Введение 1 Цели и задачи дисциплины Электротехника

Введение 1. Цели и задачи дисциплины «Электротехника» . 2. Структура и объем дисциплины «Электротехника» . 3. Содержание дисциплины. 4. Рекомендуемая литература. 4. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины. 4. Электрическая энергия, ее роль и значение.

Цели и задачи дисциплины «Электротехника» «Электротехника и электроника» – дисциплина блока общепрофессиональной подготовки в соответствии с ФГОС по направлению подготовки 150100 "Металлургия". Цель изучения – теоретическая и практическая подготовка бакалавров в области электротехники, обеспечивающая формирование общепрофессиональных (инженернодеятельностных) компетенций (ОПК) и инструментальных (деятельностных) компетенций (ИК) бакалавра, определенных ФГОС. Основные задачи дисциплины "Электротехника": • знакомство с теоретическими основами электротехники, • изучение свойств и режимов работы электрических и магнитных цепей, знакомство со способами создания режимов эффективной и рациональной их эксплуатации; • освоение методов и приобретение практических навыков расчета и анализа электрических и магнитных цепей; • изучение принципов работы и свойств типовых электротехнических устройств, их характеристик и практического использования; • решение задач выбора электротехнических устройств, определения их характеристик и анализа режима работы по паспортным данным; • приобретение навыков проведения лабораторного электротехнического эксперимента, анализа его результата с составлением технически грамотных отчетных документов.

Структура и объем дисциплины «Электротехника» В соответствии с модульным принципом построения учебного материала дисциплина "Электротехника" состоит из двух модулей: Модуль Название модуля I "Электрические цепи" II "Электромагнитные устройства" Всего по дисциплине Трудоем кость, зачетн. единиц Общий объем, академ. часов Лекций, академ. часов Лаборат. работ, академ. часов Самостоят. раб. , часов 2 50 18 11 21 1, 5 40 16 6 18 3, 5 90 34 17 39

Содержание дисциплины Модуль I. Электрические цепи Раздел 1. Электрические цепи постоянного тока. Основные понятия. Основные законы электрических цепей. Характеристики и свойства источника напряжения Основные режимы работы электрических цепей Методы расчета и анализ электрических цепей Особенности нелинейных электрических цепей постоянного тока Раздел 2 Электрические цепи синусоидального тока Основные понятия. Параметры, характеризующие синусоидальную величину Способы изображения синусоидальных величин. Идеальные элементы в цепи синусоидального тока Цепь синусоидального тока с последовательным соединением R, L, C – элементов. Цепь синусоидального тока с параллельным соединением приемников. Резонанс токов Повышение коэффициента мощности электротехнических установок. Разветвленная цепь синусоидального тока Раздел 3 Трехфазные электрические цепи Основные понятия и определения. Способы соединения фаз в трехфазной цепи. Напряжения трехфазного источника. Расчет трехфазной цепи при соединении фаз приемника «Звездой» Значение нейтрального провода Расчет трехфазной цепи при соединении фаз приемника «треугольником» Мощность трехфазной цепи

Содержание дисциплины Модуль II. Магнитные цепи и электромагнитные устройства Раздел 4 Магнитные цепи Элементы магнитной цепи. Свойства ферромагнитных материалов. Закон полного тока. Закон Ома для магнитной цепи. Расчет и анализ магнитных цепей. Магнитные цепи с воздушным зазором в магнитопроводе. Особенности магнитных цепей переменных магнитных потоков. Магнитные потери в магнитопроводе. Раздел 5 Трансформаторы Назначение и области применения. Устройство и принцип действия трансформатора. Особенности реального трансформатора. Режимы работы трансформатора. Анализ режимов работы трансформатора по его характеристикам и паспортным данным. Потери энергии в трансформаторе, кпд. Раздел 6 Электрические машины Основные понятия, назначение, типы электрических машин. Электрические машины постоянного тока. Устройство и принцип действия. Способы возбуждения. Механические и рабочие характеристики. Пуск и регулирование частоты вращения. Асинхронный электродвигатель. Устройство и принцип действия. Создание и свойства вращающегося магнитного поля. Механическая и рабочие характеристики. Режимы работы асинхронного двигателя. Пуск, регулирование частоты вращения, электрическое торможение.

Рекомендуемая литература • Иванов И. И. Электротехника: учебник для студентов неэлектротехн. специальностей вузов / И. И. Иванов, Г. И. Соловьев, В. С. Равдоник. Краснодар: Лань, 2005. 496 с. • Касаткин А. С. Электротехника: учебник для студентов неэлектротехн. специальностей вузов / А. С. Касаткин, М. В. Немцов. М. : Академия, 2005. 544 с. • Лачин В. И. Электротехника: учеб. пособие для вузов / В. И. Лачин, Н. С. Савелов. Ростов н/Д. : Феникс, 2004. 576 с. • Кононенко В. В. Электротехника и электроника / В. В. Кононенко. Ростов н/Д. : Феникс, 2007. 784 с. • Мурзин Ю. М. Электротехника: учеб. пособие /Ю. М. Мурзин, Ю. И. Волков. СПб: Питер, 2007. 443 с. • Электрические цепи: Методические указания к лабораторным работам по курсу "Электротехника". - Свердловск: УПИ, 1990. - 41 с. • Электромагнитные устройства и электрические машины: Методические указания к лабораторным работам по курсу "Электротехника" - Свердловск: УПИ, 1991. – 39 с. • Портал информационно-образовательных ресурсов на сайте УГТУ-УПИ. Режим доступа: http: //study. ustu. ru • Видеосервер УГТУ-УПИ. Режим доступа: http: //video. ustu. ru • Сервер зональной научной библиотеки УГТУ-УПИ. Режим доступа: http: //library. ustu. ru

Методические рекомендации Лекции –структурированное, систематизированное изложение учебного материала. В конспекте помимо информации, представленной преподавателем на доске или предложенной в раздаточном материале, следует отражать собственные замечания, связанные с рассматриваемыми вопросами. При самостоятельной работе следует уточнять и корректировать собственные замечания на основании дополнительных сведений и консультации с преподавателем; Лабораторные занятия. При подготовке к занятиям необходимо глубокое осмысление цели работы и ожидаемых результатов. При составлении отчета по лабораторной работе необходима техническая грамотность, аккуратность, последовательность анализа полученных результатов, выявление причинно–следственных связей отдельных явлений и процессов, лаконичность и аргументированность выводов; Во время занятий следует проявлять активность, формулируя неясные вопросы и участвуя в совместном их обсуждении. При работе в электроустановках быть внимательным, сосредоточенным, соблюдать необходимые правила техники безопасности и организации работ; Самостоятельная работа. При выполнении заданий расчетно–графических работ обращать внимание на методику и логическую последовательность решения задач, необходимость анализа получаемых результатов, техническую грамотность, аккуратность оформления пояснительной записки; Консультации ведущего преподавателя. Обсуждение неясных вопросов по существу дисциплины

Электрическая энергия, ее роль и значение Жизнедеятельность человека связана с потреблением разных видов энергии (тепловая, механическая, световая). При передаче энергии на значительные расстояния возникают потери. Часто эти потери могут быть соизмеримы с общим объемом передаваемой энергии, т. е. кпд устройств передачи указанных видов энергии может быть весьма низким. Электрическую энергию можно легко передавать на значительные расстояния, распределять между потребителями и преобразовать в другие виды энергии. Это обусловливает широкое применение электрической энергии в жизнедеятельности человека. Электрическая энергия позволяет быстро изменять ее параметры (ток, напряжение), что необходимо для работы многих устройств (быстродействующие системы автоматического управления, передачи и обработки информации, современные компьютеры и т. п. ).