Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы по дисциплине «электротехника и электроника»

Скачать 242.9 Kb.

Название	Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы по дисциплине «электротехника и электроника»
страница	1/3
Дата конвертации	03.03.2013
Размер	242.9 Kb.
Тип	Методические рекомендации

1 2 3

ЧОУ ВПО «ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по выполнению домашней контрольной работы

по дисциплине

«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

Для студентов заочной формы обучения

по направлению:

230201.62 «Информационные системы и технологии»

Челябинск

2012

Электротехника и электроника: Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы. / М.Р.Хаматдинова - Челябинск: ЧОУ ВПО «Южно-Уральский институт управления и экономики», 2012.- 29с.

Электротехника и электроника: Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы: 230201.62 «Информационные системы и технологии»

 Издательство ЧОУ ВПО «Южно-Уральский институт управления и экономики», 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………	4
Перечень разделов и тем, включенных в контрольную работу……...............	6
Методические рекомендации по выполнению контрольных заданий………	8
Задания для домашней контрольной работы…………………………………	22
Рекомендуемый список литературы…………………………………………..	29

ВВЕДЕНИЕ

Домашняя контрольная работа разработана на основе рабочей учебной программы по дисциплине «Электротехника и электроника» и предназначена для подготовки инженеров по направлению «Информационные системы и технологии».

Контрольные задания предусматривают изучение наиболее важных разделов и тем рабочей учебной программы и предназначены для изучения основных законов электротехники, методов расчета электрических и электронных цепей, физических основ полупроводниковой техники, элементной базы современной электронной техники, а также узлов и устройств, построенных на её основе. Таким образом, выполнение студентами домашней контрольной работы способствует приобретению ими знаний, необходимых для подготовки инженера по вышеназванной специальности в соответствии с Государственным образовательным стандартом.

Целью проведения домашней контрольной работы является управление процессом обучения на основе эффективности усвоения программного материала дисциплины «Электротехника и электроника» и качества знаний студентов.

Контрольная работа разработана в десяти вариантах. В каждом варианте пять заданий: три теоретических вопроса и две задачи. Выбор варианта зависит от номера студенческого билета в соответствии с таблицей 1.

Таблица соотношения номера студенческого билета и варианта контрольных заданий

Номер студенческого билета	Номер выполняемого варианта
№111	Первый
№112	Второй
№113	Третий
№114	Четвертый
№115	Пятый
№116	Шестой
№117	Седьмой
№118	Восьмой
№119	Девятый
№120	Десятый

Контрольная работа выполняется в отдельной тетради или печатается на листах формата А4. На каждой странице должны быть оставлены поля для пометок преподавателя.

Вопросы и условия задач переписываются полностью, приводится решение задачи в общем виде, подставляются числовые данные в системе СИ, ответы решения задачи приводятся в удобных для каждой конкретной задачи единицах измерения.

Схемы, графики, диаграммы выполняются с соблюдением требований ГОСТ, ЕСКД.

В конце работы следует ставить дату её выполнения, подпись и приводить список использованной литературы.

ПЕРЕЧЕНЬ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ, ВКЛЮЧЕННЫХ В КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ:

Раздел 1. Основные законы теории электрических и магнитных цепей.

Электрический ток в металлах. Направление тока.
Ток. Плотность тока.
Э.д.с. источника и напряжение на его зажимах.
Электрическая работа и мощность.
Законы Ома.
Электрическое сопротивление и проводимость.
Закон Джоуля –Ленца.
Последовательное, параллельное и смешанное соединение резисторов.

Раздел 2. Цепи постоянного тока.

Законы Кирхгофа.
Расчет разветвлённых электрических цепей с одним источником питания.
Расчет разветвлённых электрических цепей с несколькими источниками питания.

Раздел 3. Электрические цепи переменного тока.

Основные сведения о переменном токе.
Элементы и параметры электрических цепей переменного тока.
Переходные процессы в электрических цепях.

Раздел 4. Схемы замещения, характеристики и параметры полупроводниковых приборов.

Полупроводниковые диоды: выпрямительные диоды, кремниевые стабилитроны.
Биполярные транзисторы.
Полевые транзисторы.

Раздел 5. Усилительные каскады переменного и постоянного тока.

Классификация и основные технические показатели усилителей.
Усилители низкой частоты (УНЧ). Назначение, структурная схема.
Предварительные каскады УНЧ.
Выходные каскады УНЧ.
Усилители постоянного тока (УПТ). Общие сведения. Дрейф нуля.
Балансная схема УПТ.

Раздел 6. Вторичные источники питания.

Назначение и классификация вторичных источников питания. Структурная схема линейного источника питания.
Однополупериодная схема выпрямления.
Двухполупериодная схема выпрямления с выводом от средней точки.
Мостовая схема выпрямления.
Сглаживающие фильтры.
Стабилизаторы напряжения.
Импульсные источники питания (ИИП). Структурная схема ИИП.

Раздел 7. Базовые элементы электроники.

Электронные ключи, их назначение. Схема и работа транзисторного ключа.
Основные логические элементы.
Логические элементы транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ-элементы).
Логические элементы с соединёнными эмиттерами (ЭСЛ-элементы).

Раздел 8. Триггеры.

Назначение и классификация триггеров.
Триггеры на логических элементах: RS-триггеры, D-триггеры, JK-триггеры, Т-триггеры.
Триггеры на ИМС.
Области применения триггеров. Регистры. Счетчики.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Раздел 1. Основные законы теории электрических и магнитных цепей.

Студент должен:

иметь представление:

- о принципах проектирования электрических и магнитных цепей;

о принципах действия электроустановок, электроприборов, приборов освещения и т.п.

знать:

- основные понятия об электрических и магнитных полях, их характеристиках;

- основные законы постоянного тока: Кулона, Ома, Джоуля-Ленца;

уметь:

- выполнять расчеты электростатических и магнитных полей.

Литература к разделу 1: (2 доп) с.9-43; (1) c. 10-66; (2) c.18-29.

Вопросы для самопроверки:

Чем создается и чем характеризуется электрическое поле?
Что такое напряженность, как направлен вектор напряженности и чему равна величина напряженности в каждой точке?
Что такое потенциал и напряжение электрического поля и каково соотношение между напряженностью и напряжением?
Что такое электропроводность и чем характеризуется электропроводность проводников, диэлектриков и полупроводников?

Раздел 2. Цепи постоянного тока.

Студент должен:

иметь представление:

- о принципах проектирования и методах расчета электрических цепей постоянного тока;

- о принципе действия электроустановок и аппаратов постоянного тока и т.д.

знать:

- основные законы постоянного тока: Ома и Кирхгофа;

- основные методы расчета цепей постоянного тока;

уметь:

- подбирать параметры элементов по заданным условиям работы цепей и устройств постоянного тока;

- выполнять расчеты цепей постоянного тока.

Литература к разделу 1: (2доп) с. 44-49; (1) c. 66-103; (2) c. 29-74.

Материал, изученный в теме 2.2, позволяет приступить к решению задачи №1 контрольного задания.

Пример решения задачи №1.

Задача 1. Определить ток и напряжение на каждом резисторе цепи рисунка 1, если через R₆ проходит ток I₆=6A. Определить мощность на каждом резисторе. Составить баланс мощностей.

Рисунок 1

Величины сопротивлений равны их порядковым номерам (в Омах).

Решаем задачу методом свертывания.

Метод свертывания. Цепь со смешанным соединением включает в себя участки с последовательным и параллельным соединением потребителей (резисторов).

Расчет ведется в следующей последовательности:

На схеме обозначаются все токи и узловые точки.
Заменяются эквивалентными группы резисторов с явно выраженным последовательным или параллельным соединением и определяются их сопротивления.
Замена ведется до получения простейшей схемы, для которой определяется общее (эквивалентное) сопротивление всей цепи.
По заданному напряжению источника и вычисленному общему сопротивлению всей цепи определяется ток в неразветвленной части схемы.
Определяются падения напряжения на участках цепи и ток каждого резистора.

Решение. Определяем напряжение на резисторе R₆, т.е. на участке ED:

U_ED=I₆R₆=6·6=36 B

Это напряжение создает падение напряжения на участках DF и FE, т.е.

U_FD=I_7,8R _7,8 и U_EF=I _9,10 R _9,10.

Резисторы R₇ и R₈ cоединены параллельно , также параллельно соединены R₉ и R₁₀.

Таким образом

R _7,8=R₇R₈/(R₇+R₈)=3,73Ом; R_9,10=R₉R₁₀/(R₉+R₁₀)=9·10/(9+10)=4,74Ом.

R _7,8 и R _9,10 соединены последовательно и подключены к точкам E и D цепи. Тогда

R _7-10 = R _7,8 + R _9,10= 3,73+4,74=8,47 Ом

Следовательно, общий ток через сопротивления R _7-10 между точками E и D:

I_7-10=U_ED/R_7-10=36/8,47=4,25A.

Ток I_7-10создаёт падение напряжения на участках EF и FD:

U_EF=I_7-10R_9,10=4,25·4,74=2015B;

U_FD=I_7-10R_7,8=4,25·3,73=15,85B.

Для проверки результатов отмечаем:

U_ED=U_EF+U_FD=20,15+15,85=36В.

Для определения токов I₇, I₈, I₉ и I₁₀ воспользуемся законом Ома:

I₇=U_FD/R₇=15,85/7=2,26A;

I₈=U_FD/R₈=15,85/8=1,99A;

I₉=U_EF/R₉=20,15/9=2,235A;

I₁₀=U_EF/R₁₀=20,15/10=2,015A.

Правильность полученных результатов подтверждается законом Кирхгофа:

I₇+I₈=2,26+1,99=4,25A=I_7-10;

I₉+I₁₀=2,235+2,015=4,25A=I_7-10.

Сопротивление участка ED:

R_6-10=R₆·R₇-10/(R₆+R_7-10)=6·8,47/(6+8,47)=3,51Ом.

Тогда ток I₅ определяем по закону Ома:

I₅=U_ED/R_6-10=36/3,51=10,25A.

Тот же ток по первому закону Кирхгофа:

I₅=I₆+I_7-10=6+4,25=10,25A,

т.е. правильность расчёта подтверждается.

Напряжение на резисторе R3, т.е. на участке CD определим из уравнения:

U_CD=U₃=U₅+U₆=I₅R₅+U₆=10,25·5+36=87,25B.

Тогда ток

I₃=U₃/R₃=87,25/3=29,08A.

Токи

I₂=I₃+I₅=29,08+10,26=39,33A;

I₄=I₂=39,33A.

Напряжение сети U равно напряжению на участке АB, т.е.

U=U_А_B=I₂R₂+U_CD+I₄R₄=39,33·2+87,25+39,33·4=323,23B.

Определяем ток через R1:

I₁=U_АB/R₁=323,23/1=323,23A.

Тогда общий ток цепи:

I₀=I₁+I₂=323,23+39,33=362,56A.

Мощность на каждом участке:

P₁= U₁I₁= 323,23·323,23 = 104478 Вт;

P₂= U₂I₂= I₂²R₂= 39,33²·2 = 3093,7 Вт;

P₃= U₃I₃= I₃²R₃= 29,08²·3 = 2536,94 Вт;

P₄= U₄I₄= I₄²R₄= 39,33²·4 = 6187,4 Вт;

P₅= U₅I₅= I₅²R₅= 10,25²·5 = 525,3 Вт;

P₆= U₆I₆= 36·6 = 216 Вт;

P₇= U_FDI₇= U₇I₇= 15,85·2,26 = 35,8 Вт;

P₈= U_FDI₈= U₈I₈= 15,85·1,99 = 31,54 Вт;

P₉= U_EFI₉= U₉I₉= 20,15·2,235 = 45 Вт;

P₁₀= U_EFI₁₀= U₁₀I₁₀= 20,15·2,015 = 40,6 Вт.

Составим баланс мощностей:

Мощность сети: P₀=UI₀=323,23·362,56=117190,27 Bт

P₀=P₁+P₂+P₃+P₄+P₅+P₆+P₇+P₈+P₉+P₁₀=117190,27 Вт

Вопросы для самопроверки:

Как определяется величина и направление тока в неразветвлённой цепи с несколькими Э.Д.С?
Дайте определение первого и второго законов Кирхгофа.
Как используются законы Кирхгофа для расчета сложных электрических цепей?
Каковы признаки и особенности последовательного и параллельного соединения потребителей?
Когда и как пользуются методом свёртывания?

1 2 3

Добавить в свой блог или на сайт

	Методические рекомендации по изучению дисциплины и выполнению домашней контрольной работы для студентов заочной формы обучения на базе среднего (полного) общего образования и среднего Химия: методические рекомендации по изучению дисциплины и выполнению домашней контрольной работы / И. П. Корякова. – Екатеринбург:...		Методические указания по выполнению домашней контрольной работы по дисциплине «Основы менеджмента» Перечень вопросов и заданий домашней контрольной работы для учащихся заочного отделения специальности «Зоотехния»
	Методические указания и контрольные задания по дисциплине: «Электротехника и электроника» Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы по предмету «Электротехника и электроника» специальности		Методические указания и задания для домашней контрольной работы по дисциплине «Информационные технологии» Рекомендации по выполнению контрольной работы по дисциплине «Информационные технологии»
	Методические указания домашняя контрольная работа №1 по дисциплине «Налогообложение организаций» Методические рекомендации по выполнению заданий домашней контрольной работы. Примеры выполнения практических заданий		Методические указания к выполнению курсовой работы Курсовая работа по дисциплине «Общая электротехника и электроника» Курсовая работа по дисциплине «Общая электротехника и электроника» выполняется студентами специальности 220301 «Автоматизация технологических...
	Методические указания по выполнению домашней контрольной работы Требования к оформлению домашней контрольной работы		Методические указания по выполнению домашней контрольной работы Требования к оформлению домашней контрольной работы
	Методические рекомендации и задания для домашней контрольной работы №1 и №2 по дисциплине «Экономика организации» В результате изучения дисциплины «Экономика организации» в объеме учебных часов в рамках учебной программы, а также самостоятельного...		Кафедра информационных технологий Дистанционное Общая электротехника и электроника. Электротехника и электроника. Задания и методические указания к выполнению курсовой работы. М....

Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы по дисциплине «электротехника и электроника»

СОДЕРЖАНИЕ

Похожие: