《电工理论基础教案》doc版.doc

电工学课件素材本课件素材是与电工学教学片配套，是配合电工学教学片的辅助材料，是为了进一步掌握电工学的内容而提供给学员的。具体内容可以分为学习自的、内容要求、时间安排、学习指南、参考资料和前续课程要求六部分。一 学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课。其目的使学员具备后续课程所必须的电工电子技术基础知识，培养学员深入学习科学知识的兴趣和能力。其任务是使同学们获得电工电子技术的基本理论、基本知识、基本技能，培养学生分析、解决电工电子技术的应用能力。二 学习内客上篇 电工技术第l章 直流电路本章在物理电学的基础上，并建立了理想元件的电路模型。介绍了电路模型的基本概念、基本定律、基本定理和分析直流电路的方法。具体内容：介绍电流、电压、电功率和参考方向等重要概念。建立电路元件和电路的棋型。介绍欧姆定律、基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。介绍电路的负载状态、开路状态、短路状态的概念和在负载状态下电路中的电流、电压和功率的额定值。介绍有源二端网络中实际电源之间等效变换的概念，理想电压源串电阻和理想电流源并电阻的变换条件和变换方法。介绍电位的概念、电位和电压的关系，了解利用电位来分析电路的方法。介绍支路电流法、结点电压法，叠加原理、等效电源定理和这些定理在电路分析中的应用。第2章 交流电路本章介绍正弦稳态电路的概念和相量分析法，主要包括正弦量与复数的变换关系，正弦稳态电路相量模型的建立，基尔霍夫定律的相量形式，以及正弦稳态电路功率的计算。本章还介绍了谐振电路和非正弦电路的分析方法。具体内容：介绍正弦量的有效值、最大值、频率角、频率、周期和初相位等概念。介绍相量图、相量的概念和基尔霍夫定律的相量形式。介绍电阻元件的相量模型、电阻元件的电压和电流的相量关系、相量图关系和电阻元件的功率；电感元件的相量模型、电感元件的电压和电流的相量关系、相量图关系和电阻元件的功率；电容元件的相量模型、电容元件的电压和电流的相量关系、相量图关系和电阻元件的功率。介绍RLC串联电路的相量模型，复阻抗的电压与电流的相量关系；平均功率、无功功率和视在功率等概念。介绍复阻抗的串联化简公式和复阻抗并联的化简公式及其应用。介绍提高功率因数的意义和提高功率因数的方法，介绍RLC串联谐振电路和RLC并联谐振电路。研究谐振电路的特点、谐振频率的计算，品质因数的概念和品质因数的计算。介绍非正弦电路的分析方法，谐波的概念、谐波阻抗的概念和非正弦电路的应用。第3章 三相交流电路本章介绍了三相电路概念和三相电的供电形式。介绍对称三相电路的分析和计算方法。具体内容：介绍三相交流电的产生和对称三相电源的概念介绍三相电路的星形联接方式和角形联接方式。介绍相电压、线电压、相电流和线电流的概念，对称三相电路的计算方法。介绍三相电路的功率和功率的测量方法，第4章 线性电路的暂态分析本章介绍了动态电路的概念、暂态过程的分析方法。本章采用时域分析法(又称经典法)讨论线性动态网络的动态过程。介绍了初始条件，时间常数、暂态、稳态等概念；主要分析了一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应。具体内容：主要介绍什么是电路的稳态过程，什儿是电路的暂态过程，以两个过程的转换。介绍换路的概念以及电容电压和电感电流在换路中应满足的条件。主要介绍RC一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的概念和分析方法。主要介绍RL一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的概念和分析方法。主要介绍求解一阶电路的三要素公式和三要素公式的具体应用。介绍由RC组成的微分电路和积分电路的分析。第6章 电工测量本章介绍了测量误差的产生原因、消除办法和误差的表示形式。介绍电工测量的仪表有磁电式仪表、电磁式仪表和电动式仪表。同时还介绍了电工测量的方法和误差分析。具体内容：介绍磁电式仪表的原理和使用方法。介绍电磁式仪表的原理和使用方法。介绍电动式仪表的原理和使用方法。介绍误差的分类、误差产生的原因、误差的消除办法和电工电子技术的测量技术。第7章 磁路和变压器本章主要介绍磁路的基本木说概念和基本的分析方法。也介绍了变压器的组成、原理和应用。具体内容：介绍磁场的物理量，磁路的结构、磁路的物理量和磁路定律。介绍恒定磁通磁路的分析方法。介绍交流铁心电路中的电流与磁通的关系、电压与磁通的关系。讨论电流与电压的畸变问题、铁心损失等问题。介绍变压器的结构、变压器的工作原理、变压器的功能和变压器额定值。第8章 异步电动机本章介绍了异步电动机的构造，定子和转子的功能，异步电动机的转动原理。介绍了同步转速、转差率、各种转矩(TN、Tst、Tm)等概念和异步电动机的机械特性。着重介绍了鼠笼式异步电动机的启动方法、调速方法和异步电动机的制动方法。具体内容：介绍电动机的分类及其应用。介绍三相异步电动机的组成。介绍定子结构及其功能，转子结构及其功能，介绍异步电动机定子的结构和旋转磁场的既原理，鼠笼式异步电动机转子的结构和电磁转矩的形成原理。介绍多对磁极的异步电动机的定子结构及其施转磁场的特点，给出异步电动机同步转速与磁极对数的关系表达式。介绍异步电动机的定子的电路模型并导出定子输入电压、电流与定子电路的关系，介绍异步电动机的转子的电路模型并导出转子电压、电流与转子电路的关系。，介绍异步电动机的电磁转矩表达式，研究其机械特性及其应用。介绍启动转矩、额定转矩、最大转矩的概念，研究各种转矩和外加电压的关系、和转子电阻的关系，介绍绕线式异步机的启动原理。介绍异步电动机的铭牌数据及其应用。介绍异步电动机的启动方法。介绍异步电动机的调速方法。介绍异步电动机的制动方法。第10章 控制电器与控制系统本章介绍了常用低压电器的结构、功能和图形符号。介绍了常用低压电器在控制系统的使用方法。介绍了电动机运行中的短路、过载和失压保护、自锁、联锁保护的方法。介绍了电动机点动、连续运转、正反转控制、定时控制和顺序控制等控制线路。具体内容：介绍低压控制电器的种类及应用。介绍常用的手动电器如，刀开关、按组等。介绍常用的自动控制电器如，熔断器、热继电器、接触器、继电器等。以及这些低压电器的使用方法。介绍电动机的点动和直接启动控制线路。介绍电动机的正反转控制线路。介绍行程开关和电动机的行程控制线路。介绍电动机的时间控制。介绍电动机的顺序控制线路。下篇 电子技术第1章 半导体器件本章介绍了本征半导体、N型半导体和P型半导体的构成，介绍了PN结的形成和其单向导电性。在此基础上介绍了二极管、稳压管的基本构造、工作原理、特性曲线和使用方法，分析含有二极管的电路方法。本章介绍了半导体三级管的结构和三极管的电流放大作用。三极管的工作原理、特性曲线、技术指标和使用方法。具体内容：介绍本征半导体、P型半导体和N型半导体的概念，PN结的形成和PN结单向导电的特性。介绍二极的单向导电特性和二极管的参数。介绍稳压二极的稳压特性和稳压二极管管的参数。介绍半导体三极管的结构和电流放大作用。半导体三极管的输入特性、输出特性和三极管的参数。第2章 基本放大电路本章介绍了单管交流放大电路的放大作用和工作原理。介绍了直流通道和交流通道的概念、微变等效电路概念。介绍了放大电路中的失真现象、零点漂移现象和解决办法。放大器的反馈概念和反馈种类型，以及各种反馈的作用和实现。介绍了用静态工作点的估算方法和放大电路的微变等效电路分析法分析固定偏置放大电路、分压偏置放大电路、射极输出放大电路和差动放大电路的静态工作点和动态参数的计算方法。具体内容：介绍由半导体三极管组成的交流放大电路构成，介绍了直流通道、交流通道的概念。介绍交流放大电路的图解分析法和小信号的微变等效电路分析法。介绍静态工作点的概念、交流放大倍数的概念、输入电阻的概念和输出电阻的概念。介绍固定偏置放大电路的静态工作点的估算方法，介绍其动态参数如交流放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算方法。介绍放大器中的零点漂移现象。介绍分压偏置放大电路的作用，静态工作点的估算，交流放大电路中动态参数如交流放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算方法。介绍阻容耦合多级放大器的典型电路，工作上的估算，放大倍敌输入电阻和输出电阻的估算方法。介绍放大器的频率特牲。介绍直接耦合多级放大电路的特点，放大器的极间连接方式。介绍差动放大电路的特点，差动放大器的静态分析和动态分析的计算方法。介绍放大电路中的反馈概念。介绍射极输出器的静态参数和动态参数的分析方法。介绍了功率放大电路的类型和要求。第3章 集成运算放大器本章介绍集成运算放大器的组成、性能、技术参数和工作状态，在集成运算放大器的基础上研究了理想运算放大器的特点和分析方法。介绍基本运算电路。比例运算电路、求和运算电路、积分电路和微分电路的分析方法和设计方法。具体内容：介绍集成运算放大器的组成、特点、工作状态和主要参数。介绍运算放大器的应用电路及其分析，理想运算放大器的特点、电路符号和分析方法。介绍基本的运算电路，如反相电路、求和电路、相减电路、微分电路和积分电路,的分析写设计方法。第5章 数字电路本章首先在介绍门电路的基础上，进行组合逻辑电路的分析和设计。在介绍了触发器的基础上，进行时序电路的分析和设计。具体内容：介绍数字电路的特点和应用。介绍由分离元件组成与门电路、或门电路、非门电路、与非门电路、或非门电路等门电路。介绍晶体管-晶体管集成逻辑(TTL)电路。在介绍逻辑代数的基础上研究逻辑电路的分析和设计方法。介绍基本RS触发器、JK触发器和D触发器的组成和状态转移表。在介绍触发器的基础上介绍时序电路的组成。介绍寄存器和计数器的分析和设计方法。三 时间与要求教学时间以40分钟为一个教学学时。对电工电子技术与应用的中的名词、概念、定律和定理的全部内容一定要理解清楚、了解全面。对教学内容的重要程度依次采用了三个层次，即“熟练掌握”、“掌握” 、“了解”等表述方式。（一）理论教学部分时间安排这部分教学学时为48学时，课外学习学时为96学时。教学学时和课外学习学时的比例为1 : 2。上篇 电工技术第l章 直流电路(6学时)1.1 路和电路的主要物理量(了解)1.2 电路的基本定律(掌握)1.3 电路的几种运行状态和电气设备额定值(了解)1.4 电压源、电流源及其等效变换(熟练掌握)1.5 电路中电位的分析(掌握)1.6 线性网络的分析方法(熟练掌握)第2章 交流电路(6学时)2.1 正弦稳交流电路的基本性质(了解)2.2 正弦交流量的矢量表示法和复数表示法(了解) 2.3 单一参数的交流电路(掌握)2,4 RLC串联的交流电路(熟练掌握)2.5 阻抗的串联、并联与混联(熟练掌握) 2.6 功率因数的提高(了解)2.8 交流电路中的谐振(掌握)2.9 非正弦周期电压和电流(了解)第3章 三相交流电路(2学时)3.1 三相交流电源(了解)3.2 三相电路中负载的连接(掌握) 3.3 三相电路的功率(了解) 第4章 线性电路的暂态分析(5学时)4.1 电路的稳态与暂态(了解)4.2 换路定律与初始值和稳态值的计算(掌握)4.3 RC一阶电路的暂态分析(掌握) 4.4 RL一阶电路的暂态分析(掌握)4.5 分析一阶电路的三要素法(熟练掌握) 4.6 微分电路与积分电路(了解)第7章 磁路和变压器(1学时)7.1 磁路的基本概念和基本定律(了解) 7.2 交流铁心电路(了解)7.3 变压器(掌握)(掌握) 第8章 异步电动机(6学时)8.1 概述(了解)8.2 异步电动机的构造(了解)8.3 异步电动机的转动原理(掌握)8.4 异步电动机的极对数和转速(掌握)8.5 异步电动机的定子电路和转子电路(掌握)8.6 异步电动机的电磁转矩和机械特性(熟练掌握)8.7 异步电动机的铭牌数据(了解)8.8 异步电动机的启动(熟练掌握)8.9 异步电动机的调速(掌握)8.10 异步电动机的制动(掌握)第10章 控制电器与控制系统(6学时)10.1 概述(了解)10.2 常用低压控制电器(掌握)10.3 电动机的点动和直接启动控制线路(掌握)10.4 正反转控制线路(熟练掌握)10.5 行程开关和行程控制(熟练掌握)10.6 时间控制(熟练掌握)10.7 顺序控制(熟练掌握)下篇 电子技术第1章 半导体器件(2学时)1.1 半导体的导电特性及PN结的形成(了解)1.2 半导体二极管(掌握)1.3 稳压二极管(掌握)1.4 半导体三极管(掌握)第2章 基本放大电路(6学时)2.1 交流放大电路的基本工作原理(了解)2.2 交流放大电路的分析方法(熟练掌握)2.3 静态工作点的稳定(掌握)2.4 阻容耦合多级放大电路(掌握)2.5 直接耦合多级放大电路(了解)2.6 差动放大电路(熟练掌握)2.7 放大电路中的负反馈(掌握)2.8 功率放大电路(了解)第3章 集成运算放大器(2学时)3.1 集成运算放大器(了解)3.2 运算放大器应用电路的分析方法(掌握)3.3 基本运算电路(熟练掌握)3.4 运算放大器在其它方面军的应用(了解)第5章 数字电路(6学时)5.1 引言(了解)5.2 分离元件门电路(掌握) 5.3 晶体管-晶体管集成逻辑(TTL)电路(了解)5.5 逻辑组合电路(熟练掌握)5.6 双稳态触发器(掌握)5.7 时序逻辑电路(熟练掌握)（二）实践教学部分时间安排：实践教学部分和教材中第6章结合在一起总学时为16学时。课内教学学时和课外学习学时的比例为1:1。有条件的可以把课外学习放到实验室完成。实践教学第1章 测是技术(16学时)1.1测量误差与测量数据1.1.1 测量误差1.1.2 有效数字1. 2 测量仪表与使用1. 2.1 磁电式仪表与使用1.2.2 电磁式仪表与使用1.2.3 电动式仪表与使用1.2.4 数字式仪表与使用1.2.5 示波器与使用1.3 电路接线与测量1.4 电机接线与测量1.5 电子接线与测量注：书中和课件中上篇、下篇和实践教学各自独主编章节号。四 学习指南电工学是一门理论性很强，实践性也很强的课程。这门课程的学习不仅仅是后续课程学习的基础需要，也是工程实际需要。学好这门课程对学员今后的深入学习和参加工作都是必要的，1 电工学课程的特点(1)内容连贯：学习上要前后衔接，相互呼应。由于课程内容的前后是连贯的，要求在学习上一定要踏踏实实，只有前面的内容学好了，才能为后面的内容奠定基础，在学习新后的知识时也要适当地复习学过后内容，这是对前面知识的巩固。(2)理论严密：学习一定要认真、要求实。不要一知半解。特别是对于重要理