Главная страница
Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Требования к результатам освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по направлению подготовки 140400.62 Электроэнергетика и электротехника:
а) общекультурных (ОК):
- способность в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, готовностью приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения (ОК-6);
- готовность к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК - 7).
б) профессиональных (ПК):
- способность и готовность использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики, в своей предметной области (ПК – 1);
- способность демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовностью использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК – 2);
- готовность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способностью привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК – 3);
- способность и готовностью анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК – 6);
- способность использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока (ПК – 11);
- готовность к кооперации с коллегами и работе в коллективе, к организации работы малых коллективов исполнителей (ПК – 32);
- способность к обучению на втором уровне высшего профессионального образования, получению знаний по одному из профилей в области научных исследований и педагогической деятельности (ПК – 33).
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: теоретические основы электротехники: основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; методы анализа цепей постоянного и переменного токов в стационарных и переходных режимах;
уметь: использовать законы и методы расчета электромагнитного поля, электрических, магнитных цепей при изучении дисциплин профессионального цикла направления 140400.62 Энергетика и электротехника;
владеть: методами расчета переходных и установившихся процессов в линейных и нелинейных электрических цепях; навыками проведения лабораторных экспериментов по теории электрических цепей и электромагнитного поля;
приобрести опыт составления структурных моделей (схем замещения) магнитных, электрических, электронных и электромагнитных цепей; проведения исследовательской работы (анализ, синтез, диагностика электрических цепей).
Содержание и структура дисциплины
Содержание разделов дисциплины
Таблица 1 – Содержание разделов и формы текущего контроля
№ раздела
| Наименование раздела
| Содержание раздела
| Форма текущего контроля
|
|
|
|
|
| Основные положения теории электромагнитного поля и их применение к теории электрических цепей. Методы расчёта цепей. Электрические цепи постоянного тока.
| Основные этапы развития электротехники и ее теоретических основ, отечественная школа теоретической электротехники.
Общая физическая основа задач электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей.
Электрические цепи постоянного тока. Граф цепи. Законы Ома и Кирхгофа. Полная система уравнений электрических цепей. Основные уравнения и основанные на них методы расчета: узловых потенциалов, контурных токов, наложения, эквивалентных преобразований, наложения; активного генератора.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Электрические цепи однофазного синусоидального тока
| Синусоидальные ЭДС, напряжения и токи. Изображение синусоидальных функций времени комплексными числами.
Синусоидальный ток в цепи с R, L и С. Треугольники сопротивлений и проводимостей. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме.
Активная, реактивная и полная мощности. Треугольник мощностей. Измерение мощности ваттметром.
Резонанс при последовательном и параллельном соединении элементов цепи. Резонанс в сложных цепях.
Индуктивно-связанные цепи. Взаимная индуктивность, коэффициенты связи. Согласованные и встречные включения. Расчет сложных электрических цепей с взаимной индукцией. Резонанс в индуктивно связанных контурах. Трансформатор в линейном режиме.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Трёхфазные цепи
| Многофазные цепи и системы и их классификация. Схемы трёхфазных цепей. Фазные и линейные напряжения и токи. Расчеты трехфазных цепей в симметричных и несимметричных режимах со статической нагрузкой.
Мощность в трёхфазных цепях. Измерение мощности трёхфазных цепей.
Аварийные режимы в трехфазных цепях. Вращающееся магнитное поле.
Метод симметричных составляющих.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Четырехполюсники и фильтры
| Четырехполюсник и его основные уравнения. Определение коэффициентов четырехполюсника. Схемы замещения. Определение параметров схем замещения и их связь с коэффициентами четырехполюсника. Характеристическое сопротивление и постоянная (мера) передачи.
Электрические фильтры. Назначение и классификация фильтров. Фильтры НЧ, фильтры ВЧ, полосовые и заграждающие фильтры типа k.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Периодические несинусоидальные токи в электрических цепях
| Определение коэффициентов ряда Фурье. Особенности расчёта линейных цепей с источниками несинусоидальных напряжений и токов.
Активная, реактивная и полная мощности, мощность искажения. Резонанс в цепях с несинусоидальными источниками.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Переходные процессы в линейных электрических цепях
| Понятие о переходном процессе в линейной электрической цепи. Законы коммутации.
Классический метод расчета. Независимые и зависимые начальные условия. Свободные и принужденные составляющие.
Способы составления характеристических уравнений. Переходные процессы в цепях с одним накопителем энергии.
Переходные процессы в последовательной цепи R, L, С при ее включении на постоянное и синусоидальное напряжение.
Операторный метод расчета. Преобразование Лапласа. Уравнения цепи в операторной форме. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме. Эквивалентные операторные схемы.
Переход от изображения к оригиналу. Теорема разложения.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Нелинейные электрические цепи постоянного тока
| Понятия об элементах и свойствах нелинейных цепей. Классификация нелинейных элементов.
Графические, графоаналитические и численные методы расчета при последовательном, параллельном и смешанном соединении элементов.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Нелинейные электрические цепи переменного тока
| Особенности расчета режимов нелинейных цепей при переменных токах и напряжениях. Общая характеристика методов расчета. Цепи с нелинейными индуктивностями – катушками с ферромагнитным сердечником. Эквивалентные параметры и схемы замещения катушки индуктивности.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Магнитные цепи
| Магнитные свойства веществ. Основные величины, характеризующие магнитные цепи. Аналогия уравнений магнитных и электрических цепей. Закон полного тока.
Расчет магнитных цепей. Расчёты электромагнитных устройств с постоянными магнитными потоками при неразветвлённом и разветвлённом сердечнике.
Основные соотношения для трансформатора со стальным сердечником. Векторная диаграмма трансформатора.
Феррорезонансы напряжения и тока.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Переходные процессы в нелинейных цепях.
Автоколебания.
| Переходные процессы в нелинейных цепях. Методы расчета переходных процессов: условной линеаризации, кусочно-линей-ной аппроксимации, последовательных интервалов.
Автоколебания. Понятие устойчивости системы. Релаксационные колебания, колебания, близкие к гармоническим.
| ПЗ, Т
|
| Электрические цепи с распределенными параметрами
| Уравнения линии с распределенными параметрами. Решение уравнений однородной линии при установившемся синусоидальном режиме.
Бегущие волны в линии. Параметры волн. Линия без искажений. Линия без потерь. Согласованный режим работы линии.
Переходные процессы в цепях с распределенными параметрами.
| ПЗ, ЛР, Т
|
| Электромагнитное поле как вид материи.
Электростатическое поле.
| Составные части электромагнитного поля: электрическое и магнитное поля. Основные дифференциальные физические величины, характеризующие электромагнитное поле.
Основные величины, характеризующие электростатическое поле. Электростатическое поле в веществе. Свободные и связанные заряды.
Теорема Гаусса. Уравнения Лапласа и Пуассона. Граничные условия. Плоскопараллельное поле двух заряженных осей. Теорема единственности и ее следствия.
Метод зеркальных изображений.
| ПЗ, Т
|
| Электрическое полепостоянного тока
| Основные величины, характеризующие электрическое поле постоянных токов в проводящей среде.
Уравнение Лапласа. Законы Ома, Кирхгофа и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме. Граничные условия на поверхности раздела двух сред.
Применение методов расчета электростатических полей к расчету электрических полей постоянных токов.
| ПЗ, Т
|
| Магнитное поле постоянного тока
| Основные величины, характеризующие магнитное поле. Закон Ампера. Закон Био-Савара-Лапласа.
Магнитное поле в веществе. Принцип непрерывности магнитного потока и закон полного тока в интегральной и дифференциальной формах. Граничные условия на поверхности раздела двух сред.
Уравнения Лапласа и Пуассона. Аналогии магнитного поля с электростатическим полем. Методы расчета магнитных полей: метод зеркальных изображений.
Понятие о магнитном экранировании.
Расчет индуктивности. Индуктивность двухпроводной линии.
| ПЗ, Т
|
| Электромагнитное поле
| Переменное электромагнитное поле. Полная система уравнений электромагнитного поля. Уравнения Максвелла в комплексной форме.
Теорема Умова-Пойтинга. Виды задач электродинамики и методы их решения.
Явление магнитного поверхностного эффекта. Понятие об эффекте близости. Понятие об электромагнитном экранировании.
| ПЗ, Т
|
|