microbik.ru
  1 2

характеризуют:

1. Резонанс напряжений в электрической цепи;
    2. Резонанс токов в электрической цепи".

Эталон: 1  в, е;  2  а, г.

6.5.3 "Укажите, какой принцип из приведенных:

а) принцип наложения;

б) принцип эквивалентного генератора;

в) принцип компенсации;
г) принцип взаимности
полностью применим при расчете нелинейных электрических цепей?"

Эталон: в.

    6.5.4 Известны параметры стабилитрона: Uст.ном = 30 В; Iст.min = 10 мА; Iст.max = 50 мА; Iст.ном = (Iст.max + Iст.min)/2 = (50 + 10)/2 = 30 мА. Укажите, чему равно динамическое сопротивление стабилитрона в окрестности рабочей точки (считая рабочий участок ВАХ стабилитрона линейным), если напряжение на стабилитроне на рабочем участке не должно изменяться более 0,1 %?

0,3 Ом 0,5 Ом 0,75 Ом 1,0 Ом 1,25 Ом

    6.5.5 Укажите выходное напряжение uвых инвертирующего ОУ при R1 = 10 кОм и Rос = 500 кОм, если входное дифференциальное напряжение uвх = 4 мВ.

    + 0,4 В + 0,2 В – 0,4 В – 0,2 В

6.5.6 Укажите число выводов у шифратора при четырёх информационных входах.

16 8 4 2 1

6.5.7 Укажите, в какой момент 5-разрядный двоичный счетчик возвращается в начальное состояние?

При поступлении на вход 16-го импульса

При подаче на вход 32-го импульса

При подаче на вход инверсного сигнала

При переполнении, наступающем при числе импульсов N = 25 – 1

6.5.7 Укажите, можно ли свести к нулю погрешность квантования аналогового сигнала посредством выбора параметров устройства, например, за счёт увеличения разрядности АЦП?

Да Нет

    1. Перечень лабораторных работ

  1. Сборка схем и техника производства электрических измерений;

  2. Исследование свойств цепи постоянного тока;

  3. Исследование неразветвленной цепи синусоидального тока;

  4. Исследование трехфазных цепей ;

  5. Исследование переходного процесса в R-C-цепях;

  6. Исследование генератора постоянного тока;

  7. Исследование полупроводниковых выпрямителей (виртуальная работа);

  8. Исследование операционных усилителей (виртуальная работа).

Целью лабораторных работ является выработка у студентов навыков: проведения экспериментальных исследо­ваний элек­тро­магнитных явлений, имеющих место в электротехнических цепях и электронных устрой­ствах, как на натурных стендах, так и вычислительных экспе­риментов на компьютере, а также владения методами оценки точности и при­менимости полученных результатов; сбора данных, изучения, анализа и обобщения научно-тех­нической информации в области электротехники и электроники, в том числе использования электронных изданий и ресурсов, размещенных в сети Ин­тернет.

6.7 Примерные экзаменационные вопросы

  1. Предмет изучения дисциплины «Электротехника и электроника». Физические понятия ток, напряжение и ЭДС. Электрическая энергия, способы ее получения и передачи на расстояния.

  2. Понятия электрической, электронной и магнитной цепей. Классификация и примеры цепей. Основные законы электротехники и их применение.

  3. Физическая и математическая модели цепи. Источники, проводники и приемники. Идеализированные двухполюсные элементы и их свойства.

  4. Линейные электрические цепи постоянного тока. Анализ цепи на основе законов Кирхгофа и Ома, расчет токораспределения в цепях с одним источником.

  5. Эквивалентные преобразования участков цепей.

  6. Основные методы анализа линейных цепей: метод контурных токов.

  7. Основные методы анализа линейных цепей: метод узловых потенциалов.

  8. Основные методы анализа линейных цепей: метод эквивалентного источника.

  9. Свойства линейных электрических цепей: свойство линейности, принцип наложения, принцип взаимности.

  10. Теорема компенсации, теорема об эквивалентном генераторе. Понятие входного сопротивления цепи. Режимы работы цепи.

  11. Электрическая мощность и энергия постоянного электрического тока. Закон сохранения энергии в электрической цепи с постоянными токами. Баланс мощностей.

  12. Основные характеристики и параметры синусоидальных токов и напряжений. Способы получения синусоидальных напряжений и токов.

  13. Представление синусоидальных токов и напряжений векторами и комплексными числами. Законы электрических цепей в комплексной форме.

  14. Фазовые соотношения между токами и напряжениями в цепи при синусоидальном токе (элементы, ветви, участки цепи). Векторные диаграммы.

  15. Сопротивления элементов и участков цепей при синусоидальных токах. Геометрическая интерпретация полного комплексного сопротивления. Треугольник сопротивлений участка цепи и его связь с векторной диаграммой тока и напряжения.

  16. Проводимости элементов и участков цепей при синусоидальных токах. Геометрическая интерпретация полной комплексной проводимости. Треугольник проводимостей участка цепи и его связь с векторной диаграммой тока и напряжения.

  17. Особенности эквивалентных преобразований участков цепей с синусоидальным током. Эквивалентные параметры двухполюсников (последовательная и параллельная схемы).

  18. Электрическая энергия и мощность в цепях с синусоидальным током. Активная, реактивная и полная мощности. Баланс активных и реактивных мощностей.

  19. Частотная зависимость сопротивлений в цепях с синусоидальным током. Понятие об амплитудной и фазной частотных характеристиках, об электрических фильтрах. Определение полосы пропускания.

  20. Явление резонанса в электрических цепях. Резонанс напряжений. Понятие о перенапряжениях. Использование резонанса напряжений в электрических фильтрах (полосовые фильтры).

  21. Явление резонанса в электрических цепях. Резонанс токов. Использование резонанса токов для повышения коэффициента мощности (cos).

  22. Электрические сигналы. Периодические сигналы и их представление гармоническим рядом Фурье. Использование метода наложения для анализа цепей при несинусоидальных периодических токах и напряжениях.

  23. Режимы работы электрической цепи: холостой ход, короткое замыкание, передачи энергии с максимальной активной мощностью, неискаженной передачи сигнала, минимальных потерь энергии в линии.

  24. Индуктивно связанные элементы. Физическая и математическая модели. Понятие о согласном и встречном включении индуктивных катушек.

  25. Линейный трансформатор. Физическая и математическая модели. Трансформатор как элемент электрической цепи.

  26. Режимы работы линейного трансформатора и эквивалентная схема приведенного трансформатора.

  27. Трехфазная система напряжений, основные соотношения, способы получения, источники трехфазного напряжения и их эквивалентные схемы. Нормированные уровни напряжений. Кабели и провода, используемые в трехфазных цепях.

  28. Трехфазная нагрузка. Симметричная и несимметричная нагрузка при соединении фаз в треугольник и звезду. Схемы и расчет эквивалентных параметров нагрузки в трехфазных цепях.

  29. Трехфазная трех- и четырехпроводная сеть с симметричной нагрузкой, схемы, расчетные соотношения для определения линейных и фазных токов и напряжений. Использование векторных диаграмм.

  30. Мощности трехфазной сети. Измерение активной и реактивной мощности. Счетчики электрической энергии.

  31. Основы электробезопасности. Режимы нейтрали. Понятие о напряжении прикоснове­ния. Заземление и зануление. Рабочий и защитный нулевой проводник. Общие понятия о токах утечки и устройствах защитного отключения.

  32. Нелинейные резистивные элементы: модели и физические аналоги. Графическое и аналитическое представление вольтамперных характеристик нелинейных резистивных элементов. Основные свойства.

  33. Графо-аналитические методы расчет нелинейных цепей с источниками постоянного напряжения.

  34. Расчет разветвленных нелинейных цепей с одним нелинейным элементом и источниками постоянного напряжения (определение рабочей точки усилителя).

  35. Использование кусочно-линейной аппроксимации вольтамперных характеристик нелинейных элементов для расчета нелинейных цепей с источником синусоидального напряжения. Привести пример однофазного выпрямителя.

  36. Понятия магнитной цепи и ее элементов. Законы магнитных цепей. Расчет неразветвленной магнитной цепи с источником постоянной МДС.

  37. Сердечники электромагнитных устройств: электромагнитов, дросселей и трансформаторов. Конструкция, материалы, магнитные свойства, потери энергии.

  38. Однофазный трансформатор со стальным сердечником. Отличие от линейного трансформатора. Многообмоточные трансформаторы.

  39. Трехфазные трансформаторы: назначение, конструкция, принцип действия, основные эксплуатационные параметры.

  40. Расчет параметров трансформаторов по паспортным и каталожным данным.

  41. Получение вращающегося магнитного поля в трехфазной цепи. Физическая и математическая модели. Понятие пары полюсов.

  42. Асинхронные двигатели: назначение, конструкция, принцип действия, паспортные данные и эксплуатационные характеристики.

  43. Способы пуска и регулирования скорости асинхронных двигателей.

  44. Синхронные генераторы: назначение, конструкция и принцип действия. Внешняя характеристика.

  45. Синхронные двигатели. Основные характеристики. Механическая характеристика

  46. Генераторы постоянного тока: назначение, конструкция, способы возбуждения, основные характеристики.

  47. Двигатели постоянного тока: назначение, конструкция, способы возбуждения, основные характеристики.

  48. Аналоговые и цифровые сигналы, их характеристики. Радио- и проводная связь. Понятие о модуляции и детектировании сигналов.

  49. Свойства и особенности полупроводниковых диодов различных типов.

  50. Типы, принципы функционирования и маркировка биполярных транзисторов.

  51. Типы, принципы функционирования и маркировка полевых транзисторов.

  52. Усилительный и ключевой режим работы транзисторов, линейные схемы замещения транзисторов в этих режимах.

  53. Назначение и примеры простейших схем выпрямителей и ин­вер­торов, принципы их работы.

  54. Усилители сигналов, виды и основные характеристики.

  55. Принцип действия однокаскадного усилителя на полевых транзисторах.

  56. Принцип действия однокаскадных усилителей на биполярных транзисторах.

  57. Операционные усили­тели и преобразователи сигналов на их основе.

  58. Электронные ключи и их использование в электронных цепях.

  59. Базовые логические элементы, их схем­ные реализации.

  60. Комбинационные логические устройства: преобразователи кодов, шифраторы и дешифраторы.

  61. Триггеры: назначение и классификация, примеры функциональных схем триггеров на универсальных логических элементах.

  62. Регистры и счетчики импульсов: определение, выполняемые операции, примеры схемной реализации.

  63. Назначение и основные параметры арифметико-логических устройств (АЛУ). Логические устройства: схемная реализация булевых функций.

  64. Назначение и основные параметры арифметико-логических устройств (АЛУ). Сумматоры. Операции сложения, вычитания и умножения.

  65. Назначение и принципы построения цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей.

6.8 Тематика типовых задач по частям 1, 2, 3 дисциплины, выносимых на экзамен

1. Расчет токов в цепи с использованием правил эквивалентных преобразований.

2. Расчет токов в двухконтурной цепи постоянного тока одним из изученных методов.

4. Расчет токов в цепи переменного тока с последовательным или параллельным соединением двух-трех пассивных элементов (R, L и C) комплексным методом с построением векторной диаграммы токов и напряжений.

5. Расчет параметров схем замещения трансформаторов, асинхронных двигателей и машин постоянного тока.

6. Расчет параметров однофазных и трехфазных выпрямителей.

7. Расчет параметров однокаскадного усилителя.

8. Определение состояний устройств комбинационной логики (логические устройства) и последовательсной логики (триггеры, регистры и счетчики)

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Электротехника и электроника

7.1 Основная литература

7.1.1 Электротехника и электроника. Учебник для вузов. - В 3-х книгах /В.И. Киселёв, А. И. Копылов, Э. В. Кузнецов и др. //Под ред. проф. В. Г. Герасимова. - М.: Энергоатомиздат, 1997, 1998.

7.1.2 Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. Учебник для вузов- М.: Высш. шк., 1999. – 524 с. – ил.

7.1.3 Опадчий Ю. Ф., Глудкин О. П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая элек­тро­­ника. Учебник для вузов. - М.: Радио и связь. 1998.

7.2 Дополнительная литература

7.2.1 Бабичев Ю.Е., Иванников А.Л. Электротехника и электроника /Лабораторно-практи­чес­кие работы/ Учебно-методическое пособие. –М.: МГГУ, 2006.– 203 с. –ил.

7.2.2 Рекус Г. Г., Чесноков В. Н. Лабораторные работы по электротехнике и основам электроники. - М.: Высшая школа. 1993.

7.2.3 Электротехника и основы электроники. //Под ред. Глудкина О. П., Соколова Б. П. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1993, электронная версия 1998.

7.2.4 Бабичев Ю.Е. Основы электроники /Лабораторно-практические работы в среде схемотехнического моделирования Electronics Workbench (методическое пособие) – М.: МГГУ, 2003.–65 с. –ил.

7.3 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы

Компьютерные пакеты программ для математических вычислений (MathCAD), для моделирования и исследования электрических цепей и устройств при проведении практических и лабораторных занятий и (Electronics Workbench или MathLab).

Интернот-ресурсы:

http://fn.bmstu.ru/electro/new site/lectures/lec%201/konspect.htm (Элек­­тро­тех­ника и промышленная электроника: конспекты лекций, МГТУ им. Н. Э. Баумана);

http://www.shat.ru (Электронные учебные материалы по электротехнике, МАНиГ);

http://toe.stf.mrsu.ru/demo_versia/ (Общая электротехника и электроника: электронный учебник, Мордовский государственный университет);

http://window.edu.ru/window/library?p_rid=45110 (Тесты и контрольные вопросы по электротехнике и электронике, ДВГТУ);

http://electro.hotmail.ru/ (Интернет-коллоквиум по электротехнике);

http://sitim.sitc.ru/Grantwork/energy/frame04-1.html (Теоретические ос­­­­но­­вы электротехники. МИЭТ(ТУ));

http://window.edu.ru/window/library?p_rid=19575 (Методические указания к выполнению расчётно-графического задания по электротехнике, ОГУ);

http://window.edu.ru/window/library?p_rid=24979 (Электротехника и электроника. Трехфазные электрические цепи: учебное пособие);

http://window.edu.ru/window/library?p_rid=40524 (Электрические ма­шины: лекции и примеры решения задач);

http://window.edu.ru/window/library?p_rid=58854 (Электроника: сбор­ник лабораторных работ, УлГТУ);

http://window.edu.ru/window/library?p_rid=40470 (Электротехника и электроника: учебное пособие);

http://window.edu.ru/window/library?p_rid=57103 (Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам);

http://www.kodges.ru/ (тексты книг по электротехническим дисциплинам, в основном, в формате .pdf для бесплатного перекачивания)

http://www.electrolibrary.info (электронная электротехническая библиотека).

7.4 Периодические издания:

Журналы: "Электротехника"; "Энергетика"; "Электроника" и "Микроэлектроника".

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Электротехника и электроника

Кафедра "Электротехники информационных систем имеет следующие лаборатории для проведения занятий по электротехнике:

8.1. (Ауд. А-658) Лаборатория электрических цепей (5 стендов типа ЭВ4-1) и электрических машин (2 стендов типа ЗВ4-2), предназначенных для выполнения лабораторных работ.

8.2. (Ауд. Б-731) Дисплейный класс (12 компьютеров, объединенных в локальную сеть) для выполнения на моделях виртуальных лабораторных работ по электротехнике и электронике, в том числе всех запланированных лабораторных работ по дисциплине с использованием программной среды Electronics Workbench, контрольного тестирования знаний, а также выполнения математических расчетов в пакете MathCad.



Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 130400 Горное дело специальности «Горное дело»

и специализации подготовки «Подземная разработка пластовых месторождений полезных ископаемых»
Автор:
Рецензент (ы) _________________________
Программа одобрена на заседании ____________________________________________

(Наименование уполномоченного органа вуза (УМК, НМС, Ученый совет)

от ___________ года, протокол № ________.




<< предыдущая страница