Перечень тем лекций и их краткое содержание.

          На лекциях подробно рассматриваются главные, принципиальные вопросы курса. Из-за ограниченного количества часов аудиторных занятий некоторые вопросы программы студенты изучают на практических и лабораторных занятиях, а также во время самостоятельной работы в межсезонный период и при выполнении контрольных работ.

1.1. Электрическая энергия, ее особенности и области применения. Роль электротехники и электроники в развитии комплексной автоматизации технологических и производственных процессов и систем управления. Развитие электротехники и электроники и связь этих наук со специальными дисциплинами. Содержание и структура курса и методика организации процесса его изучения. (0,5 часа).

1.2. Топологические понятия теории электрических цепей. Неразветвленные и разветвленные электрические цепи с одним и несколькими источниками ЭДС и токов. Определение параметров эквивалентных схем замещения пассивных и активных двухполюсников. Методы эквивалентных преобразований (1 час).

1.3. Свойства линейных электрических цепей. Принципы суперпозиции, компенсации и взаимности. Анализ электрического состояния разветвленных электрических цепей с несколькими источниками электрической энергии путем применения законов Кирхгофа. Понятие о применении ЭВМ для расчета цепей постоянного тока (1,5 часа).

1.4. Электротехнические устройства и электрические цепи переменного синусоидального тока, особенности их электромагнитных процессов. Способы представления синусоидальных электрических величин: временными диаграммами, векторами, комплексными числами. Основные параметры, характеризующие синусоидальную функцию. Источники синусоидальной ЭДС. Приемники электрической энергии: резисторы, индуктивные катушки, конденсаторы. Условно-графические обозначения электротехнических устройств. Идеальные элементы и схемы замещения электрических цепей переменного тока (1,5 часа).

1.5. Уравнение электрического состояния цепей синусоидального тока. Запись уравнений для мгновенных и комплексных величин. Условно-положительные направления синусоидальных величин на схемах электрических цепей (0,5 часа).

1.6. Уравнения электрического состояния цепи с последовательным соединением элементов. Активное, реактивное и полное сопротивление двухполюсника. Векторные диаграммы на комплексной плоскости. Фазовые соотношения между токами и напряжениями. Параллельное соединение элементов. Уравнение электрического состояния цепи, векторные диаграммы, фазовые соотношения между токами и напряжениями (1,5 часа).

1.7. Резонансные явления в цепях синусоидального тока, условия их возникновения и практическое значение. Частотные свойства цепей переменного тока (1 час).

1.8. Понятие об анализе электрического состояния разветвленных цепей с одним источником питания. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме записи. Колебания энергии и мощности в цепях переменного синусоидального тока. Коэффициент мощности и способы его компенсации. Понятие о применении ЭВМ для расчета цепей синусоидального тока (1,5 часа).

1.9. Исторические предпосылки разработки трехфазных цепей. Способы соединения фаз трехфазного генератора и приемника. Трехпроводные и четырехпроводные трехфазные цепи. Симметричные режимы работы при соединении элементов трехфазной цепи звездой и треугольником. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при симметричных режимах работы (1,5 часа).

1.10. Понятие о несимметричных режимах работы в трехпроводной и четырехпроводной цепях. Назначение нейтрального провода. Мощность трехфазной цепи. Коэффициент мощности симметричных трехфазных приемников и способы его повышения (1,5 часа).

1.11. Разновидности магнитных цепей. Закон полного тока. Законы Кирхгофа для магнитных цепей. Расчет магнитных цепей постоянных магнитных потоков. Магнитные цепи с воздушным зазором. Схемы замещения магнитных цепей. Аналогия методов расчета электрических и магнитных цепей (1 час).

1.12. Расчет магнитных цепей переменных магнитных потоков. Особенности электромагнитных процессов в катушке с магнитопроводом. Магнитные потери энергии. Графики мгновенных значений магнитного потока и тока при синусоидальном напряжении. Уравнение электрического состояния, вольт-амперная характеристика, векторная диаграмма и схема замещения катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником. Понятие о применение ЭВМ для расчета магнитных цепей (1 час).

1.13. Трансформаторы, их устройство и принцип действия. Назначение и области применения. Анализ электромагнитных процессов в однофазном трансформаторе, схема замещения. Потери энергии в трансформаторе. Внешние характеристики трансформатора, расчет токов короткого замыкания и изменение вторичного напряжения по паспортным данным (2 часа).

1.14. Машины постоянного тока (МПТ), их устройство и принцип действия. Режимы генератора, двигателя и электромагнитного тормоза. Энергетические и электромагнитные процессы в МПТ. Работа и характеристики электромашинных генераторов. Работа и эксплуатационные свойства двигателей, пуск, регулирование скорости (1 час).

1.15. Асинхронные машины. Устройство и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Вращающееся магнитное поле статора. Магнитное поле машины. ЭДС обмоток статора и ротора. Частота вращения ротора, скольжение. Электромагнитный момент, механические и рабочие характеристики двигателя. Энергетические диаграммы. Паспортные данные.(2 часа)

1.16. Полупроводниковые приборы.  Понятие электронно-дырочного (p-n) перехода. Выпрямительные диоды, их свойства и вольт-амперная характеристика. Полупроводниковые выпрямители, их классификация. Однофазные выпрямители, их основные характеристики. (1,5 часа)

1.17. Устройство и принцип действия биполярного транзистора. Схемы включения. Входные и выходные характеристики. Усилительный каскад с общим эмиттером, его свойства и основные характеристики.(1,5 часа).

Перечень тем практических занятий.

Групповые аудиторные практические занятия имеют целью обучить студентов методам решения задач на основании теоретических положений, изложенных в лекциях и учебных пособиях. В результате обучения студенты должны овладеть навыками решения типовых задач, лежащих в основе анализа функционирования электротехнических и электронных устройств.

На практических занятиях рекомендуется рассмотреть следующие темы.

· Расчет трехфазных трехпроводных и четырехпроводных цепей в симметричном и несимметричном режимах. Построение векторных диаграмм (2 часа).

· Расчет вторичных источников электропитания при заданных величинах входных и выходных параметров (2 часа).

Лабораторный практикум

Лабораторный практикум – особый вид учебных занятий, на которых студенты, используя метод экспериментального познания, убеждаются в правильности усвоения ими теоретического материала курса или, напротив, осознают ошибочность своих представлений и вносят в них соответствующие коррективы. В лаборатории студенты знакомятся с разнообразными техническими устройствами, измерительными приборами, осваивают методы измерений различных электрических величин, получают навыки обработки экспериментальных данных, учатся анализировать и обобщать полученные результаты.