Распределение часов дисциплины по темам и видам занятий

Тематический план для заочной формы обучения

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Электрическое поле

Понятие об электрическом поле. Основные характеристики электрического поля: напряжённость, электрическое напряжение, потенциал, единицы их измерения. Влияние электрического поля на проводники и диэлектрики.

Определение и назначение конденсатора, его ёмкость. Соединение конденсаторов.

Тема 2. Электрическая цепь и её элементы.

Приёмники электрической энергии и их вольтамперные характеристики. Источники электрической энергии: источники тока и напряжения (ЭДС). Режимы работы источника.

Основные законы электрической цепи. Законы Кирхгофа в цепях постоянного тока.

Способы соединения приёмников электрической энергии.

Способы соединения источников электрической энергии.

Методы расчёта сложных электрических цепей: на основе законов Кирхгофа, методами контурных токов, узловых напряжений, наложения, эквивалентного источника.

Работа и мощность электрического тока, электрическая энергия. Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца.

Тема 3. Электромагнетизм.

Магнитное поле. Способы получения и усиления магнитных полей. Основные магнитные величины.

Магнитные материалы. Намагничивание и перемагничивание ферромагнитных материалов. Явление гистерезиса. Магнитно-мягкие и магнитно-твёрдые материалы. Применение ферромагнитных материалов.

Магнитная цепь и её элементы. Закон полного тока. Расчёт магнитной цепи.

Механические силы, создаваемые магнитным полем. Электродинамические силы. Электромагниты и их применение.

Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Понятие о потокосцеплении. Принципы преобразования механической энергии в электрическую и электрической энергии в механическую.

Индуктивность и явление самоиндукции. Взаимная индукция. Использование закона электромагнитной индукции в электротехнических устройствах.

Тема 4. Электрические цепи однофазного переменного тока.

Переменный синусоидальный ток и его определение. Параметры и формы представления синусоидальных переменных величин. Получение переменной ЭДС.

Особенности электрических процессов в электрических цепях с активным, индуктивным и емкостным элементами.

Векторные диаграммы напряжений и токов.

Неразветвлённые цепи переменного тока с активным, индуктивным и емкостным элементами. Условия возникновения и особенности резонанса напряжения.

Разветвлённые цепи переменного тока с активным, индуктивным и емкостным элементами. Условия возникновения и особенности резонанса токов.

Активная, реактивная и полная мощность в цепи переменного тока. Коэффициент мощности и способы его повышения.

Тема 5. Электрические цепи трёхфазного переменного тока

Понятие о трёхфазных электрических сетях и их сравнение с однофазными. Получение трёхфазной ЭДС.

Соединение обмоток генератора и потребителя трёхфазного тока «звездой». Соотношения между фазными и линейными величинами. Векторные диаграммы напряжений и токов. Симметричная и несимметричная нагрузка. Нейтральный провод и его значение.

Соединение обмоток генератора и потребителя трёхфазного тока «треугольником». Соотношения между фазными и линейными величинами. Векторные диаграммы напряжений и токов.

Мощность трёхфазной системы.

Питание приёмников электрической энергии трёхфазным током.

Основы расчёта трёхфазной цепи при симметричной нагрузке.

Тема 6. Несинусоидальные периодические напряжения и токи

Методика расчета электрических цепей при несинусоидальных периодических ЭДС, напряжениях и токах. Влияние параметров цепи на форму кривых тока и напряжения. Действующие значения несинусоидальных ЭДС, напряжений и токов. Активная мощность при несинусоидальных напряжениях и токах.

Электрические фильтры. Показания приборов различных систем.

Тема 7. Переходные процессы в линейных электрических цепях

Причины возникновения переходных процессов в электрических цепях. Законы коммутации. Классический метод расчета переходных процессов. Способы составления характеристического уравнения. Собственные и вынужденные частоты электрических цепей. Расчет переходных процессов в цепях при включении на постоянное и синусоидальное напряжение. Переходные процессы при мгновенном изменении параметров цепи. Применение ЭВМ к расчету переходных процессов.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое электрическое поле?
2. Графическое изображение электрического поля.
3. Чем отличаются абсолютная и относительная диэлектрические проницаемости?
4. Формулировка закона Кулона.
5. Что означает принцип наложения электрических полей?
6. Что показывает потенциал электрического поля?
7. Что такое равнопотенциальные поверхности?
8. Почему внутри проводника невозможно существование электрического поля?
9. Что такое поляризация диэлектрика?
10. Что называется электрической прочностью диэлектрика?
11. Устройство простейшего конденсатора.
12. Напряжение на параллельно соединённых конденсаторах?
13. Как распределяются заряды при параллельном соединении конденсаторов?
14. Формула для расчёта общей ёмкости при параллельном соединении конденсаторов?
15. Заряды на последовательно соединённых конденсаторах?
16. Общее напряжение на последовательно соединённых конденсаторах?
17. Формула для расчёта общей ёмкости при последовательном соединении конденсаторов?
18. Активные и пассивные, линейные и нелинейные элементы электрической цепи.
19. Число ветвей в электрической цепи равно или не равно числу токов?
20. Эквивалентное сопротивление последовательно соединённых резисторов больше или меньше любого из них?
21. Эквивалентное сопротивление параллельно соединённых резисторов больше или меньше любого из них?
22. В каких случаях используется последовательное и параллельное соединение источников?
23. Что происходит при большом переходном сопротивлении при соединении проводников?
24. Как проявляется магнитное поле?

25. В чём отличие графического изображения магнитного и электрического полей?

26. Чем отличаются магнитно-мягкие и магнитно-твёрдые материалы?

27. Что происходит с проводником с током в магнитном поле?

28. Что такое явление электромагнитной индукции?

29. Негативные проявления самоиндукции.

30. Использование взаимоиндукции.

31. Разные по характеру реактивные сопротивления складываются арифметически или алгебраически?

32. Сопротивление катушки индуктивности с увеличением частоты тока увеличивается или уменьшается?

33. Как соотносятся по фазе ток и напряжение при последовательном соединении резистора и катушки индуктивности?

34. Условие возникновения резонанса в цепи переменного тока.

35. При параллельном соединении резистора, катушки индуктивности и конденсатора ток минимален при равенстве или неравенстве реактивных сопротивлений цепи?

36. Чем отличаются фазные ЭДС трёхфазного генератора?

37. В схеме «звезда с нулевым проводом» фазное напряжение больше или меньше линейного?

1. В схеме «треугольник» фазные токи больше или меньше линейного?
2. При каком условии можно использовать схему соединения «звезда без нулевого провода»?
3. Виды периодических несинусоидальных колебаний.
4. В низкочастотном Т- образном фильтре конденсатор включается последовательно или параллельно?
5. Из-за чего возникают переходные процессы в электрических цепях?