6.1 Образцы тестовых заданий для контроля самостоятельной работы обучающихся
6.1.1 Тестовые задания:
Раздел 1 – Основные положения теории электромагнитного поля и их применение к теории электрических 
цепей. Методы расчёта цепей. Электрические цепи постоянного тока.
Раздел 2 – Электрические цепи однофазного синусоидального тока
Раздел 3 – Трёхфазные цепи
Раздел 4 – Четырехполюсники
Раздел 5 – Периодические несинусоидальные токи в электрических цепях
Раздел 6 – Переходные процессы в линейных электрических цепях
Раздел 7 – Нелинейные электрические цепи постоянного тока
Раздел 8 – Магнитные цепи
Раздел 9 – Электрические цепи с распределёнными параметрами
Раздел 10 – Электростатическое поле
Раздел 11 – Электрическое поле постоянного тока
11.1 Определить напряженность электрического поля Е в медной шине при протекании постоянного тока плотностью δ = 2 А/мм2. Удельная проводимость меди γ = 57·106 Сим/м.
1. Е = 35·10-15 В/м.
2. Е = 35·10-9 В/м.
3. Е = 35·10-3 В/м.
4. Е = 114·106 В/м.
5. Е = 114·1012 В/м.
11.2 В каких случаях справедливо соотношение div δ = 0?
1. Только для диэлектрических сред.
2. Только для проводящих сред.
3. Только в случае электростатического поля.
4. Только в случае поля постоянных токов.
5. Справедливо для всех случаев.
11.3 Полусферический металлический заземлитель погружен в почву с удельной проводимостью γ = 5·10-4 1/Ом·см. Через заземлитель протекает постоянный ток 314 А. На какое расстояние r к заземлителю может приблизиться животное, если допустимое безопасное напряжение для него равно 21 В, а длина шага 100 См.
1. r = 642 См.
2. r = 692 См.
3. r = 742 См.
4. r = 792 См.
5. Задачу решить нельзя.
Раздел 12 – Магнитное поле постоянного тока
Раздел 13 – Электромагнитное поле
6.2 Контрольные вопросы для самопроверки
Раздел 1 – Основные положения теории электромагнитного поля и их применение к теории электрических цепей. Методы расчёта цепей. Электрические цепи постоянного тока.
Чему равно внутреннее сопротивление идеального источника ЭДС? Чему равно внутреннее сопротивление идеального источника тока? Чем отличаются неидеальные источники от идеальных? Как осуществить эквивалентное преобразование неидеального источника напряжения в неидеальный источник тока и обратное преобразование? Какие электрические цепи называются линейными?
Приведите по две формулировки каждого закона Кирхгофа. Сформулируйте закон Ома для участка цепи с ЭДС. Изложите алгоритм составления системы уравнений по законам Кирхгофа. Какие контуры называются независимыми? Как определить мощность источника тока? Как определить мощность, потребляемую резистором? С какой целью составляют баланс мощностей? Изложите сущность методов контурных токов и узловых потенциалов.
Сформулируйте принцип наложения. Для каких электрических цепей справедлив принцип наложения? Изложите алгоритм определения токов в электрической цепи методом наложения.
Раздел 2 – Электрические цепи однофазного синусоидального тока
Свойства активного сопротивления в цепи синусоидального тока. Свойства индуктивного сопротивления в цепи синусоидального тока. Свойства ёмкостного сопротивления в цепи синусоидального тока. Какую мощность измеряет ваттметр в цепи синусоидального тока?
Как определяется ток и напряжения в цепи синусоидального тока с последовательным соединением резистора, индуктивности и ёмкости. Запишите закон Ома в комплексной форме. Что такое треугольник сопротивлений? Как его построить? Какую цепь называют последовательным колебательным контуром? При каком условии в последовательном колебательном контуре наступает резонанс? Почему резонанс в такой цепи называют резонансом напряжений? Как определяется резонансная частота? Что называют характеристическим сопротивлением контура и добротностью контура? Изменением каких величин в последовательном колебательном контуре можно достичь резонанса?
Как определяются токи в цепи синусоидального тока с параллельным соединением резистора, индуктивности и ёмкости. Запишите закон Ома в комплексной форме. Что такое треугольник проводимостей? Как его построить? Какую цепь называют параллельным колебательным контуром? При каком условии в параллельном колебательном контуре наступает резонанс? Почему резонанс в такой цепи называют резонансом токов? Как определяется резонансная частота? Изменением каких величин в параллельном колебательном контуре можно достичь резонанса токов?
Что такое трансформатор, как он устроен? Объясните принцип действия трансформатора. Идеальный трансформатор. Коэффициент трансформации. Как записать уравнения по законам Кирхгофа для исследуемого трансформатора? Как составляется эквивалентная схема замещения трансформатора?
Раздел 3 – Трёхфазные цепи
Что такое трёхфазная цепь и трёхфазные системы ЭДС, токов и напряжений? Какие режимы работы трёхфазных цепей называются симметричными? Каковы соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями в трёхфазной цепи при симметричном режиме и соединении приемника в звезду? Что такое напряжение смещения нейтрали и в каких случаях оно возникает? Каковы соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями в трёхфазных цепях при симметричном режиме в случае соединения приёмника треугольником? Запишите систему мгновенных значений ЭДС для трёхфазного генератора обмотки, которого соединены треугольником.
Раздел 4 – Многополюсники
Дайте определения многополюсника, четырёхполюсника? Какие существуют схемы замещения четырёхполюсников? Запишите основные системы уравнений четырёхполюсников. Что называется симметричным четырёхполюсником?
Что называется частотным электрическим фильтром? Какие виды фильтров Вы знаете? Какой частотный фильтр называется низкочастотным? Какой частотный фильтр называется высокочастотным? Что называется зоной прозрачности фильтра? К каким эквивалентным схемам можно привести схемы всех фильтров? Что характеризует коэффициент затухания и коэффициент фазы фильтра и как их определить? Что называется характеристическим уравнением фильтра?
Раздел 5 – Периодические несинусоидальные токи в электрических цепях
Что такое спектр несинусоидальной величины и как определить его аналитически? Какие существуют виды симметрии кривых несинусоидальных величин и каковы особенности их спектра при этих видах симметрии? В каких случаях и как производится графическое определение составляющих спектра несинусоидальной величины? Что такое максимальное, действующее и среднее по модулю значения несинусоидальной величины и как их определить аналитически и графически? Какие системы амперметров и вольтметров применяются для измерения максимального, действующего и среднего по модулю значений и постоянной составляющей несинусоидальных напряжений и токов? Какими коэффициентами характеризуются формы кривых мгновенных значений несинусоидальных напряжений? Как влияет активное сопротивление, не зависящее от частоты на форму кривой тока при несинусоидальном приложенном напряжении? Как влияет индуктивность на форму кривой тока при несинусоидальном приложенном напряжении? Как влияет ёмкость на форму кривой тока при несинусоидальном приложенном напряжении?
Раздел 6 – Переходные процессы в линейных электрических цепях
Что такое переходной процесс? Чем опасны переходные процессы? Что называется коммутацией? В чём заключаются причины возникновения переходных процессов? Как читаются законы коммутации? Что понимают под начальными значениями? Чем обусловлены свободный и принужденный режимы? Какие начальные условия называются зависимыми и независимыми? Что называется коэффициентом затухания и постоянной времени переходного процесса? Как определяются независимые и зависимые начальные условия? В чём заключается сущность классического метода расчёта переходных процессов? Какие Вы знаете способы составления характеристического уравнения? Чем определяется число корней характеристического уравнения? Какие виды корней может иметь характеристическое уравнение второй степени? В чём сущность операторного метода расчёта переходных процессов? Охарактеризуйте этапы расчёта операторным методом. Каким образом осуществляется переход от изображений токов к их оригиналам? Теорема разложения.
Раздел 7 – Нелинейные электрические цепи постоянного тока
Дайте определения понятий: нелинейный резистор, нелинейная электрическая цепь, статическое и дифференциальное сопротивления. Дайте определение неуправляемых нелинейных элементов. Качественно изобразите ВАХ известных Вам типов неуправляемых и управляемых нелинейных элементов? Как заменить несколько параллельных ветвей с нелинейными элементами и источником ЭДС на одну эквивалентную? Как построить суммарную вольтамперную характеристику при последовательном соединении нелинейных элементов? Как построить суммарную вольтамперную характеристику при параллельном соединении нелинейных элементов?
Раздел 8 – Магнитные цепи
Дайте определения понятий: магнитная индукция, намагниченность, напряженность магнитного поля, магнитный поток, относительная магнитная проницаемость, абсолютная магнитная проницаемость, магнитная постоянная. Как они связанны между собой и в каких единицах выражаются? В чём отличие начальной, основной и безгистерезисной кривых намагничивания? Что понимают под остаточной индукцией, коэрцитивной силой, магнитомягкими и магнитотвёрдыми материалами? Чем физически объясняются потери на гистерезис? Сформулируйте первый и второй закон Кирхгофа для магнитных цепей. Сформулируйте закон Ома для участка магнитной цепи. Перечислите этапы расчёта магнитных неразветвленных цепей.
Раздел 9 – Электрические цепи с распределёнными параметрами
Почему длинная линия называется электрической цепью с распределёнными параметрами? Почему напряжение и ток в длиной линии являются функциями не только времени, но и расстояния вдоль линии? Что такое волновое сопротивление линии, и в каких единицах оно измеряется? Каков физический смысл коэффициентов затухания и фазы? В каких единицах они измеряются? Что понимают под фазовой скоростью волны? По каким формулам определяются длина волны, фазовая скорость, коэффициент фазы, волновое сопротивление линии? Каковы основные характеристики линии без потерь? При каких условиях в длинной линии возникает согласованный режим, режим стоячих волн? Каковы особенности этих режимов?
Раздел 10 Электростатическое поле
Сформулируйте закон Кулона. Какие основные величины характеризуют электростатическое поле? Какая связь между вектором напряженности ЭСП и потенциалом? Что такое диполь? В каких случаях используют теорему Гаусса в интегральной форме, а в каких – в дифференциальной? Поясните физический смысл вектора электрического смещения. Чем отличаются эквипотенциальные линии от силовых линий ЭСП? Запишите уравнения Пуассона и Лапласа.
Какие условия называются граничными? Почему на границе раздела двух сред вектор электрического смещения изменяется скачком? По каким законам изменяется напряженность и потенциал в поле заряженной оси? Запишите уравнение изменения потенциала в поле двухпроводной линии. Что такое емкость? Как определяется емкость двухпроводной линии?
В чем сущность метода зеркальных изображений? Как рассчитываются потенциальные коэффициенты? Запишите уравнения первой группы Максвелла. Как рассчитываются емкостные коэффициенты? Запишите уравнения второй группы Максвелла. Как рассчитываются частичные емкости? Запишите уравнения третьей группы Максвелла.
Раздел 11 Электрическое поле постоянного тока
Какие Вы знаете виды токов? Как определяется плотность тока? Запишите закон Ома в дифференциальной форме. Запишите законы Кирхгофа в дифференциальной форме. В чем физический смысл уравнения Лапласа для электрического поля в проводящей среде? Сформулируйте граничные условия при переходе тока из одной среды в другую с различными проводимостями. Какая существует аналогия между электростатическим и электрическим полем? Как рассчитывается шаговое напряжение?
Раздел 12 Магнитное поле постоянного тока
Какие Вы знаете основные величины, характеризующие магнитное поле? Сформулируйте основной закон магнитного поля. Поясните физический смысл принципа непрерывности магнитного потока. Сформулируйте граничные условия для магнитного поля с различными проводящими средами. Как определяется вектор-потенциал магнитного поля? Запишите уравнение Пуассона для вектора-потенциала. Какая существует аналогия между электростатическим и магнитным полем? Что такое магнитное экранирование? Как использовать метод зеркальных изображений при расчете магнитных полей?
Раздел 13 Электромагнитное поле
Запишите систему основных уравнений переменного электромагнитного поля Максвелла. Поясните физический смысл каждого уравнения Максвелла. В чем смысл теоремы Умова-Пойтинга. Что такое плоская электромагнитная волна? Что понимают под глубиной и длиной волны? Условия перехода плоской электромагнитной волны из одной среды в другую. Зачем необходимо экранирование в переменном электромагнитном поле? Аналогия принципов экранирования в электростатическом, в магнитном и электромагнитном полях.
Вопросы к дифференцированному зачёту
1. Анализ установившихся режимов в линейных цепях с несинусоидальными периодическими источниками – основные понятия и определения.
2. Гармонический анализ и разложение функции.
3. Свойства кривых обладающих симметрией.
4. Максимальные и действующие, средние значения периодических несинусоидальных напряжений, токов.
5. Коэффициенты, характеризующие формы кривых несинусоидальных токов, напряжений, ЭДС.
6. Мощности в цепях с несинусоидальными напряжениями и токами.
7. Особенности расчета электрической цепи при несинусоидальных периодических токах и напряжениях.
8. Влияние параметров линейной цепи на формы кривых несинусоидальных токов и напряжений.
9. Резонансные режимы в цепях несинусоидального тока. Резонансные фильтры.
10. Переходные процессы. Общие принципы анализа ПП
11. Законы коммутации
12. Независимые и зависимые НУ.
13. Классический метод расчета ПП. Алгебраизация системы уравнений для свободной составляющей.
14. Классический метод расчета ПП – составление характеристического уравнения.
15. Определение степени характеристического уравнения.
16. Характер свободного процесса.
17. Постоянная времени и ее влияние на длительность ПП.
18. Построение графиков при различном характере ПП.
19. Алгоритм расчета ПП классическим методом.
20. Включение R, L, C на постоянное напряжение.
21. Операторный метод расчета ПП. Сущность операторного метода.
22. Некоторые оригиналы и их изображения.
23. Операторные схемы замещения.
24. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме.
25. Определение оригиналов искомых величин по их изображениям.
26. Теорема разложения.
27. Расчет операторным методом свободной составляющей.
28. Порядок расчета операторным методом.
29. Нелинейные элементы цепей постоянного тока.
30. Графический расчет неразветвленной цепи постоянного тока
31. Графический расчет цепи при параллельном соединении нелинейных элементов.
32. ВАХ активной ветви.
33. Магнитные цепи. Основные величины.
34. Магнитные цепи. Таблица соответствия.
35. Основные характеристики ферромагнитных материалов.
36. Расчет неразветвленной магнитной цепи.
37. Цепи с распределенными параметрами. Основные понятия и определения.
38. Схема замещения и уравнения однородной линии.
39. Уравнение однородной линии с гиперболическими функциями.
40. Входное сопротивление линии, волновое сопротивление линии, коэффициент распространения.
41. Вторичные параметры длинной линии.
42. Согласованная нагрузка линии.
43. Линия без искажения.
44. Линия без потерь.
7 Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля)
7.1 Основная литература
7.1.1 Теоретические основы электротехники. Нелинейные электрические цепи. Электромагнитное поле : учеб. пособие для вузов / [и др.]; под ред. .- СПб. : Лань, 20с.
7.1.2 Башарин, основы электротехники: Теория электрических цепей и электромагнитного поля : учеб. пособие для студентов вузов / , .- 3-е изд., испр. - М. : Академия, 20с.
7.1.3 Бессонов, основы электротехники. Электрические цепи : учебник для вузов/ Л. А Бессонов. - М.: Гардарики, 20с.
7.1.4 Теоретические основы электротехники : учеб. для вузов / [и др.].- 2-е изд., перераб. и испр. - М. : ТРИАДА, 20с.
7.1.5 Демирчян, основы электротехники : учеб. для вузов / , , . - СПб. : Питер, 20с.
7.1.6 Прянишников основы электротехники: Курс лекций . – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Корона принт, 2000. – 368 с.
7.2 Дополнительная литература
7.2.1 Сборник задач по теоретическим основам электротехники : учеб. пособие для вузов / под ред. .- 4-е изд. перераб. и испр. - М. : Высш. шк., 20с.
7.2.2 Татур и переходные процессы в электрических цепях: Учебное пособие для вузов./ , – М.: Высшая школа, 200с.
7.3 Периодические издания
7.3.1 «Электричество».
7.3.2 «Электротехника».
7.3.3 «Электротехника» - реферативный журнал
7.3.4 «Новости электротехники».
7.4 Интернет-ресурсы
7.4.1 http://katalog. *****/index. php: Федеральный портал «Российское образование».
7.4.2 http://window. *****/window/catalog: Единое окно доступа к образовательным ресурсам.
7.4.3 http://www. ***** - информационный интернет ресурс посвящённый теме электричества, электрической энергии, электротехнике и т. п.
7.4.4 http://www. news. ***** - расширенная интернет версия отраслевого информационно-справочного журнала «Новости электротехники».
7.4.4 http://***** - Сайт университета ГОУ ВПО ОГУ.
7.5 Методические указания к лабораторным занятиям
Целями проведения лабораторных работ являются:
- установление связей теории с практикой в форме экспериментального подтверждения положений теории;
- обучение студентов умению исследовать электрические цепи;
- обучение умению анализировать полученные результаты, сопоставлять их с теоретическими положениями и расчетными данными;
- контроль самостоятельной работы студентов по освоению курса.
Цели лабораторного практикума достигаются наилучшим образом в том случае, если выполнению работы предшествует подготовительная внеаудиторная работа. Поэтому преподаватель обязан довести до всех студентов график выполнения лабораторных работ на весь семестр с тем, чтобы они могли заниматься целенаправленной самостоятельной работой. Методические указания к лабораторным работам выдаются обучаемым в электронном и распечатанном виде.
Для проведения лабораторного практикума предназначена специализированная лаборатория ТОЭ (ауд. 14241) и компьютерный класс (ауд.14237).
Методические материалы к используемым техническим средствам и информационно-коммуникационным технологиям:
- Быковская, линейных электрических цепей постоянного тока [Электронный ресурс] : метод. указ. к лаб. практикуму по теорет. основам электротехники / , . - Оренбург: ГОУ ОГУ– 40 с.
- Быковская, Л. В.. Исследование линейных электрических цепей синусоидального тока [Электронный ресурс] : метод. указания к лаб. практикуму по теорет. основам электротехники / , , .– Оренбург: ОГУ, 2005. – 39 с.
- Быковская, электрических и магнитных цепей [Электронный ресурс] : метод. указания к лаб. практикуму / , . - Оренбург : ГОУ ОГУ
- Быковская, линейных электрических цепей в системе «Electronics workbench». [Текст]: Методические указания к лабораторному практикуму./ , ёва. – Оренбург: ОГУ, 2001. – 35 с.
- Быковская, режимов работы линейных электрических цепей в системе «Electronics workbench». [Текст]: Методические указания к лабораторному практикуму./ , . – Оренбург: ОГУ, 2001. – 24 с.
- Семенова, программа по ТОЭ, раздел «Электрические цепи синусоидального тока». [Электрон.] / , . – Москва: ОФАП № 000 от 01.01.01 г.
- Семенова, обучающая система по дисциплине ТОЭ. [Электрон.] / , , . - Москва, ОФАП № 000 от 01.01.2001.
7.6 Методические указания к практическим занятиям
Практические занятия проводятся в форме практикумов.
Целью практических занятий является:
- закрепление методов приложения теории к решению практических задач поиска решений;
- развитие способностей к самостоятельному обучению новым методам расчета и анализа электрических цепей;
- проверка уровня понимания студентами вопросов рассмотренных на лекциях и по учебной литературе, степени и качества усвоения материала студентами;
- привитие навыков освоения расчетных методик и работы с нормативно-справочной литературой;
- развитие способностей совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень;
- восполнение пробелов в пройденной теоретической части курса и оказание помощи в его усвоении.
Приведенные цели достигаются за счет применения традиционных и интерактивных образовательных технологий. Основными источниками учебно-методического обеспечения практических занятий по дисциплине являются:
- Быковская, электрические цепи постоянного и синусоидального тока : метод. указ. для расчетно-граф. работы / , . - Оренбург : ГОУ ОГУ, 20с.
- Ушакова, цепи со статической нагрузкой [Электронный ресурс] : метод. указ. и консультации к самостоят. изучению раздела курса ТОЭ и к выполнению расчетно-граф. задания / , . - Оренбург : ГОУ ОГУ– 48 с.
- Ушакова, несинусоидального тока: Методические указания к выполнению РГЗ / , ; Оренбургский гос. университет. – Оренбург: ОГУ, 20с.
- Семенова, процессы в линейных целях с сосредоточенными параметрами. [Текст]: Задания и методические указания к выполнению расчетно-графического задания № 6 по ТОЭ / , .– Оренбург: ОрПтИ, 2009. – 27с.
- Пискунова цепи : Методическое пособие. – Оренбург: ИПК ОГУ, 1999. – 76 с.
- Семенова, учебное пособие «Линейные электрические цепи постоянного тока». [Электрон.] / , . - Москва, ОФАП № 000 от 01.01.2001.
- Семенова, обучающая система [Электрон.]./ , Москва, РОСПАТЕНТ № от 01.01.2001.
7.7 Программное обеспечение современных информационных и коммуникационных технологий по видам занятий
7.7.1Программное обеспечение для проведения лекционных занятий
- программное приложение PowerPoint;
- инструментальная среда Macromedia Flash;
- инструментальная среда Electronics Workbench;
- математический пакет MatLab;
- программа Simulink.
7.7.2 Программное обеспечение для выполнения лабораторных работ
- инструментальная среда Electronics Workbench;
- математический пакет MathCAD, MathSoft.
7.7.3 Программное обеспечение для проведения практических занятий
- инструментальная среда Macromedia Flash;
- инструментальная среда Electronics Workbench;
- математический пакет MathCAD;
- инструментальная среда АИСТ;
- инструментальная среда Delphi 6.0.
7.7.4 Программное обеспечение для выполнения расчётно-графических заданий
- табличный процессор Excel Microsoft Office 97/95, 2000;
- математический пакет MathCAD, MathSoft.
8 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Поточные лекционные аудитории, оснащенные современными техническими средствами обучения (ТСО). Видеоклассы. Компьютерные классы.
ЛИСТ
согласования рабочей программы
Направление подготовки: 051000.62 «Профессиональное обучение (по отраслям)______
Шифр и наименование
По профилю подготовки: «Энергетика»________________________________________ ___
Шифр и наименование
Дисциплина: Теоретические основы электротехники______________________
Форма обучения: _очная_заочная______________________________________________
Учебный год ______________________________________________________
Рекомендована заседанием кафедры Общей инженерии___________________________
наименование кафедры
протокол №_1__ от «_29__» августа 2011г.
Ответственный исполнитель, заведующий кафедрой
Общая инженерия_______________________________________________
наименование кафедры подпись расшифровка подписи дата
Исполнители:
Старший преподаватель_____________________ ___МанаковаО. С.________________ ____
должность подпись расшифровка подписи дата
СОГЛАСОВАНО: Заведующий кафедрой _____Общей инженерии___________ наименование кафедры личная подпись расшифровка подписи дата Председатель методической комиссии по направлению подготовки __051000.62 «Профессиональное обучение (по отраслям)____________ дата шифр наименование личная подпись расшифровка подписи Заведующий библиотекой _______________________________________________________________________ личная подпись расшифровка подписи дата Специалист НМО _______________________________________________________ личная подпись расшифровка подписи дата |
Дополнения и изменения в рабочей программе на 2012/2013 уч. г.
Внесенные изменения на 2012/2013 учебный год Утверждаю Декан факультета промышленности и транспорта А. В. спирин (подпись, расшифровка подписи) “____”______________200… г |
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
1 Аполлонский основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2012. – 592с.: ил.
2 Сборник задач о основам теоретической электротехники: Учебное пособие / Под ред. , , . – СПб.: Издательство «Лань», 2011. – 400 с.: ил.
3 Справочник по основам теоретической электротехники: Учебное пособие / Под ред. , , Е. б. соловьевой, . – СПб.: Издательство «Лань», 2012. – 368 с.
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры _Протокол №1 от 01.01.2001 г._____________________________________
(дата, номер протокола заседания кафедры, подпись зав. кафедрой).
СОГЛАСОВАНО:
Специалист НМО___________________________________________________
личная подпись расшифровка подписи дата
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
