09.09.2011
Учебно-методическое пособие по проведению олимпиады по дисциплине «Электротехника» для студентов очной формы обучения
Просмотров: 1556
Савельева Вера Михайловна,преподаватель электротехнических дисциплинФГОУ СПО Армавирский машиностроительный техникум
Введение.
На сегодняшний день дисциплина электротехника
является одной из важнейших. Глубокое изучение дисциплины дает приобретение
знаний и получение практических навыков в исследовании электротехнических
устройств.
Электротехника – отрасль науки и техники,
связанная с применением электрических и магнитных явлений для преобразования
энергии, обработки материалов, передачи информации и другого, охватывающая
вопросы получения, преобразования и использования электроэнергии в практической
деятельности человека.
Без знаний основных законов электротехники,
принципов функционирования и использования электротехнических устройств и приборов , невозможно овладеть избранной
специальностью.
Предлагаемые
методические рекомендации для
проведения олимпиады по дисцип-
лине Электротехника с применением инновационного метода
обучения «В сотрудничестве»
имеют цель помочь
студентам техникумов расширить понимание теории
, углубить физическую картину
явлений , изыскивать различные
приемы решения осложненных задач . рассматривать возможность
применения отдельных теоретических положений на практике.
1. Задания, предлагаемые участникам
олимпиады.
Задача №1.
Три трамвайных вагона питаются электроэнергией
от подстанции через контактный привод и рельсы. Медный провод (контактный)
имеет сечение 82 мм2 . Сопротивление рельсов 0,025 Ом км. Вычислить
напряжение на выводах А и В подстанции, которое поддерживается постоянным, а
также напряжение питания каждого трамвая и потерю напряжения на всех участках линии для следующих режимов
работы транспорта:
1). Трамваи №1 и №2 стоят на остановке, а
трамвай №3 находится в движении. I3 = 70 А; Uп= 573
В.
2). Трамваи №1 и №2 трогаются с остановок I1 = I2 = 200A;
третий в движении I3 = 70 A.
3). Трамвай №1 стоит на остановке; трамвай №2 –
трогается. I2 = 200 A;
трамвай №3 – находится в движении; I3 = 70 A.
Рисунок №1
Задача №2.
Два последовательно соединенных генератора с
напряжением U1(t) = 220sin
(t + 300); U2(t) =
220sin (t + 1200)
питают неразветвленную цепь с активным сопротивлением R = 220 Ом, реактивными
сопротивлениями xl = 440 Ом, xc= 660 Ом. Определить ток и максимальное значение
напряжения на выводах цепи и на отдельных участках. Построить векторную
диаграмму.
Задача №3.
К трехфазной цепи с линейным напряжением U =
220 В присоединены треугольником электрические лампы мощностью в фазе АВ – 2200
Вт; в фазе ВС – 550 Вт; в фазе СА – 1000 Вт. Вычислить фазные напряжения и
линейные токи, если в сети произошел обрыв линейного провода С.
Задача №4.
Заданы мгновенные значения токов. Построить
векторные диаграммы и графики мгновенных значений.
I1(t)
= 12sin (t – 600);
I2(t)
= 8sin (t – 1500);
I3(t)
= 10sin (t + 300).
Задача №5. Для повышения cos
двигателя до 0,87 к его выводам присоединили параллельно конденсатор емкостью С
= 800 мкФ. Определить коэффициент мощности двигателя без конденсатора, если он
работает при U = 500 В, частоте равной 50 Гц и имеет активную мощность 110
кВт. Определить полную мощность двигателя и его ток.
2.
Рекомендации к решению задач, предлагаемые участникам олимпиады.
К задаче №1. Рекомендуется каждый трамвай рассматривать как
сопротивление (приемник электрической
энергии) , дающий падение напряжения. Точно
также рассматриваются и линии питания.
К задаче
№2 Применить расчет с использованием записи значений в виде комплексных чисел.
Использовать свойство последовательного
соединения источников ЭДС.
К задаче №3 Применить соотношение между фазными и линейными
напряжениями , при
соединении нагрузки цепи треугольником . Учесть , что для потребителей
( ламп накаливания), коэффициент
мощности равен единице Cos =1.
К задаче №4.
При отрицательном значении величины
начальной фазы ,вектор тока откладывается на векторной диаграмме в
сторону отставания ( по часовой стрелке ) , а при положительном значении , в сторону опережения (против часовой стрелки).
К задаче №5
Принять во внимание изменение
значения реактивной мощности при наличии конденсатора и
без него. А также учесть изменение
значения полной мощности
Cos
=R/Z , Cos
= P/S
3.Методика
проведения олимпиады.
Проведение олимпиады предлагается на основе
метода обучения «В сотрудничестве».
Цель проведения олимпиады:
1). Обучающая: повторение пройденных тем при
изучении дисциплины «Электротехника», привитие умения пользоваться справочной
литературой, привитие умения работать с осложненными вариантами заданий.
2) Воспитательная: умение работать в коллективе,
чувство ответственности за выполнение задания, умение проявить взаимопомощь,
проявить этику межличностных отношений, привитие навыков
сотрудничества в незнакомом
коллективе.
В олимпиаде принимают участие все студенты,
обучающиеся на «отлично» или на «хорошо» и «отлично». Выполняется задание
командами.
Названия команд: «Взаимопомощь», «Контакт»,
«Общение», «Альтруизм». Надпись названия команд расположить на каждом столе. В
команде должно быть не более четырех человек. Команда должна формироваться из
представителей различных академических групп.
Группа формируется путем случайного выбора
участниками принадлежности к той
или иной команде. Карточки с надписью
команд должны быть
заранее приготовлены и находиться в красиво оформленном
ларце (коробочке). Участник олимпиады , входя в аудиторию , не читая надписи на карточках случайным
методом выбирает свою карточку, а затем
садится за стол в
соответствии с выбранной принадлежностью
к команде . Так , если участник
выбрал карточку с надписью « Контакт» , то и садится он за стол
, где расположена табличка с надписью
«Контакт» и работает над
заданием в коллективе участников
, принадлежащих к группе «Контакт».
Задания в
распечатанном виде должны заранее быть разложены на столе в количестве . соответствующем числу участников олимпиады.
Перед началом
работы над заданиями
ведущий преподаватель должен
произвести напутственную лекцию , в
которой необходимо оговорить
цели проведения олимпиады с
применением инновационного метода
«В сотрудничестве» .Следует напомнить, что деятельность человека
всегда всегда приобретала
положительный результат , если работа выполнялась коллективно ( Русская
народная сказка про
репку) .Также, сказка русского писателя Ефима
Частикова «Яблоко» , в которой
говорится о том , что человеком в лесу было найдено
яблоко очень
больших размеров на дереве и тетерев ( на
дереве) дал понять словестно ,
что увезти его можно будет только , если будут
присутствовать все родственники,
даже совсем меленькие
дети. Только после того , когда
собрались все родственники
и няня принесла совсем
маленького ребенка , яблоко было снято с дерева и
погружено на повозку.
Следует напомнить исторические
факты : положительные результаты
великих сражений ,основанные
на объединении подразделений народов
(1380 г
Куликовкая битва и
другие ). Рекомендуется вспомнить
коллективно с участниками выражения народной мудрости
в пословицах и поговорках
(«Один в поле не воин», «В
одиночку не одолеешь и кочку» и
другие). Каждый участник
должен почувствовать свою
значимость в коллективе , ответственность в выполнении данного задания ,свою ответственность за
результат общественного труда.
Работа
выполняется коллективно в течение
120 минут.
4.Подготовка аудитории
к олимпиаде.
Необходимо в
аудитории вывесить красочно
оформленные плакаты содержания «Все мы в
одной лодке» , «Вместе
потонем или вместе
выплывем» , «Вместе мы сила» и другие . Кроме
того , необходимо
расположить плакаты , напоминающие основные
поня-тия , явления
и основные формулы
электротехники . Также
предлагается применить эле-
менты видеотехники с использованием системного
блока персонального компьютера (ПК) или
ноутбука для показа
слайдов презентации ,которую можно подготовить в виде картинок по сказкам
и историческим событиям.
Кроме того , желательно рекомендации по решению
задач , дать возможность
просмотреть на слайдах , а также на
каждом столе должны
быть рекомендации к
решению задач в
количестве по числу
участников в команде. В
аудитории необходимо предусмотреть
наличие необходимой справочной
литературы (таблицы ,
справочники). Также необходимо наличие счетно-вычислительных устройств (калькуляторы , логарифмические линейки).
5. Оформление выполненных работ:
Данная
коллективная контрольная работа
выполняется письменно , достаточно одного экземпляра от всей команды , Необходимо приложить
черновые варианты ,
свидетельствующие о принятии участия в решениях всех
представителей группы . Работа
оформляется на двойном листе синей или
черной пастой, рисунки к задачам, электрические схемы , векторные и волновые
диаграммы должны выполняться командами с
применением чертежных инструментов
и карандашом с учетом всех
требований стандартов ГОСТ
2.105-95. На титульном листе работы подписывается
название команды, а также
фамилии, имена и отчества всех участников команды ,число и год
участия в проводимой олимпиаде.
Кроме
того , если имеется
возможность и студенты обладают
навыками быстрого оформления
работ в электронном варианте с
применением персональных
компьютеров , можно провести олимпиаду
при оформлении выполненной работы
в электронном варианте. Результаты
выполнения работ должны
будут просматриваться на сервере
локальной компьютерной сети учебного
заведения.
6. Критерии оценок:
Правильно выполненным заданием, считается
задание, выполненное согласно правильной методике расчетов, при верных математических
и арифметических результатах. При правильной
методике расчетов , но при
отсутствии правильного
арифметического результата от общей
оценки за выполненное задание
отнимается 5 баллов.
Задачи №1,№2 при
правильном выполнении оцениваются
в 25 баллов.
Задача №3 при
правильном выполнении оценивается в 20 баллов
Задача №4 при
правильном выполнении оценивается
в 15 баллов.
Задача №5 при правильном
выполнении оценивается в 18 баллов.
Проверка и
оценка выполнения работ командами
осуществляется всеми ведущими преподавателями академических групп . принимавших участие в олимпиаде в присутствии капитанов
команд Победительницей считается
та команда, участники которой
набирают наибольшее количество
баллов.
7. Список рекомендуемой литературы:
1.Ю.В.Буртаев, П.Н. Овсянников,
Теоретические основы электротехники-М.:Энергоатом-издат,1984,552с.
2.И.А.Данилов,П.М. Иванов, Общая электротехника с основами электроники-М.: Высшая школа
,2000,-752 с.
3.В.В.Лотарейчук, Теоретические основы электротехники,-М.: ИД
«ФОРУМ»,ИНФРА-М, 2009,-320 с.
4.В.С. Попов, Теоретическая электротехника,-М.:
Энергоиздат,1990-544с.
назад к списку