзіндегі бөгде

күштердің бағыты (әрі қарай – ЭҚК-тің оң бағыты, немесе ЭҚК бағыты); Тоқ пен ЭҚК-тің шартты-оң бағыттары сәйкес келеді. Тұтынушы

элементтеріндегі тоқ пен кернеудің шартты-оң бағыттары сәйкес келеді. Тоқтың, кернеудің және ЭҚК-тің шартты-оң бағыттары схемада стрелкамен белгіленеді.

1.2. Электр тізбегіндегі физикалық процестер

Электр тізбегіндегі кедергі (өткізгіштік), сыйымдылық, индуктивтілік; өзара индуктивтілік оның параметрлері болып табылады.

Электр тізбегіндегі параметрлерде өтетін физикалық процестер:

Кедергі (R) элементтің электр энергиясын жылулық энергияға айналдыру қабілетін сипаттайды. Кейде кедергі ұғымының орнына өткізгіштік ұғымын қолданады.

Сыйымдылық (C) элементтің электр зарядын жинақтауын (яғни электр өрісін қоздыруын) сипаттайды.

Индуктивтілік (L) элементтің магнит өрісін қоздыруын (электр энергиясын магнит өрісіне айналдыруын) сипаттайды.

Өзара индуктивтілік (M ) индуктивті параметрлердің бір-біріне әсерімен сипатталады.

9

Лекция № 2. Электр тоғы және тоқ тығыздығы. Кернеу және потенциалдар айырымы. Екіұшты тізбекті қосу. Қабылдағыштарды араластырып қосу. Электрлік кедергі. Тұрақты токты электрлік тізбектің негізгі заңдары.

2.1. Электр тоғы және тоқ тығыздығы

Электр тоғы деп электр зарядтарының реттелген қозғалысын айтады. Тоқ бағытына оң зарядтардың қозғалыс бағытын алады. Электр тоғының сандық өлшемі ретінде I ток күші қызмет етеді.

Егер ток күші және оның бағыты уақыт өтуімен өзгермесе, электр тоғы тұрақты деп аталады.

Тұрақты ток үшін: I q/t.

Тоқ күшінің өлшем бірлігі – ампер (А). Практикада ток өлшемінің еселік бірліктері жиі кездеседі: микроампер (мкА) 1 мкА, килоампер (кА), мегаампер (МА).

Электр тоғының тығыздығы j деп өткізгіштің S көлденең қимасы арқылы өтетін I токты айтады: j I /S, ал өлшем бірлігі – А/м2.

2.2. Кернеу және потенциалдар айырымы Кернеу деп электр өрісі кернеулігінің сызықтық интегралына тең

скалярлық шаманы айтады. Потенциалдар айырымы – құйынды емес электр өрісіндегі интегралдау жолына тәуелсіз кернеуді айтады. (тұрақты ток тізбегіндегі электр өрісі – құйынды емес).

Өткізгіштің abбөлігі үшін тұрақты кернеу

b

	U Edl a			b
	a				A
	b	1b
немесе	U Edl		Fdl			,
	a	q a			q

мұндағы F qE - кернеулігі E біртекті тұрақты электр өрісіндегі оң зарядқа

b

әсер ететін күш; A Fdl - өткізгіш бөлігінің бойымен оң зарядтың орын

a

ауыстыруы кезіндегі электр өрісінің жұмысы; a және b - өткізгіш бөлігінің a және b көлденең қималарындағы біртекті тұрақты электр өрісінің потенциалдары.

Кернеудің өлшем бірлігі – вольт (В). Бұл 1 кулон (Кл) оң заряд орын ауыстырған кезде 1 джоуль жұмыс жасалатын өткізгіштің екі шетіндегі кернеу. Кернеуді өлшеуге еселік бірліктер де қолданылады: микровольт (мкВ), милливольт (мВ), киловольт (кВ), мегавольт (МВ).

10