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-3-2020
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 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Пашнев 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 вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Заведующий кафедрой Пашнев В.В.


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 "Электротехника" на Едином образовательном портале АлтГУ в среде Moodle 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
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)
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
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

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.