Основы электротехники и электроники | Учебные материалы

Учебные материалы

Помощь студентам

Целью изучения дисциплины «Основы электротехники и электроника» является приобретение студентом составной части комплекса знаний по электрооборудованию и электроснабжению предприятий, которая может быть использована в будущей профессиональной деятельности.

Общая электротехника

При изучении дисциплины «Электротехника» обеспечивается фундаментальная подготовка студента в области общей электротехники и электроники; соблюдается связь с дисциплинами «математика», «физика» и «химия» и непрерывность в использовании ЭВМ в учебном процессе, происходит знакомство со стержневыми проблемами получения, передачи и преобразования электрической энергии, базовыми положениями по электроприводу и современной электронной базы, используемой в схемах автоматического управления, навыками и понятиями профессиональной терминологии, обязательными для прочного усвоения последующих дисциплин и практического использования полученных знаний в решении профессиональных задач.

Содержание курса

  1. Основные термины и определения электротехники
  2. Электрическая цепь
  3. Линейные электрические цепи постоянного тока
    1. Расчет электрической цепи методом эквивалентных преобразований
    2. Расчет электрической цепи по закону Кирхгофа
    3. Расчет электрической цепи методом контурных токов
    4. Расчет электрической цепи методом наложения
    5. Метод двух узлов
    6. Баланс мощности электрической цепи
    7. Расчет потенциальной диаграммы
  1. Линейные электрические цепи однофазного синусоидального переменного тока
    1. Расчет электрических цепей переменного тока
    2. Алгебраические операции с комплексными числами
    3. Анализ электрического состояния цепи переменного тока
      1. Анализ цепи с резистивным элементом
      2. Анализ цепи с катушкой индуктивности
      3. Анализ цепи с конденсатором
      4. Анализ цепи с последовательным соединением элементов R, L, C
    4. Мощность цепи синусоидального тока
    5. Коэффициент мощности и его экономическое значение
    6. Резонанс в цепях переменного тока
    7. Характерные особенности резонанса напряжений
  2. Трехфазные цепи
    1. Мощность трехфазной цепи
    2. Расчет трехфазных цепей
  3. Трансформаторы
    1. Однофазные трансформаторы
    2. Трехфазные трансформаторы
  4. Машины постоянного тока
    1. Принцип самовозбуждения генератора постоянного тока параллельного возбуждения
    2. Условия самовозбуждения генератора
    3. Принцип действия двигателя постоянного тока
    4. Способы регулирования частоты вращения
    5. Способы пуска двигателя в ход
  5. Асинхронные машины
    1. Принцип действия асинхронного двигателя
    2. Особенности пуска в ход асинхронных двигателей
  6. Синхронные машины
    1. Принцип действия синхронного генератора
    2. Принцип действия синхронного двигателя
    3. Особенности пуска в ход синхронного двигателя

Электроника

Освоение курса электроники включает лекции и практические занятия по решению задач. В курсе предусмотрено выполнение цикла самостоятельных расчетно-графических работ с последующими их защитами при сдаче. Организация и проведение такой работы требует разработки цикла задач по темам, а также методических указаний по решению типовых заданий. Отдельные типовые расчеты, например, расчет сложных цепей, связаны с достаточно большими объемами вычислений, поэтому целесообразно использовать специализированные математические программы для компьютерных расчетов.

Содержание курса «Основы электроники»

  1. Основные полупроводниковые приборы и элементы
  2. Электрические измерения и приборы
    1. Виды и методы электрических измерений
    2. Погрешности электроизмерительных приборов
    3. Классификация электроизмерительных приборов
    4. Характеристики шкал измерительных приборов
    5. Измерение постоянного и переменного тока
    6. Измерение постоянного и переменного напряжения
    7. Измерение мощности в цепях постоянного тока
    8. Измерение мощности в однофазных цепях переменного тока
    9. Измерение мощности в трехфазных цепях
    10. Цифровые измерительные приборы
  3. Электропривод машин и механизмов
  4. Электроснабжение потребителей
  5. Магнитные цепи и электромагнитные устройства
  6. Нелинейные электрические цепи

Изучение электротехники и электроники

Электротехника, как каждый учебный предмет, имеет свои особенности, требует своих характерных методов и организационных форм обучения. И, наконец, внедряемая сейчас дистанционная форма обучения, потребует разработки и использования новых методов обучения.

Курс «Общей электротехники» предусматривает следующие виды учебных занятий: лекции, практические занятия, лабораторные работы, расчетно-графические работы. Рассмотрим особенности проведения всех этих видов занятий.

Каждая лекция имеет свои задачи, главной из которых является показ сущности темы, анализ ее основных положений, а также мотивация студентов к самостоятельной работе. Чтобы помочь в самостоятельной работе студентов, лектор должен более конкретно нацеливать по данной теме: указать объем, методические особенности изучения, практическое приложение и так далее. К чтению вузовской лекции предъявляется ряд требований: лекция должна быть содержательной, логичной и доказательной, отличаться новизной информации, выразительностью, четкостью речи, доступностью.

При дистанционном обучении живое чтение лекций заменяется ознакомлением с материалами лекций, студенту сразу предоставляется готовый конспект. Эти материалы также должны удовлетворять приведенным выше требованиям. Для этого могут использоваться такие вспомогательные средства, как выделение фрагментов текста другими шрифтом и цветом, цветные рисунки и диаграммы, гиперссылки.

Преподавание электроники немыслимо без лабораторных экспериментальных исследований. Однако при дистанционном обучении приходится отказываться от использования специализированных лабораторий и проводить эксперименты «виртуально», моделируя все процессы на ЭВМ. В курсе предусмотрены две лабораторные работы, которые должны проводится на домашних компьютерах студентов.

Необходимым элементом в преподавании курса основ электротехники и электроники в технических вузах являются методические указания, предназначенные для помощи студентам, особенно заочной формы обучения. Они включают методику расчета, примеры решения задач, вопросы для самопроверки и контрольные задания. Для проведения дистанционного обучения все методические указания должны быть доступны в электронном формате, чтобы обеспечить их передачу студентам через электронную почту.

Занимательная электроника и электротехника

Занимательная электроника и электротехника

Самоучитель для начинающих.

Ванюшин М. «Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только» НиТ (наука и техника), 2017 год, 352 стр., 2-е издание, перераб. и доп. (14,2 мб. pdf)

Представленная книга является самоучителем для начинающих изучать электротехнику и основы электроники. Обучающий материал в книге подается пошагово. Каждый шаг — это отдельная глава, посвящена отдельному разделу электроники или электротехники, начинающихся с самых азов и последовательно переходящих к более сложным понятиям. Весь теоретический материал книги (формулы, физические законы, правила, описания схем) сопровождается наглядными рисунками, схемами и фотографиями, дающими возможность практически использовать полученные теоретические знания, проводя собственные эксперименты и опыты.

Без теории трудно понять основные принципы работы электрических и электронных схем, но без практики невозможно стать опытным профессионалом. Поэтому значительная часть самоучителя — практика, которой отводится основной объем представляемой информации в книге. На сайте автора (www.eleczon.ru) вы сможете найти мультимедийные ролики иллюстрирующие материал самоучителя. В книге нет «воды» и поэтому её можно рекомендовать тем, кто хочет интенсивно изучать электронику и электротехнику.
ISBN 978-5-94387-871-8
ISBN 978-5-94387-871-8

Занимательная электроника и электротехника.

ПЕРВЫЙ ШАГ. Знакомьтесь: Кирпичики, из которых состоит электротехника

1.1. Кратко о происхождении электричества
Взаимодействие тел
Пьезоэффект
Фотоэффект
Термоэффект
1.2. Проводники и их сопротивление
Зависимость сопротивления от свойств проводника
Взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решетки
Зависимость сопротивления от длины
Зависимость сопротивления от площади поперечного сечения
Реостаты, резисторы, потенциометры
Небольшая задача о резисторах
1.3. Диэлектрики и емкость
Диэлектрики
Заряд и разряд конденсатора
Соединение конденсаторов
1.4. Ваш первый шаг в электронику
Закон Кулона
Электрический ток и внутреннее сопротивление
1.5. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

ВТОРОЙ ШАГ. Познакомимся с постоянным током

2.1. Зависимости сопротивлений
Зависимость сопротивления от положения движка
Зависимость сопротивления проводника от температуры
2.2. Последовательное соединение
2.3. Параллельное и смешанное соединение
О чем нам говорит первый закон Кирхгофа
Параллельное соединение резисторов
Смешанное соединение сопротивлений
Нелинейные сопротивления
2.4. Зависимости тока
Зависимость силы тока от напряжения
Зависимость силы тока от сопротивления
2.5. Расчет цепей
Второй закон Кирхгофа
Метод эквивалентного генератора
Сложные электрические цепи
Метод узловых напряжений
Метод контурных токов
2.6. Работа и мощность
Что такое мощность
О чем нам говорит закон Ленца-Джоуля
Нагревание проводников электрическим током
Расчет сечения проводов
2.7. Режимы цепи
Характерные режимы работы сети
Соотношение мощностей в электрической цепи
Расчет мощности и КПД в цепи постоянного тока с переменным сопротивлением и источником компьютерного блока питания
2.8. Химические источники
Первое знакомство
Первый закон Фарадея
Второй закон Фарадея
Гальванические элементы
Аккумуляторы
Щелочные аккумуляторы
Приведение щелочных аккумуляторных батарей в рабочее состояние
Приготовление электролита для щелочных аккумуляторных батарей
Проверка плотности электролита аккумуляторных батарей
Проверка уровня электролита аккумуляторных батарей
Смена электролита щелочных аккумуляторов
Заряд и разряд щелочных аккумуляторных батарей
Контрольно-тренировочный цикл щелочных аккумуляторных батарей
Приведение кислотных аккумуляторных батарей в рабочее состояние
Приготовление электролита для кислотных аккумуляторных батарей
Заряд и разряд кислотных аккумуляторных батарей
Контрольно-тренировочный цикл кислотных аккумуляторных батарей
2.9. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

ТРЕТИЙ ШАГ. А теперь познакомимся с магнитными явлениями

3.1. Магниты и их свойства
Первое знакомство
Магнитное поле электрического тока
Магнитное поле соленоида
Проводник с током в магнитном поле. Магнитная индукция
3.2. Напряженность магнитного тока. Закон полного тока
Магнитодвижущая сила
Напряженность магнитного поля
Магнитная проницаемость. Магнитный поток
33. Взаимодействие проводников с токами. Гистерезис
Магнитные поля вокруг проводников
Абсолютная магнитная проницаемость
Электромагнит
Явление гистерезиса
Коэрцитивная сила
Петля гистерезиса
Особенности ферромагнитных материалов
3.4. Электромагниты. Вихревые токи
Полярность электромагнита
Электромагнитная индукция
Вихревые токи
3.5. Самоиндукция. Расчет индуктивности
Что такое самоиндукция
Самоиндукция в прямолинейных проводниках
Единицы индуктивности
Расчет самоиндуктивности
Расчет катушек индуктивности
3.6. Энергия магнитного поля. Взаимоиндукция
3.7. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

ЧЕТВЕРТЫЙ ШАГ. Начинаем изучать переменный ток

4.1. Получение ЭДС. Синусоидальная ЭДС
Получение переменной электродвижущей силы
Синусоидальная движущая сила
4.2. Активное сопротивление, катушка индуктивности
в цепи переменного тока
Активное сопротивление в цепи переменного тока
Действующие значения тока и напряжения
Катушка индуктивности в цепи переменного тока
4.3. Активное, индуктивное и емкостное сопротивления
в цепи переменного тока
Цепь переменного тока, содержащая активное
и индуктивное сопротивления
Емкость в цепи переменного тока
Цепь переменного тока, содержащая активное
и емкостное сопротивление
Цепь переменного тока, содержащая активное, индуктивное и емкостное сопротивления
4.4. Параллельное соединение реактивных сопротивлений.
Резонанс токов. Мощность
Параллельное соединение реактивных сопротивлений. Резонанс токов
4.5. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

ПЯТЫЙ ШАГ Пришла пора изучить трехфазный ток

5.1. Трехфазные генераторы. Соединение обмоток
Работа трехфазные генераторы
Соединение обмоток генератора
5.2. Включение нагрузки в сеть трехфазного тока
Включение нагрузки звездой
Включение нагрузки треугольником
Защита трехфазной сети предохранителями
5.3. Мощность трехфазной цепи. Вращающееся магнитное поле
Мощность трехфазной цепи
Вращающееся магнитное поле
5.4. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

ШЕСТОЙ ШАГ. Интересно, а как работают трансформаторы

6.1. Принцип действия, устройство и работа
Общие сведения о трансформаторах
Принцип действия и устройство трансформатора
Работа трансформатора под нагрузкой
6.2. Трехфазные трансформаторы. Опыты х.х и к.з
Трехфазные трансформаторы
Опыты холостого хода и короткого замыкания
Определение рабочих свойств трансформаторов по данным опытов х.х и к.з
Опыт холостого хода однофазного трансформатора
Опыт короткого замыкания однофазного трансформатора
Опыт нагрузки однофазного трансформатора
6.3. Автотрансформаторы и измерительные трансформаторы
Автотрансформаторы
Измерительные трансформаторы
6.4. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

СЕДЬМОЙ ШАГ. Будем знакомы: Асинхронные двигатели

7.1. Принцип действия и устройство асинхронного двигателя
Общие сведения об электрических машинах
Принцип действия электрических машин
Принцип действия асинхронного двигателя
Устройство асинхронного двигателя
7.2. Работа под нагрузкой, вращающий момент и рабочие характеристики
асинхронного двигателя
Работа асинхронного двигателя под нагрузкой
Вращающий момент асинхронного двигателя
Рабочие характеристики асинхронного двигателя
7.3. Пуск в ход и регулирование частоты вращения трехфазных асинхронных
двигателей. Однофазные асинхронные двигатели
Пуск в ход асинхронных двигателей
Двигатели с улучшенными пусковыми свойствами
Регулирование частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей
Однофазные асинхронные двигатели
7.4. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

ВОСЬМОЙ ШАГ. Знакомьтесь: Синхронные двигатели и генераторы

8.1. Принцип действия и устройство синхронного генератора
Схема синхронного генератора
Устройство синхронного генератора
8.2. Работа синхронного генератора под нагрузкой
8.3. Синхронные двигатели
8.4. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

ДЕВЯТЫЙ ШАГ. Как устроены и работают машины постоянного тока.

9.1. Принцип действия и устройство генератора постоянного тока
9.2. Обмотки якорей и ЭДС машины постоянного тока
9.3. Магнитное поле машины при нагрузке постоянного тока
Магнитное поле при нагрузке
Коммутация тока
9.4. Способы возбуждения генераторов.
Характеристики генераторов постоянного тока
Работа машины постоянного тока в режиме генератора
Способы возбуждения генераторов постоянного тока
Характеристики генераторов постоянного тока
9.5. Пуск, характеристики, регулирование частоты вращения
двигателей постоянного тока. Потери и КПД машин постоянного тока
Работа машины постоянного тока в режиме двигателя
Пуск двигателей постоянного тока
Характеристики двигателей постоянного тока
Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока
Потери и КПД машин постоянного тока
9.6. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

ДЕСЯТЫЙ ШАГ. Знакомьтесь: Полупроводниковые и газоразрядные приборы

10.1. Первое знакомство с полупроводниковыми приборами
Электропроводность полупроводников
Полупроводниковые диоды
10.2. Транзисторы
Первое знакомство
Принцип действия транзистора
Схемы включения транзисторов
Характеристики транзистора
Плоскостной германиевый транзистор
Сравнение транзисторов и электронных ламп
103. Тиристоры
Первое знакомство
Принцип действия тиристора
Устройство тиристора
10.4. Ионизация газа и электрический заряд. Фотоэлементы
Ионизация газа и электрический заряд
Тлеющий разряд
Дуговой разряд
Газотрон
Фотоэлементы с внешним фотоэффектом
Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом и с запирающим слоем
10.4. Вопросы для тестирования

Занимательная электроника и электротехника.

ОДИННАДЦАТЫЙ ШАГ. Наконец, мы добрались до рассмотрения устройств электроники

11.1. Выпрямители
Первое знакомство
Схемы соединения вентилей
Однофазная мостовая схема выпрямления
Трехфазная схема выпрямления
Кривые регулируемого выпрямленного напряжения
112. Сглаживающие фильтры. Стабилизаторы
Сглаживающие фильтры
Стабилизаторы напряжения
113. Усилители низкой частоты
Назначение и классификация
Основные параметры усилителей
Искажения сигнала
Обратная связь
Смещение в ламповых усилителях
Транзисторные усилители
11.4. Генераторы гармонических колебаний
113. Реле
11.6. Вопросы для тестирования
Послесловие
Ответы тестирования
На веб-страницах

https://dprm.ru/elektrotehnika
https://www.htbook.ru/ehlektrotekhnika/obshhie_napravlenija/zanimatelnaya-elektronika-i-elektrotehnika

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *