1279
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет» им Г.Ф. Морозова
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Методические указания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения по направлению подготовки бакалавров 250400 - . Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих
производств
2015
УДК 621.3, 621.38
Методические указания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения по направлению подготовки бакалавров 250400 - . Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств/ Е.Н. Лушникова, А.А. Тиньков – Воронеж: Воронеж. гос. лесотехн. унив. 2015. 46 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА.
Рецензенты: заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВПО «ВГАУ им. императора Петра I», д.т.н. проф. Д.Н. Афоничев.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………………..….. 4 1. Методические рекомендации по изучению курса………………….................5 1.1. Рекомендации по организации самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины………………………………….................5 1.2. Рекомендации по применению учебной и учебно-методической
литературы…………………………………………………………………………..7 2.Содержание разделов и тем самостоятельной работы студентов по освоению дисциплины «Электротехника и электроника»………………...7
Библиографический список………………………………………………………...46
ВВЕДЕНИЕ
Электротехника – наука об использовании электрических и магнитных явлений для практических целей. Она охватывает комплекс вопросов, относящихся к производству, передаче, распределению и использованию электрической энергии.
Электрическая энергия представляет собой одну из универсальных и гибких форм энергии, которая обладает рядом ценнейших свойств: легко, в больших количествах с малыми потерями передается на дальние расстояния; легко преобразуется в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую и т. д.), удобно распределяется между потребителями.
Студент по результатам освоения дисциплины «Электротехника и электроника» должен обладать следующими общекультурными и профессиональными компетенциями:
стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-
6);
способностью использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и изделий из древесины и древесных материалов (ПК-1);
способность определять стоимостную оценку основных производственных ресурсов (ПК-7);
способностью проектировать технологические процессы с использованием автоматизированных систем технологической подготовки производства (ПК-16)
В результате изучения дисциплины студент должен:
-знать: методов расчета и анализа линейных цепей переменного тока, электрических цепей с нелинейными элементами, магнитных цепей; электромагнитных устройств и электрических машин; трансформаторов; машин постоянного тока; асинхронных и синхронных машин; основ электроники и электрических измерений; элементной базы современных электронных устройств; источников вторичного электропитания; усилителей электрических сигналов; импульсных и автогенераторных устройств; основ цифровой электроники, микропроцессорных средств электрических измерений, средств измерений используемых в отрасли;
-уметь: выполнять технические измерения механических, газодинамических и электрических параметров ТиТТМО, пользоваться современными измерительными средствами;
-владеть: необходимыми навыками при решении конкретных практических задач; справочным материалом
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ КУРСА 1.1. Рекомендации по организации самостоятельной работы студентов при
изучении дисциплины.
Современные тенденции организации учебного процесса требуют расширения деятельности но совершенствованию, планированию и усилению роли самостоятельной работы студентов. В образовательном процессе высшего профессионального образовательного учреждения выделяется два вида самостоятельной работы - аудиторная, под руководством преподавателя, и внеаудиторная. Тесная взаимосвязь этих видов работ предусматривает дифференциацию и эффективность результатов ее выполнения и зависит от организации, содержания, логики учебного процесса (межпредметных связей, перспективных знаний и др.).
Аудиторная самостоятельная работа по дисциплине выполняется на учебных занятиях под непосредственным руководством преподавателя и по его заданию.
Внеаудиторная самостоятельная работа студентов (далее самостоятельная работа студентов) - это деятельность учащихся, которую они совершают без непосредственной помощи и указаний преподавателя, призванная обеспечить возможность осуществлять самостоятельную познавательную деятельность в обучении.
Целью самостоятельной работы студентов является овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по профилю, опытом творческой, исследовательской деятельности.
Самостоятельная работа студентов способствует развитию самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.
Объем самостоятельной работы студентов определяется государственным образовательным стандартом. Самостоятельная работа студентов является обязательной для каждого студента и определяется учебным планом.
Целью самостоятельного изучения теоретического курса является проработка лекционного материала и расширение знаний для решения задач управления, подготовка к выполнению практических работ.
Самостоятельная работа студента начинается с внимательного ознакомления их с «Федеральным компонентом Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования» но дисциплине «Электротехника и электроника» и рабочей программой учебной дисциплины. Изучение каждой темы следует начинать с внимательного ознакомления с набором вопросов. Они ориентируют студента, показывают, что он должен знать по данной теме. Вопросы темы как бы накладываются на соответствующую главу избранного учебника или учебного пособия. В итоге должно быть ясно, какие вопросы темы рабочей программы учебной дисциплины, и с какой глубиной раскрыты в данном учебном материале, а какие вообще опущены.
Задачами СРС являются:
•систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;
•углубление и расширение теоретических знаний;
•формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;
•развитие познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;
•формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;
•развитие исследовательских умений;
•использование материала, собранного и полученного в ходе самостоятельных занятий на семинарах, на практических и лабораторных занятиях, при написании
курсовых и выпускной квалификационной работ, для эффективной подготовки к итоговым зачетам и экзаменам.
Для организации самостоятельной работы необходимы следующие условия:
-готовность студентов к самостоятельному труду;
-мотив к получению знаний;
-наличие и доступность всего необходимого учебно-методического и справочного материала;
-система регулярного контроля качества выполненной самостоятельной работы;
-консультационная помощь.
Методика организации самостоятельной работы студентов зависит от структуры, характера и особенностей изучаемой дисциплины, объема часов на ее изучение, вида заданий для самостоятельной работы студентов, индивидуальных качеств студентов и условий учебной деятельности.
Процесс организации самостоятельной работы студентов включает в себя следующие этапы:
•подготовительный (определение целей, составление программы, подготовка методического обеспечения, подготовка оборудования);
•основной (реализации программы, использование приемов поиска информации, усвоения, переработки, применения, передачи знаний, фиксирование результатов, самоорганизация процесса работы);
•заключительный (оценка значимости и анализ результатов, их систематизация, оценка эффективности программы и приемов работы, выводы о направлениях оптимизации труда).
Организацию самостоятельной работы студентов обеспечивают: факультет, кафедра, учебно-методический отделы, преподаватель, библиотека, издательство и др.
Самостоятельная работа реализуется:
1.Непосредственно в процессе аудиторных занятий - на лекциях, практических и семинарских занятиях, при выполнении лабораторных работ.
2.В контакте с преподавателем вне рамок расписания - на консультациях по учебным вопросам, в ходе творческих контактов, при ликвидации задолженностей, при выполнении студентом учебных и творческих задач.
Методическое обеспечение самостоятельной работы студентов по дисциплине «Электротехника и электроника» составлено в виде методических указаний, определяющих состав, объем, задания и темы для самостоятельного изучения дисциплины, методические указания по выполнению всех видов самостоятельной работы, предусмотренных в данной дисциплине. Приведен порядок выполнения практических работ по темам учебного курса с решением типовых задач.
Студентам рекомендуется перед выполнением каждой практической работы изучить теоретические сведения по тематике работы, с целью закрепления понятийного аппарата и методологических основ дисциплины.
Самостоятельная работа студента предусматривает:
- самостоятельное изучение теоретического материала. Используются конспект лекций и рекомендуемая литература. Способствует развитию общекультурных компетенций, в частности, самостоятельному приобретению новых знаний с использованием современных информационных технологий;
- находить и перерабатывать информацию, умению осуществлять литературный поиск в данной области знаний;
- оформление отчетов, подготовку к практическим работам и их защите.
При самостоятельном изучении теоретического материала студентам рекомендуется использовать конспект лекций, методические указания к лабораторным работам, основную и дополнительную литературу. Данный вид СРС способствует самостоятельному приобретению новых знаний использованием современных
информационных технологий; развитию способности находить и перерабатывать информацию; умению излагать изученный материал в лаконичном виде в форме отчетов, представлять и докладывать результаты работы, умению проводить расчеты и делать выводы.
На самостоятельное изучение теоретического материала учебной программой дисциплины «Электротехника и электроника» предусмотрено 153 часа(4,25 зачетных единиц).
1.2. Рекомендации по применению учебной и учебно-методической литературы
Одним из условий успешного обучения в ВУЗе является умение студентов быстро подобрать соответствующую литературу для выполнения учебных заданий и научной работы. Самостоятельная работа с учебниками и книгами (а также самостоятельное теоретическое исследование проблем, обозначенных преподавателем на лекциях) - это важнейшее условие формирования у себя научного способа познания в области изучаемой темы по дисциплине.
•Естественно, все прочитанные книги, учебники следует конспектировать, но это не означает, что надо конспектировать «все подряд»: можно выписывать кратко основные определения и формулы.
2.СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА».
ТЕМА 1. ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРОТЕХНИКУ. ПОСТОЯННЫЙ ТОК.
1.Цель работы: изучить основные определения относящиеся к электричеству, освоить методы измерений и измерительные приборы.
2.Вопросы для самостоятельного изучения темы
1.Определение предмета электротехники.
2.Электростатическое поле.
3.Закон Кулона.
4.Силовые и эквипотенциальные линии.
5.Напряженность, потенциал.
6.Элемент цепи, ветвь цепи, узел цепи.
7.Постоянный ток. Электрические цепи постоянного тока.
8.Сопротивление проводника постоянному току.
9.Способы соединения сопротивлений.
10.Виды электроизмерительных приборов.
11.Прямые и косвенные измерения.
12.Относительная и абсолютная погрешности.
3. Тестовые задания к теме.
1.Силовые линии электрического поля:
1.начинаются и заканчиваются на заряженных частицах;
2.начинаются и заканчиваются на движущихся заряженных частицах;
3.имеют вид концентрических окружностей вокруг неподвижных зарядов;
4.имеют вид концентрических окружностей вокруг движущихся зарядов.
2.Если проводящее тело находится в равномерном электростатическом поле, то напряженность поля внутри тела будет:
1.равна нулю;
2.равна бесконечности;
3.равна напряженности поля на поверхности проводника;
4.определяться удельной проводимостью материала.
3.Линия в пространстве, касательная к которой в любой точке совпадает с направлением напряженности поля, называется:
1.эквипотенциальной линией;
2.силовой линией;
3.перемещением заряда;
4.векторной диаграммой.
4.Закон Кулона характеризует:
1.взаимодействие 2-х движущихся зарядов;
2.взаимодействие 2-х покоящихся зарядов;
3.силу с которой электростатическое поле действует на движущийся заряд;
4.силу с которой электростатическое поле действует на покоящийся заряд.
5.Напряженность электростатического поля это:
1.работа совершаемая при переносе заряда;
2.величина заряда в единице объёма;
3.сила с которой электростатическое поле действует на движущийся заряд;
4.сила с которой электростатическое поле действует на покоящийся заряд.
6.Разность потенциалов это:
1.работа совершаемая при переносе заряда;
2.сила взаимодействия 2-х неподвижных зарядов;
3.сила взаимодействия 2-х движущихся зарядов;
4.сила, с которой электростатическое поле действует на покоящийся заряд.
7.Поляризация это:
1.направление упорядоченного движения зарядов;
2.ориентация в пространстве диполей под действием электростатического
поля;
3.ориентация в пространстве диполей под действием магнитного поля;
4.плотность диполей в веществе.
8.Электрический ток это:
1.направление упорядоченного движения зарядов;
2.разделение зарядов под действием сторонних сил;
3.работа совершаемая при переносе заряда;
4 . сила взаимодействия 2-х движущихся зарядов.
9.Электрическая проводимость это:
1.направление упорядоченного движения зарядов;
2.работа совершаемая при переносе заряда;
3.способность вещества проводить ток;
4 . разделение зарядов под действием сторонних сил.
10.Величина удельной проводимости не зависит от:
1.физических свойств материала;
2.температуры;
3.площади поперечного сечения проводника;
4.плотности тока.
11.Силовые линии магнитного поля:
1.начинаются и заканчиваются на заряженных частицах;
2.начинаются и заканчиваются на движущихся заряженных частицах;
3.имеют вид концентрических окружностей вокруг неподвижных зарядов;
4.имеют вид концентрических окружностей вокруг движущихся зарядов.
12.Напряженность магнитного поля это:
1.сила, с которой магнитное поле действует на неподвижный заряд;
2.сила, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд;
3.взаимодействие 2-х покоящихся зарядов;
4.величина заряда в единице объёма.
13.Магнитное поле действует на:
1.движущиеся заряды;
2.покоящиеся заряды;
3.дипольные заряды;
4.взаимодействие 2-х покоящихся зарядов.
14.Правило правого винта показывает:
1.направление силовых линий электростатического поля;
2.направление силовых линий магнитного поля;
3.направление силы действующей на движущийся заряд со стороны магнитного поля;
4.направление силы действующей на покоящийся заряд со стороны магнитного поля.
15.Правило левой руки показывает:
1.величину силы действующей на проводник с током в магнитном поле;
2.направление силы действующей на проводник с током в магнитном поле;
3.величину силы действующей на проводник с током в электрическом поле;
4.направление силы действующей на проводник с током в электрическом
поле.
16.Магнитная индукция это:
1.разность магнитных потенциалов 2-х точек;
2.силовая характеристика магнитного поля в вакууме;
3.силовая характеристика магнитного поля в веществе;
4.магнитная проницаемость среды.
17.Положительное направление линий магнитной индукции выбирают по
правилу:
1.правого винта;
2.левого винта;
3.правой руки;
4.левой руки.
18.Явление возникновения встречной ЭДС при изменении тока в проводнике
называется:
1.током смещения;
2.электрической индукцией;
3.взаимной индукцией;
4.самоиндукцией.
19.Явление возникновения тока при изменении заряда конденсатора называется:
1.током смещения;
2.электрической индукцией;
3.взаимной индукцией;
4.самоиндукцией.
20.Источник электрической энергии с постоянным напряжением на выходе и нулевым внутренним сопротивлением это:
1.индуктивный элемент;
2.ёмкостный элемент;
3.источник тока ;
4.источник ЭДС.
21.Источник электрической энергии, у которого величина ЭДС и внутреннего сопротивления стремятся к бесконечности, а их отношение - постоянная величина это:
1.индуктивный элемент;
2.ёмкостный элемент;
3.источник тока;
4.источник ЭДС
22.Ёмкостный элемент или конденсатор это:
1.2 проводящих тела разделённые диэлектриком;
2.проводник с большой индуктивностью;
3.элемент преобразующий электрическую энергию в тепловую;
4.источник тока.
23.Индуктивный элемент это:
1.источник тока;
2.проводящие тела разделённые диэлектриком;
3.проводник с большой емкостью;
4.проводник с большой индуктивностью.
24.Индуктивность это:
1.интеграл магнитной индукции по площади;
2.коэффициент пропорциональности между током и магнитным полем;
3.коэффициент пропорциональности между напряжением и зарядом;
4.коэффициент пропорциональности между током и напряжением.
25.Электрическая емкость это:
1.интеграл магнитной индукции по площади;
2.коэффициент пропорциональности между током и магнитным полем;
3.коэффициент пропорциональности между напряжением и зарядом;
4.коэффициент пропорциональности между током и напряжением.
26.Проводимость это:
1.интеграл магнитной индукции по площади;
2.коэффициент пропорциональности между током и магнитным полем;
3.коэффициент пропорциональности между напряжением и зарядом;
4.способность вещества пропускать ток.
27.Схема замещения реального индуктивного элемента состоит из:
1.последовательного соединения резистора и катушки, и параллельно к ним присоединён конденсатор;
2.последовательного соединения конденсатора и резистора;
3.параллельного соединения конденсатора и резистора, и последовательно к ним катушка;
4.параллельного соединения катушки и резистора.
28.Схема замещения реального резистивного элемента состоит из:
1.последовательного соединения резистора и катушки, и параллельно к ним присоединён конденсатор;
2.последовательного соединения конденсатора и резистора;
3.параллельного соединения конденсатора и резистора, и последовательно к ним катушка;
4.параллельного соединения катушки и резистора.
29.Схема замещения реального ёмкостного элемента состоит из:
1.последовательного соединения резистора и катушки, и параллельно к ним присоединён конденсатор;
2.последовательного соединения конденсатора и резистора;
3.параллельного соединения конденсатора и резистора, и последовательно к ним катушка;
4.параллельного соединения катушки и резистора.