Рабочая программа учебной дисциплины «Электротехника и электроника»
Кировское областное государственное профессиональное
образовательное бюджетное учреждение
«Нолинский техникум механизации сельского хозяйства»
(КОГПОБУ «НТМСХ»)
Рабочая ПРОГРАММа учебной дисциплины
ОП.03. Электротехника и электроника
основной профессиональной образовательной программы
по специальности 23.02.03. Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
Базовая подготовка
Очная форма обучения
Нолинск 2017
Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования (далее – СПО) 23.02.03. Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта (базовая подготовка, очное обучение).
Организация-разработчик: Кировское областное государственное профессиональное образовательное бюджетное учреждение «Нолинский техникум механизации сельского хозяйства» (КОГПОБУ «НТМСХ»)
Разработал: Соколова Екатерина Федоровна, преподаватель КОГПОБУ «НТМСХ»;
Рассмотрено на заседании цикловой методической комиссии специальности «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», протокол № _____ от «____»__________ 20___ г. Председатель ЦМК _______Суханов В.Г. |
УТВЕРЖДАЮ Зав. учебной частью ______ Клабукова Ю.А. |
СОДЕРЖАНИЕ
Паспорт программы учебной дисциплины 4
Структура и содержание учебной дисциплины 5
Условия реализации учебной дисциплины 13
Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины 15
ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Электротехника и электроника
-
Область применения программы
Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО, входящим в состав специальности 23.02.03. «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».
1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в общепрофессиональный цикл. Учебная дисциплина направлена на формирование общих и профессиональных компетенций ОК1-10, ПК1.1-1.3, ПК 2.3.
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
ПК 1.1. Организовывать и проводить работы по техническому обслуживанию и ремонту автотранспорта.
ПК 1.2. Осуществлять технический контроль при хранении, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте автотранспортных средств.
ПК 1.3. Разрабатывать технологические процессы ремонта узлов и деталей.
ПК 2.3.Организовывать безопасное ведение работ при техническом обслуживании и ремонте автотранспорта.
-
Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:
- пользоваться измерительными приборами;
- производить проверку электронных и электрических приборов автомобиля;
- производить подбор элементов электрических цепей и электронных схем.
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:
- методы расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных и электронных цепей;
- компоненты автомобильных электронных устройств;
- методы электрических измерений;
- устройство и принцип действия электрических машин.
1.4. Рекомендованное количество часов на освоение программы учебной дисциплины:
максимальной учебной нагрузки студента – 210 часов, в том числе
обязательной аудиторной учебной нагрузки студента – 140 часов;
самостоятельной работы студента – 70 часов.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы |
Количество часов |
Максимальная учебная нагрузка (всего) |
210 |
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) |
140 |
в том числе: |
|
лабораторные работы |
26 |
практические занятия |
44 |
в том числе по подгруппам: - лабораторные работы - практические занятия |
26 20 |
Контрольные работы |
2 |
Самостоятельная работа студента (всего) |
70 |
Итоговая аттестация в форме экзамена |
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Электротехника и электроника»
Наименование разделов и тем |
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся |
Объем часов |
Уровень освоения |
1 |
2 |
3 |
4 |
Введение |
Характеристика учебной дисциплины, её место и роль в системе получаемых знаний. Связь с учебными дисциплинами. Электрическая энергия, её свойства и применение. |
2 |
1 |
Раздел I. Общая электротехника |
|||
Тема 1.1. Электрическое поле |
Содержание учебного материала |
10 |
|
Понятие об электрическом поле. Основные характеристики электрического поля: напряженность, потенциал, напряжение. Единицы измерения характеристик электрического поля. Графическое изображение электрических полей. Однородное и неоднородное электрические поля. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость, электрическая постоянная. Напряженность электрического поля. Электрическая емкость. Устройство и назначение конденсаторов. Емкость плоского конденсатора. Последовательное, параллельное, смешанное соединение конденсаторов; распределение зарядов и напряжений, определение эквивалентной емкости. Энергия электрического поля. Основные характеристики электрического поля. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Соединение конденсаторов. |
4 |
2 |
|
Практические занятия |
4 |
2 |
|
№ 1 Определение общей емкости конденсаторов. Вывод общих формул при параллельном и последовательном соединении конденсаторов с одинаковой ёмкостью. Нахождение эквивалентной емкости с помощью схем замещения. |
|||
Самостоятельная работа обучающихся |
2 |
2 |
|
Соединение конденсаторов. Энергия электрического поля. |
|||
Тема 1.2. Линейные цепи постоянного тока. |
Содержание учебного материала |
24 |
|
Параметры и условно-графические обозначения источников и потребителей электрической энергии. Энергия и мощность электрического тока. Закон Ома и Джоуля-Ленца. Схемы замещения в электрических цепях |
6 |
2 |
|
Параллельное и смешанное соединение резисторов. Законы Кирхгофа. |
|||
Расчет электрических цепей постоянного тока различными методами. |
|||
Лабораторные работы |
4 |
2 |
|
№ 1 Последовательное соединение сопротивлений. Измерение падения напряжения в проводниках № 2 «Параллельное соединение сопротивлений. Проверка Первого закона Кирхгофа |
|||
Практические занятия: |
6 |
2 |
|
№ 2, № 3 "Расчет цепей постоянного тока ". |
|||
Самостоятельная работа обучающихся |
8 |
||
Основные проводниковые материалы и проводниковые изделия Преобразование электрической энергии в тепловую. Токовая нагрузка проводов и защита их от перегрузок. Потери напряжения в проводах. Расчёт сложных электрических цепей. Нелинейные электрические цепи. |
|||
Тема 1.3. Магнитные цепи. |
Содержание учебного материала |
14 |
|
Закон Ома для магнитной цепи. |
4 |
2 |
|
Электромагнитное поле при переменных магнитных потоках. Закон электромагнитной индукции. Осознать за счет, какой силы перемещается проводник с током в магнитном поле. |
|||
Практические занятия |
2 |
2 |
|
№ 4 "Расчет магнитных цепей ". |
|||
Самостоятельная работа обучающихся |
8 |
2 |
|
Намагничивание ферромагнитных материалов, циклическое перемагничивание. Принцип Ленца. Э.Д.С. самоиндукции и взаимоиндукции. Вихревые токи. |
Тема 1.4. Линейные электрические цепи переменного тока. |
Содержание учебного материала |
24 |
|
Принцип получения синусоидальной ЭДС в генераторах. Основные параметры синусоидальных величин. Оценить и осознать алгоритм получения синусоидальной ЭДС. |
6 |
2 |
|
Однофазные цепи переменного тока, содержащие индуктивное, емкостное и активное сопротивление. Векторные диаграммы. Исследовать цепи переменного тока с учетом заданного алгоритма и выполнить практическую работу индивидуально по вариантам. |
|||
Разветвленная однофазная цепь ~ тока с R XL и XC. Построение векторных диаграмм. Понятие и измерение активной, реактивной и полной мощности. Научиться строить векторные диаграммы |
|||
Резонанс напряжения. Сдвиг фаз между током и напряжением. Коэффициент мощности. Компенсация реактивной мощности. Расчет электрических цепей ~ I. Скорректировать контроль и организацию рефлексивного пространства при индивидуальном решении задач. |
|||
Лабораторные работы |
4 |
2 |
|
№ 3 Измерение потери напряжения в проводах. |
|||
№ 4 Проверка режима работы трехфазных электрических цепей при соединении "звездой". |
|||
Практические занятия |
8 |
2 |
|
№ 5, № 6 "Расчет цепей переменного тока ". |
|||
Самостоятельная работа обучающихся |
6 |
2 |
|
Особенности электрических цепей. Резонансный режим работы цепи Расчёты электрических цепей и коэффициента мощности. |
|||
Тема 1.5. Электрические измерения и приборы. . |
Содержание учебного материала |
18 |
|
Классификация приборов и измерений. Измерение тока, напряжения, мощности. Исследовать методы измерений. Классификация приборов по принципу действия. Магнитоэлектрическая, электромагнитная, ферродинамическая индукционные системы. Отработать навыки в понятиях об электрических измерениях и величин, используемых в сельскохозяйственном производстве. |
2 |
2 |
|
Лабораторные работы |
4 |
2 |
|
№ 5 Измерение сопротивлений на постоянном токе методом амперметра и вольтметра № 6 «Проверка работы индукционного однофазного счетчика, измерение электрической энергии в СХП» |
|||
Самостоятельная работа обучающихся |
12 |
2 |
|
Погрешность измерительных приборов. Приборы электромагнитной, электродинамической и магнитоэлектрической системы Измерение сопротивлений с помощью моста постоянного тока. Индукционный счётчик. Датчики и линии связи. Магнитоэлектрический осциллограф. |
|||
Тема 1.6. Трехфазные электрические цепи |
Содержание учебного материала |
14 |
|
Основные элементы трёхфазной системы. Получение трёхфазной ЭДС. Соединение обмоток генератора и потребителя трёхфазного тока «звездой». Соотношения между линейными и фазными величинами. Симметричная и несимметричная нагрузка. Назначение нулевого провода. Соединение обмоток генератора и потребителя трёхфазного тока «треугольником». Соотношения между линейными и фазными величинами. Симметричная и несимметричная нагрузки. Мощность трёхфазной системы. |
2 |
2 |
|
Практические занятия № 7, № 8 |
4 |
2 |
|
№ 7 Расчёт трехфазной цепи при соединении приёмника «звездой» при симметричной нагрузке. Выполнение расчета линейных и фазных токов; определение в одной из фаз активной, реактивной и полной мощности, построение в масштабе векторных диаграмм напряжений и токов. Нахождение по векторной диаграмме с помощью построения тока в нулевом проводе. Расчёт трехфазной цепи при соединении приемника «звездой» при несимметричной нагрузке. Выполнение расчета фазных токов; определение в одной из фаз активной, реактивной и полной мощности, построение в масштабе векторных диаграмм напряжений и токов. Нахождение по векторной диаграмме с помощью построений линейных токов. № 8 Расчёт трехфазной цепи при соединении приемника «треугольником» при несимметричной нагрузке. Выполнение расчета фазных токов; определение в одной из фаз активной, реактивной и полной мощности, построение в масштабе векторных диаграмм напряжений и токов. Нахождение по векторной диаграмме тока в нулевом проводе |
|||
Самостоятельная работа обучающегося Соединение нагрузки треугольником. Векторные диаграммы, соотношения между фазными и линейными токами, и напряжениями. Коэффициент мощности. Выбор схем соединения осветительной и силовой нагрузок при включении их в трёхфазную сеть. |
8 |
2 |
|
Тема 1.7. Трансформаторы |
Содержание учебного материала |
18 |
|
Принцип действия и устройство трансформатора. Режимы работы трансформатора. Коэффициент трансформации. Режим работы при Х.Х и К.З. и работа под нагрузкой. Трехфазные трансформаторы. Группы соединения трансформатора Автотрансформаторы, сварочный и измерительные трансформаторы. |
4 |
2 |
|
Лабораторные работы |
2 |
2 |
|
№ 7 "Проверка режима работы однофазного трансформатора ". |
|||
Практические занятия |
10 |
2 |
|
№ 9, № 10 «Расчет возможности включения трансформаторов на параллельную работу» |
|||
№ 11, № 12 «Расчет параметров трансформаторов» |
|||
№ 13 "Расчет обмотки трехфазного трансформатора ". |
|||
Самостоятельная работа обучающегося Применение трансформаторов. Формула трансформаторной Э.Д.С. |
2 |
||
Тема 1.8 Электрические машины переменного и постоянного тока |
Содержание учебного материала |
32 |
|
Асинхронные машины. Синхронная и асинхронная частота вращения. Устройство и принцип действия асинхронного электродвигателя. ЭДС и ток ротора. |
6 |
2 |
|
Синхронные машины, устройство и принцип действия. Применение синхронных машин в сельском хозяйстве. |
|||
Машины постоянного тока, устройство и принцип действия. Генератор независимого, параллельного, последовательного Двигатели постоянного тока. Режим генератор – двигатель. |
|||
Лабораторные работы |
2 |
2 |
|
№ 8 Пуск и реверс трехфазного асинхронного двигателя. |
|||
Практические занятия |
8 |
2 |
|
№ 14, № 15 Расчет параметров асинхронных двигателей |
|||
№ 16 № 17 Расчет параметров синхронных машин |
|||
Самостоятельная работа обучающегося Пуск асинхронного электродвигателя. Влияние скольжения на Э.Д.С. в обмотке ротора. Получение вращающегося электромагнитного поля. Синхронный двигатель. Принцип работы МПТ. Генераторы и электродвигатели постоянного тока с различными схемами возбуждения. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока. |
14 |
2 |
|
Контрольная работа №1 |
|||
Тема 1.10. Основы электропривода |
Содержание учебного материала |
12 |
|
Классификация и основные определения. Свойства и разновидность электропривода. Электропривод насосных и вентиляционных установок. Электропривод холодильных и компрессорных установок |
2 |
2 |
|
Лабораторные работы |
2 |
2 |
|
№ 9 "Сборка и проверка релейно-контакторного управления трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. |
|||
Практические занятия |
2 |
2 |
|
№18. Расчет мощности и выбор электродвигателя. Получение навыков расчета мощности двигателя и проверки по нагреву. № 19 "Выбор и проверка магнитных пускателей". |
|||
Самостоятельная работа обучающегося Нагревание электродвигателей. Охлаждение электродвигателей. Релейно-контакторное управление электродвигателями. |
6 |
2 |
|
Тема 1.11. Передача и распределение электрической энергии в сельском хозяйстве. |
Содержание учебного материала |
10 |
|
Схемы электроснабжения промышленных предприятий. Трансформаторные подстанции. Распределительные пункты. Электрические сети промышленных предприятий. Провода и кабели. Заземление. Учёт и контроль потребления электроэнергии. Электробезопасность при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей. |
2 |
2 |
|
Лабораторные работы |
2 |
2 |
|
№ 10 "Выбор аппаратов защиты в распределительных электрических сетях напряжением до 1000 В". |
|||
Самостоятельная работа обучающегося Падение и потеря напряжения в линиях электроснабжения. Защитное заземление. Плавкие предохранители. Выбор плавких вставок |
6 |
2 |
|
Раздел 2. Электроника |
|||
Тема 2.1. Физические основы электроники. Электронные приборы |
Содержание учебного материала |
16 |
|
Основные определения. Деление веществ на три класса: металлы, полупроводники и диэлектрики. Электропроводность полупроводников. Свойства p-n перехода. Виды пробоя. Условные обозначения, устройства, принцип действия, вольтамперные характеристики, параметры, маркировка и применение выпрямительных диодов и стабилитронов. Условные обозначения, устройство, принцип действия, схемы включения, характеристики, параметры, маркировка биполярных и полевых транзисторов. Тиристоры. Биполярный транзистор, основные определения и устройство. Три схемы включения биполярного транзистора. Параметры биполярного транзистора. Полевой транзистор, устройство. Графический расчет однокаскадного усилителя и определение по графикам параметров биполярного транзистора. Решить задачи, используя различные характеристики и определить по ним параметры транзисторов. |
6 |
2 |
|
Лабораторные работы |
6 |
2 |
|
№ 11 "Проверка полупроводниковых диодов, снятие вольтамперных характеристик, определение основных параметров полупроводникового диода". № 12 "Определение основных параметров тиристора. Снятие входных и выходных статистических характеристик". № 13 "Снятие анодных и анодно-сеточных характеристик триода и определение по ним статистических параметров. Снятие характеристик тиратрона ". |
|||
Самостоятельная работа обучающегося |
4 |
2 |
|
Газотрон и тиратрон. Стабилитрон |
|||
Тема 2.2 Электронные выпрямители и стабилизаторы. Интегральные схемы микроэлектроники |
Содержание учебного материала |
6 |
|
Назначение, классификация, обобщённая структурная схема выпрямителей. Однофазные и трехфазные выпрямители. Назначение и виды сглаживающих фильтров. Стабилизаторы напряжения и тока, их назначение, принципиальные схемы, принцип действия, коэффициент стабилизации. |
2 |
2 |
|
Самостоятельная работа обучающегося |
4 |
2 |
|
Общие сведения об интегральных схемах микроэлектроники. Толстоплёночные и тонкоплёночные микросхемы |
|||
Тема 2.3 Электронные усилители. Электронные генераторы и измерительные приборы |
Содержание учебного материала |
10 |
|
Многокаскадные усилители, межкалоидная связь. Усилители постоянного тока. Двухтактные усилители мощности. Классификация электронных усилителей. Электрические генераторы тока RC и LC, их частотные характеристики. Электронные ключи: диодные и транзисторные. Режим насыщения и отсечки на входной характеристике транзистора. |
4 |
2 |
|
Самостоятельная работа обучающегося |
4 |
2 |
|
Межкаскадные связи. Усилители постоянного тока. Транзисторный автогенератор типа RC. Мультивибраторы. |
|||
Тема 2.4 Электронные устройства автоматики и вычислительной техники. Микропроцессоры и микро-ЭВМ |
Содержание учебного материала |
4 |
|
Электронные устройства автоматики и вычислительной техники. Принцип действия, особенности и функциональные возможности электронных реле, логических элементов, регистров, дешифраторов, сумматоров. |
2 |
2 |
|
Самостоятельная работа обучающегося |
2 |
2 |
|
Арифметическое устройство. Оперативное запоминающее устройство. |
|||
Контрольная работа № 2 |
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
– ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
– репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)
– продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация учебной дисциплины требует наличие учебного кабинета «Электротехника и электронная техника» и лаборатории
Оборудование учебного кабинета:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- комплект учебно-наглядных пособий «Электротехника и электроника»
- образцы различных материалов.
Оборудование лаборатории:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- инструкции к проведению лабораторных работ;
- инструменты;
- приборы и приспособления
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. - М.: Высшая школа, 2016.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 2014
Евдокимов, Ф.Е. Теоретические основы электротехники: учеб.для средн. проф. обр. / Ф.Е. Евдокимов – М.: Academia, 2014. – 560 c.
Лоторейчук Е.А. Теоретические основы электротехники : учеб.для студ. учреждений сред. проф. образования / Е.А. Лоторейчук. - Гриф МО. - М. : Форум: Инфра-М, 2015. - 316 с.
Лоторейчук Е.А. Электротехника. - М.: Высшая школа, 2015.
Дополнительные источники:
Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники: Учебное пособие для студ. неэлектротехн. спец. средних спец. учеб. заведений. – 4-е изд., стер. – М.:Высш.шк.,2000.
Попов В.С. и Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники. Учебник для техникумов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1977. – 568 с:ил.
Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники: Учеб.для сред.спец.учеб.заведений. – 8-е изд.,стереотип.-М.:Высшая школа;Издательский центр «Академия», 2001.-49 с.:ил.
Электротехника: Учеб. для профессиональных учебных заведений/ А.Я. Шихин, Н.М. Белоусова, Ю.Х. Пухляков и др.; Под ред. А.Я. Шихина. – 4-е изд., стер. – М.: Высш. шк., Издательский центр «Академия», 2001.
Копылов И.П. Электрические машины: Учеб.для вузов. – 2-е изд., перераб.-М.:Высшая школа.; Логос;2000.-607 с.
Прянишников В.А., Петров Е.А., Осипов Ю.М. Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах: Практическое пособие. – СПб.: КОРОНА-Век,2008.
Журавлева Л.В. Электроматериаловедение: Учеб. для нач. проф. Образования: Учеб. пособие для сред. проф. образования. – М.: ПрофОбрИздат,2002.
Савилов Г.В. Электротехника и электроника, электронный учебник
4.КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения учебной 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 |
1 |
2 |
Умения: |
|
пользоваться измерительными приборами |
Выполнение лабораторных работ |
производить проверку электронных и электрических приборов автомобиля |
Выполнение лабораторных работ, практических заданий |
производить подбор элементов электрических цепей и электронных схем |
Выполнение практических заданий |
Знания: |
|
- методы расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных и электронных цепей; |
Выполнение практических заданий, лабораторных работ, контрольных работ |
- компоненты автомобильных электронных устройств; |
Выполнение практических заданий, лабораторных работ |
- методы электрических измерений; |
Выполнение лабораторных работ, контрольной работы |
- устройство и принцип действия электрических машин. |
Выполнение лабораторных работ, практических работ |
Итоговой формой контроля освоения дисциплины является экзамен.