МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МАЙКОПСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет _____технологический______________________________________

Кафедра _____строительных и общепрофессиональных дисциплин_______

«УТВЕРЖДАЮ»

Декан факультета

___________

«_____»___________200___г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ОПД. Ф.07 Электротехника и электроника_________

по специальности 280104.65 Пожарная безопасность_______________

(направлению)

Факультет__________________экологический__________________________

форма обучения очная________________________________________

МАЙКОП

Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО и учебного плана МГТУ по специальности (направлению) 280104.65 Пожарная безопасность

Составитель рабочей программы:

кандидат педагогических наук, доцент

(должность, ученое звание, степень)

(подпись)

(Ф. И.О.)

Рабочая программа утверждена на заседании кафедры

Строительных и общепрофессиональных дисциплин

(наименование кафедры)

Заведующий кафедрой

«___»________20__г.

(подпись)

(Ф. И.О.)

Одобрено учебно-методической комиссией факультета

(где осуществляется обучение) «___»_________20__г.

Председатель

учебно-методического

совета направления (специальности)

(где осуществляется обучение)

(подпись)

(Ф. И.О.)

Декан факультета

(где осуществляется обучение)

«___»_________20__г.

(подпись)

(Ф. И.О.)

СОГЛАСОВАНО:

Начальник УМУ

«___»_________20__г.

(подпись)

(Ф. И.О.)

Зав. выпускающей кафедрой

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

«Экология и защита ОС» ____________

(подпись) Ф. И.О.

Выписка из ГОС ВПО

ОПД. Ф.07 Электротехника и электроника

Электрические цепи; основные законы электрических цепей, методы расчета электрических цепей постоянного и синусоидального тока; тепловое действие электрического тока; электромагнетизм и магнитные цепи; электромагнитные расчеты; трехфазная система; переходные процессы в электрических цепях; типовое электротехническое оборудование: трансформаторы, асинхронные машины: коллекторные и бесколлекторные, синхронные машины; электропривод, режим работы электрооборудования и расчет их основных параметров; электротехническая аппаратура; основы промышленной электроники: электронные, ионные и полупроводниковые приборы; элементы промышленной автоматики и их применение; основы электрических измерений и используемая аппаратура. 119 часов

1.  Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном плане

1.1.  Цели и задачи изучения дисциплины

Целью дисциплины является обеспечение профессиональной подготовки будущих специалистов в области преобразования и использования электроэнергии.

Задачи дисциплины:

·  изучение перспектив применения электроэнергии для автоматизации, контроля и управления производственными процессами;

·  формирование умений и навыков научно-технического мышления и творческого подхода в решении вопросов, связанных с эксплуатацией, реконструкцией и проектированием электротехнического оборудования.

Воспитательные задачи:

    развитие организаторских способностей у студентов; формирование умений планировать свою учебную деятельность, формирование умений работать в коллективе.

Студент должен иметь представление:

·  о процессах, связанных с практическим применением электрических и магнитных явлений.

·  о режимах работы источников и приемников электроэнергии.

Студент должен знать:

    основные законы преобразования электроэнергии в другие виды энергии и обратно, передачи и распределения ее между потребителями; устройство и принцип действия электротехнического и электронного оборудования; методы и средства электрических измерений; средства защиты электроустановок и персонала.

Студент должен уметь:

    производить расчеты электрических и магнитных цепей; «читать» и составлять электрические схемы; квалифицированно выбирать и эксплуатировать электротехническое оборудование; производить измерение и контроль параметров; грамотно использовать техническую литературу.

1.2.  Краткая характеристика дисциплины, ее место в учебном процессе

Дисциплина «Электротехника и электроника» имеет важнейшее значение в общеинженерной подготовке современного специалиста, так как научно-технический прогресс тесно связан с получением, передачей и использованием электроэнергии, а применение электронной аппаратуры на микросхемах позволяет построить любую систему автоматического управления процессами.

Дисциплина изучается на третьем курсе в 5 семестре.

1.3.  Связь с предшествующими дисциплинами

Успешное изучение данной дисциплины основывается на учебном материале следующих дисциплин:

-  физика;

-  инженерная графика;

-  математика;

-  информатика.

1.4.  Связь с последующими дисциплинами

Дисциплина «Электротехника и электроника» является базой для изучения следующих дисциплин:

-  теория механизмов и машин;

-  подъемно-транспортные установки;

-  детали машин;

-  технологическое оборудование отрасли.

2.  Распределение часов учебных занятий по семестрам

Номер семестра

Учебные занятия

Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен)

Количество часов в неделю

Общий объем

Аудиторные

СРС

Лекции

Практические

Лабораторные

Всего

Лекции

Практические

Лабораторные

5

119

51

34

-

17

68

экзамен

2

-

1

3.  Содержание дисциплины

3.1.  Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий

Порядковый номер лекции

Раздел, тема учебного курса, содержание лекции

Кол-во часов

Литература

1.

Вступительная лекция – роль электротехники и электроники в совершенствовании технологических процессов; место дисциплины в учебном плане и методы изучения.

Раздел 1. Электротехника

Введение: понятие об электрических и магнитных цепях; элементы цепи, схемы;

условные обозначения и единицы измерения.

2

2

Тема 1.1 Электрические цепи

Линейные и нелинейные, простые и сложные, неразветвленные и разветвленные цепи. Характеристики и параметры. Основные законы электрических цепей: закон Ома, закон Джоуля – Ленца, законы Кирхгофа для электрической цепи

2

[1]

[2]

3.

Тема 1.2 Тепловое действие электрического тока

Выбор сечений проводов и защиты от токов короткого замыкания и перегрузок. Плавкие предохранители. Реле.

2

[1]

[2]

4.

Тема 1.3 Методы расчета электрических цепей

1.3.1 Расчет электростатических цепей

Расчет цепей с различным соединением конденсаторов. Определение эквивалентной емкости.

1.3.2 Расчет электрических цепей постоянного тока

Расчет простой цепи методом эквивалентного сопротивления, методы расчета сложных цепей

[1]

[2]

5.

Тема 1.3 продолжение

1.3.3 Расчет однофазных цепей синусоидального тока

Расчет простых цепей с различным сочетанием параметров R, L и C. Векторные диаграммы. Треугольники токов, напряжений, сопротивлений и мощностей. Явление резонанса. Резонансная частота.

2

[1]

[2]

4.

Тема 1.4 Электромагнетизм и магнитные цепи

Магнитное поле, основные понятия, магнитные свойства материалов. Расчет магнитных цепей. Электромагнитные явления.

2

[1]

[2]

5.

Тема 1.5 Трехфазные системы.

Способы соединения фаз источника и нагрузки.

Линейные и фазные величины.

Расчет цепи при соединении нагрузки «звездой и «треугольником» в несимметричном и симметричном режимах работы цепи.

2

[1]

[2]

6.

Тема 1.6 Переходные процессы в электрических цепях

Законы коммутации. Характеристическое уравнение. Постоянная времени

2

[1]

[2]

7.

Тема 1.7 Типовое электротехническое оборудование

1.7.1 Трансформаторы

устройство и принцип действия. Коэффициент трансформации. Режимы работы. Схемы соединения обмоток трехфазного трансформатора.

Автотрансформаторы и специальные трансформаторы.

2

[1]

[2]

[5]

8.

1.7.2. Электрические машины.

Машины постоянного тока (МПТ).

Устройство и принцип действия. Обратимость. Пуск и реверсирование.

Потери мощности и кпд.

2

[1]

[2]

[5]

9.

1.7.3 Синхронные машины

Устройство и принцип действия.

Особенности пуска синхронного двигателя.

2

[1]

[2]

[5]

10.

1.7.4 Асинхронные машины.

Устройство и принцип действия.

Основные характеристики и их расчет.

Пуск и реверсирование двигателя.

2

[1]

[2]

[5]

11.

Тема 1.8 Электропривод

Основные понятия о приводе, режимы работы электродвигателей и аппаратов. Выбор двигателя для привода, проводов для подключения и защиты.

2

[1]

[2]

12.

Тема 1.9 Электрические измерения

Методы и средства измерений.

Основные характеристики и системы электроизмерительных приборов.

Схемы включения приборов в цепь.

2

[1]

[2]

13.

Раздел 2. Электроника

Тема 2.1. Основы промышленной электроники

2.1.1 Электронные устройства

Элементы электронных устройств.

Электронные и полупроводниковые приборы.

2

[1]

[2]

14.

2.1.2. Цифровая электроника.

Логические основы цифровых уст­ройств.

Основные логические операции и таблицы истинности. Элементы цифровых электронных цепей. Интегральные схемы (БИС).

2

[1]

[2]

15.

Тема 2.2. Промышленная автоматика

Элементы автоматики и их применение.

Основные характеристики автоматов. Выбор автомата, маркировка.

2

[1]

[2]

16.

Тема 2.3. Основы электробезопасности

Опасность поражения человека электрическим током. Напряжение прикосновения. Меры и средства защиты. Защитное заземление. Расчет заземлителей.

2

[1]

[2]

17.

Заключительная лекция

Перспективы развития электротехники и электроники. Пути рационального использования электроэнергии.

2

Итого 34 часа

3.2.  Практические занятия, их наименование, содержание и объем в часах

Не предусмотрены учебным планом.

3.3.  Лабораторные занятия, их наименования и объем в часах

Номер лаб. работы

Наименование лабораторной работы

Раздел, тема лекционного курса

Объем часов

Организационные вопросы и техника безопасности проведения лабораторных работ по электротехнике и электронике

1

1.

Исследование цепи постоянного тока при смешанном соединении резисторов.

Раздел 1. Электротехника

Тема 1.2 Цепи

постоянного тока

2

2

Исследование однофазной цепи переменного тока, содержащей резистор, индуктивность и емкость.

Тема 1.4 Однофазные цепи переменного тока.

2

3

Исследование трехфазной цепи при соединении потребителей по схеме «звезда» и «треугольник»

Тема 1.5 Трехфазные цепи.

4

4

Изучение однофазного двухобмоточного трансформатора.

Тема 2.2 Электромагнитные устройства.

2

5

Изучение асинхронного двигателя.

Тема 2.3 Электрические машины.

2

6

Проверка электроизмерительных приборов

Тема 2.4 Электрические измерения

2

7

Исследование характеристик полупроводниковых приборов.

Тема 2.5 Основы электроники.

2

Итого: 17 часов

3.4.  Самостоятельная работа студентов, содержание, сроки выполнения и объем в часах

Разделы и темы рабочей программы самостоятельного изучения

Перечень домашних заданий и других вопросов для самостоятельного изучения

Сроки выполнения

Объем часов

Раздел 1. Электротехника

Тема 1.1 Электрические цепи

Проработка учебного материала;

Решение задач.

До 20.09

5

Тема 1.2 Тепловое действие электрического тока

Проработка учебного материала;

Решение задач.

До 30.09

3

Тема 1.3. Методы расчета электрических цепей

Проработка учебного материала;

Изучить основные уравнения для расчета. Решение задач

До 25.12.

5

Тема 1.4.

Электромагнетизм и магнитные цепи

Проработка учебного материала;

Изучить взаимодействие токов, определение направления магнитного поля проводника и катушки с током.

Решение задач.

До 15.10.

4

Тема 1.5 Трехфазные системы

Проработка учебного материала;

Решение задач

До 01.11.

5

Тема 1.6 Переходные процессы в электрических цепях

Проработка учебного материала;

Решение задач.

До 01.11.

6

Тема 1.7 Типовое электротехническое оборудование

Проработка учебного материала; Изучить специальные трансформаторы и автотрансформаторы.

Решение задач

До 25.11.

12

Тема 1.8. Электропривод

Изучить классификацию электроприводов и основные характеристики работы; изучить режимы работы двигателей в приводе.

До 25.11.

6

Тема 1.9. Электрические измерения

Проработка учебного материала;

Научиться различать тип и характеристики приборов по условным обозначениям; изучить методы расширения пределов измерений:

До 25.12.

6

Раздел 2 Электроника Тема 2.1. Основы промышленной электроники

Проработка учебного материала;

Изучить сущность электронной и дырочной проводимости;

Изучить влияние примесей на электропроводимость.

До 25.12.

6

Тема 2.2. Промышленная автоматика

Изучение и проработка учебного материала. Изучить устройство и принцип действия релейно – контакторных устройств.

До 25.12.

6

Тема 2.3. Основы электробезопасности

Проработка учебного материала;

До 25.12

4

Итого: 68 часов

3.5.  Курсовая работа, ее характеристика и трудоемкость, примерная тематика

Учебным планом не предусмотрена

3.6 Учебная практика по дисциплине, краткая характеристика

Учебным планом не предусмотрена.

3.7 Организация и методика текущего и итогового контроля знаний

Перечень контрольных работ, тестов

Сроки проведения контроля

Разделы и темы рабочей программы

Тестирование

Контрольная работа

Ноябрь

Раздел 1. Электротехника

Темы: 1.3. Методы расчета электрических цепей.

Тестирование

Доклады

Декабрь

Раздел 2. Электроника

Тема 2.1. Основы промышленной электроники

Тема 2.2. Промышленная автоматика

Экзамен

Зимняя сессия

Весь курс

4.  Учебно-методические материалы по дисциплине

4.1. Основная и дополнительная литература

Основная литература:

1.  Подкин, и электроника. В 2 т. Т. 1 : Электротехника : учебное пособие для студентов вузов / , , ; под ред. . - Москва : Академия, 20с.

2.  Подкин, и электроника. В 2 т. Т. 2 : Электроника : учебное пособие для студентов вузов / , , ; под ред. . - Москва : Академия, 20с.

Дополнительная литература:

3.  Алиев справочник / . - М.: Высшая школас.

4.  Бессонов цепи: [учебник] /. - М.,Гардарикис

5.  Касаткин, : [учебник] / , . - М. : Высшая школа, 20с.

4.2  Перечень методических указаний к проведению учебных занятий и самостоятельной работы студентов

1.  и др. Теоретические основы электротехники Методические указания для студентов технических специальностей, - М.: Высшая школа, 1987г.

2.  , Теоретические основы электротехники. Программа. Методические указания, примеры решения задач, - М.: Высшая школа, 2000г.

3.  Барышова -методическое пособие по изучению дисциплины «Электротехника и электроника». - Майкоп, 20с.

4.  «Электротехника и электроника». Курс лекций - Майкоп, 20с.

4.3  Перечень методических указаний к лабораторным занятиям

1.  Барышова указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Электротехника и электроника». – Майкоп, 2006. – 25с.

2.  Клиначев : Лабораторные работы для дистанционного образования. - Offline версия 1.9.2100.- Челябинск, 20файл, ил.

4.4  Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафильмов, кино - и телефильмов, мультимедиа и т. п.

1. Ванюшин по электротехнике и основам электроники. Компакт-диск.

2. Клиначев : Контрольно-тестирующая система.- Offline версия 3.0.- Челябинск, 1файл, ил.

3. Учебно-наглядные пособия: плакаты., презентации.

4. http://toe. stf. *****/demo_versia/ (Общая электротехника и электроника: электронный учебник, Мордовский государственный университет);

5. http://window. *****/window/library? p_rid=45110 (Тесты и контрольные вопросы по электротехнике и электронике, ДВГТУ);

6. http://window. *****/window/library? p_rid=24979 (Электротехника и электроника. Трехфазные электрические цепи: учебное пособие);

7. http://window. *****/window/library? p_rid=40524 (Электрические ма­шины: лекции и примеры решения задач);

8. http://window. *****/window/library? p_rid=58854 (Электроника: сбор­ник лабораторных работ, УлГТУ);

9. http://window. *****/window/library? p_rid=40470 (Электротехника и электроника: учебное пособие);

10. http://window. *****/window/library? p_rid=57103 (Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам);

11. http://www. *****/ (тексты книг по электротехническим дисциплинам, в основном, в формате. pdf для бесплатного перекачивания)

4.5  Раздаточный материал

1.  Карточки для тестирования по темам курса.

2.  Карточки для контрольного тестирования.

4.6  Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по всему курсу

1.  Электрическая цепь: параметры и характеристики. Единицы измерения электрических величин. Условные обозначения элементов.

2.  Закон Ома для участка и полной цепи. Мощность. Уравнение баланса мощностей. Кпд.

3.  Расчёт простых линейных цепей постоянного тока с различным соединением резисторов.

4.  Законы Кирхгофа. Методы расчёта сложных цепей постоянного тока.

5.  Электростатические цепи и их расчёт.

6.  Магнитное поле: параметры и их расчёт. Магнитные цепи и их расчет. Электромагнитная индукция, самоиндукция, взаимоиндукция.

7.  Электрические цепи переменного тока: параметры и характеристики. Фаза, сдвиг фаз.

8.  Расчёт однофазных цепей с различным сочетанием параметров R, L,C.

9.  Резонанс напряжений и резонанс токов в цепи переменного тока.

10.  Трёхфазные цепи переменного тока. Способы соединения фаз источника. Фазные и линейные величины.

11.  Соединение нагрузки по схеме «звезда» с нейтральным проводом и без него. Роль нейтрального провода.

12.  Соединение нагрузки по схеме «треугольник» в симметричном и несимметричном режиме работы цепи.

13.  Однофазные трансформаторы. Устройство и принцип действия. Коэффициент трансформации. Потери мощности и кпд.

14.  Трёхфазные трансформаторы. Зависимость коэффициента трансформации от схемы соединения обмоток.

15.  Электрические машины постоянного тока: генераторы и двигатели. Устройство. Обратимость. Схемы возбуждения.

16.  Электрические машины переменного тока: синхронные и асинхронные. Устройство и принцип действия. Скорость вращения. Скольжение.

17.  Методы электрических измерений. Средства измерений. Классификация и характеристики приборов. Системы приборов.

18.  Элементы промышленной электроники. Электронные устройства.

19.  Свойства полупроводниковых материалов. Полупроводниковые приборы: устройство и принцип действия

20.  Логические основы цифровых уст­ройств. Основные логические операции и таблицы истинности. Элементы цифровых электронных цепей. Интегральные схемы. БИС.

21.  Автоматические пускорегулирующие устройства. Аппараты защиты.

22.  Электробезопасность. Напряжение прикосновения. Средства защиты и схемы защитного заземления.

Дополнения и изменения в рабочей программе

за _______________/________ учебный год

В рабочую программу________________________________________________

наименование дисциплины

для специальности (тей)______________________________________________

номер специальности

вносятся следующие дополнения и изменения:

Дополнения и изменения внес_________________________________________

должность, Ф. И.О., подпись

рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры_________

____________________________________________________________________

наименование кафедры

«____» ____________г.

Заведующий кафедрой _____________ ______________

(подпись) (Ф. И.О.)