МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Электротехника

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра вычислительной техники и электроники
Направление подготовки09.03.01. Информатика и вычислительная техника
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план09_03_01_ИиВТ-4-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 72
самостоятельная работа 9
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 36 36 36 36
Практические 36 36 36 36
Сам. работа 9 9 9 9
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.ф.-м.н., доцент, Матющенко Ю.Я.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Рудер Д.Д.

Рабочая программа дисциплины
Электротехника

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 09.03.01 ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 12.01.2016г. №5)

составлена на основании учебного плана:
09.03.01 Информатика и вычислительная техника
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 26.06.2019 г. № 69/18-19
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.т.н., Седалищев Виктор Николаевич, проф., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 26.06.2019 г. № 69/18-19
Заведующий кафедрой д.т.н., Седалищев Виктор Николаевич, проф., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью изучения дисциплины "Элекротехника" является формирование у студентов теоретических знаний по основным законам электрических и магнитных цепей, основам электрических измерений, расчету электрических цепей постоянного и переменного тока, магнитных цепей, переходных процессов,использованию электротехнической аппаратуры.
Основными задачами изучения дисциплины «Электротехника» являются:
- овладение фундаментальными знаниями и представлениями о свойствах и характеристиках электротехнических цепей;
- овладение базовыми понятиями о теории электромагнитного поля, периодических и апериодических сигналах и их спектрах электромагнитного поля;
- освоение технологий анализа и расчета цепей постоянного и переменного тока, магнитных и трехфазных цепей;
- приобретение практических навыков работы с различными классическими цепями.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.03

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2 способностью осваивать методики использования программных средств для решения практических задач
СПК-1 способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- основные законы электрических и магнитных цепей;
- физическую сущность процессов, проходящих в магнитных и электрических цепях;
- методы расчета электрических цепей постоянного и переменного тока, переходных процессов в них;
- принцип действия и основные харакеристики электрических машин и устройств.
3.2.Уметь:
3.2.1.- рассчитывать линейные электрические цепи постоянного тока, однофазного и трехфазного переменного тока;
- проводить измерения в электрических цепях;
- расчитывать основные параметры электрических машин.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- проведения измерений в электрических цепях постоянного и переменного тока;
- проведения расчетов параметров и режимов работы электрических цепях постоянного и переменного тока;
- диагностики работоспособности электротехнических устройств.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение
1.1. Краткая характеристика, цели и задачи курса. Основные понятия и определения электрических цепей. Лекции 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
1.2. Основные понятия и определения электрических цепей. Сам. работа 3 0 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 2. Пассивные двухполюсники.
2.1. Понятия и определения. Законы Ома. Правило Кирхгофа для токов. Правило Кирхгофа для напряжений. Резисторы. Параллельное и последовательное соединение резисторов. Пассивные двухполюсники. Схема замещения. Расчет входного сопротивления двухполюсника. Лекции 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.2. Расчет электрических цепей постоянного тока. Практические 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.3. Понятия и определения. Законы Ома. Правило Кирхгофа для токов. Правило Кирхгофа для напряжений. Резисторы. Параллельное и последовательное соединение резисторов. Пассивные двухполюсники. Схема замещения. Расчет входного сопротивления двухполюсника. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 3. Активные двухполюсники.
3.1. Понятие активного двухполюсника. Напряжение холостого хода. Ток короткого замыкания. Выходное сопротивление. Последовательное и параллельное соединение активных двухполюсников. Режимы работы. Лекции 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
3.2. Методы расчета линейных электрических цепей. Практические 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
3.3. Понятие активного двухполюсника. Напряжение холостого хода. Ток короткого замыкания. Выходное сопротивление. Последовательное и параллельное соединение активных двухполюсников. Режимы работы. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 4. Цепи постоянного тока. Методы расчета.
4.1. Расчет цепей постоянного тока. Расчет с использованием правил Кирхгофа. Метод эквивалентных генераторов. Метод контурных токов. Баланс мощностей. Лекции 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
4.2. Расчет электрических цепей постоянного тока. Практические 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
4.3. Расчет цепей постоянного тока. Расчет с использованием правил Кирхгофа. Метод эквивалентных генераторов. Метод контурных токов. Баланс мощностей. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 5. Понятие и элементы однофазных цепей переменного тока.
5.1. Элементы электрических цепей переменного тока. Резистор. Конденсатор. Катушка индуктивности. Свойства. Способы соединения. Лекции 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
5.2. Расчет цепей синусоидального тока с использованием символического метода (комплексных чисел). Практические 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
5.3. Элементы электрических цепей переменного тока. Резистор. Конденсатор. Катушка индуктивности. Свойства. Способы соединения. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 6. Методы расчета однофазных цепей переменного тока.
6.1. Символьный метод расчета. Реактивное сопротивление. Импеданс. Последовательное, параллельное и смешанное соединения. Правила Кирхгофа для цепей переменного тока. Мощность в цепи переменного тока. Активная, реактивная и полная мощность. Баланс мощности. Лекции 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.2. Расчет однофазной цепи. Практические 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.3. Символьный метод расчета. Реактивное сопротивление. Импеданс. Последовательное, параллельное и смешанное соединения. Правила Кирхгофа для цепей переменного тока. Мощность в цепи переменного тока. Активная, реактивная и полная мощность. Баланс мощности. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 7. Понятие и элементы трехфазных цепей переменного тока.
7.1. Понятие трехфазных цепей. Свойства трехфазных цепей. Соединение генераторов и потребителей звездой и треугольником. Симметричный и несимметричный режимы работы. Мощность в трехфазной цепи. Лекции 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
7.2. Понятие трехфазных цепей. Свойства трехфазных цепей. Соединение генераторов и потребителей звездой и треугольником. Симметричный и несимметричный режимы работы. Мощность в трехфазной цепи. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
7.3. Расчет трехфазной цепи. Практические 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 8. Методы расчета трехфазных цепей переменного тока.
8.1. Расчеты цепей «звезда-звезда», «звезда-треугольник». Расчет несимметричных режимов работы. Расчеты с обрывом одной фазы и с коротким замыканием фазы. Лекции 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
8.2. Расчет трехфазной цепи. Практические 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
8.3. Расчеты цепей «звезда-звезда», «звезда-треугольник». Расчет несимметричных режимов работы. Расчеты с обрывом одной фазы и с коротким замыканием фазы. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 9. Переходные процессы в линейных электрических цепях.
9.1. Основные понятия. Законы коммутации. Классический метод расчета переходных процессов. Переходные процессы в RL-, RC-, RLC-цепях. Операторный метод расчета переходных процессов. Лекции 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
9.2. Законы коммутации. Методы расчета переходных процессов. Практические 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
9.3. Основные понятия. Законы коммутации. Классический метод расчета переходных процессов. Переходные процессы RL, RC, RLC-цепях. Операторный метод расчета переходных процессов. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 10. Магнитные цепи. Трансформатор.
10.1. Магнитное поле и его свойства. Закон полного тока. Ферромагнетики. Расчет замкнутой магнитной цепи с зазором (прямая и обратная задача). Трансформатор. Работа трансформатора. КПД трансформатора. Лекции 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
10.2. Расчет неразветвленных магнитных цепей. Расчет трансформатора. Практические 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
10.3. Магнитное поле и его свойства. Закон полного тока. Ферромагнетики. Расчет замкнутой магнитной цепи с зазором (прямая и обратная задача). Трансформатор. Работа трансформатора. КПД трансформатора. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 11. Электрические машины постоянного тока.
11.1. Назначение, устройство и принцип действия. Способы возбуждения. Работа в режиме генератора и электродвигателя. Коллекторные машины постоянного тока. Лекции 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
11.2. Расчет электрической машины постоянного тока. Практические 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
11.3. Назначение, устройство и принцип действия. Способы возбуждения. Работа в режиме генератора и электродвигателя. Коллекторные машины постоянного тока. Сам. работа 3 0 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 12. Электрические машины переменного тока.
12.1. Устройство и принцип действия трехфазной асинхронной машины. Режимы работы, пуск асинхронной машины, регулирование частоты вращения. Однофазный асинхронный двигатель. Устройство и режимы работы синхронной машины. Пуск и регулирование мощности синхронного двигателя. Синхронные двигатели малой мощности. Лекции 3 4 Л1.1, Л2.1, Л3.1
12.2. Расчет электрической машины переменного тока. Практические 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
12.3. Устройство и принцип действия трехфазной асинхронной машины. Режимы работы, пуск асинхронной машины, регулирование частоты вращения. Однофазный асинхронный двигатель. Устройство и режимы работы синхронной машины. Пуск и регулирование мощности синхронного двигателя. Синхронные двигатели малой мощности. Сам. работа 3 0 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 13. Измерения в электротехнике.
13.1. Понятия и определения. Измерительные приборы и методы измерений. Погрешности измерений и классы точности. Лекции 3 2 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 14. Аттестация
14.1. Экзамен 3 27 Л1.1, Л2.1, Л3.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Контрольная работа №1. Расчет цепей посоянного тока.
Контрольная работа №2. Расчет цепей переменного тока.
Контрольная работа №3. Расчет трехфазных цепей.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не требуется.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Приведен в Приложении.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Данилов И.А. Общая электротехника: учеб. пособие для бакалавров М.: Юрайт, 2012
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Жаворонков М.А., Кузин А.В. Электротехника и электроника: учеб. пособие для техн. отд-ний гуманит. вузов и вузов неэлектротехн. профиля М.: Академия, 2011
6.1.3. Дополнительные источники
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л3.1 Матющенко Ю.Я. Электротехника. Учебное пособие. : , 2016 elibrary.asu.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Государственная публичная научно-техническая библиотека. www.gpntb.ru
Э2 2. www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека.
Э3 3. www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека.
Э4 4. www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека.
Э5 5. www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ».
Э6 6. www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана.
Э7 7. www.intuit.ru/ Образовательный сайт
Э8 8. www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
Э9 9. www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
Э10 10. news.rea.ru/portal/Departments.nsf/(Index)/Lib Библиотека Российской экономической академии им. Плеханова.
Э11 11. www.e.lanbook.com Электронная библиотечная система издательства "Лань"
Э12 Курс в Мудле Электротехника portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Open Office – Условия использования по ссылке http://www.openoffice.org/license.html
LibreOffice
Условия использования: https://ru.libreoffice.org/about-us/license/
7-zip
Условия использования: https://www.7-zip.org/license.txt
Acrobat Reader
Условия использования: http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf
Mozila FireFox
Условия использования: https://www.mozilla.org/en-US/about/legal/eula/
Chrome
Условия использования: http://www.chromium.org/chromium-os/licenses
Microsoft Windows

6.4. Перечень информационных справочных систем
1 Федеральная служба государственной статистики РФ [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.gks.ru/.
2 Федеральный портал по научной и инновационной деятельности [Электронный ресурс]. -Электронные данные. - Режим доступа: http://www.sci-innov.ru/.
3 Научная и учебно-методическая литература [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.intuit.ru.
4 Научный журнал «Вестник Российской академии естественных наук» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.ras.ru/publishing/rasherald/rasherald_archive.aspx.
5 Научный журнал «Интеграл» [Электронный ресурс]. - Электронные
данные. – Режим доступа: http://www.portalnano.ru/read/databases/publication/journal_integral.
6 Научный журнал «Инновации» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://ojs.innovjoum.ru/index.php/innov
7 Научный журнал «Информатика и системы управления» [Электронный ресурс]. – Электронные данные. - Режим доступа: http://ics.khstu.ru/
8 Научный журнал «Информационные системы и технологии» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://gu-unpk.ru/science/joumal/isit
9 Научный журнал «Информационные технологии» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://novtex.ru/IT/
10 Научный журнал «Нейрокомпьютеры: разработка, применение» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr7
11 Научный журнал «Программные продукты и системы» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://www.swsys.ru/
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
208К лаборатория метрологии и электроники - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доски меловые 1шт.; учебный стол-10 шт.; компьютеры: марка Aquarius модель Cel-2533 - 10 единиц; генератор GFG-8219A – 22 шт.; источник питания АТН-1023 – 25 шт.; микровольтметр ВМС-4; микровольтметр WMS-4; монитор 17"LCD Samsung 793 MB; мультиметр APPA-203 – 3 шт.; мультиметр APPA-207; осциллограф 211; осциллограф АСК-1052 – 8 шт.; осциллограф DS5152M; осциллограф АСК-1021 – 13 шт.;осциллограф-приставка двухканальный АСК-3116; паяльная станция АТР-1121 - 3 шт.; паяльная станция АТР-4302; принтер лазерный HP L J 1100; программное обеспечение АСК-3106-PO; стабилизатор 3218 - 2 шт.; учебный комплекс для проведения лабораторных работ по курсу " Микропроцессорные системы"
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
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
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)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Необходимые теоретические сведения для самостоятельной работы студентов содержатся в учебном пособии Матющенко Ю.Я. "Электротехника", приведенным в Приложении.