4. структура и содержание дисциплины

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
УТВЕРЖДАЮ
Директор ИК
___________ М.А.Сонькин
«___» ____________2011 г.
.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Направление ООП: 220700 «Автоматизация технологических
процессов и производств»
Профиль подготовки: Автоматизация технологических
процессов и производств (в нефтегазовой отрасли)
Базовый учебный план набора 2011 года
Курс: 2; Семестр: третий, четвертый
Количество кредитов - 10
Пререквизиты: «Высшая математика», «Физика», «Информатика»
Кореквизиты – «Высшая математика», «Физика», «Информатика»
Виды учебной деятельности и временной ресурс
Лекции
63 ч. (ауд.)
Лабораторные занятия
45 ч. (ауд.)
Практические занятия
16 ч. (ауд.)
Всего аудиторных занятий
126 ч. (ауд.)
Самостоятельная работа
108 ч.
Общая трудоемкость
234 ч.
Форма обучения: очная
Вид промежуточной аттестации – экз. (3 сем.); экз. (4 сем.)
Обеспечивающая кафедра: Теоретической и общей электротехники (ТОЭ)
Заведующий кафедрой ТОЭ ________________________ Лукутин А.В.
Руководитель ООП
.________________________
Громаков Е.И.
Преподаватель ___________________________________ Купцов А.М.
Томск 2011
1. Цели освоения дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование знаний о законах и
методах расчета электрических цепей и электромагнитных полей
электротехнических устройств, умений расчета и анализа токов и напряжений в
установившихся и переходных режимах линейных и нелинейных схемах
замещения электрических цепей.
Задачей изучения дисциплины является овладение основами методами
расчета и анализа электромагнитных полей и электрических цепей.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина
«Теоретическая
электротехника»
относится
к
«Профессиональному циклу» базовой части дисциплин направления 220700
«Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтегазовой
отрасли)» и направления 221000 «Мехатроника и робототехника».
Указанная дисциплина, являясь основой изучения ряда специальных
дисциплин, одновременно имеет и самостоятельное значение.
Изучение дисциплины базируется на знаниях и умениях, полученных
студентами при изучении физики в разделах: «Электричество и магнетизм»,
«Колебания и волны» и математики (тригонометрические функции и операции с
ними, решение систем линейных алгебраических уравнений, представление о
векторной алгебре, функциях комплексной переменной, рядах Фурье, методах
дифференциального и интегрального исчисления; методах численного
решения алгебраических и дифференциальных уравнений).
3. Результаты освоения дисциплины
В результате изучения данной дисциплины студент должен получить
кластерные теоретические знания и практические навыки расчета и анализа
электрических цепей и схем замещения электротехнических устройств.
В соответствии с поставленными целями в результате освоения
дисциплины студент должен:
знать:
основные понятия и законы теории электрических и магнитных цепей; методы
анализа линейных и нелинейных цепей постоянного и переменного токов в
стационарных и переходных режимах; правила изображения электрических
схем и условные графические обозначения основных элементов электрической
цепи;
уметь:
проводить расчеты переходных процессов линейных электрических цепей,
решать функциональные уравнения нелинейных электрических и магнитных
цепей; проводить исследования электрических схем моделированием на ЭВМ;
владеть:
законами электротехники при решении различных инженерных задач; навыками
работы с основными электронными измерительными приборами;
Результат
обучения
При изучении дисциплины студенты должны научиться самостоятельно
находить
и
анализировать
необходимую
информацию,
корректно
формулировать
научные
проблемы,
проводить
исследования
с
использованием всего спектра необходимых методов осмысливать и
интерпретировать полученные результаты.
После изучения данной дисциплины студенты приобретают знания,
умения и опыт, соответствующие результатам освоения дисциплины,
задаваемой основной образовательной программы: Р3, Р4*. Соответствие
результатов освоения дисциплины формируемым компетенциям ФГОС 220700
(б) представлено в таблице 1.
Таблица 1
Код
Р3
ПК2
ПК3
ПК7
ПК16
ПК17
З.3.7
Р4
ПК18
ПК23
ПК42
З. 4.3
Знания
Код
Основных типов
У.3.7.
электрических
машин и
трансформаторов и
области их
применения;
основные типы и
области применения
электронных
приборов и
устройств;
основные законы
электротехники для
электрических и
магнитных цепей
методы измерения
электрических и
магнитных величин,
принцип работы
основных
электрических
машин и аппаратов
их
рабочие
и
пусковые
характеристики
Теоретические
У. 4.3
законы
электротехники;
основные законы
электротехники
Умения
Код
Владение опытом
Разрабатывать
принципиальные
электрические схемы
и проектировать
типовые
электрические и
электронные
устройства
В.3.7
Навыками работы с
электротехнической
аппаратурой и
электронными
устройствами
Применять
теоретические знания
к расчету, анализу,
диагностике и синтезу
электрических и
электронных цепей,
уметь составлять и
решать (в том числе и
с помощью эвм)
В. 4.3
Навыки по
экспериментальном
у исследованию
электрических
цепей, определению
токов, напряжений
и мощностей,
экспериментальном
у исследованию
уравнения для анализа
конкретных цепей,
составлять и решать
уравнения
электромагнитных
полей
(электростатических,
стационарных и
переменных) для
заданных конкретных
сред и граничных
условий,
интерпретировать
результаты
исследований и
численного
моделирования
электромагнитных
полей в различных
средах
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций
представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров
по направлению 220700 «Автоматизация технологических процессов и
производств».
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Содержание теоретического раздела дисциплины (лекции – 78 часов):
Третий семестр, лекций 36 часов
Раздел 1. Основные законы и свойства линейных электрических
цепей (8 часов)
Задачи и цели курса Теоретическая электротехника, его место в
системе подготовки бакалавров по направлениям 220700 «Автоматизация
технологических процессов и производств (в нефтегазовой отрасли)» и
направления 221000 «Мехатроника и робототехника».
Электромагнитное поле и его уравнения. Интегральное описание
электромагнитных процессов в электрических цепях. Элементы электрической
цепи: активные (источники электрической энергии) и пассивные (резистивный,
индуктивный, емкостный).
Условные графические изображения элементов. Дуальность элементов
цепи. Схемы замещения реальных устройств. Способы соединения элементов
цепи, топологические понятия электрической цепи: граф цепи, дерево графа,
контур, узел. Матрицы графа.
Основные законы и свойства электрических цепей: законы Ома,
Кирхгофа, Джоуля-Ленца, принципы наложения, взаимности, компенсации.
Математические модели элементов электрических цепей. Уравнения
состояния и основные свойства их решений. Понятие о переходных и
установившихся процессах. Примеры анализа
переходных процессов в
простейших RL- и RC- цепях.
Раздел 2. Методы расчета линейных электрических цепей (8 часов)
Амплитудное, действующее и среднее (по модулю)
значения
синусоидального тока. Представление гармонических функций функциями
комплексной частоты. Метод комплексных амплитуд (символический метод).
Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Расчет цепей при
последовательном, параллельном и смешанном соединениях участков цепи.
Эквивалентные преобразования электрических цепей. Методы контурных
токов, наложения, узловых потенциалов и эквивалентного генератора. Понятие
обобщенной ветви. Матрицы электрической цепи. Контурные и узловые
уравнения в матричной форме. Расчет электрических цепей на ЭВМ с
использованием системы MathCAD.
Раздел 3. Индуктивно связанные цепи. Резонансные явления. Цепи с
несинусоидальными сигналами (12 часов)
Индуктивно связанные цепи: электродвижущая сила взаимной индукции;
последовательное и параллельное соединения индуктивно связанных
элементов; эквивалентная замена индуктивных связей; трансформатор в
линейном режиме.
Мощность в цепях постоянного и переменного тока: мгновенная и
средняя за период. Мощность в комплексной форме. Передача энергии между
индуктивно связанными элементами.
Частотные свойства электрических цепей. Последовательный и
параллельный колебательный контуры. Резонанс напряжений и токов.
Частотные
характеристики
последовательного
и
параллельного
колебательного контуров. Резонанс в индуктивно связанных контурах.
Электрические цепи с несинусоидальными периодическими сигналами:.
разложение периодических несинусоидальных функций в тригонометрический
ряд (ряд Фурье); действующие и средние
значения несинусоидальных
периодических
функций;
дискретные
спектры;
коэффициенты,
характеризующие форму кривой несинусоидальных функций. Примеры расчета
цепей с несинусоидальными периодическими сигналами.
Раздел 4. Трехфазные цепи и четырехполюсники (8 часов)
Трехфазные цепи: основные понятия и определения; симметричный и
несимметричный режимы. Мощность в трехфазных цепях и ее измерение.
Четырехполюсники и их классификация. Основные уравнения
линейного пассивного четырехполюсника. Канонические схемы замещения
четырехполюсников, связь их параметров с коэффициентами уравнений.
Симметричный четырехполюсник, его характеристическое сопротивление и
постоянная передачи. Уравнения четырехполюсника в гиперболических
функциях.
Активные четырехполюсники: автономные и неавтономные.
Четвертый семестр, лекций 42 часа
Раздел 5 Переходные процессы в линейных электрических
цепях (20 часов)
5.1. Анализ переходных процессов во временной области (14 часов)
Законы коммутации. Независимые и зависимые начальные условия.
Классический метод расчета переходных процессов. Анализ цепей с одним и
двумя накопителями энергии (цепи первого и второго порядков).
Уравнения состояния линейных цепей. Переменные состояния.
Формирование уравнений состояния.
Аналитический и численный методы решения уравнений состояния.
Расчет линейных цепей при импульсных воздействиях. Единичные
ступенчатая и импульсная функции. Переходная и импульсная переходная
характеристики (функции) цепи. Интегралы Дюамеля и свертки. Определение
реакций цепи при действии сигналов произвольной формы.
5.2. Частотный и операторный методы расчета (6 часов)
Преобразования Фурье и Лапласа. Частотный и операторный методы
анализа. Эквивалентные операторные схемы замещения. Операторные
передаточные функции цепи и их связь с дифференциальными уравнениями.
Переход от изображений к оригиналам. Приведение цепи к нулевым
начальным условиям.
Расчет цепей с некорректными коммутациями. Неискажающие
дифференцирующие и интегрирующие цепи.
Раздел 6. Нелинейные цепи (22 часов)
6.1. Нелинейные элементы, их характеристики и модели (4 часа)
Нелинейные элементы и их характеристики. Способы аппроксимации
характеристик нелинейных элементов. Классификация нелинейных цепей.
Задачи анализа.
6.2. Расчет однородных нелинейных цепей (10 часов)
Нелинейные
резистивные
цепи:
графический
расчет
при
последовательном, параллельном и смешанном соединениях нелинейных
элементов; принцип составления функциональных уравнений для резистивных
нелинейных цепей и их численное решение; примеры численного расчета
нелинейных резистивных цепей в системе MathCAD; элементы синтеза цепей
с диодами.
Нелинейные индуктивные цепи и их расчет. Основные свойства
катушек с ферромагнитными сердечниками. Примеры расчета нелинейных
цепей с индуктивными элементами. Методы их расчета. Магнитные цепи и их
расчет.
Нелинейные емкостные цепи. Примеры расчета
6.3. Нелинейные динамические цепи (8 часов)
Уравнения состояния нелинейных динамических цепей. Методы
расчета уравнений состояния: численный, кусочно-линейной аппроксимации.
Метод дискретных резистивных моделей. Понятие об устойчивости цепей.
Приближенный анализ периодических процессов цепей с нелинейными
элементами: метод гармонической линеаризации; метод эквивалентных
синусоид.
4.2. Содержание практического раздела дисциплины (34)
4.2.1. Тематика практических занятий (34 часа)
Третий семестр, 18 часов
1 Токи и напряжения в RLC-элементах. Взаимные преобразования
источников энергии, законы Ома, Кирхгофа, Джоуля-Ленца. Основы
символического метода (2 часа).
2. Методы контурных токов, узловых потенциалов, наложения и
эквивалентного генератора в расчете электрических цепей (6 часов).
3. Цепи с взаимной индуктивностью и их анализ (2 часа).
4. Резонансные явления в последовательном и параллельном
колебательном контурах (2 часа).
5. Цепи с негармоническими сигналами. Разложение в ряд Фурье.
Дискретные спектры. Расчеты разветвленной цепи с периодическими
негармоническими сигналами (2 часа).
6 Трехфазные симметричные и несимметричные цепи (2 часа).
7 Четырехполюсники, их уравнения и характеристические параметры.
Анализ пассивных и активных четырехполюсников (2 часа).
Четвертый семестр, 16 часов
8. Законы коммутации. Определение начальных условий. Расчет
переходных процессов в цепях 1-го и 2-го порядка классическим методом (3
часа).,
9. Метод переменных состояния и интеграл Дюамеля в расчете
переходных процессов (2 часа).
10. Операторный и спектральный методы расчета переходных
процессов
(3 часа).
11. Нелинейные элементы и нелинейные цепи. Классификация
нелинейных цепей. Методы расчета нелинейных резистивных цепей (4 часа).
12. Индуктивные цепи и методы их расчета. Магнитные цепи
постоянного потока и их расчет (2 часа).
13. Нелинейные динамические цепи и методы их расчета. (2 часа).
4.2.2. Тематика лабораторных работ (26 часов)
Третий семестр, 18 часов
1. Знакомство с учебным лабораторным комплексом. Изучение свойств
пассивных элементов цепи.
2. Исследование линейной разветвленной цепи постоянного тока.
3 Конденсатор и катушка индуктивности в цепи синусоидального тока.
4. Исследование активного двухполюсника.
5. Исследование цепей с индуктивно связанными элементами.
6. Исследование резонанса напряжений.
7. Исследование резонанса токов.
8. Линейные электрические цепи с источником несинусоидального
напряжения.
9. Исследование трехфазной цепи.
Четвертый семестр, 8 часов
10. Переходные процессы в линейных цепях первого порядка.
11. Переходные процессы в линейных цепях второго порядка.
12. Исследование нелинейных цепей постоянного тока.
13. Исследование нелинейных цепей переменного тока.
4.2.3. Структура дисциплины по разделам и формам
организации обучения
Название модуля
1. Основные законы и свойства
линейных электрических цепей
2. Методы расчета линейных
электрических цепей
3. Индуктивно связанные цепи.
Частотные
характеристики
и
резонансные явления. Цепи с
несинусоидальными сигналами)
4.
Трехфазные
цепи
и
четырехполюсники
Всего в 3 семестре
Аудиторная работа (час.)
Лекц Пр. зан. Лаб.раб
.
Тема 1
ЛБ 1;2
8
(4 часа) (4 часа)
8
Темы 1, 2 ЛБ 3, 4,
( 4 час)
(4 часа)
СРС
(час.
)
Итого
(час.)
15
31
15
31
24
48
Тема 3
(6 часов)
ЛБ
6,7,11
(6 часов)
8
Тема 4
( 4 часа)
ЛБ 9,10
(4 часа)
16
32
36
18
18
70
142
12
5. Переходные процессы в линейных электрических цепях
5.1.
Анализ
переходных
процессов во временной области
Тема 8.1 ЛБ №
(6
12
часов) (2 часа)
5.2. Частотный и операторный
Тема 8.2 ЛБ 14
расчет переходных процессов
6
( 2 часа) (2
часа)
6. Нелинейные цепи.
6.1. Нелинейные элементы, их
4
Тема 9.1 ЛБ №
14
20
42
9
19
8
16
характеристики и модели
6.2.
Расчет
нелинейных цепей
однородных
6.3. Нелинейные
цепи
динамические
10
( 2 часа)
16
Тема 9.2
( 4 часа)
(2
часа)
ЛБ №
17
(2
часа)
16
32
10
20
8
Тема 9.3
( 2 часа)
Всего по разделам 4 семестра
42
16
8
63
129
Итого:
78
34
26
133
271
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В процессе обучения для достижения планируемых результатов
освоения дисциплины используются следующие методы образовательных
технологий:
опережающая самостоятельная работа;
методы IT (Internet-ресурсов);
междисциплинарное обучение;
проблемное обучение;
обучение на основе опыта;
исследовательский метод.
Для изучении дисциплины предусмотрены следующие формы
организации учебного процесса: лекции, лабораторные работы, домашние
задания, самостоятельная работа студентов, индивидуальные и групповые
консультации.
Специфика сочетания перечисленных методов и форм организации
обучения отражена в следующей таблице.
Методы и формы организации обучения (ФОО)
Формы организации обучения
Методы
Лекц. Лаб. СРС ИДЗ
Опережающая самостоятельная работа
х
Работа в команде
х
Методы IT
х
х
х
х
х
Междисциплинарное обучение
х
х
х
Проблемное обучение
х
х
х
Обучение на основе опыта
х
х
х
Исследовательский метод
х
х
х
6. ОРГАНИЗАЦИЯ И УЧЕБНО–МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
СР СТУДЕНТОВ
Самостоятельная работа является наиболее продуктивной формой
образовательной и познавательной деятельности студента в период обучения.
Для реализации творческих способностей и более глубокого освоения
дисциплины предусмотрены следующие виды самостоятельной работы:
текущая и творческая проблемно–ориентированная.
6.1. Текущая самостоятельная работа, направленная на углубление и
закрепление знаний студента, развитие практических умений включает:
– работу с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и
электронных источников информации по индивидуальному заданию;
– опережающую самостоятельную работу;
– выполнение домашних заданий;
– изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
– подготовку к лабораторным работам и практическим занятиям;
– подготовку к контрольным работам, экзамену;
6.2. Творческая проблемно–ориентированная самостоятельная
работа (ТСР) предусматривает:
– исследовательскую работу с участием в научных студенческих
конференциях и олимпиадах;
– поиск, анализ, структурирование и презентацию информации;
– углубленное исследование вопросов по тематике лабораторных работ.
6.3. Темы индивидуальных домашних заданий:
1 Расчет линейной цепи с источниками постоянных ЭДС и токов;
2 Расчет линейной цепи с источниками гармонических ЭДС и токов;
3 Расчет линейной цепи с источниками негармонических воздействий
4 Расчет линейной электрической цепи в переходном режиме;
5 Расчет нелинейной резистивной цепи;
6.4. Контроль самостоятельной работы студентов
Контроль самостоятельной работы студентов и качество освоения
отдельных модулей дисциплины осуществляется посредством:
– защиты лабораторных работ в соответствии графиком выполнения;
– представления результатов индивидуальных домашних работ;
– результатов ответов на контрольные вопросы;
– опроса студентов на практических занятиях.
Оценка текущей успеваемости студентов определяется в баллах в
соответствии с рейтинг–планом, предусматривающем все виды учебной
деятельности.
6.5. Учебно–методическое обеспечение самостоятельной работы
студентов
При выполнении самостоятельной работы студенты имеют возможность
пользоваться специализированными источниками, приведенными в разделе: 9.
«Учебно – методическое и информационное обеспечение дисциплины».
7. СРЕДСТВА ТЕКУЩЕЙ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
И
ИТОГОВОЙ
ОЦЕНКИ
КАЧЕСТВА
Для текущей оценки качества освоения дисциплины и её отдельных
модулей разработаны и используются следующие средства:
– список контрольных вопросов по отдельным темам и разделам;
– комплект задач для закрепления теоретического материала;
– методические указания к лабораторным работам и отчеты по
результатам их выполнения;
– индивидуальные домашние задания.
Для текущей аттестации подготовлены 9 комплектов билетов по 25-30
штук, содержащие по 4–5 задач. Для промежуточной аттестации подготовлены
2 комплекта экзаменационных билетов по 40 штук, содержащие по 6 и 5 задач.
Для защиты домашних заданий имеется перечень вопросов, защита
осуществляется в форме собеседования.
8. РЕЙТИНГ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Текущий контроль качества освоения отдельных тем и модулей
дисциплины осуществляется на основе рейтинговой системы. Этот контроль
осуществляется ежемесячно в течение семестра и качество усвоения
материала (выполнения задания) оценивается в баллах, в соответствии с
рейтинг – планом.
Промежуточная аттестация (экзамены) производится в конце семестра и
оценивается в баллах. Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов
текущей оценки в течение семестра и баллов, полученных на промежуточной
аттестации в конце семестра по результатам экзамена. Максимальный балл
текущего контроля составляет 60, промежуточной аттестации (экзамены) – 40;
максимальный итоговый рейтинг – 100 баллов.
Оценке «отлично» соответствует 85…100 баллов; «хорошо» – 70…84;
«удовлетворительно» – 55…69; менее 55 – «неудовлетворительно».
9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1 Зевеке Г. В., Ионкин П. А. и др. Основы теории цепей. - М.:
Энергоиздат, 1989. - 529 с.
2 Теоретические основы электротехники. т.1 /Под ред. П. А. Ионкина.
- М.: Высш. шк., 1976. – 544 с.
3 Матханов П. Н. Основы анализа электрических цепей. Линейные цепи.
- М.: Высш. шк., 1990. – 396 с.
4 Матханов П. Н. Основы анализа электрических цепей. Нелинейные
цепи.- М.: Высш. шк., 1986. – 351 с.
5 Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические
цепи.- М.: Высш. шк., 1996. – 559 с.
6.Купцов А.М. Электротехника с элементами энергосбережения: Учебное
пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2010. – 372 с.
7 Купцов А. М. Основы теории цепей. Томск: Изд. ТПУ, Ч.1, 2001. - 130
с., Ч.2, 2000.- 158 с.
8 Новгородцев Б. М. 30 лекций по теории электрических цепей. - СПб.:
Политехника, 1995. - 519 с.
Дополнительная литература
9 Купцов А. М. Теоретические основы электротехники. Решения
типовых задач. - Томск: Изд. ТПУ, Ч.1, 2003. - 155 с., Ч. 2, 2001.- 139 с.
10
Сборник задач и упражнений по теоретическим основам
электротехники / Под ред. П. А. Ионкина -М.: Энергоиздат, 1982. - 768 с.
11Исаев Ю.Н., Купцов А.М. Электротехника. Решение задач в системе
МathCAD. - Томск: Изд. ТПУ, 2009. - 126 с.
12 Руководство к лабораторным работам по теоретическим основам
электротехники на учебном лабораторном комплексе. - Томск: Изд. ТПУ Ч. 1,
2007. - 64 с., Ч. 2, 2007. - 40 с /Сост. В. Д.Эськов, Г.В. Носов, В.А. Зорин.
13 Купцов А. М. Сборник контрольных заданий по электротехнике с
методическими указаниями и примерами. - Томск: Изд. ТПУ, 2005.- 76 с.
10. МАТЕРИАЛЬНО–ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
- лабораторные работы проводятся в специализированных учебных
лабораториях;
- практические занятия проводятся в компьютерных классах с
использованием автоматизированных учебных курсов (АУК).
- компьютеры подключены к сети учебного корпуса ЭНИН с выходом в
сеть Internet;
- при выполнении расчетно-графических работ используются
профессиональные программные системы «MathCAD» и «Workbench»;
- лекции читаются в учебных аудиториях с использованием мультимедийных средств; материал лекций представлен в виде презентаций в MS
Power Point.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с
требованиями
ФГОС по
направлениям
220700
- «Автоматизация
технологических процессов и производств (в нефтегазовой отрасли)» и 221000
«Механотроника робототехника»
Программа одобрена на заседании кафедры «Теоретической и общей
электротехники» (протокол № 54 от 16 декабря 2010 г.).
Приложения: пример экзаменационных билетов;
рейтинг-план освоения дисциплины.
Автор: доцент каф. ТОЭ _______________________ Купцов А.М.
Рецензент: д.ф-м.н., проф. каф. ТОЭ __________________ Исаев Ю.Н.
.
Пример задания для итогового контроля
ЭБ ТПУ 8.2.3ОПД.092002
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № Х
Томский
политехнический
университет
по дисциплине
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
институт КИБЕРНЕТИКИ
курс 2, часть 2
1
Укажите
и
поясните
номер
верной
кривой,
соответствующей изменению
тока i(t)  10e100t sin 200t А
2
Запишите
операторное
изображение
напряжения на емкостном элементе в виде
правильной дроби, если: R=100 Ом; C =1000
мкФ; e(t)  10e10t В
3
Укажите и поясните номер верного
уравнения переходной функции выходного
напряжения заданной цепи: hu 2 (t )
1. hu 2 (t )  0,5  0,5e 200 t
2. hu 2 (t )  0,5  0,5e 100 t
3. hu 2 (t )  0,5e-100t  0,5e 200 t
4. hu 2 (t )  0,5  0,5e 100t  0,5e 200 t
4
Параметры элементов:
R = 10 Ом; L = 0,1 Гн
В цепи с нелинейными элементами, ВАХ
которых аппроксимированы
выражениями
i1  0,15u 2 А и i2  0, 05u 2 А, определить ток
ветви с источником
ЭДС. Параметры
элементов: R=10 Ом; E=10 В
5
Запишите уравнение состояния цепи
переменной uC, полагая известными e(t);
R=1 Ом; C =1 Ф; i( )  10 3
для
Дисциплина
Институт
Семестр
Группы
Преподаватель
теоретическая электротехника
кибернетики
третий
8Т10,8201,8202
Купцов А.М., доцент
Число недель
Кол-во кредитов
Лекций
Практ. занятий
Лаб. работ
Итого
18
4
36
18
18
72
1. Эл. цепь, ее математ.
описание. Электр. схема,
основные понятия и
законы
2.Граф схемы, матричное
описание цепи
2
ЛР№1,2
2
Темы 1,2
1
РГР №1,
Задачи №1
Итого
баллы
1.
Основные
законы
и
свойства
линейных
электрических
цепей
Лаб.
работы
РГР и
контрольные
работы
Баллы
Темы лекций
Темы
практических
занятий
Баллы
модули
Практическая деятельность
Баллы
1-4
Теоретический материал
Баллы
НЕДЕЛИ
Текущий контроль
11,
16
Всего по контрольной точке (аттестации) №1
5-8
2.Методы
расчета
электрических
цепей
3. Символический метод.
Законы Ома и Кирхгофа
в симв. форме.
2
4.Методы
расчета
линейных цепей
ЛР№3,4
2
Темы № 3, 4
Всего по контрольной точке (аттестации) №2
16
1
РГР №2,
Задачи №2
13
18
18
3. Индуктивно
связанные цепи.
9-12 Резонансные
явления. Цепи с
несинусоидальн
ыми сигналами
5.Цепи
с
взаимной
индуктивной
связью.
Транс-форматор.
Мощность. 6.Частотные
характеристики, фазовый
резонанс.
7.Цепи
с
несинусоидальными
сигналами.
3
ЛР№6,7,
11
3
Темы № 5, 6, 7
2
РГР №3,
Задачи №3
10
Всего по контрольной точке (аттестации) №3
4 Трехфазные
цепи и
13-18
четырехполюсни
ки.
8. Симметричные и
несимметричные цепи.
ЛР№9,
2
2
Темы № 7, 8
9. Четырехполюсники:
10
пассивные и активные
Всего по контрольной точке (аттестации) №4
18
18
1
Задачи №4, 5
3
8
8
Итоговая текущая аттестация
60
Экзамен
40
Итого баллов по дисциплине
100
Утвер
Соста
1-8
1 Переходные
процессы
в
линейных
электри-ческих
цепях
916
2.Нелинейные
цепи
Темы лекций
Лаб.
работы
Темы
практических
занятий
1. Анализ переходных
процессов во временной
области.
ЛР№12,
5
6
Темы 1,2
2.
Частотный
и
14,
операторный
методы
расчета
Всего по контрольной точке (аттестации) №1
3.Нелинейные элементы,
их
характеристики
и
модели.
ЛР№16,
4. Расчет однородных
5
6
Темы № 3, 4,5
17
нелинейных цепей.
5.
Нелинейные
динамические цепи
Всего по контрольной точке (аттестации) №2
Итоговая текущая аттестация
Экзамен
Итого баллов по дисциплине
Баллы
модули
Практическая деяте
Баллы
Теоретический материал
Баллы
НЕДЕЛИ
Текущий контроль
4
6