Программа учебной дисциплины является частью программы подготовки специалистов среднего звена в соответствии с ФГОС СПО по специальности 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям) укрупненной группы специальностей 13.00.00 Электро и теплоэнергетика.
Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) и профессиональной подготовки по профессиям рабочих: 19756 Электрогазосварщик, 19906 Электросварщик ручной сварки, 19861 Слесарь-электрик по ремонту и обслуживанию электрооборудования автомобилей, 15643 Оператор котельной, 18494 Слесарь по контрольно-измерительным приборам и автоматике.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование общих компетенций (ОК), включающих в себя способность:
Содержание дисциплины ориентировано на подготовку студентов к освоению профессиональных модулей и овладению профессиональными компетенциями (ПК), соответствующими основным видам профессиональной деятельности:
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа студентов, курсовая работа (проект) | Объем часов | Уровень освоения* |
1 | 2 | 3 | 4 |
Введение | Содержание учебного материала: | 2 | |
1 | Электрическая энергия, ее свойства и применение. Основные этапы развития отечественной электроэнергетики, электротехники и электроники | 1 | 1 |
Лабораторные работы | - | |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 1 |
1 | Составить таблицу единиц измерения электрических и магнитных величин | 1 |
Раздел 1 Электротехника | | 117 |
Тема 1.1Электрическое поле | Содержание учебного материала: | 8 |
1 | Основные свойства и характеристики электрического поля. Закон Кулона. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Электроемкость. Конденсаторы. Способы соединения конденсаторов. Энергия электрического поля | 1 | 2 |
Лабораторные работы | - | |
Практические занятия: | 4 |
1 | Вычисление и построение вектора суммарной напряженности в точках электрического поля | 2 |
2 | Соединения конденсаторов | 2 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 3 |
2 | Изучить и законспектировать учебный материал «Проводники и диэлектрики в электростатическом поле» | 1 |
3 | Решить задачи по определению электрической емкости конденсатора и с использованием закона Кулона | 2 |
Тема 1.2Электрические цепи постоянного ток | Содержание учебного материала: | 19 |
1 | Элементы электрической цепи, их параметры и характеристики. Элементы схемы электрической цепи. Электродвижущая сила (ЭДС). Электрическое сопротивление. Электрическая проводимость. Резистор. Мощность электрической цепи. Режимы работы электрических цепей. | 2 | 2 |
2 | Основы расчета электрической цепи постоянного тока. Законы Ома и Кирхгофа. Эквивалентные преобразования электрических цепей. Методы расчета электрических цепей. Нелинейные элементы в цепях постоянного тока. Расчет нелинейных цепей постоянного тока | 2 |
Лабораторные работы: | 6 | |
1 | Последовательное соединение резисторов | 2 |
2 | Параллельное соединение резисторов | 2 |
3 | Исследование нелинейных электрических цепей | 2 |
Практические занятия: | 4 |
3 | Расчет сложной электрической цепи методом узловых и контурных уравнений | 2 |
4 | Расчет сложной электрической цепи методом контурных токов | 2 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 5 |
4 | Составить таблицу условно-графических обозначений элементов и устройств на электрических схемах | 1 |
5 | Изучить и законспектировать учебный материал «Режимы работы электрической цепи» | 1 |
6 | Построить диаграмму к графическому расчету ВАХ двух ламп накаливания | 1 |
7 | Решить задачи по расчету различных схем соединения резисторов и использованием законов Ома и Кирхгофа | 2 |
Тема 1.3Электромагнетизм | Содержание учебного материала: | 8 |
1 | Основные свойства и характеристики магнитного поля. Индуктивность. Магнитная проницаемость Магнитные свойства вещества. Электромагнитная индукция. ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции. Закон Ампера. Правило Ленца. Магнитные цепи разветвленные и неразветвленные. Электромагнитные силы. Энергия магнитного поля. Электромагниты | 2 | 2 |
Лабораторные работы: | 2 | |
4 | Построение петли магнитного гистерезиса | 2 |
Практические занятия | 2 |
5 | Расчет неразветвленной магнитной цепи | 2 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 2 |
8 | Изучить и законспектировать учебный материал «Электромагниты и их применение» | 1 |
9 | Решить задачи с использованием основных законов и явлений электромагнетизма | 1 |
Тема 1.4Электрические цепи переменного тока | Содержание учебного материала: | 21 |
1 | Общая характеристика цепей переменного тока. Параметры синусоидального тока. Изображение синусоидальных величин с помощью временных и векторных диаграмм. Электрическая цепь: с активным сопротивлением; с катушкой индуктивности; с емкостью. Треугольники сопротивлений. Векторные диаграммы. Расчет электрической цепи | 2 | 2 |
2 | Неразветвленная электрическая RLC-цепь переменного тока. Резонанс напряжений. Разветвленная электрическая цепь переменного тока. Резонанс токов. Мощность цепей переменного тока: активная, реактивная, полная | 2 |
Лабораторные работы: | 10 | |
5 | Исследование неразветвленной цепи переменного тока | 2 |
6 | Исследование разветвленной цепи переменного тока | 2 |
7 | Резонанс напряжений | 2 |
8 | Резонанс токов | 2 |
9 | Определение коэффициента мощности | 2 |
Практические занятия: | 4 |
6 | Построение треугольников сопротивлений и векторных диаграмм для цепей переменного тока | 2 |
7 | Расчет параметров переменного тока | 2 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 3 |
10 | Изучить и законспектировать учебный материал «Повышение коэффициента мощности «соs φ» | 1 |
11 | Решить задачи по определению параметров переменного тока и расчету однофазных электрических цепей | 2 |
Тема 1.5Электрические измерения | Содержание учебного материала: | 12 |
1 | Основные понятия измерения. Погрешности измерений. Виды и методы измерений. Классификация электроизмерительных приборов. Измерение тока и напряжения. Измерение мощности. Измерение электрической энергии. Измерение электрического сопротивления. Электрические измерения неэлектрических величин | 2 | 2 |
Лабораторные работы: | 6 | |
10 | Измерение токов и напряжений в цепи постоянного и переменного тока | 2 |
11 | Измерения сопротивлений омметром, мегомметром, измерительным мостом | 2 |
12 | Измерение линейного и фазного напряжения | 2 |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 4 |
12 | Составить таблицу условных обозначений на шкале электроизмерительных приборов | 1 |
13 | Изучить и законспектировать учебный материал «Измерения неэлектрических величин электрическими методами» | 1 |
14 | Решить задачи по определению показаний приборов и погрешностей измерений электрических величин | 2 |
Тема 1.6Трехфазные электрические цепи | Содержание учебного материала: | 10 |
1 | Трехфазная система. Источник трехфазного напряжения. Соединение обмоток трехфазных источников электрической энергии звездой и треугольником. Симметричные и несимметричные трехфазные электрические цепи. Нейтральный (нулевой) провод. Фазные и линейные токи и напряжения. Расчет трехфазных цепей переменного тока. Мощность трехфазной электрической цепи. Передача энергии по трехфазной линии | 2 | 2 |
Лабораторные работы: | 4 | |
13 | Исследование трехфазной цепи при соединении приемников звездой | 2 |
14 | Исследование трехфазной цепи при соединении приемников треугольником | 2 |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 4 |
15 | Изучить и законспектировать учебный материал «Назначение нулевого провода в четырехфазной цепи» | 1 |
16 | Построить векторные диаграммы напряжений и токов для различных соединений нагрузки | 1 |
17 | Решить задачи по расчету трехфазных цепей | 2 |
Тема 1.7Трансформаторы | Содержание учебного материала: | 12 |
1 | Назначение, принцип действия и устройство однофазного трансформатора. Режимы работы трансформатора. Номинальные параметры, потери энергии и КПД трансформаторов. Типы трансформаторов и их применение. Автотрансформаторы. Измерительные и сварочные трансформаторы. | 2 | 2 |
Лабораторные работы: | 2 | |
15 | Изучение работы однофазного трансформатора | 2 |
Практические занятия: | 4 |
8 | Расчет автотрансформатора | 2 |
9 | Параллельная работа трансформаторов | 2 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 4 |
18 | Изучить и законспектировать учебный материал «Режимы роботы трансформатора» | 1 |
19 | Изучить и законспектировать учебный материал «Сварочные трансформаторы» | 1 |
20 | Решить задачи по расчету основных параметров трансформатора | 2 |
Тема 1.8Электрические машины переменного тока | Содержание учебного материала: | 8 |
1 | Назначение машин переменного тока и их классификация. Устройство электрической машины переменного тока. Статор и его обмотка, частота вращения магнитного поля статора. Ротор и его обмотка, частота вращения ротора и его регулирование. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Скольжение. Потери энергии и КПД асинхронного двигателя. Синхронные машины и область их применения. Пуск синхронных машин | 1 | 2 |
Лабораторные работы: | 2 | |
16 | Изучение работы трехфазного асинхронного двигателя | 2 |
Практические занятия: | 2 |
10 | Расчет основных параметров двигателя переменного тока | 2 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 3 |
21 | Изучить и законспектировать учебный материал «Классификация электрических машин» | 1 |
22 | Изучить и законспектировать учебный материал «Включение трехфазного синхронного генератора на параллельную работу с сетью» | 1 |
23 | Решить задачи по расчету основных параметров генераторов и двигателей переменного тока | 1 |
Тема 1.9Электрические машины постоянного тока | Содержание учебного материала: | 4,5 |
1 | Назначение машин постоянного тока и их классификация. Устройство и принцип действия машин постоянного тока. Генераторы постоянного тока, двигатели постоянного тока, общие сведения. Потери энергии и КПД машин постоянного тока | 0,5 | 2 |
Лабораторные работы | - | |
Практические занятия: | 2 |
11 | Расчет основных параметров двигателя постоянного тока | 2 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 2 |
24 | Изучить и законспектировать учебный материал «Классификация электрических машин постоянного тока по способу возбуждения» | 1 |
25 | Решить задачи по расчету основных параметров генераторов и двигателей постоянного тока | 1 |
Тема 1.10Основы электропривода | Содержание учебного материала: | 3,5 |
1 | Понятие об электроприводе. Механические характеристики нагрузочных устройств. Расчет мощности и выбор двигателя. Аппаратура для управления электроприводом | 0,5 | 2 |
Лабораторные работы: | 2 | |
17 | Изучение схемы управления электроприводом | 2 |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 1 |
26 | Решить задачи по выбору электродвигателя приводного механизма | 1 |
Тема 1.11Передача и распределение электрической энергии | Содержание учебного материала: | 11 |
1 | Электроснабжение промышленных предприятий. Электрические сети промышленных предприятий. Эксплуатация электрических установок | 2 | 2 |
Лабораторные работы: | 2 | |
18 | Измерение потери напряжения в проводах | 2 |
Практические занятия: | 4 |
12 | Расчет сечений проводов и кабелей по допустимой токовой нагрузке и потери напряжения | 2 |
13 | Расчет защитного заземления | 2 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 3 |
27 | Изучить и законспектировать учебный материал «Выбор сечений проводов и кабелей» | 1 |
28 | Решить задачи по расчету распределительных сетей | 2 |
Раздел 2 Электроника | | 40 |
Тема 2.1Физические основы электроники. Электронные приборы | Содержание учебного материала: | 14 |
1 | Полупроводники и их свойства. Электропроводимость полупроводников. Собственная и примесная, электронная и дырочная проводимость. Получение p-n перехода, его свойства, вольтамперная характеристика. Прямое и обратное подключение p-n перехода. Полупроводниковые диоды: классификация, свойства, маркировка, область применения. Биполярные и полевые транзисторы: принцип работы, маркировка, область применения. Тиристоры. Фото- и оптоэлектронные устройства | 2 | 2 |
Лабораторные работы: | 8 | |
19 | Исследование выпрямительного диода | 2 |
20 | Исследование биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером | 2 |
21 | Исследование полевого транзистора, включенного по схеме с общим истоком | 2 |
22 | Исследование фотоэлементов | 2 |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 4 |
29 | Изучить и законспектировать учебный материал «Собственная и примесная проводимость» | 1 |
30 | Изучить и законспектировать учебный материал «Микроэлектроника» | 1 |
31 | Решить задачи по определению основных параметров диодов и транзисторов | 2 |
Тема 2.2Электронные выпрямители и стабилизаторы | Содержание учебного материала: | 4 |
1 | Основные сведения, структурная схема электронного выпрямителя. Основные сведения, структурная схема электронного стабилизатора | 1 | 2 |
Лабораторные работы | - | |
Практические занятия: | 2 |
14 | Расчет стабилизатора напряжения | 2 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 1 |
32 | Решить задачи по определению основных параметров выпрямителей и стабилизаторов | 1 |
Тема 2.3Электронные усилители | Содержание учебного материала: | 7 |
1 | Основные технические характеристики и классификация электронных усилителей. Обратная связь в усилителях. Многокаскадные усилители. Импульсные, избирательные и операционные усилители | 1 | 2 |
Лабораторные работы: | 2 | |
23 | Исследование однотактного усилителя мощности с трансформаторным выходом | 2 |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 4 |
33 | Изучить и законспектировать учебный материал «Режимы работы усилителя» | 1 |
34 | Изучить и законспектировать учебный материал «Обратная связь в усилителях» | 1 |
35 | Решить задачи по определению основных параметров усилителей | 2 |
Тема 2.4Электронные генераторы и измерительные приборы | Содержание учебного материала: | 6 |
1 | Электронные генераторы: Понятие и блок – схема электронного генератора. Генераторы синусоидальных колебаний. Переходные процессы в RC-цепях. Кварцевые и импульсные генераторы. ГЛИН – генераторы. Электронные стрелочные и цифровые вольтметры. Электронный осциллограф | 1 | 2 |
Лабораторные работы: | 2 | |
24 | Изучение работы осциллографа | 2 |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 3 |
36 | Изучить и законспектировать учебный материал «Кварцевые генераторы» | 1 |
37 | Изучить и законспектировать учебный материал «Электронно-лучевые трубки» | 1 |
38 | Решить задачи по определению основных параметров электронных генераторов | 1 |
Тема 2.5Электронные устройства автоматики и вычислительной техники | Содержание учебного материала: | 5,5 |
1 | Структура системы автоматического контроля, управления и регулирования. Измерительные преобразователи. Генераторные преобразователи. Исполнительные элементы. Электромагнитное реле. | 0,5 | 2 |
Лабораторные работы: | 2 | |
25 | Исследование характеристик электромагнитного реле | 2 |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 3 |
39 | Изучить и законспектировать учебный материал «Релейно-контактное управление» | 1 |
40 | Изучить и законспектировать учебный материал «Параметрические датчики» | 1 |
41 | Изучить и законспектировать учебный материал «Шаговые электродвигатели» | 1 |
Тема 2.6Микропроцессоры и микро-ЭВМ | Содержание учебного материала: | 3,5 |
1 | Понятие о микропроцессорах и микро-ЭВМ. Устройство и работа микро-ЭВМ. Арифметическое и логическое обеспечение микропроцессоров и микро-ЭВМ. Микропроцессоры с жесткой и гибкой логикой. Интегральные схемы микроэлектроники. Периферийные устройства микро-ЭВМ | 0,5 | 2 |
Лабораторные работы | - | |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 3 |
42 | Изучить и законспектировать учебный материал «Структурная схема, взаимодействие блоков» | 1 |
43 | Изучить и законспектировать учебный материал «Интерфейс микропроцессоров и микро-ЭВМ» | 1 |
44 | Изучить и законспектировать учебный материал «Монтаж интегральных схем» | 1 |
Всего: | 159 |
Реализация программы дисциплины требует наличия лаборатории электротехники и электронной техники.
1Учебно-методический компьютерный комплекс «Электротехника и электроника». Сетевая версия. [Электронный ресурс]: теория, задания, задачи, лабораторные работы, тесты, справочные материалы. – Корпорация «Диполь» ЗАО, 2011. – Электрон. опт. диск (CD - ROM).
2 Электронные плакаты по курсу «Электроника»: плакаты – ООО НПП «Учтех-Профи», 2013. – Электрон. опт. диск (CD - ROM).
1 Электронные плакаты «Электротехнические материалы» [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.labstend.ru.
2 Электронные плакаты «Электроника» [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.labstend.ru.
результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения студентами индивидуальных заданий, проектов, исследований.
Результаты обучения (освоенные умения, освоенные знания) | Коды формируемых ОК и ПК | Формы и методы контроля и оценки результатов обучения |
Умения: | | |
подбирать устройства электронной техники, электрические приборы и оборудование с определенными параметрами и характеристиками; | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | наблюдение и оценка результатов выполнения практических занятий № 1-14 |
правильно эксплуатировать электрооборудование и механизмы передачи движения технологических машин и аппаратов | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | наблюдение и оценка результатов практических занятий №2,4 |
рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | наблюдение и оценка результатов выполнения практических занятий № 1-14 |
снимать показания электроизмерительных приборов и приспособлений и пользоваться ими | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | наблюдение и оценка результатов выполнения лабораторных работ № 1-19 |
собирать электрические схемы | ОК 1 - 5, 7 – 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | наблюдение и оценка результатов лабораторных работ №1-7, оценка самостоятельных работ №1-9 |
читать принципиальные, электрические и монтажные схемы | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | наблюдение и оценка результатов практических занятий №4-7, оценка самостоятельных работ №10-13 |
Знания: | | |
классификацию электронных приборов, их устройство и область применения | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка результатов лабораторных работ №20-25 наблюдение и оценка результатов самостоятельных работ №1,3,4,7,10-13 |
методы расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных цепей | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка результатов практических работ №6,7 наблюдение и оценка результатов самостоятельных работ №14-21 |
основные законы электротехники | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, наблюдение и оценка результатов лабораторных работ №1-25 наблюдение и оценка результатов самостоятельных работ №22-29 |
основные правила эксплуатации электрооборудования и методы измерения электрических величин | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, тестирование, наблюдение и оценка результатов выполнения лабораторных работ №1,3,4,7 |
основы теории электрических машин, принцип работы типовых электрических устройств | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка на практических занятиях № 1-14, оценка результатов выполнения самостоятельных работ № 30-35 |
основы физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка на практических занятиях № 1-19, оценка результатов выполнения самостоятельных работ № 1-44 |
параметры электрических схем и единицы их измерения | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка на практических занятиях № 1-14, оценка результатов выполнения самостоятельных работ № 3-19 |
принципы выбора электрических и электронных устройств и приборов | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка на практических занятиях № 10, оценка результатов выполнения самостоятельных работ № 35-44 |
принципы действия, устройство, основные характеристики электротехнических и электронных устройств и приборов | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка результатов лабораторных работ №1-4 наблюдение и оценка результатов самостоятельных работ №1,3,4,7,10-13 |
свойства проводников, полупроводников, электроизоляционных, магнитных материалов | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка результатов практических занятий №6,7 наблюдение и оценка результатов самостоятельных работ №12, 13 |
способы получения, передачи и использования электрической энергии | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, наблюдение и оценка результатов лабораторных работ №8,9 наблюдение и оценка результатов самостоятельных работ №9, 12 |
устройство, принцип действия и основные характеристики электротехнических приборов | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка результатов лабораторных работ №6,7 наблюдение и оценка результатов самостоятельных работ №12, 13 |
характеристики и параметры электрических и магнитных полей | ОК 1 - 5, 7 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.1 - 2.3 | устный опрос, оценивание результатов тестирования, собеседование, наблюдение и оценка результатов практических занятий №6,7 наблюдение и оценка результатов самостоятельных работ №1-15 |