《電工學(xué)》教學(xué)大綱

1、電工技術(shù)教學(xué)大綱課程編碼：0511100603課程名稱：電工技術(shù)學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、材料成型及控制工程、車輛工程開課教研室：電學(xué)基礎(chǔ)教研室一、課程性質(zhì)與任務(wù)1課程性質(zhì)：本課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、材料成型及控制工程及車輛工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。2課程任務(wù)：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解電工技術(shù)的基本概念和基本規(guī)律；掌握電路的基本分析方法、三相電路的分析方法、電動(dòng)機(jī)的工作原理等基本知識(shí)；掌握電工儀器和器件的使用、線路正確連接、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法等基本能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及從事與本專業(yè)有關(guān)的工程技術(shù)等工作打下一定的和

2、必要的基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)基本要求由于課程具有一定的難度，需要通過一定數(shù)量的習(xí)題練習(xí)鞏固和深化對(duì)課程內(nèi)容的理解，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析和解決有關(guān)本課程各部分實(shí)際問題的能力。題目選擇應(yīng)由簡(jiǎn)入繁和聯(lián)系課程的主要內(nèi)容，對(duì)一些較難或易出錯(cuò)的題可給出提示，習(xí)題應(yīng)有概念性、分析性強(qiáng)的特點(diǎn)，還應(yīng)包括運(yùn)算，圖解等各種類型的題目。成績(jī)考核形式：末考成績(jī)（閉卷考試）（70%）平時(shí)成績(jī)（期中考試、實(shí)驗(yàn)、平時(shí)測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、課堂提問、課堂討論等）（30)。成績(jī)?cè)u(píng)定采用百分制，60分為及格。三、課程教學(xué)內(nèi)容第一章 電路的基本概念與基本定律1.教學(xué)基本要求讓學(xué)生了解電路的基本概念及定律，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。2.要求

3、學(xué)生掌握的基本概念、理論、技能通過本章教學(xué)使學(xué)生了解電路的基本概念及定律，主要包括電路作用與組成、電路模型、電壓和電流參考方向、電路的基本定律、電路的有載工作、開路與短路狀態(tài)、電功率和額定值、以及電路中電位的概念。3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是電壓與電流參考方向、電路的基本定律。教學(xué)難點(diǎn)是利用KVL定律列回路電壓方程、電路中電源與負(fù)載的判別。4.教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 電路的作用與組成部分1. 電路的作用2. 電路的組成部分第二節(jié) 電路模型1. 電路模型2. 如何用電路模型表示電路第三節(jié) 電壓和電流的參考方向1. 電路基本物理量的實(shí)際方向2. 電路基本物理量的參考方向3. 實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系第四節(jié)

4、 歐姆定律1. 歐姆定律的內(nèi)容2. 歐姆定律的應(yīng)用第五節(jié) 電源有載工作、開路與短路1. 電源有載工作2. 電源開路3. 電源短路第六節(jié) 基爾霍夫定律1. 基爾霍夫電流定律2. 基爾霍夫電壓定律第七節(jié) 電路中電位的概念及計(jì)算1. 電位的概念2. 電位的計(jì)算第二章 電路的分析方法1.教學(xué)基本要求掌握支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加原理和戴維寧定理等電路的基本分析方法，以及電源的兩種模型及其等效變換。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、技能通過本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路的基本分析方法，主要包括支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理、戴維寧與諾頓定理。3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是電路的各種分析方法。教學(xué)難點(diǎn)是如何選

5、擇最合適的方法分析電路問題。4.教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 電阻串并聯(lián)連接的等效變換1. 電阻的串聯(lián)2. 電阻的并聯(lián)3. 電阻混聯(lián)電路的計(jì)算第二節(jié) 電阻星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)的等效變換1. 等效變換的條件2. 等效變換的應(yīng)用第三節(jié) 電壓源與電流源及其等效變換1. 電壓源模型2. 電流源模型3. 電壓源與電流源的等效變換第四節(jié) 支路電流法1. 支路電流法解題步驟2. 支路電流法應(yīng)用第五節(jié) 結(jié)點(diǎn)電壓法1. 結(jié)點(diǎn)電壓法解題步驟2. 結(jié)點(diǎn)電壓法解應(yīng)用第六節(jié) 疊加定理1. 疊加定理2. 疊加定理解題步驟第七節(jié) 戴維寧定理和諾頓定理1. 戴維寧定理2. 諾頓定理第八節(jié) 受控電源電路的分析1. 受控源概念、類型2. 受控

6、源電路分析第九節(jié) 非線性電阻電路的分析1. 非線性電阻概念2. 非線性電阻電路的分析第三章 電路的暫態(tài)分析1.教學(xué)基本要求理解電路的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)、零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)的概念，以及電路暫態(tài)分析的方法。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、技能通過本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解電路的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)的概念，以及時(shí)間常數(shù)的物理意義，掌握換路定則及初始值的求法，掌握一階線性電路分析的三要素法。3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是換路定則及儲(chǔ)能電路初始值的確定、三要素法。教學(xué)難點(diǎn)是三要素法中三要素的確定。4.教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 電阻元件、電感元件與電容元件1. 電阻元件2. 電感元件3. 電容元件第二節(jié) 儲(chǔ)能元件和換路定則1.

7、 電路中產(chǎn)生暫態(tài)過程的原因2. 換路定則3. 初始值的確定第三節(jié) RC電路的響應(yīng)1. RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)2. RC電路的零輸入響應(yīng)3. RC電路的全響應(yīng)第四節(jié) 一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法1. 穩(wěn)態(tài)值的計(jì)算2. 初始值的計(jì)算3. 時(shí)間常數(shù)的計(jì)算第五節(jié) 微分電路與積分電路1. 微分電路2. 積分電路第六節(jié) RL 電路的零輸入響應(yīng)1. RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)2. RL電路的零輸入響應(yīng)3. RL電路的全響應(yīng)第四章 正弦交流電路1.教學(xué)基本要求理解正弦量的特征及其各種表示方法，掌握計(jì)算正弦交流電路的分析方法。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、技能通過本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解正弦量的特征及其各種表示方法，

8、理解電路基本定律的相量形式及阻抗，掌握計(jì)算正弦交流電路的分析方法，會(huì)畫相量圖，掌握有功功率和功率因數(shù)的計(jì)算,了解瞬時(shí)功率、無(wú)功功率和視在功率的概念，了解正弦交流電路的頻率特性，串、并聯(lián)諧振的條件及特征，了解提高功率因數(shù)的意義和方法。3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是正弦量各種表示方式間轉(zhuǎn)換，正弦交流電路的分析。教學(xué)難點(diǎn)是相量圖，交流電路的阻抗。4.教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 正弦電壓與電流1. 頻率與周期2. 振幅與有效值3. 初相位第二節(jié) 正弦量的相量表示法1. 正弦量的相量表示2. 相量圖第三節(jié) 單一參數(shù)的交流電路1. 電阻元件的交流電路2. 電感元件的交流電路3. 電容元件的交流電路第四節(jié) 電阻、電感與電

9、容元件串聯(lián)的交流電路1. 電流、電壓的關(guān)系2. 功率關(guān)系第五節(jié) 阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)1. 阻抗的串聯(lián)2. 阻抗的并聯(lián)第七節(jié) 交流電路的頻率特性1. 諧振概念2. 串聯(lián)諧振3. 并聯(lián)諧振第八節(jié) 功率因數(shù)的提高1. 功率因數(shù)2. 功率因數(shù)低的原因3. 功率因數(shù)的提高第九節(jié) 非正弦周期電壓和電流1. 非正弦周期信號(hào)2. 非正弦周期交流電路的分析方法第五章 三相電路1.教學(xué)基本要求理解三相電壓和負(fù)載，掌握三相電路中電量的計(jì)算。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、技能通過本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生搞清對(duì)稱三相負(fù)載Y和聯(lián)結(jié)時(shí)相線電壓、相線電流關(guān)系，掌握三相四線制供電系統(tǒng)中單相及三相負(fù)載的正確聯(lián)接方法，理解中線的作用，掌握

10、對(duì)稱三相電路電壓、電流及功率的計(jì)算。3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是三相電壓，相電壓和線電壓，線電流和相電流，三相功率。教學(xué)難點(diǎn)是對(duì)稱負(fù)載三相電路電壓、電流之間關(guān)系，三相功率。4.教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 三相電壓1. 三相電壓的產(chǎn)生2. 三相電壓第二節(jié) 負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路1. 三相負(fù)載2. 負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路第三節(jié) 負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路1. 聯(lián)結(jié)形式2. 分析計(jì)算第四節(jié) 三相功率1. 三相功率2. 三相功率的計(jì)算第六章 磁路與鐵心線圈電路1.教學(xué)基本要求理解磁場(chǎng)的基本物理量的意義，掌握磁路分析方法及鐵心線圈電路特點(diǎn)。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、技能通過本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解磁場(chǎng)的基本物理量

11、的意義，了解磁性材料的基本知識(shí)及磁路的基本定律，會(huì)分析計(jì)算交流鐵心線圈電路，了解變壓器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性等特性，了解電磁鐵的基本工作原理及其應(yīng)用知識(shí)。3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是磁路的分析方法，變壓器工作原理。教學(xué)難點(diǎn)是電壓變換、電流變換和阻抗變換。4.教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 磁路及其分析方法1. 磁場(chǎng)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節(jié) 交流鐵心線圈電路1. 電磁關(guān)系2. 電壓電流關(guān)系3. 功率損耗第三節(jié) 變壓器1. 變壓器的工作原理2. 變壓器的外特性3. 變壓器的損耗與效率4. 特殊變壓器5. 變壓器繞組的極性第四節(jié) 電磁鐵1. 概述2. 基本結(jié)構(gòu)3. 電磁鐵

12、吸力的計(jì)算第七章 交流電動(dòng)機(jī)1.教學(xué)基本要求了解三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、機(jī)械特性、起動(dòng)和調(diào)速的方法。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、技能通過本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解各種電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造、工作原理，理解電機(jī)的極性特性，掌握電機(jī)起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速及制動(dòng)的基本方法，了解電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合及如何應(yīng)用。3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是電機(jī)構(gòu)造、轉(zhuǎn)動(dòng)原理，轉(zhuǎn)差率，定子電路，轉(zhuǎn)子電路。教學(xué)難點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)矩。4.教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造1. 定子2. 轉(zhuǎn)子第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理1. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)2. 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理3. 轉(zhuǎn)差率第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析1. 定子電路2. 轉(zhuǎn)

13、子電路第四節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性1. 轉(zhuǎn)矩公式2. 機(jī)械特性曲線第五節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1. 起動(dòng)性能2. 起動(dòng)方法第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速1. 變頻調(diào)速2. 變極調(diào)速3. 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1. 耗能制動(dòng)2. 反接制動(dòng)3. 發(fā)電反饋制動(dòng)第八節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)1. 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)第九節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇1. 功率的選擇2. 種類和形式的選擇3. 電壓和轉(zhuǎn)速的選擇4、 學(xué)時(shí)分配1.講授內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配章序內(nèi)容課時(shí)備注一電路的基本概念與基本定律4二電路的分析方法10三電路的暫態(tài)分析4四正弦交流電8五三相電路4六磁路與鐵心線圈電路4七交流電動(dòng)機(jī)6合計(jì)402.實(shí)踐內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配序號(hào)項(xiàng)目名稱內(nèi)容提要學(xué)時(shí)必/選開1電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全使用及基爾霍夫定律的驗(yàn)證1熟悉電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全使用。2驗(yàn)證基爾霍夫第一定律。3驗(yàn)證基爾霍夫第二定律。2必開2戴維南定理/諾頓定理的驗(yàn)證1測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的Uoc和Isc并求Rin。2測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。3驗(yàn)證戴維南/諾頓定理。2必開3RLC串聯(lián)諧振電路的研究1測(cè)量電路的諧振頻率。2在諧振頻率附近選取測(cè)量點(diǎn)，測(cè)出電壓值。2必開4三相交流電路電壓、電流的測(cè)量1三相負(fù)載Y形連接時(shí)相電壓（電流）的測(cè)定。2三相負(fù)載 形連接時(shí)線電壓（電流）的測(cè)定。 2必開合計(jì)8五、教材及參考書教