ВВЕДЕНИЕ. Электротехника и электроника

Нохрин А. Н., Кудрявцева А.К.

Электротехника и электроника. Курс лекций. Часть I. Электротехника. Череповец, 2005.

Курс лекций по электротехнике и электронике соответствует утвержденным учебным планам по специальности 65.32.00 – Транспортные машины и транспортно - технологические комплексы по специальности17.09.00 “Подъемно – транспортные машины”.

Предлагаемый курс читался автором в ЧГУ на протяжении десяти лет. Первая часть курса состоит из 17 лекций, рассчитана на изучение дисциплины в одном семестре и включает материал как для аудиторного, так и для факультативного освоения.

Лекции рассмотрены и одобрены на заседании кафедры ЭП и ЭТ, протокол № 3 от 31.03.05, одобрены редакционной комиссией ИМиХ, протокол № 4 от 10.04.05.

Рецензенты: А. Г. Вэрэш – зав. кафедрой ЭП и ЭТ ИМиХ ЧГУ;

В. Л. Тамп – начальник кафедры специальных РЭС ЧВВИИРЭ

ПРЕДИСЛОВИЕ

После первого выпуска курса лекций “Электротехника и промышленная электроника” в 1997 г. были утверждены новые учебные планы и новая программа курса “Электротехника и электроника” для студентов неэлектрических специальностей. Изменения в новой программе обусловили переработку курса лекций.

Содержание предлагаемого курса дополнено, что привело к необходимости его разделения на две части: часть I – “Электротехника”, часть II - “Электроника”. В первой части значительно расширены темы “Магнитные цепи и электромагнитные устройства” и “Электрические машины”, введена тема “Измерительные приборы и электрические измерения”, изменено изложение материала об электрических цепях.

Основное внимание автор стремился уделять логичности и стройности изложения материала, по возможности увязывая его с практическими приложениями в технике ПТМ. Курс лекций адаптирован к утвержденным учебным планам по специальности 65.32.00 – Транспортные машины и транспортно - технологические комплексы по специальности17.09.00 “Подъемно – транспортные машины”.

Автор выражает благодарность рецензентам канд. техн. наук, доценту А. Г. Вэрэш и канд. техн. наук, доценту В. Л. Тамп за полезные предложения, которые были учтены при подготовке второго издания курса лекций.

Автор

Электротехника - область науки и техники, использующей электрические и магнитные явления для практических целей. История развития этой науки занимает более двух столетий. Она началась после изобретения первого электрохимического источника электрической энергии в 1799 г. Именно тогда началось изучение свойств электрического тока, были установлены основные законы электрических цепей, электрические и магнитные явления стали использоваться для практических целей, разработаны первые конструкции электрических машин и приборов.

Большой вклад в развитие электротехники внесли русские ученые. Так, еще в 1802 г. выдающийся русский ученый В.В. Петров впервые указал на возможность использования электрической дуги для освещения. Было разработано большое число конструкций дуговых ламп освещения. Но наиболее экономичной оказалась электрическая свеча П.Н. Яблочкова. В предложенной Яблочковым (в 1876 г.) конструкции был впервые применен для практических целей трансформатор. Однако главная заслуга изобретения в том, что оно повысило спрос на генераторы переменного тока.

Все возрастающая потребность в использовании электрической энергии привела к проблеме ее централизованного производства, передачи на дальние расстояния, распределения и экономичного использования. Решение проблемы привело к разработке и созданию трехфазных электрических цепей. Огромная заслуга в создании элементов таких цепей принадлежит выдающемуся русскому ученому М.О. Доливо-Добровольскому. Он создал трехфазный асинхронный двигатель, трансформатор, разработал четырехпроводную и трехпроводную трехфазные цепи (1891г.).

Сегодня электрическая энергия используется в технике связи, автоматике, измерительной технике, навигации. Она применяется для выполнения механической работы, нагрева, освещения, используется в технологических процессах (электролиз), в медицине, биологии, астрономии, геологии и др. Столь обширное проникновение электротехники в жизнь человека привело к необходимости включить ее в состав общетехнических дисциплин при подготовке специалистов всех технических специальностей.

При этом перед студентами стоят две главные задачи. Первая задача заключается в усвоении физической сущности электрических и магнитных явлений. Это позволит понять принципы работы электромагнитных устройств, правильно их эксплуатировать.

Однако, современному специалисту недостаточно знаний одних физических явлений. Поэтому вторая задача студентов неэлектрических специальностей заключается в приобретении навыков расчета элементарных цепей и устройств. Это позволит им успешно осваивать последующие прикладные курсы.

Дисциплина «Электротехника и электроника» построена так, что каждая тема включает практические и лабораторные занятия. Эти виды занятий направлены на закрепление теоретического материала, а также на развитие первичных практических навыков применения полученных знаний к решению инженерных задач.

Весь теоретический материал имеет строгое математическое обоснование. Он востребует знания студентов по математике (разделы векторной алгебры, дифференциального, интегрального, комплексного исчисления, рядов), а также по физике (разделы электричества, магнетизма, молекулярной физики).

Дата добавления: 2015-05-06