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

Электроника и электротехника
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра информационной безопасности
Направление подготовки20.03.01. Техносферная безопасность
ПрофильБезопасность жизнедеятельности в техносфере
Форма обученияЗаочная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный планz20_03_01_ТБ-12345-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 16
самостоятельная работа 88
контроль 4
Виды контроля по курсам
зачеты: 3

Распределение часов по курсам

Курс 3 Итого
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 4 4 4 4
Лабораторные 6 6 6 6
Практические 6 6 6 6
Сам. работа 88 88 88 88
Часы на контроль 4 4 4 4
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
ст. преподаватель, Матвеев С.И.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н, Рудер Д.Д.

Рабочая программа дисциплины
Электроника и электротехника

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 21.03.2016г. №246)

составлена на основании учебного плана:
20.03.01 Техносферная безопасность
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра информационной безопасности

Протокол от 08.06.2020 г. № 10
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В.

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра информационной безопасности

Протокол от 08.06.2020 г. № 10
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В.

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.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОК-10: способностью к познавательной деятельности
ОК-11: способностью к абстрактному и критическому мышлению, исследованию окружающей среды для выявления ее возможностей и ресурсов, способностью к принятию нестандартных решений и разрешению проблемных ситуаций
ОПК-1: способностью учитывать современные тенденции развития техники и технологий в области обеспечения техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности
ПК-17: способностью определять опасные, чрезвычайно опасные зоны, зоны приемлемого риска
ПК-18: готовностью осуществлять проверки безопасного состояния объектов различного назначения, участвовать в экспертизах их безопасности, регламентированных действующим законодательством Российской Федерации
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.назначение, устройство, принцип действия электронных устройств, методы их анализа и синтеза;
опасности, существующие в окружающей среде;
фундаментальные законы теории электромагнитного поля и электрических цепей;
основы современных компьютерных технологий, измерительной и вычислительной техники в области техносферной безопасности;
методы расчета электрических цепей и электромагнитных полей;
правила электрической безопасности;
тенденции развития защитных технологий в области обеспечения техносферной безопасности;
принципы и методы проведения экспертизы по электрической безопасности
3.2.Уметь:
3.2.1.критически воспринимать, анализировать и оценивать информацию;
критически исследовать окружающую среду, принимать нестандартные решения, разрешать проблемные ситуации;
проводить расчеты процессов и аппаратов с использованием экспериментальных и справочных данных;
экспериментально исследовать электрические и магнитные цепи и электронные схемы;
прогнозировать, определять зоны повышенного риска возникновения ЧС на производстве;
анализировать и оценивать степень опасности антропогенного воздействия на человека и среду обитания
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.поиска информации, необходимой для профессиональной деятельности;
методикой исследования окружающей среды, методикой выявления ее возможностей и ресурсов, методами разрешения проблемных ситуаций;
методологией получения и обработки результатов в области техносферной безопасности, инженерной защиты на производствах с помощью измерительной и вычислительной техники, а также современных информационных технологий;
методикой реализации методов повышения надежности и устойчивости технических объектов;
процедурой поведения экспертизы по электрической безопасности

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, электромаг-нитной, электродинамической, ферродинамической систем. Включение приборов в электрические цепи Лекции 3 2 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
1.2. Знакомство с электроизмерительными приборами Лабораторные 3 2 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
1.3. Знакомство с электроизмерительными приборами Сам. работа 3 12 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
Раздел 2. Линейные и нелинейные цепи постоянного тока
2.1. Введение. Определение линейных и нелинейных электрических цепей. Элементы электри-ческой цепи, активные и пассивные элементы. Источник ЭДС и источник тока. Разветвленные и неразветвленные электрические цепи. Основные законы электрической цепи. Основные определе-ния, относящиеся к электрической схеме, анализ и синтез электрических цепей. Методы анализа электрических цепей. Расчет цепи при помощи законов Кирхгофа. Метод контурных токов. Метод узловых потенциалов. Метод наложения. Метод двух узлов. Преобразование звезды в эквивалент-ный треугольник и обратное преобразование. Метод холостого хода и короткого замыкания. По-тенциальная диаграмма Лекции 3 2 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
2.2. Исследование сложной разветвленной цепи постоянного тока Лабораторные 3 4 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
2.3. Исследование сложной разветвленной цепи постоянного тока Сам. работа 3 10 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
2.4. Исследование нелинейных цепей постоянного тока Сам. работа 3 10 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
2.5. Введение. Определение линейных и нелинейных электрических цепей. Элементы электрической цепи, активные и пассивные элементы. Источник ЭДС и источник тока. Разветвленные и неразветвленные электрические цепи. Основные законы электрической цепи. Основные определения, относящиеся к электрической схеме, анализ и синтез электрических цепей. Методы анализа электрических цепей. Расчет цепи при помощи законов Кирхгофа. Метод контурных токов. Метод узловых потенциалов. Метод наложения. Метод двух узлов. Преобразование звезды в эквивалентный треугольник и обратное преобразование. Метод холостого хода и короткого замыкания. Потенциальная диаграмма. Практические 3 4 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
Раздел 3. Линейные электрические цепи синусоидального тока
3.1. Исследование неразветвленной цепи однофазного переменного тока Сам. работа 3 6 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
3.2. Исследование разветвленной цепи однофазного переменного тока Сам. работа 3 6 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
3.3. Принцип создания синусоидальной ЭДС. Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины и значения. Изображение синусоидально изменяющихся величин векторами на комплексной плоскости. Векторная диаграмма. Общая характеристика цепей переменного тока, синусоидальный ток в активном сопротивлении. Синусоидальный ток в емкости. Последовательное соединение. Параллельное соединение. Мощности в цепи синусоидального тока. Синусоидальный ток в индуктивности. Треугольники сопротивлений, проводимостей, токов, напряжений и мощностей. Математические операции с простыми гармоническими функциями. Геометрический метод. Топографическая диаграмма. Передача энергии. Резонанс и частотные характеристики. Анализ резонансных режимов. Частотные характеристики. Передаточная функция цепи Практические 3 2 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
Раздел 4. Трехфазные цепи
4.1. Исследование трехфазной электрической цепи при соединении приемников звездой Сам. работа 3 8 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
4.2. 6 Сам. работа 3 4 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
Раздел 5. Магнитные цепи
5.1. Рассчет магнитных цепей Сам. работа 3 10 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
Раздел 6. Трансформаторы
6.1. Измерительные трансформаторы Сам. работа 3 12 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1
Раздел 7. Асинхронные машины
7.1. Испытание асинхронных двигателей Сам. работа 3 10 ОК-10, ОК-11, ОПК-1, ПК-17, ПК-18 Л1.1, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
Задания к зачету согласно Приложению
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Письменные работы согласно Приложению
5.3. Фонд оценочных средств
Практические задания согласно Приложению
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 https://biblio-online.ru/book/teoreticheskie-osnovy-elektrotehniki-elektricheskie-cepi-431365
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Крутов А.В., Кочетова Э.Л., Гузанова Т.Ф. Теоретические основы электротехники: Учебное пособие Минск : РИПО, 2016 // ЭБС "Университетская библиотека online" http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=463626
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 Электроника и электротехника https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=1413
6.3. Перечень программного обеспечения
Операционная система Microsoft Windows 7
Офисный пакет Microsoft Office 2007
7-Zip
AcrobatReader
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

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.