Раздел 2. Электромагнетизм и электромагнитная индукция

Филиал

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Псковский государственный университет»

В г. Великие Луки Псковской области

Л.А. Богова

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ С ОСНОВАМИ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Великие Луки

Учебно-методическое пособие по электроснабжению с основами электротехники, Великие Луки, 2015год.

Рецензенты:

Замыслова Е. И., председатель цикловой комиссии технологических дисциплин, зав. лабораторией СМиИ.

Капанин О. М., преподаватель дисциплины «Электротехника и электроника» Великолукского техникума железнодорожного транспорта имени К.С. Заслонова

Данное учебно-методическое пособие составлено в соответствии с действующей программой по дисциплине «Электроснабжение с основами электротехники» профессиональной подготовки специальности высшего профессионального образования СиЭЗиС

В учебном пособии изложены методические указания и рекомендации по выполнению контрольной работы для студентов 2 курса.

Содержание

Введение ……………………………………………………………………………………..……4

Основная часть. Содержание учебной дисциплины……………………… ………… ..…..5-6

Указания к выполнению и оформлению контрольных работ………………………….....…..7

Часть 1. Тема «Законы постоянного тока» ………………………………………………….….….8

1.1 Закон Ома для участка и полной цепи……………………………………………….….…..8

1.2. Последовательное и параллельное соединение проводников…………………....…...8-10

1.3. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра………………………...10-11

1.4. Примеры решения задач……………………………………………………………............11

1.4.1. Пример 1…………………………………………………………………….............11-12

1.4.2. Пример 2……………………………………………………………………………..12-13

1.4.3. Пример 3……………………………………………………………………………..13-14

1.5. Задания к контрольной работе………………………………………………………..…..15

Задачи вариантов 1 – 10, 11 – 20, 21 - 30………………………………………………..…..15

Задачи вариантов 31 – 40, 41 – 50………………………………………………………..….16

Часть 2. Электромагнетизм…………………………………………………………………….……17

2.1. Основные формулы и уравнения………………………………………………………...17-19

Часть 3. Переменный ток………………………………………………………………………..…...20

3.1. Основные формулы и уравнения………………………………………………………..…...20

3.2. Задачи с решениями по теме………………………........................................................20 -21

3.3. Методические указания к решению задач………………....……………………………22-23

3.4. Примеры задачи при последовательном соединении...….…………………………….23-24

3.5. Задача на последовательное соединение…………………………………………….……..24

3.6. Порядок построения диаграммы…………………………………………………………24-25

3.7. Расчет параллельных цепей переменного тока…………………………………………25-26.

3.8. Пример задачи параллельного соединения……………………………………..............26-27

3.9. Построение векторной диаграммы……………………………………………………..……28

3.10. Задания к контрольной работе………………………………………………….…….29-30

Часть 4. Трехфазный ток……………………………………………………………………. ………31

4.1. Методические указания по теме «Трехфазные электрические цепи»…………... ……...31

4.2. Пример решения задачи по схеме «звезда»……………………………………………...31-33

4.3. Пример решения задачи по схеме «треугольник»………………………………………33-35

4.4. Задания контрольной работе………………………………………………………..……...36

Задачи вариантов 1 − 10………………………………………………………………..……..36

Задачи вариантов 11 – 20………………………………………………………….......... 36-37

Задачи вариантов 21 – 30………………………………………………………………....37-38

Задачи вариантов 31 − 40...……………………………………………………............... .38-39

Задачи вариантов 41 – 50……………………………………………………….................... .39

Часть 5. Трансформаторы…………………………………………………………………….……...40

5.1. Расчет трансформатора………………………………………………………………….. .40-41

Часть 6. Электрические машины………………………………………………………………….....42

6.1. Методические указания и задачи………………………………………………………….…42

6.1.1. Расчет генератора постоянного тока………………………………………………..… .42

6.1.2. Расчет двигателя постоянного тока…………………………………………….…43-44

6.1. 3. Расчет двигателей переменного тока………………………………………………..44-47

6.2. Задания контрольных работ………………………………………………………………..48

Задачи вариантов 1 - 10……………………………………………………………………….48

Задачи вариантов 11 - 20…………………………………………………………….………..49

Задачи вариантов 21 - 30……………………………………………………………….…......50

Задачи вариантов 31-50………………………………………………....................................51

Вопросы для подготовки к выполнению контрольной работы и зачету……………………....52-57

Заключение…………………………………………………………………………… …………….57

Литература………………………………………………………………………………………...…..58

Введение

Учебной дисциплиной «Электроснабжение с основами электротехники» предусматривается изучение основ электротехники, электрооборудования, основ электропривода, электрических измерений, электроники.

По данной дисциплине предусматривается выполнение одной домашней контрольной работы, охватывающей все разделы учебной рабочей программы.

Установочные занятия имеют своей целью ознакомление студентов с программой дисциплины, методикой работы над материалом и выполнения домашней контрольной работы.

Варианты контрольной работы составлены применительно к действующей рабочей программе по дисциплине. Выполнение домашней контрольной работы определяет степень усвоения студентами изучаемого материала и умения применять полученные знания при решении практических задач.

Обзорные лекции проводятся по сложным для самостоятельного изучения темам программы и должны помочь студентам систематизировать результаты самостоятельных занятий.

Практические занятия должны закрепить теоретические знания, полученные при самостоятельном изучении и на обзорных лекциях, а также привить студентам практические умения по изучаемой дисциплине.

Учебный материал рекомендуется изучать в той последовательности, которая дана в примерном тематическом плане с учетом методических указаний к каждой теме.

При изучении материала необходимо соблюдать единство терминологии, обозначений, единиц измерения в соответствии с действующими ГОСТами и СНиПа-ми.

В результате изучения учебной дисциплины студент должен:

иметь представление:

- об электронных приборах и знать, как работают простейшие из них;

- как производится, распределяется и используется электроэнергия;

-об электрических станциях и сетях электроснабжения;

- об электроприводе и электроавтоматике.

уметь:

- читать электрические схемы, вести оперативный учёт работы

энергетических установок;

знать:

- основы электротехники, устрой и принцип действия электрических машин и трансформаторов, аппаратуры управления.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Содержание учебной дисциплины

1. Студенты заочной формы обучения по инженерно-техническим специальностям при изучении данной дисциплины должны получить такие знания, которые обеспечат плодотворную деятельность инженера при современном состоянии электровооружённости предприятий стройиндустрии. Эти знания должны определить пути и возможности электрификации технологических процессов в строительной индустрии, обеспечивающих качество и высокую эффективность строительно-монтажных работ и улучшения технико-

экономических показателей деятельности строительных организаций. В соответствии с этим целью преподавания данной дисциплины является приобретение студентами навыков в умении разбираться в принципах действия электротехнических устройств, определять энергетические показатели электротехнических устройств и производить экономическую оценку эффективности их работы. Кроме того, студенты должны знать область применения машин постоянного и переменного тока в электроприводе строительных машин.

2. Руководящим документом при изучении дисциплины «Электроснабжение с основами электротехники» служит рабочая программа, составленная на основании государственного образовательного стандарта.

3. При изучении дисциплины «Электроснабжение с основами электротехники» рекомендуется пользоваться учебниками и учебными пособиями последних лет изданий, так как в старых изданиях изложение ряда новых вопросов может вообще отсутствовать. При этом необходимо составлять конспект, который должен содержать основные законы, определения и термины. Составленный конспект окажет большую помощь при выполнении контрольных заданий и подготовки к экзаменам.

4. При изучении теоретических вопросов следует обращать внимание на сущность физических процессов и явлений, протекающих в электрических цепях, устройствах и машинах. Простое запоминание формул, характеристик, уравнений недостаточно для понимания происходящих в цепях и устройствах явлений.

5. Следует иметь в виду, что все темы программы являются в равной мере важными. Нельзя приступать к изучению последующих тем, не усвоив предыдущих. Теоретический материал каждой темы имеет существенное практическое значение.

6. Если после тщательного изучения темы по учебнику останутся непонятными разделы темы, необходимо обратиться за консультацией к преподавателю на кафедру. После изучения отдельных тем в соответствии с программой следует приступить к выполнению контрольной работы.

Раздел 1 Электрическое поле. Электрические цепи постоянного тока

Введение. Электрификация страны, электроэнергия, её преимущество. Содержание предмета. Электрическое поле, его характеристики: напряженность, потенциал, напряжение. Диэлектрики в электрическом поле. Электроемкость. Конденсатор. Соединение конденсаторов в батарее. Электрические цепи постоянного тока. Электрический ток. Э.Д.С. источника. Сопротивление и проводимость. Законы соединения резисторов. Работа и мощность тока. Закон Джоуля -Ленца. Законы Кирхгофа.

Раздел 2. Электромагнетизм и электромагнитная индукция

Магнитные свойства вещества. Магнитное поле электрического тока, основные вели­чины, его характеризующие: магнитная индукция, магнитный поток, напряженность магнитного поля, магнитная проницае­мость.

Ферромагнитные материалы, их намагничивание. Намагничивание ферромагнетиков, кривая намагничи­вания. Магнитная, цепь и ее законы. Закон полного тока для магнитной цепи. Закон Ома для магнитной цепи. Электромаг­ниты.

Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Принцип действия генератора. Электромагнитная сила. Принцип действия электро­двигателя. Явление самоиндукции и взаимоиндукции. Вихревые токи.