ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф.УШАКОВА»
ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА ИМЕНИ Г.Я.СЕДОВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Теоретические основы электротехники»
26.05.06 – Б1.О.19 – 2024 г.
ИВТ им. Г.Я. Седова – филиал
ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Теоретические основы электротехники»
26.05.06 – Б1.О.19 – 2024 г.
СТРАНИЦА СТАТУСА ДОКУМЕНТА
Директор ИВТ им. Г.Я. Седова – филиала ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова»
А.В. Ющенко
СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА (СМК)
СИСТЕМА СТАНДАРТОВ КАЧЕСТВА (ССК)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Теоретические основы электротехники»
26.05.06 Эксплуатация судовых энергетических установок
шифр и полное наименование
Рабочая программа дисциплины «Теоретические основы электротехники» составлена с учетом требований Международной Конвенции ПДНВ-78 с поправками, ФГОС «Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - специалитет по специальности 26.05.06 Эксплуатация судовых энергетических установок (приказ Минобрнауки России от 15.03.2018 г. № 192)», учебного плана по специальности «26.05.06 Эксплуатация судовых энергетических установок», а также в соответствии с требованиями и положениями СМК/ССК Института.
Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании Математика, естественнонаучные и общепрофессиональные дисциплины, протокол № от г.
Составитель(и) программы:
Специалист по УМР УМУ Института
1 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы.
В результате освоения основной профессиональной образовательной программы специалитета (бакалавриата), обучающийся должен овладеть следующими результатами обучения по дисциплине «Теоретические основы электротехники»:
Код и наименование компетенции
Планируемые результаты обучения по дисциплине
Код и наименование индикатора достижения компетенции
Знать:
- назначение, состав, основные виды судовых электроустановок, технико-экономические показатели, системы, обслуживающие судовые энергоустановки;
- основы автоматизации управления судовыми техническими средствами, свойства, настройку систем автоматического регулирования.
Уметь:
- излагать, систематизировать базовую общепрофессиональную информацию;
- соблюдать действующие правила, нормы и стандарты.
Владеть:
- навыками выбора измерительного и испытательного оборудования при эксплуатации и ремонте судового оборудования и систем;
- навыками вывода из эксплуатации всех электрических установок до начала работы по их ремонту;
- навыками использования современных информационных технологий, управления информацией с использованием прикладных программ деловой сферы деятельности;
- использования сетевых компьютерных технологий, баз данных и пакетов прикладных программ в своей предметной области
ОПК-2 Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, аналитические методы в профессиональной деятельности
ОПК-2.1 Знает основы естественнонаучных и общеинженерных дисциплин, связанные с профессиональной деятельностью
Знать:
- основные понятия и определения метрологии, стандартизации и сертификации, обеспечивающие единство измерений;
- принципы государственного метрологического контроля и надзора, требования международной системы стандартизации;
- основные разделы электротехники и электроники, электрические измерения и приборы, микропроцессорные средства измерения;
- основы автоматизации управления судовыми техническими средствами, свойства, настройку систем автоматического регулирования.
Уметь:
- соблюдать действующие правила, нормы и стандарты;
- осуществлять техническую эксплуатацию регуляторов и систем автоматического регулирования судовой энергетической установки и вспомогательных механизмов;
- использовать контрольно-измерительную аппаратуру;
- производить измерения электрических величин, включать электротехнические приборы, аппараты, машины, управлять ими, контролировать их эффективную и безопасную работу;
- обеспечивать контроль рабочих параметров судовых энергетических средств;
- производить переход от дистанционного автоматического к местному управлению всеми элементами судовых энергетических установок.
Владеть:
- методами и средствами обеспечения надежности и работоспособности элементов системы электронного управления;
- методами ремонта и обслуживания судовых электроустановок;
- принципами настройки систем автоматического регулирования.
ОПК-2 Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, аналитические методы в профессиональной деятельности
ОПК-2.2 Умеет применять основы естественнонаучных и общеинженерных дисциплин, связанные с профессиональной деятельностью
Знать:
- основные понятия и определения метрологии, стандартизации и сертификации, обеспечивающие единство измерений;
- принципы государственного метрологического контроля и надзора, требования международной системы стандартизации;
- основные разделы электротехники и электроники, электрические измерения и приборы, микропроцессорные средства измерения;
- судовые электроэнергетические системы, электроприводы, гребные электрические установки, судовые системы контроля, связи, управления и сигнализации;
- назначение, состав, основные виды судовых электроустановок, техникоэкономические показатели, системы, обслуживающие судовые энергоустановки;
- основы автоматизации управления судовыми техническими средствами, свойства, настройку систем автоматического регулирования.
Уметь:
- соблюдать действующие правила, нормы и стандарты;
- осуществлять техническую эксплуатацию регуляторов и систем автоматического регулирования судовой энергетической установки и вспомогательных механизмов;
- использовать контрольно-измерительную аппаратуру;
- производить измерения электрических величин, включать электротехнические приборы, аппараты, машины, управлять ими, контролировать их эффективную и безопасную работу;
- обеспечивать контроль рабочих параметров судовых энергетических средств; производить переход от дистанционного автоматического к местному управлению всеми элементами судовых энергетических установок.
Владеть:
- навыками выбора измерительного и испытательного оборудования при эксплуатации и ремонте судового оборудования и систем;
- методами расчета электротехнических и электронных устройств, электрических и магнитных цепей с использованием пакетов прикладных программ;
- методами и средствами обеспечения надежности и работоспособности элементов системы электронного управления;
- методами ремонта и обслуживания судовых
ОПК-2 Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, аналитические методы в профессиональной деятельности
ОПК-2.3 Владеет навыками применения основ естественнонаучных и общеинженерных дисциплин, связанных с профессиональной деятельностью
электроустановок;
- принципами настройки систем автоматического регулирования.
2 Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина входит в обязательную часть учебного плана и изучается на 2 курсе в 3 семестре.
Дисциплина «Теоретические основы электротехники» базируется на знаниях, полученных при изучении таких дисциплин, как
Знания, умения и практический опыт, приобретенные студентами в результате изучения данной дисциплины, позволят успешно освоить другие дисциплины учебного плана:
- Основы автоматики и теории управления техническими системами
- Электрооборудование судов
- Электронные и микропроцессорные средства судовых систем управления
3 Объем дисциплины и виды учебных занятий
Общая трудоемкость дисциплины составляет 72 час.
Учебные занятия с преподавателем, всего
Консультации (групповые), всего
Промежуточная аттестация:
Общая трудоемкость дисциплины
4 Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества часов, видов учебных занятий и самостоятельной работы
Наименование разделов и тем дисциплины
Вид занятий (лекция (урок), семинар, практическое занятие, лабораторное занятие, курсовое проектирование (работа), самостоятельная работа), содержание занятия
Код компетенции ФГОС и/или Код компетентности Кодекса ПДНВ (согласно ОПОП)
Раздел 1. Электрические цепи постоянного тока. Электрические и магнитные поля
Тема 1. Электрические цепи постоянного тока. Электрические и магнитные поля.
Лекционные занятия:
Введение. Электрические цепи постоянного тока. Начальные сведения об электрическом токе. Электрический ток. Современное состояние и перспективы дальнейшего развития производства электроэнергии.
Практическая работа 1. Знакомство с программой Electronics Workbench. Исследование элементов электрической цепи.
Практические занятия:Изучение материала, выполнение необходимых расчетов, подготовка к защите работы.
Тема 2. Электрическая цепь
Лекционные занятия:
Количественное выражение энергии при нагревании проводника электрическим током. Режимы работы электрических цепей. Преобразование электрической энергии в другие виды энергии.
Практическая работа 2. Расчет цепей постоянного тока.
Практические занятия:Изучение материала, выполнение необходимых расчетов, подготовка к защите работы.
Тема 3. Расчет электрических цепей постоянного тока.
Лекционные занятия:
Топологические параметры и методы расчета электрических цепей. Четырехполюсники. Методы расчета электрических цепей постоянного тока.
Тема 4.
Нелинейные электрические цепи постоянного тока.
Лекционные занятия:Практическое применение нелинейных элементов. Графический расчет нелинейных электрических цепей постоянного тока. Статическое и динамическое сопротивление нелинейных элементов.
Практическая работа 3. Переходные процессы в цепях с одним накопителем энергии.
Практические занятия:Изучение материала, выполнение необходимых расчетов, подготовка к защите работы.
Тема 5. Электрические и магнитные поля.
Лекционные занятия:
Электрическое поле в однородном диэлектрике. Сегнетоэлектрики, электреты. Электростатические цепи и их расчет.
Практическая работа 4. Переходные процессы в цепях с двумя накопителями энергии.
Практические занятия:Изучение материала, выполнение необходимых расчетов, подготовка к защите работы.
Тема 6. Магнитные цепи. Электромагнитная индукция.
Лекционные занятия:Магнитный гистерезис. Основная кривая намагничивания. Анализ и расчет магнитных цепей. Применение закона электромагнитной индукции в практике. Вихревые токи, их использование и способы ограничения. Принцип работы трансформатора.
Раздел 2. Электрические цепи переменного тока. Трехфазные и нелинейные электрические цепи переменного тока. Переходные процессы в электрических цепях
Тема 7. Начальные сведения о переменном токе. Электрические цепи переменного тока.
Лекционные занятия:Электрические цепи переменного тока. Векторные диаграммы. Сложение и вычитание синусоидальных величин.
Тема 8. Расчет электрических цепей переменного тока.
Лекционные занятия:
Элементы и параметры электрических цепей переменного тока. Расчет электрических цепей переменного тока с помощью векторных диаграмм. Символический метод расчета электрических цепей переменного тока. Построение топографической диаграммы. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях. Методы увеличения коэффициент мощности и его влияние на технико-экономические показатели электроустановок.
Практическая работа 5. Исследование резонансных цепей
Практические занятия:Изучение материала, выполнение необходимых расчетов, подготовка к защите работы.
Тема 9. Электрические цепи с взаимной индуктивностью.
Лекционные занятия:Расчет электрических цепей с взаимной индуктивностью. Трансформатор без ферромагнитного сердечника.
Тема 10. Резонанс в электрических цепях.
Лекционные занятия:Расчет резонансных электрических цепей. Резонанс напряжений. Резонанс тока. Добротность контура. Частотные характеристики.
Тема 11. Трехфазные цепи при соединении нагрузки звездой.
Лекционные занятия:
Расчет трехфазных цепей при соединении нагрузки звездой. Построение топографической диаграммы. Расчет режимов холостого хода и короткого замыкания.
Тема 12. Трехфазные цепи при соединении нагрузки треугольником.
Лекционные занятия:Применение метода взаимного преобразования звезды и треугольника сопротивлений в расчете трехфазных цепей. Расчет трехфазных цепей. Построение топографической диаграммы.
Тема 13. Вращающееся магнитное поле. Электрические цепи с несинусоидальными периодическими напряжениями и токами.
Лекционные занятия:Пульсирующее магнитное поле. Практическое применение вращающегося магнитного поля на примере действия электрических машин. Разложение пульсирующего поля на два вращающихся. Признаки симметрии несинусоидальных кривых и влияние их на вид тригонометрического ряда. Расчет электрической цепи при несинусоидальном периодическом напряжении на ее входе. Высшие гармоники в трехфазных цепях при соединении звездой и треугольником.
Тема 14. Нелинейные электрические цепи переменного тока. Переходные процессы в электрических цепях. Электрические цепи с распределенными параметрами.
Лекционные занятия:Анализ и расчет электрических цепей с нелинейных элементами. Полная векторная диаграмма и схема замещения катушки с ферромагнитным сердечником. Явление феррорезонанса, принцип действия дросселя насыщения, магнитного усилителя. Переходные процессы в электрических цепях. Переходные процессы в цепях переменного тока с индуктивностью и емкостью. Электрические цепи с распределенными параметрами. Схемы замещения однородных линий с потерями и без потерь. Характеристики длинной линии.
Раздел 3. Электрические измерения. Электроизмерительные приборы и их погрешности.
Тема 15. Электрические измерения.
Лекционные занятия:
Электрические измерения. Основные сведения по электрическим измерениям.
Электроизмерительные приборы и их погрешности. Системы электроизмерительных приборов. Устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической, электромагнитной, электро-динамической и индукционной систем. Расширение пределов электроизмерительных приборов.
Практическая работа 6. Методика проведения измерений с помощью инструментария Electronics Workbench.
Практические занятия:Изучение материала, выполнение необходимых расчетов, подготовка к защите работы.
Тема 16. Электрические измерения неэлектрических величин.
Лекционные занятия:Электрические измерения неэлектрических величин. Типы измерительных преобразователей. Генераторные и параметрические датчики.
Расчет электрических цепей.
Самостоятельная работа:Подготовка к лекциям, конспектирование
дополнительных источников, выполнение
расчетов, подготовка к письменному опросу,
подготовка презентаций.
5 Фонд оценочных материалов для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине
Фонд оценочных материалов по дисциплине «Теоретические основы электротехники» приведен в обязательном приложении к рабочей программе.
6 Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины
1. Ольшанский В.В., Мартемьянов С.В., Карпиленя Н.В. Надёжность ССУ:Руководство к практическим занятиям. - Ростовский военный институт Ракетных войск, 2010. - 43 с.
1. П. В. Ермуратский, Г. П. Лычкина, Ю. Б. Минкин Электротехника и электроника [Электронный ресурс]:. - Профобразование, 2019. - – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/88013.html
6.2 Дополнительная литература
1. Э.В.Кузнецов Электротехника и электроника в 3 т. Том 1. Электрические и магнитные цепи:Учебник и практикум для СПО . - Юрайт, 2020. -
2. В.И.Киселев Электротехника и электроника в 3 т. Том 2. Электромагнитные устройства и электрические машины:Учебник и практикум для СПО. - Юрайт, 2020. -
3. Э. В. Кузнецов Электротехника и электроника в 3 т. Том 3. Основы электроники и электрические изме-рения:Учебник и практикум для СПО . - Юрайт, 2020. -
4. В. М. Игнатович, Ш. С. Ройз Электротехника и электроника: электрические машины и трансформаторы [Электронный ресурс]:Учебное пособие для СПО. - Профобразование, 2019. - – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/83122.html
2. Аблязов В. И. Электротехника и электроника:учебное пособие. - , 2018. -
2. С. Е. Меньшенин Электротехника и электроника. Применение программы «Electronics Workbench» при расчете линейных электрических цепей постоянного тока [Электронный ресурс]:учебное пособие для СПО. - Саратов, Москва : Профобразование, Ай Пи Ар Медиа, 2024. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/141486.html
3. И. Я. Лизан, К. Н. Маренич, И. В. Ковалева Теоретические основы электротехники [Электронный ресурс]:учебник. - Москва, Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/114971.html
4. В. А. Дайнеко Электротехника [Электронный ресурс]:учебник. - Минск : Республиканский институт профессионального образования (РИПО), 2024. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/152372.html
6.2 Дополнительная литература
5. Сухогузов А.П., Падерина И.Б. Теоретические основы электротехники [Электронный ресурс]:курс лекций. - Екатеринбург : Уральский государственный университет путей сообщения, 2022. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/149727.html
6. Р. Я. Сулейманов Теоретические основы электротехники. В 2 частях.Ч.1 [Электронный ресурс]:курс лекций. - Екатеринбург : Уральский государственный университет путей сообщения, 2017. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/122301.html
3. Меньшенин С.Е. Теоретические основы электротехники и электроники [Электронный ресурс]:практикум . - Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2024. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/142098.html
4. С. Е. Меньшенин Теоретические основы электротехники. Применение программы «Electronics Workbench» при расчете линейных электрических цепей постоянного тока [Электронный ресурс]:учебное пособие. - Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2024. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/142099.html
5. А. И. Черевко, Л. В. Балакшина, И. Ю. Кузьмин ; под редакцией А. И. Черевко Теоретические основы электротехники. Расчёт трёхфазных цепей и цепей с несинусоидальными токами и напряжениями [Электронный ресурс]:учебное пособие. - Москва, Вологда : Инфра-Инженерия, 2025. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/153988.html
6. А. И. Черевко, Л. В. Балакшина, И. Ю. Кузьмин Теоретические основы электротехники. Расчёты четырёхполюсников, фильтров и цепей с распределёнными параметрами [Электронный ресурс]:учебное пособие. - Москва, Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/143263.html
7. Д. В. Волков Теоретические основы электротехники. Решение задач [Электронный ресурс]:учебное пособие. - Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2024. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/141847.html
8. А. Ю. Афанасьев Теоретические основы электротехники [Электронный ресурс]:учебное пособие. - Москва, Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - – Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/132954.html
7 Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины
Наименование информационного ресурса
Ссылка на информационный ресурс
Электронная библиотечная система IPRBooks
http://www.iprbookshop.ru
8 Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине
Номер специализированных аудиторий,
кабинетов, лабораторий, тренажеров и пр.
Перечень основного оборудования
9 Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
Образовательные технологии Учебный процесс при преподавании курса основывается на использовании традиционных, инновационных и информационных образовательных технологий. Традиционные образовательные технологии представлены лекциями и семинарскими (практическими) занятиями. Инновационные образовательные технологии используются в виде широкого применения активных и интерактивных форм проведения занятий. Информационные образовательные технологии реализуются путем активизации самостоятельной работы студентов в электронной информационно-образовательной среде (ЭИОС).
Дисциплина может быть реализована частично или полностью с использованием ЭИОС Института (ЭО и ДОТ). Аудиторные занятия и другие формы контактной работы обучающихся с преподавателем могут проводиться с использованием платформ Microsoft Teams, в том числе, в режиме онлайн-лекций и онлайн-семинаров.
Рекомендации по освоению лекционного материала, подготовке к лекциям
Лекции (урок) являются одним из видов учебной деятельности обучающихся при освоении образовательной программы среднего профессионального образования. В ходе лекций преподаватель излагает и разъясняет основные, наиболее сложные понятия темы, тенденции развития, а также связанные с ней теоретические и практические проблемы, дает рекомендации и указания на подготовку к практическим занятиям и самостоятельной работе.
Рекомендации по подготовке к практическим занятиям
Проведение практических занятий должно быть направлено на углубление и закрепление знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной работы. Проведение практических занятий направлено на формирование навыков и умений самостоятельного применения полученных знаний в практической деятельности. Практическое задание начинается со вступительного слова преподавателя, формулирующего цель занятия и характеризующего его основную проблематику. Преподаватель задает вопросы по теме занятия, заслушиваются ответы обучающихся. Поощряется выдвижение и обсуждение альтернативных мнений.
Практические занятия предполагают решение практических заданий.
В целях контроля подготовленности обучающихся преподаватель в ходе занятий осуществляет текущий контроль знаний путем проведения устных опросов, контрольно-практического задания, тестовых заданий.
Рекомендации по организации самостоятельной работы
Самостоятельная работа включает изучение учебной, учебно-методической литературы, поиск в сети Интернет публикаций по актуальным вопросам, связанным с проблематикой дисциплины; освоение теоретического материала; подготовку к практическим занятиям, подготовку к экзамену.
Завершается изучение дисциплины экзаменом / зачетом.
При подготовке к экзамену/зачету необходимо ориентироваться на конспекты лекций, рабочую программу дисциплины, рекомендуемую литературу, Интернет-ресурсы. Нужно знать, понимать смысл основных понятий и терминов и уметь его разъяснять; демонстрировать формируемые в результате освоения дисциплины общепрофессиональные и профессиональные компетенции.