《电工与电子技术基础C》教学大纲.pdf

电工与电子技术基础C教学大纲 电工与电子技术基础C教学大纲 课程编号 ： 课程名称 ：电工与电子技术基础 C/ Electrical Engineering C 学时/学分：90/5.5（含实验 20 学时） 先修课程 ：高等数学、普通物理 适用专业 ：四年制本科材料、国际、化工、机电、计算机、汽车、资环、土木、机制、机 床设计、铸造、热加工、内燃机、锻压、成型、材物、过控、材科、热动、资源、交运、机 自等非电类专业。 开课学院（部） 、系(教研室)：自动化学院电工电子教研室 一、课程的性质与任务 电工与电子技术基础 C 课程是高等学校非电专业的一门必修的技术基础课， 其任务是对学生 进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育；它是为培养我国社会主义现代化建设所需要的高质 量专门人才服务的。通过本课程的学习，要使学生获得： 1.电路元件和电路基本定律, 2.电路分析方法, 3.正弦交流电路, 4.三相电路， 5.磁路与铁心线圈电路， 6.三相交流电动机及控制电路, 7.半导体二极管和三极管, 8.基本放大电路, 9.集成运算放大器, 10.门电路和组合逻辑电路， 11.触发器和时序逻辑电路, 等电工与电子技术方面的基本概念、基本理论和基本知识，了解电工与电子技术发展概况， 为学习后续课程和专业知识以及毕业后从事工程技术工作和科研工作打下一定的电工与电子 理论基础和实践基础。 在传授知识的同时， 要通过各个教学环节逐步使学生受到基本技能的训练， 逐步培养学生具 有抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力，特别注意培养学生具有综合运 用所学知识去独立分析问题、解决问题的能力和实验操作能力。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （一）教学内容 （一）教学内容 1.电路元件和电路基本定律 电路的作用与组成，电路模型，电压、电流、电动势、电位的概念，欧姆定律，基尔霍夫定 律，电路的工作状态。 2.电路分析方法 电阻串并联联接的等效变换，电阻 Y-变换，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，受控电源电路的分析，非线性电阻电路的 分析。 3.正弦交流电路 正弦电压与电流的概念，正弦量的相量表示法，电阻元件及其交流电路，电容元件及其交流 电路，电感元件及其交流电路，串、并联电路分析，复杂正弦交流电路的分析与计算，交流 电路的频率特性，功率因素的提高。 4.三相电路 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。 5.磁路与铁心线圈电路 描述磁场的基本物理量，磁性材料的磁性能，磁路及其基本定律，交流铁心线圈电路，变压 器，电磁铁。 6.三相异步电动机及控制电路 三相异步电动机的构造，转动原理，电路分析，转矩与机械特性，电机的起动、调速、制动， 铭牌数据，电机的选择，单相异步电动机，常用控制器件及控制电路，行程控制，时间控制， 应用举例，安全用电的知识。 7.半导体二极管和三极管 半导体的导电特性，PN 结，半导体二极管，稳压管，半导体三极管。 8.基本放大电路 基本放大电路的组成，放大电路静态、动态分析，静态工作点稳定电路，射极输出器。 9.集成运算放大器 集成运算放大器的简单介绍，运算放大器在信号运算方面的应用、在信号处理方面的应用、 在波形产生方面的应用，集成功率放大器，运算放大器电路中的负反馈，使用运算放大器应 注意的几个问题。 10.门电路和组合逻辑电路 脉冲信号，晶体管的开关作用，分立元件门电路，TTL 门电路，MOS 门电路，逻辑代数，组 合逻辑电路的分析和综合，加法器，编码器，译码器和数字显示。 11.触发器和时序逻辑电路 双稳态触发器，寄存器，计数器。 （二）基本要求 （二）基本要求 1. 理解电压与电流参考方向的意义；能正确应用电路的基本定律；了解电路的三种状态及 额定值的意义；会计算电路中某点的电位。 2.掌握支路电流法；建立电流源的概念，掌握电压源与电流源等效变换的方法，掌握结点电 压法；掌握叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。 3. 理解和掌握正弦交流电路的基本概念和正弦量的表示方法；会用相量法分析计算简单的 正弦交流电路；理解和掌握正弦交流电路的功率及计算；了解提高功率因数的意义和方法； 搞清谐振的条件和特征。 4.了解三相电源的产生、特点、表示方法及星形和三角形连接方式的特点；掌握负载星形和 三角形连接的电路中相电压与线电压，相电流与线电流之间的关系及计算。了解负载接入三 相电源的原则及其中线的作用；掌握三相电路功率的计算。 5.了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕组的同极性端，理解变压器额 定值的意义。掌握变压器电压、电流和阻抗变换原理。 熟悉三相电压的变换方法和原、副绕 组常用的连接方式。 6.了解三相异步电动机的构造和转动原理。 理解三相异步电动机的机械特性， 掌握起动和反 转的基本方法,了解调速和制动方法。了解三相异步电动机铭牌数据的意义。了解常用低压电 器的结构、功能和用途。掌握自锁、联锁的作用和方法。掌握过载、短路和零压（或失压） 保护的作用和方法。掌握基本控制环节的组成、作用和工作过程。能读懂简单的控制线路原 理图、能设计简单的控制电路。 7.理解半导体二极管的导通、截止条件，伏安特性和主要参数并会正确使用；掌握二极管的 单向导电性；理解稳压管的稳压原理和主要参数，会正确使用；了解晶体三极管的类型，理 解三极管的电流分配、主要参数、特性曲线和放大、饱和、截止三种工作状态。 8.掌握基本放大电路的静态分析和动态分析的方法； 掌握电压放大倍数、 输入电阻和输出电 阻的概念和计算；理解非线性失真；掌握射极跟随器的特点，了解它的用途。 9.理解和掌握运算放大器的特点； 掌握集成运算放大器组成的比例运算电路、 加法运算电路、 减法运算电路、积分运算电路、微分运算电路的原理和输出、输入关系。掌握电压比较器的 工作原理和电压传输特性。 10.掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式；了解 TTL 门电路、 CMOS 门电路的特点；会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数；会分析和设计简单的组合逻辑 电路；了解加法器、编码器、译码器等常用的组合辑电路的工作原理和功能。 11.掌握 RS、JK、D 触发器的逻辑功能及不同结构触发器的动作特点；了解各类触发器 的相互转换方法；掌握时序逻辑电路的分析方法；熟悉常用数码寄存器、移位寄存器和计数 器的结构和工作原理。 （三）学时分配 （三）学时分配 本课程的教学时数为 90 学时，其中理论教学 70 学时、实验教学 20 学时，课内学时分配如 下表： 教学环节教学环节 课程内容课程内容 学时学时 讲讲 课课 习题课习题课 小小 计计 电路元件和电路基本定律 2 2 电路分析方法 7 1 8 正弦交流电路 10 2 12 三相电路 4 4 磁路与铁心线圈电路 4 4 三相交流电动机及控制电路 10 2 12 半导体二极管和三极管 4 4 基本放大电路 6 2 8 集成运算放大器 4 4 门电路和组合逻辑电路 6 6 触发器和时序逻辑电路 6 6 合 计 63 7 70 （四）课程内容的重点、难点 （四）课程内容的重点、难点 1.电路元件和电路基本定律 重点：电压与电流参考方向的意义；参考方向与实际方向的关系；电路的三种状态及额定值 的意义；基尔霍夫定律。 难点：电路中某点的电位的计算。 2.电路分析方法 重点：掌握支路电流法；电源的等效变换法；结点电压法；叠加定理的应用； 难点：戴维宁定理的应用 3.正弦交流电路 重点：正弦量的相量表示法；谐振的特点；有功功率、无功功率和视在功率的含义。 难点：相位的概念，交流电路的相量分析法； 4.三相电路 重点：星形联接和三角形联接的三相对称负载电路的分析和计算；掌握其相电压与线电压， 相电流与线电流之间的关系及三相功率的计算。 难点：不对称三相电路的分析和计算。 5.磁路与铁心线圈电路 重点：变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕组的同极性端，变压器额定值的意义。 难点：阻抗变换原理。 6.三相异步电动机及控制电路 重点：三相异步电动机工作原理、机械特性；三相异步电动机的起动、调速、制动；三相异 步电动机起动的控制电路及保护装置；掌握按行程和时间控制的控制方法。 难点：旋转磁场及电磁转矩的形成；时间继电器的图形符号；控制电路的设计。 7.半导体二极管和三极管 重点：半导体二极管和三极管的工作原理。 难点：PN 结的单向导电性；三极管的特性曲线。 8.基本放大电路 重点：放大电路静态、动态分析方法；静态工作点稳定电路；射极跟随器的特点 和应用。 难点：放大电路动态分析方法。 9.集成运算放大器 重点：运算放大器在信号运算方面的应用、在信号处理方面的应用。 难点：电压传输特性；运算放大器电路中的负反馈。 10.门电路和组合逻辑电路 重点：晶体管的开关作用；逻辑代数，组合逻辑电路的分析和综合。 难点：编码器、译码器的工作原理和功能。 11.触发器和时序逻辑电路 重点：RS、JK、D 触发器的逻辑功能；寄存器，计数器的工作原理。 难点：时序逻辑电路的分析方法。 三、课程改革与特色 本门课程使用了电子网络教学课件，采用双语教学和多媒体教学，开设了电工学实验课，进 行了电工学课程的改革。 四、推荐教材及参考书 推荐教材： 推荐教材： 电工学第六版，主 编：秦曾煌，出版社：高等教育出版社，出版或修订时间：2005 年 参考书： 参考书： 电工学 ，主 编：唐 介，出版社：高等教育出版社，出版或修订时间：1999 年 9 月。 电工技术 电子技术 ，主 编：李春茂，出版社：科学技术文献出版社，出版或修订时 间：2003 年 2 月。 新编电工学(电工技术)题解 ，主 编：刘 明，出版社：华中科技大学出版社，出版或修 订时间