Наименование разделов и тем
| Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа студентов
| Объем часов
| Требования к результатам освоения дисциплины
| Уровень освоения
|
|
|
|
| |
Раздел 1. Основы электростатистики и постоянный электрический ток
| | | |
Тема 1.1. Электрическое поле
| Содержание учебного материала
|
| |
| Введение. Электрическое поле. Графическое изображение электрических полей. Напряженность электрического поля. Потенциал. Напряжение. Электрическая емкость. Конденсаторы. Плоский конденсатор. Емкость плоского конденсатора
|
| ОК 1,4
ПК 1.1,1.2
|
|
| Электрическая емкость. Конденсаторы. Плоский конденсатор. Емкость плоского конденсатора
|
| ОК 1,4 ПК 1.1,1,2
|
| Последовательное, параллельное, смешанное соединение конденсаторов. Определение эквивалентной емкости, напряжения и зарядов на отдельных конденсаторах. Энергия электрического поля, ее расчет.
|
| ОК 1,4 ПК 1.1,1,2
|
| Определение эквивалентной емкости, напряжения и зарядов на отдельных конденсаторах. Энергия электрического поля, ее расчет.
|
| ОК 1,4 ПК 1.1,1,2
|
Практические работы
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
1. Расчет цепи с последовательным соединением конденсаторов
|
|
2. Расчет цепи с параллельным соединением конденсаторов
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
|
Самостоятельная работа студентов:
Подготовить сообщение «Виды конденсаторов»
|
| |
|
Тема 1.2.
Постоянный электрический ток
| Содержание учебного материала
|
| |
| Электрический ток. Электрическая цепь и ее элементы. Направление, величина и плотность тока. Электродвижущая сила(ЭДС).
|
| ОК 1,4 ПК 1.1,1,2
|
| Электрическое сопротивление и проводимость. Закон ОМА для участка цепи, для замкнутой цепи. Работа и мощность тока. Условия получения максимальной мощности во внешней цепи.
|
| ОК 1,4 ПК 1.1,1,2
|
Тема 1.3.
Цепи с резисторами при различных соединениях. Закон Кирхгофа
| Содержание учебного материала
|
| |
|
| Последовательное соединение резисторов. Эквивалентное сопротивление. Распределение напряжений на участках цепи. Параллельное соединение резисторов. Эквивалентное сопротивление. Распределение токов в ветвях. Первый закон Кирхгофа.
|
| ОК 1,4 ПК 1.1
|
| Смешанное соединение резисторов. Распределение токов и напряжений. Второй закон Кирхгофа. Баланс мощностей
|
| ОК 1,4 ПК 1.1,1,2
|
Практические работы
|
| |
| 3. Расчет цепи со смешанным соединением резисторов.
|
| |
Лабораторные работы
|
| |
1. Исследование электрической цепи с последовательным соединением резисторов.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
2. Исследование электрической цепи с параллельным соединением резисторов.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
|
Самостоятельная работа студентов:
Распределение токов и напряжений на участках цепи при последовательном, параллельном и смешанном соединении резисторов
|
| | |
Тема 1.4.
Сложная электрическая цепь и методы её расчета
| Содержание учебного материала
|
|
| |
| Понятие о сложной электрической цепи. Постоянные и переменные напряжения. Периодичность сигнала. Спектр сигнала. Виды сигналов и их спектры.
|
| ОК 1,4 ПК 1.2
|
|
| Расчет сложной цепи методами: Кирхгофа, контурных токов, наложения, узлового напряжения, преобразования треугольника напряжений в эквивалентную звезду, Активный и пассивный двухполюсник. Особенности расчета цепей содержащих источники тока. Понятие о четырехполюсниках.
|
| ОК 1,4 ПК 1.1, 1.4
|
Практические работы
|
|
|
4. Расчет сложной электрической цепи.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
Лабораторные работы
|
| |
3. Исследование электрической цепи при смешанном соединении резисторов.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4К
|
|
4. Передача мощности от активного двухполюсника к нагрузке
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
Самостоятельная работа
Исследование видов расчетов для электрических цепей
|
| | |
Раздел 2. электромагнетизм и электромагнитная индукция
| |
| |
Тема 2.1.
| Содержание учебного материала
|
|
| Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость, магнитная индукция, магнитный поток. Понятие о четырехполюсниках эквивалентного генератора.
|
| ОК 4,5 ПК 1.1,1,2
|
|
| Действие магнитного поля на проводник с током. Правило левой руки. Взаимодействие двух параллельных проводов с токами.
|
| ОК 4,5,8 ПК 1.1,1,2
|
Самостоятельная работа студентов:
Изучение характеристик магнитного поля.
|
| | |
Тема 2.2.
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Явления электромагнитной индукции. Электродвижущая сила в прямолинейном проводнике при движении его в магнитном поле. Величина и направление ЭДС. Правило правой руки. ЭДС индукции, наведенная в контуре. Правило Ленца. ЭДС индукции в катушке. Потокосцепление.
|
| ОК 4,5 ПК 1.1,1,2
|
|
| Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции, ее величина и направление. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Явления взаимной индукции. Взаимная индуктивность двух катушек, коэффициент связи. Согласное и встречное включение двух катушек при последовательном соединении.
|
| ОК 4,5 ПК 1.1,1,2
|
Практические работы
|
| |
5. Расчет ЭДС индукции
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
|
Самостоятельная работа студентов:
Исследование применения правила Ленца.
|
| |
Раздел 3. Цепи синусоидального тока
| | | |
Тема 3.1.
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Получение синусоидальных ЭДС. Графическое изображение синусоидальных величин: волновые (временные) и векторные диаграммы. Характеристики синусоидальных величин мгновенное, амплитудное, действующее и среднее значение, период. Частота. Длина. Волны, угловая частота, фаза, начальная фаза. Уравнения, описывающие зависимость мгновенных значений ЭДС, напряжения или тока от времени.
|
| ОК 2,4,5 ПК 1.1,1,2
|
|
Самостоятельная работа студентов:
Исследование характеристик синусоидального тока
|
| |
|
Тема 3.2.
| Содержание учебного материала
|
|
|
Содержание учебного материала
|
| |
| Поверхностный эффект и эффект близости. Понятие об активном сопротивлении. Закон Ома для мгновенных, максимальных и действующих значений тока и напряжения.
|
|
| Волновая и векторная диаграммы. Энергетический процесс. Мгновенная и средняя (активная) мощности.
|
| ОК 4, ПК 1.5
|
Тема 3.3.
Цепь с индуктивностью
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Цепь с индуктивным сопротивлением (идеальная катушка). Мгновенное значение тока, магнитного потока, ЭДС самоиндукции напряжения. Временная и векторная диаграммы. Закон Ома для действующих и амплитудных значений тока и напряжения. Индуктивное сопротивление, его зависимость от частоты. Энергетический процесс. Мгновенная, активная и реактивная мощности.
|
| ОК 2,4
ПК 1,2
|
| Последовательное соединение активного и реактивного сопротивлений (анализ реальной катушки). Временная и векторная диаграммы. Закон Ома для действующих и амплитудных значений тока и напряжения. Треугольники напряжений и сопротивлений. Полное сопротивление цепи. Угол сдвига фаз между направлением и током. Энергетический процесс. Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности. Треугольник мощностей. Коэффициент мощности.
|
| ОК 2,4
ПК 1,2
|
| Самостоятельная работа студентов:
Построение векторной диаграммы.
|
| | |
Тема 3.4.
Цепь с емкостью
| Содержание учебного материала
|
|
|
|
|
| Изменение заряда на обкладках конденсатора при синусоидальном напряжении (конденсатор без потерь).
Мгновенное значение тока. Временная и векторная диаграммы. Закон Ома для действующих и амплитудных значений тока и напряжения. Емкостное сопротивление, его зависимость от частоты. Энергетический процесс. Мгновенная, активная и реактивная мощности.
|
| ОК 2,4
ПК 1,2
|
| Последовательное соединение резистора и конденсатора (конденсатор с потерями). Закон Ома для действующих и амплитудных значений тока и напряжения. Треугольники напряжений и сопротивлений. Полное сопротивление. Угол сдвига фаз между напряжением и током. Энергетический процесс. Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности. Треугольник мощностей. Коэффициент мощности.
|
| ОК 2,4
ПК 1,2
|
Лабораторные работы
|
|
5. Цепь синусоидального тока при последовательном соединении R, L, C.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
Самостоятельная работа студентов:
Определение полного сопротивления цепи. Построение треугольников напряжений, сопротивлений, мощностей
|
| |
Тема 3.5. последовательные цепи синусоидального тока
| Содержание учебного материала
|
|
|
|
| Последовательное соединение активного, индуктивного и емкостного сопротивлений. Второй закон Кирхгофа для мгновенных значений. Временная и векторная диаграммы для различного характера цепи. Треугольники напряжений и сопротивлений. Полное сопротивление.
|
| ОК 8 ПК 1.4,1.5
|
| Закон Ома для действующих и амплитудных значений тока и напряжения. Энергетический процесс мгновенная, активная, реактивная и полная мощности. Треугольник мощностей. Коэффициент мощности.
|
| ОК 8 ПК 1.4,1.5
|
Тема 3.6. Параллельные цепи синусоидального тока
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Параллельное соединение активно-индуктивного активно-емкостного сопротивлений. Первый закон Кирхгофа для мгновенных значений. Векторные диаграммы для различного характера цепи.
|
| ОК 8 ПК 1.4,1.5
|
| Разложение токов на активную и реактивную составляющую. Проводимость ветвей и полная проводимость. Треугольники токов и проводимости. Связь между действующими (и амплитудными) значениями тока и напряжения. Энергетический процесс.
|
| ОК 8 ПК 1.4,1.5
|
Самостоятельная работа студентов:
Построение векторных диаграмм для последовательных и параллель ных цепей разного характера с разным количеством элементов цепи.
|
| |
Тема 3.7.
Применение символического метода для расчета цепей синусоидального тока
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Сущность символического метода. Три формы записи комплексного числа. Выражение тока, напряжения, сопротивления, проводимости, ЭДС электромагнитной индукции, мощности комплексными числами.
|
| ОК 2,8 ПК 1.4,1.5
|
|
| Закон Ома и Кирхгофа в символическом виде. Расчет цепей с последовательном, параллельном и смешанным соединениями сопротивлений.
|
| ОК 8 ПК 1.4,1.5
|
Практические работы
|
| |
6. Расчет цепи символическим методом.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
Самостоятельная работа студентов:
Расчет цепи символическим методом.
|
| |
Раздел IV. Резонансные явления в электрических цепях. Электрические фильтры
| | |
|
Тема 4.1.
Свободные колебания в контуре
| Содержание учебного материала
|
| |
Свободные колебания в идеальном контуре. Период, частота и длина волны свободных колебаний. Характеристическая сопротивление контура. Свободные колебания в реальном контуре. Затухание колебаний. Добротность контура.
|
| ОК 3 ПК 1.2, 1.4
|
Тема 4.2.
Последовательный колебательный контур
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Вынужденные колебания. Полное сопротивление контура, его составляющие и зависимости их от частоты. Резонанс напряжений, условия его возникновения. Признаки резонанса. Резонансная частота. Векторная диаграмма. Коэффициент мощности. Коэффициент передачи по напряжению. Добротность. Амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики. Растройка. Полоса пропускания и избирательность. Практическое исследование последовательных колебательных контуров.
|
| ОК 4,6 ПК 1.1,1.2
|
|
|
| Лабораторные работы
|
| | |
| 6. Частотные характеристики последовательного резонансного контура.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
|
Самостоятельная работа студентов:
Изучение явления резонанса напряжений. Расчет параметров резонансного контура.
|
| |
Тема 4.3.
Параллельный колебательный контур
| Содержание учебного материала
|
|
|
Параллельный контур. Токи в ветвях и в неразветвленной части цепи. Резонанс токов, условия его возникновения. Признаки резонанса. Резонансная частота. Векторная диаграмма. Полное эквивалентное сопротивление контура при резонансе и при растройках, его активная и реактивная составляющая. Эквивалентная добротность параллельного контура. Амплитудно- частотные и фазо-частотные характеристики параллельного контура. Полоса пропускания и избирательность контура. Автотрансформаторное включение контура. Практическое использование параллельных контуров.
|
| ОК 2,4 ПК 1,2
|
| Лабораторные работы
|
|
7. Параллельное соединение катушки индуктивности и конденсатора.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
|
Самостоятельная работа студентов:
Изучения явления резонансных токов.
|
| |
Тема 4.4.
Связанные системы при различных видах связи
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Определение связанных контуров. Виды связи. Коэффициент связи при различных видах связи. Вносимое сопротивление.
|
| ОК2 ПК 1.4
|
| Схема замещения связанной системы эквивалентной одноконтурной цепью. Условия резонанса для связанной цепи. Настройка связанных контуров. Виды резонансов в связанных системах. Критическая связь.
|
| ОК2 ПК 1.4
|
Самостоятельная работа студентов:
Резонанс в связанных системах.
|
| |
Тема 4.5.
Понятие об электрических фильтрах
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Определение, классификация, полоса пропускания и задерживания электрических фильтров. Частотные характеристики, рабочее затухание, входное сопротивление фильтров.
|
| ОК 8 ПК 1.1
|
| Применение фильтров в технике связи.
|
| |
Самостоятельная работа студентов:
Подготовить сообщение «Классификация и назначение электрических фильтров»
|
| |
Раздел V. Цепи несинусоидального тока
| | | |
Тема 5.1.
Несинусоидальные токи и напряжения
| Содержание учебного материала
|
|
|
|
| Понятие несинусоидальных (негармонических) токах и напряжениях. Возникновение несинусоидальных токов. Понятие о нелинейных элементов. Сложение синусоид, имеющих разные частоты. Выражение сложенной периодической кривой с помощью тригонометрического ряда (ряда Фурье). Постоянная составляющая, основная и высшая гармоники. Симметричные и несимметричные кривые. Разложение периодических кривых на гармоники.
|
| ОК 4, 8 ПК 1.1,1.4
|
| Влияние активного сопротивления, индуктивности и емкости на форму кривой тока при несинусоидальном напряжении. Резонанс отдельных гармонических составляющих. Использование несинусоидальных токов в технике связи. Понятие о фильтрации.
|
| ОК 4, 8 ПК 1.1,1.4
|
Самостоятельная работа студентов:
Доклад на тему «Сигналы и спектры»
|
| |
Тема 5.2.
Расчет линейных цепей при негармонических воздействиях
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Действующие значения несинусоидального тока и напряжения. Мощность несинусоидального тока
|
| ОК 4, 8 ПК 1.1,1.4
|
|
| Коэффициенты, характеризующие степень несинусоидальности периодических кривых (коэффициент искажения, коэффициент амплитуды). Расчет цепи при негармонических воздействиях.
|
| ОК 4, 8 ПК 1.1,1.4
|
Лабораторные работы
|
| |
|
8. Частотные характеристики параллельного резонансного контура.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
Практические работы
|
| |
7. Расчет цепи с несинусоидальным напряжением.
|
| ОК 2,6,7 ПК 1.4
|
Самостоятельная работа студентов:
Расчет цепи с несинусоидальным напряжением.
|
| |
Раздел VI. Электрические цепи, содержащие катушки с магнитными сердечниками
| | |
|
Тема 6.1.
Катушки с магнитными сердечниками
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Магнитные свойства вещества. Ферромагнетизм. Кривая намагничивания. Петля гистерезиса. Потери на гистерезис. Вихревые токи. Влияние ферримагнитного сердечника на магнитное поле и индуктивность катушки. Искажающие действия гистерезиса и магнитного насыщения на форму кривой тока.
|
| ОК 3, 8 ПК 1.1
|
| Потоки рассеяния. Влияние воздушного зазора на работу катушки. Электромагниты и электромагнитные рыле.
|
| ОК 3, 8 ПК 1.1
|
Тема 6.2.
Трансформатор
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Устройство и принцип работы трансформатора. Коэффициент трансформации. Преобразование напряжения, токов, сопротивлений.
|
| ОК2 ПК1.1
|
|
| Схема замещения трансформатора. Согласующие свойства трансформатора. Использование трансформаторов
|
| ОК2 ПК1.1
|
| Практические работы
|
| |
|
|
8. Расчет магнитной цепи.
|
| |
Самостоятельная работа студентов:
Доклад на тему «Трансформатор»
|
| |
Раздел VII. Переходные процессы в электрических цепях
| | | |
Тема 7.1.
Понятие о переходных процессах
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Причины возникновения переходных процессов. Законы коммутации.
|
| ОК 3
ПК 1.3
|
|
Тема 7.2.
Переходные процессы в цепях первого порядка
| Содержание учебного материала
|
|
|
| Включение в цепи PL на постоянное напряжение. Короткое замыкание в цепи PL. Законы изменения тока и напряжения. Постоянная времени. Длительность процесса. Энергетический процесс.
|
| ОК 3 ПК 1.3
|
| Заряд и разряд конденсатора через активное сопротивление. Законы изменения тока и напряжения. Постоянная времени. Энергетический процесс.
|
| ОК 2 ПК1.1
|
|
|
Самостоятельная работа студентов:
Законы коммутации. Составление уравнений первого порядка по законам Кирхгофа.
|
| |
Всего:
|
|
Итоговая аттестация в форме экзамена
| |
| | | | | | | | | | | |