Электротехника и электроникаИндекс: ОПД. Ф.04280201 Охрана окружающей среды и рациональное использовании природных ресурсов (Название дисциплины; индекс(ы) дисциплины в учебном(ых) плане(ах) для которых читается дисциплина. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кафедра ЭИУ7-КФ(сокращенное название обеспечивающей кафедры) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Доцент, к. т.н. ,e-mail: (Должность, ученая степень, Ф. И.О. разработчиков УМК, контактные телефоны, адрес электронной почты разработчика - при ее наличии) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Виды и объем занятий по дисциплине
(Общая трудоемкость дисциплины в часах по семестрам, с перечислением всех видов занятий и соответствующего количества часов по учебному плану направления или специальности; форма отчетности по семестрам - экзамен, зачет, дифф. зачет) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Цель - планируемые результаты изучения дисциплины: Студент должен знать:
Студент должен уметь: проводить расчеты электрических цепей постоянного и переменного тока, используя основные методы; проводить расчеты магнитных цепей; объяснять принцип действия электрических машин постоянного и переменного тока; строить механические характеристики двигателей постоянного и переменного тока; объяснять принцип действия однофазного трансформатора; объяснять принцип действия элементов аналоговой электроники.Студент должен получить навыки: проведения расчетов электрических цепей постоянного и переменного тока; проведения расчетов магнитных цепей; исследования работы машин постоянного и переменного тока, снятия механических характеристик; построения механических характеристик двигателей постоянного и переменного тока; проведения расчетов выпрямителя и сглаживающего фильтра. (цель преподавания дисциплины, требуемые результаты изучения дисциплины) |
Место дисциплины в образовательной программе 1. Предшествующие дисциплины (Приводится перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.) Математический анализ
Аналитическая геометрия
Линейная алгебра
Информатика
Физика
2. Является основой для дисциплин: (использование дисциплины в последующем образовательном процессе) Промышленная экология Мониторинг среды обитания Энергетическое загрязнение биосферы Основы проектирования экобиозащитных систем Автоматизация и надежность систем защиты Переработка и ликвидация отходов Система водоподготовки и технологии очистки сточных вод |
Структура и ключевые понятия дисциплины: 1. Электрические цепи постоянного тока. (8 час.) Общие сведения об электрических цепях и их элементах. Способы соединения сопротивлений. Основные законы электрических цепей. Задачи анализа и расчета электрических цепей. Методы расчета сложных цепей постоянного тока: метод составления и решения уравнений по законам Кирхгофа, метод контурных токов, метод наложения, метод преобразования схемы, метод узлового напряжения, метод эквивалентного генератора. Баланс мощностей. Потенциальная диаграмма. 2. Электрические цепи переменного тока. (10 час.) Общие сведения об электрических цепях переменного тока. Основные характеристики периодических функций. Получение переменного тока. Среднее и действующее значение синусоидальных величин. Способы представления переменных величин. Векторные диаграммы. Основные элементы (активный, индуктивный, емкостной) в цепи синусоидального тока. Цепь переменного тока с последовательным соединением элементов R, L, C. Активное, реактивное и полное сопротивление. Закон Ома для цепей переменного тока. Треугольник сопротивлений. Активная, реактивная и полная мощности. Цепь переменного тока с параллельным соединением. Треугольник проводимостей. Резонансные режимы последовательных и параллельных цепей (резонанс тока и напряжения). Компенсация реактивной мощности и улучшение коэффициента мощности. Символический метод расчета и анализа синусоидальных цепей. Сопротивления и проводимости в комплексной форме. Мощность в комплексной форме. 3. Электрические цепи трехфазного тока. (10 час.) Получение 3-х фазного переменного тока и его параметры. Понятие о фазных, линейных токах и напряжениях. Способы соединения фаз источника трехфазного тока и приёмников (четырехпроводная трехфазная система по схеме звезда с нулевым проводом, трехфазная система по схеме звезда без нулевого провода). Анализ симметричных и несимметричных режимов работы 3-х фазных цепей. Векторные диаграммы токов и напряжений. Трехфазная система (соединение по схеме треугольника). Трехфазная активная и реактивная мощности. Измерение мощности 3-х фазной системы (способ двух ваттметров, способ трёх ваттметров). 4. Переходные процессы в электрических цепях. (4 час.) Основные понятия о переходных процессах. Законы коммутации. Включение цепи с сопротивлением и индуктивностью на напряжение постоянного тока. Выключение цепи с сопротивлением и индуктивностью. Заряд конденсатора от источника постоянного напряжения. Разряд конденсатора. Разряд конденсатора в цепи, содержащей индуктивность. Включение цепи содержащей ёмкость, индуктивность, сопротивление на постоянное напряжение. 5. Электромагнитные расчёты (2 час.) Основные характеристики магнитного поля. Закон полного тока. Расчёт магнитной цепи. Механические силы в магнитном поле. Электромагнитная индукция. Электродвижущая сила, индуктируемая в катушке. Индуктивность. Потокосцепление. 6. Электрические машины постоянного тока (8 час.) Устройство машин постоянного тока. Классификация машин постоянного тока. Принцип действия. ЭДС и электромагнитный момент. Электромеханическое преобразование энергии и электрических машин. Реакция якоря. Понятие о коммутации. Генератор независимого возбуждения. Генераторы с самовозбуждением (параллельного, смешанного возбуждения). Двигатели постоянного тока параллельного, последовательного, смешанного возбуждения. 7. Катушка со стальным сердечником в цепи переменного тока. (2 час.) Переменный магнитный поток в катушке со стальным сердечником. Потери в стали при переменном намагничивании. Векторная диаграмма и эквивалентная схема катушки со стальным сердечником. Ток, потребляемый катушкой. 8. Трансформаторы. (6 час.) Классификация трансформаторов. Устройство силовых трансформаторов. Принцип действия однофазного трансформатора. Холостой ход однофазного трансформатора. Намагничивающие силы и токи в нагруженном трансформаторе. Векторная диаграмма нагруженного трансформатора. Параметры и векторная диаграмма приведенного трансформатора. Эквивалентная схема трансформатора (схема замещения). Короткое замыкание трансформатора. Потери и КПД однофазного трансформатора. 9. Электрические машины переменного тока. (8 час.) Общие сведения. Получение вращающегося магнитного поля. Устройство и принцип действия. Основные модификации асинхронных двигателей. Напряжение на зажимах статора. Асинхронный двигатель (а. д.) при заторможенном роторе (режим короткого замыкания). А. д. при вращающемся роторе (работа двигателя при нагрузке). Векторная диаграмма нагруженного а. д.. Приведенный а. д.. Схема замещения а. д.. Вращающий момент а. д.. Механические характеристики а. д. с фазным ротором, с короткозамкнутым ротором). Регулирование скорости вращения а. д. Устройство и принцип действия синхронных машин. 10. Аналоговая электроника. (10 час.) Общие сведения о полупроводниковых приборах. Полупроводниковые диоды: электронно-дырочный переход, выпрямительные диоды, стабилитроны, варикапы, фотодиоды и светодиоды. Биполярные транзисторы: структура, движение носителей заряда, схемы включения, основные параметры, вольт-амперные характеристики, применение. Полевые транзисторы: структура, принцип действия, конструкция, основные параметры, вольт-амперные характеристики, применение. Тиристоры: структура, принцип работы, вольт-амперные характеристики, применение. Оптоэлектронные приборы: устройство, характеристики, применение. Выпрямительные устройства, сглаживающие фильтры, стабилизаторы. Усилители на биполярных и полевых транзисторах: принципы построения, характеристики. (основные модули дисциплины и ее ключевые понятия в соответствии с образовательным стандартом) |
