电工基础教学大纲

电工基础教学大纲一、说明1、课程的性质和内容本课程是电气工程专业必修的一门重要专业基础课，由浅至深的研究电工基本理论。《电工基础》教学是必不可少的重要环节，通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识，掌握分析计算电路的基本方法，并为后续有关专业课程的学习和科研打下必要的理论基础。同时本课程在培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力、分析计算能力、总结归纳能力等方面起重要作用。使学生具备高素质劳动者和中高级专门人才所需的电工技术的基本知识；为学生学习专业知识和职业技能，提高全面素质，增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打坚实的基础。2、课程的任务和要求学生经过该课程的学习在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；具备识读电路图、计算电路基本物理量的能力；具备分析电路一般问题的能力；具备学习和应用电子信息产业新知识、新技术的能力。3、教学中应注意的问题（1）面对职业学生在教学活动中要从学生实际出发，创设有助于学生自主学习的问题情境，引导学生通过实践、思考、探索、交流，获得知识，形成技能，发展思维，学会学习，促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。（2）在教学活动中，教师应发扬教学民主，成为学生学习专业知识的组织者、引导者、合作者；要善于激发学生的学习潜能，鼓励学生大胆创新与实践，要创造性地使用教材，积极开发利用各种教学资源，为学生提供丰富多彩的学习素材；注意电工技术的新发展，适时引进新的教学内容。按照学生学习的规律和特点，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。（3）在教学活动中要积极改进教学方法，课堂教学应多采用模型、实物，重视现代教育技术在教学中的应用，理论联系实际，启迪学生的科学思维。实践教学中验证性实验与技能训练相结合，以实际操作为主，着重学生技术应用能力的形成与发展。（4）教学活动可根据内容特点在专业教室或实训基地进行。二、学时分配表教学内容总学时讲授/实验学时习题学时第一章电路的基本概念和基本定律20§1-1电路和电路模型1实验一练习使用万用表2§1-2电路中的基本物理量22§1-3电阻元件2§1-4欧姆定律41§1-5电功和电功率31§1-6电路中的独立电源2第二章电阻电路的等效变换16§2-1电阻串联电路21§2-2电阻并联电路21§2-3电阻混联电路2实验二直流电阻电路故障的检查2§2-4直流电桥平衡条件2§2-5电压源与电流源的等效变换22第三章网络分析的一般方法22§3-1基尔霍夫定律2§3-2支路电流法12§3-3回路电流法12§3-4节点电位法22§3-5叠加原理22§3-6戴维南定理42第四章电容器7§4-1电容器与电容2§4-2电容器的选用与连接2§4-3电容器的充电和放电21第五章磁场与电磁感应24§5-1磁场2§5-2磁场的主要物理量4§5-3磁场对电流的作用22§5-4铁磁物质2§5-5电磁感应42§5-6自感2§5-7互感2§5-8磁路欧姆定律2第六章单相正弦交流电路30§6-1交流电的基本概念22§6-2正弦交流电的相量图表示法2§6-3纯电阻电路2§6-4纯电感电路21§6-5纯电容电路21§6-6RLC串联电路22§6-7RLC并联电路2实验三用示波器观察正弦交流电2§6-8复阻抗与复导纳的等效变换2§6-9正弦交流电路的功率22§6-10提高功率因数的意义和方法2第七章电路的频率响应6§7-1电路的频率响应2§7-2串联谐振电路2§7-3并联谐振电路2第八章三相正弦交流电路12§8-1三相交流电源2§8-2三相负载的连接方式22实验四三相交流负载的连接2§8-3三相电路的功率与测量22第九章非正弦交流电9§9-1周期性非正弦交流电的产生1§9-2周期性非正弦交流电的谐波分析2§9-3周期性非正弦交流电的计算22§9-4滤波器2第十章动态电路的时域分析6§10-1电路的动态过程与动态响应1§10-2电路初始条件的确定1§10-3一阶电路动态响应的三要素法2§10-4一阶电路响应的分类2总计152三、课程内容与要求一电路的基本概念和基本定律教学要求1、了解电路的组成;掌握电流、电压、电位的基本概念和一般计算。2、了解电阻和电导的概念，以及电阻与温度的关系。3、理解电源电动势的概念，掌握欧姆定律，了解电路的3种基本状态。4、理解电能与电功率的概念，掌握电功率的计算。教学内容（一）电路和电路模型（二）实验一练习使用万用表（三）电路中的基本物理量1、电流2、电压、电位和电动势3、参考方向（四）电阻元件1、电阻与电阻率2、电阻与温度的关系3、用万用表测量电阻（五）欧姆定律1、部分电路欧姆定律2、全电路欧姆定律3、电源的外特性（六）电功和电功率1、电功2、电功率3、电流的热效应4、负载的额定值（七）电路中的独立电源1、独立电压源（理想电压源，实际电源的电压源模型）2、独立电流源（理想电流源，实际电源的电流源模型）二电阻电路的等效变换教学要求1、掌握电阻串、并联电路的特点和作用。2、了解直流电桥的平衡条件及其应用。3、掌握基尔霍夫定律，能运用支路电流法。4、建立电压源与电流源的概念，教学内容(一)电阻串联电路1、电阻的串联2、电阻串联电路的应用3、电池的串联(二)电阻并联电路1、电阻的并联2、电阻并联电路的应用-3、电池的并联（三）电阻混联电路实验二直流电阻电路故障的检查（四）直流电桥平衡条件1、直流电桥平衡条件2、不平衡电桥(五)电压源与电流源的等效变换1、电压源2电流源3、电压源与电流源的等效变换三网络分析的一般方法教学要求1．掌握基尔霍夫定律。2、理解和掌握支路电流法、并会用支路电流法求解电路。3、理解和掌握节点电压法，并会用节点电压法求解电路。4、理解和掌握戴维南定理，并会用戴维南定理求解电路。教学内容(一)基尔霍夫定律1、基尔霍夫第一定律2、基尔霍夫第二定律（二）支路电流法（三）回路电流法（四）节点电位法（五）叠加原理（六）戴维南定理1、戴维南定理2、电源向负载输出的功率四电容器教学要求1、理解电容概念和决定平行板电容器大小的因素;了解电容器的主要参数。2、掌握电容串、并联的性质，以及等效电容和安全电压的计算。3、了解电容器的储能特性及RC电路过渡过程中时间常数的概念。教学内容(一)电容器与电容1、电容器2、电容3、平行板电容器(二)电容器的选用与连接1、电容器的分类2、电容器的选用3、电容器的连接(三)电容器的充电和放电1、电容器的充电和放电2、电容器中的电场能3、RC电路的过渡过程五磁场与电磁感应教学要求1、理解磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度的概念;了解通电直导线和通电螺线管的磁场以及磁场方向与电流方向的关系。2、掌握磁场对电流的作用力公式和左手定则。3、了解铁磁物质的磁化、磁环曲线、磁滞回线的概念以及铁磁材料的分类。4、理解感应电动势的概念，掌握电磁感应定律以及感应电动势的计算公式。5、理解自感系数和互感系数的概念，了解自感和互感的应用;了解磁路欧姆定律。6、掌握互感线圈的串联;理解电感器的储能特性。会判断和测定互感线圈的同名端。教学内容(一)磁场1、磁体及其性质2、磁场与磁感线3、电流的磁场(二)磁场的主要物理量1、磁感应强度2、磁通3、磁导率4、磁场强度(三)磁场对电流的作用1、磁场对通电直导体的作用2、通电平行直导线间的作用3、磁场对通电线圈的作用(四)铁磁物质1、铁磁物质的磁化2、磁化曲线3、磁滞回线4、铁磁材料的分类(五)电磁感应1、电磁感应现象2、楞次定律3、法拉第电磁感应定律4、直导线切割磁感应线产生感应电动势(六)自感1、自感现象2、自感系数3、自感电动势4、RL电路的过渡过程(七)互感1、互感现象和互感电动势2、互感线圈的同名端（八）磁路欧姆定律1、磁路2、磁路欧姆定律3、磁路与电路的比较4、电磁铁六单相正弦交流电路教学要求1、了解正弦交流电的产生，理解正弦交流电的有效值、频率、初相位及相位差的概念。2、掌握正弦交流电的解析式表示法、波形图表示法和相量图表示法;会用相量图分析计算由R,L,C组成的简单交流电路。3、理解交流电路中有功功率、无功功率和视在功率的概念。4、掌握串、并联谐振电路的条件、特点和应用。5、了解周期性非正弦交流电的基本概念。教学内容(一)交流电的基本概念1、交流电的基本概念2、交流电的产生3、正弦交流电的周期、频率和角频率-4、正弦交流电的最大值、有效值和平均值5、正弦交流电的相位与相位差6、实验与实训常用电子仪器的使用(二)正弦交流电的相量图表示法(三)纯电阻电路.1、电流与电压的相位关系2、电流与电压的数量关系~3、功率(四)纯电感电路1、电感对交流电的阻碍作用2、电流与电压的关系3、功率(五)纯电容电路1、电容对交流电的阻碍作用2、电流与电压的关系3、功率(六)RLC串联电路1、电压与电流的关系2、电路的电感性、电容性和电阻性3、功率4、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形（七）RLC并联电路1、实验三用示波器观察正弦交流电（八）复阻抗与复导纳的等效变换（九）正弦交流电路的功率（十）提高功率因数的意义和方法1、提高功率因数的意义2、提高功率因数的方法七电路的频率响应教学要求1、了解电路谐振的定义、条件以及电路的固有频率；2、理解和掌握串联谐振电路谐振频率、特性阻抗、品质因数及谐振特点等计算；3、理解和掌握并联谐振电路；教学内容（一）电路的频率响应（二）串联谐振电路（三）并联谐振电路八三相正弦交流电路教学要求1、了解三相交流电源的产生和特点，掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。2、掌握三相对称负载星形和三角形连接时，负载相电压、线电压、相电流、线电流和功率的计算，理解中性线的作用。3、在已知电源电压和负载额定电压的条件下，学会确定三相负载的连接方式。4、理解交流电路中功率因数的概念，掌握用并联电容提高功率因数的方法。教学内容(一)三相交流电源1、三相交流电动势的产生2、三相四线制3、三相五线制供电(二)三相负载的连接方式1、三相负载的星形连接2、三相负载的三角形连接3、三相负载的功率4、实验四三相交流负载的连接(三)三相电路的功率与测量九非正弦交流电教学要求1、了解非正弦周期信号2、掌握非正弦周期电压、