4. Содержание лекционного курса

№ п/п

Содержание лекций

1

2

Тема 1.1

Общая электротехника

Начальные сведения об электрическом поле.

Основные характеристики электрического поля.

Элементарные частицы и их электромагнитное поле.

Электростатическое поле. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Линии напряженности электрического поля.

Энергия, затраченная на перемещение заряженных частиц

в электрическом поле. Электрическое напряжение. Потенциал.

Эквипотенциальные поверхности и линии. Проводники в электрическом поле.

Тема 1.2

Расчет электрических полей.

Применение закона Кулона для расчета электрического поля.

Электрическое поле уединенного заряженного тела. Электрическое поле группы заряженных тел.

Теорема Гаусса и ее применение. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса. Поле заряженной плоскости. Поле заряженного шара. Поле

1

2

заряженного прямого провода.

Электрическое поле в однородном диэлектрике.

Поляризация диэлектрика. Поляризованность диэлектрика. Вычисление

электрической емкости. Общее выражение емкости. Емкость плоского конденсатора. Емкость цилиндрического конденсатора. Емкость двухпроводной линии. Электрическая прочность диэлектрика.

Пробивная напряженность.

Соединения конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов. Параллельное соединение.

Устройство конденсаторов.

Тема 1.3

Электрические цепи постоянного тока.

Общие сведения.

Элементы электрической цепи постоянного тока.

Положительные направления токов и напряжений.

Закон Ома. Резисторы и резистивные элементы.

Способы соединения резисторов.

Источники электрической энергии постоянного тока. Электродвижущая сила. Источник ЭДС и источник тока. Источник ЭДС. Источник тока.

Первый и второй законы Кирхгофа. Обобщенный закон Ома. Первый закон

Кирхгофа. Второй закон Кирхгофа.

Применение закона Ома и законов Кирхгофа для расчетов электрических цепей. Схема цепи без источников тока. Общий случай.

Метод эквивалентного преобразования схем. Смешанное соединение

резистивных элементов. Соединение резистивных элементов звездой и треугольником. Метод узловых потенциалов.

Схема цепи без источников тока. Общий случай.

Принцип и метод наложения (суперпозиции).

Работа и мощность в цепи постоянного тока. Энергетический баланс. Нелинейные электрические цепи постоянного тока.

Тема 1.4

Электромагнетизм.

Основные свойства и характеристики магнитного поля. Правило буравчика. Элементы магнитной цепи. Закон полного тока. Уравнения состояния магнитной цепи. Закон полного тока.

Магнитные свойства ферромагнитных материалов.

Расчет неразветвленной магнитной цепи.

Электромагнитные силы.

Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции.

Самоиндукция, индуктивность и индуктивный элемент.

Взаимная индукция и взаимная индуктивность.

Вихревые токи.

Тема 1.5

Переменный синусоидальный ток.

Однофазные электрические цепи переменного тока.

Основные понятия.

Величины, характеризующие синусоидальную ЭДС. Амплитуда. Период.

Частота. Угловая частота. Мгновенное значение. Фаза и сдвиг фаз.

Среднее и действующее значения переменного тока. Среднее значение

переменного тока. Действующее (эффективное)значение переменного тока. Коэффициенты формы и амплитуды.

Векторные диаграммы.

Сложение синусоидальных величин.

Элементы и параметры цепей синусоидального тока.

Цепь с активным сопротивлением. Активная мощность.

Поверхностный эффект и эффект близости.

Цепь с идеальной индуктивностью. Мощности в цепи с индуктивностью.

Цепь с емкостью. Реактивная мощность в цепи с конденсатором.

Расчет линейных электрических цепей синусоидального тока.

Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью. Треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей.

Цепь с активным сопротивлением и емкостью.

Неразветвленная цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью. Колебательный контур.

Резонанс напряжений.

Общий случай неразветвленной цепи.

Разветвленная цепь синусоидального тока, Активный и реактивный токи.

Проводимости.

Параллельное соединение катушки и конденсатора.

Резонанс токов.

Коэффициент мощности.

Тема 1.6

Трехфазный переменный ток.

Принцип построения трехфазной системы.

Соединение звездой.

Соединение треугольником.

Мощность трехфазной системы.

Тема 1.7

Трансформаторы.

Общие сведения.

Принцип работы однофазного трансформатора.

Режимы работы трансформатора.

Коэффициент полезного действия трансформатора.

Зависимость для выбора основных параметров трансформатора.

Трехфазные трансформаторы.

Автотрансформатор.

Измерительные трансформаторы.

Тема 1.8

Асинхронные электрические машины.

Классификация машин переменного тока.

Устройство и принцип работы асинхронного двигателя.

Создание вращающегося магнитного поля.

Скорость вращения магнитного поля. Скольжение.

Асинхронный двигатель с фазным ротором.

Рабочие характеристики асинхронного двигателя.

Тема 1.9

1

Синхронные электрические машины переменного тока.

2

Устройство и принцип работы синхронного генератора.

Реакция якоря.

Характеристики синхронного генератора. Характеристика холостого хода.

Внешняя характеристика. Регулировочная характеристика.

Работа синхронной машины в режиме двигателя.

Характеристики синхронного двигателя.

Тема 1.10

Электрические машины постоянного тока.

Общие сведения.

Устройство и принцип работы генератора постоянного тока.

Двигатели постоянного тока.

Электроника

Тема 2.1

Электронные средства и их описание.

Основные понятия электроники и роль электронных средств.

Способы описания элементов электронных устройств.

Конструктивные исполнения пассивных элементов электронных устройств. Электротехнические материалы в электронике. Полупроводники.

Тема 2.2

Электронные приборы.

Полупроводниковые диоды и электронные приборы, основанные на

использовании p—n—перехода. Диоды. Варикапы. Диоды Шоттки. Стабилитроны. Управляемые полупроводниковые приборы. Биполярные транзисторы. Полевые транзисторы (ПТ). Полевые транзисторы с p–n–переходом. Полевые транзисторы с изолированным затвором обедненного типа. Полевые транзисторы с изолированным затвором обогащенного типа. Особенности работы с МОП транзисторами.

Тиристоры. Бинисторы.

Переключатели на основе аморфных полупроводников.

Интегральная микроэлектроника.

Тема 2.3

1

Источники электропитания электронной аппаратуры.

Преобразование постоянных напряжений в переменные.

Генераторы синусоидальных колебаний. LC-генераторы. Кварцевые генераторы. RC-генераторы.

Генераторы колебаний специальной формы.

Основные схемы выпрямления переменного тока.

Сглаживающие фильтры.

Стабилизаторы напряжения.

Типы усилителей на транзисторах. Усилители мощности. Операционные усили-тели. Каскадные усилители.

Элементы и устройства вычислительной техники.

Элементная база цифровых устройств.

Цифровые системы и их элементы и устройства. Элемент НЕ. Элемент И.

Элемент ИЛИ. Элемент И–НЕ. Элемент ИЛИ–НЕ. Основы синтеза комбинированных цифровых узлов. Триггеры.

2

Тема 2.4

Регистры.

Счетчики.

Запоминающие устройства. Типы их, структура. Оперативные запоминающие устройства. Постоянные запоминающие устройства.

Арифметические устройства.

Преобразователи кодов.

Распределители и коммутаторы.

Дискретно–аналоговые устройства. Дискретные преобразователи аналоговых систем. Цифроаналоговые преобразователи. Аналого-цифровые преобразователи. Устройства на переключаемых конденсаторах.