Заведующий кафедрой Бутырин П.А.

Бутырин Павел Анфимович
Заведующий кафедрой ТОЭ

Контакты:

Телефон: +7 495 362-77-86
Почта: ButyrinPA@mpei.ru
Адрес: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, ауд. З-208

О кафедре

Лекция на кафедре ТОЭ НИУ МЭИ

Предыстория нашей кафедры восходит к самому началу XX века, когда К.А. Круг создал в МВТУ коллектив энтузиастов электротехники, который был, по сути, прообразом нашей кафедры. Многие из его членов впоследствии стали крупными учёными, основателями новых научных направлений и дисциплин в области электротехники, электроэнергетики, электрофизики. Впоследствии о соратниках, учениках К.А. Круга и продолжателях их традиций стали говорить как о московской электротехнической школе.

Официально наша кафедра была образована в 1930 году, когда МВТУ разделился на два высших учебных заведения – собственно МВТУ и Московский энергетический институт (МЭИ). Организатором и её руководителем в течение первых 22 лет был К.А. Круг. После К.А. Круга в 1952-1970 годах кафедру возглавлял известный учёный-электротехник, профессор К.М. Поливанов, затем объединённую с кафедрой Инженерной электрофизики кафедру в 1972-1980 годах возглавлял лауреат Государственной премии, заслуженный деятель науки и техники профессор П.А. Ионкин. В 1980 – 1999 годах кафедрой ТОЭ руководил выдающийся учёный электротехник, академик АН СССР К.С. Демирчян, с мая 1999 года кафедрой заведует член-корреспондент РАН П.А. Бутырин.

Кафедра ТОЭ МЭИ (ТУ) наряду с кафедрой ТОЭ Санкт-Петербургского государственного политехнического университета является ведущей кафедрой ТОЭ страны. Коллективами этих кафедр создавались основы учебных планов дисциплины ТОЭ, государственных стандартов (ГОСТов) на электротехническую терминологию и обозначения, фундаментальные учебники и задачники по ТОЭ, проводились фундаментальные, государственного значения научно-исследовательские работы. В своей деятельности кафедра поддерживает самые тесные связи с Минобрнауки РФ, Российской академией наук, Академией электротехнических наук РФ, со многими родственными кафедрами России и зарубежья.

Кафедра сохранила высокий научный потенциал: два ее профессора избраны в Российскую Академию наук - профессор К.С. Демирчян является действительным членом РАН (академиком), а профессор П.А. Бутырин - членом-корреспондентом РАН. Всего же на кафедре работают 6 профессоров. Кафедра располагает уникальным учебно-исследовательским лабораторным комплексом в состав которого входят: учебная лаборатория Теории электрических цепей им. К.А.Круга (УЛ ТЭЦ); учебно-исследовательская лаборатория Теории электромагнитного поля (УИЛ ТЭМП); учебно-исследовательская лаборатория виртуальных инструментов электротехники (УИЛ ВИЭ). Лаборатории расcчитаны на фронтальное проведение работ и оборудованы 48-ю (УЛ ТЭЦ и УИЛ ТЭМП) и 19-ю (УИЛ ВИЭ) современными стендами. Кафедра также располагает современной лекционной аудиторией с амфитеатром из 230 удобных кресел, вращающейся доской и арсеналом мультимедийных средств и богатейшими учебно-методическими разработками для проведения всех видов занятий.

Следуя вековым традициям, кафедра ТОЭ МЭИ (ТУ) и сегодня обеспечивает высокий уровень подготовки по теоретической электротехнике. Это подтверждается, например, и тем, что с начала проведения ежегодных московских студенческих олимпиад по ТОЭ (1971г.) команды МЭИ (ТУ) являются их победителями (в редких случаях – призёрами).

Заведующие кафедрой

С момента основания кафедры ТОЭ в 1930 г. ее заведующими были К.А. Круг (1930-1952 гг.), К.М. Поливанов (1952-1971 гг.), П.А. Ионкин (1972-1978 гг.), К.С. Демирчян (1978-1999 гг.) и П.А. Бутырин (с 1999 г.)


профессор, член-корреспондент АН СССР К.А. Круг.

В 1930-1952 гг. кафедрой заведовал д.т.н., профессор, член-корреспондент АН СССР К.А. Круг.

Карл Адольфович Круг родился 06.07.1873г. в г. Немирове (Украина). Окончив в 1898 году Московское высшее техническое училище (МВТУ), продолжает образование в Дармштадском и Шарлоттенбургском высших технических училищах Германии, где получает диплом инженера-электрика. В 1903 году, сдав экстерном экзамены за полный курс физико-математического факультета Московского университета, получает третий диплом о высшем образовании. В 1905 году организует специализацию по электротехнике в МВТУ и начинает разработку различных лекционных курсов. После организации в 1930 году Московского энергетического института основывает в нем кафедру ТОЭ, возглавляет ее в течение 22 лет. В 1921 году по его инициативе создается Государственный экспериментальный электротехнический институт (впоследствии преобразованный во Всесоюзный электротехнический институт – ВЭИ), которым К.А.Круг руководит в течение 10 лет. С 1920 года работает в составе Комиссии ГОЭЛРО, возглавляя работы по электрификации Центрального и Волжского районов России, а с 1921г.- в Госплане. В 1937 году начинает работать в Энергетическом институте (ЭНИНе), где в 1941 году создает электротехнический отдел, а в 1943 – первую в нашей стране лабораторию по электропередачам постоянного тока. В 1945 году участвует в создании института постоянного тока и работает в нем (по 1946г.) заместителем директора по научной части. В 1933 году избирается членом-корреспондентом АН СССР. В 1905 году К.А.Круг прочитал в МВТУ курс «Теория переменных токов» (издан в 1906 г.). Именно с этого курса, а также с курса «Теория электрических и магнитных явлений», прочитанного В.Ф.Миткевичем в 1904г. в Политехническом институте С.-Петербурга, и началось формирование дисциплины ТОЭ. В течение 30 лет (1916 – 1946гг.) вел работу по совершенствованию своего главного научного труда – учебника «Основы электротехники», выдержавшего 6 переизданий и бывшего настольной книгой многих поколений инженеров-электротехников.

Работая председателем электротехнической секции Комитета технической терминологии АН СССР (с 1936г.) внес большой вклад в становление терминологической базы нашей дисциплины. Удостоен звания заслуженного деятеля науки и техники РСФСР. Создатель и руководитель Московской электротехнической школы К.А.Круг скончался 24.04.1952г.


профессор К.М. Поливанов

В 1952-1971 гг. кафедрой заведовал д.т.н., профессор К.М. Поливанов.

Константин Михайлович Поливанов родился 13.12.1904г. в г. Москве. Окончил Московский энергетический институт в 1930г. С 1934 г. ведет научно-исследовательскую работу сначала в ВЭИ под руководством Л.И.Сиротинского, а потом в магнитной лаборатории секции электросвязи АН СССР у В.К.Аркадьева. В 1930г. защищает кандидатскую диссертацию «Системы единиц измерения в электротехнике и в учении об электромагнетизме», а в 1942г. - докторскую диссертацию «Влияние доменной структуры на поверхностный эффект в ферромагнетиках». С 1943г. работает в МЭИ, вначале заместителем заведующего кафедрой ТОЭ, затем в 1952 - 1971гг. заведующим этой кафедрой, а с 1971г. - профессором - консультантом руководимой академиком В.А.Котельниковым кафедры «Основы радиотехники». Под его руководством выполнено и защищено более 30 кандидатских диссертаций.

Возглавляя с 1952 г. Московскую научную электротехническую школу К.М.Поливанов внес признанный вклад в расширение самого широкого круга проблем электродинамики вещественных сред, магнитных свойств ферритов, гиромагнитных явлений и параметрических эффектов, динамики процессов перемагничивания, явлений в диэлектриках. Он автор фундаментальных монографий « Ферромагнетики (основы теории технического применения)» (1957г.), «Электродинамика движущихся тел» (1982г.). Всего его перу принадлежат более 150 работ, включая учебники, научно-методические и научно-популярные книги и статьи, очерки истории физики и электротехники, статьи о крупных ученых: Оме, Максвелле, Эйнштейне, Умове, Аркадьеве, Круге и других. Написанные им учебники по электротехнике для вузов и техникумов переведены на многие иностранные языки.

К.М. Поливанов награжден орденами Ленина, Трудового Красного знамени, многими медалями. Скончался 17.09.1983г.


профессор П.А. Ионкин

В 1972-1978 гг. кафедрой заведовал д.т.н., профессор П.А. Ионкин.

Петр Афанасьевич Ионкин родился 25.06.1907г. в селе Междуречье Николо-Петровского района Пензенской области. Окончил Электротехнический факультет Московского института народного хозяйства им. Г.В.Плеханова в 1929г. Работал инженером на Московском трансформаторном заводе, преподавал в МЭИ, МЗЭИ, Институте связи, Инженерно-технической академии связи им. Подбельского. С 1938г. работает в МЭИ – ассистентом, доцентом, профессором кафедры ТОЭ, заведующим кафедрой Инженерной электрофизики (1961 – 1972, 1978 - 1980гг.) и объединенной кафедрой Теоретических основ электротехники и электрофизики (1972 – 1978гг.). Одновременно в 1958 – 1963гг. П.А.Ионкин – заместитель директора – проректор МЭИ по учебной работе, в 1965 – 1970гг. – проректор по научной работе.

В 1941 г. П.А.Ионкин защищает кандидатскую диссертацию «К вопросу о цепях с магнитной связью» и в 1958г. – докторскую диссертацию «Графо-аналитические методы расчета цепей с линейными и нелинейными элементами».

П.А.Ионкин - редактор и соавтор известных учебников «Основы теории цепей», «Теоретические основы электротехники», учебных пособий «Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники», «Инженерная электрофизика», выдержавших несколько переизданий, научных монографий «Синтез RC-схем с активными невзаимными элементами» (в соавторстве с В.Г.Мироновым), «Синтез электрических и электронных цепей» (в соавторстве с Н.Г.Максимовичем, В.Г.Мироновым, Ю.С.Перфильевым, П.Г.Стахивом), а также редактор переводов книг ряда зарубежных классиков электротехнической науки. Удостоен звания заслуженного деятеля науки и техники СССР.

В 1979г. за второе издание учебника «Теоретические основы электротехники» был удостоен Государственной премии. Скончался 11.07.1980г.


д.т.н., профессор, академик АН СССР К.С. Демирчян

В 1978-1999 гг. кафедрой заведовал д.т.н., профессор, академик АН СССР К.С. Демирчян.

Камо Серопович Демирчян родился 25.10.1928г. в г. Ростове. Окончив с отличием Ленинградский политехнический институт (ЛПИ) в 1953г., остался работать на кафедре ТОЭ ЛПИ, пройдя путь от ассистента до заведующего (1975 –1978гг.) этой кафедрой. Одновременно в 1973 – 1978гг. был директором НИИ Физико-технических проблем энергетики ЛПИ. В 1978г. К.С.Демирчяна приглашают на работу в Москву в АН СССР, где он с 1980г. становится заместителем академика-секретаря Отделения физико-технических проблем энергетики. С 1978г. до начала 1999г. одновременно руководит кафедрой ТОЭ МЭИ. К.С.Демирчян являлся также председателем Объединенного научного совета РАН «Электротехника, электроэнергетика и электрофизика», председателем Научно-методического совета по электротехнике и электронике Минобразования России, членом президиума Академии электротехнических наук РФ, главным редактором журнала «Известия РАН. Энергетика».

В 1959г. К.С.Демирчян защищает кандидатскую диссертацию по моделированию электромагнитных полей в неоднородных средах, в 1968г. – докторскую диссертацию «Моделирование и расчет магнитных полей в электроэнергетических устройствах», в 1976г. избирается членом-корреспондентом, а в 1984г. – академиком АН СССР. Под его руководством защищены более 50 кандидатских и докторских диссертаций.

В 1966 году К.С.Демирчяном совместно с академиком АН СССР Л.Р.Нейманом был опубликован наиболее фундаментальный для нашей дисциплины учебник «Теоретические основы электротехники» т.1,2, выдержавший несколько переизданий. На его основе в 2004 г. был издан учебник по ТОЭ под авторством К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин. К.С. Демирчяном опубликованы монографии «Моделирование магнитных полей» (1971г.), « Машинные расчеты электромагнитных полей» (в соавторстве с В.Л.Чечуриным, 1976г.), «Моделирование и машинный расчет электрических цепей» (в соавторстве с П.А.Бутыриным, 1978г.), «Поверхностный эффект в электроэнергетических устройствах» (совместно с В.Н. Борониным и И.Ф. Кузнецовым) и большой ряд других работ, в числе которых особенную роль играют выполненные в последние годы исследования по оценке влияния энергетики на глобальные изменения климата планеты. За исследования в области сверхпроводимости К.С.Демирчяну присуждена Государственная премия СССР, а за исследования в области анализа жестких систем – премия им. П.Н.Яблочкова АН СССР.

К.С. Демирчян – автор фундаментальных работ по глобальной климатологии и влиянию на нее энергетики. В последние годы им проведены глубокие исследования по фундаментальным основам теории электромагнитного поля Максвелла и анализу современных физических воззрений, отраженные в монографии ученого «Движение заряда в четырехмерном пространстве по Максвеллу и Энштейну» (М.: Комтех-Пресс, 2008).


д.т.н., профессор, член-корреспондент РАН П.А. Бутырин.

С 1999 г. кафедрой заведует д.т.н., профессор, член-корреспондент РАН П.А. Бутырин.

Павел Анфимович Бутырин родился в 1949 г. в г. Челябинске. В 1974 г. окончил Челябинский политехнический институт (ЧПИ) и по приглашению академика Л.Р. Неймана поступил в очную аспирантуру Ленинградского политехнического института (научный руководитель – К.С. Демирчян), которую окончил в 1978 г. В 1981 г. по приглашению своего научного руководителя К.С. Демирчяна стал работать в Московском энергетическом институте - ведущим инженером, старшим научным сотрудником, профессором и с 1999 г. - заведующим кафедрой ТОЭ. В 1991-1997 гг. работал также старшим научным сотрудником Института высоких температур АН СССР. В 1994 г. защитил докторскую диссертацию на тему «Разработка аналитических и численно-аналитических методов решения уравнений состояния электрических цепей».

В 2000 г. избран членом-корреспондентом РАН, а в 2010г. – Президентом Академии электротехнических наук РФ. В 1995 г. П.А. Бутырин за цикл работ « Теория, проектирование и моделирование управляемых машинно-вентильных систем» вместе с д.т.н. В.И. Радиным и д.т.н. Ю.Г. Шакаряном был удостоен премии им. П.Н. Яблочкова РАН. В 2005 г. в составе коллектива авторов учебника «Основы современной энергетики» был удостоен Премии Правительства РФ за его создание. П.А. Бутырин автор ряда известных работ по теоретической электротехнике, информатике, социологии техники и т.д., таких как «Моделирование и машинный расчет электрических цепей» (в соавторстве с академиком К.С. Демирчяном, 1978 г.), «Автоматизация физических исследований и эксперимента» (2000 г.), «Социология техники» (в соавторстве с д.ф.н. А.Л. Андреевым и д.ф.н. В.Г. Гороховым (Германия), 2009 г.). Он соавтор и редактор нескольких учебников и учебных пособий по электротехнике для высших, средних и начальных специальных учебных заведений. В МЭИ П.А. Бутырин поставил новый учебный курс «Информационные технологии электротехники» и вместе с первым заместителем заведующего кафедрой, проф. Ф.Н. Шакирзяновым провел модернизацию всей лабораторной базы кафедры ТОЭ.

Профессорско-преподава­тельский состав

В организации кафедры ТОЭ МЭИ (ТУ) вместе с К.А. Кругом участвовали академики АН СССР В.С. Кулебакин, К.И. Шенфер, В.В. Шулейкин и М.В. Шулейкин, члены-корреспонденты АН СССР А.Н. Ларионов и Г.Н. Петров. В становление и развитие нашей кафедры большой вклад внесли профессора Б.А. Апаров, Л.А. Бессонов, В.Е. Боголюбов, А.А. Глазунов, Г.В. Зевеке, Р.И. Караев, А.С. Касаткин, А.В. Нетушил, Е.В. Нитусов, М.А. Перекалин, К.М. Поливанов, Л.И. Сиротинский, С.В. Страхов, Т.А. Татур и др. Статус преподавателя кафедры ТОЭ МЭИ (ТУ) традиционно считается исключительно высоким, а сама кафедра является своеобразной школой подготовки научных и преподавательских кадров высшей квалификации. Из их числа вышла целая плеяда заведующих различными кафедрами МЭИ (ТУ) – академики АН СССР В.С. Кулебакин (военная кафедра) и К.И. Шенфер (кафедра электрических машин), члены-корреспонденты АН СССР А.Н. Ларионов (кафедра авиационного и автотранспортного оборудования) и Г.Н. Петров (кафедра электрических машин), профессора Б.А. Апаров (кафедра электрических аппаратов), А.А. Глазунов (кафедра электрических сетей и систем), И.Л. Каганов (кафедра промышленной электроники), М.А. Левин и Ю.М. Шамаев (кафедра вычислительных машин), А.В. Нетушил (кафедра автоматики), В.С. Пантюшин (кафедра общей электротехники), Л.И. Сиротинский (кафедра техники высоких напряжений), А.В. Талицкий (кафедра электрического приборостроения) и других ведущих вузов Москвы – профессора Л.А. Бессонов, Р.И. Караев, В.А. Кузовкин, А.В. Нетушил, Л.Е. Смольников, В.С. Страхов, Т.А. Татур, Л.В. Алексейчик.

В наши дни кафедра ТОЭ располагает высококвалифицированными кадрами, среди которых 6 профессоров: почётный профессор МЭИ (ТУ), лауреат Государственной премии СССР, премии Правительства РФ и премии им. П.Н. Яблочкова АН СССР академик АН СССР К.С. Демирчян, лауреат премии Правительства РФ и премии им. П.Н. Яблочкова РАН член-корреспондент РАН П.А. Бутырин (заведующий кафедрой), д.т.н., проф. Л.В. Алексейчик, д.т.н., проф. М.Е. Алпатов, д.т.н., проф. Г.Г. Гусев, проф. Ф.Н. Шакирзянов (первый заместитель заведующего кафедрой).

Профессора кафедры ТОЭ

В стадии разработки...

Научно-организационная деятельность

На протяжении всей истории дисциплины и кафедры ТОЭ наши теоретики играли самую активную роль в интеллектуальной жизни страны. Основатель кафедры К.А.Круг был одним из членов комиссии, разработавшей в 1920 году первый в истории человечества крупномасштабный научный план развития народного хозяйства страны, называемый планом государственной электрификации России - ГОЭЛРО, и координирующей его реализацию, а также инициатором создания МЭИ, Всесоюзного электротехнического института, ряда других институтов. Академик К.С. Демирчян в качестве председателя Объединенного Научного совета РАН «Электротехника, электроэнергетика, электрофизика» курировал эти актуальные для развития страны научные направления. Ныне член-корреспондент РАН П.А. Бутырин, являясь Президентом Академии электротехнических наук РФ и председателем Научно-методического совета по электротехнике и электронике Минобрнауки РФ, проводит большую работу по консолидации ученых электротехников страны и выработке стратегии развития электротехнической науки и практики. Сотрудники кафедры ТОЭ принимают самое активное участие и в организации электротехнической научной прессы: академик РАН К.С. Демирчян до 2010 г. был главным редактором журнала «Известия РАН. Энергетика». Ныне он - главный редактор журнала «Известия Академии электротехнических наук РФ». Член-корреспондент РАН П.А. Бутырин является заместителем главного редактора журнала «Известия РАН. Энергетика» и журнала «Известия Академии электротехнических наук РФ», руководителем секции ТОЭ, преобразовательной техники и электрических материалов журнала «Электричество», членом редколлегии журнала «Электро», профессор Ф.Н. Шакирзянов - член редколлегии журнала «Электротехника».

Направления научной работы

Кафедрой разрабатывается целый ряд фундаментальных направлений развития электротехнической науки:

  • Фундаментальные основы теории электромагнитного поля (академик РАН К.С. Демирчян);
  • Влияние энергетики на глобальный климат и перспективы развития электроэнергетики и электротехники (академик РАН К.С. Демирчян);
  • Социология и философия науки и техники: электротехнические аспекты (чл.- корреспондент РАН П.А. Бутырин);
  • Электродинамика гигантских энергий (проф. Ф.Н. Шакирзянов);
  • Сверхпроводниковые колебательные и антенные системы (проф. Г.Г. Гусев, проф. Ф.Н. Шакирзянов);
  • Диагностика электрических цепей и электротехнических устройств (академик РАН К.С. Демирчян, член-корреспондент РАН П.А. Бутырин, д.т.н., проф. М.Е. Алпатов, к.т.н., доц. Т.А. Васьковская);
  • Интеллектуализация электротехнических и электроэнергетических устройств и систем и управление ими (академик РАН К.С. Демирчян, член-корреспондент РАН П.А. Бутырин, к.т.н., доц. Т.А. Васьковская);
  • СВЧ-электротехника и электромагнитная совместимость (проф. Л.В. Алексейчик, проф. Ф.Н. Шакирзянов);
  • Моделирование электротехнических устройств и систем (академик РАН К.С. Демирчян, член-корреспондент РАН П.А. Бутырин).

Хорошее знание научных достижений и проблем, а также потребностей и перспектив развития электротехники и электроэнергетики России, наряду с высоким научным потенциалом кафедры позволяют нам адекватно развивать теоретическую электротехнику как науку и ТОЭ как учебную дисциплину.

Лабораторный и компьютерный комплексы

Лабораторный комплекс кафедры ТОЭ является одним из лучших в мире. Он состоит из:

  • Учебной лаборатории Теории электрических цепей им. К.А.Круга (УЛ ТЭЦ, ауд. З-105);
  • Учебно-исследовательской лаборатории Теории электромагнитного поля (УИЛ ТЭМП, ауд. З-205 и ауд. З-205а);
  • Учебно-исследовательской лаборатории виртуальных инструментов электротехники (УИЛ ВИЭ, ауд. З-402).

Впервые УЛ ТЭЦ была создана еще самим профессором К.А.Кругом в 1947 году и позволяла проводить лабораторные работы фронтальным методом на 24 стендах одновременно в двух академических группах в течение всего семестра. Второе «поколение» оборудования УЛ ТЭЦ было создано в 1972 году под руководством заведующего кафедрой проф. П.А.Ионкина. Третье «поколение» оборудования лаборатории УЛ ТЭЦ создавалось в 2008г. под руководством заведующего кафедрой проф. П.А.Бутырина и проф. Ф.Н.Шакирзянова. Оно состоит из 24 одинаковых компьютеризованных лабораторных стендов, оснащенных цифровыми и аналоговыми измерительными приборами, двуканальными осциллографами с широким частотным диапазоном. Стенды разработаны МЭИ совместно с Научно-производственным предприятием «Учебная техника - Профи» (г. Челябинск). По своей комплектации они являются уникальными и позволяют организовать фронтальное выполнение 25 лабораторных работ по I и II частям курса ТОЭ. Следует отметить, что для этих частей курса достаточно 12 - 14 работ. Расширенные возможности стендов позволяют выбирать эти 12 - 14 работ из 25 с учетом особенностей разных учебных направлений и специальностей. Стенды позволяют выполнять физические и виртуальные эксперименты. ПЭВМ каждого стенда используется также в качестве компьютеризированного измерительного комплекса. В лаборатории установлена интерактивная доска, позволяющая проводить учебные коллоквиумы, учебно-исследовательские семинары и т.п.

Лаборатория кафедры ТОЭ
Лаборатория кафедры ТОЭ
Лаборатория кафедры ТОЭ

УИЛ ТЭМП оснащена в 2011г., под руководством профессоров П.А.Бутырина и Ф.Н.Шакирзянова, новым оборудованием, разработанным кафедрой ТОЭ МЭИ совместно с НПП «Учебная техника - Профи». В лаборатории установлены 24 одинаковых лабораторных стенда, оснащенных блоками для выполнения физических экспериментов и ПЭВМ для моделирования электромагнитных полей с помощью простых программ, реализующих метод конечных элементов, а также современного программного комплекса «Ansys», исследовательская версия которого установлена на сервере лаборатории и четырех рабочих местах преподавателей. На студенческих рабочих местах установлены университетские версии программ «Ansys» и «Elcut». Стенды позволяют организовать фронтальное выполнение лабораторных работ по III части курса ТОЭ. Кроме учебного оборудования УИЛ ТЭМП оснащена уникальным исследовательским оборудованием: современными панорамными вектор-анализаторами и панорамными измерителями от 0 до 40 ГГц, установкой для волноводного измерения комплексных магнитных и диэлектрических проницаемостей электрических материалов, криогенной установкой для исследования вольтамперных характеристик сверхпроводников при нормальном и тангенциальном намагничивании и т.д. УИЛ ТЭМП также оснащена интерактивной доской.

УИЛ ВИЭ была создана для проведения занятий по новому, разработанному проф. П.А. Бутыриным курсу «Информационные технологии электротехники». Она состоит из 19 лабораторных компьютеризованных стендов, оснащенных аппаратно-программными средствами фирмы National Instruments, позволяющими реализовать в среде LabVIEW различные виртуальные инструменты электротехнического назначения. В УИЛ ВИЭ изучаются и иные программные средства для моделирования электромагнитных полей («Ansys», «Elcut») и электрических цепей («PSpice»).

Компьютерный комплекс кафедры ТОЭ объединяет компьютерную технику лекционной аудитории, учебных и научных лабораторий кафедры в единую сеть с доступом в Интернет (~ 90 компьютеров). Локально-вычислительная среда кафедры позволяет организовать оперативный доступ преподавателям и студентам к учебно-методическим материалам, тестовым заданиям и контрольным работам по ТОЭ, сосредоточенным в едином центре – кафедральном сервере. На кафедре активно проводятся работы по разработке различных электронно-образовательных интернет-ресурсов, имеющих двойное назначение. Данные ресурсы могут использоваться как студентами (или преподавателями при повышении квалификации) при дополнительном самостоятельном изучения материалов по ТОЭ в дистанционном режиме, так и преподавателями в качестве презентаций учебных материалов при аудиторном чтении лекций.

Основное внимание сотрудников кафедры при разработке различных электронных методических материалов направлено на визуализацию учебного материала. Использование таких программных средств как LabVIEW, HTML, CSS, JavaScript, Flash, PHP, MySQL и др. для создания различных электронных курсов, тестовых заданий и виртуальных лабораторий позволяет существенно повысить эффективность и качество учебного процесса и разгрузить преподавателей от рутинной, неинтеллектуальной работы.

Дисциплина ТОЭ

Дисциплина Теоретические Основы Электротехники (ТОЭ) своему возникновению обязана промышленной революции на рубеже XIX-XX веков, связанной с практическим освоением явления электромагнетизма и обусловленной ею необходимостью массовой подготовки инженерных кадров. Начиналась дисциплина с курсов лекций двух выдающихся учёных – Владимира Федоровича Миткевича, впоследствии академика АН СССР, и Карла Адольфовича Круга, впоследствии члена-корреспондента АН СССР, прочитанных в 1904-1905 годах соответственно в С.-Петербургском политехническом институте и Московском высшем техническом училище (МВТУ).

Чл.-корр. АН СССР К.А. Круг
Академик АН СССР В.Ф. Миткевич

В этих курсах лекций рассматривались происходящие в электротехнических устройствах электромагнитные явления и процессы. Их изучение стало предметом ТОЭ и оказалось настолько результативным, что впоследствии дисциплину ТОЭ стали преподавать во множестве других стран, а отечественная литература по ТОЭ стала классической. ТОЭ является базисной дисциплиной в образовании инженеров-электротехников и электроэнергетиков. Дисциплина ТОЭ даёт фундаментальную основу знаний, язык и методологию необходимые в этих областях. Изучают ТОЭ более чем в 50 вузах страны. Разработку учебных планов по дисциплине ТОЭ и координацию научно-методической работы кафедр ТОЭ осуществляет Научно-методический совет (НМС) по “Электротехнике и электронике” при Минобрнауки России. Председатель НМС – заведующий кафедрой ТОЭ МЭИ (ТУ) член-корреспондент РАН Павел Анфимович Бутырин, учёный секретарь НМС – профессор кафедры ТОЭ МЭИ (ТУ) Феликс Нигматзянович Шакирзянов.

Развитие ТОЭ как учебной дисциплины потребовало осмысления и развития ее научного содержания. Так стала формироваться научная специальность ТОЭ (сейчас она называется теоретическая электротехника и имеет шифр Высшей аттестационной комиссии 05.09.05). Выделение теоретической электротехники как научного направления стало важнейшим этапом становления всей электротехники как самостоятельной технической науки. ТОЭ (теоретическая электротехника) является ядром этой науки, обеспечивая ее целостность. Специалисты в области ТОЭ (теоретической электротехники) всегда высоко ценились электротехническим сообществом. Постоянно занимаясь проблемой «языка электротехники», оперируя ее основными понятиями и определениями, фундаментальными законами и проблемами, решая вопросы взаимодействия различных электротехнических дисциплин и научных направлений, они призваны пояснять смысл наиболее важных и неясных общедисциплинарных проблем, т.е. выполнять по сути философскую работу (в смысле Л. Витгенштейна) применительно к электротехнике. В качестве примера можно назвать прояснение академиком АН СССР В.М. Миткевичем смысла принципов «близкодействия - дальнодействия», а в наши дни работу академика РАН К.С. Демирчяна по прояснению смысла соотношений теорий Дж. Максвелла и А. Эйнштейна.

Олимпиады по ТОЭ

Одним из важных направлений работы кафедры с сильными студентами является организация ежегодных институтской и Московской Олимпиад по ТОЭ.

Институтская олимпиада по ТОЭ ежегодно проводится для студентов 2-го курса институтов Электроэнергетики (ИЭЭ) и Электротехники (ИЭТ). Целью проведения олимпиады является мониторинг подготовки студентов МЭИ по ТОЭ, выявление наиболее талантливых и знающих дисциплину ТОЭ учащихся, популяризация дисциплины ТОЭ и повышение интереса к ней. Институтская олимпиада по ТОЭ является отборочным туром для студентов МЭИ, желающих участвовать в Московской олимпиаде по ТОЭ.

Московская олимпиада по теоретической электротехнике проводится с 1971 года в Московском энергетическом институте в последней декаде апреля. Московская Олимпиада по ТОЭ в первую очередь - командное соревнование, хотя на ней подводятся итоги и личного первенства.

Цель проведения Московских Олимпиад по ТОЭ - популяризация дисциплины ТОЭ, смотр уровня подготовки по этой дисциплине студентов в ведущих технических вузах, выявление юных талантов в области теоретической электротехники.

Изначально участниками Олимпиад были только лучшие технические вузы Москвы, однако в последние годы география участников соревнования расширилась и в юбилейной XXXX Олимпиаде (2011 г.) приняли участие команды 11 вузов России - Московского энергетического института (МЭИ), Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана (МГТУ), Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА), Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ), Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина (РГУНГ), Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (СПбГПУ), Ивановского государственного энергетического университета (ИГЭУ), Смоленского филиала МЭИ (СфМЭИ), Самарского государственного технического университета (СамГТУ), Саратовского государственного технического университета (СГТУ), Казанского государственного энергетического университета (КГЭУ). Поскольку Олимпиада по ТОЭ представляет собой также добровольную и демократическую форму аттестации вузов по данному предмету, то сам факт участия в ней перечисленных вузов свидетельствует о благополучии дел с дисциплиной ТОЭ в вузе или, по крайней мере, о внимании к этой дисциплине со стороны руководства вуза.

Команды для участия в Олимпиаде формируются путем строгого отбора кандидатов, который обычно осуществляется по итогам внутривузовских Олимпиад по ТОЭ. Победа в конкретной Олимпиаде зависит как от уровня подготовки студентов по ТОЭ в вузе, так и от тщательности отбора участников команды и их специальной подготовки к Олимпиаде, а также от ряда субъективных факторов. Чтобы исключить влияние протекционизма и иных негативных причин на объективность оценки знаний участников Олимпиады, были выработаны определенные правила организации Олимпиад. Так к разработке задач к очередной Олимпиаде не допускается вуз-победитель в предшествующей Олимпиаде, далее обычно разрабатываются не менее двух комплектов задач, а выбор лучшего варианта осуществляет жюри Олимпиады. О членах жюри, разрабатывающих олимпиадные задачи, и тренерах команд надо сказать особо: столь долгой и насыщенной истории Олимпиада обязана в первую очередь их подвижничеству. И здесь надо в первую очередь назвать старейшего участника Олимпиадного движения профессора МГТУ С.С. Николаева - разработчика задач ко многим Олимпиадам, автора сборника Олимпиадных задач по ТОЭ (Николаев С.С., Пищиков В.И. Сборник задач повышенной сложности по теоретической электротехнике. - М.: «Знак», 2000.) и тренера команды МГТУ.

Если на итоги каждой Олимпиады могут оказывать влияние различные случайные факторы, то интегральные итоги по нескольким Олимпиадам такие, например, как частота попадания команды в призеры Олимпиад уже свидетельствуют об уровне подготовки в данном вузе по ТОЭ, а учитывая, что ТОЭ это базовый предмет для электро- и радиотехнических, электроэнергетических, электрофизических и т.д. специальностей еще и об уровне профессиональной подготовки студентов по этим специальностям. Команда МЭИ была победителем большинства Олимпиад и лишь иногда - призером.

Ниже приводятся результаты последних 6 Олимпиад по ТОЭ.

Командное первенство
Год Место Команда
2011 I МЭИ
II СПБГПУ
III ИГЭУ
2010 I МЭИ
II СПБГПУ
III МГТУ
Личное первенство
Год Место Команда
2011 I МЭИ
II МГТУ
III ИГЭУ
2010 I РГУНГ
II МЭИ
III МЭИ

Надо сказать, что на юбилейной ХХХХ-ой Олимпиаде борьба за командное и личное первенство была исключительно острой и призеров отличало лишь небольшое число баллов. Так команды-призеры – МЭИ, СПбГПУ, ИГЭУ набрали соответственно 374, 334 и 303 балла, а победитель в личном первенстве К.А. Сыркин из МЭИ (93 балла), лишь незначительно опередил занявшего второе место - В.А. Рыжова из МГТУ (88 баллов) и занявшего третье место - Н.С. Демьянова из ИГЭУ (87 баллов). Эта обострившаяся борьба на Московской Олимпиаде и возросший интерес со стороны руководства вузов - ее участников - залог дальнейшего развития нашего олимпиадного движения и ответственного отношения вузов-участников Олимпиады к фундаментальным основам инженерного образования.

Учебники, учебные пособия и монографии

В 1905 г. К.А. Круг прочитал в МВТУ курс «Теория переменных токов», изданный в 1906 г., а затем в течение 30 лет (1916 – 1946 гг.) вел работу по совершенствованию учебника «Основы электротехники». Издание этих учебников заложило основу золотого фонда литературы по дисциплине ТОЭ, к которому, в первую очередь, следует отнести учебники:

  1. Круг К.А. Теория переменных токов, -М., 1906г.; Круг К.А. Основы электротехники. -М.: Сила, 1916 г., (6-е издание – 1946г.);
  2. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В., Поливанов К.М.. Основы электротехники. -Л.: Госэнергоиздат, 1955 – 1956 гг.;
  3. Поливанов К.М., Жуховицкий Б.Я., Негневицкий И.Б. Теоретические основы электротехники. -М.: Энергия, 1972 – 1975 гг.;
  4. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В., Основы теории цепей. -М.: Энергия, 1989г.;
  5. Ионкин П.А., Даревский А.И., Кухаркин Е.С. Теоретические основы электротехники. -М.: Высшая школа, 1976г.;
  6. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Н.В.Коровкин, В.А.Чечурин. Теоретические основы электротехники в 3-х томах, СПб: Питер, 2003г.

и задачники:

  1. Круг К.А., Ломоносов В.Ю., Перекалин М.А., Поливанов К.М. задачник по теоретическим основам электротехники. –Л.: Госэнергоиздат, 1948г.;
  2. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники //Под редакцией П.А.Ионкина, -М.:, Энергоатомиздат, 1982г.;
  3. Николаев С.С., Пищиков В.И., Сборник задач повышенной сложности по теоретической электротехнике. - М.: «Знак», 2000г.;
  4. Сборник задач по теоретическим основам электротехники в 2-х томах // Под редакцией П.А.Бутырина. -М.:, издательство МЭИ, 2011 г. (в печати);

Существенный вклад в развитие электротехнической науки внесли разработки, отраженные в учебных пособиях по ТОЭ и монографиях по теоретической электротехнике:

  1. Поливанов К.М. Ферромагнетики. Основы теории технического применения. –М.-Л.: Госэнергоиздат, 1957г.;
  2. Поливанов К.М. Электродинамика движущихся тел. -М.: Энергоатомиздат, 1982г.;
  3. Демирчян К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. -М.: Высшая школа, 1988г.;
  4. Демирчян К.С., Боронин В.Н., Кузнецов И.Ф. Поверхностный эффект в электроэнергетических устройствах. - Л.: Наука,1983г.;
  5. Демирчян К.С., Движение заряда в четырехмерном пространстве по Максвеллу и Эйнштейну. . -М.: Комтех-Принт, 2008г.

Сотрудниками нашей кафедры выполнен большой объем работы и по передаче накопленных в высшей школе знаний и культурно-методических концепций на уровень начального и среднего электротехнического образования:

  1. Ломоносов В.Ю., Поливанов К.М. Электротехника (основы теории): учебное пособие для курсов мастеров социалистического труда. -М.-Л.: ГОНТИ, 1938 г.;
  2. Ломоносов В.Ю., Поливанов К.М. Электротехника. Основные понятия. - Учебное пособие для ремесленных училищ. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960г.;
  3. Ломоносов В.Ю., Поливанов К.М., Михайлов К.М. Электротехника. -М.: Энергоатомиздат, 1990г.;
  4. Электротехника. П.А. Бутырин, Ф.Н. Шакирзянов, О.В. Толчеев; под ред. П.А. Бутырина. - М.: Academia, 2010г.;
  5. Электротехника и электроника: иллюстрированное учебное издание / сост. П.А. Бутырин, М.П. Жохова, О.В. Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов; под. ред. П.А. Бутырина. - М: Издательский центр "Академия", 2011. - 36 плакатов.

Помимо учебной литературы и литературы по теоретической электротехнике сотрудниками кафедры изданы десятки книг по самым различным разделам электротехники и не только. Широта взглядов и активная жизненная позиция наших теоретиков отражена в монографиях по таким актуальным для современников направлениям мысли как:

  • Электрофикация России (Круг К.А. Электрификация Центрально-промышленного района, Москва (Тепловой комитет при Политехническом обществе) -М.: 1918 г.; Круг К.А. Программа работ по электрификации России. – М.: Научно-техническое издательство, 1920 г.);
  • Богословие (Иеросхимонах Моисей (В.Е.Боголюбов) О днях сегодняшних и предконечных временах. -М.: издание храма Спаса Нерукотворного Образа в Андрониковском монастыре, 2002г.);
  • Взаимосвязь развития общества и техники (А.Л.Андреев, П.А.Бутырин, Горохов В.Г. Социология техники, -М.: Альфа-М, Инфра-М, 2009г.).

Студентам

Учебные порталы преподавателей кафедры

Материалы для подготовки к вступительным испытаниям в магистратуру по направлению "Электроэнергетика и электротехника"

Методические материалы

I часть ТОЭ (2 курс, группы Э_1,2,4,7,9,12,14_17). Лектор проф. Бутырин П.А.

I часть ТОЭ (2 курс, группы Эл_1,8,12,13,14,18_17). Лектор доц. Жохова М.П.

III часть ТОЭ (3 курс, группы Эл_12,14,16,18_16). Лектор проф. Шакирзянов Ф.Н.

III часть ТОЭ (3 курс, группы Э_1-15_16). Лектор проф. Бутырин П.А.

III часть ТОЭ (3 курс, группы Эл_1,3,5,6,8,11_16). Лектор доц. Козьмина И.С.