Комитет по науке и высшей школе

Правительства Санкт-Петербурга

СПб ГБОУ СПО

«ЛЕНИНГРАДСКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ им. Ж. Я. Котина»

УТВЕРЖДАЮ

Директор ГОУ СПО

«ЛМСТ им. Ж.Я. Котина»

___________________ /Демьяненко М.М./

«______»_______________________2014 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплины

Электротехника и электроника

для специальности

Код 150412

Наименование Обработка металлов давлением

среднего профессионального образования

(базовый уровень)

Санкт- Петербург

2014

Рабочая программа составлена в соответствии с Федеральным государственным стандартом (далее - ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее - СПО) 150412 Обработка металлов давлением, утверждённым приказом Министерства образования и науки РФ от 24.11.09 № 656.

Составитель: Горбачёв А.А.

Рассмотрена и одобрена на заседании цикловой комиссии

« ___» ________________20__ г. Протокол № ____ от_______________________

Председатель предметно-цикловой комиссии: _________________/_Демченкова Л.Н. /

Утверждена на заседании методического совета

« ___» ________________20__ г. Протокол № ____ от_______________________

Заместитель директора по УР: _________________/Семенова С.А./

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. ПАСПОРТ рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2. СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

3. условия реализации учебной дисциплины

12

4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

14

1. паспорт ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Электротехника и электроника

1.1. Область применения программы

Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии ФГОС по специальности 150412 Обработка металлов давлением.

Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки), а также при освоении основной профессиональной образовательной программы среднего профессионального образования углубленной подготовки по специальности 150412 Обработка металлов давлением.

1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в общепрофессиональный цикл.

1.3. Цели и задачи дисциплины - требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

уметь:

• Выбирать электрические, электронные приборы и электрооборудование;

• Правильно эксплуатировать электрооборудование и механизмы передачи движения технологических машин и аппаратов;

• Производить расчеты простых электрических цепей;

• Рассчитывать параметры различных электрических цепей и схем;

• Снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями;

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

знать:

• Классификацию электронных приборов, их устройство и область применения;

• Методы расчета и измерения основных параметров электрических цепей;

• Основные законы электротехники;

• Основные правила эксплуатации электрооборудования и методы измерения электрических величин;

• Основы теории электрических машин, принцип работы типовых электрических устройств;

• Параметры электрических схем и единицы их измерения;

• Принцип выбора электрических и электронных приборов;

• Принципы составления простых электрических и электронных цепей;

• Способы получения, передачи и использования электрической энергии;

• Устройство, принцип действия и основные характеристики электротехнических приборов;

• Основы физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках;

• Характеристики и параметры электрических и магнитных полей, параметры различных электрических цепей

1.4. Количество часов на освоение программы дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 150 часов, в том числе:

обязательная часть 48 часов, вариативная часть 102 часа, из которых

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 102 часа;

самостоятельной работы обучающегося 48 часов.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

150

в том числе:

обязательная часть

48

вариативная часть

102

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

102

в том числе:

практические занятия

32

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

48

в том числе:

Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

48

Вид итоговой аттестации: экзамен

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Электротехника и электроника»

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся

Количество часов

Уровень освоения

Раздел 1. Электротехника

Тема 1.1. Электрическое поле

1

Введение. Предмет электротехника и электроника.

Электрическая энергия. Электрическое поле.

2

1

2

Электрическая энергия, ее свойства и применение.

Основные свойства и характеристики электрического поля. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.

2

1

3

Электроемкость. Конденсаторы. Соединение конденсаторов. Энергия электрического поля заряженного конденсатора.

2

1

Практические занятия:

1. Техника безопасности при проведении лабораторных работ.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 1.2. Электрические цепи постоянного тока

1

Элементы электрической цепи, их параметры и характеристики.

Элементы схемы электрической цепи: ветвь, узел, контур.

Электродвижущая сила (ЭДС). Электрическое сопротивление. Зависимость электрического сопротивления от температуры. Электрическая проводимость. Резистор. Соединение резисторов.

4

1

2

Закон Ома. Последовательное и параллельное соединения.

Законы Кирхгофа. Режимы работы электрической цепи: холостой ход, номинальный, рабочий, короткого замыкания.

4

1

3

Расчет электрических цепей произвольной конфигурации методами: наложения, контурных токов, узловых потенциалов, двух узлов (узлового напряжения).

4

4

Работа и мощность электрического тока. Баланс мощностей. КПД. Закон Джоуля-Ленца. Нагревание проводников электрическим током. Нелинейные сопротивления. Химическое действие тока. Законы Фарадея. Гальванические элементы. Аккумуляторы.

6

1

Практические занятия:

1. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 1.3. Электромагнетизм

1

Основные свойства и характеристики магнитного поля. Закон Ампера.

Магнитная проницаемость: абсолютная и относительная. Магнитные свойства вещества. Намагничивание ферромагнетика. Гистерезис.

2

1

2

Электромагнитная индукция. ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции. ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле.

Магнитные цепи: разветвленные и неразветвленные. Расчет неразветвленной магнитной цепи. Электромагнитные силы. Энергия магнитного поля. Электромагниты и их применение.

2

1

Практические занятия:

1. Сборка простейшей электрической цепи. Выбор приборов. Чтение электрических схем. Чтение шкал приборов. Включение приборов в схему.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 1.4. Электрические цепи переменного тока

1

Переменный ток. Понятие о генераторах переменного тока. Получение синусоидальной ЭДС. Общая характеристика цепей переменного тока. Амплитуда, период, частота, фаза, начальная фаза синусоидального тока. Мгновенное, амплитудное, действующее и среднее значения ЭДС, напряжения, тока. Изображение синусоидальных величин с помощью временных и векторных диаграмм.

4

1

2

Электрическая цепь переменного тока: с активным сопротивлением; с катушкой индуктивности (идеальной); с емкостью. Векторная диаграмма. Разность фаз напряжения и тока.

6

1

3

Неразветвленные электрические RС и RL-цепи переменного тока. Треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей. Коэффициент мощности. Баланс мощностей. Неразветвленная электрическая RLC-цепь переменного тока, резонанс напряжений и условия его возникновения.

2

1

Практические занятия:

1. Неразветвленная цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 1.5. Трехфазные электрические цепи

1

Трехфазный переменный ток. Принцип построения 3-х фазной системы. Соединение обмоток трехфазных источников электрической энергии «звездой» и «треугольником». Трехпроводные и четырехпроводные трехфазные электрические цепи. Фазные и линейные напряжения, фазные и линейные токи, соотношения между ними. Симметричные и несимметричные трехфазные электрические цепи. Нейтральный (нулевой) провод и его назначение.

4

1

2

Векторная диаграмма напряжений и токов. Передача энергии по трехфазной линии. Мощность трехфазной электрической цепи при различных соединениях нагрузки. Расчет симметричной трехфазной электрической цепи при соединении нагрузки звездой и треугольником.

2

1

Практические занятия:

1. Исследование цепи переменного тока при соединении потребителей «звездой» и «треугольником».

2

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 1.6. Электрические измерения

1.

Основные понятия измерения. Погрешности измерений.

Классификация электроизмерительных приборов.

Измерение тока и напряжения. Магнитоэлектрический измерительный механизм, электромагнитный измерительный механизм. Приборы и схемы для измерения электрического напряжения. Расширение пределов измерения амперметров и вольтметров.

2

1

2

Измерение мощности. Электродинамический измерительный механизм. Измерение мощности в цепях постоянного и переменного токов.

Индукционный измерительный механизм. Измерение электрической энергии.

Измерение электрического сопротивления, измерительные механизмы. Косвенные методы измерения сопротивления, методы и приборы сравнения для измерения сопротивления.

2

1

Практические занятия:

1. Основы работы с электроизмерительной аппаратурой

2

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 1.7. Трансформаторы

1

Назначение, принцип действия и устройство однофазного трансформатора.

Режимы работы трансформатора. Номинальные параметры трансформатора: мощность, напряжение и токи обмоток. Потери энергии и КПД трансформатора. Типы трансформаторов и их применение: трехфазные, многообмоточные, измерительные, автотрансформаторы

4

1

Практические занятия:

1. Исследование однофазного трансформатора.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 1.8. Электрические машины переменного тока

1

Назначение машин переменного тока и их классификация. Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных электродвигателях и генераторах. Устройство электрической машины переменного тока: статор и его обмотка, ротор и его обмотка. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора.

2

1

2

Вращающий момент асинхронного двигателя. Скольжение. Пуск в ход асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором.

Рабочий процесс асинхронного двигателя и его механическая характеристика. Регулирование частоты вращения ротора. Однофазный и двухфазный асинхронный электродвигатели. Потери энергии и КПД асинхронного двигателя.

Синхронные машины и область их применения.

2

1

Практические занятия:

1. Асинхронный двигатель. Пуск в ход, регулирование скорости, реверс.

4

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 1.9. Электрические машины постоянного тока

1

Назначение машин постоянного тока и их классификация.

Устройство и принцип действия машин постоянного тока: магнитная цепь, коллектор, обмотка якоря. Рабочий процесс машины постоянного тока: ЭДС обмотки якоря, реакция якоря, коммутация. Генераторы постоянного тока, двигатели постоянного тока, общие сведения.

2

1

2

Электрические машины с независимым возбуждением, с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.

Пуск в ход, регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока. Потери энергии и КПД машин постоянного тока.

2

1

Практические занятия:

1. Расчет параметров двигателей постоянного тока.

2. Двигатель генератор. Обратимость машин постоянного тока.

6

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Раздел 2.

Электроника

Тема 2.1. Физические основы электроники;

электронные приборы

1

Электропроводимость полупроводников. Собственная и примесная проводимость. Электронно-дырочный переход и его свойства. Прямое и обратное включение "p-n" перехода. Полупроводниковые диоды: классификация, свойства, маркировка, область применения.

2

1

2

Полупроводниковые транзисторы: классификация, принцип действия, назначение, область применения, маркировка. Биполярные транзисторы. Принцип работы, схемы включения. Полевые транзисторы: принцип работы, схемы включения. Тиристоры: классификация, характеристики, область применения, маркировка.

2

1

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 2.2. Электронные выпрямители и стабилизаторы

1

Основные сведения, структурная схема электронного выпрямителя. Однофазные и трехфазные выпрямители. Сглаживающие фильтры.

Основные сведения, структурная схема электронного стабилизатора. Стабилизаторы напряжения. Стабилизаторы тока.

2

1

1

Практические занятия:

1. Выпрямители с фильтрами.

4

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Тема 2.3. Электронные усилители

1

Схемы усилителей электрических сигналов. Основные технические характеристики электронных усилителей. Принцип работы усилителя низкой частоты на биполярном транзисторе.

2

1

Практические занятия:

1. Усилительный каскад. Снятие характеристик.

4

2

Самостоятельная работа обучающихся: Работа с учебной и справочной литературой. Выполнение домашних заданий.

4

Всего:

150

Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:

1.- ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);

2.- репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)

3. - продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению.

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета «Электротехники», лаборатории.

Оборудование учебного кабинета:

• Посадочные места по количеству обучающихся;

• Рабочее место преподавателя

Электрообеспечение лаборатории:

1.Линия постоянного тока напряжением 70В; защита - плавкие предохранители на 10А и автомат на подачу в линию;

2.Линия однофазного переменного тока напряжением 42В и 220В;

3.Линия трехфазного переменного тока напряжением 72,6В и 380В;

4.Линии однофазного и трехфазного переменного токов защищены плавкими предохранителями на контактах подсоединенные к устройствам и автоматике на подачу в линию, а так же индикатором утечки тока на точках подачи электроэнергии на установку.

Постоянные стенды для выполнения лабораторных работ:

1.Стенд, с ламповым реостатом трехфазного тока при соединении потребителей «звездой»;

2.Стенд, с ламповым реостатом трехфазного тока при соединении потребителей «треугольником»;

3.Стенд, с асинхронным электродвигателем и электромагнитным тормозом;

4.Стенды, «электрические цепи и основы электроники» с комплектом типового лабораторного оборудования по теме «Теоретические основы электроники». Изготовитель: ООО «Учебная техника», г. Челябинск, 2005 год;

5.Стенд, основы электробезопасности. Изготовитель: ООО «Учебная техника», г. Челябинск, 2005год;

6.Стенды, собираемые из отдельных видов оборудования для выполнения конкретных лабораторных работ;

Электрооборудование.

1.Приборы постоянного и переменного тока:

Амперметры, миллиамперметры, микроамперметры, вольтметры, милливольтметры. Ваттметры лабораторные однофазные, мультиметры. Омметры, мегомметр, мост электрический; осциллограф и др.

2. Элементы электрических схем:

Реостаты в комплекте; резисторы в комплекте; катушки электрические; конденсаторы, трансформаторы лабораторные, автотрансформаторы, электродвигатели асинхронные, коробки пусковые.

Электронные лампы в комплекте.

Провода с типовыми контактами и др.

Оборудование используется для создания временных стендов и для демонстрации при обучении.

Макеты:

1.Макет машины постоянного тока.

2.Машина электрическая обратимая (двигатель-генератор).

3.Статор асинхронного двигателя, к нему «Беличье колесо».

4.Роторы асинхронных двигателей короткозамкнутых и с кольцами (ротор в разрезе).

5.Детали трансформаторов, и др.

Комплект плакатов.

3.2 Информационное обеспечение обучения.

Основные источники:

1. Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники. - М.: Феникс, 2010.

2. Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника: Учебник для учащихся не электротехнических спец-й техникумов. - М.: Высшая школа, 2004.

3. Лобзин С.А. Электротехника. Лабораторный практикум. Учебное пособие для среднего профессионального образования. - М.: Академия, 2010.

4. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. - М.: Мастерство, 2001.

5. Петленко А.Б., Меркулов Р.В., Крашенинников, и др. Электротехника и электроника: Учебник. - М.: Академия, 2009.

6. Гальперин М.В. Электротехника и электроника. - М.: Форум, 2009.

7. Немцов М. В.. Светлакова И.И. Электротехника: Учебное пособие. - М.: Феникс; 2009.

8. Полещук В.И., Задачник по электротехнике и электронике - М.: Изд. центр «Академия», 2007.

9. Миловзоров О.В., Панков И.Г., Электроника. - М.: Высшая школа, 2008.

Дополнительные источники:

1. Данилов И.А., Иванов П.М. Дидактический материал по общей электротехнике с основами электроники. - М.: Мастерство, 2000.

2. Березкина Т.Ф., Гусев Н.Г., Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электроники. - М.: Высшая школа, 2003.

3. Федотов В.И. Основы электроники. - М.: Высшая школа, 2003.

4. Чекалин Н.А. Руководство по проведению лабораторных работ по общей электротехнике. - М., 2003.

5. Масленников В.В. Руководство по проведению лабораторных работ по основам электроники. - М., 2005.

6. Зайчик М.Ю. Сборник задач и упражнений по теоретической электротехнике. - М.: Энергия, 2005.

7. Волынский Б.А., Зейн Е.Н., Шатерников В.Е. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 2005.

8. Татур Т.А. Основы теории электрических цепей. - М.: Высшая школа, 2005.

9. Полупроводниковые приборы. Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник/Под ред. Перельмана Б.Л. - М.: Радио и связь, 2004.

10. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник /Под ред. Перельмана Б.Л. - М.: Радио и связь, 2005.

11. Якубовский С.В., Ниссельсон Л.И., Кулешова В.И. и др. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь, 2005.

12. Панфилов С.А., Некрасова Н.Р.. Коваленко О.Ю. Общая электротехника и электроника: Электронный учебник(DEMO-версия)

Интернет-ресурсы:

boookhome.com/elektrika/

texnic.ru/books/elektexn.htm

smps.h18.ru/textbook.html

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения:

Выбирать электрические, электронные приборы и электрооборудование;

Правильно эксплуатировать электрооборудование и механизмы передачи движения технологических машин и аппаратов;

Производить расчеты простых электрических цепей;

Рассчитывать параметры различных электрических цепей и схем;

Снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями;

Экспертная оценка выполнения практических заданий

Экспертная оценка выполнения лабораторной работы

Знания:

Классификацию электронных приборов, их устройство и область применения;

Методы расчета и измерения основных параметров электрических цепей;

Основные законы электротехники;

Основные правила эксплуатации электрооборудования и методы измерения электрических величин;

Основы теории электрических машин, принцип работы типовых электрических устройств;

Параметры электрических схем и единицы их измерения;

Принцип выбора электрических и электронных приборов;

Принципы составления простых электрических и электронных цепей;

Способы получения, передачи и использования электрической энергии;

Устройство, принцип действия и основные характеристики электротехнических приборов;

Основы физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках;

Характеристики и параметры электрических и магнитных полей, параметры различных электрических цепей.

Экспертная оценка результатов тестирования

Экспертная оценка выполнения самостоятельной работы