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
ПрофильИнформатика и вычислительная техника
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план09_03_01_ИиВТ-1-2020
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 72
самостоятельная работа 81
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 18
Вид занятий УПРПДУПРПД
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

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 19.09.2017 г. № 929)

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.О.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

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.

4. Структура и содержание дисциплины

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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
1.2. Расчет электрических цепей постоянного тока. Практические 3 2 Л2.1, Л1.1, Л2.2
1.3. Законы электрических цепей постоянного тока. Двухполюсники. Лабораторные 3 12 Л2.1, Л1.1, Л2.2, 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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
2.2. Методы расчета линейных электрических цепей. Практические 3 2 Л2.1, Л1.1, Л2.2
2.3. Активные двухполюсники. Лабораторные 3 6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, 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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
3.2. Расчет электрических цепей постоянного тока. Практические 3 2 Л2.1, Л1.1, Л2.2
3.3. Изучение смешанных цепей постоянного тока. Лабораторные 3 6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, 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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
4.2. Расчет цепей синусоидального тока с использованием символического метода (комплексных чисел). Практические 3 2 Л1.1, Л2.2
4.3. Реактивные элементы в цепи переменного тока. Лабораторные 3 6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л3.1
4.4. Элементы электрических цепей переменного тока. Резистор. Конденсатор. Катушка индуктивности. Свойства. Способы соединения. Сам. работа 3 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
5.2. Расчет однофазной цепи. Практические 3 2 Л2.1, Л1.1, Л2.2
5.3. Изучение смешанных цепей переменного тока. Лабораторные 3 6 Л2.1, Л1.1, Л2.2, 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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
6.3. Расчет трехфазной цепи. Практические 3 1 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
7.2. Расчет трехфазной цепи. Практические 3 2 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
8.2. Законы коммутации. Методы расчета переходных процессов. Практические 3 2 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
9.2. Расчет неразветвленных магнитных цепей. Расчет трансформатора. Практические 3 1 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
10.2. Расчет электрической машины постоянного тока. Практические 3 1 Л2.1, Л1.1, Л2.2
10.3. Назначение, устройство и принцип действия. Способы возбуждения. Работа в режиме генератора и электродвигателя. Коллекторные машины постоянного тока. Сам. работа 3 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2
11.2. Расчет электрической машины переменного тока. Практические 3 1 Л2.1, Л1.1, Л2.2
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 Л2.1, Л1.1, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
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 (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств

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 Л. А. Бессонов Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учеб. для бакалавров М.: Юрайт, 2012
Л2.2 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. : , http://elibrary.asu.ru/xmlui/bitstream/handle/asu/3380/read.7book?sequence=1
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 https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=523
6.3. Перечень программного обеспечения
Electronics workbench, MS Office или OpenOffice, Internet Explorer или Opera или т.п.
6.4. Перечень информационных справочных систем

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

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.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины