Тематический план и содержание учебной дисциплины "Электротехника" ( 96 ч.обязательных учебных занятий, 141 ч - максимальная нагрузка)
календарно-тематическое планирование на тему

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические занятия, внеаудиторная (самостоятельная) учебная работа обучающихся

Объем часов

Время на

изучение темы

Уровень освоения

1

2

3

4

5

Введение

Содержание учебного материала

 Введение.Электрическая энергия, ее свойства и применение. Основные этапы развития отечественной электроэнергетики, электротехники и электроники. Перспективы развития электроэнергетики, электротехники и электроники..

2

2

1,2

Раздел 1. Общая электротехника

70

98

Тема 1.1. Электрическое поле

Содержание учебного материала

4

Электрическое поле электрической энергии. Понятия напряженности, потенциала, напряжения. Проводимость веществ. Деление веществ в зависимости от проводимости. Проводниковые материалы, проводниковые изделия, сверхпроводники. Электроизоляционные материалы и требования предъявляемые к ним. Виды электрических, изоляционных материалов и их краткая характеристика. Диэлектрики в электрическом поле, поляризация диэлектрика.

2

2

Самостоятельная работа  

2

Расчет пробивного напряжения электроизоляционных материалов (электрокартона, х-б изоляционной ленты, миканита и др.) при заданном рабочем напряжении, толщине диэлектриков.

Тема 1.2. Электрические цепи постоянного тока

Содержание учебного материала

14

1

Неразветвленная электрическая цепь, элементы и участки цепи. Условные графические обозначение источников потребителей. Параметры электрической цепи и ЭДС;  напряжение на участках; постоянный электрический ток и его параметры сопротивления и проводимость. Законы Ома. Энергия и мощность электрического тока. Преобразование эклектической энергии в тепловую. Закон Джоуля Ленца, нагрев проводов, выбор проводов по нагреву.

4

1,2,3

2

Виды соединения резисторов. Законы Кирхгофа. Разветвленные электрические цепи с одним источников. Расчет эл.цепей постоянного тока.

 2,3

Практические занятия

4

1

Расчет цепи постоянного тока

2

Расчет сложной электрической цепи постоянного тока

Лабораторные работы

2

1

Исследование соединений резисторов, проверка законов Ома и Кирхгофа.

Самостоятельная работа  

4

Расчет цепей постоянного тока при последовательном, параллельном и смешанном соединении резисторов.  Определение эквивалентного сопротивления. Применение законов Ома. Расчет сложных цепей постоянного тока с применением 1-го и 2-го законов Кирхгофа. Проверка решения с помощью баланса мощностей.

Тема 1.3. Магнитное поле

Тема 1.4. Электромагнитная индукция

Содержание учебного материала

4

1

Магнитное поле - основные свойства и характеристики магнитного поля; электромагнитные силы; преобразование электрической в механическую. Ферромагнитные материалы и их применение; магнитные цепи и их виды; электромагниты. Закон электромагнитной индукции; преобразование механической энергии в электрическую. Явления самоиндукции, взаимоиндукции.  Вихревые токи. Способы уменьшения вихревых токов.

2

2

Практическое занятие

2

2,3

1.    Расчет магнитных цепей.

Содержание учебного материала

1 Электромагнитная индукция. ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции. ЭДС в

проводнике, движущемся в магнитном поле.

2

6

2 Магнитные цепи: разветвленные и неразветвленные. Расчет неразветвленной магнитной цепи. Электромагнитные силы. Энергия магнитного поля. Электромагниты и их применение.

2

Самостоятельная работа  

2

Расчет электромагнитных сил, ЭДС электромагнитной индукции. Расчет магнитных цепей.

Тема 1.5. Однофазные цепи переменного тока.

Тема 1.6. Трехфазные электрические цепи.

Содержание учебного материала

18

1

Переменный ток и его преимущества, принцип получения синусоидальной эдс. Основные параметры переменного синусоидального тока. Представление синусоидальных величин временными диаграммами и векторами. Понятия мгновенных, амплитудных, действующих значений переменного тока. Понятие фазы, сдвига по фазе. Однофазные цепи переменного тока с резистором, индуктивной катушкой, конденсатором. Сдвиг фаз между напряжениями и токами. Векторные диаграммы.

2

2,3

2

Активные, индуктивные, емкостные сопротивления и мощности. Цепь синусоидального переменного тока с последовательным соединением резистора, индуктивной катушки, конденсатора. Векторная диаграмма: треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей. Резонанс напряжения и условия его возникновения.Цепь синусоидального переменного тока с параллельным соединением резистора, индуктивной катушки и конденсатора. Векторная диаграмма цепи; резонанс токов условие его возникновения. Способы компенсации реактивной мощности, коэффициент мощности.

2

2

3

Трехфазная система переменного тока и ее преимущества, получение симметричной 3-х фазной системы э.д.с.. Соединение источников и потребителей трехфазного тока в звезду. 4-х проводная и 3-х проводная 3-х фазная система. Соотношение между UЛ и UФ; IЛ и Iф. Векторная диаграмма. Понятие о несимметричном режиме. Роль нулевого провода в 4-х проводных цепях 3-х фазного   переменного   тока.  Соединение      источников и потребителей  3-х   фазного переменного тока в треугольник. Соотношение между UЛ и UФ; IЛ и Iф., при соединении в треугольник. Достоинства и недостатки при соединении в треугольник. Векторная диаграмма. Расчет симметричных 3-х фазных систем.

2

2,3

Лабораторные работы

6

1

Проверка влияния на общие параметры однофазной цепи переменного тока переменной емкости, включенной последовательно и параллельно с реальной катушкой индуктивности.

2

Проверка режимов работы 3-х фазной цепи при соединении потребителей в звезду.

3

Проверка режимов работы 3-х фазной цепи при соединении потребителей в треугольник.

Самостоятельная работа  

6

Расчет неразветвленных цепей однофазного переменного тока. Расчет разветвленных цепей переменного однофазного тока. Построение векторных диаграмм. Расчет симметричного и несимметричного режимов работы трехфазной цепи переменного тока при соединении потребителей в звезду и треугольник. Построение топографических диаграмм.

Тема 1.7. Измерительные механизмы

Тема 1.8. Измерение физических электрических величин.

Тема 1.9. Измерение неэлектрических величин

Содержание учебного материала

9

1

Общие сведения об измерительных приборах и измерениях, методы измерений, погрешности измерений; классификация электроизмерительных приборов. Приборы магнитоэлектрической и электромагнитной систем. Измерение токов и напряжений, расширение пределов измерений токов и напряжений. Приборы электродинамической, ферродинамической, индукционной систем. Измерение мощности и электрической энергии в цепях постоянного и переменного токов. Измерения сопротивлений различными способами.

Измерение неэлектрических величин. Общие принципы измерения. Преобразователи  неэлектрических величин.

3

22,3

Лабораторные работы

2

1

Измерения сопротивления различными методами, измерение сопротивления изоляции.

Самостоятельная работа

4

Изучение способов измерений токов, напряжений, мощностей, электроэнергии. Изучение устройства и принципа работы однофазного счетчика активной энергии. способы измерения сопротивлений с помощью одного вольтметра, с помощью одного амперметра.

Тема 1.10. Однофазные трансформаторы

Тема 1.11. Трехфазные и специальные трансформаторы.

Содержание учебного материала

8

1

2

Назначение трансформаторов, их классификация. Роль русских ученых в создании трансформаторов. Однофазный трансформатор, устройство, принцип работы. Коэффициент трансформации. Режимы работы трансформатора: холостой ход, под нагрузкой, короткого замыкания. К.П.Д.  трансформатора.

Типы трансформаторов и их применение: трехфазные, многообмоточные, измерительные, автотрансформаторы

4

2,3

Лабораторные работы

2

1

Проверка режимов работы однофазного трансформатора.

Самостоятельная работа  

2

Изучение 3-х фазных трансформаторов, схем и групп соединений обмоток; специальных трансформаторов. Изучение применения измерительных трансформаторов при измерении тока, напряжения, мощности.

Тема 1.12. Назначение и классификация электрических и магнитных элементов автоматики

Содержание учебного материала 

4

1 Автоматы и автоматика. Структура системы автоматического управления. Устройства для измерения сигналов в автоматических системах. Реле. Аппаратура управления. Контакторы, магнитные пускатели. Аппаратура защиты. Плавкие вставки, автоматические выключатели

2

2,3

Самостоятельная работа

2

Изучение устройства и принципа работ реле времени.

Тема 1.13. Электропривод

Содержание учебного материала 

1 Понятие об электроприводе. Уравнение движения электропривода. Механические характеристики нагрузочных устройств. Расчет мощности и выбор двигателя при продолжительном, кратковременном и повторно-кратковременном режимах. Аппаратура для управления электроприводом.

2

2,3

Тема 1.14. Передача и распределение электрической энергии

Содержание учебного материала 

1 Электроснабжение промышленных предприятий от электрической системы. Назначение и устройство трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.

Электрические сети промышленных предприятий: воздушные линии; кабельные линии; внутренние электрические сети и распределительные пункты; электропроводки.

Электроснабжение цехов и осветительных электросетей. Графики электрических нагрузок.

Выбор сечений проводов и кабелей: по допустимому нагреву; с учетом защитных аппаратов; по допустимой потере напряжения.

Эксплуатация электрических установок. Защитное заземление, зануление.

3

2,3

Практическое занятие

2

1.    Расчет параметров заземления

Самостоятельная работа

4

Изучение электрооборудования, применяемого при химической переработке древесины, их устройства, принципа работы.

Тема 1.15. Электрические машины

Содержание учебного материала 

20

1

Назначение машин переменного тока и их классификация, получение вращающегося магнитного поля 3-х фазного переменного тока. Устройство асинхронных машин и 3-х фазного переменного тока и их принцип работы. Частота вращения магнитного поля и ротора, скольжение.

2

1

2

Э.Д.С., сопротивление и токи в обмотках ротора и статора. Вращающий момент асинхронных электродвигателей. Пуск в ход 3-х фазных асинхронных электродвигателей и регулирование частоты вращения у них.Однофазный асинхронный электродвигатель, потери энергии и к.п.д. асинхронных двигателей. Модификация и краткая характеристика асинхронных двигателей сельскохозяйственного назначения. Синхронные машины, устройство, принцип действия, применение синхронных машин в сельскохозяйственном производстве.

2

2

3

Машины постоянного тока их назначение,  устройство и принцип действия в режиме генератора, в режиме электродвигателя. Понятие конструкции обмотки якоря; э.д.с. обмотки якоря, момент вращения двигателя постоянного тока. Генераторы постоянного тока, независимого возбуждения и самовозбуждения, условия самовозбуждения ГПТ, их схемы, характеристики, параметры.

2

1

4

Электродвигатели постоянного тока с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением, их схемы, механические характеристики; пуск  в работу, регулирование частоты вращения, реверсирование, потери мощности в машинах постоянного тока и их к.п.д.

2

2

Лабораторные работы

6

1

Отыскания начал и концов обмоток 3-х фазного асинхронного электродвигателя; соединения обмоток в звезду и треугольник.

2

Проверка режимов работы генератора постоянного тока с параллельным возбуждением.

3

Исследование работы электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

Самостоятельная работа  

6

Изучение метода трансформации при определении начал и концов обмоток трехфазного асинхронного электродвигателя.  Изучение пуска трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором в однофазном режиме. Изучение применения асинхронных электродвигателей с фазным ротором в сельском хозяйстве. Изучение марок электродвигателей постоянного и переменного токов. Изучение устройства и принципа работы стартерного электродвигателя.

Раздел 2. Электроника

24

44

Тема 2.1. Электровакуумные лампы, газоразрядные приборы

Содержание учебного материала

4

1

Общие сведения о вакуумных приборах, основные элементы конструкции, принцип работы. Электровакуумный диод; электровакуумный триод, характеристики и параметры триода; многоэлектродные лампы,  маркировка электровакуумных приборов. Электронно-лучевые трубки (телевизионные, осциллографические). Устройство, принцип работы. Маркировка.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся

 2

Расчет параметров электровакуумного триода: крутизны вольт-амперной характеристики, внутреннего сопротивления триода, коэффициента усиления.

Тема 2.2. Полупроводниковые приборы

Содержание учебного материала

8

1

Полупроводники, их виды, электропроводимости: собственная, примесная. Электронно-дырочный (p-n) переход. Его характеристика, виды пробоев. Полупроводниковые диоды: их виды, краткая характеристика выпрямительных, опорных, СВЧ - диодов, варикапов. Вольтамперные характеристики диодов, параметры, изображения на схемах, маркировка.

2

2,3

2

Транзисторы их виды. Биполярный транзистор: основные определения, устройство, принцип работы, входные и выходные характеристики, параметры, схемы включения биполярных транзисторов. Полевые транзисторы, виды полевых транзисторов, их устройство, принцип работы, характеристики, параметры, изображение на схемах, маркировка транзисторов. Тиристоры, основные определения, устройство, анализ процессов в 4-х-слойной полупроводниковой структуре, динисторы, тринисторы их вольтамперные характеристики, условные обозначения, маркировка.

2

Лабораторные работы

2

1

Проверка полупроводниковых диодов. Снятие их вольтамперных характеристик и определение параметров.

Самостоятельная работа  

2

Расчет Н- параметров биполярных транзисторов.

Тема 2.3. Фотоэлектронные приборы

Содержание учебного материала

6

1

Общие сведения о фотоэлектронных приборах. Электровакуумные фотоэлектронные приборы. Фотоэлектронные полупроводниковые приборы, их устройство, принцип работы, обозначения на схемах, маркировка. Общие сведения об оптоэлектронных приборах. Оптоэлектронные полупроводниковые приборы, светоизлучающий диод, оптопара; их устройство, принцип работы, система обозначениия, маркировка.

2

2

Лабораторные работы

2

1

Снятие световых и вольтамперных характеристик фотоэлемента.

Самостоятельная работа  

2

Изучение устройства, принципа работы, применения световолокна.

Тема 2.5. Выпрямители и стабилизаторы

Содержание учебного материала

4

1

Основные сведения о выпрямителях, структурная схема. Схемы выпрямления однофазного и 3-х фазного переменных токов их работа, параметры. Управляемые выпрямители. Расчет и выбор диодов  для выпрямительных схем.

2

2,3

2,3

 Самостоятельная работа  

2

Стабилизаторы напряжения, их виды, схемы, принцип стабилизации напряжения, сглаживающие фильтры их виды, работа.

Тема 2.6. Электронные усилители и генераторы

Содержание учебного материала

8

1

Схемы усилителей электрических сигналов.

Основные технические характеристики электронных усилителей.

Принцип работы усилителя низкой частоты на биполярном транзисторе.

Обратная связь в усилителях.

Многокаскадные усилители, температурная стабилизация режима работы.

Импульсные и избирательные усилители. Операционные усилители.

2

2,3

2

Колебательный контур. Структурная схема электронного генератора. Генераторы синусоидальных колебаний: генераторы LC-типа, генераторы RC-типа.

Переходные процессы в RC-цепях.

Импульсные генераторы: мультивибратор, триггер.

Генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН- генератор).

2

Самостоятельная работа  

4

2,3

Подбор и составление элементов электронных схем

Тема 2.7. Электронные измерительные приборы

Содержание учебного материала

6

1

Электронные стрелочные и цифровые вольтметры.

2

2

Электронный осциллограф.

2

Самостоятельная работа  

2

Наблюдение изменений параметров электрического тока с помощью осциллографа

Тема 2.8. Электронные устройства автоматики и вычислительной техники

Содержание учебного материала 

8

 1

Общие сведения об автоматических системах объектах и элементах управления. Основные понятия, определения. Датчики автоматики, классификация датчиков. Релейные элементы автоматики, классификация реле и их характеристики. Программные устройства. Исполнительные элементы в автоматике.

2

2,3

2

Понятие о микропроцессорах и микро-ЭВМ. Устройство и работа микро-ЭВМ. Структурная схема, взаимодействие блоков.Микропроцессоры с жесткой и гибкой логикой. Интерфейс микропроцессоров и микро-ЭВМ.Интегральные схемы микроэлектроники. Периферийные устройства микро-ЭВМ.

2

Практические занятия

2

2,3

1

Изучение устройства и определение на опыте характеристик срабатывания и отпускания электромагнитного реле.

Самостоятельная работа  

2

Изучение устройства и принципа работ реле времени.

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

144

Аудиторная учебная работа (обязательные учебные занятия) (всего)

96

в том числе:

лабораторные занятия

32

практические занятия

контрольные работы (если предусмотрено)

0

Внеаудиторная (самостоятельная) учебная работа обучающегося (всего)

48

в том числе:

тематика внеаудиторной самостоятельной работы

48

Промежуточная аттестация в форме экзамена