Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Барський автомобільно-дорожній технікум

Національного транспортного університету

Електротехніка та електроніка

Методичні вказівки і контрольна робота для студентів середніх спеціальних навчальних закладів заочної форми навчання

Напрям підготовки 0701 Транспорт і транспортна інфраструктура

Спеціальність 5.07010602 Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів

Бар 2012

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Барський автомобільно-дорожній технікум

Національного транспортного університету

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Заступник директора

з навчальної роботи

_______( Г.В. Крамар)

Електротехніка та електроніка

Методичні вказівки і контрольна робота

для студентів середніх спеціальних навчальних закладів заочної форми навчання

Напрям підготовки 0701 Транспорт і транспортна інфраструктура

Спеціальність 5.07010602 Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів

Затверджено на засіданні

циклової комісії фундаментальних дисциплін

Протокол № _____ від «______» _________________ 2012 року

Голова циклової комісії ____________________ З.М. Чернелівська

Бар 2012

Автор - Мельник О.В., викладач Барського автомобільно-дорожнього технікуму

Програма обговорена і схвалена цикловою (предметною) комісією фундаментальних дисциплін Барського автомобільно-дорожнього технікуму

ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Програма предмета "Електротехніка та електроніка" передбачає вивчення процесів, що відбуваються в електричних колах постійного і змінного однофазного і трьохфазного струму; будови і принципу дії електровимірювальних приладів, електричних машин і трансформаторів; напівпровідникових і фотоелектричних приладів, інтегральних мікросхем і приладів для відображення інформації.

При вивченні предмета слід керуватися постановою уряду з питань розвитку енергетики, електротехнічної та приладобудівної промисловості.

Вивчення теоретичного матеріалу ведеться в послідовності, передбаченої програмою.

Матеріал, досліджуваний за підручником, необхідно чітко і акуратно конспектувати в зошиті. Основні визначення слід підкреслювати, а формули обводити. Електричні схеми викреслюються в умовних позначеннях, відповідних діючим ГОСТам. Конспект складається так, щоб він став посібником при підготовці до екзамену.

Після вивчення за підручником будь-якої теми необхідно вже без допомоги підручника виконати доведення законів або вивести формули. Не можна залишати незрозумілих чи сумнівних місць при вивченні предмета. Якщо самому подолати затруднення не вдається, необхідно звернутися до технікуму за консультацією (в письмовій або усній формі, залежно від обставин ).

Серйозна увага повинна бути приділена вирішенню рекомендованих завдань і прикладів, питань самоперевірки, і також розбирання рішень типових прикладів, поміщених в цьому посібнику.

ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ І ОФОРМЛЕННЯ ДОМАШНІХ КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ

Студенти усіх спеціальностей виконує дві домашні контрольні роботи: одну по загальній електротехніці і одну з основ електроніки.

Варіант контрольної роботи визначається першою літерою прізвища та останньою цифрою номера особистого діли (шифр) учня. Наприклад; учень Соколов І.П. має номер особової справи 356, Його варіант С / 6. За першою літерою прізвища в таблиці 1 студент знаходить номери завдань, які він повинен вирішити: для першої контрольної роботи це будуть завдання 2,7,12,17; для другої - 21, 22, 23, 24.

Вихідні дані для перерахованих вище завдань вибираються з відповідних таблиць, указаних в тексті цих завдань по останній цифрі шифру, тобто по цифрі 6 .

Таблиця 1

Перша буква прізвища студента	Номера задач
	для першої роботи	для другої роботи
А, Д, И, Л, Р, Х, Ю	1, 6, 11, 16	21, 22, 23, 24
Б, Е, І, М, С, Ц, Я	2, 7, 12, 17	21, 22, 23, 24
В, Є, Ї, Н, Т, Ч	3, 8, 13, 18	21, 22, 23, 24
Г, Ж, Й, О, У, Ш	4, 9, 14, 19	21, 22, 23, 24
Д, З, К, П, Ф, Щ	5, 10, 15, 20	21, 22, 23, 24

Кожна контрольна робота виконується в окремому зошиті в клітинку, з проведеними полями; всі сторінки повинні бути пронумеровані.

Рекомендується наступний порядок оформлення кожної з задач в контрольній роботі:

1. Повністю переписується умову задачі, яке супроводжується схемою.

2. Після повного запису умови задачі перед її рішенням обов'язково наводиться таблиця з вихідними даними задачі Вашого варіанту.

3. Розв’язок записується по етапах при зазначенні мети кожного етапу. Після запису мети записується необхідна формула; потім в неї підставляють числове значення величин (без зазначення їх одиниць вимірювання) в тому ж порядку, в якому у формулі були розташовані літерні позначення, і, нарешті, записується остаточний результат і одиниця виміру обчисленої величини, наприклад, 5 А, 220 В, 800 Вт.

Текст контрольної роботи виконується чорнилом або пастою будь-якого кольору, крім червоного. При вирішенні завдань слід застосовувати міжнародну систему одиниць СІ (ГОСТ 8.417-81); літерні позначення величин повинні відповідати ГОСТу 1494-77; схеми електричних кіл, креслення, графіки, векторні діаграми, таблиці роблять олівцем у відповідності зі стандартами Єдиної системи конструкторської документації (ЄСКД ) і діючими ГОСТами.

Примітка

Якщо ви будете писати електричні величини і виконувати схеми ланцюгів, креслення, графіки, векторні діаграми, таблиці так, як це зроблено в цьому посібнику, то ваша робота буде відповідати вище перерахованим ГОСТам.

Обчислення слід проводити за допомогою електронного мікрокалькулятора.

Після вирішення останнього завдання має бути приведений список використаної літератури з повними найменуваннями поставлений ¬ на підпис і дата виконання роботи.

У зошиті в кінці роботи необхідно залишити місце для зауважень та рецензій викладача.

Після отримання роботи з оцінкою "зараховано" необхідно виправити зазначені помилки, виконати всі вказівки викладача і повторити недостатньо засвоєний матеріал.

При явці на іспит (залік) студент зобов'язаний пред'явити викладачеві зараховані контрольні роботи. При їх відсутності іспит (залік) у студента не приймається.

Якщо контрольна робота отримала оцінку "не зараховано", то студент виконує її знову по старому чи новому варіанту незалежно від вказівки викладача.

Знову виконана робота відправляється на повторну перевірку тільки разом з не зарахованою роботою.

У разі виникнення труднощів при виконанні контрольної роботи студент може звернутися в технікум для отримання письмової або усної консультації.

Таблиця 2- Приблизний тематичний план вивчення предмета для денної форми навчання
№ п/п	Найменування розділів і теми заняття	Всього (за навчальн. програмою)	Кількість год. для денного навчання			Самостійна робота
			Всього	Лекції	лаборат. роботи
	Вступ	2	2	1		1
1	Розділ І. Загальна електротехніка.
1. 1	Електричне поле.	6	2	1		1
1.2	Електричні кола постійного струму	14	10	4	4	2
1.3	Електромагнетизм.	10	7	4		3
1.4	Електричні вимірювання та прилади.	10	8	4	2	2
1.5	Однофазні електричні кола змінного синусоїдального
	струму.	14	12	6	4	2
1.6	Трифазні електричні кола змінного синусоїдального
	струму.	10	10	4	4	2
1.7	Трансформатори.	8	4	2	2
1.8	Електричні машини постійного струму.	8	6	2	2	2
1.9	Електричні машини змінного струму	8	6	2	2	2
1.10	Електропривід і апаратура керування.	6	6	4	2
1. 11	Передача та розподілення електричної енергії.	6	4	2		2
	Всього по розділу	102	77	36	22	19
2	Розділ ІІ. Основи електроніки
2.1	Напівпровідникові прилади .	16	14	8	4	2
2.2.	Фотоелектронні прилади.	8	6	2	2	2
2.3.	Електронні випрямлячі та стабілізатори.	10	6	2	4
2.4.	Електронні підсилювачі.	12	6	2	2	2
2.5.	Електронні генератори та вимірювальні прилади.	10	6	2		4
2.6.	Інтегральні схеми мікроелектроніки.	6	4	2		2
2.7.	Електричні, магнітні та електронні елементи
	автоматики	9	8	2		6
2.8.	Мікропроцесори і мікро - ЕОМ	10	8	4		4
	Всього по розділу	81	58	24	12	22
	Всього по предмету	183	135	60	34	41

ЗАВДАННЯ 1

Вступ

Програма

Визначення електротехніки, як галузі науки і техніки, яка вирішує задачі перетворення і передачі енергії та інформації. Етапи розвитку електротехніки.

Відомості про зміст предмету. Значення електротехнічної підготовки у формуванні матеріалістичного світогляду спеціалістів середньої ланки і в засвоєнні ними сучасної техніки і передових технології.

Література

[1], с. 4-12; [2], с. 5-6; [3], с. 5-11.

Розділ I. Загальна електротехніка

Тема 1.1. Електричне поле

Програма

Електричне поле точкового заряду. Характеристики електричного поля: напруженість, напруга і потенціал. Одиниці вимірювання.

Електропровідність. Провідники. Діелектрики. Напівпровідники. Конденсатори, ємність конденсаторів. Ємність плоского конденсатора і блоку конденсаторів. Формула енергії електричного поля конденсатора (без виводу).

Поляризація діелектрика. Електричний пробій діелектрика. Електрична міцність ізоляції. Основні електроізоляційні матеріали.

Література

[I], § § 1-1 - 1-8, І, § § 1.1 - 1.8

[4] (задачі 1-11, 1-15, 1-20, 1-24, 1-25, 1-26)

Питання для самоперевірки

1. Що називається напруженістю електричного поля і від яких величин вона залежить?

2. Що називається електричним потенціалом і напругою?

3. Чим відрізняються провідники від діелектрика?

4. Що називається електричною ємністю?

5. Як визначається ємність батареї при паралельному і послідовному з'єднанні конденсаторів?

6. Що відбувається в результаті поляризації діелектрика?

7. Що таке пробій діелектрика, за яких умов він наступає?

Тема 1.2. Електричні кола постійного струму

Програма

Електричне коло і його елементи. Електричний струм, електрорушійна сила і електрична напруга. Електричний опір і електрична провідність.

Закон ОМА. Електрична енергія і потужність. Перетворення електричної енергії в теплову.

Електричне коло найпростішої енергетичної установки. Режими роботи кола. Захист проводів від коротких замикань. Втрати напруги в проводах кола.

Електричні кола з послідовним, паралельним і мішаним з'єднанням опорів. Перший закон Кірхгофа.

Другий закон Кірхгофа. Поняття про розрахунок складних електричних кіл.

Лабораторна робота 1

З'єднання резисторів.

Лабораторна робота 2

Визначення втрати напруги в проводах ліній електропередач.

Література

[1], § § 2-1 - 2-20; [2] § § 2.1-2.14

[4], (завдання 2-1, 2-6, 2-29, 2-31, 2.38, 2.39).

Питання для самоперевірки

1. Що називається електричним струмом?

2. Що таке електричне коло?

3. Які існують джерела струму.

4. Які відмінності між ЕРС та напругою джерела?

5. Що називається потужністю електричного струму, в яких одиницях вона вимірюється?

6. За якими формулами можна визначити роботу електричного струму?

7. Що таке баланс потужностей в замкнутому електричному колі?

8. - Як формулюється і записується закон Ома для ділянки і для повного кола?

9. Що називається електричним опором?

10. Від яких величин залежить опір провідника?

11. Від чого залежить кількість тепла, що виділяється струмом в провіднику?

12. Для чого служать запобіжники?

13. Якими властивостями характеризується послідовне з’єднання опорів?

14. Що називається втратою напруги в проводах, від чого вона залежить?

15. Сформулюйте перший закон Кірхгофа.

16. Як визначити еквівалентний(загальний) опір при паралельному з'єднанні?

17. Що таке складне електричне коло?

16. Сформулюйте другий закон Кірхгофа.

Тема 1.3. Електромагнетизм

Програма

Магнітне поле електричного струму. Зображення магнітного поля магнітними лініями. Залежність між напрямом ліній і (напрямом струму. Правило свердлика.

Електромагнітна сила, що діє на-провід зі струмом, розташований в однорідному магнітному полі. Магнітна індукція. Правило лівої руки.

Магнітний потік. Магнітна проникність середовища. Напруженість магнітного поля.

Намагнічування феромагнітних матеріалів. Магнітний гістерезис.

Величина і напрям сили, що діє на електрон, який рухається в магнітному полі.

Переміщення прямолінійного провідника в магнітному полі під дією зовнішніх сил. Явище електромагнітної індукції. ЕРС електромагнітної індукції. Правило правої руки. Наведений електричний струм у провіднику, сила гальмування, яка діє на провідник. Перетворення механічної енергії в електричну. Принцип дії електричного генератора. Переміщення прямолінійного провідника з електричним струмом в магнітному полі під дією сили поля. Зустрічна ЕРС електромагнітної індукції. Перетворення електричної енергії в механічну. Принцип дії електродвигуна. ЕРС електромагнітної індукції в контурі. Закон Ленца. Потокозчеплення. Вихрові струми. Явище самоіндукції. Індуктивність. Взаємна індукція. Електромагніти. Застосування електромагнітів.

Література

[1], § § 3-1 - 3-19; [2], § § 3.1. - 3.17.

[4], (завдання 3-1, 3-8, 3-15, 3-16, 3-19).

Питання для самоперевірки

1. Що називається магнітним полем, як воно себе виявляє?

2. Що називається магнітною індукцією?

3. Від чого залежить електромагнітна сила, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі?

4. Що таке абсолютна магнітна проникність середовища?

5. Що таке напруженість магнітного поля?

6. Які матеріали відносяться до феромагнетиків і як пояснити їх намагнічування?

7. Що характеризує крива намагнічування?

8. У чому суть магнітного гістерезису?

9. Чим відрізняється електромагніт від постійного магніту?

10. У чому полягає суть електромагнітної індукції?

11. У чому сутність явища самоіндукції?

12. Що таке вихрові струми?