《电工基础》课程教学大纲

1、电工基础Electrotechnics一、课程基本情况课程类别：学科基础课课程学分：2学分课程总学时：32学时，其中讲课：32学时；课程性质： 必修开课学期： 第3学期先修课程： 大学物理适用专业： 材料物理专业教 材： 秦曾煌，电工学，高等教育出版社，2009年。开课单位： 物理与光电工程学院材料物理系二、课程性质、教学目标和任务电工基础是材料物理专业的一门专业选修课程。近年来，电工和电子技术发展非常迅速，其应用极为广泛，并且日益渗透到其他学科领域，在我国当前经济建设中，占有越来越重要的地位。通过本课程的学习，使学生获得电工和电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工和电子技术的应

2、用及发展概况，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基础。本课程着重培养学生分析基本电路的能力，并使学生受到必要的基本技能的训练，具备初步使用常用电工仪器、仪表、电器、电气设备的能力。通过本课程的学习，学生应重点掌握电路的基本定律、定理；直流电路、单向交流电路与三相电路的分析方法；掌握交流铁心线圈的分析计算方法；继电接触器控制系统的控制原理；了解磁路的分析方法；变压器、三相异步电动机的结构和工作原理，三相异步电动的特性；安全用电的常识。三、教学内容和要求绪论 （1学时） 让学生认识到本门课程的作用、地位和任务，了解电工电子技术的发展历程和现状，指导学生掌握学习本课程的基本

3、方法。第1章 电路的基本概念与基本定律 （2学时）（1）了解电路的几个基本物理量；（2）掌握电压、电流参考方向，欧姆定律及基尔霍夫定律，掌握两个电源的工作状态和电位的计算； 重点：电压电流的参考方向；电源的特性；基尔霍夫电流和电压定律；电路中电位的计算方法。难点：基尔霍夫电流和电压定律；电路中电位的计算方法。第2章 电路的分析方法 （3学时）2.1 电阻串并联以及联结的等效变换（1学时）（1）掌握电阻的串联及并联（2）理解电阻星型联结与三角联结的等效变换难点：星型联结与三角形联结的等效变换2.2 支路电流法、结点电压法、戴维宁定理 （2学时）（1）了解结点电压法和诺顿定理；（2）重点掌握两种电

4、源模型的等效变换、支路电流法、叠加原理和戴维宁定理。掌握电阻串连电路的等效变换和分压公式及电阻并联电路的等效变换和分流公式；重点：两种电源模型等效变换，支路电流法，叠加原理，戴维南定理。难点：电源模型等效变换；戴维南定理。第3章 电路的暂态分析 （2学时）（1）理解电阻元件是耗能元件，而电感元件和电容元件是储能元件；理解电路暂态过程产生的原因和换路定则的理论依据；会用换路定则确定RC电路和RL电路响应的初始值；会分析计算RC电路的响应；会分析计算RL电路的响应；会用三要素法分析计算RC电路和RL电路的响应。重点：换路的概念、电路暂态过程产生的原因；换路定则，初始值与稳态值的计算；RC、RL电路

5、的零输入响应、零状态响应及全响应；一阶线性电路暂态分析的三要素法；难点：微分电路与积分电路；电容分压电路换路时的强制跃变；第4章 正弦交流电路 （6学时）4.1 RLC串联，并联交流电路 （2学时）（1）重点掌握用相量法计算简单正弦交流电路，掌握电路基本定律的相量形式和相量图；（2学时）重点：正弦量的相量表示和相量图、电路基本定律的相量形式、相量法；难点：相量法；4.2 交流电路的频率特性（2学时）（1）了解及理解交流电路的频率特性；（2）掌握谐振电路；重点 ：谐振电路；4.3 功率因数的提高（2学时）（1）掌握有功功率的计算和提高功率因数的方法意义理，正弦交流电量的三要素、相位法及有效值；

6、（2）了解非正弦周期电压和电流；重点：有功功率、无功功率以及视在功率的计算；第5章 三相电路 （4学时）5.1 负载星型联结的三相电路（2学时）（1）了解对称三相负载星型连接时的计算方法；（2）掌握对称三相电源的特点、三相四线制的概念；重点：三相电路的构成；三相负载星形连接时的计算方法；中性线的作用。5.2负载三角形联结的三相电路（2学时）（1）重点掌握对称三相负载星形连接时的计算方法、对称三相电路下相电压和线电压及相电流和线电流的关系。难点：三相负载三角形连接时的计算方法第6章 磁路与铁心线圈电路 （4学时）6.1 交流铁心线圈电路（2学时）（1）了解变压器的结构、分类、用途；变压器的空载及

7、有载运行、损耗及效率。（2）掌握交流铁芯线圈电路的电压电流关系；重点：交流铁芯线圈的电磁关系、电压电流关系和功率损耗。6.2 变压器（2学时）（1）掌握三相变压器特性及应用，掌握其它变压器在实际中的应用； 重点：变压器的主要变换功能。难点：理想变压器。第7章 交流电动机 （4学时）7.1 三相异步电机的构造、转动原理及电路分析（2学时）（1）了解三相异步电机的构造、单相异步电机的启动原理；（2）重点掌握三相异步电机的转动原理、电磁转矩与运行特性；重点：三相异步电机的转动原理、基本电磁关系，三相异步电机的电磁转矩与运行特性。7.2 三相异步电机的起动、调速、制动（2学时）（1）掌握三相异步电机的

8、基本电磁关系及使用常识； （2）理解三相异步电机的起动性能和方法，变频调速和变极调速以及能耗制动和反接制动；（3）了解三相异步电机的选择；难点：三相异步电机的运行特性第8章 继电接触器控制系统 （4学时）8.1常用控制电器（1学时）(1)了解交流接触器、中间继电器、热继电器等； 8.2 笼型电动机直接起动和正反转的控制路线（3学时）(2)掌握异步电机的控制与保护及起动，通过讲授、观察实物、讨论等手段，培养学生独立分析和绘制三相电动机电气控制原理图的能力。重点：分析的绘制简单的三相电动机的电气控制原理图。难点：绘制简单的三相电动机的电气控制原理图。第9章 工业企业供电与安全用电 （2学时）（1）了解电流对人体的危害及常见的触电方式；（2）掌握常用的接地和接零措施；重点：触电