《电工与电子技术》(甲)课程教学大纲 - 机械与电子工程学院.doc

电工电子技术课程教学大纲英文名称：Electrical Engineering一、课程说明：1课程性质： 电工电子技术是工科类非电专业的一门学科基础课程。2课程的目的和任务： 本课程的目的是使学生获得电工电子学必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工电子事业发展的概况，为学习后续其它相关类课程和专业知识以及毕业后从事工程技术工作和科学研究工作打下理论集成和实践基础。同时，使学生在学习完本课程后，初步具有读懂电子设备的电气原理图，并对主要环节进行定性和定量的分析和估算的能力。同时也了解一些常用的电工电子设备。3适应专业： 工科非电类专业4学时与学分： 本课程总学时数为72，理论课学时54，实验课18，学分为3.5。5先修课程：高等数学，大学物理及相关的工科数学的基础上学习本门课程。6推荐教材和参考书目：李春茂 电工技术，电子技术（第三版） 科学技术文献出版社 2003张楠、高言 电工学（ 第二版） 高等教育出版社 2002秦曾煌 电工学（上、下册）（第四版）高等教育出版社 1999 李春茂 电工学学习指南7主要教学方法与手段： 主要教学方法是课程讲授，其他教学手段为实验课，课后辅导和不定期的习题课。8考核方式： 学习效果通过课程考试和平时作业体现，学生最终成绩评定由这两部分组成，考试成绩占70%，平时作业及考勤占30%。9课外自学要求： 要求学生做到课前预习，课后复习，按时完成布置的作业，定期交作业，多看相关参考书，拓展知识面。 二、教学基本要求和能力培养要求：1通过本课程的各个教学环节，达到以下基本要求：（1）掌握电路、磁路的基本理论、基本知识。（2）了解变压器电路，电机的工作原理。（3）掌握电子电路中元器件特点， 熟练掌握交流基本放大电路、多级放大电路、负反馈放大电路、直接耦合放大电路的基本概念、基本原理和分析方法。清楚振荡电路、直流稳压源电路的组成特点、工作原理及主要参数的确定方法。 2通过学习本课程，应具备以下能力：（1）能够进行电路的分析和计算（2）掌握常用的电工仪器的原理和应用方法。（3）能够识别一些电子设备的电气原理图。三、课程教学内容： 电工技术部分第一章 电路基本定律及其分析方法1. 基本知识点：电路的作用、组成部分及电路的模型；电路的基本物理量电流和电压（电动势）的定义及其方向；电路的状态有载工作状态、开路和短路；电路的基本定律欧姆定律和克希荷夫定律；电路中电位的概念。电阻串并联接的等效变换；电压源与电流源及其等效变换；支路电流法、节点电压法；叠加原理、戴维南定理和诺顿定理；含受控电源电路的分析；非线性电阻电路的分析。2.基本要求：掌握：电路的组成、电路的基本性质、电路的基本物理定律（欧姆定律、克希荷夫定律），电路中的电位及其计算。学会分析、计算电路的几种方法；建立电压源和电流源的概念；了解非线性电阻电路的图解分析法、正确理解静态电阻和动态电阻的概念。3. 教学重点和难点：电路的三种状态和电路的基本定律（欧姆定律和克希荷夫定律）。支路电流法、节点电压法；叠加原理、戴维南定理。 第二章 线性电路的暂态分析1基本知识点：电阻，电感，电容的性质，换路定则， RC电路的零输入响应，零状态响应和全响应；一阶线性电路暂态分析的三要素法；微分电路和积分电路；RL电路的零输入响应，零状态响应和全响应。2. 学生应掌握的基本知识：掌握：换路定则，RC电路的自然响应、带初始值的响应和时间常数；微分电路和积分电路；RL电路的自然响应，RL电路在短路和开路下的响应。三要素分析法。理解：过渡过程的定义、产生的原因和研究方法。3. 教学的重点和难点：换路定则，RC电路和RL电路的零输入响应、零状态响应和全响应。第三章 单相正弦交流电路1. 基本知识点：交流电的产生、三要素、表示方法、瞬时值、最大值、有效值、平均值、相位和相位差；纯电阻电路：电阻的物理性质、电阻在直流和交流电路中的作用，纯电阻电路的正弦交流相位；纯电感电路：电感的物理性质，电感在直流和交流电路中的作用，纯电感电路的正弦交流相位；串联交流电路及其阻抗和复阻抗；并联交流电路及其电导、感纳、容纳、电纳以及复导纳；纯电容电路：电容的物理性质，电感在直流和交流电路中的作用，纯电容电路的正弦交流相位；串联谐振、并联谐振、品质因数和通频带。功率因数的提高。2学生应掌握的基本知识：正弦量的三要素，正弦量的相量表示法，RLC元件的电压、电流的关系，RLC串联电路和并联电路的阻抗等计算，串联谐振和并联谐振等。3.教学的重点和难点：本章是该门课的一个重点和难点。本章的重点和难点R、L、C元件的交流特性以及RLC元件组成的串联和并联的阻抗的计算。如何提高电路的功率因数。第四章 三相正弦交流电路1. 基本知识点：三相电压、负载星形连接和三角形连接的三相电路以及三相功率。2. 学生应掌握的基本知识：要求掌握三相电势的产生和表示方法；三相电源的连接方法：三相四线制、三相三线制、相电压和线电压；三相负载的连接方法：星形连接、三角形连接、对称负载与不对称负载下的相电流，线电流、中线电流以及中线电流的关系；三相负载的功率计算。3教学的重点和难点：三相电源的连接方法，三相负载的连接方法，线电压和相电压的关系，三相电路的功率。第六章 磁路及带铁心线圈电路1.基本知识点：磁场的基本物理量：磁通、磁感应强度、磁场强度和磁导率；磁性材料的磁性能： 高导磁性，磁饱和性和磁滞性；磁路及其基本定律；交流铁心线圈电路；变压器的工作原理、外特性， 变压器的损耗与效率。2. 学生应掌握的基本知识：掌握：磁路的概念：磁动势、磁通、磁感应强度、磁阻、磁系数、磁路欧姆定律、铁磁物质的特性；铁磁线圈的电路分析；变压器的工作原理：电压变换、电流变换、阻抗变换。理解：变压器的结构形式和几种特殊的变压器。3教学的重点和难点：磁路的基本概念，磁路的欧姆定律，变压器变电压、变电流、变阻抗的功能以及变压器的损耗。第七章 三相异步电动机1. 基本知识点：三相异步电动机的基本结构及工作原理；三相异步电动机的转速、极数；三相异步电动机的构造及定子电路和转子电路；三相异步电动机的转矩与机械特性；三相异步电动机的起动、调速、制动、铭牌数据和选择。2. 学生应掌握的基本知识：掌握：异步电动机的基本结构及工作原理，旋转磁场的产生、转向、转速、极数和转差率；三相异步电动机的机械特性；三相鼠笼式异步电动机的起动、反转、调速与制动。电子技术部分第一章 常用半导体器件1. 基本知识点：本征半导体的特点及导电机理；PN结的形成及其特性；半导体二极管的结构、类型、主要参数及主要应用。半导体三极管的类型、结构、起放大作用时的外部供电条件、内部载流子的运动过程、三极管的输入和输出特性曲线以及主要参数。2. 学生应掌握的基本知识：本征半导体的导电机理两种载流子的产生与复合；掺杂半导体的类型及特点；PN结的形成及载流子的扩散运动与漂移运动；稳压管的击穿现象及稳压特性；二极管在整流、稳压、开关、限幅等方面的应用。三极管的电流放大作用。3. 教学的重点和难点：半导体的导电方式和类型；PN结的形成及其单向导电性；半导体二极管、三极管的伏安特性、主要参数以及用途。第二章 分立元件基本放大电路1. 基本知识点：放大电路的类型及其功能； 共射极接法单管交流放大电路的组成及个元件的作用，电压放大过程的简述；放大电路的静态（直流）分析目的、估算法和图解法；放大电路的动态（交流）分析目的和分析方法（图解分析法和微变等效变换法）；静态工作电的稳定和典型偏置电路的分析；多级电压放大电路的概念、分析以及三种耦合方式的简介；零点漂移；差动放大电路的基本结构、工作原理、典型结构和四种形式。2. 学生应掌握的基本知识：双极型半导体三极管的相关内容；放大电路的三种组态；构成放大电路的基本原则；放大电路的主要指标；放大电路的分析方法；放大电路的频率响应；放大电路的基本概念（三极管电流放大电路；电路的隔直和旁路作用；静态和动态；直流和交流；微变等效；负反馈；频域和时域）。射极输出器；差动式放大电路的工作原理及其差模输入和共模输入。3. 教学的重点和难点：本章是电子技术部分的重点和难点。本章的重点和难点是三极管的电流放大作用；放大电路的组成及构成原则；放大电路的估算分析，图解分析和微变等效分析；Q点的影响及稳定措施；多级耦合放大电路的相应参数的确定；射极输出器；零漂的产生及其危害和克服办法；差动放大电路的相关参数的确定。第三章 集成运算放大电路1. 基本知识点：集成运放的类型、组成、结构特点及使用中的问题；理想运算放大电路；反馈的定义、组成和分类；负反馈的判断和其功能。 2. 学生应掌握的基本知识：掌握：运算放大电路的分析：比例运算、加减运算、积分运算和微分运算。理解：运算放大器的工作原理和运放的使用。反馈类型的判断（正/负、电流/电压、串联/并联、直流/交流、级内/级间）；负反馈在放大电路中的作用；3、重点和难点：线性集成运放的工作状态（线性区和非线性区）及线性集成运放的应用。反馈类型的判断；负反馈对放大电路性能的影响。第七章 逻辑门与组合逻辑电路1. 基本知识点：脉冲信号的定义和参数；晶体管的开关作用；由二极管或三极管所组成的分立元件的门电路与门、或门和非门；逻辑表达式化简；卡诺图；TTL门电路以TTL与非门为例讲述TTL门的主要参数和工作过程；组合逻辑电路的分析和综合；介绍组合逻辑电路中的加法器、编码器、译码器。 2. 学生应掌握的基本知识： 掌握晶体管的饱和、截止及放大三种工作状态的条件和特征；常用逻辑门电路的逻辑功能、真值表及逻辑符号；TTL与非门的传输特性；布尔代数运算法则；卡诺图化简；组合逻辑门的组成以及逻辑电路的分析和综合。 3. 教学的重点和难点：晶体管的开关作用；TTL门的主要参数和工作过程；逻辑关系化简；组合逻辑电路的分析和综合。四、教学学时分配： 教学环节时数课程内容讲课实验习题讨论小计电路基本定律及其分析方6学时2学时习题和讨论