- Университетский колледж ОГУ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УНИВЕРСИТЕТСКИЙ КОЛЛЕДЖ
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Предметно-цикловая комиссия электротехнических дисциплин
и автоматизации технологических процессов
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора по
учебной работе
__________________Э.А.Хажумарова
(подпись, расшифровка подписи)
«____»_____________2015 г
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ»
Специальность
09.02.11 Компьютерные системы и комплексы
(код и наименование специальности)
Программа подготовки
_____________Базовая_____________
(базовая, углубленная)
Форма обучения
_____________очная и заочная_____________
Оренбург 2015
Рецензент
Преподаватель предметно-цикловой комиссия электротехнических
дисциплин и автоматизации технологических процессов Непоклонова Г.В.
Рабочая программа дисциплины «Основы электротехники» /сост.
В.Ю. Середа – Университетский колледж ОГУ, 2015. - 18 с.
Рабочая
программа
предназначена
для
преподавания
общепрофессиональной обязательной дисциплины части профессионального цикла
студентам очной формы, по специальности 09.02.11 Компьютерные системы и
комплексы в 3 семестре.
Рабочая программа составлена с учетом Федерального государственного
образовательного стандарта среднего профессионального образования по
специальности 09.02.11 Компьютерные системы и комплексы, утвержденного
приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 28 июля
2014 г. №849.
Составитель ____________________ В.Ю.Середа
(подпись)
31.08.2015г.
2
Содержание
1 Цели и задачи освоения дисциплины ..............................................................................44
2 Место дисциплины в структуре ППССЗ.........................................................................56
3 Требования к результатам освоения содержания дисциплины ....................................56
4 Содержание и структура дисциплины (модуля) ............................................................79
4.1 Содержание разделов дисциплины ..............................................................................79
4.2 Структура дисциплины ................................................................................................ 12
8
4.3 Лабораторные работы .................................................................................................. 13
9
4.4 Самостоятельное изучение разделов дисциплины ...................................................10
14
5 Образовательные технологии ........................................................................................11
15
5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных
занятиях ...............................................................................................................................11
15
6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной
аттестации ...........................................................................................................................12
16
6.1 Контрольные вопросы для самопроверки .................................................................12
16
6.2 Контрольные вопросы для дифференцированного зачета ...........................................
13
7 Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля) ........................................15
18
7.1 Основная литература....................................................................................................15
18
7.2 Дополнительная литература ........................................................................................15
18
7.3 Периодические издания ...............................................................................................16
18
7.4 Интернет-ресурсы ........................................................................................................16
19
8 Материально-техническое обеспечение дисциплины .................................................16
19
8.1Учебно-лабораторное оборудование…………………………………………….. 16
Лист согласования рабочей программы дисциплины ............ …………………………20
17
Дополнения и изменения в рабочей программе дисциплины………………… ...........18
21
3
1 Цели и задачи освоения дисциплины
Цель освоения дисциплины (модуля): специалист должен иметь
представление и понятие о расчетах параметров элементов электрических и
электронных устройств, сборки электрических схем и проверки их работы, знать
физические процессы в электрически цепях.
Студент будет иметь представление:
- о роли и месте знаний по дисциплине при освоении основной
профессиональной образовательной программы по специальности и в сфере
профессиональной деятельности техника;
- о взаимосвязи дисциплины «Основы электротехники» со специальными и
общеобразовательными дисциплинами;
- о перспективах развития наук, связанных с электротехникой, их роли в
техническом усовершенствовании производства;
- о принципе действия источников и приемников электрического тока;
- о принципах действия и конструктивного исполнения основных источников
и приемников электрической энергии постоянного тока;
- о принципе действия электроустановок, электроприборов постоянного тока,
приборов освещения и т.п.;
- о физических процессах электромагнитной индукции;
- о принципах получения синусоидально изменяющихся электрических
параметров;
- об основных видах цепей переменного тока, их практическом применении;
- о физических процессах, происходящих в электрических цепях
переменного тока с различными видами нагрузок;
- о принципах получения трехфазной э.д.с., устройства трехфазных
генератора и приемника электрической энергии;
- о фильтрующих цепях.
Студент будет знать:
- методы расчета электрических и магнитных цепей;
- трехфазную систему токов;
- основные законы постоянного тока: Ома, Кирхгофа, Джоуля – Ленца;
- основные характеристики электромагнитной индукции и основные
зависимости для их определения;
- основные способы аналитического и графического представления
синусоидальных электрических величин;
- условия резонансов токов и напряжений;
- графическое представление частотных характеристик фильтров.
4
Студент будет уметь:
- рассчитывать параметры различных электрических цепей;
- собирать схемы;
- правильно производить измерения приборами;
- рассчитывать параметры магнитных цепей, индукции и самоиндукции;
- настраивать электрическую цепь на условия резонанса, выполнять
построение частотных характеристик области резонансных частот;
- рассчитывать трехфазную цепь;
- производить расчет и графоаналитическое построение вольт – амперных
характеристик электрических цепей;
2 Место дисциплины в структуре ППССЗ
Дисциплина относится к циклу профессиональных дисциплин.
Изучаемый предмет базируется на знаниях, полученных при изучении
курсов «Физика», «Математика».
3 Требования
дисциплины
к
результатам
освоения
содержания
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов
следующих компетенций в соответствии с ФГОС СПО и ППССЗ по данной
специальности 09.02.11 Компьютерные системы и комплексы:
а) общих (ОК)
OK 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей
профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы
и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и
качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести
за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для
эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и
личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в
профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами,
руководством, потребителями.
5
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды
(подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного
развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение
квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в
профессиональной деятельности.
б)
профессиональных (ПК)
ПК 1.1. Выполнять требования технического задания на проектирование
цифровых устройств.
ПК 3.1. Проводить контроль параметров, диагностику и восстановление
работоспособности компьютерных систем и комплексов.
Знать:
- основные характеристики, параметры и элементы электрических цепей
при гармоническом воздействии в установившемся режиме;
- свойства основных электрических RC и RLC- цепочек, цепей с взаимной
индукцией;
- трехфазные электрические цепи; основные свойства фильтров;
непрерывные и дискретные сигналы;
- методы расчета электрических цепей;
- спектр дискретного сигнала и его анализ; цифровые фильтры;
Уметь:
- применять основные определения и законы теории электрических цепей;
- учитывать на практике свойства цепей с распределенными параметрами и
нелинейных электрических цепей;
- различать непрерывные и дискретные сигналы и их параметры;
6
4 Содержание и структура дисциплины (модуля)
4.1 Содержание разделов дисциплины
№
раздела
1
1
2
Наименование
раздела
Содержание раздела
2
3
Электрические
1.1. Электрический ток. Сила тока.
цепи
Электрическое напряжение.
постоянного тока Электрическое сопротивление.
Закон Ома. Цепь постоянного тока
при последовательном и
параллельном соединении
потребителей. Мощность
постоянного тока. Тепловое
действие тока. Режимы работы
источника питания
1.2. Законы Кирхгофа. Первый
закон Кирхгофа. Второй закон
Кирхгофа. Расчет электрических
цепей методом преобразования
треугольников сопротивлений в
эквивалентную звезду. Расчет цепи
методом наложения токов
Электрические
2.1. Получение переменного тока.
цепи
Синусоидальный ток и его
переменного
характеристики. Понятие о фазе.
тока
Сдвиг фаз.
2.2. Катушка индуктивности в цепи
переменного тока. Конденсатор в
цепи переменного тока.
Сопротивление в цепи переменного
тока. Реальная катушка
индуктивности в цепи переменного
тока. Реальный конденсатор в цепи
переменного тока. Соединение
сопротивлений в цепи переменного
тока. Закон Ома для цепи
переменного тока. Резонанс
2.3. Принцип получения трехфазной
э.д.с. Соединение обмоток
генератора и потребителей звездой.
Форма
текущего
контроля
4
Л, ЛР, ДЗ
Л, ЛР, ДЗ
Л, ЛР, ДЗ
Л, ЛР, ДЗ
7
1
2
3
Магнитное поле
4
Фильтрующие
цепи
3
Соединение обмоток генератора и
потребителей по схеме треугольник.
3.1. Магниты и магнитное поле.
Магнитное поле постоянного тока.
Магнитные цепи и их расчет.
Электромагнитная индукция.
Самоиндукция. Взаимоиндукция.
4.1 Фильтр нижних частот. Фильтр
верхних частот. Полосовой фильтр.
Заграждающий фильтр. Цифровой
фильтр.
4
Л, ДЗ
Л, ДЗ
4.2 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 138 часов.
Вид работы
Общая трудоемкость
Аудиторная работа:
Лекции (Л)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа:
Самостоятельное изучение разделов
Контрольная работа (К)
Вид итогового контроля
8
Трудоемкость, часов
3 семестр
Всего
92
50
40
92
50
40
46
2
Диф.зачет
46
2
Разделы дисциплины, изучаемые в III семестре
№
раздела
Наименование разделов
1
2
Всего
Количество часов
Аудиторная
Внеауд.
работа
работа
СР
Л
ПЗ ЛР
3
4
5
6
7
1
Электрические цепи постоянного тока
56
8
-
16
32
2
Электрические цепи переменного тока
42
14
-
20
8
3
Магнитное поле
28
18
-
4
6
4
Фильтрующие цепи
12
12
-
0
0
Итого:
138
52
-
40
46
4.3 Лабораторные работы
№
ЛР
1
№
раздела
2
1
1
2
1
3
1
4
1
Источник э.д.с. в режимах источника и приемника
электрической энергии.
Последовательное и параллельное соединение в
схемах из резисторов.
Законы Кирхгофа.
5
6
1
2
Измерение потенциалов в электрической цепи
Резонанс напряжений.
4
4
7
2
Резонанс токов.
4
8
2
9
2
10
2
Наименование лабораторных работ
3
Изучение лабораторного стенда.
Трехфазная цепь при соединении приемников
звездой.
Трехфазная цепь при соединении приемников
треугольником.
Измерении мощности потерь энергии в
ферромагнитном сердечнике катушки.
Кол-во
часов
4
4
4
4
4
4
4
4
9
4.4 Самостоятельное изучение разделов дисциплины
№
раздела
1
2
1
Источник напряжения (идеальный). Источник тока
(идеальный). Источник э.д.с. (с внутренним
сопротивлением)
8
2
Расчет цепи методом узловых или контурных токов.
Расчет электрической цепи постоянного тока с одним
источником тока методом свертывания
8
3
4
5
10
Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
Колво
часов
3
Четырехполюсники. Уравнение четырехполюсника.
Режим холостого хода и короткого замыкания
четырехполюсника
Магнитное поле тока. Магнитные линии.
Магнитодвижущая сила. Напряженность магнитного поля.
Магнитное напряжение. Закон полного тока. Сила
Лоренца. Электромагнитная сила.
в движущихся проводниках
Нелинейные цепи переменного тока. Напряжение, ток и
магнитный поток в катушке со стальным сердечником
6
6
6
6
Закон Ома и законы Кирхгофа для магнитных цепей. Закон
Ома для магнитной цепи. Законы Кирхгофа для магнитной
цепи
4
7
Ипульсные трансформаторы. Синхронные машины
переменного тока. Однофазные асинхронные двигатели
8
5 Образовательные технологии
Введение разных видов занятий и заданий исследовательского
характера активизирует позицию студента, развивает общие способности.
При организации учебного процесса применяются такие формы
занятий как:
- комбинированный урок;
- уроки развития творчества;
- уроки конкурсы.
Способствуют развитию творческой составляющей и стандартные
формы уроков:
- мозговой штурм;
- деловая игра;
планируется освоить такой вид урока, как:
- интегрированный урок;
- самоуроки (уроки, которые ведут студенты);
Из современных образовательных технологий планируется,
использование интерактивных форм обучения, технологии мультимедиа,
интерактивной доски.
Задействованы и современные компьютерные технологии, электронные
справочники, Интернет – ресурсы.
5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в
аудиторных занятиях
Семестр
Вид занятия
(Л, ЛР)
Л
3
ЛР
Итого:
Используемые интерактивные
образовательные технологии
Технология коллективного
взаимодействия
Типовой комплект учебного
оборудования
Количество
часов
10
40
50
11
6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости
и промежуточной аттестации
Итоговой формой контроля знаний, умений и навыков по дисциплине в
третьем семестре является дифференцированный зачет.
6.1 Контрольные вопросы для самопроверки
Раздел 1. Электрические цепи постоянного тока
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Электрический ток
Сила тока
Электрическое напряжение
Электрическое сопротивление
Закон Ома
Цепь постоянного тока при последовательном и параллельном соединении
потребителей
Мощность постоянного тока
Тепловое действие тока
Режимы работы источника питания
Законы Кирхгофа
Первый закон Кирхгофа
Второй закон Кирхгофа
Расчет электрических цепей методом преобразования треугольников
сопротивлений в эквивалентную звезду
Расчет цепи методом наложения токов
Раздел 2. Электрические цепи переменного тока
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
12
Получение переменного тока
Синусоидальный ток и его характеристики
Понятие о фазе
Сдвиг фаз
Катушка индуктивности в цепи переменного тока
Конденсатор в цепи переменного тока
Сопротивление в цепи переменного тока
Реальная катушка индуктивности в цепи переменного тока
Реальный конденсатор в цепи переменного тока
Соединение сопротивлений в цепи переменного тока
Закон Ома для цепи переменного тока
Резонанс
Принцип получения трехфазной э.д.с.
Соединение обмоток генератора и потребителей звездой
Соединение обмоток генератора и потребителей по схеме треугольник
Мощность тока трехфазной цепи
Возникновение периодических несинусоидальных токов
Способы представления периодических несинусоидальных
электрических величин
33 Действующие значения несинусоидальных электрических величин
26
27
28
29
30
31
32
Раздел 3. Магнитное поле
34
35
36
37
38
39
Магниты и магнитное поле
Магнитное поле постоянного тока
Магнитные цепи и их расчет
Электромагнитная индукция
Самоиндукция
Взаимоиндукция
Раздел 4. Фильтрующие цепи
40
41
42
43
44
45
Общие сведения
Фильтр нижних частот
Фильтр верхних частот
Полосовой фильтр
Заграждающий фильтр
Цифровой фильтр
6.2 Контрольные вопросы для дифференцированного зачета
Раздел 1. Электрические цепи постоянного тока
1
2
3
4
5
6
7
Электрический ток
Сила тока
Электрическое напряжение
Электрическое сопротивление
Закон Ома
Цепь постоянного тока при последовательном и параллельном соединении
потребителей
Мощность постоянного тока
13
Тепловое действие тока
Режимы работы источника питания
Законы Кирхгофа
Первый закон Кирхгофа
Второй закон Кирхгофа
Расчет электрических цепей методом преобразования треугольников
сопротивлений в эквивалентную звезду
14 Расчет цепи методом наложения токов
8
9
10
11
12
13
Раздел 2. Электрические цепи переменного тока
Получение переменного тока
Синусоидальный ток и его характеристики
Понятие о фазе
Сдвиг фаз
Катушка индуктивности в цепи переменного тока
Конденсатор в цепи переменного тока
Сопротивление в цепи переменного тока
Реальная катушка индуктивности в цепи переменного тока
Реальный конденсатор в цепи переменного тока
Соединение сопротивлений в цепи переменного тока
Закон Ома для цепи переменного тока
Резонанс
Принцип получения трехфазной э.д.с.
Соединение обмоток генератора и потребителей звездой
Соединение обмоток генератора и потребителей по схеме треугольник
Мощность тока трехфазной цепи
Возникновение периодических несинусоидальных токов
Способы представления периодических несинусоидальных
электрических величин
33 Действующие значения несинусоидальных электрических величин
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Раздел 3. Магнитное поле
34
35
36
37
38
39
14
Магниты и магнитное поле
Магнитное поле постоянного тока
Магнитные цепи и их расчет
Электромагнитная индукция
Самоиндукция
Взаимоиндукция
Раздел 4. Фильтрующие цепи
40
41
42
43
44
45
Общие сведения
Фильтр нижних частот
Фильтр верхних частот
Полосовой фильтр
Заграждающий фильтр
Цифровой фильтр
7 Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля)
7.1 Основная литература
1) Мартынова, И.О. Электротехника: учебник/И.О. Мартынова. – М.:
КНОРУС, 2015. – 304 с. – (Среднее профессиональное образование).
2) Миленина, С. А. Электротехника, электроника и схемотехника : учебник и
практикум для СПО / С. А. Миленина; под ред. Н. К. Миленина. – М. : Издательство
Юрайт, 2015. – 399 с. – Серия : Профессиональное образование.
3) Прошин, В.М. Электротехника : учебник для учреждений нач. проф. образования / В. М. Прошин. – 4-е изд. стер. – М. : Издательский центр «Академия»,
2013. – 288 с.
7.2 Дополнительная литература
1) Федорченко, А.А. Электротехника с основами электроники: учебник для
спо, лицеев и колледжей /А.А. Федорченко, Ю.Г. Синдеев. – 2-е изд. – М.: Дашков и
Ко, 2009. – 416с.
2) Китаев, В.Е. Электротехника с основами промышленной электроники/
В.Е. Китаев. – М.: Высш. школа, 2008. - 224 с.
3) Касаткин, А.С. Основы электротехники: учебное пособие для сред. проф.тех. училищ /А.С. Касаткин; под ред. В.Г. Герасимова. – 3-е изд., стер. - М.: Высш.
шк., 1986. – 287 с
4) Данилов, И.А. Общая электротехника с основами электроники: учебное
пособие для неэлектротехнических специальностей техникумов. – 2-е изд., перераб.
и доп. – М.: Высш. шк., 1989. – 752 с.
15
7.3 Периодические издания
1) Радиомир: ежемес. массовый журнал /учредитель: ООО Радиомир Пресс. 2002, февраль.- М.: НТК Радиомир: Красногорская типография, 2006-2008. -Ежемес.
2006, № 7- 12; 2007, № 1-12; 2008, №1-12.
2) РАДИО: массовый ежемес. научно - технич. журн. / учредитель редакция
журнала «Радио». - 1924, январь-М.: ИД Медиа – Пресса, 1991-2014.- Ежемес.
1991, №1-12; 1992, №1-12; 1993, №1-12; 1994,№1-12; 1994,№1-12; 1995, №112; 1996, №1-12; 1997,№1-12; 1998, № 1- 12; 1999, № 1 -12; 2000, № 1 -12;
2001, № 1- 12; 2002, № 1- 12; 2003, № 1- 12; 2004, № 1- 12; 2005, № 1- 12;
2006, № 1- 12; 2007, № 1- 12; 2008, № 1- 12; 2009, № 1- 12; 2010,№112;2011,№1-12, 2012, № 1- 12; 2013, №1-12; 2014 №1-12.
7.4 Интернет-ресурсы
1) Электрические машины. Машины переменного тока: [Электронный
ресурс] учеб. пособие для техникумов/ под ред. В. Е. Китаева. М.: Высш. шк., 1987.
– Режим доступа: http://www.toroid.ru/kitaevVE.html
2) Евдокимов, Ф.Е. Общая электротехника: [Электронный ресурс] Учеб.
для учащ. неэлектротехн. спец. техникумов/ Ф.Е. Евдокимов. – 3-е изд., испр. – М.:
Высш. шк., 2004. – Режим доступа: http://www.knigka.info/2011/12/17/obshhajajelektrotekhnika.-uchebnik.html
8 Материально-техническое обеспечение дисциплины
8.1 Учебно-лабораторное оборудование
Для проведения лабораторных работ предназначена специализированная
лаборатория – электротехники и электронной техники (ауд. 2327)
Для проведения лабораторных работ предназначено лабораторное
оборудование для каждой работы, имеются специальные стенды (стенд «Уралочка2» в количестве 7 штук, Стенд ЭЛБ-Э-8 в количестве 1 штуки), оборудованные
электроизмерительными приборами и дополнительными блоками.
16
ЛИСТ
согласования рабочей программы дисциплины
Специальность: 09.02.11 Компьютерные системы и комплексы _____________________________________________
Шифр и наименование
Программа подготовки: ________________________базовая_____________________________________________
(базовая, углубленная)
Дисциплина: Основы электротехники_________________________________________________________________
Форма обучения: ___________________________очная и заочная____________________________________________
(очная, очно-заочная, заочная)
Учебный год 2015-2016
РЕКОМЕНДОВАНА на заседании предметно - цикловой комиссии электротехнических дисциплин и автоматизации
технологических процессов и производств_______________________________________________________________
наименование ПЦК
протокол № __1__от "_01_" _сентября_ 2015г.
Ответственный исполнитель, председатель предметно - цикловой комиссии
электротехнических дисциплин и автоматизации
технологических процессов и производств
наименование кафедры
подпись
Непоклонова Г.В._____01.09.2015г
расшифровка подписи
дата
Исполнители:
_______преподаватель_____ ___________ ______Середа В.Ю._______ _31.08.2015_
должность
подпись
расшифровка подписи
дата
____________________________ ___________ _________________________ _______
должность
подпись
расшифровка подписи
дата
ОДОБРЕНА на заседании методического совета, протокол № ___ от "___" _______ 20__ г.",
Председатель методического совета колледжа
___________________________________________________________________________________
личная подпись
расшифровка подписи
дата
СОГЛАСОВАНО:
Заведующий библиотекой колледжа
_____________________________________Филина Л.П.____________________________________
личная подпись
расшифровка подписи
личная поопись расшифровка подписи дата
дата
17
Форма дополнений и изменений в рабочей программе дисциплины
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора
по учебной работе
Э.А.Хажумарова
(подпись)
“____”______________20… г
Дополнения и изменения в программе
дисциплины «Основы электротехники» на 20__/20__ уч.г.
Специальность:____________________________________________________
(шифр и наименование)
Программа подготовки:_____________________________________________
(базовая, углубленная)
В программу вносятся следующие изменения:
1) …………………………………..;
2) …………………………………...
или делается отметка о нецелесообразности внесения каких-либо изменений на
данный учебный год
Исполнители:
____________________________ ___________ _________________________ _______
должность
подпись
расшифровка подписи
дата
____________________________ ___________ _________________________ _______
должность
подпись
расшифровка подписи
дата
Программа пересмотрена на заседании предметно - цикловой комиссии
______________________________________________________________________
(дата, номер протокола заседания предметно-цикловой комиссии, подпись председателя ПЦК).
ОДОБРЕНА на заседании методического совета колледжа, протокол № ___ от "___" _______ 20__ г."
Председатель методического совета колледжа
______________________________________________________________________
личная подпись
18
расшифровка подписи
дата