Основная образовательная программа 110300 Агроинженерия специальность 110302 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

Вид материала

Основная образовательная программа

Содержание 2. Учебная программа 2.2. Содержание учебной дисциплины 2.3. Рекомендуемая литература 3. Рабочая программа

Подобный материал:

• Основная образовательная программа 110302 электрификация и автоматизация сельского, 1095.83kb.
• Самарская государственная сельскохозяйственная академия, 79.14kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине Химия (направление дисциплины), 267.96kb.
• Положение о проведении региональной олимпиады по специальности 110302 «Электрификация, 98.21kb.
• Основная образовательная программа 050501. 01 Профессиональное обучение (агроинженерия), 2896.25kb.
• П. С. Чубик 2011 г. Основная образовательная программа, 1982.19kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования направление, 2326.08kb.
• Программа комплексного междисциплинарного экзамена по направлению 110800 «Агроинженерия», 80.08kb.
• Основная образовательная программа 110301 Механизация сельского хозяйства Челябинск, 589.94kb.
• Программа среднего профессионального образования по специальности 110809 Механизация, 2246.78kb.

2. Учебная программа

2.1. Цель и задачи


2.1.1. Место учебной дисциплины в учебном процессе и ее значение в формировании инженера

Дисциплина «Теоретические основы электротехники» относится к циклу общепрофессиональных дисциплин. Ее изучение базируется на знании дисциплин естественно-научного цикла (математика, физика). Дисциплина занимает одно из центральных мест в системе подготовки инженера. Знания по дисциплине «ТОЭ» являются базовыми для изучения специальных дисциплин.


2.1.2. Цель учебной дисциплины

а) Формировать целостное представление о специфике и закономерностях развития науки и техники.

б) Способствовать развитию умения самостоятельно учиться и мыслить, приобретать новые знания, находить оптимальные пути достижения жизненных целей, принимать правильные решения.

в) Способствовать освоению компьютерных методов расчета электрических цепей.


2.1.3. Задачи учебной дисциплины

а) дать будущему инженеру электрику знания, необходимые для понимания сложных явлений, используемых в разнообразных электротехнических устройствах;

б) научить студентов применять теорию при решении практи­ческих задач по расчету электрических цепей, аппаратов и полей;

в) привить расчетные и экспериментальные навыки, необходи­мые для работы в сельскохозяйственном производстве;

г) подготовить студентов к изучению специальных электротехни­ческих дисциплин.


2.1.4. Требования к уровню подготовки студентов

В результате изучения дисциплины студенты должны овладеть:


знаниями:

• основы явления и законов электротехники;
  
• электротехнической терминологии и символики;
  
• буквенных обозначений и единиц измерения электрических и магнитных величин;
  
• правил электробезопасности;
  
• методов расчета электрических цепей и электромагнитных полей.
  

умениями и навыками:

• самостоятельно осуществлять постановку задачи и выбирать рациональный метод решения, применив ПК;
  
• обеспечить безопасность работы на электроустановках;
  
• чтения электрических схем и сборки электрических цепей.
  

2.2. Содержание учебной дисциплины


2.2.1. Введение. Основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей.

Особенности, значение и область применения электрической энергии. Предмет курса "ТОЭ" и его роль в изучении других электротехнических дисциплин. Значение курса в удовлетворении требований квалификационной характеристики по направлению 31.14. "Электрификация и автоматизация с.х.". Основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей.


2.2.2. Линейные цепи постоянного тока

Прошлое, настоящее и будущее электрической энергии в форме постоянного тока. Обоснованные понятия: напряженность электрического поля, потенциал, напряжение, ток, плотность тока, сопротивление, элементы электрических цепей и схем. За­кон Ома. Источник э.д.с. и источник тока. Потенциальная диаграмма. Законы Кирхгофа. Преобразование линейных электри­ческих схем при последовательном, параллельном и смешанном соединении сопротивлений. Преобразование треугольника сопроти­влений в звезду и наоборот. Метод контурных токов. Принцип наложения и его применение для расчета цепей. Метод узловых потенциалов. Метод наложения. Теорема об активном двухполюс­нике. Передача энергии от активного двухполюсника к нагрузке.


2.2.3. Однофазные цепи синусоидального тока

Переменный ток и его место в современной электроэнерге­тике. Периодические токи и напряжения. Синусоидальный ток, его среднее и действующее значения.

Изображение синусоидальных величин с помощью вращающихся век­торов. Волновые и векторные диаграммы. Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. Индуктивность. Резистор, индуктивная катушка и конденсатор в цепи синусоидального тока. Последовательное соединение резистора, индуктивной катушки и конденсатора. Ре­зонанс напряжения. Активная, реактивная и полная мощности. Колебания энергии. Коэффициент и его технико-экономическое значе­ние. Параллельное соединение резистора, индуктивной катушки и конденсатора. Резонанс токов. Компенсация реактивной мощности. Символический метод расчета цепей синусоидального тока. Комп­лекс полного сопротивления и полной проводимости. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме записи. Выражение мощности в комплексной форме. Баланс мощностей. Измерение активной мощно­сти. Эквивалентные схемы пассивного двухполюсника. Опытное определение параметров двухполюсника. Топографическая диаграм­ма. Методика построения векторных диаграмм для разветвленных цепей. Методы анализа линейных цепей с двухполюсными и многополюсными элементами.


2.2.4. Индуктивно-связанные цепи

Понятие об индуктивно связанных цепях. Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность. Коэффициент связи. Расчет индуктивно связанных цепей. Экспериментальное определение взаим­ной индуктивности двух контуров и их одноименных зажимов. "Развязка" индуктивных связей.


2.2.5. Четырехполюсники.

Четырехполюсники, их уравнения и коэффициенты. Определение постоянных четырехполюсника, эквивалентные схемы четырехполюс­ника. Холостой ход и короткое замыкание четырехполюсника, практическое применение.


2.2.6. Трехфазные цепи

Трехфазный генератор. Соединения звездой и треугольником. Расчет цепей простых и сложных. Расчет цепи при несимметричном линейном напряжении. Роль нейтрального провода. Активная, реа­ктивная и полная мощности. Измерение активное мощности. Передача энергии трехфазным током. Компенсация сдвига фаз.


2.2.7. Переходные процессы в электрических цепях

Причины возникновения переходных процессов. Законы коммутации. Классический метод расчета для переходных процессов. Включение цепи с резистором и индуктивной катушкой на постоянное и синусоидальное напряжение. Короткое замыкание цепи с резисто­ром и индуктивной катушкой.

Переходные процессы в цепях с резистором, конденсатором и индуктивной катушкой. Расчет переходных процессов в разветвлен­ных цепях. Общий случай расчета переходных процессов классичес­ким методом. Алгебраизация дифференциальных уравнений. Опера­торный метод расчета переходных процессов. Преобразование Лап­ласа. Оригинал и изображение функций, закон Ома и Кирхгофа в операторной форме.


2.2.8. Линейные цепи с периодическими несинусоидальными напряжениями

и токами

Разложение периодических функций в тригонометрические ряды. Максимальное, действующее и среднее значение несинусоидальных токов и напряжений. Коэффициент формы, амплитуды, напряжения. Мощности в цепи несинусоидального тока. Расчет линейных цепей при несинусоидальном напряжении. Резонанс явлений. Сглаживаю­щие влияние индуктивности и искажающее действие емкости. Высшие гармоники в трёхфазных системах.


2.2.9. Нелинейные цепи постоянного тока

Свойства нелинейных элементов. Статическое и дифференциаль­ное сопротивление.

Эквивалентные схемы нелинейных элементов. Графические методы расчета цепей с нелинейными элементами при их последовательном и смешанном соединении. Расчёт нелинейных цепей методом последовательных приближений (интераций).


2.2.10. Нелинейные цепи переменного тока

Общие сведения о нелинейных цепях переменного тока. Системы нелинейных дифференциальных уравнений - математическая модель разветвленных цепей переменного тока. Методы расчета нелинейных цепей. Использование ЭВМ. Нелинейные элементы как генераторы высших гармоник тока и напряжения. Индуктивная катушка со стальным сердечником, её схема замещения и векторная диаграм­ма. Феррорезонанс напряжений и токов. Стабилизатор напряжений. Магнитный усилитель мощности.

2.2.11. Магнитные цепи при постоянных магнитных потоках

Основные величины, характеризующие магнитное поле. Неферромагнитные и ферромагнитные материалы. Петля гистерезиса и кривые намагничивания. Законы магнитной цепи. Аналогия между магнитными и электрическими цепями. Линейные и нелинейные маг­нитные цепи. Расчет неразветвленных и разветвленных магнитных цепей.


2.2.12. Цепи с распределенными параметрами

Параметры линий. Основные уравнения для линий переменного тока; постоянного тока, линий без потерь. Линия без искажений. Бегущие волны. Опытное определение волнового сопротивления и коэффициента распространения. Линия, замкнутая на волновое сопротивление. Стоячие волны в линии. Переходные процессы в длинных линиях. Включение линии с индуктивной нагрузкой. Преломление и отражение волн в местах сопряжения трёх линий. Частотные электрические фильтры.


2.2.13. Электромагнитное поле

Электромагнитное поле как единство электрического и магни­тного полей. Основные величины, характеризующие электростатиче­ское ноле. Напряженность и потенциал. Градиент потенциала. Теорема Гаусса. Электрическое смещение. Уравнение Пауссона и Лапласа. Энергия электростатического поля. Поле точечного заряда. Поля и емкость конденсаторов. Поле и емкость двухпроводной ли­нии. Электрическое поле постоянного тока. Законы Ома, Джоуля-Ленца и Кирхгофа в дифференциальной форме. Аналогия между электри­ческим полем постоянного тока и электростатическим полем. Цепи с конденсаторами. Основные величины и соотноше­ния, характеризующие магнитное поле. Расчет электромагнита. Поверхностный эффект и эффект близости. Электромагнитное экранирование. Численные методы расчета электромагнитных полей при сложных граничных условиях. Индуктивность двухпроводной линии, энергия магнитного поля сис­темы контуров с токами. Механические силы в магнитном поле. Полный электрический ток и его плотность. Уравнения электромагнитного поля. Переменное электромагнитное поле в диэлектрике и проводящей среде. Теорема Умова-Пойтинга. Вектор Пойтинга. Понятие о волновых и объёмных резонансах.


2.3. Рекомендуемая литература


Основная:

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 2006г.

2. Теоретические основы электротехники. Под ред. Ионкина.: Энергия, 2000г.

3. Гольдин О.Е. Задачник по теории электрических цепей. М.: Энергия, 2001г.

Дополнительная:

4. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. Л.: Энергия, 2004 г. I, II часть
   

5. Каплянский Теоретические основы электротехники. М.: Энергия, 2000г.

6. Горбунов А. Н., Кабанов И. Д. Теоретические основы электротехники Челябинск, 1998 г

7. Кабанов И. Д., Рудакова Т. И., Знаев А. С. Задачи по ТОЭ для самостоятельной работы студентов Челябинск, ЧГАУ, 2002 г.

3. Рабочая программа

3.1. Объем дисциплины и виды учебной работы

№ п/п	Виды учебной работы	Всего часов	Семестры
3	4	5
	Общая трудоёмкость дисциплины	380
1	Аудиторные занятия	204	68	68	68
1.1	Лекции	102	34	34	34
1.2	Практические занятия	48	16	16
1.3	Лабораторные занятия	54	18	18	18
2	Самостоятельная работа	176	50	76	50
2.1	Контрольная работа	12	4	4	4
2.2	Домашнее задание	35	10	20	5
2.3	И (или) другие виды самостоятельной работы	129	36	52	41
3	Вид итогового контроля		Экзамен	Экзамен	Экзамен