Россия,Брянская область,Дятьковский район,г.Фокино

ГБОУ СПО «ФОКИНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

Преподаватель спец. дисциплин

Николаева Е.В.

3.2 Типовые задания для оценки освоения учебной дисциплины

Типовые задания для оценки умений У 1 и знаний З 1.

3.2.1. Текущий контроль

Лабораторная работа №1

Текст задания

Тема "Изучение соединений резисторов и проверка законов Ома и

Кирхгофа"

Рассматриваемые вопросы:

1. Формулы и предварительные расчеты:

- Закон Ома для участка цепи -----------------------------------------------------------

- Первое правило Кирхгофа --------------------------------------------------------------

- Второе правило Кирхгофа -------------------------------------------------------------

- Баланс мощностей -----------------------------------------------------------------------

2. Схема электрической цепи для проверки первого правила Кирхгофа

3. Таблица №1 для занесения значений параметров силы тока, напряжения,

сопротивления, мощности на участках электрической цепи

4. Таблица с определением типа прибора, системы, класса точности, рода тока,

цены деления и номинальной величины.

5. Расчетно-графическая часть - значения силы тока и мощности на участках

электрической цепи.

5. Краткие выводы

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №2

Текст задания

Тема "Нелинейные электрические цепи"

Рассматриваемые вопросы:

1. Формулы и предварительные расчеты

- Сопротивление лампочки в рабочем состоянии _________________________

- Схемы электрических цепей:

а) для снятия вольт-амперной характеристики лампы накаливания

б) для снятия вольт-амперной характеристики стабилитрона

в) для снятия вольт-амперной характеристики резистора

г) для снятия вольт-амперной характеристики транзистора.

2. График зависимости сопротивления лампы накаливания и резистора от тока.

3. Краткие выводы.

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №3

Текст задания

Тема "Магнитные цепи на постоянном токе"

Рассматриваемые вопросы:

1. Формулы и предварительные расчеты

- площадь сечения воздушного рабочего зазора

- длина воздушного рабочего зазора

- силы тока

- число витков

2. Схема магнитной и электрической цепей контактора

3. Схема электрической цепи для испытаний электромагнитного устройства на

постоянном токе

4. Расчетно-графическая часть:

Основные конструктивные характеристики контактора:

материал магнитопровода

длина воздушного технологического зазора

площадь сечения воздушного технологического зазора

длина воздушного рабочего зазора

длина магнитной силовой линии сердечника и якоря

5. График зависимости тока срабатывания магнитного потока Ф и падения

намагничивающей силы в железе магнитопровода от длины воздушного зазора.

6. Краткие выводы

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №4

Текст задания

Тема "Последовательное соединение катушки индуктивности и

конденсатора при синусоидальных напряжениях и токах"

Рассматриваемые вопросы:

1.Формулы и предварительные расчеты:

- сопротивление _______________________________________

-индуктивность ________________________________________

- напряжение __________________________________________

- условие резонанса напряжений __________________________

- ток при резонансе _____________________________________

- напряжения на элементах при резонансе _________________

- емкость при резонансе _________________________________

2. Схема электрической цепи для изучения резонанса напряжений

3. Таблица зависимости тока в ЭЦ и напряжений на катушке индуктивности и

конденсаторе от емкости конденсатора

4. Расчетно-графическая часть

Формулы, используемые для обработки экспериментальных данных: закон Ома,

второе правило Кирхгофа, треугольник сопротивлений, мощность.

График зависимости полного и реактивных сопротивлений ЭЦ от емкости.Векторная диаграмма напряжений в ЭЦ с последовательным включением

катушки индуктивности и конденсатора.

5. Краткие выводы.

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №5

Текст задания

Тема "Параллельное соединение катушки индуктивности и конденсатора

при синусоидальных напряжениях и токах"

Рассматриваемые вопросы:

1.Формулы и предварительные расчеты:

Сопротивление _____________________________________________

Индуктивность _____________________________________________

Напряжение ________________________________________________

Условие резонанса токов _____________________________________

Токи в ЭЦ в ее ветвях при резонансе ___________________________

Емкость при резонансе _______________________________________

2.Схема электрической цепи для изучения резонанса токов

3. Таблица зависимости токов в ветвях ЭЦ от емкости конденсатора.4. График зависимости токов в ветвях ЭЦ от емкости конденсатора

5. Расчетно-графическая часть

Формулы, используемые для обработки экспериментальных данных:

- закон Ома

- первое правило Кирхгофа

- треугольник проводимостей

График зависимости полной и реактивной проводимостей ЭЦ от емкости.

Векторная диаграмма токов в ЭЦ с параллельным включением катушки

индуктивности и конденсатора.

6. Краткие выводы

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №6

Текст задания

Тема: "Трехфазная электрическая цепь при активной нагрузке

однофазных приемников, соединенных "треугольником"

Рассматриваемые вопросы:

1. Формулы и предварительные расчеты:

-отношение линейного напряжения к фазному напряжению _________________

- отношение линейного тока к фазному току ______________________________

-мощность ___________________________________________________________

- линейное напряжение ________________________________________________

- сила тока (значение фазы) _____________________________________________

- сила тока (линейное значение) _________________________________________

2. Векторная диаграмма напряжений и токов трехфазной ЭЦ при активной

нагрузке однофазных приемников, соединенных «треугольником».

3. Схема трехфазной при активной нагрузке однофазных приемников,

соединенных «треугольником»

4.Таблица показаний линейного напряжения и фазного сопротивления.

5. Таблица показаний напряжения, тока, мощности при симметричной и

несимметричной нагрузках.

6. Расчетно-графическая часть:

Таблица показаний сопротивления, мощности и силы тока при симметричной и

несимметричной нагрузках.

Векторная диаграмма напряжений и токов трехфазной ЭЦ при активной

нагрузке однофазных приемников, соединенных «треугольником»

7. Краткие выводы

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №7

Текст задания

Тема: "Генератор постоянного тока"

Рассматриваемые вопросы:

1.Формулы и предварительные расчеты:

-Частота вращения-------------------------------------------------------------------------------

-Ток -------------------------------------------------------------------------------------------------

-Напряжение--------------------------------------------------------------------------------------

-Магнитный поток -------------------------------------------------------------------------------

-Электродвижущая сила ------------------------------------------------------------------------

-Постоянная машины --------------------------------------------------------------------------

-Паспортные данные электрических машин: приводного двигателя и генератора

- Тип-------------------------------------------------------------------------------------------------

- Напряжение -------------------------------------------------------------------------------------

- Ток ------------------------------------------------------------------------------------------------

- Частота вращения -----------------------------------------------------------------------------

2. Схема ЭЦ для испытаний генератора постоянного тока.

3. Таблицы значений постоянной машины, частоты вращения, магнитного

потока, силы тока, напряжения, ЭДС.

4. Расчетно-графическая часть:

График характеристики холостого хода генератора.

График внешней характеристики генератора.

5. Краткие выводы.

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №8

Тема: "Трехфазная электрическая цепь при активной нагрузке

однофазных приемников, соединенных "звездой"

Рассматриваемые вопросы:

1. Формулы и предварительные расчеты:

Симметричная нагрузка:

Отношение линейного напряжения к фазному _______________________

Отношение линейного тока к фазному _____________________________

Сила тока ______________________________________________________

Несимметричная нагрузка:

Напряжение ____________________________

Сила тока ______________________________________________________

2. Схема трехфазной ЭЦ при активной нагрузке однофазных приемников,

соединенных «звездой».

3. Таблица симметричной нагрузки (с нейтральным проводом, без

нейтрального провода)

4. Таблица несимметричной нагрузки (с нейтральным проводом, без

нейтрального провода).

5. Расчетно-графическая часть:

Формулы, используемые для обработки экспериментальных данных.

Таблица схем соединения при симметричной и несимметричной

нагрузках.

Векторная диаграмма трехфазной ЭЦ при активной нагрузке однофазных

приемников, соединенных «звездой».

6. Краткие выводы.

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №9

Тема: "Трехфазная электрическая цепь при реактивной нагрузке

однофазных приемников, соединенных "звездой"

Рассматриваемые вопросы:

1. Формулы и предварительные расчеты:

- Напряжение линейное ------------------------------------------------------------------------

- Сопротивление активное --------------------------------------------------------------------

- фаза а-------------------------

- фаза в------------------------

- фаза с ------------------------

- сила тока --------------------

Векторная диаграмма напряжений и токов трехфазной четырехпроводной ЭЦ

при равномерной нагрузке однофазных приемников, соединенных «звездой».

2. Схема трехфазной ЭЦ при равномерной нагрузке однофазных приемников,

соединенных «звездой».

3. Таблица показаний напряжения и сопротивлений в режиме равномерной

нагрузки и режиме КЗ фазы без нейтрали.

4. Расчетно-графическая часть:Векторная диаграмма напряжений и токов трехфазной ЭЦ при равномерной

нагрузке однофазных приемников, соединенных «звездой».

5.Краткие выводы

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №10

Тема: "Исследование режимов работы однофазного трансформатора"

Рассматриваемые вопросы:

1. Формулы и предварительные расчеты:

Напряжение 1 ------------------------------------------

Напряжение 2 ------------------------------------------

Напряжение дополнительной обмотки ---------------------

Число витков 1--------------------------------Число витков 2 -------------------------------

Число витков дополнит. --------------------

Магнитный поток ----------------------------

Паспортные данные трансформатора:

- Тип -------------------------------------------------------------------------------

- Напряжение на первичной обмотке ---------------------------------------

- Номинальный ток нагрузки -------------------------------------------------

- Число витков дополнительной обмотки----------------------------------

- Площадь сечения сердечника ----------------------------------------------

2. Схема ЭЦ для проведения опыта холостого хода трансформатора.

3. Схема ЭЦ для снятия внешней характеристики трансформатора.

4. Таблицы показаний напряжения 1, 2; дополнительного напряжения, силы

тока, мощности, магнитного потока.

Расчетно-графическая часть:

Используемые формулы: Число витков первичной обмотки, число витков

вторичной обмотки, максимальный магнитный поток.

График внешней характеристики трансформатора.

5. Краткие выводы.

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Лабораторная работа №11

Текст задания

Тема: "Исследование работы трехфазного асинхронного электродвигателя.

Пуск в ход и снятие рабочих характеристик"

Рассматриваемые вопросы:

1. Формулы и предварительные расчеты:

- постоянная машины --------------------------------------------------------------------

напряжение -------------------------------------------------------------------------------

магнитный поток ------------------------------------------------------------------------

частота вращения ----------------------------------------------------------------------

Паспортные данные двигателя

Тип --------------------------------------------------------------------------------------------------

Напряжение ---------------------------------------------------------------------------------------

Ток якоря ------------------------------------------------------------------------------------------

Ток возбуждения ---------------------------------------------------------------------------------

Частота вращения -------------------------------------------------------------------------------

2. Схема ЭЦ для испытаний двигателя постоянного тока3. Таблицы значений постоянной машины, напряжения, магнитного потока,

частоты вращения, силы тока.

4. Расчетно-графическая часть:

Используемые формулы: момента вращения, мощности.

5. График частотной характеристики двигателя.

График зависимости частоты вращения двигателя от тока возбуждения.

6. Краткие выводы.

Время на выполнение работы: 90 минут

За полностью выполненную лабораторную работу выставляется положительная

оценка — зачет

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	зачёт
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

Самостоятельная работа

Перед изучением каждой темы обучающийся должен ознакомиться по программе с содержанием изучаемого материала. После этого прочесть материал указанной литературы, относящийся к данной теме, детально разбирая изложенные вопросы.
Полезно при работе с литературой вести конспект, который помогает обучающемуся закрепить в памяти полученные сведения.
После проработки какой — либо темы необходимо ответить на вопросы самопроверки, которые даются в конце каждой темы, а также разобрать решения типовых примеров, помещенных в учебнике.
В системе подготовки рабочих дисциплина занимает важное место, вооружая их теоретическими знаниями и практическими умениями в вопросах составления и расчета электрических целей.
При изучении курса предусматривается проведение практических занятий, целью которых является углубление и закрепление учебного материала. Самостоятельные работы предусматривают практическое закрепление учебного материала на конкретных расчетах, примерах.
Самостоятельные работы должны быть выполнены самостоятельно вне учебных занятий.
Самостоятельная работа №1
Включает выполнение с расчетов электрических цепей постоянного тока для чего необходимо изучить:
Общие сведения об электрическом поле;
Электрический ток: величина и плотность электрического тока
Электрическая цепь и ее элементы. Электродвижущая сила источника и напряжения на его зажимах.
Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление и проводимость. Удельное сопротивление и удельная проводимость. Зависимость сопротивления от температуры. Проводниковые и изоляционные материалы. Закон Джоуля — Ленца. Закон Ома для всей цепи. Режимы работы электрических цепей: номинальный, рабочий, холостой ход, короткое замыкание.
Последовательное, параллельное и смешенное соединение резисторов. Первый закон Кирхгофа. Второй закон Кирхгофа. Работа выполняется по одному из предлагаемых вариантов в соответствии с таблицей и схемой.
Самостоятельная работа № 2
Предусматривается изучение материала по электромагнетизму в разрезе понятий:
Основные свойства и характеристика магнитного поля: силой действие магнитного поля, напряженность, магнитная индукция, магнитный поток и потокосцепление.
Понятие об индуктивности.
Электромагнитные силы: сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, силы, действующая на параллельные провода с током. Энергия магнитного поля.
Магнитные свойства материалов. Понятие о магнитной проницаемости и ферромагнитных материалах. Кривая намагничивания, магнитный гестерезис.
Э.д.с. в проводнике, движущемся в магнитном поле; принцип преобразования механической энергии в электрическую электрической в механическую. Выполнение расчетов трансформаторов по одному из предлагаемых вариантов в соответствии с таблицей. Пример расчетов.
Самостоятельная работа № 3
Переменный ток: определение синусоидальных напряжений и тока. Понятие об амплитуде, фазе, частоте, периоде, мгновенных величинах напряжения и тока. Действующие и средние величины переменного напряжения и тока.
Векторные диаграммы. Цепь переменного тока с активным сопротивлением;
Цепь переменного тока с индуктивностью; цепь переменного тока с ёмкостью; понятие об активной и реактивной мощностях.
Неразветвленная цепь переменного тока: расчетные формулы, векторная диаграмма; резонанс напряжений.
Разветвленная цепь переменного тока: расчетные формулы, векторная диаграмма, резонанс токов,
Трехфазные симметрические цепи. Виды соединений электроприемников. Основные соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами.
Понятие о трехфазной несимметрической электрической цепи. Четырёхпроводная трехфазная цепь, роль нулевого провода.
Самостоятельная работа № 4
Общие сведения о полупроводниках и их свойствах. Полупроводниковые диоды, транзисторы: основные параметры, характеристики и схемы включения.
Тиристоры: их свойства, характеристика, схема включения.
Фотодиоды, фоторезисторы и фототранзисторы: их свойства и схемы включения.
При изучении данной темы обратите внимание на собственную и примесную проводимости и свойства их полупроводников.
К полупроводниковые прибором относятся: диоды, транзисторы, тиристоры.
Полупроводниковые диоды находят в современной технике разнообразные применения.
Необходимо ознакомиться с конструкциями полупроводниковых диодов. Основной характеристикой диода служит его вольтамперная характеристика, которая существенно зависит от температуры.
Одной из важных характеристик диода является пробивное обратное напряжение.
Полупроводниковые диоды, предназначены для выпрямления переменного тока, называются выпрямительными.
Высокочастотными называются диоды, предназначенные для работы в устройствах высокой и сверхвысокой частоты.
Диод, используемый для стабилизации напряжения, называется стабилитроном. В качестве усилителей в схеме выступают полупроводниковые транзисторы (биполярные, полевые).
Широко распространены биполярные транзисторы (имеют два типа носителей зарядов: электроны и дырки) с двумя p-n переходами и могут включаться по схеме с общей базой (ОБ), с общим эмиттером — (ОЭ), и общим коллектором — (ОК).

Рассмотрите в транзисторе токи: Ток эмиттера — I_э, ток базы I_б и ток коллектора I_к, причем I_э = I_б +I_к и I_б = I_э- I_к.
Коэффициент усиления по току для схемы с ОЭ:

В транзисторах самый наименьший ток базы, и он определяет наиболее распространенную схему включения ОЭ.
Рассмотрите входные I_{б =} ƒ(U_бэ) и выходные характеристики I_{к =} ƒ(U_бэ) и выходные характеристики I_{к =} (U_{к э}) схемы ОЭ.
Тиристор — полупроводниковый прибор с тремя и более p-n переходами.
Выполняется из кремния.
По числу выводов тиристоры делятся: с двумя выводами — диодный тиристор (динистор) с тремя выводами — триодный тиристор (тринистор) — третий вывод от управляющего электрода УЭ.
Необходимо ознакомиться с основными свойствами тиристора (закрытым и открытым).
Фотоэлектрические приборы преобразуют энергию электромагнитного излучения в изменение электрического свойства вещества. При этом электроны не покидают вещество, а переходят в зону проводимости, увеличивая проводимость вещества — внутренний фотоэффект.
По изучите фотодиоды — полупроводниковые фотоэлектрические приборы с внутренним фотоэффектом, его устройство, схему включения.
Фоторезистор: изучить материал и устройство, схему включения, физические процессы при наличии и отсутствии освещения.
Фототранзисторы — фотоэлектрический полупроводниковый прибор с двумя p-n переходами (преобразует световую энергию в фототок и его усиливает) устройство, схему исключения, физические процессы при освещении базы.
Пример 1
Расчет цепи смешанного соединения сопротивления.
Для схемы, приведенной на рис. 41 а, определить эквивалентное сопротивление R _ав и также в каждом резисторе, а также расход электрической энергия цепью за 8 ч работы.
А)



Б)



В) Г)



Решение. Задача относится к теме «Электрические цепи постоянного тока. Проводим поэтапное решение предварительно обозначив стрелкой ток в каждом резисторе, индекс тока должен соответствовать номеру резистора по которому он проходит.
I. Определяем общее сопротивления CD, учитывая, что резистор R₃ и R₄ соединены между собой последовательно, а с резистором R₅параллельно:
R_CD= Ом
2. Определяем общее сопротивление цепи относительно зажимов СЕ. Так как резистор R_CD и R₂ включены параллельно, то:
R_CE=(рис.41, в).
3.Находим эквивалентное сопротивление всей цепи:
R_АВ=R₁+R_CЕ=8+2=10 Ом (рис.41, г).
4. Определяем ток в сопротивлениях цепи: Так как напряжение U_АВ приложено ко всей цепи, а R_АВ=10 Ом, то, согласно закону Ома:
I₁=
Внимание! Нельзя последнюю формулу писать в виде:
I₁=
Так как U_АВ приложено ко всей цепи, а не к участку R₁
Для определения тока I₂ нужно найти напряжение на резисторе R₂ то есть U_{CE .} Очевидно, U_CE меньше U_АВ на величину потери напряжения в резисторе R_1, то есть U_CE =U_АВ – I₁ R₁ =300-30*80=60В. Тогда
I₂ =
Так как U_CE =Ucд, то можно определить токи I_3,4 и I₅ :
I_3,4 = I₅ =
С помощью первого закона Кирхгофа, записанного для узла С, проверим правильность определения токов:
I₁ =I₂ +I_3,4 +I₅ =30=20+4+6.
Расход энергии цепью за 8ч работы:
W=Pt=U_АВ *I₁ *t=300*30*8=72000 Вт*ч=72кВт.
Пример 2
расчет цепи последовательного соединения.
В неразветвленной цепи переменного тока R₁=2Ом, R₂=4Ом, Х_L1=4Ом, Х_L2=6Ом, Х_С1=2Ом.
Напряжение U=40B
Определить: полное сопротивление Z, ток I, коэффициент мощности cosφ, полную мощность S, активную мощность P, реактивную мощность Q.
Построить в масштабе векторную диаграмму.




Рис. 1
Решение:

1. Полное сопротивление цепи определяется по формуле:
   ,
   где - суммарное активное сопротивление цепи.
   - сумма индуктивных и емкостных соединений.
   Тогда: .
2. По закону Ома для цепи переменного тока находим ток в цепи:
3. Коэффициент мощности :
   
   
4. Определяем полную мощность:
5. Активная мощность:
6. Реактивная мощность:
   
   Для построения векторной диаграммы определим падение напряжения на сопротивлениях:
   
   
   
   
   
   Для рассматриваемого примера задаемся масштабом:
   по току:
   
   По напряжению:
   
   Тогда длина вектора тока:
   
   Длина векторов напряжений:
   
   
   
   
   
   Поскольку ток является одинаковой величиной для всех сопротивлений, диаграмму строим относительно вектора тока.
7. Горизонтально в масштабе откладываем вектор тока;
8. Вдоль вектора тока откладываем векторы и ;
9. Под углом 90^о откладываем векторы напряжения и в сторону опережения вектора тока (вверх), т.к. положительное вращение векторов принято против часовой стрелки;
10. Под углом 90^о к вектору тока откладываем вниз вектор напряжения на емкостном сопротивлении.
11. Векторы , , , и , складываем по правилу сложения векторов в результате чего получаем вектор приложенного напряжения:
    
    Угол φ между векторами общего напряжения и тока I называется углом сдвига фаз между током и напряжением.
    По виду векторной диаграммы необходимо научится определять характер нагрузки. В нашем случае напряжение опережает ток: нагрузка имеет активно-индуктивный характер.
    Пример 3
    расчет цепи с параллельным соединением элементов
    Катушка с активным сопротивлением R1=4 Ом и интуитивным X _t1=3
    соединена параллельно с конденсатором, емкостное сопротивление которого
    X _c2=8 Ом и активным сопротивлением R₂=6 Ом. К цепи приложено напряжение
    U=60 В. Определить:
12. Точки в ветвях и в неразветвленной части цепи;
13. Активные и реактивные мощности каждой ветви и всей цепи;
14. Полную мощность цепи;
15. Углы сдвига фаз между током и напряжением в каждой ветви и во всей цепи.
    Начертить в масштабе векторную диаграмму.
    
    
    Рис.2

Решение:

1. Определить токи в ветвях:
   
   
2. Углы сдвига фаз в ветвях:
   
   По таблицам Брадиса находим φ₁=36^о50`, т.к. φ<sub>1</sub>>0, то напряжение опережает ток;
   ; φ<sub>2</sub>=-53<sup>о</sup>10`,
   т.е. напряжение отстает от тока, так как φ₂<0.
   По таблицам Брадиса находим:
   
   
3. Определяем активные и реактивные составляющие токов в ветвях:
   
   
   
   
4. Определяем ток в неразветвленной части цепи
5. Определяем коэффициент мощности всей цепи:
6. Определяем активные и реактивные мощности ветвей по всей цепи:
   
   
   
   
   
   
7. Определяем полную мощность всей цепи:
   
   Ток в неразветвленной части цепи можно определить и таким образом:

1. Для построения векторной диаграммы задаемся масштабом по току и напряжению:
   1 см — 2 А
   1 см — 5 В
   Построение начинаем с вектора напряжения U.
   Под углом φ₁ к нему (в сторону отставания) откладываем в масштабе тока вектора I₁, под углом φ₂ (в сторону опережения) — вектор тока. I₂Геометрическая сумма этих токов равна току в неразветвленной части цепи.
   Рис. 3
   
   Пример 4
   расчет трехфазной цепи по схеме звезда
   В трёхфазную чётырёхпроводную сеть включили звездой несимметричную нагрузку: в фазу А — активное сопротивление RА = 11 Ом, в фазу B — ёмкостное сопротивление
   X_В = 10 Ом, в фазу C — активное сопротивление R_С = и индуктивное X_С= 6 Ом. Линейное напряжение сети U_Н = 380 В.
   Определить фазные токи, активную, реактивную и полную мощности, потребляемые цепью, значения фазных углов, начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и найти графический ток в нулевом проводе.
   Рис. 4
   
   

Решение.

1. Определяем фазные направления:
2. Находим фазные токи:
   
   где
   
   
3. Определяем значения фазных углов:
   
   
   
4. Активные мощности в фазах:
   
   
   
   Активная мощность всей цепи:
   
   Реактивная мощность в фазах:
   
   
   
   Реактивная мощность всей цепи:
   
   Полная мощность всей цепи :
   
   Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб по току и по напряжению:
   1 см — 10 А
   1 см — 50 В
   Построение начинаем с векторов фазных напряжений U_A, U_B, U_C располагая их под углом 120^о друг относительно друга.
   Затем в принятом масштабе откладываем векторы разных токов.
   Ток I_Aсовпадает с напряжением U_A.
   Ток I_Bопережает напряжение U_B на угол 90^о
   Ток I_C отстает от напряжения U_C на угол 36^о50`
   
   
   
   
   Рис. 5
   Ток в нулевом проводе равен геометрической сумме трех фазных токов
   
   Измеряя длину вектора тока I₀, которая оказалась равной 4 см, находим ток:
   
   Пример 5
   расчет трехфазной цепи по схеме треугольника
   Пример расчета трехфазных цепей по схеме ,,треугольника”
   В трехфазную сеть включили треугольником несимметричную нагрузку (рис.48,а): фазу АВ — конденсатор с активным сопротивлением X_AB=I0 См; в фазу ВС — катушку с активным сопротивлением R_BC=4 Ом индуктивным X_BC =3 Ом; в фазу СА — активное сопротивление R_CA=I0 Ом. Линейное направление сети U_MAЧ = 220 В.
5. Рис. 6
   Определить фазные токи, углы сдвига фаз и начертить в масштабе вектора диаграмму цепи. По векторной диаграмме определить числовое значение линий токов.
   Решение:
6. Определяем фазные токи и углы сдвига фаз:
   I_AB=U_НОМ/x_{AB =} 220/I0 = 22 A; 4_AB= -90^o;
   
   Cosφ_BC=R_BC/Z_BC=4/5=0,8,
   где
   Z_BC=ОМ
   Отсюда угол
   φ_ВС=36^О50`
   I_CA=U_НОМ/R_ca=220/IO=22A; φ_ca=0
   Для построения верхней диаграммы выбираем масштаб потоку:
   I см =IO A, по напряжению :I cм=80 В. Затем в принятом масштабе откладываем векторы фазных (они же линейные) напряжений U _AB,U_bc,U_ca под углом 120⁰ друг относительно друга (рис.48,б). Под углом 4_АВ=-90⁰ к вектору напряжения U_AB откладываем вектор тока I_AB; в фазе ВС вектор тока I_BC должен отставать от вектора напряжения U_BC на угол 4_вс=36⁰50; а в фазе CA вектор тока I_CA совпадает с вектором напряжения U_CA. Затем строим векторы линейных токов на основании известных уравнений:
   I_A=I_AB-I_CA=I_AB+(-I_AB); I_B=I_BC+(-I_AB); I_C=I_CA+(-I_BC).
   Измеряя длины векторов линейных токов и пользуйтесь принятым масштабом, находим значения линейных токов:
   I_A=II A;I_B=57 A; I_C=47A.

3.2.2. Промежуточная аттестация

Контрольная работа по разделу 2

Текст задания

Вариант 1.

Часть 1

1. ЭДС на зажимах генератора, измеренная осциллографом, имеет синусоидальную

форму, максимальное значение 217 В, частоту 200 Гц и начальную фазу 2П/3.

Напишите выражение для мгновенного значения ЭДС.

2. Определите мгновенное значение тока через 0,001с после начала периода, если

амплитуда тока 5А, частота 50 Гц, а начальная фаза равна 0.

3. Чем объясняется увеличение сопротивления проводников переменному току?

4. Как изменяется активное сопротивление проводников при увеличении частоты

тока?

5. Цепь переменного тока содержит электрические лампочки. Как изменяются по

фазе ток и напряжение в этой цепи?

Часть 2

1. Выберите правильный ответ:

Для чего предназначены трансформаторы?

А) для преобразования переменного напряжения одной величины в

переменное напряжение другой величины без изменения частоты тока;

Б)для преобразования частоты переменного тока;

В) для повышения коэффициента мощности;Г) все перечисленные выше ответы верны.

2.Для чего сердечник трансформатора собирают из тонких листов

трансформаторной стали, изолированных друг от друга?

А) для уменьшения нагревания магнитопровода;

Б) для увеличения коэффициента трансформации;

В) для уменьшения коэффициента трансформации.

2. Закончите предложения:

Действие трансформатора основано на явлении----------------------------------

Обмотка трансформатора, включенная в сеть источника электрической

энергии, называется ---------------------------------------------

3. Однофазный трансформатор подключен к сети напряжением 220 В.

Потребляемая им мощность 2,2 кВт, ток вторичной обмотки 1 А.

Определите коэффициент трансформации.

4. Максимальный магнитный поток в сердечнике однофазного

трансформатора равен 0,001 Вб. При холостом ходе напряжение на

вторичной обмотке 220 В. Число витков первичной обмотки 495, частота

сети 50 Гц. Определите коэффициент трансформации и напряжение

питающей сети

Вариант 2

Часть 1

1. Действующее значение напряжения, приложенного к цепи, равно 220 В. Полное

сопротивление цепи 10 Ом. Определите амплитуду тока в цепи.2. Емкость конденсатора в колебательном контуре увеличилась в четыре раза. Как

изменилось волновое сопротивление контура?

3 .Определите ток в обмотке электромагнита, включенного в сеть напряжением 220 В

и частотой 50 Гц. Индуктивность обмотки 0,2 Гн.

4. Определите напряжение, которое необходимо приложить к зажимам катушки, чтобы

в ней протекал ток 2 А, если активное сопротивление катушки 6 Ом, а индуктивное

сопротивление 8 Ом. Постройте векторную диаграмму напряжений.

5 .Определите напряжение сети, в которую должен быть включен конденсатор

емкостью 3,9 мкФ, чтобы при частоте 50 Гц ток в нем составил 210 мА.

Часть 2

1. Выберите правильный ответ:

Где широко применяются трансформаторы?

А) в линиях электропередачи;

Б) в технике связи;

В) в автоматике и измерительной технике;

Г) во всех перечисленных выше областях.

2. Как изменится магнитный поток в сердечнике трансформатора при

увеличении тока нагрузки в три раза?

А) увеличится в три раза;

Б) уменьшится в три раза;

В) не изменится;

Г) увеличится незначительно.

3. Закончите предложения:

Обмотка трансформатора, от которой энергия подается к приемнику, называется

---------------------------------------------------------------------------------------

Трансформаторы большой мощности в настоящее время изготовляют

исключительно ---------------------------------------------------------------------------------

4. Определите напряжение сети, в которую можно включить однофазный

трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 400 В и коэффициентом

трансформации 20,5.5.Определите амплитуду магнитной индукции в магнитопроводе

трансформатора, если число витков в первичной обмотке 800, напряжение 440

В, площадь сечения магнитопровода 18 см2, частота переменного тока 50 Гц

Время на выполнение работы: 45 минут

Перечень объектов контроля и оценки:

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	--описание устройства и принципа действия электрифицированного оборудования; -представление основных характеристик электрифицированного оборудования;	9
З 1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	-выбор электрооборудования; -представление отличий постоянного и переменного токов -представление преимуществ переменного перед постоянным током - перечисление основных элементов и узлов электрических машин -использование методов защиты от короткого замыкания -применение заземления, зануления

За правильный ответ на вопросы выставляется положительная оценка — 1 балл.

За не правильный ответ на вопросы выставляется отрицательная оценка — 0 баллов.

Шкала пересчета первичного балла за выполнение

Теста в отметку по пятибалльной шкале

Отметка по пятибалльной шкале	«2»	«3»	«4»	«5»
Общий балл	0-3	4-5	6-7	8-9

IV Контрольно-оценочные материалы для итоговой аттестации по учебной дисциплине

Предметом оценки являются умения и знания. Контроль и оценка осуществляются с использованием тестирования.

I. ПАСПОРТ

Назначение:

КОМ предназначен для контроля и оценки результатов освоения учебной дисциплины ОПД 02. Основы электротехники СПО по профессии 270802.10 МОСР

Умения — уметь:

У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;

Знания — знать:

З1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием II. ЗАДАНИЕ.

Структура задания для зачета:

Ответ на два теоретических вопроса. Решение одной практической задачи

Текст задания

Перечень теоретических вопросов:

• Химическое действие электрического тока. Аккумуляторы.

• Тепловое действие электрического тока. Электролампы. Нагревательные

приборы.

• Электрическая дуга. Электросварка. Термоэлектричество.

• Магнитное поле. Собственное и взаимное потокосцепление. Закон

полного тока.

• Магнитные цепи и их расчет.

• Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Правило

Ленца. Принцип работы трансформатора.

• Элементы и параметры электрической цепи переменного тока.

• Трехфазный ток. Соединение звездой.

• Трехфазный ток. Соединение треугольником.

• Четырехпроводная трехфазная электрическая система. Роль нулевого

провода. Расчет электрических цепей переменного тока.

• Электромагнитные приборы. Общие сведения и классификация.

• Принцип действия и устройство асинхронного двигателя. Работа

асинхронного двигателя.

• Принцип действия и устройство синхронного генератора.• Принцип действия электрической машины переменного тока.

Электрооборудование в автомобильном транспорте.

• Электробезопасность при производстве работ по техническому

обслуживанию и ремонту автомобилей.

• Универсальные коллекторные двигатели. Потери и КПД машины

постоянного тока.

• Электрозащита. Заземляющие устройства.

• Понятие об электрическом токе. Электрические цепи и их элементы.

ЭДС.

• Элементы и параметры электрической цепи переменного тока.

• Общие сведения об электрических измерениях и измерительных

приборах.

• Закон электромагнитной индукции. Принцип работы трансформатора.

• Понятие об электрическом токе. Электрическая цепь и ее элементы ЭДС

• Соединения проводников. Законы Кирхгофа

• Начальные сведения об электрическом поле. Проводники и диэлектрики в

электрическом поле.

• Классификация электроприводов и аппаратуры управления

электроустановками

Условия практических задач:

1. За 1 час при постоянном токе был перенесен заряд 180 Кл.

Определите силу тока.

2. Сопротивление проводника R = 4,2 Ом, l=10м, S=1мм².

Определить материал проводника.

3. Для нагревания воды в баке применяют электрическую печь, ток которой

равен 10 A, при напряжении 120В.

Определите к.п.д. печи, если для нагревания воды затрачивается 250 кДж

и нагревание продолжается 4,5 мин.

4. Сопротивление одного провода линии R=0,025Ом. Через нагрузку

течет постоянный ток I=20 А. Определите потерю напряжения в линии.

5. Определите частоту тока генератора f, если число оборотов якоря

генератора n=3000об/мин; число пар полюсов генератора p=2.

6. Какой электрический угол соответствует периоду переменного тока Т?

7. Симметричная нагрузка соединена «звездой». Линейное напряжение

UЛ=380В. Определить фазное напряжение.

8. Линейное напряжение UЛ=380В. Определить фазное напряжение, если

симметричная нагрузка соединена треугольником.

9. Линейный ток IЛ=2,2 А. Определить фазный ток, если симметричная

нагрузка соединена треугольником.

10. В симметричной трехфазной цепи UФ=220 В, IФ=5 А, cos φ=0.8.

Определить активную мощность цепи Р.

11. В симметричной трехфазной цепи UФ=220 В, IФ=5 А, cos φ=0.8.

Найти реактивную мощность трехфазной цепи Q.

12. В симметричной трехфазной цепи UЛ=220 В, IЛ=5 А, cos φ=0.8.

Найти реактивную мощность трехфазной цепи Q.13. В симметричной трехфазной цепи UЛ=220 В, IЛ=5 А, cos φ=0.8.

Определить активную мощность цепи Р.

14. В трехфазной цепи UЛ =220Вт, IЛ=2А, Р=380 Вт. Определить cos φ.

15. Определить приближенное значение коэффициента трансформации. если

U1 =200 Вт; Р= 1кВт; I2=0,5 А

16. Класс точности прибора 1. Чему равна приближенная погрешность

прибора?

17. Э.д.с. генератора 240 Вт. Сопротивление обмотки якоря 0,1 Ом.

Определить напряжение на зажимах генератора при токе нагрузки в 100 А.

18. Магнитное поле трехфазного тока частотой 50 Гц вращается со скоростью

3000 об/мин. Сколько полюсов имеет это поле?

19. Чему равен к.п.д. двигателя, работающего в режиме холостого хода?

20. На какую мощность должен быть рассчитан генератор, питающий

асинхронный двигатель, который развивает на валу механическую

мощность 5 кВт, при cos φ=0.5?

21. Двухполюсной ротор синхронного генератора вращается со скоростью

3000 об/мин. Определите частоту тока.

22. Указать площадь поперечного сечения: а) однопроволочного стального

провода ПС04; б) многопроволочного стале-алюминиевого провода АС50.

23. Определить эквивалентное сопротивление трех параллельно соединенных

резисторов R1=4 Ом, R2=2 Ом, R3=3 Ом.

24. Определить эквивалентное сопротивление трех последовательно

соединенных резисторов R1=4 Ом, R2=2 Ом, R3=3 Ом.

25. В генераторе с двумя парами полюсов витки сдвинуты в пространстве

на угол π/4. Определить сдвиг фаз между ЭДС в этих витках.

Время на подготовку и выполнение:

ü подготовка 5мин.;

ü выполнение и оформление 25 мин.;

ü сдача зачета 15 мин.;

ü всего 45 мин.

Перечень объектов контроля и оценки

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка
У1. Пользоваться электрифицированным оборудованием;	Четкость и правильность ответов при изложении теории. Защита лабораторных работ Аккуратность и правильность оформления и решения задачи.
З1. Основные сведения электротехники, необходимые для работы с электрооборудованием	Четкость и правильность ответов при изложении теории. Точность снятия показаний с приборов и в составлении отчета. Защита лабораторных работ

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи

выставляется положительная оценка — 1 балл.

За не правильный ответ на вопросы или неверное решение задачи

выставляется отрицательная оценка — 0 баллов

Шкала оценки образовательных достижений

Перечень материалов, оборудования и информационных источников,

используемых в аттестации

Оборудование учебного кабинета:

- посадочные места по количеству обучающихся;

- рабочее место преподавателя;

- комплекты заданий для тестирования и контрольных работ.

Технические средства обучения:

- компьютер с лицензионным программным обеспечением;

- мультимедиапроектор;

-интерактивная доска.

- экзаменационный материал;

- рабочий стол для преподавателя;

- рабочее место обучающихся;

- стенды постоянные;

- стенды с приборами;

- таблицы;

- справочный материалЛитература

Для обучающихся

1. Электротехника: учебник для нач.проф.образования / П.А.Бутырин, О.В.Толчеев,

Ф.Н.Шакирзянов; под ред. П.А.Бутырина — 4 изд., стер. — М.: Издательский центр

«Академия», 2007.- 272с.

2. Китаев В.Е. Электротехника с основами промышленной электроники.

Учеб.пособие для проф.-техн.училищ — М.: Высш.школа, 2009 — 254 с.

3. Кузнецов М.И. Основы электротехники. Учебное пособие. Высшая школа, 2008 –

368с.

4. Китаев В.Е., Шляпинтох Л.С. Электротехника с основами промышленной

электроники. Учеб.пособие для ПТУ. Высшая школа, 2007 — 416с

5. А.С. Касаткин Основы электротехники: Учебное пособие для сред.ПТУ — М.:

Высш.шк., 2010 — 287 с. Рабочая тетрадь к лабораторно-практическим работам по

электротехнике: учеб.пособие для НПО / В.М.Прошин.- Изд.центр

«Академия»,2008.

Для преподавателей

1. Частоедов Л.А. Электротехника «Высшая школа», 2009

2. Атабеков Т.И. Теоретические основы электротехники. Учебник для ВУЗов М.:

Энергия, 2010 — 592 с.

3. Добротворский И.Н. Теория электрических цепей. Учебник для техникумов.- М.;

Радио и связь, 2010 — 472 с.

Дополнительные источники

1. Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники. Учебник для студентов

образовательных учреждений СПО, изд.центр «Академия», 2004 — 506 с.

2. Бессонов Л.А. Сборник задач по ТОЭ, 2003 — 528с