Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lect-1-DD.docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
09.11.2019
Размер:
1.03 Mб
Скачать

ВВЕДЕНИЕ

Уважаемые студенты! Вы начинаете изучать дисциплину

«Электротехника»

Преподаватель: заведующий кафедрой ТОЭ, д.т.н., профессор Алехин Владимир Александрович.

Дисциплина по государственным стандартам и учебным планам включает в себя:

Лекции – 36 часов; (было 102)

Практические занятия – 18 часов; (было 36)

Лабораторные занятия – 18 часов; (было 36).

Самостоятельная работа – выполнение курсовой работы и защита курсовой работы, оформление и защита лабораторных работ – примерно 70-80 часов (40%) от общего объема.

Содержание курса:

  1. Линейные электрические цепи постоянного и переменного тока;

  2. Переходные процессы;

  3. Четырехполюсники;

  4. Негармонические токи;

  5. Трехфазные цепи;

  6. Нелинейные электрические и магнитные цепи;

  7. Электрические машины - генераторы и двигатели.

Что Вы должны изучить на кафедре тоэ:

  1. Методы решения сложных электротехнических задач с использованием компьютерных программ расчета.

  2. Компьютерное моделирование электронных схем с использованием программ: Electronics Workbench 5.12, MultiSim (8-10), новой программы Tina-8. Компьютерное моделирование – это виртуальная лаборатория на компьютерах. В компьютерном классе Вы набираете на компьютере схему электрической цепи и исследуете ее.

  3. Исследовать реальные электрические цепи в реальной лаборатории на универсальных стендах МЭЛ. Это разработанная нами Миниатюрная электротехническая лаборатория. Последняя модификация МЭЛ-2 позволяет выполнять 22 лабораторные работы по электротехнике и электронике и успешно используется во многих вузах России.

  4. Вы должны научиться быстро решать разнообразные простые задачи по всем темам. Такие задачи будут в билетах.

  5. На кафедре есть СКБ, в котором разрабатываются и изготавливаются лабораторные стенды МЭЛ-2. Мы приглашаем на работу в СКБ тех студентов, кто хочет приобрести практический опыт работы с реальной электроникой. Нам нужны умелые руки и светлые головы.

Подробно о работе кафедры Вы можете узнать на сайте:

http://toe.fit.mirea.ru/ . Сайт TОЕ\index.html. На сайте есть содержание дисциплины и 50 наименований учебников и учебных пособий, выпущенных кафедрой.

Основные учебники:

  1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. -М.: Гардарики, 2006.

  2. Миленина С.А. Теоретические основы электротехники. Установившиеся и переходные процессы в линейных электрических цепях. Учебное пособие. М.: МИРЭА, 327 с, 2007, 2010.

Лабораторный практикум будет проходить по учебному пособию:

  1. Алехин В.А. Электротехника и электроника. Лабораторный практикум с использованием миниатюрной электротехнической лаборатории МЭЛ, компьютерного моделирования, Mathcad и LabVIEW. М.: МИРЭА, 2010.

  2. Алехин В.А. Моделирование электрических цепей и электронных схем в среде «TINA-8». – М: МИРЭА, 2010 г., № 0986.

  3. Алехин В.А. Линейные электрические цепи. Компьютерное моделирование в среде «TINA-8». – М: МИРЭА, 2011 г., № 1083.

  4. Алехин В.А. Магнитно-связанные цепи. Переходные процессы. Компьютерное моделирование в среде «TINA-8». – М: МИРЭА, 2012 г., №------.

Курсовую работу Вы будете выполнять по учебному пособию:

  1. Теоретические основы электротехники. Методические указания и контрольные задания по ТОЭ.-М.: Высшая школа, 2000. Под редакцией Бессонова Л.А.

  2. Алехин В.А. Расчет электрических цепей в Mathcad. Методические указания по выполнению контрольных и курсовых работ на компьютерах. – М: МИРЭА, 2010 г., № 0986

Новая инструкция и методические указания по выполнению курсовой работы

2.5. Работа должна содержать следующие разделы (части):

- титульный лист;

- задание на выполнение Работы;

- основную часть;

- заключение (или выводы);

- список использованных источников;

Титульный лист Работы оформляется по установленному образцу, приведенному в приложении 1.

Типовая форма задания на курсовое проектирование (выполнение курсовой работы) приведена в приложении 2. При большом объеме пунктов 2 и 3 задания, их продолжение переносится на оборотную сторону листа задания.

Основная часть (рекомендуемый объем от 10 до 40 стр.) содержит по каждому заданию:

- конспект теоретических сведений, необходимых для выполнения задания;

- схемы расчетных цепей;

- расчетные формулы и результаты расчетов;

- графики, векторные диаграммы, другие графические материалы;

- программы компьютерных расчетов;

- схемы и результаты компьютерного моделирования;

- сравнение результатов, полученных разными методами;

- выводы о правильности расчетов.

В заключении (рекомендуемый объем 1-2 стр.) логически последовательно излагаются теоретические выводы и/или практические предложения, которые сформулировал студент в результате выполнения Работы.

Список использованных источников отражает степень охвата материала при рассмотрении поставленной задачи.

В приложения помещается вспомогательный материал (при его наличии).

3. Оформление работы

3.1. Работа представляется руководителю в сброшюрованном виде (в папке-скоросшивателе и т.д. (в виде исключения – листы, скрепленные степлером)).

3.2. Работа, как правило, представляется в отпечатанном виде. Допускается рукописный вариант, при этом, как правило, объем работы увеличивается.

3.3. Схемы электрических цепей должны быть выполнены аккуратно с использованием стандартных изображений компонентов, обозначений номиналов и электрических величин (токов, напряжений и т.п.).

3.4. Графики электрических процессов должны быть построены с соблюдением масштабов и обозначением переменных на осях.

3.5. Компьютерные программы, схемы и результаты моделирования можно копировать в текст, используя скриншоты.

Модульно-рейтинговая система учета текущей успеваемости

-До 8 недели студенты должны выполнить два расчетных задания, выполнить и защитить две лабораторные работы, выполнить контрольную работу.

- До 16 недели также – 2 расчета и 2 лабораторные работы. Мы учитываем дату сдачи заданий.

- Система подсчета баллов позволяет поощрить старательных студентов и наказать нерадивых.

- «Отличникам» делать дополнительные лабораторные работы и расчеты по учебным пособиям. Наиболее старательные студенты получают автоматическую пятерку на экзамене.

ЛЕКЦИЯ 1

Задачи курса «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

Специалисты по робототехнике разрабатывают электронные и электромеханические устройства.

Основные понятия электротехники

Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом источников электрической энергии и нагрузок, по которым может протекать электрический ток.

Электромагнитные процессы в электрических цепях можно описать с помощью понятий: электрический ток, электрическое напряжение, сопротивление, индуктивность, емкость.

Классификация электрических цепей:

  1. Линейные (в которых все элементы имеют линейные вольт-амперные характеристики).

  2. Нелинейные (в которых имеется хотя бы один нелинейный элемент).

  3. С сосредоточенными параметрами – размеры элементов цепи считаются бесконечно малыми, проводники не имеют сопротивлений, электрическое и магнитное поля в конденсаторах и катушках сосредоточены в бесконечно малых объемах.

  4. С распределёнными параметрами кабеля, объёмными резонаторами, волноводами.

  5. Цепи с переменными параметрами: R(t), C(t), L(t).

Алфавит линейных электрических цепей

Идеальные пассивные элементы.

Сопротивление (резистор)

I,U – постоянный ток.

i,u – переменный ток и напряжение.

U=IR

R[Ом] – сопротивление;

1/R=G[Си] – проводимость;

I=UG

Вольтамперная характеристика (ВАХ) линейного резистора

Мощность, выделяемая в резисторе

[Вт]

Индуктивность

L [Гн] – индуктивность;

[Вб] – потокосцепление;

.

Е сли i =I = const, то uL=0 и индуктивность эквивалентна короткому замыканию.

Вебер-амперная характеристика

Индуктивность

Индуктивность накапливает магнитную энергию.

Мгновенная мощность в катушке индуктивности: [Вт].

Мгновенная магнитная энергия, запасенная в катушке индуктивности:

[Дж]

Ёмкость

, .

Если ,

то iC=0- холостой ход.

Кулон-вольтная характеристика

[Ф] - фарад

Емкость запасает электрическую энергию:

.

Пример.

  1. Найти ток в цепи.

  2. Найти магнитную энергию в индуктивности.

  3. Найти электрическую энергию в емкости.

  4. Найти мощность резисторе.

Ответы

Вариант

1

2

3

4

5

I, А

4

6

12

3

2

Wм, Дж

4,5

18

36

9

12

Wэ, Дж

64

48

72

144

36

P, Вт

48

72

16

18

36

∑=13

Решение

4135

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]