电工基础课程标准

1、电工基础课程标准一.课程的性质，任务«电工基础是电气自动化和机电一体化专业必修的专业技术基础课， 通过本课程的学 习，让学生能掌握有关交、 直流电路的基本概念及基本分析计算方法， 为将来从事电气电子 工作和中高级专门人才提供必需的电工基本知识、 基本理论和基本技能。也为后续课程打下 坚实的基础，同时让学生掌握一定的操作能力，安全用电。二.课程教学目标通不定期本课程教学，学生应达到以下基本要求：1、熟悉电路的基本概念、基本定律和定理，熟悉通用电路的组成与特性；2、初步具有识读电路图，计算电路基本物理量的能力；3、初步具有学习和应用电气电子工程新知识、新技术的能力；4、了解与本课程有关的

2、技术规范，培养严谨的工作作风和创新精神。（一）知识教学目标1、理解电路的基本概念和基本定律；2、掌握直流电阻电路的计算方法；3、理解电容和电感及其在电路中的作用；4、掌握正弦交流电的计算方法；5、了解磁路的基本概念和基本定律。（二）能力培养目标1、具备电阻器件的识别和测量能力；2、学会常用电工工具及其使用方法；3、学会常用电工仪器仪表使用方法；4、学会用示波器观察交流电；5、学会三相电路的功率测量方法。6、掌握电工测量的基本常识 ，正确记录和处理实验数据，观察实验现象，分析实验结果。 （三）德育培养目标1、培养学习能力、解决问题的能力、与他人合作能力；2、培养勇于创新的精神和敬业乐业的工作作风

3、；3、培养学生勤于思考、刻苦钻研、勇于探索的良好作风。三.教学总时数分配章次总学时数讲授学时 数习题课，实验 课等学时数第一章 电路的基本概念和基本定律642第二章直流电阻性电路的分析20182第三章正弦交流电路18162第四章 三相交流电路1082第五章互感耦合电路66第六章谐振电路44第八章线性动态电路分析44第十章磁路与铁心线圈电路44合计7264四.教学内容和课时分配第一章 电路的基本概念和基本定律本章主要讨论电压和电流的参考方向，欧姆定律以及基尔霍夫定律等，并介绍几个基本电路元件。1 .第一节 电路与电路模型第二节 电路的基本物理量这二节共1课时，重点：掌握电路的基本物理量以及电流电

4、压的参考方向；难点：是电流电压的参考方向。让学生了解电路和电路模型，理解开路与短路，能够运用参考方向和欧姆定律解题。基本公式：I =Q ； i = dq ； u = dw ；t dt dt课堂练习：1-2作业：1-3 , 1-42 .第三节电功率电阻元件第四节欧姆定律第五节电路的工作状态这三节共1课时。重点：是电功率，欧姆定律，电路的三种不同工作状态难点：是功率的正负。要求学生理解开路与短路，能够运用电流、电压的参考方向和欧姆定律解题。了解非线性电阻的特点。基本公式：p=_dw=uidt对直流电路，当电压、电流方向关联时P=UI ；当电压、电流方向非关联时P = -UI。2 U 2对于纯电阻电

5、路，P=UI =i2r = ；RU =IR （U, I方向关联时的欧姆定律表达式）U = -IR （U, I方向非关联时的欧姆定律表达式）G =2 ；U, I方向关联时I=GU ; UI, I非关联方向时 U=-RI I=-GU 。 R课堂练习：1-7, 1-8, 1-11作业：1-93 .第六节电路中的电位分析 2课时重点：电位的概念难点：如何求出电路中某点的电位值要求学生了解电压与电位两个物理量的区别与联系，明确电位的概念，会分析计算电位的大小。能够利用假定的电流参考方向和选定的参考电位下求出电路中各点的电位。基本公式：Uab=VaVb； Uac=Uab+Ubc。 ab a b ac ab

6、 bc课堂练习：1-1作业：P20, 1-12 , 1-134 .第七节电源元件2课时重点：理想电压源与理想电流源的特点难点：实际电压源模型和实际电流源模型；受控电压源与电流源在电路分析和计算时的处理。要求学生理解理想电流源与理想电压源，实际电流源与实际电压源。掌握电流源、电压源、 实际电流源、实际电压源、受控电压源、受控电流源的电路符号。课堂练习：1-14, 1-15作业：P21, 1-165 .实验 常用仪器的使用和电阻元件伏安特性的测试2课时实验目的：(1)熟悉万用表、电压表、电流表的面板布置，理解转换开关各挡的用途；(2)明确万用表、电压表、电流表的用途，正确使用并掌握万用表、电流表、

7、电压表的操 作规程，掌握注意事项；(3)能够正确识别各种电阻；(4)掌握线性电阻元件、非线性电阻元件伏安特性的测量方法；(5)学习测量电路的开路电压与短路电流；加深对参考方向的理解实验要求：(1)正确整理实验数据；(2)能正确使用万用表测量电压、电流、电阻；(3)掌握万用表各挡测量误差情况，分析其原因；(4)学会用电压表、电流表测线性电阻元件和非线性电阻元件的伏安特性；(5)掌握测量电路的开路电压与短路电流的方法。第二章直流电阻性电路的分析本章先引入等效网络与等效电阻的概念，在此基础上分别介绍：线性电阻串联电路、并联电路及混联电路的分析方法；电阻星形联结与三角形联结的等效变换及两种电源模型的等

8、效 变换；基尔霍夫定律；并介绍了几种基本分析方法：支路电流法、网孔电流法、节点电位法。基本定理有叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理及最大功率传输定理。1 .第一节 线性电阻的串联、并联和混联电路2 课时重点：是串联、并联的等效电阻以及串联电阻的分压关系和并联电阻的分流关系； 难点：是电阻的混联.理解等效网络和等效电阻的概念 .基本概念和公式：n个线性电阻串联的等效电阻等于各元件的电阻之和R=S Ri 分压公R式 Ui = Ui Rn个电阻并联时，其等效电导等于各电导之和 G=N Gi分流公式I i=色，ii G作业：P46, 2-1 , 2-22 .第二节电阻的星形、三角形联结及其等效变换第三节两

9、种电源模型的等效变换 共2课时重点：电阻星形联结与三角形联结的等效变换和两种电源模型的等效变换难点：是电阻星形联结与三角形联结的等效变换要求掌握电阻星形联结与三角形联结的等效变换的两组公式以及两种电源模型的等效变换 的公式，能够灵活运用公式进行变换 .基本公式：星形电阻网络等效变换为三角形电阻网络时星形中两两电阻乘积之和R ij星形中不与i、相连的电阻三角形电阻网络等效变换为星形电阻网络时三角形中与i相连的两电阻之积R =i 一三角形中三个电阻之和实际电压源模型等效为实际电流源模型公式：IS =幺，R0 = R0Ro实际电流源模型等效为实际电压源模型计算公式：US = IS R0, R0 =

10、R0作业：2-63 .第四节 基尔霍夫定律第五节 支路电流法 共2课时重点：基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）难点：应有KCL KVL列电路方程要求：了解支路、节点、回路、网孔的定义，并能正确地识别；理解基尔霍夫电流定律和电压定律，掌握应用KCL KVL列电路方程的方法， 能应用支路电流法求解 2个网孔电路。基本公式：工U=0,1I =0课堂练习：P48, 2-12作业：P48, 2-144 .第六节 网孔电流法2课时重点：用网孔电流法列网孔方程难点：含电流源支路的求解方法要求学生能根据假定的网孔电流参考方向，利用KVL列网孔电流方程；能够对电路中存在理想电流源支路作特殊处理。教学

11、过程中主要结合例题，让学生理解解题步骤和方法，并与支路电流法进行比较。课堂练习：P48, 2-15作业：P48, 2-165 .第七节节点电位法2课时重点和难点是运用节点电压法解题，要求学生理解自电导和互电导。列出节点电压方程是关键，懂得公式（G1+G2+G3） U10-G3U20n S1- G3U10+ （ G3+G4+G5） U20 = 6545的含义以及这个公式是怎样列出来的，掌握弥尔曼定理。教学过程中主要结合典型例题，让学生理解解题步骤和方法。特别是能对含电压源支路作特殊处理。课堂练习：P48, 2-17 , 2-18作业：P49, 2-196 .第八节 叠加定理2课时，重点：叠加定理

12、的内容难点：叠加定理的应用解题运用叠加原理应注意以下几点：A叠加原理只适用于线性电路，对非线性电路不适用。B计算时，电路的联结以及所有的电阻不变。所谓电压源不作用，就是将电压源用短路代替；电流源不作用，就是把电流源用开路代替。C叠加时要注意电压电流的参考方向，至于电压电流取正号还是负号，应由参考方向的选择而定。教学方法：结合典型例题，让学生理解解题方法。课堂练习：P49, 2-20作业：P49, 2-217 .第九节 戴维宁定理与诺顿定理 2课时重点：戴维宁定理的内容难点：戴维宁等效电路。学习戴维南定理关键要让学生弄懂等效电路，结合典型例题，教会学生如何求戴维宁等效电路的开路电压和等效电阻。只

13、要求学生了解诺顿定理。课堂练习：P49, 2-23作业：P49, 2-248、第十节最大功率传输定理 2课时。重点：最大功率传输定理的内容难点：用戴维宁定理或电源等效变换法求出某负载获得最大功率的条件要求：通过典型例题让学生掌握用戴维宁定理或电源等效变换法求出某负载获得最大功 率的条件及所获得的最大功率。电源的最大输出功率,当RL=Ri时，负载上获得最大功率 PLM =U4R作业：P49, 2-259 .习题讲解课 4课时10 .实验 验证戴维南定理 2课时。实验目的：验证戴维南定理学会测量开路电压和有源二端网络内阻的基本方法。实验原理：戴维南定理一一任意一个线性有源二端网络，对外电路而言，可

14、以等效成一个电压源。电压源的电动势等于有源二端网络的开路电压，内阻等于网络中所有电源的电动势置零（电压源用短路线代替而保留其内阻）时的等效电阻。第三章正弦交流电路本章讨论正弦交流电路的基本概念和基本定律。主要内容有：正弦量与相量；电阻、电感、电容元件的正弦交流电路；相量形式的基尔霍夫定律和欧姆定律。1 .第一节正弦量的基本概念2课时重点掌握正弦量的三要素，根据解析式作波形图或由波形图写出解析式，理解频率与周期、振幅与有效值、相位与初相、相位差的关系。课堂练习：P81, 3-1 , 3-2作业：P81, 3-62 .第二节正弦量的相量表不法 2课时。重点是用相量表示正弦量以及正弦量与相量之间的互

15、相转换问题。掌握求两个同频率正弦量之和，能对复数进行简单复习。作业：P82, 3-8 , 3-93 .第三节电感元件与电容元件 2课时重点：电容元件和电感元件的伏安特性难点：电容元件的串并联及电容元件混联时的等效电容和耐压值的计算问题要求学生掌握电容元件和电感元件的伏安关系式、电容元件储存的电场能计算公式、电感元件储存的磁场能计算公式。基本公式：对于电感元件，感应电压为 u=L,储存的磁场能 WL = Li 2 dt2对于电容元件，电容电流为i=Cdu,储存的电场能 WC =1CU2dtC 2电容并联的等效电容C =C1C2 C3一 ，一 1111电容串联的等效电容 11 C C1 C2 C3

16、作业：P82, 3-17 , 3-224 .第四节 电阻、电感、电容三种元件伏安特性的相量形式2课时重点：三种元件的伏安特性的相量形式，三种元件的瞬时功率、平均功率、无功功率的计算公式及单位。要求学生能熟练地掌握三种元件的伏安相量关系式进行运算。基本公式：电阻元件的伏安特性的相量形式：U -ri'电感元件的伏安特性的相量形式：U = jL ：1 电容兀件的伏安特性的相量形式：U = -j IC5.第五节基尔霍夫定律的相量形式第六节RLC串联的交流电路 2课时重点：基尔霍夫节点电流定律和回路电压定律的相量形式难点：RLC串联的交流电路的电压与电流关系要求学生理解电压三角形、阻抗三角形、电

17、路的三种性质，能够进行复阻抗及 RLC串联 电路的简单计算。 基本公式：RLC串联的交流电路的伏安关系式：U =R+ j(XL XC)I*=(R+ jX)：=ZI* U1- 其中，复阻抗 Z= = R + j(XLXC)=R+ j(L)=ZN邛 J J0c阻抗模：z| = v'r2 +(xl -xc)2X. _ Xc阻抗角：=arctanR作业：P84, 3-326 .第七节RLC并联的交流电路2课时重点内容：电压电流的关系：I =G j(BC -Bl)U =(G jB)U -YU其中，复导纳：Y =G j(Bc -Bl) = 1 j( C - 1 ) = Y RL导纳模： Y = .

18、G2 (Be -Bl)2导纳角：'=arctan G作业：P85, 3-407 .第八节 用相量法分析正弦交流电路2课时重点：用相量法分析正弦交流电路难点：运用直流线性电路中所用的定律，定理，分析方法进行计算，求出相量值，并写 出正弦量的解析式。借助典型例题，运用相量图对一些较特殊的交流电路进行分析的方法称为相量图解法。图解法直观形象，有助于把电路问题转化为几何问题，从而可以借助几何知识分析电路问题。让学生掌握用相量法进行正弦交流电路的分析的一般步骤。主要是会用相量法列网孔电流方程、列节点电压方程。复阻抗的串联与并联只作简单介绍，以学生自学为主。作业：P85, 3-448 .第九节正弦

19、交流电路中的功率 2课时主要内容：有功功率：P =UI COS中；单位：瓦(W无功功率：Q =UI sin中；单位：乏(Var)视在功率：s=ui =，P2 +Q2 ,单位：伏安(VA),、一 .P功率因数1 = COS 'S要求学生掌握正弦交流电路有关功率的计算，了解提高功率因数的方法。作业：P84, 3-369 .第十节正弦交流电路中的最大功率2课时主要内容：(1) 负载的电阻和电抗可调节时负载获得最大功率的条件是：Z L= ZS最大功率是:4Rs(2) 负载为纯电阻时，负载获得最大功率的条件是：Rl = ZsL S最大功率是:uS2%（1+8$匕）10 .实验验证纯电感、纯电容电

20、路电流、电压间的相位关系2课时。实验目的：(1)学习使用双踪示波器(2)掌握纯电感、纯电容电路电流、电压间的相位关系实验原理：(1)在RL串联电路中，R很小和感抗比起来可以忽略，将电路近似视为纯电感电路。R两端的电压波形与电流波形相同，RL两端的电压波形可以看成线圈两端的电压波形。通过双踪示波器观察比较两个波形的相位差。（2） RC串联电路的实验原理和 RL串联电路相同。用同样的方法观察，比较RC串联电路电压与电流的相位差。第4章三相交流电路教学内容：三相电源：星形与三角形连接，三相负载三相电路的功率：瞬时功率，有功功率和无功功率对称和不对称三相电路的特点及计算重点：三相负载和三相电源的星形与

21、三角形连接的特点，三相电源的功率，对称三相电路的计算，弄懂中性点位移电压 具体要求：掌握三相电源的三相负载，中性点位移电压的概念，星形与三角形连接的特点，掌握用三相电度表测功率的方法，掌握对称三相电路的特点，了解三相电路故障的分析，了解不对称三相电路的分析与计算 初学时，应注意遵守三相电路中有关电压、电流参考方向的一些约定。1 .第一节 三相交流电源第二节 三相负载的联接共2课时重点和难点是理解对称三相正弦量及其特点。理解三相电源和负载的联接：三角形和 星形联结，了解正序、负序。2 .第三节 三相电路中的电压和电流2课时重点和难点是三相电路中的电压和电流。理解相电压，线电压、中点电压、相电流、

22、线电流、中线电流的概念。对于三角形联结的电源或负载，线电压等于相电压，对于对称三相电源，线电流的有效值是相电流的 J3倍。对于星形联结的对称电源或负载，线电压的有效值是相电压的33倍，线电流等于相电流。3 .第四节 对称三相电路的计算2 课时重点和难点是对称三相电路的有关计算。理解对称三相电路的特点是中点电压为零。4 .第五节不对称三相电路的分析第六节三相电路的功率共2课时重点：分析不对称三相电路和对称三相电路功率的计算，难点：分析不对称三相电路。对称三相电路白有功功率 P=3UP 1P cos。 P=J3ul I l cos（）无功功率 Q= 3U P 1P sin （）= <3 Ul

23、 I l sin （）视在功率 S= 3U P I P = , 3Ul I l作业：P10O, 4-25 .实验RC串联电路的阻抗角和电压三角形2 课时实验目的： 验证阻抗角。的大小和电阻 R、电容C及频率f的关系。 验证总电压U和电阻两端的电压 UR、电容两端的电压 UC之间的数量关系符合电压三角形，即u =JuR +uC实验原理: RC串联电路的阻抗角 4 =arctan *C =arctan 1阻抗角的大小有电路参数和RR2fC3.14电源频率决定。RC串联电路中，总电压 U和UR、UC组成电压三角形，有如下关系 U =JUR+UC2第5章互感耦合电路1 . 互感及互感电压明确互感现象，

24、掌握互感系数、耦合系数、互感电压的计算。重点是互感电压。2 .互感线圈的同名端明确同名端的含义，掌握同名端的判定以及列写互感线圈的端电压方程。难 点是列写互感线圈的端电压方程。3 .互感线圈的连接及去耦等效电路掌握互感线圈的顺用、反串特征以其等效电感的计算，熟练掌握单端、双端 的去耦等效电路。难点是互感线圈连接方式的判定。4 . *空心变压器电路的分析了解空心变压器的一、二次侧等效电路。第6章谐振电路重点：串联谐振难点：xl=xc是发生串联谐振的条件，谐振频率为co0=2nf1LC理解串联谐振电路的特点第8章电路的暂态分析本章首先介绍过渡过程的基本概念、一般分析方法及电路初始值的计算，然后详细

25、介绍一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应以及三要素法，最后简单介绍二阶电路的自由振荡现象。1 .第一节电路的过渡过程第二节电压和电流初始值的计算第三节零输入响应共2课时。重点和难点是计算电压和电流的初始值，RC电路的零输入响应和 RL电路的零输入响应。理解电路的过渡过程和研究过渡过程的一般方法。无论产生过渡过程的原因是什么，只要换路瞬间电容中的电流或电感上的电压为有限值，则在换路后的瞬间，电感中的电流和电容上的电压都应保持换路前一瞬间的数值而不能跃变，换路后就以此为起始值而连续变化知道新的稳态值。这个规律称为换路定律。掌握RC电路的放电过程、时间常数、能量关系、RL电路的放电过程、时间常数

26、、能量关系。2 .第四节零状态响应第五节全响应及其分解第六节一阶线性电路暂态分析的三要素法 第七节LC电路中的自由振荡共2课时。重点和难点是零状态响应，一阶线性电路暂态分析的三要素法。掌握RC电路的零状态响应和RL电路的零状态响应、全响应的分解。第10章磁路与铁心线圈电路教学内容：磁场的性质与基本物理量， 磁路的基本物理量及基本性质，铁磁物质的磁化， 磁路和磁路定律，交变磁通下的铁心损耗，交流铁心线圈中的电压，电流及磁通，电磁铁定律：法拉第电磁感应定律，安培环路定律现象：电磁感应现象重点：磁场的性质与基本物理量； 磁路的基本物理量及基本性质， 铁磁物质的磁化和退磁方法， 磁路定律，电磁铁的特性 具体要求：1 . 了解磁场的性质与分析方法2 .对磁路的基本物理量及性质进一步加深和拓宽理解，了解磁滞曲线和铁磁物质的磁 化