| Закреплена за кафедрой | Кафедра вычислительной техники и электроники |
|---|---|
| Направление подготовки | 09.03.01. Информатика и вычислительная техника |
| Профиль | Информатика и вычислительная техника |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 5 ЗЕТ |
| Учебный план | 09_03_01_ИиВТ-2-2020 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 18 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Лабораторные | 36 | 36 | 36 | 36 |
| Практические | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Сам. работа | 81 | 81 | 81 | 81 |
| Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
| Итого | 180 | 180 | 180 | 180 |
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.
| 1.1. | 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. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.04 |
| ОПК-1 | Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности; |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | - о методах расчета цепей переменного и постоянного тока; - о принципе работы и устройстве машин постоянного тока; - о принципе работы и устройстве машин переменного тока; - о принципах и режимах работы трансформаторов; - об основных элетротехнических устройствах. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Знать: - 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. Уметь: - 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. | - методами проведения измерений в электрических цепях постоянного и переменного тока; - способами проведения расчетов параметров и режимов работы электрических цепях постоянного и переменного тока; - методами диагностики работоспособности электротехнических устройств. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Основные законы электротехники | ||||||
| 1.1. | 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 | ОПК-1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.2. | Расчет электрических цепей постоянного тока. | Практические | 3 | 2 | ОПК-1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.3. | Законы электрических цепей постоянного тока. Двухполюсники. | Лабораторные | 3 | 12 | Л2.2, Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 1.4. | 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 | 8 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 2. Активные двухполюсники. | ||||||
| 2.1. | Понятие активного двухполюсника. Напряжение холостого хода. Ток короткого замыкания. Выходное сопротивление. Последовательное и параллельное соединение активных двухполюсников. Режимы работы. | Лекции | 3 | 1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 2.2. | Методы расчета линейных электрических цепей. | Практические | 3 | 2 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 2.3. | Активные двухполюсники. | Лабораторные | 3 | 6 | Л2.2, Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 2.4. | Понятие активного двухполюсника. Напряжение холостого хода. Ток короткого замыкания. Выходное сопротивление. Последовательное и параллельное соединение активных двухполюсников. Режимы работы. | Сам. работа | 3 | 7 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 3. Цепи постоянного тока. Методы расчета. | ||||||
| 3.1. | Расчет цепей постоянного тока. Расчет с использованием правил Кирхгофа. Метод эквивалентных генераторов. Метод контурных токов. Баланс мощностей. | Лекции | 3 | 2 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 3.2. | Расчет электрических цепей постоянного тока. | Практические | 3 | 2 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 3.3. | Изучение смешанных цепей постоянного тока. | Лабораторные | 3 | 6 | Л2.2, Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 3.4. | Расчет цепей постоянного тока. Расчет с использованием правил Кирхгофа. Метод эквивалентных генераторов. Метод контурных токов. Баланс мощностей. | Сам. работа | 3 | 8 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 4. Понятие и элементы однофазных цепей переменного тока. | ||||||
| 4.1. | Элементы электрических цепей переменного тока. Резистор. Конденсатор. Катушка индуктивности. Свойства. Способы соединения. | Лекции | 3 | 1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 4.2. | Расчет цепей синусоидального тока с использованием символического метода (комплексных чисел). | Практические | 3 | 2 | Л1.1, Л2.1 | |
| 4.3. | Реактивные элементы в цепи переменного тока. | Лабораторные | 3 | 6 | Л2.2, Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 4.4. | Элементы электрических цепей переменного тока. Резистор. Конденсатор. Катушка индуктивности. Свойства. Способы соединения. | Сам. работа | 3 | 8 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 5. Методы расчета однофазных цепей переменного тока. | ||||||
| 5.1. | 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 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 5.2. | Расчет однофазной цепи. | Практические | 3 | 2 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 5.3. | Изучение смешанных цепей переменного тока. | Лабораторные | 3 | 6 | Л2.2, Л1.1, Л2.1, Л3.1 | |
| 5.4. | 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 | 8 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 6. Понятие и элементы трехфазных цепей переменного тока. | ||||||
| 6.1. | 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 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 6.2. | 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 | 8 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 6.3. | Расчет трехфазной цепи. | Практические | 3 | 1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 7. Методы расчета трехфазных цепей переменного тока. | ||||||
| 7.1. | Расчеты цепей «звезда-звезда», «звезда-треугольник». Расчет несимметричных режимов работы. Расчеты с обрывом одной фазы и с коротким замыканием фазы. | Лекции | 3 | 2 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 7.2. | Расчет трехфазной цепи. | Практические | 3 | 2 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 7.3. | Расчеты цепей «звезда-звезда», «звезда-треугольник». Расчет несимметричных режимов работы. Расчеты с обрывом одной фазы и с коротким замыканием фазы. | Сам. работа | 3 | 6 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 8. Переходные процессы в линейных электрических цепях. | ||||||
| 8.1. | Основные понятия. Законы коммутации. Классический метод расчета переходных процессов. Переходные процессы в RL-, RC-, RLC-цепях. Операторный метод расчета переходных процессов. | Лекции | 3 | 2 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 8.2. | Законы коммутации. Методы расчета переходных процессов. | Практические | 3 | 2 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 8.3. | Основные понятия. Законы коммутации. Классический метод расчета переходных процессов. Переходные процессы RL, RC, RLC-цепях. Операторный метод расчета переходных процессов. | Сам. работа | 3 | 8 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 9. Магнитные цепи. Трансформатор. | ||||||
| 9.1. | 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 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 9.2. | Расчет неразветвленных магнитных цепей. Расчет трансформатора. | Практические | 3 | 1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 9.3. | 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 | 4 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 10. Электрические машины постоянного тока. | ||||||
| 10.1. | Назначение, устройство и принцип действия. Способы возбуждения. Работа в режиме генератора и электродвигателя. Коллекторные машины постоянного тока. | Лекции | 3 | 1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 10.2. | Расчет электрической машины постоянного тока. | Практические | 3 | 1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 10.3. | Назначение, устройство и принцип действия. Способы возбуждения. Работа в режиме генератора и электродвигателя. Коллекторные машины постоянного тока. | Сам. работа | 3 | 8 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| Раздел 11. Электрические машины переменного тока. | ||||||
| 11.1. | 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 | 1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 11.2. | Расчет электрической машины переменного тока. | Практические | 3 | 1 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 11.3. | 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 | 8 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
| 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.) |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Приведен в Приложении |
| 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 | |
| Л2.2 | Л. А. Бессонов | Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учеб. для бакалавров | М.: Юрайт, 2012 | |
| 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 | 1. www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. | |||
| 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 | ||
| Э13 | Электротехника. Учебное пособие. | elibrary.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Electronics workbench, MS Office или OpenOffice, Internet Explorer или Opera или т.п. | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| В процессе ведения занятий используются персональные компьютеры в лаборатории электротехники и электроники каф. вычислительной техники и электроники (ауд. 208к), монтажные платы, проектор (для проведения презентаций в аудитории), ноутбук, проекционный экран. |
| Необходимые теоретические сведения для самостоятельной работы студентов содержатся в учебном пособии Матющенко Ю.Я. "Электротехника", приведенным в Приложении. |