Тема 4.1.Начальные сведения о переменном токе

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ 2 КУРСА

 

 

 

2019

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дисциплина «Электротехника и электроника» является общепрофессиональной  для ряда специальностей, реализуемых в данном учреждении. Программа дисциплины составлена с учетом связи с другими дисциплинами учебного плана и рассчитана на знание студентами физики и математики в объеме программы.

Студенты должны использовать прогрессивную методику экспериментов с применением вычислительной техники и микроэлектроники. Развитие техники связи происходит быстро, поэтому теоретическая подготовка по электротехнике и электронике должна осуществляться с общих позиций, которые остаются справедливыми при появлении новых технических решений и инженерных устройств.

Для лучшего усвоения материала, закрепления знаний и умений на уроках проводятся практические работы, которые представлены в данных методических рекомендациях.

Раздел 1

Тема 1.1 Электрическое поле

Электрический заряд, закон Кулона, характеристики электрического поля, проводники и диэлектрики. Электрическая емкость, конденсаторы, способы соединения конденсаторов

Вопросы для самоконтроля по теме:

Закон сохранения заряда

Закон Кулона

Электрическое поле, напряженность электрического поля

Принцип суперпозиции полей

Работа сил электростатического поля

Проводники и диэлектрики

Конденсаторы

Энергия заряженного конденсатора

Раздел 2

 

Тема 2.1.Физические процессы в электрических цепях постоянного тока

 

Проводники в электрическом поле. Электростатическая индукция. Электропроводность проводников. Диэлектрики в электрическом поле. Электрические свойства диэлектриков: поляризация, электропроводность, электрическая прочность, пробой, диэлектрические потери. Электрический ток в вакууме. Свойства полупроводников: собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводники р-типа, n-типа, ВАХ р-n-перехода

Вопросы для самоконтроля по теме:

 

- Проводники (классификация и применение)

- Диэлектрики (классификация и применение)

- Полупроводники (классификация и применение)

- Проводники и диэлектрики в электрическом поле

- Собственная и примесная проводимость полупроводников

Тема 2.2.Электрические цепи. Элементы электрических цепей

 

Электрическая цепь, элементы электрической цепи, классификация электрических цепей. Электрические схемы: структурные, принципиальные, электрические, монтажные, чтение электрических схем. Преобразование электрической энергии в другие виды энергии. Источник ЭДС, электродвижущая сила источника, понятие идеального, реального источников ЭДС. Устройство, принцип работы генератора постоянного тока. Схема замещения реального источника ЭДС и приемника электрической нагрузки. Закон Ома для замкнутой (полной) цепи, закон Ома для участка цепи. Энергия, мощность, баланс мощности и коэффициент полезного действия. Закон Джоуля – Ленца.

Режимы работы электрической цепи, режимы работа источников ЭДС. Электрическая цепь с изменяющейся нагрузкой. Потери напряжения в проводах. Понятие пассивных и активных элементов электрических цепей, двух-, четырехполюсники

Вопросы для самоконтроля по теме

- Электрическая цепь

- преобразование электрической энергии в другие виды энергии

- Устройство и принцип работы генератора постоянного тока

- Закон Ома для участка и для полной цепи

- Режимы работы электрической цепи

- Закон Джоуля –Ленца

- Потери в электрических цепях

Тема 2.3 Методы расчета и измерения основных параметров электрических цепей

Цели и задачи расчета электрических цепей. Неразветвленная электрическая цепь. Потенциальная диаграмма неразветвленной электрической цепи. Метод наложения токов. Второй закон кирхгофа. Схемы соединения элементов электрических цепей. Понятие эквивалентного сопротивления. Первый закон Кирхгофа. Методы расчета электрических цепей. Приборы для измерения напряжения, тока и мощности, схемы включения измерительных приборов.

Вопросы для самоконтроля по теме:

- Последовательное, параллельное и смешанное соединение резисторов

- Первый закон Кирхгофа

- Второй закон Кирхгофа

- Метод эквивалентных преобразований схем

- Метод узловых и контурных уравнений

- Метод наложения токов

 

 

Раздел 3

 

Тема 3.1 Магнитное поле

Магнитное поле. Закон Ампера. Сила взаимодействия двух параллельных проводников с током.Абсолютная магнитная проницаемость, магнитная проницаемость.

Проводник с током в магнитном поле. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле Характеристики магнитного поля. Магнитная индукция. Магнитный поток. Магнитное потокосцепление: собственное и взаимное. Индуктивность, индуктивность собственная и взаимная. Коэффициент магнитной связи. Индуктивность катушки, двухпроводной линии. Напряженность магнитного поля. Закон полного тока. Энергия магнитного поля катушки с током.

Вопросы для самоконтроля по теме:

- Закон Ампера (формулировка и формула)

- Сила взаимодействия двух проводников с током

- Магнитная проницаемость

- Магнитная индукция

- Магнитный поток

- Закон полного тока

 

Тема 3.2 Магнитные цепи

Магнитные цепи: классификация магнитных цепей, цели и задачи расчета магнитных цепей. Назначение ферромагнитного сердечника. Магнитное сопротивление. Закон Ома и законы Кирхгофа для магнитных цепей. Виды потерь в магнитных цепях. Расчет магнитных цепей: прямая и обратная задачи. Магнитные потери в катушке с ферромагнитным сердечником, их влияние на ток в катушке. Измерение магнитной индукции, магнитного потока, магнитных потерь

Вопросы для самоконтроля по теме:

- Классификация магнитных цепей.

- Назначение ферромагнитного сердечника.

- Магнитные потери

Раздел 4

 

Тема 4.1.Начальные сведения о переменном токе

Явление переменного тока, получение переменной (синусоидальной) ЭДС. Принцип действия и конструкция генератора переменного тока. Уравнение и графики синусоидальной ЭДС. Векторные диаграммы Характеристики синусоидальных величин: предельное (амплитудное), действующее, среднее, мгновенное значение синусоидально изменяющихся электрических величин

Вопросы для самоконтроля по теме:

- Получение переменного тока

- характеристики переменного тока

-построение векторных диаграмм