Электротехника для неэлектротехнических профессий. Прошин В.М.

2-е изд., стер. - М.: 2018. — 464с. М.: 2014. — 464с.

Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по профессиям технического и неэлектротехнического профилей. Освещены все основные разделы электротехники: электрические и магнитные цепи, электрические измерения, основы промышленной электроники, электрические машины, производство и распределение электрической энергии. Базовый теоретический материал по каждой из тем дополняют практические задания, контрольные тесты и лабораторные работы. Для студентов учреждений среднего профессионального образования.

Формат: pdf ( 2018, 464с.)

Размер: 11 Мб

Смотреть, скачать: drive.google

Формат: pdf ( 2014, 464с.)

Размер: 42,8Мб

Смотреть, скачать: drive.google

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 4
Краткая история электротехники 4
Работа с электроустановками 5
Роль электротехники в развитии научно-технического прогресса 6
Глава 1- Электрические цепи постоянного тока 9
1.1. Физика электрического тока. Основные электрические величины и их единицы измерения 9
Теория 9
Практика 14
Контрольные тесты 17
1.2. Источники электрической энергии. Электрическая цепь. Законы электротехники 18
Теория 18
1.2.1. Виды источников электрической энергии 18
1.2.2. Понятие электрической цепи 20
1.2.3. Основные законы электротехники 22
Практика 24
Контрольные тесты 28
1.3. Схемы включения приемников и источников электрической энергии 29
Теория 29
1.3.1. Способы соединения приемников электрической энергии 29
1.3.2. Способы соединения источников электрической энергии 32
Практика 34
Контрольные тесты 37
1.4. Режимы работы электрических цепей. Расчет проводов. Разветвленная электрическая цепь 39
Теория.. 39
1.4.1. Режимы работы электрических цепей 39
1.4.2. Расчет проводов на потерю напряжения и на нагревание 40
1.4.3. Разветвленная электрическая цепь. Метод контурных токов 41
Практика 42
Контрольные тесты 44
1.5. Нелинейные электрические цепи 45
Теория 45
1.5.1. Виды вольт-амперных характеристик нелинейных элементов 45
1.5.2. Последовательное соединение нелинейных элементов 46
1.5.3. Параллельное соединение нелинейных элементов 47
Практика 48
Контрольные тесты 54
Лабораторная работа № 1. Измерение напряжения, силы тока, мощности и сопротивления в электрических цепях постоянного тока 54
Лабораторная работа № 2. Испытания электрической цепи постоянного тока при последовательном соединении приемников электрической энергии 59
Лабораторная работа № 3. Испытания электрической цепи постоянного тока при смешанном соединении приемников электрической энергии 63
Лабораторная работа № 4. Испытания нелинейных электрических цепей постоянного тока 67
Глава 2. Электрические цепи переменного тока 73
2.1. Понятие электрических цепей переменного тока. Векторные диаграммы. Понятие емкостного и индуктивного сопротивлений 73
Теория 73
2.1.1. Основные понятия и определения 73
2.1.2. Векторные диаграммы 75
2.1.3. Емкость 76
2.1.4. Индуктивность 78
Практика 80
Контрольные тесты 83
2.2. Электрические цепи переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью 84
Теория 84
2.2.1. Цепь с активным сопротивлением 84
2.2.2. Цепь с индуктивностью 85
2.2.3. Цепь с индуктивностью и активным сопротивлением 86
2.2.4. Цепь с емкостью 87
2.2.5. Цепь с емкостью и активным сопротивлением 88
Практика 89
Контрольные тесты 91
2.3. Электрическая цепь переменного тока с последовательным включением конденсатора и катушки индуктивности. Резонанс напряжений 93
Теория 93
2.3.1. Колебательный контур 93
2.3.2. Последовательное включение катушки индуктивности и конденсатора 94
2.3.3. Резонанс напряжений 94
Практика 96
Контрольные тесты 99
2.4. Электрическая цепь переменного тока с параллельным включением конденсатора и катушки индуктивности. Резонанс токов. Пути повышения коэффициента мощности 100
Теория 100
2.4.1. Понятие проводимостей на переменном токе 100
2.4.2. Резонанс токов 101
2.4.3. Пути повышения коэффициента мощности 102
Практика 103
Контрольные тесты 106
Лабораторная работа № 5. Исследование электрической цепи с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора при синусоидальных напряжениях 107
Лабораторная работа № 6. Исследования электрической цепи с параллельным соединением катушки индуктивности и конденсатора при синусоидальных напряжениях 112
Глава 3. Трехфазные электрические цепи.. 118
3.1. Основные понятия и определения. Способы соединения фаз источников и приемников электрической энергии 118
Теория 118
3.1.1. Основные понятия и определения 118
3.1.2. Способы соединения фаз источника 119
3.1.3. Виды нагрузок. Соединение фаз нагрузки треугольником 122
Практика 124
Контрольные тесты 126
3.2. Соединение фаз нагрузки звездой. Мощность трехфазной электрической цепи. Методы расчета трехфазных электрических цепей 127
Теория 127
3.2.1. Симметричная нагрузка, включенная звездой 127
3.2.2. Несимметричная нагрузка, включенная звездой. Роль нейтрального провода 128
3.2.3. Мощность трехфазной электрической цепи и методы ее измерения 129
3.2.4. Методы расчета трехфазных электрических цепей 130
Практика 133
Контрольные тесты 136
Лабораторная работа № 7. Исследование трехфазной электрической цепи при активной нагрузке однофазных приемников, соединенных звездой.... 137
Лабораторная работа № 8. Исследование трехфазной электрической цепи при активно-реактивной нагрузке однофазных приемников, соединенных звездой 142
Лабораторная работа № 9. Исследование трехфазной электрической цепи при активной нагрузке однофазных приемников, соединенных треугольником 147
Лабораторная работа № 10. Исследование аварийных режимов работы трехфазных электрических цепей 152
Глава 4. Магнитные цепи 159
4.1. Общие сведения о магнитном поле 159
Теория 159
4.1.1. Индукционное и силовое действия магнитного поля 159
4.1.2. Основные характеристики магнитного поля 160
4.1.3. Физика ферромагнитных материалов 161
Практика 163
Контрольные тесты 165
4.2. Понятие магнитной цепи. Аналогия между магнитными и электрическими цепями. Электромагнитные устройства 166
Теория 166
4.2.1. Понятие магнитной цепи. Закон полного тока 166
4.2.2. Аналогия между магнитными и электрическими цепями 167
4.2.3. Электромагнитные устройства 169
Практика 172
Контрольные тесты 175
4.3. Расчет магнитных цепей. Магнитные цепи переменного тока 176
Теория 176
4.3.1. Расчет магнитных цепей постоянного тока 176
4.3.2. Магнитные цепи переменного тока. Магнитные потери 178
Практика 180
Контрольные тесты 184
Лабораторная работа №11. Исследование магнитной цепи постоянного тока 185
Лабораторная работа № 12. Исследование магнитной цепи переменного тока 189
Глава 5. Электрические измерения 195
5.1. Основные характеристики и конструктивные элементы электромеханических измерительных приборов 195
Теория 195
5.1.1. Основные понятия и определения 195
5.1.2. Основные характеристики электроизмерительных приборов 197
5.1.3. Конструктивные элементы электромеханических измерительных приборов 199
Практика 201
Контрольные тесты 203
5.2. Конструктивные схемы и принцип действия электроизмерительных приборов различных систем 204
Теория 204
5.2.1. Магнитоэлектрические приборы 204
5.2.2. Электромагнитные приборы 207
5.2.3. Электродинамические приборы 208
5.2.4. Индукционные приборы 210
5.2.5. Самопишущие и регистрирующие приборы 211
Практика 212
Контрольные тесты 214
5.3. Электронные измерительные приборы 216
Теория 216
5.3.1. Особенности электронных измерительных приборов 216
5.3.2. Электронно-лучевой осциллограф 217
5.3.3. Электронный вольтметр 220
5.3.4. Электронный измерительный генератор 222
5.3.5. Мультиметры 223
Практика 224
Контрольные тесты 225
5.4. Измерение электрических и неэлектрических величин 226
Теория 226
5.4.1. Измерение напряжения 226
5.4.2. Измерение тока 228
5.4.3. Измерение мощности 228
5.4.4. Измерение сопротивления 229
5.4.5. Измерение неэлектрических величин 230
Практика 231
Контрольные тесты 234
Лабораторная работа № 13. Изучение электронной измерительной аппаратуры 235
Глава 6. Основы промышленной электроники 241
6.1. Линейные и нелинейные элементы промышленной
электроники 241
Теория 241
6.1.1. Общие сведения 241
6.1.2. Линейные элементы промышленной электроники 241
6.1.3. Физика проводимости полупроводников 245
6.1.4. Приборы на основе полупроводников л- и р-типа 246
6.1.5. Свойство электронно-дырочного перехода 247
6.1.6. Диоды 248
6.1.7. Полевые транзисторы 251
6.1.8. Биполярные транзисторы 253
6.1.9. Тиристоры 257
6.1.10. Интегральные микросхемы 258
Контрольные тесты 259
6.2. Выпрямительные устройства 261
Теория 261
6.2.1. Состав и назначение элементов выпрямительного устройства 261
6.2.2. Однополупериодный однофазный выпрямитель 263
6.2.3. Двухполупериодные однофазные выпрямители 263
6.2.4. Схемы трехфазных выпрямителей 265
6.2.5. Сглаживающие фильтры 267
6.2.6. Инверторы 268
6.2.7. Стабилизаторы постоянного напряжения 269
Практика 272
Контрольные тесты 276
6.3. Усилительные устройства 278
Теория 278
6.3.1. Назначение и классификация усилителей 278
6.3.2. Параметры и характеристики усилителя 279
6.3.3. Принцип и режимы работы усилителя 280
6.3.4. Обратная связь в усилителях 282
6.3.5. Принцип термостабилизации 284
6.3.6. Многокаскадные усилители напряжения 285
6.3.7. Операционные усилители 288
6.3.8. Усилители мощности 290
Практика 292
Контрольные тесты 294
6.4. Электронные генераторы 295
Теория 295
6.4.1. Классификация электронных генераторов 295
6.4.2. LC-генераторы синусоидальных колебаний 296
6.4.3. #С-генераторы синусоидальных колебаний 297
6.4.4. Релаксационные генераторы 298
6.4.5. Мультивибратор 300
6.4.6. Триггер 301
Практика... 302
Контрольные тесты 304
Лабораторная работа № 14. Испытания выпрямителей 305
Лабораторная работа № 15. Испытания двухкаскадного транзисторного усилителя 310
Лабораторная работа № 16. Испытания стабилизаторов постоянного напряжения 316
Глава 7. Электрические машины 323
7.1. Общие сведения об электрических машинах. Конструкция и принцип действия трансформаторов 323
Теория 323
7.1.1. Основные понятия и определения 323
7.1.2. Принципы, положенные в основу работы электрических машин 324
7.1.3. Назначение, конструктивная схема и принцип действия трансформатора 325
Практика 329
Контрольные тесты 331
7.2. Характеристики трансформатора. Трансформаторы специального назначения 333
Теория 333
7.2.1. Уравнения напряжений и коэффициент трансформации 333
7.2.2. Потери мощности и КПД трансформатора 335
7.2.3. Внешняя характеристика трансформатора 336
7.2.4. Трехфазные трансформаторы 337
7.2.5. Автотрансформатор 339
7.2.6. Измерительные трансформаторы 340
7.2.7. Сварочный трансформатор 341
Практика 342
Контрольные тесты 344
7.3. Принцип работы, конструкция и характеристики асинхронного двигателя 346
Теория 346
7.3.1. Принцип создания вращающегося магнитного поля 346
7.3.2. Конструкция асинхронной машины 347
7.3.3. Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя 349
7.3.4. Механическая и рабочие характеристики асинхронного двигателя 351
7.3.5. Потери в асинхронной машине. Энергетическая диаграмма 352
Практика 353
Контрольные тесты 355
7.4. Пуск и регулирование частоты вращения асинхронного двигателя. Однофазные и универсальные асинхронные двигатели 357
Теория.... 357
7.4.1. Реверсирование и схемы пуска трехфазного асинхронного двигателя 357
7.4.2. Регулирование частоты вращения трехфазного асинхронного двигателя 359
7.4.3. Однофазные асинхронные двигатели 360
7.4.4. Универсальные асинхронные двигатели 363
Практика 364
Контрольные тесты 364
7.5. Синхронные машины 365
Теория 365
7.5.1. Конструкция синхронной машины 365
7.5.2. Принцип действия синхронной машины при работе в режиме двигателя 367
7.5.3. Принцип действия синхронной машины при работе в режиме генератора 368
7.5.4. Особенности пуска синхронного двигателя 368
7.5.5. Синхронные машины малой мощности 370
Практика 371
Контрольные тесты 371
7.6. Общие сведения о машинах постоянного тока. Генератор постоянного тока. 373
Теория 373
7.6.1. Принцип получения постоянной ЭДС 373
7.6.2. Конструкция и принцип действия машины постоянного тока 374
7.6.3. ЭДС и электромагнитный момент машины постоянного тока 375
7.6.4. Способы возбуждения машин постоянного тока 375
7.6.5. Работа машины постоянного тока в режиме генератора 377
7.6.6. Характеристика холостого хода генератора 378
7.6.7. Внешняя характеристика генератора 379
Практика 379
Контрольные тесты 382
7.7. Двигатель постоянного тока 383
Теория 383
7.7.1. Работа машины постоянного тока в режиме двигателя 383
7.7.2. Регулирование частоты вращения двигателя 385
7.7.3. Пуск двигателя и роль пускового реостата 386
7.7.4. Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением 387
7.7.5. Универсальные коллекторные двигатели 388
Практика 389
Контрольные тесты 390
Зачетное практическое занятие по разделу «Электрические машины». Сравнительная оценка основных типов электрических машин 392
Лабораторная работа № 17. Испытания однофазного трансформатора 394
Лабораторная работа № 18. Испытания генератора постоянного тока 398
Лабораторная работа № 19. Испытания двигателя постоянного тока 404
Лабораторная работа № 20. Испытания трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором 410
Глава 8. Производство и распределение электрической энергии 416
8.1. Производство электроэнергии 416
Теория 416
8.1.1. Традиционные источники электрической энергии 416
8.1.2. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии 418
Контрольные тесты 420
8.2. Передача и распределение электроэнергии 422
Теория 422
8.2.1. Передача электрической энергии 422
8.2.2. Распределение электрической энергии 424
Контрольные тесты 426
Приложения 428
Приложение 1. Общие указания к выполнению лабораторных работ по электрическим и магнитным цепями основам электроники 428
Приложение 2. Общие сведения о стенде для выполнения лабораторных работ по электрическим машинам 433
Приложение 3. Основные электрические величины 434
Приложение 4. Обозначение кратных и дольных единиц измерения 437
Приложение 5. Удельное электрическое сопротивление и температурный коэффициент сопротивления основных электротехнических материалов 437
Приложение 6. Среднее значение относительной диэлектрической проницаемости е основных электротехнических материалов 438
Приложение 7. Условные графические изображения элементов электрической цепи 438
Приложение 8. Общие сведения о заземлении 438
Приложение 9. Общие сведения об электрической связи ..441
Список литературы 445

Данный учебник является частью учебно-методического комплекта по дисциплинам общепрофессионального цикла для профессий технического профиля.
Учебник предназначен для изучения общепрофессиональной дисциплины «Электротехника».
Учебно-методические комплекты нового поколения включают в себя традиционные и инновационные учебные материалы, позволяющие обеспечить изучение общеобразовательных и общепрофессиональных дисциплин и профессиональных модулей. Каждый комплект1 содержит учебники и учебные пособия, средства обучения и контроля, необходимые для освоения общих и профессиональных компетенций, в том числе и с учетом требований работодателя.