电工技术基础.doc

电工技术基础课程标准一、课程的地位及作用电工技术基础是为数控技术专业开设的一门专业基础课，它具有自身完整的学。设置本课程的目的是使学生通过学习获得必要的电工技术基本理论，基本知识和基本技能，为学习后续课程和从事专业技术工作打下一定基础。二、教学要求本大纲对理论的教学要求分了解、熟悉(理解)、掌握和熟练掌握四个层次。了解：是指对基础知识、基本概念有初步的认识。对所学知识能进行复述。熟悉(理解)：是指对基本定理、基本概念、基本结构有一定的理性认识，能用正确的语言进行叙述和解释。掌握：是指在理解的基础上，通过适当的练习和应用，具有一定的解决工艺问题和简单问题的能力。熟练掌握：是指能综合运用所学理论知识，解决一些实际工艺问题的能力。对能力的教学要求分“识记”、“领会”、“简单应用”，“综合应用”四个层次。是递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上；“识记”：能知道有关的名词、概念、知识的意义，并能正确认识和表述“领会”：在识记的基础上，能全面把握基本概念基本原理，能掌握；有关概念和原理的区别与联系。“简单应用”：在领会的基础上，能用学过的一、二个知识点，分析和解决简单的问题。“综合应用”：在简单应用的基础上，能用学过的多个知识点，综合分析和解决较复杂的问题。通过本课程的学习，要求考生 1、掌握电路的基本理论，能用来对电路进行简单的分析和计算。 2、理解本大纲中规定的各种电器的工作原理和基本特性，并能正确使用。 3、了解常用电工仪表，掌握电工测量的基本方法。4、了解安全用电的基本知识。 三、本课程与有关课程的联系 本课程是在具有中学物理和高等数学的基础上开设的一门课程。在学习本课程之前必须先通过高等数学的学习，掌握微积分的基本知识，中学物理知识，掌握欧姆定律、电阻串并联、磁通、磁感应强度，以及左、方手定则和电磁感应等有关电和磁的基本知识。本课程的后续课程有电子技术基础，单片机与PLC，数控原理与系统，以及电机与控制等。四、课程内容及教学要求第一章 电路的基本概念与基本定律（一)教学内容1电路与电路模型。2电路的主要物理量。3电路的三种状态。4电压源和电流源及其等效变换。5基尔霍夫定律。6电路中的电位。(二)教学要求1了解电路的组成、作用，理解电路模型的概念以及电路的三种状态。2了解电流，电压、电动势的概念，理解其参考方向。3理解电能，电功率以及电气设备的额定值。4理解电压源、电流源的概念，掌握电压源与电流源的等效变换方法。5熟练掌握基尔霍夫定律。(三)考核要求1、电路与电路模型，要求达到识记层次。（1）电路的三个基本组成部分以及各部分所起的作用。（2）电路模型的概念和将实际电路模型化的意义。2电路的主要物理量，要求达到领会层次。（1）知道“电流”一词的含义，能区别 与 的不同意义。 （2）知道电压和电动势的概念。 （3）知道电流、电压、电动势的实际方向是如何规定的，能知道参考方向与实际方向的关系。（4）能计算直流电路中的电能和电功率，懂得在规定参考方向下电功率正负值的含义。3电路的三种状态，要求达到领会层次。（1）知道电路在空载、短路、负载三种状态下的特征，会计算电流、端电压和功率。（2）懂得额定值的意义，能根据额定值正确使用电气设备。4电压源和电流源及其等效变换，要求达到简单应用层次。（1）懂得电压源、理想电压源，电流源、理想电流源的概念，能用正确的符号表示。（2）能用电压源与电流源的等效变换对电路进行分析计算。5基尔霍夫定律，要求达到综合应用层次。（1）能叙述基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，并能用公式表示。（2）能熟练应用基尔霍夫电流定律，并能扩展应用于任一假想闭合面。（3）能熟练应用基尔霍夫电压定律，并能扩展应用于任一虚拟回路。6电路中的电位，要求达到领会层次。（1）知道电位与参考点的关系。（2）能将电路的一般画法改为用电位表示的习惯画法，或反之。（3）能应用欧姆定律和基尔霍夫定律计算电路中各点的电位。第二章 电路的分析方法(一)教学内容 1支路电流法。2叠加原理。 3戴维南定理。 (三)教学要求掌握支路电流法、叠加原理和戴维南定理及其应用。(三)考核要求 1支路电流法，要求达到简单应用层次。（1）知道支路电流法是计算电路的一种基本方法，能叙述支路电流法的解题步骤。 （2）能应用支路电流法求复杂电路中各支路的电流，并进而求得各元件上的电压及消耗或提供的功率。2叠加原理，要求达到简单应用层次。（1）懂得线性电路和激励、响应的概念。（2）知道电路中的电流和电压可用叠加原理来求解，功率的计算不能应用叠加原理。（3）能应用叠加原理对线性电路进行分析和计算。3戴维南定理，要求达到简单应用层次。（1）知道有源二端网络与无源二端网络的概念。（2）能应用戴维南定理对电路进行分析和计算。第三章 正弦交流电路(一)教学内容1正弦交流电的基本概念。2正弦交流电的相量表示法。3电阻电路。4电感电路。5电容电路。6RLC串联电路。7正弦交流电路的一般分析方法。8电路的谐振。9功率因数的提高。(二)教学要求 1深刻理解正弦交流电的三要素和有效值的概念，熟练掌握正弦交流电的相量表示法。 2掌握单一参数元件电路和RLC串联电路中电流与电压的关系以及功率的计算。3掌握正弦交流电路的一般分析方法。4理解串联谐振和并联谐振的条件和特征。5理解提高功率因数的意义和方法。(三)考核要求1正弦交流电的基本概念，要求达到领会层次。（1）能根据正弦量的三要素写出它的瞬时值表达式，画出它的波形图，同时也能根据正弦量的瞬时值表达式或波形图指出它的三要素。（2）知道周期、频率、角频率的概念，熟记它们之间的关系。 （3）知道相位、相位差的概念，懂到超前、滞后，同相、反相的含义，能在波形图上表示出来。 （4）知道瞬时值、最大值、有效值的概念，能用文字符号区分，并熟记最大值与有效值的关系。 2正弦量的相量表示法，要求达到简单应用层次。（1）能用相量图和复数式表示正弦量。（2）能熟练变换复数的代数形式、三角函数形式和指数形式。（3）知道j的几何意义。（4）能应用相量图和复数运算求电路中电流或电压的合成。3电阻电路，要求达到领会层次（1）知道电阻电路中正弦电流与电压的关系，熟记电阻电路中欧姆定律的相量形式，会画波形图和相量图。（2）知道电阻是耗能元件，会计算所消耗的功率。（3）能叙述瞬时功率和平均功率的概念。 4电感电路，要求达到领会层次。 （1）知道电感电路中正弦电流与电压的关系，熟记电感电路中欧姆定律的相量形式，会画波形图和相量图。（2）能叙述感抗的概念，会根据电感和电源频率计算感抗。（3）能叙述有功功率和无功功率的概念。（4）知道电感是储能元件，会计算电感电路的无功功率。5电容电路，要求达到领会层次。（1）能说明电容电路中正弦电流与电压的关系，熟记电容电路中欧姆定律的相量形式，会画波形图和相量图。（2）能叙述容抗的概念。会根据电容和电源频率计算容抗。（3）知道电容是储能元件，会计算电容电路的无功功率。6RLC串联电路中电流与电压的关系，要求达到综合应用层次。（1）知道，但。（2）熟练应用RLC串联电路中欧姆定律的相量形式。（3）能叙述复阻抗和阻抗的概念，能利用阻抗三角形分析电阻，电抗与阻抗之间的关系。 （4）能画电流，电压的相量图，能利用电压三形角分析各部分电压之间的关系。（5）能区分感性电路，容性电路和电阻性电路。（6）能将RC电路的分析计算方法推广应用于RLC电路和RL电路。 7RLC串联电路中的功率。要求达到简单应用层次。（1）能叙述视在功率和功率因数的概念。（2）会计算有功功率、无功功率和视在功率，记住功率三角形及它们之间的关系。8正弦交流电路的一般分析方法，要求达到领会层次。（1）熟记正弦交流电路中基尔霍夫定律的相量形式。（2）懂得将直流电路的规律扩展到正弦交流电路中进行分析计算的一般方法。9电路的谐振，要求达到领会层次。（1）能说明串联谐振和并联谐振产生的条件。（2）能说出串联谐振和并联谐振的特征。（3）懂得品质因数的概念。（4）知道串联和并联谐振在工程实际应用中的危害。 10功率因数的提高，要求达到简单应用层次。（1）知道提高功率因数的意义。 （2）能表述感性负载并联电容器后，提高功率因数的原理。（3）能计算补偿电容器的容量。第四章 三相交流电路(一)教学内容1三相交流电源。2负载的星形联接。3负载的三角形联接。4三相电路的功率。(二)教学要求1熟练掌握三相四线制交流供电电源，能正确联接负载。2掌握对称三相交流电路中电压、电流和功率的计算。3理解三相四线制电路中中线的作用。(三)考核要求1三相交流电源，要求达到识记层次。（1）知道三相对称电动势的特点，能用瞬时值表达式、相量式、波形图和相量图来表示。（2）知道相序的概念。（3）能画出三相四线制电源线路图，分清相电压和线电压。（4）熟记相电压与线电压之间的关系，知道我国低压供电系统的相电压和线电压分别为220V和380V。2负载的星形联接，要求达到简单应用层次。（1）知道负载三相四线制和三相三线制的星形接法，各在什么情况下采用。（2）懂得在中线的干线上不允许装熔断器和开关的道理。（3）知道负载作三相四线制星形联接时线电压与相电压的关系，线电流与相电流的关系。（4）会计算对称负载作三相三线制星形联接时的相电压和相电流。3负载的三角形联接，要求达到简单应用层次。（1）知道负载作三角形联接时的接法。（2）知道负载作三角形联接时线电压与相电压的关系。线电流与相电流的关系。（3）会计算对称负载作三角形联接时的相电流和线电流。4。三相电路的功率，要求达到简单应用层次。（1）熟记公式，明确其适用范围，并能正确使用。（2）知道三相交流电路中有功功率、无功功率、视在功率之间的关系。 第五章 电路的过渡过程(一)教学内容1。过渡过程的产生。2。换路定律。3。RC电路的过渡过程。4三要素法。5RC电路对矩形波的响应。6RL电路的过渡过程。(二)教学要求1了解过渡过程的概念和时间常数对过渡过程的影响。 2理解初始值、稳态值、时间常数的概念。3掌握一阶电路的三要素法。4了解简单RC电路对矩形波的响应。5了解RC电路和RL电路过渡过程的特点。(三)考核要求 1过渡过程的产生，要求达到识记层次。（1）知道过渡过程的概念、产生的原因。（2）知道研究过渡过程的实际意义。2换路定律，要求达到简单应用层次。（1）能写出换路定律的两个数学表达式，懂得其含义。（2）能应用换路定律确定初始值。3 RC电路的过渡过程，要求达到领会层次。（1）知道用经典法分析一阶电路过渡过程的大致步骤。（2）熟悉电容充电和放电时电压、电流的变化规律。（3）知道时间常数的意义以及它对电容充放电波形的影响。4三要素法，要求达到简单应用层次。（1）懂得稳态分量和暂态分量的意义。（2）能写出三要素法的一般表达式，知道它的适用范围，并能用来求解RC电路的过渡过程。5RC电路对矩形波的响应，要求达到识记层次。（1）能识别微分电路，积分电路的特点。（2）能画出微分电路，积分电路对矩形波的响应波形。6RL电路的过渡过程，要求达到识记层次。（1）知道RL电路过渡过程的特点。（2）知道RL电路断开时产生高电压的原因、危害和应采取的安全措施。第六章 磁路与变压器(一)教学内容1磁路和磁路欧姆定律。2铁磁材料。3交流铁心线圈电路。4变压器的结构。5变压器的原理和作用。6变压器的额定值。7自耦变压器和调压器。8功率电源变压器。9变压器的同极性端。10三相电力变压器。11电压互感器和电流互感器。12电磁铁。(二)教学要求1了解磁路的基本知识，直流磁路与交流磁路的特点。2了解变压器的基本结构，理解其工作原理和额定值。 3掌握电压、电流及阻抗的变换。4了解几种常用变压器的特点。5了解交、直流电磁铁的特点。(三)考核要求 1磁路和磁路欧姆定律，要求达到识记层次。（1）知道什么是磁路。 （2）知道磁路欧姆定律的内容以及磁动势、磁阻的概念。（3）能应用磁路欧姆定律对磁路进行简单的定性分析。2铁磁材料，要求达到领会层次。（1）知道铁磁材料与非铁磁材料的区别。 （2）懂得的物理意义，知道铁磁材料的不是常数。（3）知道铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线。（4）知道软磁材料、硬磁材料的特点和用途。3交流铁心线圈电路，要求达到领会层次。（1）知道交流铁心线圈的电压平衡方程式中主磁通和漏磁通所产生的感应电动势要用不同的方法计算。（2）熟记公式，知道励磁电路外加电压的有效值和频率不变时，主磁通的最大值不变。（3）知道交流铁心线圈在工作时有哪些能量损耗，知道交流铁心用硅钢片叠成的原因。4变压器的结构，要求达到识记层次。 （1）知道变压器由闭合铁心和高、低压绕组组成。（2）认识变压器符号。 5变压器的原理和作用，要求达到简单应用层次。 （1）懂得变压器的基本工作原理以及变换电压、电流、阻抗的作用。（2）能知道并应用公式6变压器的额定值，要求达到简单应用层次。（1）知道额定电压、额定电流、额定容量和额定频率的含义。（2）能根据负载要求选用变压器的额定值。7。自耦变压器和调压器，要求达到识记层次。（1）知道自耦变压器的特点和原理。（2）知道自耦调压器的特点，认识其符号。8小功率电源变压器，要求达到识记层次。（1）知道小功率电源变压器的特点。（2）知道多绕组变压器各绕组之间的电压、电流和功率关系。9变压器的同极性端，要求达到简单应用层次。（1）知道什么是同极性端，如何表示。（2）能正确判断绕组的同极性端。（3）能根据同极性端正确联接变压器的绕组。10三相电力变压器，要求达到识记层次。（1）知道三相电力变压器的结构特点。（2）知道YY。和Y接法及其原、副边线电压的比值。 （3）知道三相变压器额定容量和额定电压的含义。（4）知道变压器的外特性、电压变化率、效率及其与负载的关系，知道为什么要合理选用变压器的容量。11仪用互感器，要求达到识记层次。（1）知道电压互感器和电流互感器的用途和工作原理。 -（2）知道电压互感器和电流互感器的结构特点，接线方法和注意事项。（3）知道钳形电流表的原理和用法。12电磁铁，要求达到识记层次。（1）知道电磁铁的基本结构和交直流电磁铁在结构上的区别。（2）知道电磁铁的吸力公式以及交直流电磁铁在吸合过程中吸力和电流变化的不同特点。第七章 电工测量(一)教学内容1指示仪表的分类和符号。2测量误差和量程选释。3指示仪表的基本结构。4磁电式、电磁式和电动式仪表。5电流的测量。6电压的测量。7功率的测量。8万用表。(二)教学要求 1了解指示仪表的分类，符号以及面板标记的含义。 2了解常用电工仪表的功能，掌握正确的使用方法。 3掌握电流，电压、电阻，功率的测量方法。 4理解测量误差的概念，掌握常用仪表类型和量程的选择原理。(三)考核要求l指示仪表的分类和符号，要求达到识记层次。（1）知道指示仪表按被测量的种类、工作原理。被测电流种类或准确度的分类，认识这些仪表的符号。（2）知道指示仪表准确度等级与基本相对误差的关系以及不同准确度等级仪表的使用场合。（3）认识仪表面板上绝缘耐压的强度和规定放置位置的符号。2测量误差和量程的选择，要求达到领会层次。（1）知道绝对误差、相对误差和准确度的概念。（2）懂得合理选择电工仪表的量程。3指示仪表的基本结构，要求达到识记层次。（1）知道指示仪表一般由哪些基本部分组成。（2）知道驱动装置，反作用装置和阻尼装置的作用。4磁电式、电磁式和电动式仪表，要求达到识记层次。（1）能区分磁电式，电磁式和电动式仪表的结构和工作原理。（2）能比较这三种仪表的优缺点。（3）能举出这三种仪表的用途。5电流的测量，要求达到简单应用层次。（1）懂得正