Рабочая программа по дисциплине Теоретические основы электротехники
Скачать 239.57 Kb.
|
1 2
| Раздел 1. Модуль 1. Линейные электрические цепи постоянного тока. Основные понятия и оп ределения. Источники и приемники электрической энергии. Параметры элементов электро цепей. Схемы замещения. Выбор положительных направлений ЭДС, напряжений и токов. Режимы работы источника энергии. Холостой ход, короткое замыкание, согласованный ре жим работы источника. Методы расчета цепей постоянного тока: метод упрощения цепи, метод на ложения, метод законов Кирхгофа. Метод контурных токов, метод эквивалентного генератора. Потенциальная диаграмма. Понятие о балансе мощностей. Изложение модуля необходимо начать с основных определений и стандартных обозначений, необходимо обратить внимание слушателей на составление схем замещения реальных устройств, как расчетных моделей. Излагая законы Кирхгофа, следует подчеркнуть, что они вытекают из законов сохранения. В лабораторном практикуме обязательно знакомить студентов с основным методом расчета цепей, основанным на непосредственном применении законов Кирхгофа, а также с методами наложения и эквивалентного преобразования. Модуль 2. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Однофазные цепи. Достоинства переменного тока. Генерирование переменного тока. Мгновенные, амплитуд ные, действующие значения синусоидально-изменяющихся величин. Начальная фаза. Сдвиг фаз. Изображение синусоидальных величин с помощью векторов. Метод векторных диа грамм. Синусоидальный ток в идеальных элементах электрической цепи. Основ ные соотношения, волновая и векторная диаграммы. Последовательная цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и ем костью. Основные соотношения. Треугольник напряжений. Треугольник сопротивлений. Векторная диаграмма. Закон Ома. Резонанс напряжений. Параллельная цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емко стью. Основные соотношения. Треугольник токов. Треугольник проводимостей. Векторная диаграмма. Резонанс токов. Понятие о расчете сложных цепей символическим методом. Модуль 3.Трехфазные цепи. Основные понятия и определения. Способы соединения фаз генератора и токоприемника. Фазные и линейные величины. Классификация токоприем ников. Симметричный режим трехфазной цепи. Мощность при симметричном режиме. Несимметричный режим трехфазной цепи. Мощность при несимметричном режиме. Метод симметричных составляющих. Понятие о защитном заземлении и защитном занулении. Приступая к изучению модулей 2 и 3, следует подчеркнуть роль Российских ученых П.Н.Яблочкова и М.О.Доливо-Добровольского в становлении техники переменных токов. Необходимо обратить внимание студентов, что протекание переменного тока в элементах цепи сопровождается явлениями самоиндукции, перезарядки емкостей и перемагничиванием стальных сердечников, возникновению в них вихревых токов, что приводит к кажущемуся увеличению омического сопротивлении элементов. Излагая методы изображения синусоидальных величин, надо показать, что метод векторных диаграмм позволяет сложные электротехнические задачи свести к расчету треугольников, а символический метод универсальный и при расчетах позволяет пользоваться формулами, полученными для цепей постоянного тока. При изложении материала этой темы необходимо иметь в виду, что теория электрических цепей синусоидального тока всегда была одним из наиболее трудно усваиваемых разделов курса электротехники. Математическим аппаратом теории является алгебра комплексных чисел, которая не излагается в курсах высшей математики, поэтому необходимо на примерах показать выполнение арифметических действий с комплексными числами и переход от одной формы их записи к другой. Расчет цепей синусоидального тока возможен только при твердом знании основных расчетных формул, потому их усвоению следует уделить внимание в лабораторном практикуме при оформлении отчетов по лабораторным работам связанных с этой темой. Важно обратить внимание студентов на порядок построения векторных диаграмм, которые являются не просто «картинкой», но методом расчета. Преподаватель, ведущий лабораторные занятия, обязан проявить настойчивость и требовать непременного их построения в масштабе, с последующим сравнением результатов аналитического расчета с диаграммой. При изложении явлений резонанса необходимо пояснить, что при некоторых условиях режим резонанса напряжений может стать аварийным, а режимы близкие к резонансу токов используются для повышения коэффициента мощности промышленных установок При рассмотрении трехфазных цепей надо отметить, что их работа, хотя и базируется на теории однофазных цепей синусоидального тока, имеет ряд особенностей, связанных с зависимостью соотношений между токами и напряжениями в приемнике от способа соединения его фаз, параметров приемника и симметрии системы. Особо следует подчеркнуть роль нейтрального провода, как фактора симметрии системы. При выполнении лабораторной работы необходимо обратить внимание студентов на то, что ток в нейтральном проводе определяется как геометрическая сумма фазных и зависит от чередования фаз и их характера. Модуль 4. Цепи с распределенными параметрами. Понятие о длинной линии. Пер вичные и вторичные параметры. Линия без искажений и без потерь. Стоячие волны. Входное сопротивление линии. Нелинейные электрические цепи постоянного и переменного тока. Общая характеристика нелинейных цепей. Нелинейные электрические цепи постоянного и переменного тока в ус тановившемся режиме. При изучении методов расчета цепей с распределенными параметрами и нелинейных цепей необходимо, чтобы слушатели уяснили особенности данных объектов и их отличия от линейных цепей с сосредоточенными параметрами. При рассмотрении элементов теории цепей с распределенными параметрами необходимо обратить внимание на математический аппарат, применяемый при их анализе. Раздел 2. Модуль 6. Магнитные цепи. Основные величины, характеризующие магнитное по ле. Магнитные материалы и их свойства. Закон полного тока. Виды магнитных цепей. Рас чет неоднородной неразветвленной магнитной цепи. Физические процессы, происходящие в катушке с железным сердечником при включении на синусоидальное напряжение. Схема замещения и векторная диаграмма катушки с железом. Феррорезонансный стабилизатор напряжения. При изучении основ теории магнитных цепей студенты должны уяснить связь формы кривой намагничивания материала, петли гистерезиса, величин относительной магнитной проницаемости, коэрцитивной силы и магнитной индукции с конкретной областью применения материала. Они должны понять, что из-за нелинейных свойств магнитного материала расчет магнитных цепей аналогичен расчету нелинейных электрических цепей. С расчетом магнитных цепей целесообразно знакомить на примере неоднородной, неразветвленной цепи с воздушным зазором с одним источником МДС. Модуль 7. Основы электроизмерений. Основные понятия и определения. Погреш ности электроизмерений. Механизмы аналоговых электромеханических измерительных приборов. Цифровые измерительные приборы. Измерение основных параметров электриче ских цепей. Практические навыки производства электрических измерений студенты получают во время лабораторного практикума, поэтому в лекционном курсе необходимо остановиться лишь на оценке погрешностей измерения и причин их возникновения. Раздел 3. Модуль 8. Основы теории четырехполюсников. Основные понятия и определения. Системы уравнений четырехполюсника. Параметры холостого хода и короткого замыкания. Схемы замещения четырехполюсников. Опытное определение парамет ров схемы замещения трансформатора. Параметры биполярного транзистора как активного линейного четырехполюсника. Входное сопротивление четырехполюсника при произвольной нагрузке. Характеристические параметры четырехполюсника. Передаточная функция. Обратная связь. При изучении основ теории четырехполюсников целесообразно обратить внимание на то, что для описания данных объектов, которые являются обычными электрическими схемами, возможно использовать некоторые системы нормализованных параметров. Данный подход позволяет существенно упростить и формализовать анализ и синтез систем, включающих четырехполюсники. Необходимо подчеркнуть связь теории четырехполюсников с конкретными объектами (трансформаторы, линии связи, транзисторы и т.д.). Основным математическим аппаратом является линейная алгебра. Раздел 4. Модуль 9. Причины возникновения переходных процессов. Законы коммутации. Дифференциальные уравнения электрического состояния цепей и методы их решения. Расчет переходных процессов в простейших электрических цепях класси ческим методом. Переходные процессы в цепи RL. Короткое замыкание цепи RL. Включение на постоянное напряжение. Переходные процессы в цепи RC. Разряд конденсатора. Заряд конденсатора (включение цепи на постоянное напряжение). Замечание о генераторах пило образного напряжения. Переходный процесс в цепи RLC. Уравнение процесса. Включение на по стоянное напряжение. Включение на синусоидальное напряжение. Модуль 10. Расчет переходных процессов операторным методом. Сущность оператор ного метода. Изображения простейших функций. Решение дифференциальных уравнений операторным методом. Оператор ные сопротивления и передаточные функции. Переходные процессы и спектральные (частотные) представления. Преоб разования Фурье как частный случай преобразований Лапласа, спектры апериодических функций. Переходные процессы в четырехполюснике. При изучении модулей 9 и 10 раздела 4 необходимо акцентировать внимание на том, что переходные процессы представляют собой особую группу явлений, происходящих в электротехнических системах. При этом используется специальный математически аппарат (дифференциальные уравнения). Целесообразно напомнить основные положения практики решения подобных уравнений. Традиционно рассматриваются два метода анализа переходных процессов: классический и операторный. Имеет смысл напомнить особенности и достоинства операторного метода. Следует показать перспективы использования операторных выражений при изучении дальнейших дисциплин (передаточные функции, типовые динамические звенья, анализ и синтез систем автоматического управления). Раздел 5. Модуль 11. Заме чание о математическом аппарате теории поля. Уравнения электромагнитного поля в инте гральной форме. Уравнения электромагнитного поля в дифференциальной форме. Полная система уравнений электромагнитного поля. Электростатическое поле. Безвихревой характер электростатического по ля. Градиент электрического потенциала. Уравнения Пуассона и Лапласа. Основная задача электростатики. Элек тростатическое экранирование. Электрическая емкость простых геометрических форм. Электриче ское поле постоянных токов. Магнитное поле постоянных токов. Вихревой характер магнитного поля токов. Общая задача расчета магнитного поля постоянных токов. Индук тивность простых геометрических форм. Взаимодействие тока с магнитным полем. Энергия в магнитном поле. При изучении модуля 11 особое внимание нужно уделить связи электрических и магнитных явлений. Применяемый при анализе электромагнитных полей математический аппарат требует внимательного изучения. Изложение основ теории необходимо в обязательном порядке сопровождать конкретными примерами расчета. Для оценки усвояемости изучаемой дисциплины применяются открытые тесты для текущего контроля и промежуточной аттестации. Примерный открытый тест для контроля текущей успеваемости по модулю 3:
Примерный открытый тест для промежуточной аттестации по дисциплине:
Кроме того, предлагаются две задачи по материалам модулей 8 – 10. Разработчик: ИГХТУ Доцент кафедры электротехники А.Н.Фролов |
1 2
Похожие:
 | Рабочая программа по дисциплине «Теоретические основы электротехники» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |  | Рабочая программа по дисциплине «Теоретические основы электротехники» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Рабочая программа по дисциплине сд. Ф. 9 Теоретические основы электротехники Омский институт водного транспорта (филиал) фбоу впо «Новосибирская государственная академия водного транспорта» | | Рабочая программа дисциплины «Основы электротехники» «Основы электротехники» составлена на основе требований фгос нпо по профессии 151903. 02 Слесарь. В содержание учебной программы... |
| Рабочая программа учебной дисциплинЫ «Теоретические основы электротехники» «Метрология», «Основы электротехнологий», «Электрический привод», «Электротехническое и конструкционное материаловеденье», «Общая... | | Рабочая программа дисциплины «Теоретические основы электротехники»... Одобрена на заседании методической комиссии института управления, автоматизации и телекоммуникаций |
| Экзаменационные вопросы по курсу «Теоретические основы электротехники» (I часть) Москва, ул. Кедрова, д. 8, корп. 2 тел.: +7 (495) 648-62-26, 8-800-700-33-04 (доб. 4869) | | Рабочая программа по дисциплине «Физические основы электротехники и электроники» Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана по фгос утвержденного ученым советом юргту(нпи) приказом №4 от... |
| Программа дисциплины "Электромеханические устройства и системы" для подготовки инженеров Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами из курсов: физика, математический анализ, теоретические основы электротехники,... | | Рабочая программа учебной дисциплины теоретические основы автоматизированного управления Для изучения дисциплины «Теоретические основы автоматизированного управления» студентам необходимо обладать знаниями, умениями и... |
| Рефератов по дисциплине «Теоретические основы квалификации преступлений» Примерная тематика рефератов по дисциплине «Теоретические основы квалификации преступлений» | | Р г а н и з а ц и я р а б от «Теоретические основы электротехники» с использованием реального оборудования. Возможно также проведение работ на компьютере с использованием... |
| Программа вступительных испытаний Тема Теоретические основы растениеводства Теоретическое обоснование диапазона оптимальной влагообеспеченности полевых культур. Биологические основы разработки системы удобрений.... | | Аннотации основной профессиональной образовательной программы для... Аннотация к рабочей программе дисциплины оп. 02. «Основы электротехники и микроэлектроники» |
| Рабочая учебная программа по дисциплине «Теоретические основы финансового... Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Рабочая программа дисциплины «Основы электротехники» Минобрнауки России от 20. 10. 2010 №12-696) по профессии 150709. 02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) |
