Департамент образования и науки Кемеровской области

Государственное автономное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

Кемеровской области

Кузбасский техникум архитектуры, геодезии и строительства

Олимпиада по электротехнике

Методическая разработка

Разработала: преподаватель Бормотова Т.А.

Кемерово 2014

ПОЛОЖЕНИЕ

ОБ ОЛИМПИАДЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

1. Общие положения

1. Настоящее Положение об Олимпиаде по дисциплине «Электротехника» (далее – Олимпиада) определяет правила организации и проведения Олимпиады, ее организационно-методическое обеспечение, правила участия в Олимпиаде и определения победителей и призеров, а также права победителей и призеров Олимпиады.

1. Организатором Олимпиады является Государственное автономное образовательное учреждение Среднего профессионального образования Кемеровской области «Кузбасский техникум архитектуры, геодезии и строительства» (далее – техникум).
2. Олимпиада проводится в рамках педагогического фестиваля техникума в соответствии с Порядком проведения олимпиад студентов техникума.

1. Цели и задачи проведения Олимпиады

• Привлечения наиболее талантливых студентов в сферу развития электрической техники;
• выявление умения студентов ориентироваться в современных электротехнических реалиях: оценить понимание роли современного этапа развития электротехники;
• оценка творческих возможностей обучающихся в решении нестандартных электротехнических задач;
• повышение технического уровня, развитие творческих способностей студентов техникума

1. Порядок проведения олимпиады

1. Олимпиада проводится в один этапа с тремя видами теоретических заданий.
2. Олимпиада проводится в кабинете «Электротехника» первого корпуса техникума.
3. Участникам Олимпиады допускается использовать чертежный инструмент и калькулятор.
4. Рабочим языком проведения Олимпиады является русский язык.
5. Олимпиада проводится в следующие сроки:

1. К участию в Олимпиаде допускаются студенты, обучающиеся по очной программе обучения на 2-м курсе техникума по специальностям «Прикладная геодезия», «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», «Строительство и эксплуатация дорого и аэродромов», «Техническая эксплуатация подъёмно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования» и профессиям «Электрогазосварщик», «Машинист дорожных и строительных машин», «Мастер отделочных и строительных работ», «Мастер сухого строительства». При предъявлении документов, удостоверяющих личность участника (студенческого билета), на основании утвержденного списка участников.
2. Подведение итогов Олимпиады проводится по результатам личного (индивидуального) зачета.

1. Жюри Олимпиады:

• проверяет и оценивает результаты выполнения олимпиадных заданий участниками Олимпиады;
• определяет кандидатуры победителей и призеров Олимпиады;
• рассматривает совместно с оргкомитетом Олимпиады и методической комиссией Олимпиады апелляции участников Олимпиады;
• В состав жюри входит 3 человека из числа преподавателей техникума и студентов старшего курса (преподаватель электротехники Бормотова Т.А, преподаватель физики Смотрова Е.В, студент 3 курса гр. 11д Маслов А)

1. Система оценивания олимпиадных работ, порядок определения победителей и призеров Олимпиады

1. Олимпиадные работы оцениваются по 50-балльной шкале согласно критериям оценки олимпиадных заданий.
2. Победителями Олимпиады считаются участники Олимпиады, награжденные дипломами 1 степени. Призерами Олимпиады считаются участники Олимпиады, награжденные дипломами 2 и 3 степени.
3. Размещение информации о победителях и призерах Олимпиады осуществляется на сайте техникума http://kuztagis.ru и на доске объявлений в холле каждого корпуса не позднее 19 марта2014г.
4. Награждение победителей и призеров Олимпиады осуществляется в актовом зале главного корпуса Государственного автономного образовательного учреждения Среднего профессионального образования Кемеровской области Кузбасского техникума архитектуры, геодезии и строительства.

Номер участника олимпиады ___________

Задания олимпиады

среди студентов, КузТАГиСа по дисциплине «Электротехника»

Задание 1

Выберете правильный на ваш взгляд ответ или укажите свой

1 . Чему равна частота промышленного тока? ________________________________________

2. Выключатель для электролампы включается в

А) фазный провод; б) нулевой провод; в) любой провод; г) оба провода

3. Подключение ёлочной гирлянды из 22 ламп напряжением 10 В каждая к сети 220 В должно осуществляться

А) последовательно; б) параллельно; в) смешанно; г) не имеет значения

4. Медный и стальной провод одинакового сечения нагреваются при протекании одного и того же тока, сильнее нагреется

А) медный; б) стальной; в) алюминиевый; г) оба провода нагреются одинаково

5. Единица измерения площади сечения токопроводящей жилы

А) гектар; б) ар; в) мм 2 ; г) км; д) Ом

6. Прибор для измерения сопротивления

А) вольтметр; б) амперметр; в) предохранитель; г) ваттметр; д) мегаомметр

7. Электрическая мощность через напряжение и силу тока определяется их

А) суммой; б) разностью; в) произведением; г) частным

8. Электрическое напряжение измеряется в

А) Вольтах; б) Амперах; в) Ваттах; г) метрах

9. Электропроводность у металлов при повышении температуры:

А) уменьшается; б) увеличивается; в) не меняется

10. Эквивалентное сопротивление последовательного соединения рассчитывается по формуле

А) R Э = R 1 +R 2 + Rn; б) R Э = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/Rn; в) R Э = (R 1 +R 2 )/R 1 *R 2

11. Назовите частицу, которая не является носителем электрического тока

а) электрон; б) молекула; в) положительный ион; г) отрицательный ион

12. При недостаточной силе тока химические источники тока нужно соединять

а) последовательно; б) смешанно; в) параллельно

13. При каком значении силы тока на участке цепи с электрическим сопротивлением 4 Ом напряжение равно 2 В?

1. 2А; б) 8 А; в) 0.5 А; г) 1 A

14. Продолжите формулировку закона Ома для участка цепи. Напряжение на участке цепи равно

1. ЭДС источника плюс сопротивление; в) произведению тока на сопротивление

Б) ЭДС источника плюс ток; г) отношению тока на сумму сопротивлений

15. На каком из электроприборов вольтметр покажет большее напряжение: на лампе или на амперметре, соединенном с ней последовательно? _________________________________

Задание 2

Решите задачи

Задача 1. Определите сопротивление между клеммами схемы 1, если R1 = 20 Ом, R2 = 30 Ом, R3 = 40 Ом, R4 = 60 Ом.

схема 1

Задача 2 . Определите емкость между клеммами схемы 2, если С1 = 50 пФ, С2 = 100 пФ, С3 = 50 пФ, С4 = 50 пФ

схема 2

Задача 3. Определите ток IB потребляемый схемой 3, если токи с клемм равны IA = +15 A, IC = - 20A, ID = +5 A

схема 3

Задача 4. Определите действующее значение напряжений представленных выражениями

u 1 = 260 sin (314t + π/3); u 2 = 240 sin (314t - π/6);

Задача 5.

Для электрической цепи определите: 1. Эквивалентное сопротивление цепи; 2. Токи в каждом сопротивлении и всей цепи 3. Мощность всей цепи 5. Энергию, потребляемую за 10 часов, если					схема 4
U, В	r1, Ом	r2, Ом	r3, Ом	r4, Ом		r5, Ом	r6, Ом	r7, Ом	r8, Ом

Задание 3

Изобразите схему соединения гирлянды согласно инструкции

В гирлянде 1-я и 2-я лампы должны быть соединены параллельно, а остальные последовательно в соответствии с нумерацией, подключить гирлянду к источнику электрической энергии.

Критерии оценки

Критерии оценки задания 1

Критерии оценки задания 2

№ п/п	Этапы решения	Максимальные баллы
	Определение сопротивление между клеммами схемы (задача 1);
	Определение емкости между клеммами схемы (задача 2);
	определение тока в ветви IB (задача3);
	Решение через построение векторной диаграммы, согласно заданию (задача 4);
	Определение эквивалентного сопротивления цепи (задача 5);
	Определение значений токов в каждом сопротивлении и свей цепи (задача 5);
	Определение значений падений напряжений на каждом сопротивлении (задача 5);
	Определение мощности и потребляемой энергии (задача 5);
Итого

Критерии оценки заданий 3

Эталон ответов

Задание 1

№ вопроса

ответ

50Гц

на лампе

Задание 2

Задача 1. R Э = 14,6 Ом

Задача 2. С Э = 100 пФ

Задача 3.

IA+IE=IC следовательно IE=IC-IA= - 20 – 15 = 5A

ID=IE следовательно IB= 0 А

Задача 4. U = 356 В

Задача 5.

R Э = 10,2 Ом; I 1 = I 7 = 11,8 А; I 4 = 4,92 А; I 2 = 6,7 А; I 5 = 5,5 А; I 3 = I 6 = I 8 = 1,16 А

P = 1416 Вт; A = 14160 Вт*ч.

Задание 3

Оценочный лист итогов Олимпиады по дисциплине «Электротехника»

1 место студент гр. 11ТЕМ Афанасьев Андрей Петрович

2 место студент гр. 12г Абашкина Татьяна Викторовна 16

Данилов Даниил Александрович

Абашкина Татьяна Викторовна

Афанасьев Андрей Петрович

Хващевский Ярослав Олегович

Анчугов Илья Вячеславович

Потапенко Анна Павловна

Семенова Анастасия Сергеевна

Балабин Алексей Сергеевич

Герасимов Алексей Владимирович

Ворожцова Юлия Павловна

Иванов Дмитрий Юрьевич

Радченко Тарас Дмитриевич

Литература

1. Задачник по электротехнике: Учеб. пособие для начального проф.образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2008г.
2. Иванов И.И. Электротехника. Основные положения, примеры и задачи. – СПб.: Издательский цент «Лань», 2004г.
3. Электротехника и электроника: Учеб. пособие для сред. проф.образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2004г.

10 класс

9 класс

Электроны влетают в плоский конденсатор длиной L под углом а к плоскости пластин, а вылетают под углом β. Определите начальную кинетическую энергию электронов, если напряженность поля конденсатора равна E.

Сопротивление любого ребра проволочного каркаса куба равно R. Найдите сопротивление между наиболее удаленными друг от друга вершинами куба.

При длительном пропускании тока 1,4 А через проволоку последняя нагрелась до 55°С, а при силе тока 2,8 А - до 160 °С. До какой температуры нагревается проволока при силе тока 5,6А? Сопротивление проволоки не зависит от температуры. Температура окружающего воздуха постоянна. Теплоотдача прямо пропорциональна разности температур проволоки и воздуха.

Свинцовая проволока диаметром d плавится при длительном пропускании тока I1, При каком токе расплавится проволока диаметром 2d? Потери теплоты проволокой в обоих случаях считать пропорциональными поверхности проволоки.

Какое количество теплоты выделится в схеме после размыкания ключа K? Параметры схемы показаны на рисунке.

Электрон влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его движения. Скорость электрона v = 4·107 м/с. Индукция магнитного поля B = 1 мТл. Найти тангенциальное aτ и нормальное an ускорения электрона в магнитном поле.

В цепи, изображенной на рисунке тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при замкнутом и разомкнутом ключе K. Определите внутреннее сопротивление батареи r, если R1 = 12 Ом, R2 = 4 Ом.

Две частицы, имеющие отношение зарядов q1/q2 = 2 и отношение масс m1/m2 = 4, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям с отношением радиусов R1/R2 = 2. Определите отношение кинетических энергий W1/W2 этих частиц.

Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 400 пФ и катушки индуктивностью L = 10 мГн. Найти амплитуду колебаний силы тока Im, если амплитуда колебаний напряжения Um = 500 В.

Через какое время (в долях периода t/T) на конденсаторе колебательного контура впервые будет заряд, равный половине амплитудного значения? (зависимость заряда на конденсаторе от времени задана уравнением q = qm cos ω0t)

Сколько электронов вылетает с поверхности катода за 1 с при токе насыщения 12 мА? q = 1,6·10-19 Кл.

Сила тока в цепи электрической плитки равна 1,4 А. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение ее спирали за 10 мин?

Определите площадь поперечного сечения и длину медного проводника, если его сопротивление 0,2 Ом, а масса 0,2 кг. Плотность меди 8900 кг/м3, удельное сопротивление 1,7*10-8 Ом*м.

На рисунке участка цепи АВ напряжение 12 В, сопротивления R1 и R2 равны соответственно 2 Ом и 23 Ом, сопротивление вольтметра 125 Ом. Определите показания вольтметра.

Определить величину сопротивления шунта амперметра для расширения пределов измерения тока с 10 миллиампер(I1) до 10 Ампер(I). Внутреннее сопротивление амперметра равно 100 Ом(R1).

Какая тепловая мощность выделяется в резисторе R1 в цепи, схема которой показана на рисунке, если амперметр показывает силу постоянного тока I = 0,4 А? Значения сопротивлений резисторов: R1 = 5 Ом, R2 = 30 Ом, R3 = 10 Ом, R4 = 20 Ом. Амперметр считать идеальным.

Два одинаковых металлических маленьких шарика заряжены так, что заряд одного из них в 5 раз больше заряда другого. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Во сколько раз изменилась по модулю сила их взаимодействия, если: а) шарики заряжены одноименно; б) шарики заряжены разноименно?

Длина цилиндрического медного провода в 10 раз больше, чем длина алюминиевого, а их массы одинаковы. Найдите отношение сопротивлений этих проводников.

Проволочное кольцо включено в цепь, по которой проходит ток 9 A. Контакты делят длину кольца в отношении 1:2. При этом в кольце выделяется мощность 108 Вт. Какая мощность при той же силе тока во внешней цепи будет выделяться в кольце, если контакты разместить по диаметру кольца?

Два шарика одинакового объёма, обладающие массой 0,6 ∙ 10 -3 г каждый, подвешены на шелковых нитях длиной 0,4 м так, что их поверхности соприкасаются. Угол, на который разошлись нити при сообщении шарикам одинаковых зарядов, равен 60°. Найти величину зарядов и силу электрического отталкивания.

Два одинаковых шарика, заряженные один отрицательным зарядом—1,5 мкКл, другой положительным 25 мкКл, приводят в соприкосновение и вновь раздвигают на расстояние 5 см. Определите заряд каждого шарика после соприкосновения и силу их взаимодействия.

Ивановский государственный энергетический университет (ИГЭУ) в соответствии с Планом Всероссийской олимпиады студентов образовательных организаций высшего образования всероссийского (третьего) этапа в 2015-2016 учебном году № ВК-3/09 вн от 11.01.2016 и Регламентом организации и проведения Всероссийской олимпиады студентов образовательных организаций высшего образования № ВК-4/09 вн от 11.01.2016 проводит Всероссийскую студенческую олимпиаду по теоретической и общей электротехнике (III тур ВСО) среди студентов электротехнических и электроэнергетических направлений подготовки.

Цель проведения

Повышение качества подготовки выпускников, обучающихся по электротехническому и электроэнергетическому направлениям, формирование у студентов интереса к избранной профессии, выявление одаренной молодежи и формирование кадрового потенциала исследовательской, проектной деятельности.

Программа олимпиады

• 11 апреля приезд и регистрация участников;
• 12 апреля проведение олимпиады;
• 13 апреля закрытие олимпиады, награждение победителей, отъезд;
• 14 апреля отъезд.

Рабочий язык: Русский

Место проведения олимпиады: Учебные аудитории ИГЭУ, г. Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34. Место проживания: гостиницы ИГЭУ и города Иваново.

Условия проведения

Участниками команды являются студенты дневной формы обучения, изучающие теоретические основы электротехники (общую электротехнику) в текущем учебном году. Олимпиада проводится в индивидуальном и командном зачете. Количество участников олимпиады от учебного заведения не должно превышать 7 человек. Зачет проводится по 4 наиболее успешно выступившим участникам. Если команда меньше 4 человек, ВУЗ может участвовать только в личном первенстве. Студентам разрешается использовать при решении заданий непрограммируемый калькулятор, но запрещается использование любых печатных и письменных источников информации, средств коммуникации и хранения данных. При себе участникам необходимо иметь паспорт, студенческий билет (зачетную книжку). Команда представляется руководителем из числа преподавателей или сотрудников учебного заведения. Руководитель команды является членом жюри олимпиады.

В состав олимпиадных заданий могут быть включены задачи, разработанные специалистами по теоретическим основам электротехники вузов-участников олимпиады. Среди заданий олимпиады будет выбрана лучшая задача, автор которой будет поощрен. Задачи, претендующие на включение в перечень задач Олимпиады, с решениями необходимо прислать на e-mail , [email protected] не позднее 1 марта 2016 года.

Участие в олимпиаде бесплатное. Расходы на питание, дорогу и проживание производятся за счет средств направляющего вуза.

Для бронирования места в гостинице на время олимпиады необходимо отослать заявку (форма 4) до 15 марта 2016 г. Проживание студентов и руководителей команд предполагается в гостиницах ИГЭУ и города Иваново. Стоимость одного дня проживания 700 - 1100 руб.

В культурную программу олимпиады включена экскурсия на объект электроэнергетики Верхневолжского региона.

Тематика заданий

1. Цепи постоянного тока.

2. Цепи переменного тока, включая несинусоидальный ток.

3. Трехфазные цепи.

4. Переходные процессы в линейных электрических цепях первого и второго порядка.

Важные даты:

• Заявка на участие в олимпиаде До 15.03.2016 г.
• Заявка на бронирование гостиницы До 15.03.2016г.
• Задачи, претендующие на включение в олимпиаду До 01.03.2016 г.
• Заезд и регистрация участников олимпиады 11.04.2016 г.
• Проведение олимпиады 12.04.2016г.
• Закрытие олимпиады, награждение победителей 13.04.2016 г.

Вложение	Размер

Общие положения

1. Олимпиада по теоретической и общей электротехнике в ОГУ (далее – олимпиада) проводится на базе кафедры теоретической и общей электротехники электроэнергетического факультета на основании приказа проректора по научной работе ОГУ «О проведении открытой олимпиады по ТОЭ и электротехнике».

Общее руководство организацией и проведением олимпиады осуществляет заведующий кафедрой «Теоретическая и общая электротехника».

1. Цель проведения олимпиады: активизация творческих способностей, стимулирование активности студентов в изучении ТОЭ и электротехники, выявление студентов, способных заниматься научно-исследовательской деятельностью, подготовка студентов к региональной олимпиаде по ТОЭ и электротехнике, обмен опытом по методике преподавания ТОЭ и электротехники.
2. Для подготовки и проведения олимпиады деканом электроэнергетического факультета создается организационный комитет (далее – оргкомитет). Оргкомитет определяет место и время проведения олимпиады, формирует и утверждает состав жюри. Члены жюри разрабатывают олимпиадные задания, обеспечивая их конфиденциальность, проверяют работы участников олимпиады, проводят ранжирование участников олимпиады, освещают ход подготовки и результаты олимпиады, осуществляют награждение победителей.

Председателем жюри, членами жюри назначаются сотрудники из профессорско-преподавательского состава кафедры «Теоретическая и общая электротехника» электроэнергетического факультета.

1. Олимпиада по теоретической и общей электротехнике проводится по двум направлениям: профильное и непрофильное. По профильному направлению олимпиады приглашаются студенты очной формы обучения электроэнергетического факультета, изучающих дисциплину «Теоретические основы электротехники». По непрофильному направлению олимпиады приглашаются студенты очной формы обучения всех факультетов ОГУ, на которых преподается электротехника.
2. Олимпиада проводится в два тура: первый – в учебных группах, второй – в университете.

Первый тур для всех желающих проводят преподаватели, ведущие лекционные, практические и лабораторные занятия по ТОЭ и электротехнике и входящие в состав жюри олимпиады. Преподаватели определяют форму проведения первого тура (письменная, тестирование или др.) и победителей.

1. Во втором туре олимпиады принимают участие победители первого тура. Заявка на участие студентов во втором туре олимпиады формируется с указанием фамилий, группы и факультета; представляется преподавателями в оргкомитет не менее чем за три дня до дня проведения второго тура олимпиады.
2. Олимпиадное задание второго тура включает в себя задачи повышенной сложности по пройденным темам дисциплин ТОЭ и электротехники для профильного и непрофильного направлений, количество задач определяется оргкомитетом. Каждая олимпиадная задача оценивается баллами в зависимости от сложности задачи. Члены жюри проверяют все поступившие работы и на каждом листе с задачей ставят оценку в пределах от 0 до максимального балла, указанного в решении к каждой задаче.
3. Второй тур олимпиады проводится в письменной форме, на выполнение задания отводится три академических часа. Участники олимпиады должны иметь при себе ручки, карандаши, калькуляторы, линейки.
4. По результатам проведения олимпиады подводятся итоги в личном первенстве. Жюри рассматривает работы всех участников олимпиады, распределяя их по местам в соответствии с количеством набранных баллов, определяет победителей, оформляет протокол олимпиады, передает его в оргкомитет.

Среди участников выделяются студенты, занявшие I, II и III место. Студенты, занявшие призовые места по итогам олимпиад, представляются к награждению грамотами, памятными подарками или денежными призами из внебюджетных средств фонда материального поощрения.