4 Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
Общая трудоемкость дисциплины	48	5,6
Лекции	12	5
Лабораторные занятия	12	6
Самостоятельная работа	24
Итоговый контроль (экзамен)

5 Содержание учебной дисциплины и методические указания по самостоятельному изучению тем дисциплины

Введение

Основные задачи, содержание и взаимосвязь “Электротехники” с другими дисциплинами. Применение электротехники в отраслях народного хозяйства.

Вопросы для самопроверки по введению

1. Что изучает электротехника?

2. Какие разделы составляют содержание предмета, и какие основные вопросы рассматриваются в каждом из разделов?

3. Краткая история развития электротехники и энергетики страны.

Раздел 1 Электрические цепи постоянного тока

Тема 1.1 Электрическая цепь постоянного тока

Электрическая цепь. Электрический ток, сила тока, плотность тока, единицы измерения. Электродвижущая сила, ее источники, единицы измерения. Физическая природа сопротивления электрическому току. Зависимость сопротивления от линейных размеров проводника и от температуры. Закон Ома для участка цепи и замкнутой цепи, содержащей ЭДС. Потеря напряжения в проводах. Электрическая энергия и мощность, единицы измерения, КПД. Преобразование электрической энергии в тепловую. Закон Джоуля—Ленца. Режимы работы электрической цепи. Электрическая цепь с несколькими ЭДС. Потен­циальная диаграмма.

Методические указания к теме 1.1

Изучение данной темы следует начинать с определения условий возникновения и поддержания электрического тока. Важно четко усвоить определение таких величин, как электрический ток, электродвижущая сила, напряжение, сопротивление, проводимость, электрическая работа и мощность. Нужно хорошо представлять себе физическую сущность каждого параметра, возможность его количественного определения, его взаимосвязь с другими параметрами и единицы измерения перечисленных электрических величин. Например, ЭДС есть мера работы сторонних сил по разделению электрических зарядов. Направление ЭДС и направление тока, ею созданного, следует считать от плюса источника — через внешнюю цепь — к минусу источника. Часто студенты опускают очень важное условие — через внешнюю цепь, и тогда определение становится нечетким, что приводит к ошибкам. Следует уяснить роль источника ЭДС в режимах генератора и потребителя и соотношение между ЭДС и напряжением в том и другом случаях. Потребитель электрической энергии легко отличить от источника по

направлению тока. В потребителе ток идет от плюса к минусу, а в источнике — от минуса к плюсу.

Необходимо обратить внимание на использование закона Ома для решения задач. Часто формулу, характеризующую этот закон, запоминают только как математическую дробь I=U/R и считают, что любое напряжение, деленное на любое сопротивление, определяет ток. В действительности ток на участке цепи равен отношению напряжения на этом участке к электрическому сопротивлению этого же участка.

Важным является вопрос о режимах работы электрической цепи. Следует знать, как получается и где применяется режим согласованной нагрузки и режим максимального КПД.

При изучении вопроса об электрическом потенциале цепи следует понять, что потенциал какой-либо точки цепи — величина условная и зависит от того, какая точка принята за точку нулевого потенциала. Напряжение же, являющееся разностью потенциалов соответствующих точек, — величина вполне определенная, не зависящая от выбора точки нулевого потенциала. Во всех случаях режим цепи зависит не от величины потенциала, а от напряжения. Важно научиться строить потенциальные диаграммы и правильно ими пользоваться. Например, определить при помощи потенциальной диаграммы напряжение между различными точками цепи, направление и величину тока.