Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«ЧЕЛЯБИНСКИЙ АВТОТРАНСПОРТНЫЙ ТЕХНИКУМ»

Заочное отделение.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Программа и методические указания.

Специальность 190604– Техническое обслуживание и ремонт

автомобильного транспорта.

Специальность 270206– Организация перевозок и управление

движением на автотранспорте.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Материал, изучаемый по учебнику, необходимо конспекти­ровать в тетради. Основные определения следует подчеркивать, а формулы обводить. Электрические схемы вычерчиваются в условных обозначениях, соответствующих действующим ГОСТам (приложение 1). После проработки какой-либо темы необходимо без помощи учебника выполнить доказательства законов или вывести формулы. Для этого надо иметь отдельную тетрадь. Нельзя оставлять ни­чего непонятным при изучении предмета; если самому преодо­леть затруднение не удается, необходимо обратиться к препо­давателю за консультацией. Особое внимание должно быть уде­лено задачам и вопросам для самопроверки, а также разбору решений типовых примеров, помещенных в учебнике и настоящем пособии.

УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ

И ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

По общей электротехнике и основам электроники должны быть выполнены две контрольные работы Каждая контрольная ра­бота содержит четыре задачи. Варианты для каждого студента– индивидуальные.

Контрольная работа выполняется в отдельной тетради, желательно в клеточку. Условия задач переписывают полностью, оставляют поля шириной 25-30 мм для замечаний рецензента, а в конце тетради - 2-3 страницы для рецензии. Формулы и расчеты пишут чернилами, а чертежи и схемы делают карандашом; на графиках указывают масштаб. Допустимо также выполнение контрольных работ с помощью персонального компъютера, используя текстовые и графические редакторы. Решение задач обязатель­но ведут в Международной системе единиц (СИ). Страницы тет­ради нумеруют для возможности ссылки на них преподавателя. Контрольные работы должны выполняться самостоятельно. При решении задач также допустимо пользоваться консультациями, при этом студент обязан детально знать выполненную работу. Работы, выполненные не самим студентом не зачитываются. В случае выявления несамостоятельного После получения зачтенной работы с замечаниями преподавателя надо исправить отмеченные ошибки, выполнить все его указания и повторить недостаточно усвоенный материал. Если контрольная работа получила неудовлетворитель­ную оценку, то студент выполняет её снова по старому или новому варианту в зависимости от указания рецензента и от­правляет на повторную проверку. В случае возникновения затруднений при выполнении контрольной работы студент может обратиться в техникум для получения письменной или устной консультации. Лабораторные работы выполняют в период экзаменационно-лабораторной сессии. К этим работам студенты допускаются после сдачи соответствующих контрольных работ. По каждой ла­бораторной работе составляется отчет по установленной фор­ме. Сдача экзаменов разрешается студентам, получившим положительные оценки по контрольным работам и имеющим за­чёт по лабораторным работам.

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

№ раздела, темы	Наименование разделов и тем.	Количество учебных часов
		Спец. 190604		Спец. 270206
		Всего	Лабор.	Всего	Лабор.
	Всего по учебному курсу, в т.ч.	24	12	24	8
1.	Электротехника	16	8	16	4
1.1	Электрическое поле. Цепи постоян-ного и переменного токов.	4	2	6	2
1.2	Магнитное поле. Электромагнитная индукция. Однофазный переменный ток.	4	2	6	2
1.3.	Трехфазный переменный ток. Трансформаторы.	4	2	2	-
1.4	Электрические машины. Электропри-вод. Передача и распределение эл. энергии.	4	2	2	-
2.	Электроника.	8		8
2.1	Физические основы электроники. Элементная база: диоды и тиристоры, транзисторы, интегральные микросхемы.	4	2	4	2
2.2	Электронные усилители и генераторы. Аналоговые и цифровые устройства автоматики и вычислительной техники.	4	2	4	2
Лабораторные работы			12
1.1	Смешанное соединение элементов в цепи постоянного тока		2		2
1.2.	Электрическая цепь переменного тока с последовательным соединением элементов.		2
1.3.	Исследование однофазного трансформатора.		2		2
1.4.	Управление трехфазным асинхронным электродвигателем.		2
2.1..	Исследование полупроводникового диода.		2		2
2.2..	Исследование усилительного каскада на биполярном транзисторе.		2		2

Перечень литературы

Основная

1. Жаворонков М.А. Электротехника и электроника. – М.: Издательский центр «Академия», 2005 г.

2. Шихин А.Я., Белоусова Н.М. и др. Электротехника. Учебник для профессиональных учебных заведений, - М.: высшая школа «Академия», 2001 г.

3. Данилов И.В., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. – М.: Высшая школа, 1997.

Дополнительная

4. ИНТЕРНЕТ. ВИКИПЕДИЯ.

5. Евдокимов Ф.Е. Электроника. – М.: Высшая школа. 1989.

6. Надеев А. И. Основы электроники. – Астрахань 1999.

ПРОГРАММА

Раздел 1. Общая электротехника

В в е д е н и е

Электрическая энергия, ее передача и распределение. Значение электроники для создания средств управления, автоматизации и контроля сложных производственных процессов в различных отраслях народного хозяйства.

Основное содержание предмета "Общая электротехника и электроника". Значение электротехнической подготов­ки для освоения новой техники и прогрессивной технологии.

Тема 1.1. Электрическое поле.

Понятие об электрическом поле. Энергия электрического поля. Электрическое поле в диэлектрике и полупроводнике.

Конденсатор, его заряд и электроемкость. Электрический про­бой. Электроизоляционные материалы.

Литература: Л-1, § 1.1-1.8. Л-3, | 1.1-1.3.

Задачи и вопросы для самопроверки

1. Какое поле называют электростатическим?

2. Что называют электрическим потенциалом?

3. Что называют напряжением между двумя точками поля?

4. Каким зарядом обладает конденсатор емкостью 2 мкФ, если напряжение между его пластинами равно 100 В?

Ответ: 2 • 10^-4 Кл.

Тема 1.2. Электрические цепи постоянного тока.

Электрический ток в металлах, его направление. Источники питания. Электрическая цепь, ее основные элементы и условные обозначения, применяемые на схемах. Сила и плотность тока, единицы измерения. Э.д.с. источника и напряжение на его зажимах. Энергия и мощность электрической цепи, балланс мощностей. Закон Ома для цепи. Электрическое сопротивление и проводимость. Зависимость сопротивления от температуры.

Режимы работы цепи: холостой ход, короткое замыкание, переменная нагрузка.

Закон Джоуля-Ленца. Нагрев проводов. Плавкие предохра­нители. Основные проводниковые материалы.

Последовательное, параллельное и смешанное соединение рззиетров. Законы Кирхгофа. Понятие о расчете цепей посто­янного тока.

Лабораторная работа № I.

Смешанное соединение элементов в цепи постоянного тока.

Литература: Л-1, § 2.1-2.14. Л-2, § 2.1-2.6.

3адачи и вопросы для самопроверки

I. Дайте определение э.д.с. источника, напряжения на зажимах и внутреннего падения напряжения. Чему равны эти величины, если ток в цепи 2 А, внутреннее сопротивление 0,5 Ом, а внешнее - 9,5 Ом?

Ствет: 20 В, 19 В, I В.

2. Напишите закон Ома для всей цепи и для одного её участка: внешнего и внутреннего.

3. Напишите формулу для определения мощности в резисто­ре сопротивлением R, через квадрат тока и сопротивление.

4. Какое явление называют коротким замыканием цепи? Как защитить цепь от тока короткого замыкания?

5. Приведите определение участков схемы электрической цепи: узел, ветвь, контур.

Тема 1.3. Электромагнетизм.

Магнитное поле проводника с током. Основные свойства и характеристики магнитного поля. Магнитная индукция, магнитный поток и потокосцепление. Индуктивность; единицы измерения индуктивности. Электромагнитные силы: сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, правило левой руки.

Магнитные свойства веществ, намагничивание вещества, магнитная проницаемость; абсолютная и относительная; ферромагнитные материалы, их свойства и применение,

Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Э.д.с. самоиндукции и взаимоиндукции.

Э.д.с. проводника» движущегося в магнитном поле. Правило правой руки, принципы преобразования механической энергии в электрическую и электрической в механическую.

Литература: Л-1, §3.1-3.17. Л-2, § 3.1-3.13, Л-3, § 3.1-3.6.

Задачи и вопросы для самопроверки.

I. Сформулируйте определения основных магнитных величин: индукции, магнитного потока, напряженности, абсолютной магнитной проницаемости, магнитной проницаемости, намагничивающей силы.

2. Приведите определение самоиндукции.

3. В каком случае имеет место взаимная индукция?

4. Как определить величину и направление электромагнитной силы, действующей на проводник с током в магнитном поле?

5. Как определить величину и направление э.д.с. индукции, возникающей в проводе, движущемся в магнитном поле?

Т е м а 1.4. Электрические измерения

Общие сведения об электрических измерениях и электроизмерительных

приборах.

Классификация электроизмерительных приборов, условные обозначения на приборах, общие детали и узлы электроизмерительных приборов.

Измерение тока и напряжения: магнитоэлектрический измерительный механизм, электромагнитный измерительный механизм.

Приборы и схемы лля измерения электрического напряжения и тока; расширение пределов измерения амперметров м вольтметров.

Измерение мощности и энергии: электродинамический измерительный механизм; измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока.

Цифровые измерительные приборы. Мультиметры.

Измерение электрического сопротивления: измерительные механизмы омметров.

Литература: Л-1, §11.1-11.16. Л-2, § 10.1-10.14, Л-3, § 6.1-6.4.

Задачи и вопросы для самопроверки

1. На какие классы точности делятся электроизмерительные приборы.

2. Какими условными знаками на шкале обозначаются приборы магнитоэлектрической,

электромагнитной и индукционной систем?

3. Каким образом можно расширить пределы измерения тока и напряжения?

4. Поясните методику расчета шунта для расширения пределов измерения токов. Начертите схему включения прибора с внешним шунтом.

Т е м а 1.5. Однофазные электрические цепи.

Переменный ток: определения; получение синусоидальных э.д.с. и тока. Характеристики синусоидальных величин: амплитуда, фаза, начальная фаза, угловая частота, период, частота, мгновенные значения. Действующее и среднее значение тока.

Элементы и параметры электрических цепей переменного тока.

Цепь с активным сопротивлением, цепь с индуктивностью, цепь с емкостью. Графики иуравнения тока и напряжения. Векторные диаграммы. Активная и рреактивная мощность в цепи переменного тока. Неразветвленная цепь перемпенного тока, закон Оиа для нее. Резонанс напряжения. Разветвленная цепь перемпенного тока. Резонанс тока.

Лабораторная работа № 2

Параллельное соединение катушки, содержащей активное сопротивление и индуктивность и конденсатора. Компенсация реактивной мощности.

Литература: Л-1, § 4.1-4.4. Л-2, § 4.1-4.14, Л-3, § 4.1-4.5.

Задачи и вопросы для самопроверки

1. Поясните основные параметры переменного.тока: период, частота, фаза, начальная фаза.

2. Поясните процесс получения синусоидальной з.д.с. с помощью простейшего генератора переменного тока.

3. В паспорте электродвигателя указано значение напряже­ния 380 В. К какому значению относится это напряжение: мгновенному, амплитудному, действующему?

4. Начертите треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей для неразветвленной цепи с R , L и С.

5. В чем заключается явление резонанса напряжений? Его последствия.

6. При каких условиях в. цепи наступает резонанс токов? Последствия резонанса токов?

7. В чем заключается принципиальное отличие реактивной мощности от активной?

8. Первое предприятие имеет коэффициент мощности 0,9, а второе 0,8. Какое предприятие лучше использует потребляемую подную мощность?

9. Какие вредные последствия низкого коэффициента мощности?