Программа по предмету "Основы электротехники" по профессии "Сварщик (электросварочные и газосварочне работы)"

Разделы: Физика


1.1. Область применения программы

Примерная программа по предмету “Основы электротехники” является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности “Сварщик” (электросварочные и газосварочные работы).

Примерная программа по предмету “Основы электротехники” может быть использована при профессиональной подготовки сварщиков и при повышении квалификации и переподготовки рабочих.

1.2. Место дисциплины в структуре профессиональной образовательной программы:

Электротехника это наука, изучающая способы использования электрических и магнитных явлений для практических целей.

Предмет “Электротехника” является федеральным компонентом при обучение учащихся по профессиям металлообработки: сварщик, судосборщик, станочник и т.д. Глубина раскрытия материала программы должна соответствовать познавательным возможностям учащихся, уровню их общеобразовательной и общетехнической подготовки, производственному опыту. Учитывая, что учащиеся профессиональных училищ имеют базовые знания по общеобразовательным предметам в объеме основного общего образования школы, необходимо больше внимания уделять лабораторно-практическим работам, формирующими навыки профессиональной деятельности, раскрывая прикладной характер электротехники, имеющего существенное значение для подготовки квалифицированных рабочих.

1.3. Цели и задачи дисциплины– требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины учащийся должен уметь:

  • читать структурные, монтажные и простые принципиальные электрические схемы;
  • рассчитывать и измерять основные параметры простых электрических, магнитных и электронных цепей;
  • использовать в работе электроизмерительные приборы;
  • пускать и останавливать электродвигатели, установленные на эксплуатируемом оборудовании.

В результате освоения дисциплины учащийся должен знать:

  • единицы измерения силы тока, напряжения, мощности электрического тока, сопротивления проводников;
  • методы расчета и измерения основных параметров простых электрических, магнитных и электронных цепей;
  • свойство постоянного и переменного электрического тока;
  • принципы последовательного и параллельного соединения проводников и источников тока;
  • электроизмерительные приборы (амперметр, вольтметр), их устройства, принцип действия и правила включения в электрическую цепь;
  • свойства магнитного поля;
  • двигатели постоянного и переменного тока, их устройство и принцип действия;
  • правило пуска, остановки электродвигателя, установленных на эксплуатируемом оборудовании;
  • аппаратуру защиты электродвигателей;
  • методы защиты от короткого замыкания;
  • заземление, зануление;

1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы “Основы электротехники”:

максимальная учебная нагрузка обучающихся – 60 часов, из них:
обязательная аудиторная учебная нагрузка – 38 часов,
самостоятельная работа обучающихся – 22 часа.

2. Структура и примерное содержание учебной дисциплины.

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной дисциплины

Вид учебной работы Объем часов
Максимальная учебная нагрузка 60
Обязательная аудиторная учебная нагрузка 38
в том числе:  
лабораторные занятия 8
практические занятия 11
контрольные работы 1
Самостоятельная работа 22
в том числе:  
Рефераты:

– История развития электротехники;
– Роль электротехники в развитии научно-технического прогресса;
– Электробезопасность при выполнении сварочных работ;
– Нелинейные электрические цепи;
– Значение и учет вихревых токов в сварочном производстве;

Проекты:

– Сварочные трансформаторы;
– Сварочные генераторы;
– Электроэнергия: влияние на окружающую среду;
– Электросбережение: понятие и способы;

10

2
2
2
2
2

12

3
3
3
3

Итоговая аттестация в форме зачета  

2.2. Примерный тематический план и содержание предмета “Основы электротехники”.

Наименование разделов и тем Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся Объем часов Уровень освоения
Раздел 1 Введение в электотехнику 2  
Тема 1.1. Электротехника: понятие, цель изучения, задачи, содержание, межпредметные связи. 1 1
1.2. Элементы техники безопасности: действие электрического тока на организм, основные причины поражения электрическим током, заземление, зануление, защита от статического электричества, методы защиты от короткого замыкания; оказание первой помощи пораженному электрическим током. 1 1
Самостоятельная работа История развития электротехники;
Роль электротехники в развитии научно-технического прогресса.
Электробезопасность при выполнении сварочных работ
2

2

2

3

3

3

Должен знать:
  • краткую историю и роль электротехники в получаемой профессии;
  • основные меры электробезопасности, классификацию и назначение ИСЗ, правила пользования ими;
  • назначение и применение заземления и зануления;
  • меры защиты от статического электричества;
  • методы защиты от короткого замыкания;
   
Раздел 2 Электрические цепи постоянного тока 11  
Тема
2.1.
Постоянный ток: понятие, характеристики, единицы измерения, закон Ома для участка цепи, работа, мощность. Электрические цепи: понятие, классификация, условное изображение, элементы, условные обозначения; методы расчета. 1 1
2.2. Источники тока: типы, характеристики, способы соединения, закон Ома для полной цепи. Резисторы: понятие, способы соединения, схемы, замещение. 1 1
2.3.–2.4 Лабораторная работа № 1 “Последовательное соединение проводников” 2 2
2.5.–2.6. Лабораторная работа № 2 “Параллельное соединение проводников” 2 2
2.7.–2.8. Практическая работа № 1 “Составление схем и расчет общего сопротивления цепи при смешанном соединении проводников” 2 2–3
2.9. Сложные электрические схемы: понятия, закон Кирхгофа, методы контурных токов, узловых потенциалов, наложения эквивалентного генератора.
Тепловое действие тока
1 1
2.10.–2.11. Практическая работа № 2 “Расчет приводов на нагрев и потерю напряжения” 2 2–3
Самостоятельная работа Нелинейные электрические цепи; 2 3
Должен знать:
  • единицы измерения силы тока, напряжения, ЭДС, электрического сопротивления, мощности электрического тока;
  • состав и характеристики электрических цепей, понятие узлов, ветвей, контуров, обозначение элементов;
  • типы и характеристики гальванических, сухих и компактных элементов, аккумуляторов, принцип их работы и устройства;
  • способы соединения источников тока, и резисторов, методы расчета, и измерения простых электрических цепей, законы Ома;
  • способы расчета сложных электрических цепей, 1 и 2 законы Кирхгофа и порядок их применения;
  • принципа расчета нелинейных цепей.

Должен уметь:

  • изображать и читать простые принципиальные электрические цепи, электрические элементы, определять в схемах узлы, ветви, контуры;
  • применять законы Ома и Кирхгофа при расчете электрических цепей;
  • рассчитывать и измерять основные параметры простых электрических цепей;
  • использовать электроизмерительные приборы;
  • решать типовые задачи по расчету электрических цепей и приводов.
   
Раздел 3 Магнитные цепи 3
Тема
3.1.
Магнитные цепи: понятие, характеристики, единицы измерения. Магнитные свойства вещества: классификация, строение, характеристики, единицы измерения 1 1
3.2.–3.3. Практическая работа № 3 “Расчет основных характеристик магнитных цепей” 2 2–3
Должен знать:
  • характеристики и единицы измерения магнитного поля и магнитных свойств веществ;
  • классификацию, характеристики и методы расчета магнитных цепей, их роль в практической электротехнике;

Должен уметь:

  • изображать, читать магнитные цепи, магнитные силовые линии;
  • классифицировать магнитные цепи по распределению магнитного потока и напряженности;
  • рассчитывать и измерять основные параметры простых магнитных цепей.
   
Раздел 4 Электромагнитная индукция 2  
Тема
4.1.
Электромагнитная индукция: явление, закон, правило Ленца.
Вихревые токи: понятие, учет и использование
1 1
4.2. Самоиндукция: явление, закон, учет, использование. Индуктивность, понятие, характеристики, расчет, единицы измерения. 1 1
Самостоятельная работа Значение и учет вихревых токов в сварочном производстве; 2 3
Должен знать:
  • понятие электромагнитной индукции, самоиндукции, взаимоиндукции, вихревых токов (Фуко) и их применение;
  • понятие и единицы измерения индуктивности, примеры индуктивности (катушки, дроссель, обмотка и др.)

Должен уметь:

  • рассчитывать ЭДС индукции, самоиндукции и индуктивность
Раздел 5 Электрические цепи переменного тока 8  
Тема
5.1.
Переменный ток: понятие, получение, характеристика, единицы измерения.
Электрическая цепь с активным, индуктивным и емкостным сопротивлением: понятие, характеристика, соединение, графическое изображение, векторные диаграммы.
1 1
5.2.–5.3. Практическая работа № 4 “Расчет активного, индуктивного, емкостного сопротивления в цепях переменного тока” 2 2–3
5.4. Практическая работа № 5 “Построение векторных диаграмм в цепях переменного тока с активным, индуктивным и емкостным сопротивлением” 1 2–3
5.5. Цепи переменного тока: классификация, расчет. Мощность переменного тока: виды, единицы измерения, коэффициент мощности. Резонанс: виды, условия возникновения, векторные диаграммы, учет и использование  

1

 

1

5.6. Трехфазный ток: понятие, получение, характеристики, соединение генераторов и потребителей, мощность трехфазной сети, симметричные и несимметричные цепи, векторные диаграммы.  

1

 

1

5.7.–5.8. Практическая работа № 6 “Расчет симметричных трехфазных систем” 2 2–3
Должен знать:
  • принцип получения и характеристики переменного тока;
  • понятие мгновенных и действующих значений, фазы, частоты;
  • влияние реактивных элементов цепей на сдвиг фаз тока и напряжения;
  • понятие резонансов, условия возникновения;
  • понятие и единицы измерения активной, реактивной и емкостной мощности, коэффициент мощности и способы его повышения;
  • получение трехфазного тока, подключение потребителей в трехфазную сеть.

Должен уметь:

  • изображать и читать графики и векторные диаграммы тока и напряжения;
  • изображать схемы подключения потребителей в трехфазную сеть;
  • производить расчет токов в трехфазных цепях.
Раздел 6 Электрические приборы и электрические измерения 4  
Тема
6.1.
Электрические измерения: понятие, виды, методы, погрешности, расширение пределов измерения. 1 1
6.2. Электроизмерительные приборы: классификация, класс точности, группы эксплуатации; электроизмерительные системы: магнитоэлектрическая, электродинамическая, электромагнитная, электростатическая, индукционная, термоэлектрическая, ферромагнитная, детекторная, вибрационная; устройство, принцип действия, правила включения в электрическую цепь постоянного и переменного тока.  

1

 

1

6.3.–6.4. Лабораторная работа № 3 “Определение основных характеристик электроизмерительных приборов по условным обозначениям на шкалах приборов”  

2

 

2–3

Должен знать:
  • устройство, принцип действия и основные характеристики электроизмерительных приборов;
  • методы измерения, схемы включения приборов для проведения измерений.

Должен уметь:

  • читать шкалу и обозначение приборов;
  • использовать в работе электроизмерительные приборы.
Раздел 7 Трансформаторы 1  
Тема
7.1.
Трансформаторы: типы, назначение, устройство, принцип действия, режим работы, КПД, потери энергии. 1 1
Самостоятельная работа Сварочные трансформаторы 2 3
Должен знать:
  • назначение, устройство, принцип действия трансформаторов.

Должен уметь:

  • изображать электрические схемы трансформаторов.
Раздел 8 Электрические машины 2  
Тема
8.1.
Электрические машины: назначение, классификация, устройство, принцип действия, характеристики, эксплуатация, КПД 1 1
8.2. Электрические двигатели: классификация, устройство, принцип действия, характеристики, правила пуска и остановки электродвигателей, установленных на эксплуатируемом оборудовании; аппаратура защиты. 1 1
Самостоятельная работа Сварочные генераторы: классификация, устройство, принцип действия, характеристики, эксплуатация, КПД. 2 3
Должен знать:
  • устройство, принцип действия, основные характеристики электрических машин постоянного и переменного тока;
  • правила пуска, остановки электродвигателей, установленных на эксплуатируемом оборудовании.

Должен уметь:

  • пускать и останавливать электродвигатели на эксплуатируемом оборудовании.
Раздел Электронные приборы 3  
Тема
9.1.
Полупроводники: понятие, типы проводимости, р-n переход 1 1
9.2.–9.3. Лабораторная работа № 4 “Полупроводниковые приборы: диоды, транзисторы. Снятие вольт-амперной характеристики”” 2 2
Самостоятельная работа Сварочные выпрямители: устройства, типы, технические характеристики 2 3
Должен знать:
  • классификацию, принцип действия, устройство, характеристики полупроводниковых приборов;
  • принцип действия выпрямителей.

Должен уметь:

  • изображать схемы электронных устройств.
Раздел 10 Производство и потребление электроэнергии 2  
Тема
10.1.
Электрические станции: понятие, классификация, принципы действия, производство электроэнергии и распределение её между потребителями.
Электропривод: схемы изготовления, способы защиты и блокировки. Выбор электродвигателей.
 

 

1

 

 

1

10.2. Итоговая контрольная работа 1 1
Самостоятельная работа Электроэнергия: влияние на окружающую среду.
Электросбережение: понятие и способы.
3

3

3

3

Должен знать:
  • принципы производства, передачи и потребления электроэнергии.

Должен уметь:

  • классифицировать электропривод, способы и защиты блокировки

3. Условие реализации программы “Основы электротехники”.

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета “Электротехника”; лаборатории “________________”.

Оборудование учебного кабинета:

  1. Стенд “Промышленное электрооборудование”;
  2. Стенд “Основные законы электротехники”;
  3. Стенд “Техника безопасности”;
  4. Демонстрационный щит “Электротехника IX Д-02”;
  5. Стенд “Шкала электромагнитных излучений”;
  6. Стенд “Построение синусоидальной кривой”;
  7. Стенд “Международная система единиц СИ”.
  8. Модели:
    – фотореле;
    – генератор пилообразных импульсов;
    – способы соединения гальванических элементов;
    – принцип работы синхронного двигателя;
    – виток в магнитном поле;
    – принцип действия трансформатора;
    – щит приборный № 1;
    – усилитель низкой частоты на электронных лампах;
    – способы соединения резисторов;
    – коэффициент мощности переменного тока;
    – реле времени на тиратроны;
    – последовательная цепь переменного тока;
    – выпрямитель трехфазного тока;
    –закон Ома на участке цепи;
  9. Батарея конденсаторов БД;
  10. Выпрямители универсальные ВУП-2;
  11. Генератор УВЧ-11;
  12. Генератор УНЧ – 5;
  13. Индикаторы индукции магнитного поля;
  14. Катушки дроссельные КД;
  15. Комплект генератора и двигателя переменного тока -11;
  16. Прибор для изучения свойств электромагнитных волн;
  17. Конденсатор переменной ёмкости КПЕ;
  18. Конденсаторы разборные КРБ;
  19. Конденсаторы конусообразные ККН;
  20. Магниты дугообразные МГДПР”
  21. Магниты постоянного тока;
  22. Наборы полупроводниковые КПП – 2;
  23. Наборы полупроводниковые;
  24. Наборы ферро-,пара-,диамагнетиков;
  25. Преобразователь высоковольтный “Разряд 1”;
  26. Прибор для демонстрации зависимости сопротивления металла от температуры;
  27. Прибор для демонстрации вращения проводника с током вокруг магнита;
  28. Прибор для демонстрации правила Ленца ПГЛ;
  29. Реостаты ползунковые с полосовыми контактами РПЗ – 1;
  30. Реохорды демонстрационные;
  31. Сетки по электростатике;
  32. Трансформаторы на панелях;
  33. Трансформатор универсальный ТР – 4;
  34. Усилитель к гальванометру УТМ;
  35. Усилители низкой частоты УНЧ-5;
  36. Амперметр демонстрационный;
  37. Переключатели однополюсные демонстрационные;
  38. Катушка для демонстрации магнитного поля тока МЛТН;
  39. Магазины сопротивлений демонстрационные;
  40. Магниты полосовые;
  41. Машина электрофорная;
  42. Палочки из стекла;
  43. Палочки из эбонита;
  44. Переключатели двухполюсные;
  45. Прибор для демонстрации вращения рамки стоком в магнитном поле;
  46. Прибор для демонстрации зависимости сопротивления проводника от площади поперечного сечения длины и материала;
  47. Амперметры переменного тока;
  48. Вольтметры переменного тока;
  49. Реостаты ползунковые с роликовыми контактами РПН -06;
  50. Реостаты ползунковые с роликовыми контактами РПЗ -5 ;
  51. Стрелки магнитные на штативе;
  52. Электрометр с принадлежностями;
  53. Осциллограф лабораторный НЭО– 13;
  54. Батарея солнечная;
  55. Машина электрическая обратимая (двигатель-генератор);
  56. Трансформатор универсальный;
  57. Штатив изолирующий;
  58. Источник питания ВС 4-12;
  59. Модель генератора переменного тока;
  60. Модель “Пуск асинхронного электродвигателя”;
  61. Модель “Трехфазный генератор переменного тока”;
  62. Модель светильника с люминесцентной лампой;
  63. Модель магнитного пускателя;
  64. Модель машины постоянного тока;
  65. Модель электрического счетчика;
  66. Планшет открытой электропроводки;
  67. Планшет скрытой электропроводки;
  68. Тренажер по изучению законов электротехники;
  69. Макет “Воздушные линии электропередач”.

Плакаты:

  1. Индуктивные сопротивления;
  2. Конденсаторы;
  3. Генератор постоянного тока;
  4. Последовательное и параллельное соединение проводников;
  5. Генератор переменного тока;
  6. Соединение конденсаторов;
  7. Цепь переменного тока с индуктивным, активным и емкостным сопротивлением;
  8. Закон Ома для участка цепи;
  9. Закон Ома для полной цепи. Электродвижущая сила;
  10. Цепи переменного тока;
  11. Резонанс напряжений;
  12. Резонанс токов;
  13. Типы резисторов;
  14. Асинхронный двигатель;
  15. Устройство машин постоянного тока;
  16. Трехфазный трансформатор;
  17. Полупроводниковый диод;
  18. Транзисторы;
  19. Устройство машин переменного тока;
  20. Выпрямители переменного тока;
  21. Тиристоры;
  22. Электроизмерительные приборы;
  23. Схемы соединения трехфазной системы;
  24. Законы Кирхгофа;

Технические средства обучения:

  1. Компьютер;
  2. Проектор;
  3. Экран;
  4. Магнитофон;
  5. Диапроектор;
  6. Телевизор;
  7. Калькуляторы;
  8. Лазерный принтер.

Оборудовании лаборатории и рабочих мест:

  1. Амперметры лабораторные 02 4354;
  2. Вольтметры лабораторные 02 4555;
  3. Выключатель однополюсной лабораторный 025 2257;
  4. Источник питания лаб. учебный 02 4388;
  5. Комплект для изучения полупроводников (диоды) 02 4431;
  6. Комплект для изучения полупроводников (транзисторы, резисторы) 02 4432;
  7. Комплект соединительных проводов лабораторный;
  8. Реостаты ползунковые;
  9. Выключатель двухполюсной лабораторный;
  10. Лампочки на панели;

3.2. Информационное обеспечение обучения.

Перечень рекомендуемых учебных изданий, интернет ресурсов, дополнительной литературы.

  1. Акимова Н.А. , Котеленц Н.Ф. . Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования. М.:АСАДЕМА, 2008.
  2. Алиев И.Н. . Справочник по электронике. М.: Высшая школа. 2000.
  3. Герасименко А.И.. Основы электрогазосварки. Ростов н/Д: Феникс, 2008.
  4. Касаткин А.С., Немцев М.В. . Электротехника. М.:Энергоатомиздат. 1996.
  5. Китаев В.Е. . Электротехника с основами промышленной электроники. М.: Высшая школа, 1980.
  6. Новиков П.Н., Кауфман В.Я. , Толчеев О.В. , Ярочкина Г.В., Шапкин Е.В. . Задачник по электротехнике. М.:АСАДЕМА, 2003.
  7. Сибикин Ю.Д. , Сибикин М.Ю. . Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий. М.:АСАДЕМА,2003.
  8. Синдеев Ю.Г. . Электротехника с основами электроники. Ростов н/Д: Феникс, 2001.
  9. Список нормативно-правовых документов:
    – Электротехника. Буквенные обозначения основных величин. Арт. ГОСТ 1494-77
    – ГОСТ Р 52002-2003. Электротехника. Термины и определения основных понятий. Постановление Госстандарта России от 09.01.2003 № 3-ст ГОСТ Р от 09.01.2003 № 52002-2003.
    – Межгосударственный терминологический стандарт СНГ ГОСТ 19880-74. “Электротехника. Основные понятия. Термины и определения”.

4. Контроль и оценка результатов освоения дисциплины.

Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
В результате освоения дисциплины учащийся должен уметь:
  • читать структурные, монтажные и простые принципиальные электрические схемы;
  • рассчитывать и измерять основные параметры простых электрических, магнитных и электронных цепей;
  • использовать в работе электроизмерительные приборы;
  • пускать и останавливать электродвигатели, установленные на эксплуатируемом оборудовании.

В результате освоения дисциплины учащийся должен знать:

  • единицы измерения силы тока, напряжения, мощности электрического тока, сопротивления проводников;
  • методы расчета и измерения основных параметров простых электрических, магнитных и электронных цепей;
  • свойство постоянного и переменного электрического тока;
  • принципы последовательного и параллельного соединения проводников и источников тока;
  • электроизмерительные приборы (амперметр, вольтметр), их устройства, принцип действия и правила включения в электрическую цепь;
  • свойства магнитного поля;
  • двигатели постоянного и переменного тока, их устройство и принцип действия;
  • правило пуска, остановки электродвигателя, установленных на эксплуатируемом оборудовании;
  • аппаратуру защиты электродвигателей;
  • методы защиты от короткого замыкания;
  • заземление, зануление;
В соответствии с учебным планом текущий контроль в период изучения дисциплины состоит из своевременного выполнения:
  • лабораторных работ, сдачей отчетов и ответов на вопросы, которые приведены в методических указаниях к работам;
  • практических работ, сдачей отчетов и ответов на вопросы;
  • контрольных работ;
  • подготовки и защиты проектов;
  • тестового контроля.

Приложение 1. Рецензия 1.

Приложение 2. Рецензия 2(1).

Приложение 3. Рецензия 2(2).