стр.

1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

3

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

11

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

14

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

144

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

96

в том числе:

     лабораторные занятия

46

     практические занятия

18

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

48

в том числе:

Решение задач по теме

32

Составление конспекта по теме

16

Итоговая аттестация в форме   экзамена в 3семестре и дифференцированного зачета в 4 семестре

Наименование разделов и тем

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

Объем

часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Раздел 1  Электрические цепи постоянного тока

46

Тема 1.1  Начальные сведения об электрическом токе и  электрические цепи постоянного тока.

Содержание учебного материала

14

1

Постоянный ток: понятие, характеристики, единицы измерения, закон Ома для участка цепи, работа, мощность. Электрические цепи: понятие, классификация, условное изображение, элементы, условные обозначения. Источники тока: типы, характеристики, единицы измерения, способы соединения. Резисторы: понятие, способы соединения, схемы замещения. Электрические величины цепи и параметры цепи. Параметры элементов цепи. Закон Ома для одноконтурной цепи. Внешняя характеристика переменного тока.

Энергия и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Режимы работы электрических цепей. Передача мощности  от источника к нагрузке. Баланс мощностей

2

1

Лабораторное занятие

1

Ознакомление с основными электромеханическими измерительными приборами и методами электрических измерений.

4

2

Практическое занятие

1

Расчет электрических цепей постоянного тока. Закон Ома для участка цепи и для одноконтурной цепи.

4

2

Самостоятельная работа

Решение задач по теме: «Последовательное и параллельное соединение резистивных элементов в группе. Эквивалентное сопротивление группы элементов».

4

2

Тема 1.2  Простые и сложные цепи постоянного тока.

Содержание учебного материала

12

1

Способы соединения элементов в электрической цепи постоянного тока. Закономерности при последовательном и параллельном соединении элементов. Смешанное соединение элементов. Режимы работы источников. Потенциальная диаграмма. Построение потенциальной диаграммы.

Сложные электрические цепи и их элементы – ветвь цепи, узел, контур. Преобразование треугольника в эквивалентную звезду Сложные цепи, приводимые к простым, и методы их решения: метод свертывания, метод преобразования схем.

2

1

Лабораторное занятие

1

Линейная электрическая цепь постоянного тока с последовательным соединением приёмников электрической энергии.

2

2

2

Линейная электрическая цепь постоянного тока при смешанном  соединением приёмников электрической энергии.

4

2

Самостоятельная работа

Решение задач по теме: «Методы расчета цепей (простых и приводимых к простым) постоянного тока и их элементов».

4

2

Тема 1.3  Электрические цепи постоянного тока.

Содержание учебного материала

12

1

Законы Кирхгофа (первый и второй законы) и их применение для расчета сложных цепей.

Методы расчета сложных электрических цепей: метод двух узлов или узлового напряжения, метод наложения.

Методы расчета сложных электрических цепей:  метод узловых и контурных уравнений, метод контурных токов.

2

1

Практическое занятие

1

Решение задач по теме: «Расчет многоконтурных цепей».

4

2

Самостоятельная работа

Решение задач по теме: «Методы расчета сложных электрических  цепей постоянного тока  и их элементов».

6

2

Тема 1.4  Нелинейные цепи постоянного тока.

Содержание учебного материала

8

1

Нелинейные электрические цепи постоянного тока. основные понятия. Неразветвленная нелинейная цепь. Разветвленная нелинейная цепь. Нелинейные элементы их виды и свойства. ВАХ элемента. Простейшие электрические цепи с нелинейными элементами. Стабилизаторы тока и напряжения.

2

1

Лабораторное занятие

1

Нелинейные электрические цепи постоянного тока.

4

2

Самостоятельная работа.

Составление конспекта по теме: «Примеры нелинейных элементов. Влияние температуры на проводимость проводников».

2

3

Раздел 2  Электрические цепи переменного тока

98

Тема 2.1 Основные сведения о переменном синусоидальном электрическом токе. Однофазные электрические цепи переменного тока.  Понятие о векторных диаграммах.

Содержание учебного материала

5

1

Получение переменного синусоидального тока. Однофазные электрические цепи переменного тока.  Основные понятия. Величины, характеризующие синусоидальную ЭДС. Уравнения зависимости электрических величин (тока, напряжения, ЭДС) от времени. Параметры переменного электрического тока – мгновенные, амплитудные, действующие и средние значения электрических величин. Частотные и временные характеристики переменного тока.  Коэффициенты формы и амплитуды.

Понятие о векторной диаграмме электрической величины. Сложение и вычитание синусоидальных величин.  Волновые диаграммы.

2

1

Самостоятельная работа

Решение задач по теме: «Построение волновых и временных диаграмм – графиков зависимости переменных значений напряжения и тока от времени и фазы».

3

2

Тема 2.2  Элементы и параметры электрических цепей переменного тока. Неразветвленная цепь переменного тока.

Содержание учебного материала

18

Реальные  и идеальные катушка индуктивности, конденсатор  и резистор в цепи переменного тока. Понятие об активном и реактивном элементе. Эквивалентные схемы элементов и расчет их параметров. Закон Ома для участка цепи. Правило треугольника сопротивлений для реактивных элементов. Понятие об активной и реактивной мощности.

Неразветвленные цепи переменного тока. Применение векторных диаграмм для расчета цепей.  Треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей. Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью. Цепь с активным сопротивлением и ёмкостью. Цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью.

Электрическая мощность, потребляемая цепью переменного тока. Полная мощность цепи.  Коэффициент мощности.

2

1

Практическое занятие

1

Решение задач по теме: «Расчет электрических  цепей с применением векторных диаграмм».

2

2

Лабораторное занятие

1

Последовательное соединение индуктивной катушки и конденсатора при синусоидальных  напряжениях и токах.

4

2

2

Параллельное соединение индуктивной катушки и конденсатора при синусоидальных  напряжениях и токах.

4

2

Самостоятельная работа

Решение задач по теме: «Расчет неразветвленной цепи и её элементов».

6

2

Тема 2.3  Символический метод  расчета цепей переменного тока. Разветвленная  и неразветвленная цепь переменного тока.

Содержание учебного материала

10

1

Действия над комплексными числами.  Ток, напряжение, сопротивление и мощность в комплексном виде. Понятие о символическом методе. Комплексное сопротивление реальных элементов цепи переменного тока. Закон Ома в комплексной форме.

Неразветвленная цепь переменного тока. Разветвленная цепь с параллельным и смешанным соединением элементов при символическом методе расчета.

2

1

Практическое занятие

1

Решение задач по теме: «Расчет комплексного сопротивления реальных элементов цепи переменного тока. Расчет неразветвленной цепи символическим методом».

2

2

2

Решение задач по теме: «Расчет разветвленной цепи с параллельным и смешанным соединением элементов символическим методом».

2

2

Самостоятельная работа

Решение задач по теме: «Символический метод  расчета цепей и их элементов».

4

2

Тема 2.4  Резонанс в электрических цепях.

Содержание учебного материала

4

1

 Колебательный контур. Ток и напряжение в колебательном контуре. Характеристики колебательного контура. Колебательный контур с потерями. Условие возникновения резонанса. Резонансные кривые. Добротность контура. Резонанс токов и напряжений в цепях переменного тока.  Условия возникновения резонанса. Активный и реактивный токи. Проводимости. Параллельное соединение катушки и конденсатора.

2

1

Самостоятельная работа

Составление конспекта по теме: «Применение  и учет резонансных явлений».

2

3

Тема  2.5  Взаимная индуктивность. Цепи с взаимной индуктивностью

Содержание учебного материала

12

1

Магнитный поток и потокосцепление. Индуктивность собственная и взаимная. Коэффициент связи. Взаимоиндуктивное сопротивление.  Переменная магнитная связь. Цепи с взаимной индуктивностью.

Воздушный трансформатор. Векторная диаграмма воздушного трансформатора. Вносимые сопротивления. Эквивалентная схема замещения воздушного трансформатора.

2

1

Лабораторное занятие

1

Магнитные цепи на постоянном токе.

4

2

2

Магнитные цепи на переменном токе.

4

2

Самостоятельная работа

Составление конспекта по теме: «Вариометр и его применение».

2

3

Тема 2.6  Трехфазные цепи

Содержание учебного материала

26

Общие сведения о трёхфазных системах: трехфазная система  ЭДС, несвязанная трехфазная система электрических цепей. Четырехпроводная трехфазная цепь. Фазные и линейные напряжения и токи. Способа соединения приемников  звездой и треугольником при симметричной нагрузке. Топографические диаграммы.

2

1

Экзамен

2

Соединения приемников звездой и треугольником при несимметричной нагрузки фаз.   Смещение нейтрали. Определение мощности и токов. Режимы обрыва фазы и  её короткого замыкания в четырех проводной линии при обрыве нейтрали. Роль нейтрального провода.

Преобразование звезды и треугольника сопротивлений в трехфазных цепях. Свойства трехфазных цепей.  Симметричные составляющие несимметричной трехфазной системы. Комплексы симметричных составляющих.

2

1

Лабораторное занятие

1

Трехфазная электрическая  цепь при активной нагрузке  однофазных приёмников, соединенных «звездой».

4

2

2

Трехфазная электрическая  цепь при реактивной нагрузке  однофазных приёмников, соединенных «звездой».

4

2

3

Трехфазная электрическая  цепь при активной нагрузке  однофазных приёмников, соединенных «треугольником».

4

2

4

Трехфазная электрическая  цепь при реактивной нагрузке  однофазных приёмников, соединенных «треугольником».

4

2

Практическое занятие

2

1

Решение задач по теме: «Исследование  трехфазных цепей».

2

Самостоятельная работа

Составление  конспекта и решение задач  по теме: «Построение топографических диаграмм и совмещенных с ними векторных диаграмм токов».

4

3

Тема  2.7  Переходные процессы в электрических цепях

Содержание учебного материала

7

1

Понятие о переходных процессах.  Причины возникновения переходных процессов. Первый и второй законы коммутации. Включение и отключение катушки индуктивности на постоянное напряжение. Изменение сопротивления в цепи с индуктивностью.  Зарядка конденсатора.  Разрядка конденсатора на сопротивление. Включение катушки индуктивности на синусоидальное напряжение. Короткое замыкание в цепи переменного тока: уравнение кривой переходного тока, Влияние начальной фазы напряжения на переходный процесс короткого замыкания.

2

1

Практическое занятие

2

1

Решение задач по теме: «Переходные процессы в простейших электрических цепях».

2

Самостоятельная работа

Составление конспекта по теме: «Явления, связанные с переходными процессами».

3

3

Тема  2.8  Электрические цепи с несинусоидальными токами и напряжениями.

Содержание учебного материала

8

1

Несинусоидальные напряжения, токи и их выражения. Ряды Фурье. Коэффициенты ряда Фурье. Графоаналитический метод определения коэффициентов ряда Фурье.  Симметричные несинусоидальные функции: функция, симметричная относительно оси абсцисс; функция, симметричная относительно оси ординат; функция, симметричная относительно начала координат.

2

1

2

Свойства периодических кривых. Действующее значение несинусоидального тока и мощность цепи. Высшие гармоники в трехфазных цепях: симметричные составляющие гармоник; Соединение звездой и треугольником.

Электрические фильтры: принцип работы и применение.  Разложение несинусоидальных электрических колебаний на гармонические составляющие. Нелинейный электрические цепи переменного тока.  Выпрямители – источники несинусоидального тока.

2

1

Самостоятельная работа

Решение задач по теме: «Методы расчета цепей  с несинусоидальными токами и напряжениями».

4

3

Раздел 3  Электрические сигналы и их передача по проводным линиям

Содержание учебного материала

8

1

Понятие электрического сигнала как высокочастотного электрического колебания, несущего сообщение. Детерминированные сигналы и их характеристики. Дискретное представление непрерывных сигналов.  Понятие о модулированном сигнале. Понятие о процессах модуляции и демодуляции.

Спектральное представление периодических сигналов. Ряды Фурье. Спектральная плотность сигнала. Связь между длительностью импульсных сигналов и шириной спектра. Энергетические спектры сигналов. Распределение энергии в спектре видеоимпульса прямоугольной формы. Энергия модулированных сигналов. Функция корреляции неограниченно протяженного сигнала.  Теорема дискретизации. Восстановление сигнала по отсчетам.  Комплексное представление сигналов. Аналитический сигнал. Случайные сигналы и их характеристики.

1

1

2

Электрические цепи  с распределенными параметрами. Длинные линии. Уравнения длиной линии. Схемы замещения длинных линий. Характеристики длинной линии. Установившийся режим  в длинной линии без потерь.  Нагрузочные режимы в длинной линии без потерь: режимы  с согласованной и несогласованной нагрузкой. Коэффициенты отражения и преломления. Распространение электромагнитной волны с прямоугольным фронтом без потерь Определение графическим способом (путем последовательного сложения гармоник) формы и основных параметров сигнала по данному его спектру..

1

1

Самостоятельная работа

Составление конспекта по теме: «Виды аналоговых и цифровых сигналов. Импульсные сигналы различной формы и их характеристики».

4

3

Дифференцированный зачет

2

Всего

144

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

В результате изучения дисциплины студент

должен уметь:

применять основные определения и законы теории электрических цепей;

Оценка результатов выполнения лабораторно-практических работ; устная проверка; Экзамен.

учитывать на практике свойства цепей с распределенными параметрами и нелинейных электрических цепей;

Выполнение контрольных работ; устная проверка; Экзамен.

различать непрерывные и дискретные сигналы и их параметры.

 Оценка результатов выполнения лабораторно-практических работ; устная проверка; Экзамен.

В результате изучения дисциплины студент

должен знать:

основные характеристики, параметры  и элементы электрических цепей при гармоническом воздействии в установившемся режиме;

 Тестирование; оценка результатов выполнения лабораторно-практических работ; устная проверка; Экзамен.

свойства основных электрических RC и RLC цепочек, цепей с взаимной индукцией.

 Оценка результатов выполнения лабораторно-практических работ; устная проверка; Экзамен.

трехфазные электрические цепи.

Выполнение контрольных работ; Тестирование; оценка результатов выполнения лабораторно-практических работ; устная проверка;  Экзамен.

основные свойства фильтров, цифровые фильтры.

Тестирование; оценка результатов выполнения лабораторно-практических работ; устная проверка;  Экзамен.

непрерывные и дискретные сигналы,  спектр дискретного сигнала и его анализ.

Тестирование; оценка результатов выполнения лабораторно-практических работ; устная проверка;  Экзамен.

методы расчета электрических цепей.

Оценка результатов выполнения лабораторно-практических работ; Экзамен.