Тема 1.1. Электрическое поле.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА С ОСНОВАМИ ЭЛЕКТРОНИКИ

Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины,

задания для контрольной работы и рекомендации по её выполнению

для учащихся заочной формы обучения

по специальности 2 – 36 01 01 «Технология машиностроения»

Гомель 2013

Пояснительная записка

Программой дисциплины «Электротехника с основами электроники» предусматривается изучение процессов, происходящих в электрических цепях постоянного и переменного тока; устройства, принципа действия электроизмерительных приборов, электромагнитных аппаратов, электрических машин и их практического применения; устройства и принципа действия электронных, фотоэлектронных и полупроводниковых приборов.

Дисциплина изучается в тесной связи с такими дисциплинами общеобразовательного компонента, специального и общепрофессионального циклов, как «Физика», «Химия», «Математика», «Охрана окружающей среды и энергосбережение», «Охрана труда», «Экономика организации», «Электропривод и электроавтоматика».

В результате изучения дисциплины учащиеся должны знать на уровне представления:

ü физические принципы действия основных электротехнических и электронных приборов;

ü классификацию электроизмерительных приборов;

ü обозначения по стандартам электротехнических величин и устройств;

ü основные единицы измерения электрических величин; основные схемы электроснабжения промышленных предприятий; знать на уровне понимания: основные законы электротехники;

ü закономерности построения электрических схем; устройство и принцип действия электропривода оборудования; технические способы и средства, обеспечивающие электробезопасность;

уметь:

ü анализировать назначение и принцип действия электрических и магнитных машин, аппаратов, электроприводов;

ü подбирать по назначению электроизмерительные приборы; пользоваться электрическими аппаратами и приборами.

Учебным планом для учащихся-заочников на изучение дисциплины «Электротехника с основами электроники» отведено 30 часов, из них на установочные и обзорные занятия –20 часов, на практические и лабораторные работы – 10 часов. В конце изучения дисциплины сдается экзамен.

К экзамену по дисциплине допускаются учащиеся, у которых в соответствии с учебной программой дисциплины выполнена и зачтена домашняя контрольная работа, практические и лабораторные работы.

Основа методики изучения дисциплины - самостоятельная работа учащегося. Рекомендуется следующая очередность изучения материала:

· ознакомление с содержанием программы и методическими указаниями;

· изучение материала по рекомендуемой литературе и краткое конспектирование его основных положений с выполнением необходимых чертежей и схем, записью расчетных формул;

· освоение методик расчета электрических цепей.

Учебный материал следует изучать систематически и в последовательности, приведенной в примерном тематическом плане.

Со всеми вопросами, возникающими во время работы над материалом программы, следует обращаться к преподавателю.

Тематический план

таблица 1

№№ учебных занятий	Наименование разделов, тем по учебной программе, тем отдельных учебных занятий	Коли-чество учеб-ных часов

1	5	6
	Введение. Электрическая энергия, ее свойства особенности и применение
	Тема 1.1. Электрическое поле
	Понятия «электрическое поле», «электрический заряд». Характеристики электрического поля. Взаимодействие зарядов. Конденсаторы.
	Тема 1.2. Электрические цепи постоянного тока
	Общие сведения об электрических цепях. ЭДС. Электрический ток. Законы Ома. Электрическое сопротивление и проводимость.
	Работа и мощность электрической цепи. Закон Джоуля-Ленца. Режимы электрических цепей. Баланс мощностей.
	Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов.
	Законы Кирхгофа. Узловые и контурные уравнения
	Практическая работа № 1.Расчет электрических цепей постоянного тока
	Практическая работа № 2. Изучение правил сборки электрических цепей, мер безопасности при работе с электрооборудованием
	Лабораторная работа № 1.Сборка цепей и исследование схем соединения резисторов
	Тема 1.3. Электромагнетизм
	Магнитное поле электрического тока. Магнитная индукция. Магнитный поток.
	Электромагнитная сила. Явление электромагнитной индукции. Правило правой руки. Принцип Ленца. Вихревые токи.
	Тема 1.4. Электрические машины постоянного тока
	Классификация машин постоянного тока по назначению и способу возбуждения. Устройство и принцип действия машины постоянного тока.
	Электродвигатели постоянного тока. Пуск регулирование частоты вращения, реверсирование двигателей постоянного тока
	Лабораторная работа № 2.Изучение характеристик электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения
	Тема 1.5. Электрические измерения
	Электроизмерительные приборы их назначение. Классификация по различным признакам. Обозначения на шкалах приборов
	Измерительные механизмы приборов магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, индукционной систем
	Измерение тока, напряжения, мощности, электрического сопротивления
	Лабораторная работа № 3.Измерение сопротивления резисторов различными методами
	Практическая работа № 3. Изучение измерительных приборов
	Тема 1.6. Однофазные электрические цепи переменного тока
	Переменный электрический ток. Получение переменного тока. Период, частота, угловая частота. Фаза и сдвиг фаз
	Цепи переменного тока с активным сопротивлением, с индуктивностью, емкостью
	Неразветвленная цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью. Резонанс напряжений.
	Цепь переменного тока с параллельным соединением активно-индуктивного и емкостного сопротивлений. Коэффициент мощности
	Практическая работа № 4. Расчет неразветвленных однофазных цепей переменного тока, построение векторных диаграмм
	Практическая работа № 5. Расчет разветвленных однофазных цепей переменного тока, построение векторных диаграмм
	Лабораторная работа № 4.Составление схемы и исследование работы неразветвленной цепи переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью
	Тема 1.7. Трехфазные электрические цепи
	Получение трехфазной ЭДС. Соединение обмоток генератора и потребителей энергии звездой
	Соединение обмоток генератора и потребителей энергии треугольником.
	Мощность трехфазной цепи. Расчет мощности.
	Лабораторная работа № 5.Сборка и исследование работы трехфазной цепи при соединении потребителей энергии звездой
	Тема 1.8. Трансформаторы
	Назначение и применение трансформаторов. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора
	Работа трансформатора под нагрузкой. Трехфазный трансформатор. Потери энергии и КПД трансформатора
	Лабораторная работа № 6.Составление схемы и исследование работы однофазного трансформатора
	Тема 1.9. Электрические машины переменного тока.
	Назначение машин переменного тока, их классификация. Трехфазный асинхронный двигатель, его устройство
	Способы пуска в ход трехфазных синхронных электродвигателей. Регулирование частоты вращения и реверсирование АД
	Однофазный асинхронный двигатель. Синхронные электрические машины
	Лабораторная работа № 7.Снятие рабочих характеристик трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Построение графиков
	Тема 1.10. Электропривод и аппаратура управления
	Понятие электропривода. Режимы работы электродвигателей. Аппаратура управления и защиты
	Лабораторная работа № 8.Составление и исследование схем электромагнитного пускателя
	Тема 1.11. Передача и распределение электрической энергии.
	Понятие энергетической системы. Типы электростанций. Схемы электроснабжения
	Обязательная контрольная работа № 1
	Тема 2.1. Полупроводниковые приборы
	Анализ обязательной контрольной работы № 1. Полупроводниковые диоды, их достоинства и недостатки. Электронно-дырочный переход.
	Биполярные транзисторы Устройство, принцип действия и применение. Схемы включения (с ОБ, ОЭ, ОК)
	Статические входные и выходные характеристики транзистора. Понятие о полевом транзисторе
	Тиристоры их устройство свойства, применение. Вольтамперная характеристика тиристора
	Лабораторная работа № 9.Снятие статических характеристик биполярного транзистора. Построение графиков
	Тема 2.2. Фотоэлектронные приборы
	Фотоэффект. Устройство и принцип действия полупроводникового фотоэлемента. Фотодиоды, фототранзисторы
	Тема 2.3. Электронные выпрямители
	Назначение и применение электронных выпрямителей однофазного тока. Схемы выпрямления однофазного тока.
		Трехфазные выпрямители. Управляемые выпрямители
		Практическая работа № 6. Расчет параметров диодов, выбор диодов для различных схем выпрямления

		Лабораторная работа № 10.Исследование формы и значения напряжения в выпрямителях с фильтром и без него
		Тема 2.4. Электронные усилители
		Назначение и классификация электронных усилителей. Усилительный каскад, назначение элементов его схемы.
		Многокаскадные усилители. Усилитель мощности
		Лабораторная работа № 11.Снятие частотной характеристики усилителя низкой частоты
		Тема 2.5. Электронные генераторы и приборы отображения информации
		Назначение и классификация электронных генераторов. Электронный генератор синусоидальных напряжений, генератор пилообразного напряжения
		Электронно-лучевая трубка, ее устройство, назначение, применение
		Лабораторная работа № 12.Исследование схемы RC-генератора на биполярном транзисторе
		Обязательная контрольная работа № 2
		Тема 2.6. Интегральные схемы микроэлектроники
		Анализ обязательной контрольной работы № 2. Гибридные толстопленочные тонкопленочные. Интегральные микросхемы
		Полупроводниковые интегральные микросхемы. Классификация, маркировка и применение микросхем
		Логические элементы ИЛИ, И, НЕ,их схемы
		Всего:

Программа

Введение

Электрическая энергия, ее свойства, особенности и применение.Основные этапы развития отечественной электроэнергетики.

Раздел

Общая электротехника.

Тема 1.1. Электрическое поле.

Характеристики электрического поля: напряженность, потенциал, электрическое напряжение.Проводники, полупроводники и диэлектрики. Их краткая характеристика и практическое применение.

Диэлектрик в электрическом поле, поляризация диэлектрика, пробой диэлектрика.Электрическая емкость и единицы ее измерения. Конденсаторы. Соединение конденсаторов.