1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Цельпреподаваниядисциплины

Дисциплина «Теоретические основы электротехники» в соответствии с учебным планом подготовки бакалавров направления 140200 «Электроэнергетика и электротехника» относится к дисциплинам профессионального цикла подготовки (Б.З).

Предметом изучения курса ТОЭ являются основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; теория линейных и электрических цепей (цепи постоянного, синусоидального и несинусоидального токов), методы анализа линейных цепей с двухполюсными и многополюсными элементами; трехфазные цепи; переходные процессы в линейных цепях и методы их расчета; нелинейные электрические и магнитные цепи постоянного и переменного тока; переходные процессы в нелинейных цепях; аналитические и численные методы анализа нелинейных цепей; цепи с распределенными параметрами (установившийся и переходный режимы); теория электромагнитного поля, электростатическое поле; стационарное электрическое и магнитное поля; переменное электромагнитное поле; поверхностный эффект и эффект близости; электромагнитное экранирование; численные методы расчета электромагнитных полей при сложных граничных условиях; современные пакеты прикладных программ расчета электрических цепей и электромагнитных полей на ЭВМ.

Курс ТОЭ – база для специальных электротехнических дисциплин, в которых изучают применение электрических и магнитных явлений для различных практических целей.

Целью изучения дисциплины является подготовка к изучению дисциплин модулей «Электроэнергетика» и «Электротехника».

1.2.Задачиизучениядисциплины

Кзадачам изучения дисциплины относится владение следующими компетенциями:

общенаучными (ОНК):

•способность использовать основные понятия и методы математического анализа, аналитической геометрии, линейной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления, векторного анализа и элементов теории поля, гармонического анализа, теории вероятностей, физики, информатики, теоретических основ электротехники (ОНК-2);

•готовность применять методы дифференциального и интегрального исчисления, теории вероятности, функций комплексных переменных и численные методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений

(ОНК-3);

1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1.2.Задачи изучения дисциплины

инструментальными (ИК):

•способность применять современные методы исследования и испытания электрооборудования (ИК-4);

•готовность использовать основные компьютерные технологии в сфере своей профессиональной деятельности (ИК-6);

профессиональными (ПК):

•готовность разрабатывать проекты электроэнергетических и электротехнических систем и отдельных их компонентов (ПК-1);

•способность разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических объектов (ПК-2);

•готовность использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-3);

•способность использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного токов

(ПК-4);

•готовность применять способы графического отображения геометрических образов изделий и объектов электрооборудования, схем и систем

(ПК-5);

•способность использовать сетевые компьютерные технологии и базы данных и пакеты прикладных программ в своей предметной области (ПК-12).

Врезультате изучения курса ТОЭ студент должен

знать:

•основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; методы анализа цепей постоянного и переменного токов.

•уметь:

•читать электротехническую литературу со знанием символики, пониманием терминологии и т. п.;

•пользоваться современными методами расчета переходных и установившихся процессов в линейных и нелинейных электрических цепях;

•понимать сущность физических процессов в простейших электрических, электронных и магнитных цепях и электромагнитных полях;

•ориентироваться в основных свойствах, схемах функционирования, возможностях и назначении рассматриваемых простейших устройств;

•приводить в действие простейшие устройства, руководствуясь инструкциями и правилами (включать, отключать, регулировать, констатировать отклонения от норм, оценивать результаты и прочее);

•оценивать роль электрической энергии в жизни современного обще-

ства;

•оценивать успехи развития отечественной электроэнергетики;

•пользоваться общими и фундаментальными сведениями, без которых нельзя эффективно использовать электротехнические и электронные приборы и устройства, а тем более их проектировать по заданным требованиям;

1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1.2.Задачи изучения дисциплины

•применять знание техники безопасности при эксплуатации простейшего электротехнического оборудования;

•выбирать электротехнические устройства для решения конкретных технических задач при исследовании, проектировании и эксплуатации соответствующего оборудования;

•использовать паспортные данные для определения номинальных режимов работы оборудования;

•контролировать целостность цепей электротехнических устройств, правильность их настройки;

•опытным путем определять параметры схем замещения;

•обеспечить безопасную работу персонала с электроустановками;

•проводить исследовательскую работу.

1.3. Межпредметнаясвязь

Для изучения дисциплины ТОЭ необходимо усвоение перечисленных ниже разделов из курсов высшей математики и физики.

Высшая математика:

•математический анализ: функция, приближенные вычисления, предел и непрерывность, раскрытие неопределенностей;

•линейная алгебра: матрицы и действия с ними, решение алгебраических уравнений, линейные зависимости и преобразования, собственные векторы линейного преобразования, уравнения линий, условия параллельности и перпендикулярности, комплексные числа и действия с ними;

•дифференциальное и интегральное исчисления: дифференцирование

иинтегрирование, решение обыкновенных дифференциальных уравнений, решение однородных и неоднородных дифференциальных уравнений, уравнения в частных производных и их решение, численные методы решения на ЭВМ, ряды Фурье;

•операционное исчисление: прямое и обратное преобразование Лапласа, теорема разложения;

•векторная алгебра: системы координат, их взаимосвязь, операции девергенция, градиент, ротор, оператор Набла, операции двойного дифференцирования, поверхностные и объемные интегралы, уравнения Пуассона и др. в интегральной и дифференциальной формах.

Физика:

• терминология и физический смысл электротехнических величин (ток, напряжение, ЭДС, потенциал и т. д.); законы электромагнитной индукции, Кулона, Био – Савара – Лапласа; единицы измерения электрических величин, определение направления векторных величин электрического поля, механические проявления электрического и магнитного полей, взаимодействие проводников с токами в магнитном поле, закон Джоуля – Ленца, баланс

1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1.3.Межпредметная связь

мощностей, принципы непрерывности тока и магнитного потока, законы Ома и Кирхгофа, закон полного тока, вычисления эквивалентных сопротивлений при последовательно-параллельном соединении резисторов; термоэлектрические явления, принцип действия электронных и полупроводниковых приборов.

Дисциплина ТОЭ является основной для дисциплин «Электрические станции и подстанции», «Электроэнергетические сети и системы», «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», «Электроснабжение», «Электрические машины», «Электрические и электронные аппараты», «Электрический привод».