《电工学》课程教学大纲- -
《电工学》课程教学大纲- -
学时数40
其中：理论学时：30
实验学时：10
编写日期：2004年7月10日 至2004年8月10日
一、课程的性质、目的和任务
电工学是电子与信息工程专业学生必修的一门学科基础必修课。它的主要任务是通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生掌握电工技术的基本概念、基本原理、基本计算方法；培养学生分析、解决问题的能力和实验技能，为后续课程的学习、日后从事工程技术工作、科学研究、开拓新技术领域和终身学习打下坚实的基础。
二、本课程教学内容和基本要求
第1章 电路的基本概念与定律
电路的作用与组成部分 电路模型 电压和电流的参考方向 欧姆定律 电源有载工作、开路与短路电源有或工作 电源开路 电源短路 基尔霍夫定律 电路中电位的概念及计算
基本要求：
1.了解电路的作用与组成部分。
2.理解电路元件、电路模型和额定值的意义。
3.理解电压、电流参考方向的概念。
第2章 电路的分析方法
电阻串并联联接的等效变换 电阻的串并联 电阻y形联接与三角形联接的等效变换 电压源与电流源及其等效变换 电压源 电流源 电压源与电流源的等效变换 支路电流法 结点电压法 叠加原理、戴维宁定理与诺顿定理
基本要求：
1.了解用欧姆定律和克希霍夫定律建立电路方程的概念。掌握支路电流法。
2.理解电压源、电流源概念并掌握其等效变换法。
3.理解叠加原理和等效电源定理，掌握运用叠加和等效概念进行电路分析的方法。
4.掌握电路中电位的计算。
第3章 正弦交流电路
幅值与有效植，初相位 正弦量的相量表示法 电阻元件、电感元件与电容元件 电阻元件交流电路 电感元件的交流电路 电容元件的交流电路 电阻、电感与电容元件串联的交流电路 阻抗的串联与并联 复杂正弦交流电路的分析与计算 交流电路的频率特性RLC串联电路的频率特性 串联谐振 并联谐振 功率因数的提高
基本要求：
1.掌握正弦交流电的三要素，特别是有效值、初相位和相位等概念。
2.熟练掌握正弦交流电的表示法，重点掌握三角函数式表示法（或称为解析式表示法）和旋转矢量图示法，认识符号法（或称相量法）这种运算手段，能将三角函数表示式转换为相量表示法。
3.掌握R、L、C单一参数交流电路中电压与电流的关系（包括有效值及相位间的关系）；掌握各元件在正弦交流电路里的特性，要深刻理解感抗和容抗的物理意义。
4.会运用旋转矢量图分析和计算简单的交流电路（R、L、C串联电路），弄清
①总电压与分电压的关系
②电路的伏安关系
③电路的功率关系
5.掌握有功功率、无功功率、视在功率和功率因数等概念的意义和计算公式。
6.了解提高功率因数的经济意义及用并联电容器提高功率因数的方法。
第4章 三相电路
三相电压 负载星形联接的三相电路 负载三角形联接的三相电路 三相功率
基本要求：
1.掌握三相对称电动势的特点，掌握它的两种表法方法（三角函数表示法和相量表示法）及两种图示法（正弦曲线图和旋转矢量图）。熟悉三相电路的一些基本概念（相线、中线、零线、线电压、相电压、线电流、相电流等）。
2.掌握当负载或电源接成星形或三角形时，线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系，明确中线的作用，了解三相对称负载的分析方法。
3.理解三相电路功率的计算。
4.了解使用三相电路的一般常识。
第5章* 非正弦周期电流的电路
非正弦周期量的分解 非正弦周期量的有效值 非正弦周期电流的线性电路的计算 非正弦周期电流电路中的平均功率
基本要求:
1.了解分析非正弦周期信号线性电路的方法。
第6章* 电路的暂态分析
换路定则与电压和电流初始值的确定 RC电路的响应 RC电路的零状态响应 RC电路的全响应 一阶线性电路暂态分析的三要素法 积分电路 RL电路的输人响应 RL电路的状态响应 RL电路的全响应 RLC电路的零输入响应
基本要求：
1.理解电路的暂态和稳态、激励和响应，以及时间常数的物理意义。
2.理解并掌握求一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的概念和方法，掌握三要素法。
3.了解一阶RC电路对矩形波的响应。
第7章 磁路与铁心线圈电路
磁感应强度 磁场强度 磁导率 材料的磁性能 高导磁性 磁饱和性．变压器磁的工作原理 变压磁的外特性 电磁铁。
基本要求：
1.理解描述磁场性质的四个有关物理量（磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度）的意义，并熟记它们的单位和符号。
2.理解磁压的概念，掌握安培环路定律。
3.了解铁磁材料的磁化、磁滞的物理意义，掌握铁磁材料的磁化曲线（起始磁化曲线和基本磁化曲线）、磁滞回线的概念，了解两类铁磁质的磁性能（磁滞回线的不同特点）和用途。
4.掌握磁路的概念与磁路的基本定律。
5.了解交变磁通的磁路（铁芯线圈）的特性，掌握交流铁芯线圈端电压与线圈磁通的关系（U≈E=4.44NfΦm）.
6.了解变压器的基本构造、工作原理，掌握理想变压器的三种变换特性，并能利用这些特性对含有变压器的电路进行熟练地计算。
第8章 交流电动机
三相异步电动机构造 三相异步电动转动原理 三相异步电动机电路分析 电动机的机械特性 三相异步电动机的起动性能 起动方法 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动 三相异步电动机的铭牌数据 三相异步电动机的选择 功率的选择 种类和型式的选择 电压和转速的选择 同步电动机 单相异步电动机 电容分相式异步电动机 罩极式异步电动机
基本要求：
1.理解三相异步电动机的工作原理、机械特性，了解结构特点和铭牌数据的意义，会正确使用。
2.了解三相电动机的起动和维护知识。
3.了解单极异步电动机的工作原理和应用。
第9章* 直流电动机
直流电机的构造 直流电机的基本工作原理 直流电动机的机械特性 并励电动机的起动与反转 并励（他励）电动机的调速
基本要求：
1.了解直流电机的工作原理、基本结构和铭牌数据。
2.理解直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率；掌握直流电动机运行情况分析。
3.掌握并励直流电动机的运行特性和调速；理解串励电动机和复励电动机。
第10章* 控制电机
伺服电动机 测速发电机 自整角机 步进电动机
基本要求：
1.理解伺服电动机、测速发电机、自整角机步进电动机的工作原理
第11章 继电接触器控制系统
常用控制电器 接触器 中间继电器．热继电器 自动空气断路器”电动机直接起动的控制线路 电动机正反转的控制线路 行程控制 时间控制 应用举例
基本要求：
1.了解常用低压控制电器和保护电器的功能。掌握继电一接触器控制电路的自锁、联锁及顺序、时间、行程等控制的原则。能读懂常用的基本控制电路原理图，能连线操作。
2.学习时要结合实物和实验来增长感性认识，并能安装在简单控制线上。
第12章* 可编程控制器及其应用
可编程控制器的结构和工作原理． 可编程控价器的结构及各部分的作用 可编程控制器的主要技术性能． 可编程控制器的主要功能和特点 可编程控制器的程序编制 可编程控制器应用举例
第13章 工业企业供电与安全用电
发电 输电概述 工业企业配电 安全用电 电流对人体的作用 触电方式 节约用电
基本要求：
1.了解电力系统、工厂供电系统和安全用电常识。
2.了解接地、接零保护的作用和注意事项。
第14章 电工测量
电工测量仪表的分类．电工测量仪表的型式． 万用表 数字式万用表 功率的测量 单相交流和直流功率的测量 三相功率的测量 兆欧表 直流电桥 交流电桥 非电量的电测法 应变电阻传感器 电感传感器 电容传感器 热电传感器
基本要求：
1.了解常用电工仪表的功能，掌握正确使用方法。
2.了解测量误差的意义，具有选用仪表类型、量程范围、精确度等级和分析测量结果的初步能力
三、课程教学重点与难点:
第1章 电路电路的基本概念与定律
电路模型 电压和电流的参考方向 欧姆定律 基尔霍夫定律 电路中电位的概念及计算
第2章 电路的分析方法
电压源与电流源及其等效变换 支路电流法 结点电压法 叠加原理、戴维宁定理与诺顿定理理
第3章 正弦交流电路
正弦量的相量表示法 电阻、电感与电容元件串联的交流电路 复杂正弦交流电路的分析与计算 交流电路的频率特性RLC串联电路的频率特性 串联谐振 并联谐振
第4章 三相电路
三相电压 负载星形联接的三相电路 负载三角形联接的三相电路
第5章* 非正弦周期电流的电路
非正弦周期量的分解 非正弦周期电流的线性电路的计算
第6章* 电路的暂态分析
换路定则与电压和电流初始值的确定 一阶线性电路暂态分析的三要素法
第7章 磁路与铁心线圈电路
变压器磁的工作原理 变压磁的外特性 电磁铁。
第8章 交流电动机
三相异步电动转动原理 三相异步电动机电路分析 电动机的机械特性 三相异步电动机的铭牌数据 单相异步电动机
第9章* 直流电动机
直流电机的基本工作原理 直流电动机的机械特性
第10章* 控制电机
伺服电动机 步进电动机
第11章 继电接触器控制系统
常用控制电器 电动机直接起动的控制线路 电动机正反转的控制线路 行程控制
第12章* 可编程控制器及其应用
可编程控制器的结构和工作原理． 可编程控价器的结构及各部分的作用
第13章 工业企业供电与安全用电
安全用电 节约用电
四、课程各教学环节
1.实验
实验是本课程重要的教学环节。通过实验不仅仅要验证理论，更重要的是培养动手能力，使学生能够独立地进行简单的实验，分析实验结果，编写实验报告。
学生必须完成列出的5个实验项目，不少于10学时。为增加学生实际动手操作的机会，建议尽可能减少每个实验小组的人数(力争做到 2人一组)，并严格考核制度。
必做实验如下：
实验一 认识实验：直流电压、电流的测量，稳压电源的使用。 (2学时)
实验二 基尔霍夫定律的验证和戴维南定律的验证： (2学时)
实验三 戴维南定理的验证：(2学时)
实验四 接触器点动控制：使学生学会看安装图，初步培养分析和排除电路故障的能力。 (2学时)
实验五 异步电动机直接起动的控制：学习异步电动机基本控制电路的连接。 (2学时)
2.作业
习题是本课程的重要教学环节，通过做习题以深化和扩展对课程内容的理解，并培养学生分析问题、解决问题的能力。习题一般包含思考题和计算题。电路部分的习题侧重巩固和加深对有关定律、定理的理解和运用，掌握分析方法。其它部分的习题侧重拳握基本原理，培养解决实际问题的能力。
3.考试
考试是对教与学的全面验收。学生必须在完成必做作业和实验后，方能参加考试。考试题目符合教学大纲要求，形式多样(包括填空、选择、问答、计算题等)，覆盖全面。要做到体现重点，难度适中，题量适度。难度及题量应统筹考虑，按照教学要求的三个不同层次安排。
期末考试同一系别统一命题，统一评分标准。统一考试时间。
五、学时分配
章节 主要内容各教学环节学时分配 讲授 实验 习题课 课外 小计
第一章 电路的基本概念与定律 3 2 0 0 5
第二章 电路的分析方法 5 4 0 0 9
第三章 正弦交流电路 5 0 0 0 5
第四章 三相电路 3 0 0 0 3
第五章 *非正弦周期电流的电路
第六章 *电路的暂态分析
第七章 磁路与铁心线圈电路3 0 0 0 3
第八章 交流电动机 5 0 0 0 5
第九章 *其它电动机
第十章 *控制电机
第十一章 继电接触器控制系统 4 0 0 0 4
第十二章 *可编程控制器及其应用
第十三章 工业企业与安全用电 1 0 0 0 1
第十四章 电工测量 1 0 0 0 1
合计 30 10 0 0 40
备注 前面带有“＊”号的内容为选学内容
六、与其他课程的联系
本课程是高等院校非电专业的一门技术基础课程，通过本课程的学习，使学生获得电工技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，为学习后续的有关课程以及从事工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
本课程的先修课程为物理、高等数学和线性代数等。
本课程的后继课程为电路分析、电子技术、电机与继电接触控制、可编程控制器及其应用等。
七、教材与教学参考书
《电工学 （上册）电工技术 》 秦曾煌 高等教育出版社
《电工技术》 侯大年 电子工业出版社
《电工技术实验指导书》 王锦兰 自编