187925

УДК 65.011.56(075.8) ББК 32.965-5-05я7

Ч 49

Рецензент – профессор, доктор технических наук А. Н. Поляков

Черноусова, А. М.

Ч49 Программа вступительных испытаний : методические указания для абитуриентов, поступающих для обучения в сокращенные сроки по направлению подготовки 220700.62 Автоматизация технологических процессов и производств / А. М. Черноусова, В. В. Тугов, В. Н. Шерстобитова ; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2012. – 34 с.

Методические указания содержат сведения по вступительным испытаниям для абитуриентов, поступающих для обучения в сокращенные сроки по образовательной программе высшего профессионального образования по направлению подготовки 220700.62 Автоматизация технологических процессов и производств: положение, программы по дисциплинам, спецификацию и пример контрольно-измерительных материалов.

Программа вступительных испытаний составлена по следующим дисциплинам среднего профессионального обучения: электротехнике; электронной технике; информатике; автоматическому управлению; типовым элементам и устройствам систем автоматического управления.

УДК 65.011.56(075.8) ББК 32.965-5-05я7

© Черноусова А. М., Тугов В. В.,

Шерстобитова В. Н., 2012 © ОГУ, 2012

2

Содержание

Введение…………………………………………………………………………….. 4

1Положение о вступительном испытании….………………………….............. 5

2Программы вступительных испытаний по дисциплинам.…….……………... 6 2.1 Электротехника……………….……………………..………………………….. 6 2.2 Электронная техника……………………………..………..…………............... 10 2.3 Информатика…..………………………………………………..………………. 14 2.4 Автоматическое управление………..……………………………...…………... 18 2.5 Типовые элементы и устройства систем автоматического управления ……………………………………………………….…………………. 24

3Спецификация контрольно-измерительных материалов………..…………… 28

4Пример контрольно-измерительных материалов…………………….............. 29

5Карта правильных ответов для примера контрольно-измерительных материалов…………………………………………………………………………... 34

3

Введение

Сокращенные программы высшего профессионального образования реализуются в сокращенные сроки по сравнению с полным сроком освоения образовательной программы для лиц, имеющих среднее профессиональное образование соответствующего профиля или высшее профессиональное образование различных ступеней. Желание обучаться в сокращенные сроки излагается поступающим при подаче документов для поступления в ОГУ. Прием на обучение в сокращенные сроки осуществляется в соответствии с действующим порядком приема ОГУ в специально формируемые группы на первый курс.

Вступительные испытания для абитуриентов проводятся в форме комплексного письменного тестирования, включающего 20 вопросов по дисциплинам: электротехника; электронная техника; информатика; автоматическое управление; типовые элементы и устройства систем автоматического управления. Время вступительного испытания – 80 минут. Каждый правильный ответ оценивается в пять баллов. Зачисление абитуриентов производится на основе ранжирования суммы баллов.

Сокращение сроков освоения основной образовательной программы (ООП) высшего профессионального образования осуществляется на основе имеющихся знаний, умений и навыков студента, полученных на предшествующем этапе обучения. В целях реализации сокращенной ООП методической комиссией по направлению подготовки разрабатывается и утверждается в установленном порядке индивидуальный учебный план (для обучающегося или группы обучающихся). В индивидуальном учебном плане указывается соответствие профиля предыдущего базового образования получаемому. Наименование дисциплин в индивидуальных учебных планах и их группирование по циклам идентично учебным планам ОГУ, рассчитанным на полный срок обучения, но может отличаться большей долей самостоятельной работы студента.

4

1 Положение о вступительном испытании

На основании «Правил приема в 2012 году», действующих в ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», для обучения в сокращенные сроки по образовательным программам высшего профессионального образования в специально сформированных группах принимаются граждане, имеющие среднее профессиональное образование и поступающие на направления подготовки высшего профессионального образования, соответствующие профилю среднего.

Вступительные испытания проводятся на основе специально разработанных программ в форме комплексного письменного тестирования, включающего 20 вопросов по дисциплинам, включенным в перечень вступительных дисциплин. На направление подготовки 220700.62 Автоматизация технологических процессов и производств такими дисциплинами являются: электротехника; электронная техника; информатика; автоматическое управление; типовые элементы и устройства систем автоматического управления. Программа вступительных испытаний составлена на основании Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)».

Время вступительного испытания составляет 80 минут, при этом каждый правильный ответ оценивается в пять баллов. Минимальное количество баллов для участия в конкурсном отборе составляет 30 баллов. Конкурсный отбор и зачисление проводятся по направлениям подготовки на основе ранжирования суммы баллов, набранных на вступительных испытаниях. Поступающие, не согласные с количеством баллов, полученных на вступительных испытаниях, имеют право на следующий день после объявления результатов вступительных испытаний подать в письменной форме заявление на проведение апелляции.

Абитуриенты, имеющие право внеконкурсного поступления, представляются к зачислению при наборе на вступительных испытаниях 30 и более баллов. Абитуриенты, не прошедшие по конкурсу на бюджетные места, могут участвовать в конкурсе на места с оплатой стоимости обучения.

5

2 Программы вступительных испытаний по дисциплинам

2.1 Электротехника

Введение

Электрическая энергия, ее свойства и применение. Производство и распределение электрической энергии. Современное состояние и перспективы развития электроэнергетики.

Раздел 1 Электрическое поле

Ток проводимости, ток переноса, ток смещения. Электрический ток в проводниках: величина, направление, плотность тока проводимости. Удельная электрическая проводимость и сопротивление. Зависимость сопротивления проводников от температуры. Электрический ток в вакууме. Электрический ток в полупроводниках.

Формы существования материи: вещество и поле. Элементарные частицы и их электромагнитное поле. Диэлектрическая проницаемость. Проводники и диэлектрики. Основные характеристики электрического поля: напряженность, электрический потенциал, электрическое напряжение. Закон Кулона, теорема Гаусса и их применение для расчета электрического поля. Проводники в электрическом поле. Электропроводность. Классификация веществ по степени электропроводности.

Раздел 2 Электрические цепи постоянного тока

Физические процессы в электрических цепях постоянного тока. Последовательное и параллельное соединение резисторов. ЭДС, мощность, коэффициент полезного действия источника электрической энергии. Преобразование электрической энергии в другие виды энергии. Закон Джоуля-Ленца.

Работа источника электрической энергии в режиме генератора и потребителя. Схемы замещения источников ЭДС и тока, приемников электрической энергии. Понятие о пассивных и активных элементах электрических цепей.

Расчет электрических цепей постоянного тока. Законы Ома, Кирхгофа. Неразветвленная электрическая цепь. Эквивалентное сопротивление. Электрические цепи с несколькими источниками ЭДС. Потенциальная диаграмма неразветвленной электрической цепи. Разветвленная электрическая цепь. Эквивалентное сопротивление

6

параллельно соединенных резисторов. Электрическая проводимость. Расчет электрических цепей методом преобразования схем. Метод узловых напряжений. Метод узловых и контурных уравнений. Метод контурных токов. Метод наложения токов.

Раздел 3 Магнитное поле

Магнитная индукция, магнитный поток, собственное и взаимное потокосцепление. Магнитные свойства вещества. Магнитная проницаемость. Энергия магнитного поля. Механические силы в магнитном поле. Намагничивание ферромагнитных материалов. Магнитный гистерезис. Магнитное сопротивление.

Расчет магнитных цепей. Проводник с током в магнитном поле. Применение закона полного тока для расчета параметров магнитной цепи. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Расчет выбранного вида однородной и неоднородной магнитных цепей. Прямая и обратная задачи.

Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Электродвижущая сила, индуктируемая в проводнике, движущемся в магнитном поле. Явление и ЭДС самоиндукции, явление и ЭДС взаимоиндукции. Коэффициент магнитной связи. Потокосцепление. Взаимное преобразование механической и электрической энергии. Принцип работы трансформатора. Вихревые токи, их использование и способы ограничения.

Раздел 4 Электрические цепи переменного тока

Явление переменного тока. Синусоидальная ЭДС. Принцип действия и конструкция генератора переменного тока. Векторные диаграммы. Характеристики синусоидальных величин. Предельное (амплитудное), действующее, среднее значения синусоидально изменяющихся электрических величин. Мгновенное значение.

Элементы и параметры электрической цепи переменного тока. Цепи переменного тока с активным сопротивлением, с индуктивностью, с емкостью: напряжение, ток, мощность, векторная диаграмма. Общий случай неразветвленной цепи переменного тока: векторная диаграмма, коэффициент мощности. Разветвленная цепь переменного тока: векторная диаграмма, коэффициент мощности.

Расчет неразветвленной цепи переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью, емкостью, при различных соотношениях величин реактивных со-

7

противлений. Треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей.

Расчет разветвленной цепи с активным сопротивлением, индуктивностью, емкостью при различных соотношениях величин реактивных проводимостей. Треугольники токов, проводимостей, мощностей.

Компенсация реактивной мощности в электрических цепях. Коэффициент мощности. Методы увеличения коэффициента мощности.

Сопротивления, проводимости, мощность электрических цепей в комплексной форме. Законы Ома, Кирхгофа в символической форме.

Резонанс напряжений в неразветвленной электрической цепи. Условия и признаки резонанса напряжений. Резонансная частота, волновое сопротивление, добротность контура, частотные характеристики.

Разветвленная электрическая цепь, резонанс токов. Условия и признаки резонанса токов, частотные характеристики. Практическое значение и использование резонансных контуров.

Трехфазные цепи. Получение трехфазной ЭДС. Симметричная нагрузка в трехфазной цепи при соединении обмоток генератора и фаз приемника звездой и треугольником. Фазные, линейные напряжения и токи, соотношения между ними. Топографическая диаграмма.

Несимметричная нагрузка в трехфазной цепи при соединении фаз приемника звездой и треугольником. Четырехпроводная трехфазная система. Напряжение смещения нейтрали, роль нулевого провода. Расчет трехфазных цепей. Метод взаимного преобразования звезды и треугольника.

Нелинейные элементы, применяемые в электрических цепях, их вольтамперные характеристики. Статическое и динамическое сопротивление нелинейных элементов. Графический расчет электрических цепей постоянного тока с нелинейными элементами. Катушка с ферромагнитным сердечником: магнитный поток, ток, ЭДС, векторная диаграмма. Потери в катушке с ферромагнитным сердечником. Векторная диаграмма катушки с потерями. Полная векторная диаграмма и схема замещения катушек с ферромагнитным сердечником. Явление феррорезонанса, принцип действия дросселя насыщения, магнитного усилителя.

8

Раздел 5 Понятие, классификация и принцип действия электрических машин

Назначение машин постоянного тока и их классификация. Устройство и принцип действия машин постоянного тока: магнитная цепь, коллектор, обмотка якоря. Рабочий процесс машины постоянного тока: ЭДС обмотки якоря, реакция якоря, коммутация.

Генераторы и двигатели постоянного тока: общие сведения. Электрические машины с независимым возбуждением, с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. Потери энергии и КПД машин постоянного тока.

Назначение машин переменного тока и их классификация. Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных электродвигателях и генераторах. Устройство электрической машины переменного тока: статор и его обмотка, ротор и его обмотка. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Вращающий момент асинхронного двигателя. Скольжение. Пуск в ход асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором.

Рабочий процесс асинхронного двигателя и его механическая характеристика. Регулирование частоты вращения ротора. Однофазный и двухфазный асинхронный электродвигатели. Потери энергии и КПД асинхронного двигателя.

Синхронные машины и область их применения.

Для подготовки к вступительным испытаниям по дисциплине «Электротехника» рекомендуется следующая литература:

1)Алиев, И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию / И.

И. Алиев. – М. : Высш. шк., 2007. – 256 с. – ISBN 978-5-06-004345-7 ;

2)Башарин, С. А. Теоретические основы электротехники: Теория электрических цепей и электромагнитного поля : учеб. пособие для студентов вузов / С. А.

Башарин, В. В. Федоров. – М. : Академия, 2008. – 304 с. – ISBN 978-5-7695-5179-6 ;

3)Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические це-

пи: учебник / Л. А. Бессонов. – М. : Гардарики, 2007. – 701 с. – ISBN 5-8297-0159-6 ;

4)Данилов, И. А. Общая электротехника : учеб. пособие / И. А. Данилов. – М.:

9

Высш. образование, 2009. – 674 с. – ISBN 978-5-9692-0249-8 ;

5)Евдокимов, Ф. Е. Теоретические основы электротехники : учеб. для СПУ /

Ф. Е. Евдокимов. – М. : Высш. шк., 2001. – 495 с. – ISBN 5-06-003658-8 ;

6)Касаткин, А. С. Курс электротехники : учеб. для вузов / А. С. Касаткин, М.

В. Немцов. – М. : Высш. шк., 2007. – 542 с. – ISBN 978-5-06-005276-3 ;

7)Касаткин, А. С. Электротехника : учеб. для вузов / А. С. Касаткин, М. В.

Немцов. – 12-е изд., стер. – М. : Академия, 2008. – 544 с. – ISBN 978-5-7695-5772-9 ;

8)Кузовкин, В. А. Теоретическая электротехника : учеб. для вузов / В. А. Ку-

зовкин. – М. : Логос, 2006. – 480 с. – ISBN 5-98704-092-2 ;

9)Теоретические основы электротехники. Нелинейные электрические цепи. Электромагнитное поле : учеб. пособие для вузов / Г. И. Атабеков [и др.] ; под ред.

Г. И. Атабекова. – СПб. : Лань, 2009. – 432 с. – ISBN 978-5-8114-0803-0 ;

10)Теоретические основы электротехники : учеб. для вузов / А. Н. Горбунов

[и др.]. – М. : ТРИАДА, 2005. – 304 с. – ISBN 5-9546-0007-4 ;

11) Электротехника и электроника : учебник / М. В. Немцов, М. Л. Немцова. – 2-е изд., стер. – М. : Академия, 2009. – 428 с. – ISBN 978-5-7695-6098-9 ;

12)Электротехника и электроника : учеб. для студентов образоват. учреждений сред. проф. образования / под ред. Б. И. Петленко. – 5-е изд., стер. – М. : Акаде-

мия, 2009. – 320 с. – ISBN 978-5-7695-6378-2 ;

13)Электротехника и электроника : учеб. пособие для вузов / В. В. Кононенко [и др.] ; под ред. В. В. Кононенко. – 4-е изд. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2008. – 778 с. – ISBN 978-5-222-12830-5.

2.2 Электронная техника

Введение

Основные направления развития и применения промышленной электроники. Надежность электронных устройств. Пути и значения микроминиатюризации электронных приборов и устройств. Понятие об электромагнитной совместимости

электронных устройств.

10