电工基础授课教案

第 1次课 第1周 课时：2课 题 电路模型和电路中的根本物理量教学目的要 求

使学生生疏电路的根本概念，电路模型的构成，对电路有根本生疏;掌及其方向的规定和换算;理解电功率与电能的定义及其意义。主要教学内容教学重点教学难点

1、电路模型根本概念；2、电路的根本物理量电流、电压、电位、功率的概念、表示、单位和方向。1、电流、电压参考方向；2、电压与电位的区分教学内容

教学方法一、电路及电路模型1、电路：电源、负载、中间环节2、电路模型教 由电路元件构成的电路，称为电路模型。3、电路元件学 电阻元件、电感元件、电容元件二、电路的根本物理量〔一、电流过 1、电流的定义：电荷的有规章的定向运动就形成了电流。idQ

IQdt t程 2、电流的单位：A1A=1000mA=103mA ， 1A=1000000 μ A=106 μ A ，1kA=1000A=103A3、电流的实际方向与参考方向：1〕实际方向：难以断定。 多媒2〕参考方向：在电路分析中任意选定一个方向作为电流的方向，也 体课叫正方向。 件〔二、电压1、电压的大小：电路中a、b两点间电压，在数值上等于单位正电荷dWu ab从电路中a点移到电路中b点时电场力所作的功。 ab dQU Wabab Q2、电压的单位：V1V=1000mV=103mV ， 1V=1000000 μ V=106 μ V ，1kV=1000V=103V3、电压的实际方向与参考方向：当电压的参考方向与实际方向一样时，电压为正值，当电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。4、电压与电位的区分正电荷在电路中某点所具有的能量与电荷所带电量的比称为该点的电位。电路中的电位是相对的，与参考点的选择有关，某点的电位等于该点与参考点间的电压。电路中a、b两点间的电压等于a、b两点间的电位差。即Uab=Va-Vb小与参考点的选择无关；但电位是相对的，其大小与参考点的选择有关。5、关联参考方向：电流的参考方向与电压的参考方向全都，称之为关联参考方向多媒多媒体课〔三、电功率〔W〕PQUUIt假设电压、电流的参考方向关联，则等式的右边取正号；否则取负件号。当P0，说明元件吸取功率；当P0，说明该元件释放功率。〔四、电能〔J〕Ｗ＝Pt1kW·h=3600000J讲解举例作练习1-6-2，1-6-3，习题1-2业电工技术中大局部是电路问题，争论的方法是将电路中的电气设备用抱负元小件替代，由抱负元件〔电阻元件、电感元件、电容元件〕构成电路模型电路，再结依据根本规律去解决；电路中三个根本物理量是电压、电流和功率。第 2第 2次课第1周课时：2课题电路元件及独立电源教学目的设备的主要特性和作用；娴熟把握电流源和电压源的特性，并把握抱负电要 求源和实际电源的关系，生疏其数量关系。主要教学1、电路元件；2、独立电源内容教学重点电压源和电流源的等效转换教学难点电压源和电流源的等效转换教学内容教学方法教〔一〕电阻元件电阻定义：R学表示符号：1MΩ=1000KΩ=1000000Ω过电阻元件的倒数称为电导，用字母G表示，即G1R程电阻元件的特性：线性电阻：伏安特性曲线是一条过原点的直线。非线性电阻：曲线〔二〕电容元件电容元件的文字、图形符号：C1F=106μF=1012pF 多媒电容元件的特性：体课当电压、电流为关联参考方向时，线性电容元件的特性方程为：件iCdudt电容元件有隔直通交的作用。电容元件两端的电压不能跃变。在u、i关联参考方向下，线性电容元件吸取的功率为：puiCududt在t时刻，电容元件储存的电场能量为：1〔t C2t〕C 2电容元件是一种储能元件。〔三〕电感元件电感元件的文字、图形符号：L1H=106μH=103mH当电压、电流为关联参考方向时，线性电感元件的特性方程为：uLdidt在u、i关联参考方向下，线性电感元件吸取的功率为：puiLididt在t时刻，电感元件储存的磁场能量为：1〔t L2t〕L 2多媒体课件二、独立电源〔一〕电压源1、抱负电压源无论它的外电路如何变化，它两端的输出电压为恒定值US，或为肯定时间的函数t。通过电压源的电流虽是任意的，但仅由它本身是不能打算的，还取决于与之相连接的外部电路，有时甚至完全取决于外电路。讲解2、实际电压源 举例实际的直流电压源可用数值等于US的抱负电压源和一个内阻Ri相串联的模型来表示。U=US-UR=US-IRi〔二〕电流源1、抱负电流源：无论它的外电路如何变化，它的输出电流为恒定值IS，或为一 讲解定时间的函数〔t。 举电流源两端的电压虽是任意的，但仅由它本身是不能打算的，还取决于与之相连接的外部电路，有时甚至完全取决于外电路。2、实际电流源：实际的直流电流源可用数值等于S的抱负电流源和一个内阻i相并联的模型来表示。讲解举例〔三〕电源等效变换讲解举例U=U-IR举例S i1II US R”iU=IR‘-IR‘S i iRR=R‘；U=Ii iS S iR‘在进展等效互换时，必需重视电压源的电压极性与电流源的电流方向之间的关系作1-5-4，1-5-5，习题1-6，1-7业小直流电路是由抱负元件电阻和抱负电源〔电压源或电流源〕构成，娴熟把握结 他们特性及等效互换是解决直流电路问题的重要手段。第 3次课 第2周 课时：2课 题教学目的要 求主要教学内容

欧姆定律及基尔霍夫定律使学生娴熟把握欧姆定律的定义、加强练习使用方法；使学生娴熟把握基尔霍夫定律的节点电流、回路电压特性，通过练习娴熟把握其应用。1、根本概念；2、基尔霍夫电流定律；3、基尔霍夫电压定律教学重点 基尔霍夫的电压定律和电流定律教学难点 电位的计算教一、欧姆定律〔一〕欧姆定律定义学

教学内容

教学方法讲解举例在电阻电路中，当电压与电流为关联参考方向，电流的大小与电分析阻两端的电压成正比，与电阻值成反比。U过 IR欧姆定律表达了电路中电压、电流和电阻的关系，它说明：程 〔1〕假设电阻保持不变，当电压增加时，电流与电压成正比例地增加；当电压减小时，电流与电压成正比例地减小。〔2〕假设电压保持不变，当电阻增加时，电流与电阻成反比例地减小；当电阻减小时，电流与电阻成反比例地增加。〔二〕欧姆定律使用电压、电阻求电流电流、电阻求电压

IURU=±RI电压、电流求电阻URI无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向，电阻元件功率为：U2PI2R RR R二、基尔霍夫定律〔一、根本概念支路：电路中的每个分支都称作支路。节点：电路中3条或3条以上支路的连接点称为节点。回路：电路中的任一闭合路径称为回路。网孔：不包含其它任何支路的回路称为网孔。〔二、基尔霍夫电流定律：在任一瞬间，流出或流入该节点电流的代数和为零。 讲解i(t)0 I0举例通常规定，对参考方向背离节点的电流取正号，而对参考方向指向节 练习点的电流取负号。〔三、基尔霍夫电压定律：对电路中的任一回路，在任一瞬间，沿回路绕行方向，各段电压的代数和为零。 讲解u(t)0 U0 举例通常规定，对参考方向与回路“绕行方向”一样的电压取正号，同时 练习对参考方向与回路“绕行方向”相反的电压取负号。作1-6-4，1-6-6，习题1-11业欧姆定律确定电阻元件上电压和电流的约束关系；KCL、KVL两条定律确定小之路电流之间的约束关系和回路中之路上电压之间约束关系。这两个定律是分析结电路的重要定律。依据定律由电路模型建立数学模型，从而求解。第 4次课 第2周 课时：2课 题教学目的要 求主要教学内容教学重点教学难点

无源二端网络使学生娴熟电路分析中电阻的串联、并联的计算方法，并把握一般常见的电阻混联电路的分析计算方法和化简方法。电阻串、并联电阻混联电阻串、并联时电流、电压、功率状况混联电路化简为一个等效电阻教学内容引出案例一：电压表表头教学

教学方法讲解U=U+U+…+U，R=R+R+…+R，1 2 n i 1 2 nn过 U1：U2：…：U=R1：R2：…：Rn 举例nU RI R R1 1 1 1U RI Ri i

RR1

RnU程 2

RI R R2 2 2U RI Ri i

RR1

RnU RI R Rn n n nU RI Ri i

RR1

RnP1：P2：…：Pn=R1：R2：…：Rn引出案例二：电流表表头讲解举例1 2 I=I+I+…+I1 2 URI ，IR1 1

UR ，IRn2

UR，n1 1 1 1Ri三、电阻的混联电路

R R1

Rn通过例题讲解的方式分析常见电阻混联电路的分析计算方法。1、方法：利用串、并联的特点化简为一个等效电阻 讲解2、改画步骤： 举例先画出两个引入端钮；再标出中间的连接点，应留意但凡等电位点用同一符号标出,如下作2-1-3、2-1-5业小 无源二端网络十整个网络的一局部，有两个端钮与电路的其余局部连接，它的结 内部没有电源，总可以通过串并联等方法简化为一个等效电阻。课 题教学目的要 求主要教学内容教学重点

第 5次课 第3周 课时：2电阻星形和三角形连接的等效变换及负载获得最大功率的条件安排状况和负载获得最大功率的条件。电阻星形和三角形连接的等效变换电能输送与负载获得最大功率1．电阻星形和三角形连接特点；2．等效变换方法；3．负载获得最大功率的条件教学难点 Y-Δ等效变换方法教学内容一、电阻星形和三角形连接的等效变换〔一〕电阻星形和三角形变换图形教 星形变换成三角形以下图(a)所示，三角形连接变换成星形如以下图(b)所示。学过

教学方法讲解举例程 (a)〔二〕等效变换的条件

(b)要求变换前后，对于外部电路而言，流入〔出〕对应端子的电流以及各端子之间的电压必需完全一样。〔三〕等效变换方法1、星形连接的电阻RA、RB、RC，求等效三角形电阻RAB、RBC、RCA。，2、三角形连接的电阻RAB、RBC、RCA，求等效星形电阻RA、RB、RC。，，3、特别状况当三角形〔星形〕连接的三个电阻阻值都相等时，变换后的三个阻值也应相等。，。二、电能输送与负载获得最大功率〔一〕功率安排最简洁的电路模型为例：电源输出功率为 ，I则，与I成线性关系；消耗的功率：，与I的关系为一开口向上的抛物线；负载消耗的功率：，与I的关系为一开口向下的抛物线。 讲解〔二〕负载获得最大功率的条件 举例当时，最大，〔三〕应用如扩音机电路，期望扬声器能获得最大功率，则应选择扬声器的电阻等于扩音机的内阻，即电阻匹配。电阻等于扩音机的内阻，即电阻匹配。作2-1-1、2-1-5、习题2-3业小无源二端网络，在不能用串并联方法计算时，有时可以将其中一局部用Y-Δ结 变换后计算，Y-Δ相互转换，必需遵从等效原则。第第6 次课第3周课时：2课题支路电流法教学目的使学生把握支路电流法的概念，并运用支路电流法解决直流电路问题要 求主要教学支路电流法内容教学重点 支路电流法解题方法教学难点 1、列独立的KCL方程独立的KVL方程；2、支路电流法解题方法教教学内容教学方法一、概念1、独立回路学 假设每一回路至少含有一条为其他已取的回路所没有包含的回路称为讲解独立回路举例过 2、网孔中间不含任何其他支路的回路。独立回路不肯定是网孔。程 3、支路电流法利用KCL、KVL列方程组求解各支路电流的方法。二、解题步骤：〔一〕〔可以任意选定和网孔绕行方向；〔二〕确定方程数，假设有b条支路，则有b个方程；总结〔三〕列独立的L方程〔结点电流方程，假设有n个结点，则可分析列(n-1)个独立的结点电流方程；〔四〕缺乏的方程由独立的KVL〔回路电压方程m个网孔，就可列m个独立的回路电压方程，且m+(n-1)=b；〔五〕联立方程组，求解未知量。举例三、应用举例分析作练习2-3-1业小 支路电流法与等效变换的方法不同，市一种系统化的方法，无需转变电路的结 构造，关键在于正确的列出与支路数相等且独立的支路电流方程。第7 次课 第4周 课时：2课 题 网孔电流法教学目的 使学生把握网孔和回路的区分及结点的概念，并学会运用网孔电流法解决教学目的 使学生把握网孔和回路的区分及结点的概念，并学会运用网孔电流法解决要 求直流电路问题。主要教学网孔电流法内容教学重点网孔电流法教学难点网孔电流法教学内容教学方法一、定义以假想的网孔电流为未知量，只用KVL列出独立网孔方程求解的方教法。标准式如下：讲解分析学自电阻和互电阻：、、为该网孔的自电阻；、、为两网孔之间公共支路上的电阻，称为互电阻。过二、解题步骤：(a)选定网孔电流方向，同时也标出各支路电流方向(留意两者不要程用同一符号表示)总结(b)列出独立的网孔电压方程，留意互阻为负值。分析(c)求解出假想的网孔电流。(d)依据网孔电流和各支路电流的关系，求解出各支路电流。三、解题中留意事项三、解题中留意事项1、与支路电流法比较：支路电流法对于支路数较多的电路，计算不便利，而网孔数少于支路数，因此当支路数较多时，网孔电流法相对举例而言就显得便利简洁些。分析2、自电阻永久选“+”，互电阻的“+”、“－”由两网孔电流通过公共电阻的绕向是否全都来打算，假设全都取“+”，假设相反取“－”。3、网孔电流仅适用于平面电路。作2-6、2-7(a)业小网孔电流实质是一个中间变量，在网孔电流法中，省略了结点方程，方程数结 目由支路数削减到网孔数，从而简化了分析。第 8第 8次课第4周课时：2课题结点电压法教学目的使学生娴熟节点电压法的应用，并生疏其在电路分析尤其是在三相不要 求对称电路中的应用。主要教学1、结点电压法；2、弥尔曼定理内容1、自电阻、互电阻自、电导互和电导的概念；2、结点电压法；3、教学重点弥尔曼定理教学难点结点电压法解题教教学内容教学方法一、方法：选择电路中任意一个节点作为零点〔该点电位为零〕，选择其余学〔n-1〕个节点对零点的电路为变量，利用欧姆定律求解。结点电压 讲解方程的一般表达形式为： 分析过自导×本结点电压+Σ〔互导×相邻结点电压〕=流入该结点的全部电源的电流之和程强调整点电压法是通过KVL定律实现的二、节点电压法的特点：1、自导总为正值；2、互导总为负值；3、等式右边为与该节点相联的全部电流源与电压源等效成电流 总结源的电流之和。 分析4、无关联的节点互导为零。5、电路中的独立结点数少于独立回路数时，用结点电压法比较便利、方程个数较少。三、举例分析四、弥尔曼定理：只有两个结点的结点电压法。 举例分析五、举例作2-6、2-7(a)业小 用假设结点j对参考点0的电压U

KVL，则只需应j0结 用KCL列(n-1)个结点电流方程，解出结点电压后再求个支路电流，也能使计算简化。化。第 9次课 第5周 课时：2课 题教学目的要 求主要教学内容

戴维宁定理使学生娴熟把握戴维宁定理与诺顿定理的应用方法，并了解其在电路分析中的作用和使用范围。1、戴维宁定理；2、诺顿定理教学重点

1．有源二端网络的概念；23．用戴维宁定理来求解某条支路的电流。教学难点 求开路电压和等效电阻教 一、戴维宁定理

教学内容

教学方法〔一〕引出案例，分析如何简化电路学〔二〕定义 讲解任何一个线性有源二端网络，对于外电路而言，可以用一电压源 分析过和内电阻相串联的电路模型来代替。并且抱负电压源的电压就是有源 案例二端网络的开路电压U ，马上负载断开后a、b两端之间的电压。OC程〔即其电压为零流源开路〔即其电流为零〕时的等效电阻R。i〔三〕求解步骤求出有源二端网络的开路电压U ；OC将有源二端网络的所电压源短路，电流源开路，求出无源二端 总结网络的等效电阻R； 分析i画出戴维宁等效电路图。〔四〕举例二、诺顿定理任何一个线性有源电阻性二端网络，对外电路而言，总可以用一个电流源和一个电阻等效替代，这个电流源的电流等于该网络的短路电流，并联的电阻等于该网络内部的独立电源置零后的等效电阻。这一电流源与电阻的并联电路称为诺顿等效电路。举例分析作 习题2-8业业小戴维宁定理和诺顿定理把有源二端网络简化为含有电阻的电压源或电流源，结 但仅对有源二端网络外部等效。第 10第 10次课第5周课时：2课题叠加定理教学目的使学生娴熟把握电工计算中最常用的叠加定理，并通过练习生疏其使要 求用方法。主要教学叠加定理内容教学重点1、叠加的概念；2、叠加定理的适用范围；3、运用叠加定理求各支路电流或电压教学难点 运用叠加定理求各支路电流或电压教学内容一、定义在线性电路中，当有多个电源作用时，任一支路电流或电压，可看作由各个电源单独作用时在该支路中产生的电流或电压的代数和。当某一电源单独作用时，其它不作用的电源应置为零〔电压源电压为零，电流源电流为零，即电压源用短路代替，电流源用开路代替。

教学方法讲解分析二、计算步骤：教 (1)将简单电路分解为含有一个(或几个)独立源单独〔或共同〕作用的分解电路。学 (2)分析各分解电路，分别求得各电流或电压重量。(3)叠加得最终结果。过 三、留意事项：叠加定理仅适用于线性电路，不适用于非线性电路；仅适用于程 电压、电流的计算，不适用于功率的计算。当某一独立源单独作用时，其它独立源的参数都应置为零，即总结电压源代之以短路，电流源代之以开路。分析应用叠加定理求电压、电流时，应特别留意各重量的符号。假设重量的参考方向与原电路中的参考方向全都，则该重量取正号；反之取负号。叠加的方式是任意的，可以一次使一个独立源单独作用，也可以一次使几个独立源同时作用，方式的选择取决于对分析计算问题的简便与否。简便与否。作练习2-7-1，2-7-2业小叠加定理是线性电路的重要定理，它有助于对线性电路性质的理解，可以用结 来推到其它定理，简化处理更简单的电路。第 11第 11次课第6周课时：2课题电容教学目的使学生理解什么是电容器、电容、介质击穿的概念及定义式，生疏常见的要 求电容器；把握电容的串并联计算及电容的充放电过程。主要教学 1、电场及电容的根本概念；2、电容元件及特性；3、电容器的串并联；4、内容电场能量；5、电容器的作用；教学重点 1、电容的串并联；2、电容的充放电教学难点 电容器的串并联教教学内容教学方法一、概念讲解1、电场带电体四周存在电场。静止电荷形成的为静电场，电流不变化的 分析学 为恒定电场，电流不断变化的为变化电场。2、电场力：电场对场中电荷的作用力过 3．电场强度：测量电场强度的物理量4、电容的定义：一种储存电场能量的实际器件，电容器所带电量Q与程 电容器两极板间的电压U的比值，称为电容器的电容，用C表示。5Ａ、Ｅ、ｄ有关，但Ｃ与Ｕ有关，。6任何两个导体间都存在电容，如输电线之间，输电线与大地之间，晶体管各极之间，电机变压器绕组的匝间，绕组与机壳之间，但都较小。7、参数①导致电容器毁坏。②标称容量③允许误差④绝缘电阻：应越大越好。 U为所加电压，IL为漏电流。二、电容的串联讲解举例1、电量：Q=Q=Q=Q1 2 32、电压：US=U+U+U1 2 33、电容量：，即电容器串联之后，总容量削减，这相当于电阻的并联。4①每只电容器均承受着同样的电量。②电容大的电容器安排的电压小，电容小的电容器安排的电压反而大。三、电容器的并联1、电量：Q=Q+Q+Q1 2 3讲解2、电压：US=U=U=U1 2 3举例3、电容量：，即电容器并联之后，总容量增大削减，这相当于电阻的串联。4、用途：时，需并联，但应留意：①每只电容器均承受着外加电压。②电路就被短路，会对电路造成危害。四、电容上的电压和电流的关系1、公式： 讲解2电容上的电压不能发生突变常利用电容的这种特性对电路元件进展过 分析电压保护。3、在直流电路中电容相当于断路〔开路〕五、电场能量讲解WE==分析电容器为储能元件，不耗能。电压增加时，存储电能；电流削减时，放出电能。六、电容器的作用讲解①滤波②隔直 分析③调谐④④耦合沟通⑤沟通旁路⑥能量转换作习题3-8，3-9，3-10，3-11，3-12业小结联、并联或串并联时可用一个等效电容替代。第第12 次课第6周课时：2课题自感、互感及同名端判定教学目的要求解同名端在电工技术中的应用。主要教学内容1、自感；2、互感；3、同名端判定教学重点教学难点

同名端判定自感和互感电动势的推断教学内容 教学方法一、自感1由于流过线圈本身电流变化引起感应电动势的现象，称为自感现 讲解象。这个感应电动势称为自感电动势。 举例教2、自感现象的应用与危害

ΨL LI二、互感学1、互感现象当i1随时间变化，磁链Ψ21也随时间变化，并在二次绕组中产生感过 应电动势，这种现象叫互感现象。产生的感应电动势叫互感电动势。2、互感系数 讲解程3、耦合系数

ΨM i1k M

Ψ 12i 举例24、互感电动势

LL1 2Ψ ie 21M 1M2 t t三、同名端的意义及其测定互感线圈的同名端当两个线圈通入电流，所产生的磁通方向一样时，两个线圈的电 讲解流流入端称为同名端〔又称同极性端，反之为异名端。用符号·标 分析记。同名端的试验测定直流判别法沟通判别法作业 习题3-18，3-19，3-20电感只与线圈匝数、几何尺寸和介质有关，除铁磁介质外，电感是常数，与电小流无关，两线圈之间有互感一个线圈的电流产生的磁通有局部与另一个线圈交链，结较磁耦合，电感线圈是储能元件，通过电流不能突变。第第13 次课第7周课时：2课题磁和磁场根本物理量教学目的使学生了解磁场的根本特性和根本物理量，对磁场与电场的关系有一要 求明确生疏。并能了解简洁的电器磁场。主要教学1、磁场；2、磁场中的根本物理量；3、电磁感应内容教学重点磁场中的根本物理量及电磁感应教学难点电磁感应教学内容教学方法一、磁场教1、磁体与磁感线学相互作用的磁力。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。讲解2、磁场与磁场方向判定举例过生磁场。程通电直导线产生可用安培定则〔也叫右手螺旋法则〕来判定。通电线圈产生的磁场也可用安培定则来判定。二、磁场中的根本物理量讲解1、磁感应强度B 分析磁感应强度B是表征磁场中某点的磁场强弱和方向的物理量。BFIl2、磁通量Φ3

Φ＝BA 或

BΦA磁导率来表示各种不同材料导磁力量的强弱。04107r＝04H

BH三、电磁感应1、电磁感应现象导线或线圈交链的磁通发生变化〔包括方向、大小的变化，就会在导线或线圈中感应电动势，当感应电动势与外电路相接，形成闭合回路时，回路中就有电流通过。这种现象称为电磁感应。讲解2、感应电动势分析EBlv感应电动势的方向可用右手定则判定3、感应电流当导体在磁场中切割磁感线运动时，在导体中产生感应电动势，假设导体与外电路形成闭合回路，就会在闭合回路中产生感应电流。作作练习3-5-2、3-5-3业静止的电荷四周存在电场，运动的电荷四周也有电场，而且还有磁场；磁感小应强度B、磁通量Φ、磁导率 和磁场强度H是磁场中四个根本物理量；导体在结磁场中切割磁感线就会产生感应电动势，接通电路就会有感应电流产生。第 14第 14次课第7周课时：2课题正弦沟通电的根本特征与三要素教学目的使学生娴熟把握正弦沟通电压、电流的特征，并把握正弦量的三要素要 求及含义。1、正弦沟通电的特点主要教学2、正弦量的三要素内容3、相位差与相位关系4、正弦量的有效值教学重点教学难点

正弦量的三要素、相位关系初相及有效值教学内容

教学方法一、正弦沟通电iImsin(t)瞬时值、最大值和有效值i、u及e表示电流、电压及电动势的瞬时值。UImm、 及EmUImm

分别表示电流、电压及电动势的最大值。周期电流的有效值教

I T

Ti2dt 讲解0学 当周期电流为正弦量时，可得 举例过正弦电压和正弦电动势可得

IIm2程 UUm2频率与周期每秒内变化的次数称为频率，它的单位是赫兹。频率是周期的倒数，即 讲解f1 举例T角频率是指沟通电在1秒钟内变化的电角度。2fT初相t=0时的相位角称为初相位角或初相位。uU sin(t)m uiI m i它们的初相位分别为u和i。两个同频率正弦量的相位角之差或初相位角之差，称为相位差，用 讲解表示。 举例超前、滞后、同相、反相二、正弦沟通电的三要素：讲解正弦沟通电的最大值〔有效值、角频率〔频率、周期〕和初相角分析作4-1、4-2、4-3业振幅、频率、初相三者是正弦量的三要素，所谓超前、滞后、同相、反相和振幅、频率、初相三者是正弦量的三要素，所谓超前、滞后、同相、反相和小正交，都是两个同频率的正弦量变化进程的比较，周期性变化的沟通电的有效值结是依据它的热效应来确定的。第第15 次课第8周课时：2课题正弦量的相量表示法教学目的使学生把握正弦量的相量表示方法，可通过复数的形式让学生了解矢要 求量的来历，并介绍相量与正弦量的关系，让学生生疏其应用。1、相量法的引入；主要教学2、复数概述；内容3、相量表示法教学重点 正弦量的相量表示法教学难点 相量图教学内容教学方法教一、复数有向线段A可用下面的复数表示学rA=a+jba2b2讲解过arcos和brsinarctana举例b程复数的指数式极座标式Ar二、复数的运算1 2 1 1 2 2 1 2 1 A±A=〔a+jb〕±〔a+jb〕=〔a±a〕+j〔b±b1 2 1 1 2 2 1 2 1 A·A

=r·r

)1 2 1 1

2 1 2 1 2 举例A r1 1 1

r(

) 分析1A r r 1 212 2 2 2将复数A

rej乘以另一个复数ej，A2=rejej=rej()1如以e-j除复数A1

rej，A3=rej()1三、相量：1用复数表示正弦量，并用于正弦沟通电路分析计算的方法称为相量法。讲解举例U (cosjsin)U ejU m m m mUU(cosjsin)UejU作4-5、4-7、4-8业正弦量的相量是复数及复数相对应的复平面的矢量，虽然只便是了正弦量的小有效值和初相位两个要素，但由于在线性电路中，电流、电压都是同频率的正弦结量，所以它是正弦电路分析的重要工具。第16 次课 第8周 课时：2课 题教学目的要 求主要教学内容

相量形式的基尔霍夫定律及单一参数电路使学生娴熟把握相量形式的KCL和KVL及电阻、电感、电容等单一参数电路的沟通分析法，强调该局部内容是学习正弦沟通电路的根底。1、相量形式的基尔霍夫定律2、R、L、C教学重点 相量形式的KCL和KVL；R、L、C元件伏安关系的相量形式教学难点教

R、L、C元件伏安关系的相量形式教学内容 教学方法一、相量形式的基尔霍夫定律举例学 〔一〕基尔霍夫电流定律的相量形式分析〔二〕基尔霍夫电压定律的相量形式过二、单一参数电路〔一〕纯电阻电路程1、元件上电压和电流关系i(t)

u(t)Um

sintI

sintR R2、在数值上满足关系式URI 或

m 讲解举例IURUI

ej0RI〔二〕纯电感电路1、元件的电压和电流关系uLdiLIdt

costmsin(t90)mU sin(t90)mI Im

L 讲解举例2、感抗的概念

X＝L＝2fLL〔三〕纯电容电路1、元件的电压和电流关系dui Cdt

CU

dmdt

(sint)costmmI mUmU 1I I Cm2、容抗的概念1 1=讲解UI

ej90I

jX 举例C作习题4-9，4-10业小 相量形式的基尔霍夫定律是分析正弦沟通电路的根本定律，R、L、C是电路结 的三种根本元件，他们的伏安关系是分析正弦电路的根底。第17 次课 第9周 课时：2课 题教学目的要 求主要教学内容教学重点教学难点

R、L、C串联电路使学生娴熟把握电阻、电感、电容串联电路的构成，其相量分析方法和电路特性。1、RLC2、RL电压三角形、阻抗电压三角形教学内容 教学方法一、RLC串联电路教 uuu uL CiI sintm学 u RI sintU sintR m Rmu L m Lm过 Iu C C

U UIRm RR程mU UILm mU U

ILXL1Cm C XI I C CmUI R2(XIL

X )2C1Z R2=

(XL

X )2C

R2(LC)2讲解U UL C

X X 举例L CR=arctan UR

arctan RR L C

jX IL C[Rj(X X )]I= L C讲解举例第第18 次课第9周课时：2课题R、L、C并联电路及阻抗的串并联二、RL串联电路R LZ=RjXL讲解ZR2X2举例LarctanXRL作习题4-11，4-13业小当R、L、C三者或其中两个串联则组成阻抗，阻抗是复数，但不是相量，阻结 抗中的电阻、电抗和阻抗模组成阻抗三角形。教学目的要求

使学生娴熟把握电阻、电感、电容并联电路的构成，其相量分析方法和电路特性。1、R、L、C并联电路主要教学内容 2、复导纳3、阻抗的串并联教学重点教学难点

阻抗的串并联复导纳及阻抗的串并联教学内容 教学方法一、R、L、C并联电路U UZI Z1

XL I UCR2X2UC1 L

；1

=arctan R；C X教

I 1

RjX

C jXC

j 1CL ； 讲解学举例过程1 C二、复导纳讲解举例三、阻抗的串并联．阻抗的串联〔a〕讲解举例．阻抗的并联〔b〕．阻抗的混联作练习4-7-3，4-8-3，习题4-17业小 R、L、C三者或其中两个并联时组成导纳，导纳是复数，但不是相量，电导、电纳和导纳组成导纳三角形；阻结 抗串联的等效阻抗为各阻抗之和，阻抗并联时，等效阻抗倒数等于各阻抗倒数之和。第 19第 19次课第10周课时：2课题正弦沟通电路的功率及功率因数的提高教学目的使学生娴熟把握电压、电流的特征，并把握电功率、功率因数电能的要 求定义及其意义；娴熟把握功率因数提高的意义和方法，并了解其计算。主要教学1、电阻元件、电感元件和电容元件的功率内容 2、功率及功率因数3、功率因数的提高教学重点教学难点

电阻元件、电感元件和电容元件的功率及功率因数的提高功率因数的提高教学内容 教学方法一、电阻元件的功率：pp uiU I R m mU Im m

2UI(1cos2t)教讲解举例学过平均功率：程

2U I 2m mUII2R2 R二、电感元件的功率：pp uiLU 90)I sintm m1 U I12 mm

总结分析平均功率：0LUII2XL L

U2XL三、电容元件的功率：ppC

uiUm

sintIm

sin(t)2U I sintcostmm2举例分析平均功率：P

0Q UII2X0

U2X四、功率及功率因数

CPUIcos 讲解QUIsin 举例S P2Q2arctanQP功率因数的定义：cos当负载为纯电阻负载时，cos＝1；如计算机的功率因数一般为0.6左右，异步电动机在额定状况下工作时为0.6～0.9，工频感应加热炉为0.1～0.3，日光灯为0.5～0.6。五、功率因数的提高1、提高功率因数的意义使发电设备容量不能充分利用；增加输电线路上的损耗。总结2、提高功率因数的方法：分析并联电容器作习题：4-31，4-32业小电阻元件是耗能元件，瞬时功率为正，电感、电容是储能元件，平均功率为结 零；功率因素过低会带来很多不良后果，提高功率因数常承受并联电容器的方法。第20 次课 第10周 课时：2课 题教学目的要 求主要教学内容教学重点教学难点

谐振电路使学生娴熟把握串联谐振和并联谐振，把握谐振的特点及其应用。1、串联谐振；2、并联谐振串并联谐振的特点及应用串并联谐振的特点教学内容 教学方法一、串联谐振〔一〕谐振条件：教

XL 1C

0 L 1或 C学 为谐振角频率，用0表示，则过 〔二〕谐振频率程 〔三〕谐振电路分析：

讲解10 LC1举例1f 0 2πLC当电路发生谐振时，电路的阻抗最小，电路中的电流将在谐振时到达最大。

UII0RU电路对电源呈现电阻性

U XLU X

IX UL LRIX UC C CRUL或UCUQ来表示QUL

XCU U R R二、并联谐振1、谐振条件：或 1 1或2、谐振频率为3、谐振电路特点：

LC0 0 LC讲解f f 0 2πLC 举例①并联谐振电路的总阻抗最大。②并联谐振电路的总电流最小。③谐振时，回路阻抗为纯电阻，回路端电压与总电流同相。作练习：4-13-5；习题：4-42，4-43业沟通电路的谐振是电路的特别状态，有串联谐振和并联谐振两种。从端口的小 电压电流关系来看，电路在某一频率下，它们的相位差为零，电路呈阻性。从能结 量的观点来看，电路在某一频率下，电源仅供给应电阻损耗的能量，它与电路之间没有能量交换。电路中电感与电容之间进展磁场能量和电场能量的等量交换。第第21 次课第11周课时：2课题互感电路教学目的使学生了解空心变压器，并把握同名端的推断及互感线圈的串、并联要 求计算。1、互感线圈的同名端主要教学2、具有互感的正弦电路计算内容3、空心变压器及反射阻抗教学重点同名端的推断教学难点具有互感的正弦电路计算教教学内容教学方法一、互感线圈的同名端及互感电压的参考方向学〔一〕同名端的推断〔1〕两个互感线圈绕向时 磁通相互增加法举例过分析〔2〕不知线圈绕向时 试验法程〔二〕互感电压的参考方向当电流的参考方向从同名端指向另一端时，互感电压的参考方向也从同名端指向另一端；反之当电流的参考方向从另一端指向同名端时，互感电压的参考方向也从另一端指向同名端。二、具有互感的正弦电路计算〔一〕互感线圈串联的电路．顺串讲解等效电感举例．反串等效电感〔二〕互感线圈并联的电路．同侧并联．异侧并联三、空心变压器及反射阻抗．电路模型．反射阻抗 讲解举例作练习：4-14-5；习题：4-53，4-54业同名端是两个互感线圈的同极性端，仅与两线圈的绕向和相对位置有关；互同名端是两个互感线圈的同极性端，仅与两线圈的绕向和相对位置有关；互小感线圈串联或并联度可以用一个等效电感替代；空心变压器是两个有互感的线圈结组成的两个独立电路，但由磁的耦合使能量由原方传递给副方。第第22 次课第11周课时：2课题对称的三相沟通电源教学目的使学生娴熟把握三相沟通电的状况，三相电的表示方法和三相电源的要 求星形、三角形联接，并生疏相电压和线电压的关系。1、三相沟通电路的定义；主要教学2、三相沟通电的表示及特征内容3、三相电源的联接教学重点三相沟通电源的星形联结和三角形联结的特点教学难点 三相沟通电源的三角形联结的特点教学内容 教学方法一、三相沟通电路的定义由三个频率一样、最大值〔或有效值〕120°电角的单相沟通电动势组成的电路，这三个电动势称为三相对称电动势。二、三相沟通电的表示及特征eeUe教 V

E sint 讲解mE sin(t120)m 举例e EW m

sin(t240)三相沟通电动势在任一瞬间其三个电动势的代数和为零。学三、三相电源的联接1、三相电源的星形联结〔Y接〕过〔1〕将电源的三相绕组末端U2、V2、W2连在一起，首端U1、V1、W1，分别与负载相连，这种方式就叫做星形联结。程〔2〕中点、中性线、相线三相绕组末端相连的一点称中点或零点，一般用“N”表示。从讲解〔简称中线举例又称为地线〔或零线U1、V1、W1〔或端线。由于它与大地之间有肯定的电位差，一般通称火线。P 〔3〕相电压U ，线电压P 三相电路中线电压的大小是相电压的 3倍2、三相电源的三角形联结〔Δ接〕〔1〕将电源一相绕组的末端与另一相绕组的首端依次相连〔接成一个三角形成一个三角形，再从首端1分别引出端线，这种连举例接方式就叫三角形联结。分析〔2〕三相电源三角形联结时的电压关系UUVVVWWWU作习题：5-1，5-2，5-3业三个频率相等，最大值一样，相位角相差120°的正弦电源统称为对称三相电小源，它有两种联结形式，即星形联结和三角形联结，星形联结线电压等于相电压结的 3倍，其相位较对应的相电压超前30°，三角形联结线电压等于相电压。第23 次课 第12周 课时：2课题教学目的要求主要教学内容教学重点

三相负载的连接及对称三相电路的计算使学生娴熟把握三相负载的联接方法，并把握在星形和三角形两种联接方式下的电流关系。1、三相负载的星形联结；2、三相负载的三角形联结；3、对称三相电路的计算三相负载星形和三角形联结方式下的线电压与相电压、线电流和相电流的关系及对称三相电路计算教学难点 中性线的作用及对称三相电路计算教学内容 教学方法一、三相负载的星形联结教 〔一〕定义将每相负载末端连成一点N〔中性点，首端VW分别接到电源线上。学〔二〕电压、电流关系：L1、线电压UL

：三相负载的线电压就是电源的线电压，也就是两讲解过 根相线〔火线〕之间的电压；举例P2、相电压U ：每相负载两端的电压称作负载的相电压，在无视程 输电线上的电压降时，负载的相电压就等于电源的相电压，因此P；U 3U；L P3IL：流过每根相线上的电流叫线电流；P4、相电流I ：流过每相负载的电流叫相电流；P5IN：流过中线的电流叫中线电流。假设三相负载对称I I I IL U V W

UZPP〔三〕三相四线制的特点是：P 相电流I 等于线电流I P I IP LP 加在负载上的相电压U 和线电压U P U 3UL P 总结N流过中性线N的电流I为 分析NIIIIN U V W二、三相负载的三角形联结〔一〕定义将三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的接法，称为三 讲解相负载的三角形联结。 举例〔二〕电压、电流关系：L P L 线电压U 与相电压U 相等，即U L P L L P P线电流I 是相电流I 的 3倍，即I 3L P P三、对称三相电路的计算1、三相负载星形联接的对称三相电路2、负载三角形联接的对称三相电路 讲解3、多组负载的对称三相电路的计算步骤 举例用等效星形连接的对称三相电源的线电压代替原电路的线电压；将电路中三角形连接的负载,用等效星形连接的负载代换。假设中线将电源中性点与负载中性点连接起来,使电路形成等效的三相四线制电路。取出一相电路,单独求解。由对称性求出其余两相的电流和电压。求出原来三角形连接负载的各相电流。作练习：5-2-2，5-2-35-5，5-11业三相电路中三相负载可以接成星形和三角形，三相电路分为三相三线制和三相四线制，无论电源与负载怎样连接，对于某一结点，仍旧遵守KCL，即全部电小流的相量和为零；三相对称电源，输电线阻抗一样和对称负载组成对称三相电路，结特点是相电压、线电压、相电流和线电流都是对称的，可以归结为一相电路进展计算，其它两相的电流或电压大小相等，相位依次滞后120°，可直接写出。第第24 次课第12周课时：2课题不对称三相电路的分析计算及三相电路的功率教学目的使学生娴熟把握不对称三相电路的分析方法和计算方法，对三相不对要 求称电路的应用和特别故障进展争论分析。1、低压供电系统中的三相不对称电路；主要教学2、一相负载短路的三相不对称电路；内容3、一相负载断路的三相不对称电路教学重点中性线的作用及相电路的有功功率教学难点 三相四线制不对称负载电路的计算及三相电路的功率因数教学内容 教学方法一、低压供电系统中的三相不对称电路由于三相负载不对称造成〔照明〕UI UU ZU

UZU 讲解U举例UI VV ZV

UZVVU U教I W WW Z Z教W W二、一相负载短路的三相不对称电路学 1、对称三角形负载中一相短路短路相的电压等于电源线电压，短路相的阻抗等于零。必需在线 讲解举例路上装设熔断器或过流保护装置举例过2Y/Y联结电路中一相负载短路1〕短路相的负载电压为零，其线电流增至原来的3倍；程 2〕其他两相负载上的电压和电流均增至原来的 3倍。三、一相负载断路的三相不对称电路1、对称的三角形负载中一相断路负载线电压：均不发生变化；相电流：断路相的负载电流等于零，其他两相负载电流保持不变；线电流：与断路相两端相连的两端线电流削减为原相电流，另一线电流保持不变，即仍为原相电流的 3倍。2Y/Y接电路中一相断路1〕断路相电流等于零，负载电压为零，断路处电压为原来相电1〕断路相电流等于零，负载电压为零，断路处电压为原来相电332〕其它两相负载上的电压和电流均减小到原来的2 倍。3、对称三角形负载中一条端线断路〔1〕与断路端线相连的两相负载的电流和电压均削减为原来的12，另一相负载的电压和电流保持不变；讲解〔2〕断路的端线电流为零，另外两条端线的电流削减为原线电举例流的32倍。作5-13，5-14，5-12，5-16业在三相电路中，电源、线路阻抗、负载阻抗中有任何一项不对称，都是不对小称三相电路，在实际工程中，主要是三相负载阻抗不相等所形成的不对称电路，结对不对称电路必需逐相计算；三相电路中三相负载所吸取的功率为各负载吸取功率之和。第25 次课 第13周 课时：2课 题教学目的要求主要教学内容教学重点教学难点

非正弦沟通电路使学生了解非正弦沟通电路的特征，对常见的非正弦信号有肯定的生疏中，并了解根本非正弦信号的分解方法。1、非正弦周期量的产生；2、非正弦周期量的分解；3、非正弦周期量的有效值；45、非正弦周期量的平均功率非正弦周期量的有效值、平均值及平均功率非正弦周期量的有效值及平均值教学内容 教学方法一、非正弦周期量的产生矩形波教学三角波过 锯齿波讲解举例程总结分析二、非正弦周期量的分解f(t)A0

A 1m 1

)A2m

(2t2

) 讲解AA0 k1

sin(kt)k

......Akm

sin(kt)k 举例三、非正弦周期量的有效值1A T1T 0

f2(t)dt 讲解举例I 0

1

I22U U2U2U20 1 2四、非正弦周期量的平均值 讲解I I 1Ti(t)dt举例avT0五、非正弦周期量的平均功率讲解PUI UI举例0Ok kcos PPk 0 kk1作习题:6-1，6-2，6-3，6-4业本单元内容是限制在线性电路的稳态，对于线性元件R、L、C都是常数，不管电流、小 电压怎样变化，这些元件上的电流、电压均遵守基尔霍夫定律；线性电路可以应用叠加定结 理二非正弦周期函数又可分解为傅立叶级数因而非正弦沟通电路的计算可以运用直流电路和正弦沟通电路的解法。第第26次课第13周课时：2课题瞬态过程教学目的要求电感等贮能元件的作用和变化要有具体生疏。把握换路定理。主要教学 动态电路的过程及响应，换路定理内容内容教学重点 换路定理教学难点 换路定理教学内容教学方法引言引导提问教瞬态过程的概念学过稳定状态：就是指电路中的电压、电流已经到达某一稳定值，即电讲解举例压和电流为恒定不变的直流或者是最大值与频率固定的正弦沟通。瞬态过程：电路从一种稳定状态向另一种稳定状态的转变，这个过程称为瞬态过程。换路：通常把电路状态的转变〔如通电、断电、短路、电信号突变、电路参数的变化等，统称为换路。换路定律电感元件电容元件i(0)=i(0)L + L－u(0)=u(0)讲解举例C + C－〔3〕换路定律：程u(0)=u(0)C + C－i(0)=i(0)L + L－讲解举例总结分析讲解举例总结分析作1、2业小结12、对瞬态过程中的电容、电感等贮能元件的作用和变化要有具体生疏。3、把握换路定理。第27次课 第13周 课时：2课 题教学目的要 求主要教学内容

一阶电路的分析使学生娴熟把握一阶电路的瞬态分析方法RC电路和RL电路的分析。一阶电路的零输入与零状态响应。教学重点 RC电路和RL电路的瞬态分析方法教学难点 RC电路和RL电路的瞬态分析方法教学内容RC电路的瞬态过程1、RC电路的零输入响应：无电源鼓励，输入信号为零。

教学方法教tu(t)Ae-RCC学

u (t)uR

(t)U

teRC0i(t)

u (t) UR

teRCR R讲解举例过 举例分析时间常数：τ＝RC程 1、RC电路的零状态响应：电路在零初始条件下，即电路中的储能元件L、C未储能，仅由外施鼓励产生的电路响应。u(t)UC S

(1e1t)uRCCRC

(t)US

(1e1t)du U 1i(t)C C Sedt RRL电路的瞬态过程1、RL电路的零输入响应eU Rei(t) S LtL Rdiu(t)L LUL dtLR

e1tS讲解举例举例分析2、RL电路的零状态响应U 1ti(t) L Rdiu(t)L

Ue1tL dt S讲解举例举例总结分析作业 3，4小小娴熟把握一阶电路的瞬态分析方法。结第28次课 第13周 课时：2课 题教学目的要 求主要教学内容

一阶电路的动态响应的三要素法使学生把握用三要素法求解一阶电路的动态响应。初始值、时间常数和稳态值确实定；娴熟应用三要素法求解一阶电路的动态响应教学重点 初始值、时间常数和稳态值确实定教学难点 初始值、时间常数和稳态值确实定教 引言

教学内容

教学方法引导提问用三要素法求解一阶电路的动态响应：电路的全响应表达式为学 三要素法解题的一般步骤：(1)画出换路前〔t=0-〕uC〔0-〕或电感电流iL(0-)。(2)依据换路定律uC(0+)=uC(0-),iL(0+)=iL(0-),画出换路过 瞬间 讲解举例〔t=0+〕时的等效电路,i(0+)或u(0+),即f(0+)。画出t=∞时的稳态等效电路,求出稳态下响应电流或电压的稳程 态值i(∞)或u(∞),即f(∞)。求出电路的时间常数ττ=RC或L/R,其中R值是换路后断开储能元件C或L,由储