- •Часть 1. Тема «Законы постоянного тока» 10
- •Часть 2. Электромагнетизм 27
- •Часть 3. Переменный ток (краткая теория) 44
- •Часть 4. Трехфазный ток 76
- •Часть 5. Трансформаторы 98
- •Часть 6. Электрические машины 128
- •Часть 7. Практическая работа: Расчет стоимости электроэнергии 174
- •Указания к выполнению и оформлению контрольных работ
- •Выбор вариантов задач контрольной работы
- •Содержание учебной дисциплины
- •Раздел 1 Электрическое поле. Электрические цепи постоянного тока
- •Раздел 2. Электромагнетизм и электромагнитная индукция
- •Раздел 3. Электрические измерения и электротехнические приборы
- •Раздел 4. Электрические цепи переменного однофазного тока
- •Раздел 5. Трехфазные электрические цепи
- •Раздел 6. Трансформаторы
- •Раздел 7. Электрические машины переменного и постоянного тока
- •Раздел 8. Основы электроники. Полупроводниковые приборы
- •1.1 Закон Ома для участка и полной цепи
- •1.2. Последовательное и параллельное соединение проводников
- •Последовательное соединение
- •Общее напряжение u на проводниках равно сумме напряжений u1, u2 ,u3 равно:
- •Параллельное соединение
- •1.3. Расчет сложных цепей. Правила Кирхгофа
- •1.4. Пример на запись уравнений по законам Кирхгофа
- •1.5. Уравнение баланса мощностей
- •1.6. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра
- •1.7. Примеры решения задач
- •1.7.1. Пример 1
- •1.7.2. Пример 2
- •1.7.3. Пример 3
- •1.5. Задания к контрольной работе Задачи вариантов 1 – 10, 11 – 20, 21-30
- •Задачи вариантов 31- 40, 41 – 50
- •Часть 2. Электромагнетизм
- •2.1. Основные формулы и уравнения
- •Взаимодействие проводников с током. Электромагнит.
- •Напряженность магнитного поля. Магнитное напряжение.
- •Закон полного тока.
- •Индуктивность
- •Энергия магнитного поля
- •Взаимная индукция
- •2.2. Вопросы по теме «Магнитные свойства вещества»
- •1 Вариант
- •2 Вариант
- •3 Вариант
- •2.3. Характеристики намагничивания стали
- •2.4. Расчет магнитной цепи
- •Теоретическая часть
- •2.5. Задача на расчет магнитной цепи Задача 1. Прямая задача расчета мц
- •Порядок расчета.
- •Задача 2. (обратная задача расчета мц)
- •2.6. Задания вариантам практической работе «Расчет магнитных цепей»
- •Часть 3. Переменный ток (краткая теория)
- •3.1. Получение синусоидальной эдс
- •3.2. Характеристики синусоидальных величин
- •3.3. Цепь переменного тока с активным сопротивлением
- •3.4. Цепь с катушкой индуктивности
- •3.5. Цепь с конденсатором
- •3.6. Основные формулы и уравнения
- •3.7. Задачи с решениями по теме
- •3.8. Методические указания к решению задач
- •Общее решение типовых задач
- •3.9. Примеры задачи при последовательном соединении Особенности расчета цепи при другой комбинации элементов схемы
- •3.10. Порядок построения диаграммы
- •3.11. Расчет параллельных цепей переменного тока
- •3.12. Пример задачи параллельного соединения
- •Решение.
- •Построение векторной диаграммы
- •3.13. Практическая работа
- •3.14. Задания по теме «Синусоидальный переменный ток» Задачи вариантов 1 -10
- •Задачи вариантов 11-20
- •3Адачи вариантам 21 – 30
- •Задачи вариантам 31- 40
- •Задачи вариантов 41 – 50
- •Часть 4. Трехфазный ток
- •4.1. Трехфазный ток (краткая теория)
- •4.1.1. Трехфазные системы
- •4.1.2. Схемы соединения трехфазных систем
- •Соединение обмоток генератора звездой
- •2. Соотношение между линейными и фазными напряжениями при соединении обмоток генератора звездой
- •3. Соединение обмоток генератора треугольником
- •4. Соединение приемников энергии звездой
- •4.2. Методические указания по теме «Трехфазные электрические цепи»
- •4.3. Пример решения задачи по схеме «звезда»
- •4.4. Пример решения задачи по схеме «треугольник»
- •Решение.
- •Порядок построения векторной диаграммы
- •4.5. Задания контрольной работе Задачи вариантов 1 -10
- •Задачи вариантов 11 – 20
- •Задачи вариантов 21 – 30
- •Задачи вариантов 31 – 40
- •Задачи вариантов 41 – 50
- •Часть 5. Трансформаторы
- •5.1. Устройство, назначение, принцип работы, применение
- •5.1. 1. Назначение и применение
- •5.1.2. Устройство трансформатора
- •5.1. 3. Нагрев и охлаждение трансформаторов
- •5.1.4. Формула трансформаторной эдс
- •5.1.5. Принцип действия. Коэффициент трансформации
- •5.1.6. Холостой ход однофазного трансформатора
- •5.1.7. Работа нагруженного трансформатора и диаграмма магнитодвижущих сил
- •5.1.8. Изменение напряжения трансформатора при нагрузке
- •5.1.9. Мощность потерь в обмотках нагруженного трансформатора
- •5.1.10. Трехфазные трансформаторы
- •5.1.11. Регулирование напряжения трансформаторов
- •5.1.12. Автотрансформаторы
- •5.1.13. Измерительные трансформаторы
- •5.1.14. Сварочные трансформаторы
- •5.2. Расчет трансформатора
- •5.2.1. Номинальные значения
- •5.2.2. Пример по схеме «звезда» (однофазный трансформатор)
- •5.2. 3. Пример задачи трехфазного трансформатора
- •5.3. Задания контрольной работе Задачи вариантов 1 – 10 (однофазный понижающий трансформатор)
- •Задачи вариантам 11-20
- •Технические данные трансформатора
- •Часть 6. Электрические машины
- •6.1. Электрические машины переменного тока (теория)
- •6.1.1. Назначение и их классификация.
- •6.1.2. Вращающееся магнитное поле
- •2. Подключить к катушкам несовпадающие по фазе токи.
- •6.1.3. Устройство трехфазных асинхронных двигателей
- •6.1.4. Принцип действия асинхронного двигателя
- •6.1.5. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
- •6.1.6. Однофазные асинхронные двигатели
- •1. Однофазный двигатель не имеет пускового момента. Он будет вращаться в ту сторону, в которую раскручен внешней силой.
- •6.1.7. Принцип действия асинхронного и синхронного двигателей
- •6.2. Электрические машины постоянного тока
- •6.2.1. Устройство машин постоянного тока
- •6.2.2. Принцип действия машины постоянного тока
- •6.2.3. Электродвижущая сила якоря и электромагнитный момент
- •6.2.4. Генераторы постоянного тока
- •6.2.5. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением
- •6.2.6. Общие сведения о двигателях с последовательным и смешанным возбуждением
- •6.2.7. Коллекторные двигатели переменного тока
- •6.2.7. Синхронные двигатели. Конструкция, принцип действия
- •6.3. Методические указания и задачи
- •6.3.1. Расчет генератора постоянного тока
- •Решение
- •6.3.2. Расчет двигателя постоянного тока
- •Решение
- •6.3. 3. Расчет двигателей переменного тока
- •Пример расчета двигателя
- •Решение
- •6.3.4. Расчет трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •6.4. Задания контрольных работ Задачи вариантов 1 - 10
- •Задачи вариантов 11 - 20
- •Задачи вариантам 21 - 30
- •Часть 7. Практическая работа: Расчет стоимости электроэнергии
- •Часть 8. Электробезопасность
- •8.1. Защитное заземление и зануление на строительных площадках
- •Возможные прикосновения
- •2. Режим нейтрали трансформатора
- •3. Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью
- •4. Защитное заземление и зануление
- •5. Защитное зануление
- •Первое требование
- •Второе требование
- •8.2. Общие требования к заземляющим устройствам
- •Естественные и искусственные заземлители
- •8.3. Заземление и зануление передвижных установок и переносных электроинструментов
- •8.4. Правила эксплуатации защитного заземления и зануления
- •Часть 9. Практическая работа. Тема. Выбор типа электродвигателя
- •2. Режимы работы
- •3.Выбор двигателей для различных режимов работы
- •3.1.Продолжительный режим работы
- •3.2.Повторно-кратковременный режим работы
- •3.3. Кратковременный режим работы
- •1.4. Определить моменты двигателя
- •2.3. Определяется расчетная продолжительность включения:
- •Задания контрольной работы
- •Технические данные асинхронных двигателей основного исполнения
- •Часть 10. Экзаменационные вопросы по электротехнике
- •10.1. Критерии оценивания
- •10.2. Экзаменационные вопросы
- •Литература
Часть 6. Электрические машины 128
6.1. Электрические машины переменного тока (теория) 128
6.1.1. Назначение и их классификация. 128
6.1.2. Вращающееся магнитное поле 128
6.1.3. Устройство трехфазных асинхронных двигателей 130
6.1.4. Принцип действия асинхронного двигателя 133
6.1.5. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей 135
6.1.6. Однофазные асинхронные двигатели 135
6.1.7. Принцип действия асинхронного и синхронного двигателей 137
6.2. Электрические машины постоянного тока 139
6.2.1. Устройство машин постоянного тока 139
6.2.2. Принцип действия машины постоянного тока 142
6.2.3. Электродвижущая сила якоря и электромагнитный момент 144
6.2.4. Генераторы постоянного тока 147
6.2.5. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением 153
6.2.6. Общие сведения о двигателях с последовательным и смешанным возбуждением 156
6.2.7. Синхронные двигатели. Конструкция, принцип действия 159
6.3. Методические указания и задачи 162
6.3.1. Расчет генератора постоянного тока 162
6.3.2. Расчет двигателя постоянного тока 164
6.3. 3. Расчет двигателей переменного тока 166
6.3.4. Расчет трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором 169
6.4. Задания контрольных работ 171
Задачи вариантов 1 - 10 171
Задачи вариантов 11 - 20 172
Задачи вариантам 21 - 30 173
Часть 7. Практическая работа: Расчет стоимости электроэнергии 174
Часть 8. Электробезопасность 180
8.1. Защитное заземление и зануление на строительных площадках 180
8.2. Общие требования к заземляющим устройствам 186
8.3. Заземление и зануление передвижных установок и переносных электроинструментов 189
8.4. Правила эксплуатации защитного заземления и зануления 191
Часть 9. Практическая работа. Тема. Выбор типа электродвигателя 192
Задания контрольной работы 197
Технические данные асинхронных двигателей основного исполнения 198
Часть 10. Экзаменационные вопросы по электротехнике 202
10.1. Критерии оценивания 202
10.2. Экзаменационные вопросы 207
Литература 211
Пояснительная записка
Программа дисциплины "Электротехника и электроника" предусматривает изучение процессов, происходящих в электрических цепях постоянного и переменного однофазного и трехфазного тока; устройства и принципа действия электроизмерительных приборов, электрических машин и трансформаторов; полупроводниковых и фотоэлектрических приборов, интегральных микросхем и приборов для отображения информации. Изучение теоретического материала ведется в последовательности, предусмотренной программой.
Сборник методических указаний составлен на основеГосударственных требований к минимуму содержания и уровня подготовки выпускников по вышеуказанным специальностям. Включает:
- содержание учебной дисциплины;
- теорию по основным разделам дисциплины;
- указания к выполнению и оформлению контрольных работ;
- необходимые для решения задач формулы расчетов;
- примеры решения задач;
- табличные данные к задачам;
- задания для контрольных работ;
- подробные вопросы к экзаменам;
- критерий оценки знаний;
- литературу.
Предлагаемая работа включает наиболее важные моменты теоретического материала по электротехнике, основные применяемые формулы расчетов, примеры решения расчетных практических задач, табличные данные к задачам,задания для контрольных работ. Теория и практические задания иллюстрированы рисунками, схемами, графиками.
Приведен список литературы, имеющейся в библиотеке техникума.
Также предлагаются экзаменационные вопросы, критерий оценки знаний и вопросы, на которые особо следует обратить внимание при ответе.
Материалы данной работы могут быть использованы студентами очного и заочного отделений специальности:
- 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»;
- 190629 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования»;
140 448 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрических и электромеханических оборудований (по отраслям)»
при выполнении практических и контрольных работ, решении задач, расчетов по результатам измерений лабораторных работ, при подготовке к зачетам и экзаменам, для самостоятельного изучения основ электротехники в объеме программы техникума.
Основы электроники в данную работу не включены.
Студенты заочного отделения достаточно большой объем изучают самостоятельно. Поэтому материал, изучаемый по учебнику, необходимо четко и аккуратно конспектировать в тетради. Основные определения следует подчеркивать, а формулы обводить. Электрические схемы вычерчиваются в условных обозначениях соответствующих действующим ГОСТам. Конспект составляется так, чтобы он стал пособием при подготовке к экзамену.
После изучения по учебнику какой-либо темы необходимо уже без помощи учебника выполнить доказательство законов или вывести формулы. Если самому преодолеть затруднения не удается, необходимо обратиться в техникум за консультацией (письменной или устной, в зависимости от обстоятельств).
Серьезное внимание должно быть уделено решению рекомендуемых задач и примеров, вопросам самопроверки, а также разбору решений типовых примеров, помещенных в учебниках, задачнике и в настоящем пособии.
В процессе изучения дисциплины студент должен овладевать учебно-познавательной, информационной и коммуникативной компетенциями.