《电工学》教学大纲

1、电工技术教学大纲课程编码：0511100603课程名称：电工技术学时/学分：48/3先修课程：高等数学、大学物理适用专业：机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、车辆工程开课教研室：电学基础教研室一、课程性质与任务1课程性质：本课程是机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程及车辆工程专业的专业基础课。2课程任务：通过本课程的学习，使学生了解电工技术的基本概念和基本规律；掌握电路的基本分析方法、三相电路的分析方法、电动机的工作原理等基本知识；掌握电工仪器和器件的使用、线路正确连接、实验现象的分析方法和实验数据处理方法等基本能力，为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的和

2、必要的基础。二、课程教学基本要求由于课程具有一定的难度，需要通过一定数量的习题练习巩固和深化对课程内容的理解，提高学生运用所学知识独立分析和解决有关本课程各部分实际问题的能力。题目选择应由简入繁和联系课程的主要内容，对一些较难或易出错的题可给出提示，习题应有概念性、分析性强的特点，还应包括运算，图解等各种类型的题目。成绩考核形式：末考成绩（闭卷考试）（70%）平时成绩（期中考试、实验、平时测验、作业、课堂提问、课堂讨论等）（30)。成绩评定采用百分制，60分为及格。三、课程教学内容第一章 电路的基本概念与基本定律1.教学基本要求让学生了解电路的基本概念及定律，为后续章节的学习打下基础。2.要求

3、学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解电路的基本概念及定律，主要包括电路作用与组成、电路模型、电压和电流参考方向、电路的基本定律、电路的有载工作、开路与短路状态、电功率和额定值、以及电路中电位的概念。3.教学重点和难点教学重点是电压与电流参考方向、电路的基本定律。教学难点是利用KVL定律列回路电压方程、电路中电源与负载的判别。4.教学内容第一节 电路的作用与组成部分1. 电路的作用2. 电路的组成部分第二节 电路模型1. 电路模型2. 如何用电路模型表示电路第三节 电压和电流的参考方向1. 电路基本物理量的实际方向2. 电路基本物理量的参考方向3. 实际方向与参考方向的关系第四节

4、 欧姆定律1. 欧姆定律的内容2. 欧姆定律的应用第五节 电源有载工作、开路与短路1. 电源有载工作2. 电源开路3. 电源短路第六节 基尔霍夫定律1. 基尔霍夫电流定律2. 基尔霍夫电压定律第七节 电路中电位的概念及计算1. 电位的概念2. 电位的计算第二章 电路的分析方法1.教学基本要求掌握支路电流法、结点电压法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法，以及电源的两种模型及其等效变换。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生掌握电路的基本分析方法，主要包括支路电流法、结点电压法、叠加定理、戴维宁与诺顿定理。3.教学重点和难点教学重点是电路的各种分析方法。教学难点是如何选

5、择最合适的方法分析电路问题。4.教学内容第一节 电阻串并联连接的等效变换1. 电阻的串联2. 电阻的并联3. 电阻混联电路的计算第二节 电阻星形联结与三角形联结的等效变换1. 等效变换的条件2. 等效变换的应用第三节 电压源与电流源及其等效变换1. 电压源模型2. 电流源模型3. 电压源与电流源的等效变换第四节 支路电流法1. 支路电流法解题步骤2. 支路电流法应用第五节 结点电压法1. 结点电压法解题步骤2. 结点电压法解应用第六节 叠加定理1. 叠加定理2. 叠加定理解题步骤第七节 戴维宁定理和诺顿定理1. 戴维宁定理2. 诺顿定理第八节 受控电源电路的分析1. 受控源概念、类型2. 受控

6、源电路分析第九节 非线性电阻电路的分析1. 非线性电阻概念2. 非线性电阻电路的分析第三章 电路的暂态分析1.教学基本要求理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响应、全响应的概念，以及电路暂态分析的方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生理解电路的暂态和稳态的概念，以及时间常数的物理意义，掌握换路定则及初始值的求法，掌握一阶线性电路分析的三要素法。3.教学重点和难点教学重点是换路定则及储能电路初始值的确定、三要素法。教学难点是三要素法中三要素的确定。4.教学内容第一节 电阻元件、电感元件与电容元件1. 电阻元件2. 电感元件3. 电容元件第二节 储能元件和换路定则1.

7、 电路中产生暂态过程的原因2. 换路定则3. 初始值的确定第三节 RC电路的响应1. RC电路的零状态响应2. RC电路的零输入响应3. RC电路的全响应第四节 一阶线性电路暂态分析的三要素法1. 稳态值的计算2. 初始值的计算3. 时间常数的计算第五节 微分电路与积分电路1. 微分电路2. 积分电路第六节 RL 电路的零输入响应1. RL电路的零状态响应2. RL电路的零输入响应3. RL电路的全响应第四章 正弦交流电路1.教学基本要求理解正弦量的特征及其各种表示方法，掌握计算正弦交流电路的分析方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生理解正弦量的特征及其各种表示方法，

8、理解电路基本定律的相量形式及阻抗，掌握计算正弦交流电路的分析方法，会画相量图，掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时功率、无功功率和视在功率的概念，了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐振的条件及特征，了解提高功率因数的意义和方法。3.教学重点和难点教学重点是正弦量各种表示方式间转换，正弦交流电路的分析。教学难点是相量图，交流电路的阻抗。4.教学内容第一节 正弦电压与电流1. 频率与周期2. 振幅与有效值3. 初相位第二节 正弦量的相量表示法1. 正弦量的相量表示2. 相量图第三节 单一参数的交流电路1. 电阻元件的交流电路2. 电感元件的交流电路3. 电容元件的交流电路第四节 电阻、电感与电

9、容元件串联的交流电路1. 电流、电压的关系2. 功率关系第五节 阻抗的串联与并联1. 阻抗的串联2. 阻抗的并联第七节 交流电路的频率特性1. 谐振概念2. 串联谐振3. 并联谐振第八节 功率因数的提高1. 功率因数2. 功率因数低的原因3. 功率因数的提高第九节 非正弦周期电压和电流1. 非正弦周期信号2. 非正弦周期交流电路的分析方法第五章 三相电路1.教学基本要求理解三相电压和负载，掌握三相电路中电量的计算。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生搞清对称三相负载Y和联结时相线电压、相线电流关系，掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正确联接方法，理解中线的作用，掌握

10、对称三相电路电压、电流及功率的计算。3.教学重点和难点教学重点是三相电压，相电压和线电压，线电流和相电流，三相功率。教学难点是对称负载三相电路电压、电流之间关系，三相功率。4.教学内容第一节 三相电压1. 三相电压的产生2. 三相电压第二节 负载星形联结的三相电路1. 三相负载2. 负载星形联结的三相电路第三节 负载三角形联结的三相电路1. 联结形式2. 分析计算第四节 三相功率1. 三相功率2. 三相功率的计算第六章 磁路与铁心线圈电路1.教学基本要求理解磁场的基本物理量的意义，掌握磁路分析方法及铁心线圈电路特点。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生理解磁场的基本物理量

11、的意义，了解磁性材料的基本知识及磁路的基本定律，会分析计算交流铁心线圈电路，了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性等特性，了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识。3.教学重点和难点教学重点是磁路的分析方法，变压器工作原理。教学难点是电压变换、电流变换和阻抗变换。4.教学内容第一节 磁路及其分析方法1. 磁场的基本物理量2. 磁性材料的磁性能3. 磁路的分析方法第二节 交流铁心线圈电路1. 电磁关系2. 电压电流关系3. 功率损耗第三节 变压器1. 变压器的工作原理2. 变压器的外特性3. 变压器的损耗与效率4. 特殊变压器5. 变压器绕组的极性第四节 电磁铁1. 概述2. 基本结构3. 电磁铁

12、吸力的计算第七章 交流电动机1.教学基本要求了解三相异步电动机的基本结构、工作原理、机械特性、起动和调速的方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生了解各种电动机的基本构造、工作原理，理解电机的极性特性，掌握电机起动、反转、调速及制动的基本方法，了解电机应用场合及如何应用。3.教学重点和难点教学重点是电机构造、转动原理，转差率，定子电路，转子电路。教学难点是旋转磁场，转差率，转矩。4.教学内容第一节 三相异步电动机的构造1. 定子2. 转子第二节 三相异步电动机的转动原理1. 旋转磁场2. 电动机的转动原理3. 转差率第三节 三相异步电动机的电路分析1. 定子电路2. 转

13、子电路第四节 三相异步电动机的转矩与机械特性1. 转矩公式2. 机械特性曲线第五节 三相异步电动机的起动1. 起动性能2. 起动方法第六节 三相异步电动机的调速1. 变频调速2. 变极调速3. 变转差率调速第七节 三相异步电动机的制动1. 耗能制动2. 反接制动3. 发电反馈制动第八节 三相异步电动机的铭牌数据1. 三相异步电动机的铭牌数据第九节 三相异步电动机的选择1. 功率的选择2. 种类和形式的选择3. 电压和转速的选择4、 学时分配1.讲授内容及学时分配章序内容课时备注一电路的基本概念与基本定律4二电路的分析方法10三电路的暂态分析4四正弦交流电8五三相电路4六磁路与铁心线圈电路4七交流电动机6合计402.实践内容及学时分配序号项目名称内容提要学时必/选开1电工技术实验台的安全使用及基尔霍夫定律的验证1熟悉电工技术实验台的安全使用。2验证基尔霍夫第一定律。3验证基尔霍夫第二定律。2必开2戴维南定理/诺顿定理的验证1测量有源二端网络的Uoc和Isc并求Rin。2测量有源二端网络的外特性。3验证戴维南/诺顿定理。2必开3RLC串联谐振电路的研究1测量电路的谐振频率。2在谐振频率附近选取测量点，测出电压值。2必开4三相交流电路电压、电流的测量1三相负载Y形连接时相电压（电流）的测定。2三相负载 形连接时线电压（电流）的测定。 2必开合计8五、教材及参考书教