ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет мехатроники и автоматизации
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан ФМА
профессор, д. т.н.
“___ ”______________ г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
Специальные вопросы электротехники
ООП: специальность 140607.65 Электрооборудование автомобилей и тракторов
Шифр по учебному плану: ОПД. В.1.1
Факультет: мехатроники и автоматизации очная форма обучения
Курс: 4, семестр: 8
Лекции: 32
Практические работы: - Лабораторные работы: 16
Курсовой проект: - Курсовая работа: - РГЗ: 8
Самостоятельная работа: 57
Экзамен: - Зачет: 8
Всего: 105
Новосибирск
2011
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению (специальности): 654500 Электротехника, электромеханика и электротехнологии.(№ 000 тех/дс от 01.01.2001)
ОПД. В.1.1, дисциплины по выбору студента
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Теоретических основ электротехники протокол № 4 от 01.01.2001
Программу разработал
профессор, д. т.н.
Заведующий кафедрой
профессор, д. т.н.
Ответственный за основную образовательную программу
доцент, д. т.н.
1. Внешние требования
Таблица 1.1
Шифр дисциплины | Содержание учебной дисциплины | Часы |
Специалист должен быть способен в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, уметь приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии. | 105 |
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
Таблица 2.1
Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенность | Содержание |
Основания для введения дисциплины в учебный план по направлению или специальности | Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО по направлению подготовки дипломированного специалиста 140600 "Электротехника, электромеханика и электротехнологии" . Регистрационный номер и дата утверждения ГОС - 207 тех/дс, 27.03. 2000 г. |
Адресат курса | Студенты, обучающиеся по специальности140607 "Электрооборудование автомобилей и тракторов" |
Основная цель (цели) дисциплины | Получение представления об основных законах электростатики и понятиях теории электромагнитного поля |
Ядро дисциплины | Основные понятия теории электромагнитного поля, законы Ома и Кирхгофа, энергия и силы, уравнения Максвелла и Гельмгольца, плоские электромагнитные волны, теорема и вектор Пойнтинга, поверхностный эффект, эффект близости |
Связи с другими учебными дисциплинами основной образовательной программы | Математический анализ, позволяющий знать основные понятия и методы дифференциального и интегрального исчисления и уметь дифференцировать, интегрировать и производить операции с комплексными числами. Линейная алгебра, позволяющий знать основные понятия векторного анализа и элементы теории поля и уметь производить операции с векторами и матрицами, решать системы линейных алгебраических уравнений. Физика, позволяющая знать раздел "Электричество и магнетизм" |
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся | Основные понятия физических основ электротехники теории электромагнитного поля, методов аналитической геометрии и линейной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления, векторного анализа, теории функций комплексной переменной, опыт работы на компьютере |
Особенности организации учебного процесса по дисциплине | Курс имеет модульную структуру, компонентами которой являются модули, включающие в себя темы (лекционные занятия), лабораторные работы, а также контролирующие компоненты - контрольную работыу и расчетно-графическое задание |
3. Цели учебной дисциплины
Таблица 3.1
После изучения дисциплины студент будет
иметь представление | |
1 | о физической природе электрических, магнитных и электромагнитных полей |
2 | о путях транспортировки электромагнитной энергии |
3 | об аналогии электрических, магнитных, других видов полей |
знать | |
4 | законы электрических, магнитных и электромагнитных полей |
5 | законы теории электрических и магнитных цепей |
уметь | |
6 | пользоваться законами Ома и Кирхгофа для квазилинейных проводников и контуров |
7 | решать простейшие задачи методами теории поля |
9 | исследовать электромагнитное поле |
иметь опыт (владеть) | |
8 | в решении стандартных простейших задач теории поля |
4. Содержание и структура учебной дисциплины
Лекционные занятия Таблица 4.1
(Модуль), дидактическая единица, тема | Часы | Ссылки на цели |
Семестр: 6 | ||
Модуль: Электростатическое поле | ||
Электростатическое поле. Расчет напряженности поля по заданному распределению зарядов | 2 | 1, 3, 7 |
Теорема Гаусса. Векторы поляризации и смещения. Обобщенная теорема Гаусса | 2 | 1, 3, 7 |
Работа сил поля. Напряжение. Потенциал. Энергия и силы | 2 | 1, 2, 4, 5 |
Модуль: Стационарное поле тока | ||
Стационарное поле тока. Основные понятия и законы в интегральной форме | 2 | 1, 4, 5 |
Квазилинейные проводники. Законы Ома и Кирхгофа. Источники энергии | 2 | 1, 4, 5, 6 |
Модуль: Стационарное магнитное поле | ||
Стационарное магнитное поле. Основные понятия, законы и уравнения | 2 | 1, 4 |
Магнитные потоки и коэффициенты само - и взаимоиндукции. Энергия и силы в магнитных полях | 2 | 1, 2, 4 |
Уравнения стационарных полей в дифференциальной форме. Граничные условия | 2 | 1, 3, 4 |
Векторный потенциал в магнитном поле. Уравнение Пуассона | 2 | 1, 4 |
Теорема и вектор Пойнтинга в стационарном поле. Передача энергии с помощью коаксиального кабеля | 2 | 1, 2, 4, 7 |
Модуль: Переменное электромагнитное поле | ||
Уравнения Максвелла и Гельмгольца. Плоские электромагнитные волны | 2 | 1, 3, 4 |
Плоские электромагнитные волны в проводящей среде. Глубина проникновения волны | 2 | 1, 4, 5 |
Электрический поверхностный эффект на примере шины прямоугольного сечения | 2 | 1, 4, 7 |
Магнитный поверхностный эффект в шине прямоугольного сечения | 2 | 1, 4, 7 |
Эффект близости | 2 | 1, 4, 7 |
Семестр: 6 | ||
Заключительная лекция. Контрольная работа. Защита РГЗ | 2 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
Лабораторная работа Таблица 4.2
(Модуль), дидактическая единица, тема | Учебная деятельность | Часы | Ссылки на цели |
Семестр: 6 | |||
Модуль: Электростатическое поле | |||
Исследование электростатического поля в окрестности проводящего цилиндра бесконечной длины | 4 | 1, 9 | |
Исследование электростатического поля плоского воздушного конденсатора | 4 | 1, 9 | |
Модуль: Стационарное магнитное поле | |||
Исследование магнитного поля в зазоре асинхронного двигателя с настилами тока на поверхности статора | 4 | 1, 9 | |
Исследование магнитного поля в зазоре асинхронного двигателя с настилами токов одинакового направления | 4 | 1, 9 |
5. Самостоятельная работа студентов
Семестр- 8, : Подготовка к зачету
Проработка материала лекций (17 час.)
Семестр - 8, Контрольные работы
Решение задач по расчету стационарного электромагнитного поля (10 час.)
Семестр - 8, РГЗ
Стационарное поле (20 час.)
Семестр - 8, Подготовка к занятиям
Проработка лекций (10 час.)
Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
Основанием для получения зачета является выполнение цикла лабораторных работ, расчетно-графического задания и ответ на теоретический вопрос по теме лекций
Список литературы
7.1 Основная литература
В печатном виде
1. Бессонов основы электротехники. Электрические цепи : учебник для вузов по направлениям подготовки дипломированных специалистов "Электротехника, электромеханика и электротехнологии", "Электроэнергетика", "Приборостроение" / . - М., 2006. - 701 с. : ил., схемы - Рекомендовано МО.
2. Теоретические основы электротехники.[В 3 т.]. Т. 3 : учебник для вузов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров "Электротехника, электромеханика и электротехнологии" и "Электроэнергетика" / , , . - СПб., 2003. - 376 с. : ил.. - Изд. программа 300 лучших учеб. для высших школ в честь 300-летия Санк-Петербурга. - Рекомендовано МО.
3. Инкин поля и параметры электрических машин : учебное пособие для вузов / Новосиб. гос. техн. ун-т ; . - Новосибирск, 2002. - 463 с. : ил. - Рекомендовано МО.
4. Аналитические, численные и экспериментальные исследования физических полей с использованием методов электроаналогии : учебное пособие / [ и др.] ; под общ. ред. ; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2007. - 117, [2] с. : ил.
В электронном виде
1. Аналитические, численные и экспериментальные исследования физических полей с использованием методов электроаналогии : учебное пособие / [ и др.] ; под общ. ред. ; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2007. - 117, [2] с. : ил.. - Режим доступа: http://www. library. nstu. ru/fulltext/metodics/2007/inkin. rar
7.2 Дополнительная литература
В печатном виде
1. Гурский в Mathcad 12 / Д. Гурский, Е. Турбина. - СПб. [и др.], 2006. - 544 с. : ил.
2. Бессонов основы электротехники : в 3 частях : учебник для вузов / . - М., 1973. - 750 с. : ил.
8. Методическое и программное обеспечение
8.1 Методическое обеспечение
В печатном виде
1. Аналитические и численные расчеты плоскопараллельных электростатических полей : методическое руководство к выполнению расчетно-графического задания по курсу "Теория электромагнитного поля" для дневного отделения ЭМФ / Новосиб. гос. техн. ун-т ; [сост.: , ]. - Новосибирск, 2008. - 62, [1] с. : ил., табл.
В электронном виде
1. Аналитические и численные расчеты плоскопараллельных электростатических полей : методическое руководство к выполнению расчетно-графического задания по курсу "Теория электромагнитного поля" для дневного отделения ЭМФ / Новосиб. гос. техн. ун-т ; [сост.: , ]. - Новосибирск, 2008. - 62, [1] с. : ил., табл.. - Режим доступа: http://www. library. nstu. ru/fulltext/metodics/2008/3476.rar
9. Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине
Пример расчетно-графического задания
