ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Электротехника и электроника
рабочая программа по теме

стр.

1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2. СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

3. условия реализации  учебной дисциплины

14

4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

16

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

150

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

100

в том числе:

     лабораторные  работы

14

     практические занятия

16

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

50

в том числе:

работа с нормативными документами

7

конспектирование материала, ответы на контрольные вопросы и тесты

8

подготовка к лабораторным и практическим занятиям с использованием методических рекомендаций преподавателя

15

оформление отчетов по  лабораторным и практическим  работам и подготовка к их защите

20

Итоговая аттестация в форме       экзамена

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся

Количество часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Введение

Содержание учебного материала

2

1

Электрическая энергия, ее свойства и применение.

Основные этапы развития отечественной электроэнергетики, электротехники и электроники. Перспективы развития электроэнергетики, электротехники и электроники.

Раздел 1.  Электротехника

106

Тема 1.1.  Электрическое поле

Содержание учебного материала

2

1

Основные свойства и характеристики электрического поля. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электроемкость. Конденсаторы. Соединение конденсаторов. Энергия электрического поля заряженного конденсатора.

2

Тема 1.2. Электрические цепи постоянного тока

Содержание учебного материала

6

1

Элементы электрической цепи, их параметры и характеристики.

Элементы схемы электрической цепи: ветвь, узел, контур.

Схемы замещения электрических цепей. Электродвижущая сила (ЭДС).

Электрическое сопротивление. Зависимость электрического сопротивления от температуры. Электрическая проводимость. Резистор. Соединение резисторов.

Режимы работы электрической цепи: холостой ход, номинальный, рабочий, короткого замыкания.

Энергия и мощность электрической цепи. Баланс мощностей. КПД.

Основы расчета электрической цепи постоянного тока. Законы Ома и Кирхгофа. Расчет электрических цепей произвольной конфигурации методами: контурных токов, узловых потенциалов, двух узлов (узлового напряжения).

2

Практические занятия

4

1

Расчет цепи постоянного тока

2.

Расчет сложной электрической цепи постоянного тока

Лабораторные занятия

4

1

Потеря напряжения в проводах

2

Способы соединения сопротивлений

Тема 1.3.  Электромагнетизм

Содержание учебного материала

4

1

Основные свойства и характеристики магнитного поля. Закон Ампера. Индуктивность: собственная и взаимная.

Магнитная проницаемость: абсолютная и относительная. Магнитные свойства вещества. Намагничивание ферромагнетика. Гистерезис.

Электромагнитная индукция. ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции. ЭДС в

проводнике, движущемся в магнитном поле.

Магнитные цепи: разветвленные и неразветвленные. Расчет неразветвленной магнитной цепи. Электромагнитные силы. Энергия магнитного поля. Электромагниты и их применение.

2

Практическое занятие

2

1.    Расчет магнитных цепей.

Тема 1.4. Электрические цепи переменного тока

Содержание учебного материала

8

1

Понятие о генераторах переменного тока. Получение синусоидальной ЭДС. Общая характеристика цепей переменного тока. Амплитуда, период, частота, фаза, начальная фаза синусоидального тока. Мгновенное, амплитудное, действующее и среднее значения ЭДС, напряжения, тока.

Изображение синусоидальных величин с помощью временных и векторных диаграмм.

Электрическая цепь: с активным сопротивлением; с катушкой индуктивности (идеальной); с емкостью. Векторная диаграмма. Разность фаз напряжения и тока.

Неразветвленные электрические RС и RL-цепи переменного тока. Треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей. Коэффициент мощности. Баланс мощностей. Неразветвленная электрическая RLC-цепь переменного тока, резонанс напряжений и условия его возникновения. Разветвленная электрическая RLC-цепь переменного тока, резонанс токов и условия его возникновения. Расчет электрической цепи, содержащей источник синусоидальной ЭДС.

2

Практическое занятие

2

1

Расчет цепей переменного тока

Лабораторное занятие

2

1

Неразветвленная цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью

Тема 1.5. Электрические измерения

Содержание учебного материала

4

1.

Основные понятия измерения. Погрешности измерений.

Классификация электроизмерительных приборов.

Измерение тока и напряжения. Магнитоэлектрический измерительный механизм, электромагнитный измерительный механизм. Приборы и схемы для измерения электрического напряжения. Расширение пределов измерения амперметров и вольтметров.

Измерение мощности. Электродинамический измерительный механизм. Измерение мощности в цепях постоянного и переменного токов.

Индукционный измерительный механизм. Измерение электрической энергии.

Измерение электрического сопротивления, измерительные механизмы. Косвенные методы измерения сопротивления, методы и приборы сравнения для измерения сопротивления.

2

Лабораторные занятия

2

1

Основы работы с электроизмерительной аппаратурой

Тема 1.6. Трехфазные электрические цепи

Содержание учебного материала

4

1

Соединение обмоток трехфазных источников электрической энергии звездой и треугольником. Трехпроводные и четырехпроводные трехфазные электрические

цепи. Фазные и линейные напряжения, фазные и линейные токи, соотношения между ними. Симметричные и несимметричные трехфазные электрические цепи. Нейтральный (нулевой) провод и его назначение. Векторная диаграмма напряжений и токов. Передача энергии по трехфазной линии. Мощность трехфазной электрической цепи при различных соединениях нагрузки. Расчет симметричной трехфазной электрической цепи при соединении нагрузки звездой и треугольником.

2

Практическое занятие

2

1

Расчет трехфазных цепей переменного тока

Тема 1.7. Трансформаторы

Содержание учебного материала

4

1

Назначение, принцип действия и устройство однофазного трансформатора.

Режимы работы трансформатора. Номинальные параметры трансформатора: мощность, напряжение и токи обмоток. Потери энергии и КПД трансформатора. Типы трансформаторов и их применение: трехфазные, многообмоточные, измерительные, автотрансформаторы

2

Практическое занятие

2

1    Расчет силовых нагрузок трансформатора.

Тема 1.8. Электрические машины переменного тока

Содержание учебного материала

4

1

Назначение машин переменного тока и их классификация.  Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных электродвигателях и генераторах. Устройство электрической машины переменного тока: статор и его обмотка, ротор и его обмотка. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора. Вращающий момент асинхронного двигателя. Скольжение. Пуск в ход асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором.

Рабочий процесс асинхронного двигателя и его механическая характеристика. Регулирование частоты вращения ротора. Однофазный и двухфазный асинхронный электродвигатели. Потери энергии и КПД асинхронного двигателя.

Синхронные машины и область их применения.

2

Практическое занятие

2

1

Расчет параметров асинхронного двигателя

Лабораторное занятие

2

1

Реверсивный пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Тема 1.9. Электрические машины постоянного тока

Содержание учебного материала

2

1

Назначение машин постоянного тока и их классификация.

Устройство и принцип действия машин постоянного тока: магнитная цепь, коллектор, обмотка якоря. Рабочий процесс машины постоянного тока: ЭДС обмотки якоря, реакция якоря, коммутация.

Генераторы постоянного тока, двигатели постоянного тока, общие сведения. Электрические машины с независимым возбуждением, с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.

Пуск в ход, регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока. Потери энергии и КПД машин постоянного тока.

2

Тема 1.10. Основы электропривода

Содержание учебного материала

4

1

Понятие об электроприводе. Уравнение движения электропривода. Механические характеристики нагрузочных устройств. Расчет мощности и выбор двигателя при продолжительном, кратковременном и повторно-кратковременном режимах. Аппаратура для управления электроприводом.

2

Тема 1.11. Передача и распределение электрической энергии

Содержание учебного материала

4

1

Электроснабжение промышленных предприятий от электрической системы. Назначение и устройство трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.

Электрические сети промышленных предприятий: воздушные линии; кабельные линии; внутренние электрические сети и распределительные пункты; электропроводки.

Электроснабжение цехов и осветительных электросетей. Графики электрических нагрузок.

Выбор сечений проводов и кабелей: по допустимому нагреву; с учетом защитных аппаратов; по допустимой потере напряжения.

Эксплуатация электрических установок. Защитное заземление, зануление.

2

Практическое занятие

2

1

Расчет параметров заземления

Самостоятельная работа: выполнение домашних заданий по разделу 1.

Систематическая проработка конспектов занятий, учебной литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленных преподавателем) Подготовка рефератов и докладов

Подготовка к лабораторным и практическим занятиям с использованием методических рекомендаций преподавателя; Оформление отчетов по  лабораторным и практическим  работам и подготовка к их защите.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Электрическая емкость. Конденсаторы. Соединения конденсаторов.

Соединение сопротивлений. Законы Ома. Законы Кирхгофа . Расчет сложной электрической цепи.

Электромагнетизм. Расчет магнитных цепей.

Электрические цепи переменного тока. Расчет цепей переменного тока. Построение векторных диаграмм для однофазных и трехфазных цепей переменного тока.

Измерения, погрешности. Классификация измерительных приборов.

Устройство, принцип действия однофазного трансформатора. Расчет силовых нагрузок трансформатора.

Устройство, принцип действия машин переменного тока. Асинхронный двигатель.

Устройство, принцип действия машин постоянного тока. Схемы электроснабжения промышленных предприятий.

34

Раздел 2. Электроника

42

Тема 2.1. Физические основы электроники;

электронные приборы

Содержание учебного материала

5

1

Электропроводимость полупроводников. Собственная и примесная проводимость. Электронно-дырочный переход и его свойства. Прямое и обратное включение "p-n" перехода.

Полупроводниковые диоды: классификация, свойства, маркировка, область применения.

Полупроводниковые транзисторы: классификация, принцип действия, назначение, область применения, маркировка.

Биполярные транзисторы. Физические процессы в биполярном транзисторе. Схемы включения биполярных транзисторов: общая база, общий эмиттер, общий коллектор. Вольтамперные характеристики, параметры схем. Статические параметры, динамический режим работы, температурные и частотные свойства биполярных транзисторов.

Полевые транзисторы: принцип работы, характеристики, схемы включения.

Тиристоры: классификация, характеристики, область применения, маркировка.

2

Лабораторные занятия

4

1

Проверка проводимости диода.

2

Изучение работы биполярного транзистора, тиристора.

Тема 2.2. Электронные выпрямители и стабилизаторы

Содержание учебного материала

3

1

Основные сведения, структурная схема электронного выпрямителя. Однофазные и трехфазные выпрямители. Сглаживающие фильтры.

Основные сведения, структурная схема электронного стабилизатора. Стабилизаторы напряжения. Стабилизаторы тока.

2

Тема 2.3. Электронные усилители

Содержание учебного материала

3

1

Схемы усилителей электрических сигналов.

Основные технические характеристики электронных усилителей.

Принцип работы усилителя низкой частоты на биполярном транзисторе.

Обратная связь в усилителях.

Многокаскадные усилители, температурная стабилизация режима работы.

Импульсные и избирательные усилители. Операционные усилители.

2

Тема 2.4. Электронные генераторы и измерительные приборы

Содержание учебного материала

4

1

Колебательный контур. Структурная схема электронного генератора. Генераторы синусоидальных колебаний: генераторы LC-типа, генераторы RC-типа.

Переходные процессы в RC-цепях.

Импульсные генераторы: мультивибратор, триггер.

Генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН- генератор).

Электронные стрелочные и цифровые вольтметры.

Электронный осциллограф.

2

Тема 2.5. Электронные устройства автоматики и

вычислительной техники

Содержание учебного материала

3

1

Структура системы автоматического контроля, управления и регулирования.

Измерительные преобразователи. Измерение неэлектрических величин электрическими методами. Параметрические преобразователи: резистивные, индуктивные, емкостные. Генераторные преобразователи.

Исполнительные элементы: электромагниты; электродвигатели постоянного и переменного токов, шаговые электродвигатели.

Электромагнитное и ферромагнитное реле.

2

Тема 2.6. Микропроцессоры и микро-ЭВМ

Содержание учебного материала

4

1

Понятие о микропроцессорах и микро-ЭВМ. Устройство и работа микро-ЭВМ. Структурная схема, взаимодействие блоков.

Арифметическое и логическое обеспечение микропроцессоров и микро-ЭВМ.

Микропроцессоры с жесткой и гибкой логикой. Интерфейс микропроцессоров и микро-ЭВМ.

Интегральные схемы микроэлектроники. Основные параметры больших интегральных схем микропроцессорных комплектов.

Периферийные устройства микро-ЭВМ.

2

Самостоятельная работа: выполнение домашних заданий по разделу 2.

Систематическая проработка конспектов занятий, учебной литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленных преподавателем)

Подготовка к лабораторным и практическим занятиям с использованием методических рекомендаций преподавателя;

Оформление отчетов по  лабораторным и практическим  работам и подготовка к их защите.

Подготовка рефератов и докладов

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Классификация электронных приборов. Электронная эмиссия. Катоды ламп, параметры катодов. Электровакуумные приборы: диоды, триоды, тетроды, пентоды, их устройство и назначение. Параметры триода.

Газоразрядные приборы. Газотрон, тиратрон, неоновая лампа, устройство и назначение.

Полупроводниковые приборы. Электропроводность полупроводников. Транзистор, тиристор, их устройство и назначение.

Фотоэлементы. Внешний и внутренний фотоэффект. Устройство фотоэлемента. Применение фотоэлектронных приборов.

16

Всего:

150

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения:

подбирать устройства электронной техники, электрические приборы и оборудование с определенными параметрами и характеристиками;  

Оценка результатов лабораторных и практических  работ.

Правильность подбора устройств электронной техники, электрических приборов и оборудования с определенными параметрами и характеристиками.  

эксплуатировать электрооборудование и механизмы передачи движения технологических машин и аппаратов;

Оценка результатов практической  работы.

Четкость  и безопасность эксплуатации электрооборудования и механизмов передачи движения технологических машин и аппаратов.

рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей;  

Оценка результатов лабораторной  работы. Точность расчетов параметров электрических, магнитных цепей.

снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями;  

Оценка результатов лабораторных  и  практических  работ.

Четкость и правильность съема показаний и использования электроизмерительных приборов и приспособлений

собирать электрические схемы;

Оценка результатов лабораторных  работ.

Правильность сбора электрических схем.

читать принципиальные, электрические и монтажные схемы

Оценка результатов лабораторных  работ.

Точность и скорость чтения принципиальных, электрических и монтажных схем.

Знания:

основных законов электротехники;

Опрос, тестирование. Точность изложения основных законов электротехники.

методов расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных цепей;

Опрос, тестирование. Правильность определения методов расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных цепей.

основных правил эксплуатации электрооборудования и методы измерения электрических величин;  

Опрос, тестирование. Точность изложения основных правил эксплуатации электрооборудования и методов измерения электрических величин;  

основ теории электрических машин, принципов работы типовых электрических устройств;  

Опрос, тестирование. Точность изложения основ теории электрических машин, принципа  работы типовых электрических устройств;  

параметров электрических схем и единицы их измерения;

Опрос, тестирование. Правильность определения параметров электрических схем и единиц их измерения

способов получения, передачи и использования электрической энергии;  

Опрос, тестирование. Правильность изложения способов получения, передачи и использования электрической энергии

основ физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках;  

Опрос, тестирование. Правильность изложения физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках;

классификации электронных приборов, их устройство и область применения;

Опрос, тестирование. Правильность изложения классификации электронных приборов, их устройства и области применения.

принципов действия, устройство, основные характеристики электротехнических и электронных устройств и приборов;  

Опрос, тестирование. Правильность определения принципов действия, устройств, основных характеристик электротехнических и электронных устройств и приборов;  

свойств проводников, полупроводников, электроизоляционных, магнитных материалов;  

Опрос, тестирование. Правильность и последовательность изложения свойств проводников, полупроводников, электроизоляционных, магнитных материалов

Процент результативности (правильных ответов)

Качественная оценка индивидуальных образовательных достижений.

Балл (отметка)

Вербальный аналог

90-100

5

ОТЛИЧНО

80-89

4

ХОРОШО

70-79

3

УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО

МЕНЕЕ 70

2

НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО