1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | формирование у будущих специалистов системы знаний по теории электромагнитного поля и ее прикладного применения для создания, передачи, преобразования и распределения электроэнергии и информации, для решения проблем электротехники, электромеханики, электротехнологии, электроники, автоматики, управления, измерительной, вычислительной и информационной техники. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.04 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОПК-1 | Способен учитывать современные тенденции развития техники и технологий в области техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий при решении типовых задач в области профессиональной деятельности, связанной с защитой окружающей среды и обеспечением безопасности человека; |
| ОПК-1.1 | Знает методы и технологии защиты от чрезвычайных ситуаций применительно к сфере своей профессиональной деятельности; основные закономерности технических и технологических процессов и принципы их моделирования; основы расчетов аппаратов для осуществления процессов защиты окружающей среды и обеспечения безопасности человека с учетом современных тенденций развития вычислительной техники, информационных технологий в области обеспечения техносферной безопасности; основные понятия, категории и инструменты анализа систем обеспечения безопасности; основы современных компьютерных технологий, измерительной и вычислительной техники в области техносферной безопасности, а также инженерной защиты на потенциально опасных производственных объектах |
| ОПК-1.2 | Использует Internet-ресурсы, полнотекстовые базы данных и каталогов, электронные журналы и патенты, поисковые ресурсы для поиска информации в области техносферной безопасности; выбирает конкретные пункты положений и должностных инструкций применительно к сфере своей профессиональной деятельности |
| ОПК-1.3 | Проводит расчеты процессов и аппаратов защиты окружающей среды с использованием экспериментальных и справочных данных; на основании закономерностей основных технологических процессов потенциально опасных производственных объектов и процессов, протекающих в окружающей среде, правильно выбирает оптимальные типы и конструкции машин и аппаратов с учетом современных тенденций развития вычислительной техники, информационных технологий в области обеспечения техносферной безопасности |
| ОПК-1.4 | Осуществляет моделирование возможных чрезвычайных ситуаций, возникновение опасностей и их предотвращение на потенциально опасных производственных объектах с помощью измерительной и вычислительной техники, современных компьютерных технологий |
| ОПК-1.5 | Анализирует технологии выполнения наиболее типичных операций применительно к сфере своей деятельности; использует приемы первой помощи в условиях чрезвычайных ситуаций применительно к сфере своей деятельности |
| ОПК-1.6 | Использует методы математических, химических, технологических расчетов процессов и аппаратов, методики выбора аппаратов из числа стандартных с учетом современных тенденций развития техники и технологий в области обеспечения техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий при решении профессиональных задач |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | ОПК-1.1. Знает методы и технологии защиты от чрезвычайных ситуаций применительно к сфере своей профессиональной деятельности; основные закономерности технических и технологических процессов и принципы их моделирования; основы расчетов аппаратов для осуществления процессов химической технологи с учетом современных тенденций развития вычислительной техники, информационных технологий в области обеспечения техносферной безопасности; основные понятия, категории и инструменты анализа систем обеспечения безопасности; основы современных компьютерных технологий, измерительной и вычислительной техники в области техносферной безопасности, а также инженерной защиты на химических производствах |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | ОПК-1.2. Использует Internet-ресурсы, поисковые ресурсы для поиска информации в области техносферной безопасности; выбирает конкретные пункты положений и должностных инструкций применительно к сфере своей профессиональной деятельности; ОПК-1.3. Проводит расчеты процессов и аппаратов с использованием экспериментальных и справочных данных; |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | ОПК-1.7. Осуществляет обработку и интерпретацию результатов в области техносферной безопасности, инженерной защиты на химических производствах с помощью измерительной и вычислительной техники, а также современных информационных технологий. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Курс | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Электроизмерительные приборы | ||||||
| 1.1. | Основные термины. Классификация средств измерений электрических величин. Общие свойства электроизмерительных приборов (ЭИП). Приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической систем. Включение приборов в электрические цепи | Лекции | 3 | 2 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л2.5, Л2.6, Л2.1, Л2.9, Л2.8, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.7 |
| 1.2. | Знакомство с электроизмерительными приборами | Лабораторные | 3 | 2 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| 1.3. | Знакомство с электроизмерительными приборами | Сам. работа | 3 | 12 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| Раздел 2. Линейные и нелинейные цепи постоянного тока | ||||||
| 2.1. | Введение. Определение линейных и нелинейных электрических цепей. Элементы электрической цепи. Источник ЭДС. Разветвленные и неразветвленные электрические цепи. Основные законы электрической цепи. Основные определения, относящиеся к электрической схеме. Расчет цепи при помощи законов Кирхгофа. Потенциальная диаграмма | Лекции | 3 | 2 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| 2.2. | Исследование сложной разветвленной цепи постоянного тока | Сам. работа | 3 | 10 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| 2.3. | Исследование нелинейных цепей постоянного тока | Сам. работа | 3 | 10 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| 2.4. | Введение. Определение линейных и нелинейных электрических цепей. Элементы электрической цепи. Источник ЭДС. Разветвленные и неразветвленные электрические цепи. Основные законы электрической цепи. Основные определения, относящиеся к электрической схеме. Расчет цепи при помощи законов Кирхгофа. Потенциальная диаграмма | Практические | 3 | 2 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| Раздел 3. Линейные электрические цепи синусоидального тока | ||||||
| 3.1. | Исследование неразветвленной цепи однофазного переменного тока | Сам. работа | 3 | 10 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| 3.2. | Исследование разветвленной цепи однофазного переменного тока | Сам. работа | 3 | 10 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| Раздел 4. Трехфазные цепи | ||||||
| 4.1. | Исследование трехфазной электрической цепи при соединении приемников звездой | Сам. работа | 3 | 10 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| 4.2. | Исследование трехфазной электрической цепи при соединении приемников треугольником | Сам. работа | 3 | 10 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| Раздел 5. Магнитные цепи | ||||||
| 5.1. | Рассчет магнитных цепей | Сам. работа | 3 | 12 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
| Раздел 6. Трансформаторы | ||||||
| 6.1. | Измерительные трансформаторы | Сам. работа | 3 | 12 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3, ОПК-1.4, ОПК-1.5, ОПК-1.6 | Л1.1, Л2.7 |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Оценочные материалы для текущего контроля по разделам и темам дисциплины в полном объеме размещены в онлайн курсе на образовательном портале «Цифровой университет АлтГУ» – ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ОПК-1: Способен учитывать современные тенденции развития техники и технологий в области техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий при решении типовых задач в области профессиональной деятельности, связанной с защитой окружающей среды и обеспечением безопасности человека ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА 1. Определите сопротивление нити электрической лампы мощностью 100 Вт, если лампа рассчитана на напряжение 220 В. а) 570 Ом. б) 488 Ом. в) 523 Ом г) 446 Ом ОТВЕТ: б 2. Сила тока в электрической цепи 2 А при напряжении на его концах 5 В. Найдите сопротивление проводника. а) 10 Ом б) 0,4 Ом в) 2,5 Ом г) 4 Ом д) 0,2 Ом ОТВЕТ: в 3. При температуре 20С сопротивление проводника R=4,2Ом, его длина L = 10 м, а площадь поперечного сечения S=1мм2. Каковы удельное электрическое сопротивление p, Ом*мм2/м, проводника и материал, из которого он изготовлен? а) Фехраль (р= 1,4). б) Алюминий (р = 0,029). в) Манганин (р = 0,42). г) Нихром (р = 1,1). ОТВЕТ: в 4. Выберите правильное утверждение: а) лампа накаливания является инерционным нелинейным элементом, так как ее сопротивление зависит от температуры нити накала. б) лампа накаливания является безынерционным нелинейным элементом и при синусоидальном напряжении ток в цепи будет несинусоидальным. в) лампа накаливания является линейным элементом и ее сопротивление постоянно. г) лампа накаливания является нелинейным элементом с нестабильной характеристикой. ОТВЕТ: а 5. Свойства магнитных материалов характеризуются зависимостью: а) сопротивления от тока r(i). б) индуктивности от потокосцепления L(Ψ). в) магнитной индукции от напряженности магнитного поля В(Н). г) тока от напряжения i(u). Ответ: в 6. Необходимым и достаточным условием, при котором два элемента можно считать соединенными последовательно, является (возможно несколько вариантов): а) через элементы возможен только один и тот же электрический ток. б) два элемента имеют одну общую точку, которая не является узлом. в) напряжения на обоих элементах совпадают. г) выводы элементов соединены друг с другом попарно. ОТВЕТ: а, б 7. Что определяет магнитодвижущую силу F? а) только ток I, А. б) сумма токов ∑I, А. в) ампер-витки намагничивающей катушки Iw, А. г) только количество витков намагничивающей катушки, ед. ОТВЕТ: в 8. Работа трансформатора основана на явлении … а) вращающегося магнитного поля. б) взаимоиндукции. в) взаимодействия токов в обмотках. г) возникновения вихревых токов. ОТВЕТ: б 9. Обмотка трансформатора, которую подключают к источнику переменного напряжения, называется … а) первичной. б) вторичной. в) нагрузкой. г) потребителем. ОТВЕТ: б 10. С какой точкой соединяется начало первой обмотки при включении обмоток генератора «ТРЕУГОЛЬНИКОМ» а) С началом второй обмотки. б) С концом второй обмотки. в) С началом третьей обмотки. г) С концом третьей обмотки. ОТВЕТ: г 11. Сколько соединительных проводов подводят к генератору, обмотки которого соединены «звездой»? а) Шесть. б) Три или четыре. в) Три. г) Четыре. ОТВЕТ: б 12.В какую энергию в цепи с реактивным сопротивлением Xc преобразуется энергия источника питания? а) Магнитного поля. б) Электрического поля. в) Тепловую. г) Магнитного, электрического полей и тепловую. ОТВЕТ: б 13. Источник с внутренним сопротивлением r замыкают сопротивлением нагрузки R1=2 Ом, а затем заменяют его на сопротивление R2=8 Ом. При этом оказалось, что в первом и во втором случаях во внешней цепи выделяется одинаковая полезная мощность. Определите внутреннее сопротивление источника r. а) 16 Ом. б) 8 Ом. в) 0 Ом. г) 4 Ом. ОТВЕТ: г 14. Как определяют знак Э.Д.С. при составлении уравнения по второму правилу Кирхгофа? а) Э.Д.С. считается положительной, если создает ток, направленный в сторону обхода контура. б) Если в источник входит ток, то Э.Д.С. такого источника - положительная. в) Если из источника выходит ток, то Э.Д.С. такого источника - положительная. г) Э.Д.С. считается отрицательной, если создает ток, направленный в сторону обхода контура. ОТВЕТ: а 15. Какое минимальное прямое напряжение необходимо приложить к выводам диода, чтобы открыть его? а) 0,4…1 В. б) 1…2 В. в) 0…100 мВ. г) 10…20 мВ. ОТВЕТ: а КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом: • «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий; • «отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий. ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА 1. Трехфазный 4-х полюсной асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором работает от сети частотой f = 50 Гц имеет скольжение s = 4 %. Определить частоту вращения поля статора, частоту вращения ротора, частоту ЭДС ротора. ________________ об / мин ОТВЕТ: 1500 об / мин 2. Определить сопротивление проводов воздушной линии при температурах +40 и –40 °С. Длина линии l = 28,5 км, диаметр медных проводов d = 5 мм. ________ Ом ОТВЕТ: 38 Ом 3. Завершите формулировку первого закона Кирхгофа: «Алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле электрической цепи, равна …»: ОТВЕТ: нулю 4. Длина средней линии магнитопровода L = 200 см, напряженность магнитного поля H = 500 А/м. Определить значение магнитодвижущей силы F ОТВЕТ: 1000 А 5. Какая величина при резонансе напряжений показывает отношение падения напряжения на индуктивности к падению напряжению на активном сопротивлении? ОТВЕТ: добротность 6. Дано r=3 Ом, L=35e-3 Гн, С=30e-5 Ф. Определите циклическую частоту ω при которой возможен резонанс. ОТВЕТ: 975,9 рад/с 7. Заданы ток и напряжение: I = Imax * sin (t) u = Umax * cos(t + 30). Определите угол сдвига фаз ОТВЕТ: 120 8.В трехфазной цепи линейное напряжение 220 В, линейный ток 2А, активная мощность 380 Вт. Найти коэффициент мощности. ОТВЕТ: 0,8 9. Линейный ток равен 2,2 А .Рассчитать фазный ток, если симметричная нагрузка соединена звездой. ОТВЕТ: 2,2А 10.Угол сдвига между тремя синусоидальными ЭДС, образующими трехфазную симметричную систему составляет: ОТВЕТ: 120 11. Переходный процесс в электрической цепи - это Ответ: процесс изменения режима работы цепи в результате коммутаций либо аварий (отключение питания, обрыв или короткое замыкание участка цепи, выход из строя элемента и т. п.). 12. Физической причиной возникновения переходных процессов является Ответ: то, что энергия магнитного поля индуктивности и энергия электрического поля емкости не может изменяться мгновенно, скачком, так как при этом мощность, равная производной энергии по времени, достигла бы бесконечности, что невозможно. 13. В чем состоит преимущество электрических цепей переменного тока перед цепями постоянного? Ответ: Электрические цепи переменного тока обеспечивают наиболее экономичный способ генерирования, преобразования, передачи и использования электрической энергии. 14. Дайте определение действующего значения переменного тока. Ответ: Действующее значение переменного тока численно равно такому постоянному току, при котором за время, равное одному периоду, в проводнике с сопротивлением R выделяется такое же количество тепловой энергии, как и при переменном токе. 15. Баланс мощностей в цепи переменного тока выполняется, если Ответ: алгебраическая сумма мгновенных (средних за период, комплексных) мощностей всех источников энергии равна алгебраической сумме мгновенных (средних за период, комплексных) мощностей всех приемников энергии. 16. Что такое полоса пропускания частотного фильтра? Ответ: Полоса пропускания частотного фильтра есть диапазон частот, в пределах которого АЧХ отличается от своего максимума не более, чем на 3 дБ (в √2 раз). 17. Явление гистерезиса в магнитных цепях – это Ответ: отставание изменения магнитной индукции В от изменения напряженности магнитного поля Н. 18. Трансформатором называется Ответ: электромагнитное устройство, имеющее две или большее число индуктивно-связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока. 19. В основе операторного метода расчета переходных процессов в электрических цепях лежит Ответ: преобразование обыкновенных дифференциальных уравнений в пространстве оригиналов в алгебраические в пространстве изображений. 20. Дайте определение четырехполюсника. Ответ: Четырехполюсник – это часть электрической цепи с двумя парами зажимов – входными и выходными, либо с двумя зажимами, если схема имеет «общий» провод для входа и выхода. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ. «Отлично»: Студентом задания решены самостоятельно. Составлен правильный алгоритм решения заданий. Рассуждения логичны, в выборе формул и решении нет ошибок, получены верные ответы, задания решены рациональным способом. Выполнено 76–100 % (по баллам) заданий; «Хорошо»: Студентом задания выполнены с подсказкой преподавателя. Составлен правильный алгоритм решения заданий. Рассуждения логичны и в решениях нет существенных ошибок. Правильно сделан выбор формул для решения; есть объяснение решения, но задания решены нерациональным способом или допущено не более двух несущественных ошибок, получен верный ответ. Выполнено 50–75 % (по баллам) заданий; «Удовлетворительно»: Студентом задания решены с подсказками преподавателя. При этом задание понято правильно. В логических рассуждениях нет существенных ошибок, но допущены существенные ошибки в выборе формул или в математических расчетах. Задания решено не полностью или в общем виде. Выполнено 25–49 % (по баллам) заданий; «Неудовлетворительно» : Студентом задания не решено или выполнено 0–24 % (по баллам) заданий. ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ в лаборатории кафедры общей и экспериментальной физики "Электричества и магнетизма" Лабораторная работа "Знакомство с электроизмерительными приборами" Цель работы: ознакомиться с устройством электроизмерительных приборов, принципами работы их измерительных механизмов, способами расширения их пределов измерения. Принадлежности: электроизмерительные приборы амперметр и вольтметр; экспериментальная установка. Контрольные вопросы: 1. Как классифицируют измерительные приборы? 2. Перечислите основные части электроизмерительных приборов. 3.Как рассчитывается абсолютная погрешность электроизмерительного прибора? 4. Что называется классом точности прибора? Сколько существует классов точности приборов? 5. Какие условные обозначения наносят на шкалу? 6. Что такое цена деления, чувствительность прибора? 7. Как определяется предел измерения прибора с односторонней шкалой, с двухсторонней шкалой? 8. Какие типы электроизмерительных систем Вы знаете? Лабораторная работа "Исследование сложной разветвленной цепи постоянного тока" Цель работы: Экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа. Исследование соотношений между токами и напряжениями в простейших цепях постоянного тока. Принадлежности: источник постоянного напряжения, вольтметр, амперметр, соединительные провода, магазин сопротивлений. Контрольные вопросы: 1.Что такое электрический ток? Дайте определение силы тока. 2. Напишите закон Ома для однородного участка цепи. Сравните его с законом Ома в дифференциальной форме. 3.Запишите закон Ома для неоднородного участка цепи. 4. Сформулируйте и запишите первый закон Кирхгофа. Какое свойство заряда он отражает? 5. Сформулируйте и запишите второй закон Кирхгофа. 6. Что такое положительное направление тока, напряжения и источника? 7. Как рассчитать проводимости ветвей и эквивалентную проводимость при параллельном соединении резисторов? 8. Что называется электрической цепью, контуром, узлом, ветвью электрической цепи? Какие контуры называются взаимно независимыми? Лабораторная работа "Исследование неразветвленной цепи однофазного переменного тока" Цель работы: Исследовать явления, происходящие в цепи переменного тока при последовательном соединении элементов. Научиться вычислять параметры цепи. Научиться анализировать работу цепи с помощью построенных по данным опыта векторных диаграмм напряжений и тока. Принадлежности: Регулируемый источник напряжения переменного тока, резисторы, индуктивные катушки, батарея конденсаторов, ваттметр, амперметр, вольтметр, соединительные провода. Контрольные вопросы: 1.Что такое мгновенное значение переменного электрического тока? 2. Что такое фаза переменного тока? 3. Какова связь между периодом и частотой? 4. Что такое сдвиг фаз? 5. Найти период, если угловая частота равна 157рад/c. 6. Определить амплитудное и действующее значения синусоидального напряжения, если его среднее значение Uср=198В. 7. Последовательно с лампой накаливания включен конденсатор переменной емкости. Как изменится накал лампы, если: а) не меняя входное напряжение увеличить емкость конденсатора; б) не меняя емкость конденсатора и входное напряжение увеличить частоту входного сигнала 8. Конденсатор емкостью С подключен к источнику переменного тока. Как изменится ток, если : а) подключить параллельно ему конденсатор той же емкости; б) включить последовательно с ним конденсатор той же емкости? Лабораторная работа "Исследование трехфазной электрической цепи при соединении приемников звездой" Цель работы: Исследовать симметричный и несимметричный режимы работы трехфазной цепи при соединении приемников треугольником. Проверить соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями. Освоить измерение мощности в такой цепи. Принадлежности: измерительный стенд, соединительные провода. Контрольные вопросы: 1. Нарисуйте схему соединения приемника треугольником. 2. Запишите фазные (линейные) напряжения в обычном и комплексном виде. 3. Как рассчитать фазные и линейные токи при симметричном и несимметричном режимах? 4. Как рассчитать и как измерить активную и реактивную мощности при симметричном и несимметричном режимах? 5. Как построить векторные диаграммы токов и напряжений для симметричного и несимметричного режимов работы? 6. Как аналитически выразить фазные и линейные ЭДС в действительном и комплексном виде? Какая система электрических величин является симметричной? 7. Как найти падение напряжения и ток в нейтральном проводе? 8. Что изменится в расчетах, если линейные провода будут иметь отличное от нуля сопротивление? КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ «Отлично»: Студентом лабораторная работа выполнена самостоятельно. Составлен правильный алгоритм выполнения лабораторной работы и отчета по ней, в выводе приведены правильные логические рассуждения. В выборе формул для обработки результатов и графической интерпретации этих результатов нет ошибок, получены верные значения исследуемых и рассчитываемых параметров, лабораторная работа выполнена рациональным способом. Даны правильные и полные ответы на контрольные вопросы. «Хорошо» : Студентом лабораторная работа выполнена с подсказкой преподавателя. Составлен, правильный алгоритм выполнения лабораторной работы и отчета по ней, в выводе приведены в основном правильные логические рассуждения. В выборе формул, для обработки результатов, и графической интерпретации этих результатов нет существенных ошибок. Получены, верные значения исследуемых и рассчитываемых параметров, но лабораторная работа выполнена нерациональным способом или допущено не более двух несущественных ошибок. Даны правильные, но не полные ответы на контрольные вопросы. «Удовлетворительно»: Студентом лабораторная работа выполнена с подсказками преподавателя. При этом задание по лабораторной работе понято правильно. В логических рассуждениях, отчета по лабораторной работе нет существенных ошибок, но допущены существенные ошибки в выборе формул, для обработки результатов, и графической интерпретации этих результатов; обработка результатов выполнена не полностью или в общем виде. Даны в основном правильные, неполные ответы на контрольные вопросы. «Неудовлетворительно»: Студентом лабораторная работа не выполнена и /или не проведена обработка и интерпретация результатов эксперимента. Нет ответов на контрольные вопросы. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Промежуточная аттестация заключается в проведении в конце семестра зачета (для обучающихся, не получивших зачет по результатам текущей успеваемости) по всему изученному курсу. Зачет проводится в устной форме по билетам. В билет входит 2 вопроса: 1 вопрос теоретического характера и 1 вопрос практико-ориентированного характера. ВОПРОСЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА 1. Основные понятия и определения электрических цепей. Классификация цепей. Элементы цепи. Схема замещения, топология цепей. 2. Последовательное и параллельное соединение резисторов (вывод выражений для эквивалентных сопротивлений). 3. Идеальный и реальный источник ЭДС. Свойства, нагрузочная характеристика. 4. Идеальный и реальный источник тока. Свойства, нагрузочная характеристика. 5. Последовательное и параллельное соединение источников ЭДС (вывод выражений для эквивалентных источников). 6. Параллельное и последовательное соединение источников тока (вывод выражений для эквивалентных источников). 7. Пассивные и активные двухполюсники. Схемы замещения. Вольт-амперная (нагрузочная) характеристика линейного активного двухполюсника. Режимы работы активного двухполюсника (на характеристике). 8. Режим холостого хода и короткого замыкания активного двухполюсника. Определение параметров активного двухполюсника (Uхх, Iкз, Rэ). 9. Согласованный режим работы активного двухполюсника. 10. Законы Ома (для участка цепи постоянного тока, замкнутой цепи, активной ветви). 11. 1-й и 2-й законы Кирхгофа для цепей постоянного тока. 12. Баланс мощностей в цепи постоянного тока. 13. Действующее значение переменного тока. 14. Идеальная и реальная индуктивность в цепи переменного тока. 15. Идеальная и реальная емкость в цепи переменного тока. 16. Закон Ома, 1-й и 2-й законы Кирхгофа в комплексной форме. Векторные диаграммы. 17. Последовательное соединение R, L, C - элементов. Треугольники сопротивлений и напряжений. 18. Параллельное соединение R, L, C - элементов. Треугольники проводимостей и токов. 19. Мощность на резистивном элементе в цепи переменного тока. 20. Мощность на индуктивном элементе в цепи переменного тока. 21. Мощность на емкостном элементе в цепи переменного тока. 22. Баланс мощностей в цепи переменного тока. 23. Увеличение коэффициента мощности в цепи переменного тока. 24. Резонанс напряжений. Частотные характеристики последовательного колебательного контура. 25. Резонанс токов. Частотные характеристики параллельного колебательного контура. 26. Частотные фильтры. Принцип действия, основные параметры, классификация. 27. Фильтр низких частот. Параметры, характеристики. 28. Фильтр верхних частот. Параметры, характеристики. 28. Преимущества трехфазных сетей. Трехфазный симметричный генератор. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: «Отлично» (зачтено): студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленные вопросы, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок. «Хорошо» (зачтено): студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускаются неточности в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями. «Удовлетворительно» (зачтено): студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий. «Неудовлетворительно» (не зачтено): студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, неумением давать аргументированные ответы. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя. ВОПРОСЫ ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ХАРАКТЕРА 1. Расчет цепей постоянного тока методом эквивалентных преобразований пассивных элементов и методом пропорциональных величин. 2. Расчет цепей постоянного тока методом непосредственного использования законов Кирхгофа. 3. Расчет цепей постоянного тока методом контурных токов. 4. Расчет цепей постоянного тока методом узловых потенциалов. 5. Расчет цепей постоянного тока методом наложения. 6. Расчет цепей постоянного тока методом эквивалентного генератора. 7. Соединение фаз симметричного и несимметричного приемника 4-х-проводной звездой с ZN = 0. Векторная диаграмма. 8. Соединение фаз симметричного и несимметричного приемника 4-х-проводной звездой с ZN ≠ 0. Векторная диаграмма. 9. Соединение фаз симметричного и несимметричного приемника 3-х-проводной звездой. Векторная диаграмма. 10. Соединение фаз симметричного и несимметричного приемника треугольником. Векторная диаграмма. «Отлично»: Студентом задания решены самостоятельно. Составлен правильный алгоритм решения заданий. Рассуждения логичны, в выборе формул и решении нет ошибок, получены верные ответы, задания решены рациональным способом. Выполнено 76–100 % (по баллам) заданий; «Хорошо»: Студентом задания выполнены с подсказкой преподавателя. Составлен правильный алгоритм решения заданий. Рассуждения логичны и в решениях нет существенных ошибок. Правильно сделан выбор формул для решения; есть объяснение решения, но задания решены нерациональным способом или допущено не более двух несущественных ошибок, получен верный ответ. Выполнено 50–75 % (по баллам) заданий; «Удовлетворительно»: Студентом задания решены с подсказками преподавателя. При этом задание понято правильно. В логических рассуждениях нет существенных ошибок, но допущены существенные ошибки в выборе формул или в математических расчетах. Задания решено не полностью или в общем виде. Выполнено 25–49 % (по баллам) заданий; «Неудовлетворительно» : Студентом задания не решено или выполнено 0–24 % (по баллам) заданий. |
| Приложения |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Бессонов Л.А. | Теоретические основы электротехники. В 2 т. Том 1. Электрические цепи: Учебник для академического бакалавриата | М. : Издательство Юрайт, 2019 // ЭБС Юрайт | biblio-online.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Данилов И.А. | Общая электротехника: учеб. пособие для бакалавров | М.: Юрайт, 2012 | |
| Л2.2 | Новожилов О. П. | ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА 2-е изд., испр. и доп. Учебник для бакалавров: Гриф УМО ВО | М.:Издательство Юрайт, 2019 | biblio-online.ru |
| Л2.3 | Шишкин Г. Г., Шишкин А. Г. | ЭЛЕКТРОНИКА 2-е изд., испр. и доп. Учебник для бакалавров: | М.:Издательство Юрайт ЭБС Юрайт, 2019 | biblio-online.ru |
| Л2.4 | Новожилов О.П. | ЭЛЕКТРОНИКА И СХЕМОТЕХНИКА В 2 Ч. ЧАСТЬ 1. Учебник для академического бакалавриата: Гриф УМО ВО | М.:Издательство Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| Л2.5 | В. И. Лачин, Н. С. Савелов | Электроника: учеб. пособие для втузов | Ростов н/Д: Феникс, 2004 | |
| Л2.6 | Л. А. Бессонов | Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учеб. для бакалавров | М.: Юрайт, 2012 | |
| Л2.7 | Крутов А.В., Кочетова Э.Л., Гузанова Т.Ф. | Теоретические основы электротехники: Учебное пособие | Минск : РИПО, 2016 // ЭБС "Университетская библиотека online" | biblioclub.ru |
| Л2.8 | Миленина Светлана Александровна | Электроника и схемотехника: Учебник и практикум: | Юрайт, 2017 | www.biblio-online.ru |
| Л2.9 | Жаворонков М.А., Кузин А.В. | Электротехника и электроника: учеб. пособие для техн. отд-ний гуманит. вузов и вузов неэлектротехн. профиля | М.: Академия, 2011 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. | |||
| Э2 | www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. | |||
| Э3 | www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. | |||
| Э4 | www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. | |||
| Э5 | www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». | |||
| Э6 | www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. | |||
| Э7 | www.intuit.ru/ Образовательный сайт | |||
| Э8 | www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
| Э9 | www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы» | |||
| Э10 | www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
| Э11 | Курс в Moodle "Электроника и электротехника" | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 47774570 от 03.12.2010; Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 61823557 от 22.04.2013; Open Office http://www.openoffice.org/license.html; FAR https://www.farmanager.com/license.php?l=ru; 7-Zip http://www.7-zip.org/license.txt; GIMP https://docs.gimp.org/2.8/ru/; Mozila FireFox https://www.mozilla.org/en-US/about/legal/eula/; DjVu reader http://djvureader.org/. Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru); 4. Электронная библиотечная система Лань (https://e.lanbook.com); 5. Образовательная платформа для университетов и колледжей ЮРАЙТ (https://urait.ru) | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 406К | лаборатория электротехники и электроники, лаборатория в области электротехники, электроники и схемотехники - учебная аудитория для проведения занятий всех видов (дисциплинарной, междисциплинарной и модульной подготовки), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; учебно-лабораторные стенды – 6 штук. Контрольно-измерительная аппаратура для измерения частотных свойств, форм и временных характеристик сигналов: осциллограф цифровой АСК-2062 – 5 шт; осциллограф С1-73; частотомер Ч3-34А; частотомер Ч3-54; фазометр Ф2-16; измеритель разности фаз ФК2-12. Средства для измерения параметров электрических цепей: мультиметр АРРА 205 – 5 шт; мультиметрАВМ-4084 – 3 шт.; мультиметр Мастер-М830; измеритель импеданса АМ-3002. Средства генерирования сигналов: генератор GFG-8219 A Good Will Instrument Co, Ltd – 5 шт., генератор Г5-75; генератор Г3-112; генератор Г3-56. Источник питания АТН-1232 – 5 шт.; стабилизатор 3222 – 3 шт.; стабилизатор 3217; усилитель дифференциальный У7-6; магазин сопротивления Р4831; магазин емкости Р5025; плата случайного монтажа – 5 шт. |
| 410К | лаборатория в области электротехники, электроники и схемотех-ники, лаборатория физических методов защиты информации - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; компьютеры Парус 945 MSI PDualCore E2140/512Mb+1024/HDD80Gb/DVD-ROM/LCD17" LG/KM – 11 шт.; учебно-лабораторные стенды – 5 шт.; Контрольно-измерительная аппаратура для измерения частотных свойств, форм и временных характеристик сигналов: осциллограф цифровой АСК-2062 – 5 шт.; Средства для измерения параметров электрических цепей: мультиметр АРРА 205 – 5 шт; Вольтметр 01202-50; Вольт-метр селективный В6-9. Средства гене-рирования сигналов: генератор GFG-8219 A Good Will Instrument Co, Ltd – 5 шт.; Генератор Г5-75; Генератор Г3-112; Генератор Г3-56; Вспомогательное оборудование: Источник питания АТН-1237; Стабилизатор 1202; Стабилизатор 3222 – 3 шт.; Компаратор напряжений Р3009; Усилитель мощности LV-103; Усилитель РУ4-29 – 2 шт.; Акустический комплект 01024; Микрофон МК-202 – 2 шт.; Капсуль МК-301 – 2 шт. |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
| 001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Рекомендации по подготовке к лекционным занятиям - перед очередной лекцией необходимо просмотреть по конспекту материал предыдущей лекции. - бегло ознакомиться с содержанием очередной лекции по основным источникам литературы в соответствии с рабочей программой дисциплины; - обратить особое внимание на сущность и графическое сопровождение основных рассматриваемых теоретических положений. Рекомендации по подготовке к лабораторным работам - руководствоваться графиком лабораторных работ РПД; - накануне перед очередной работой необходимо по конспекту или в методических указаниях к работе просмотреть теоретический материал работы; - на лабораторном занятии, выполнив разработку алгоритма и реализовав задание на языке высокого уровня, необходимо проанализировать окончательные результаты и убедится в их достоверности; - обратить внимание на оформление отчета, в котором должны присутствовать: цель работы, описание алгоритма, журнал опытных данных, реализация в опыте, цели работы, необходимые графические зависимости (при их наличии) и их анализ, результаты работы и выводы; - при подготовке к отчету руководствоваться вопросами, приведенными в методических указаниях к данной работе, тренажерами программ на ЭВМ по отчету работ и компьютерным учебником. Рекомендации по подготовке к самостоятельной работе - руководствоваться графиком самостоятельной работы; - выполнять все плановые задания, выдаваемые преподавателем для самостоятельного выполнения, и разбирать на семинарах и консультациях неясные вопросы; - подготовку к зачету необходимо проводить по теоретическим вопросам на зачет; - при подготовке к зачету параллельно прорабатываете соответствующие теоретические и практические разделы курса, все неясные моменты фиксируйте и выносите на плановую консультацию. |