《电工学(电工技术)》课程教学大纲资料

1、GDOU-B-11-213电工学（ 电工技术） 课程教学大纲课程编号1410019学分3总学时54理论46实验/上机8英文课程名ELECTROTECHNICS开课院（系）信息学院开课系自动化系修订时间2006年9月1 日课 程 简 介 本课程包括了电路理论和电机及其控制理论两大部分。其中电路理论部分包括：稳态直流电路、稳态单相交流电路、稳态三相交流电路及电路暂态过程的基本概念、基本定律、基本定理和基本分析方法。电机及其控制理论部分主要包括：单相双绕组变压器、特殊变压器与三相异步电动机的基本结构、工作原理；单相双绕组变压器及特殊变压器的基本使用方法；三相异步电动机的机械特性与启动、调速和制动的方

2、法及原理；常用低压控制电器的基本结构与动作原理；三相异步电动机的继电接触器基本控制环节等。一、课程的性质与任务：本课程是建筑环境与设备工程专业本科生的一门重要学科基础课程。它的主要任务是为学生学习后续专业课程打下基础；为学生毕业后从事有关电的工作打下良好的电工技术理论基础，也即为自学、深造、拓宽和创新打下基础；并使他们受到必要的基本技能的训练，使学生具有分析和解决问题的能力，使学生具有将电工技术应用于本专业和发展本专业的一定能力。二、课程的目的与基本要求：1、掌握电路的基本概念、基本定律和基本定理。2、掌握交、直流稳态电路的一般分析方法，掌握直流暂态电路的一般分析方法。3、理解本大纲所列的各种

3、变压器和三相异步电动机的基本工作原理和性能，并能正确使用。4、初步掌握电动机的继电接触器控制。5、了解电工技术的发展概况。6、受到必要的实验技能训练，能做较为简易的电工实验，并养成严谨的科学作风。7、具有进一步自学电工技术的初步能力。三、面向专业：船舶与海洋工程专业（本科）四、先修课程: 高等数学、大学物理五、本课程与其它课程的联系：本课程与先修课程的联系：高等数学为本课程打下数学基础。在学习本课程之前，学生应学习过微分、积分和级数，熟悉微分、积分及级数的基本性质，并会进行其基本的运算。在学习本课程之前，学生应通过大学物理的学习掌握电路、磁场、电磁感应定律和电磁力等基本概念，会进行简单的计算。

4、凡是在大学物理中应要求掌握的内容，在本课程中不再重复。本课程与后续课程的联系：本课程是船舶概论、建筑装饰工程、物业管理等后续专业课程的基础课程。后续专业课程中所需的有关电路的分析计算方法，异步电动机的工作原理、启动、调速、制动方法及其原理，变压器的工作原理及其使用、电机和电器的控制等有关知识应在本课程中学习；各种设备中涉及到的电的应用知识也应在本课程中学习。六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 第一章 电路的基本概念与基本定律（5学时）第一节 电路的作用与组成部分 （0.5学时）电路的定义（C）、类型（C）、组成（C）及作用（C）。第二节 电路模型 (0.5学时)电路模型的定义（C）；五种

5、理想电路元件的介绍（C）及电路模型的举例 （B）。第三节 电压和电流的参考方向 (1学时) 电流的形成及其实际方向的规定（B）；电压的定义及其实际方向的规定（B）；电流实际方向与参考方向的关系（A）；电压实际极性与参考极性的关系（A）。第四节 欧姆定律 (0.5学时) 线性电阻和非线性电阻的概念（C）；欧姆定律（A）；欧姆定律的应用范围及其公式表达（A）。第五节 电源有载工作状态、开路与短路 (0.5学时)电源有载工作状态、开路与短路的概念（C）；电源有载工作状态、开路与短路时的电流、电压和功率的特征（B）；额定值与实际值（B）。第六节 基尔霍夫定律 (1学时) 支路、结点、回路与网孔的概念（

6、B）；基尔霍夫电流定律的内容及其应用（A）；基尔霍夫电压定律的内容及其应用（A）。第七节 电路中电位的概念及计算 (1学时)电位的定义（B）；电位的计算及其性质（A）；电路的简化画法（A）。 作业：1.5.1 1.5.2 1.5.9 1.5.11 1.6.1 1.6.2 1.7.1 1.7.3 1.7.5第二章 电路的分析方法（7学时）第一节 电阻串并联接的等效变换 (1学时) 电阻串联的概念及其等效电阻和分压公式（A）；电阻并联的概念及其等效电阻和分流公式（A）；电阻串、并联分析计算举例（B）。第三节 电源的两种模型及其等效变换 (1学时) 实际电压源模型及其特点（B）；理想电压源模型及其特

7、点（A）；实际电流源模型及其特点（B）；理想电流源模型及其特点（A）；电源两种模型之间的等效变换（A）；含有理想电压源与理想电流源的电路分析计算举例（B）。第四节 支路电流法 (1学时) 支路电流法分析计算电路的思路（C）；支路电流法分析计算电路的步骤（A）及举例（A）。第五节 结点电压法 (1学时) 结点电压法分析计算电路的思路（C）；结点电压法分析计算电路的步骤（B）及举例（B）。第六节 叠加定理 (1学时) 叠加定理的内容（A）；叠加定理的应用（A）及其应用中的注意事项（A）。第七节 戴维宁定理与诺顿定理 ( 1.7学时) 二端网络的概念及分类（B）；戴维宁定理的内容（A），应用戴维宁定

8、理的解题思路及举例（A）；诺顿定理的内容，应用诺顿定理的解题思路及举例（B）；戴维宁等效电路与诺顿等效电路之间的关系（B）。第八节 受控电源电路的分析 (0.3学时) 受控电源的概念及其分类（C）；含受控电源电路的分析（C）。 作业：2.1.3 2.1.7 2.3.1 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.4.1 2.5.1 2.6.3 2.7.2 2.7.3 2.7.6 第三章 电路的暂态分析（5学时）第一节 电阻元件、电感元件与电容元件 (0.3学时)电阻元件的伏安关系及功率（A）；电感元件的伏安关系及储能公式（A）；电容元件的伏安关系及储能公式（A）。第二节 储能元件和换路定则 (0.

9、7学时) 储能元件的概念（B）；换路定则（A）；利用换路定则求电路的初始值（A）。第三节 RC电路的响应 (1学时)RC电路的零输入响应（B）；RC电路的时间常数及其意义（A）；RC电路的零状态响应（B）；RC电路的全响应及其与零输入响应和零状态响应的关系（B）。第四节 一阶线性电路暂态分析的三要素法 (1学时)一阶线性电路的概念（B）；一阶线性电路暂态分析的三要素法及其应用举例（A）。第五节 微分电路与积分电路 (1学时)RC微分电路的结构（B）及其具备的两个条件（B）；RC积分电路的结构（B）及其具备的两个条件（B）；RC微分电路和积分电路的作用（B）。第六节 RL电路的响应 (1学时)R

10、L电路的零输入响应（B）；RL电路的时间常数（A）；RL电路的零状态响应（B）；RL电路的全响应（B）。 作业：3.2.1 3.2.2 3.3.1 3.3.3 3.4.3 3.6.2 3.6.4第四章 正弦交流电路（11学时） 第一节 正弦电压与电流 (1学时) 正弦电压与电流的概念（C）；正弦量的参数（频率、周期、幅值、有效值、相位、初相位和相位差等）（A）；超前、滞后、同相及反相等概念(A)。第二节 正弦量的相量表示法 (2.3学时) 把正弦量转换成相量图及相量表示的原因（B）；正弦量的各种形式的相量表示法及其相互转换（A）； 运用相量法解决正弦量计算的举例（A）。第三节 单一参数的交流电

11、路 （1.7学时）电阻元件的交流电路中电压与电流的幅值、初相位、频率的相互关系、电压电流相量形式的关系式及电路中功率的计算（A）；电感元件的交流电路中电压与电流的幅值、初相位、频率的相互关系、电压电流相量形式的关系式、电路中功率的计算及能量转换（A）；电容元件的交流电路中电压与电流的幅值、初相位、频率的相互关系、电压电流相量形式的关系式、电路中功率的计算及能量转换（A）；感抗与容抗的概念及其与频率的关系（A）；电容器、电感器的滤波原理（B）。第四节 电阻、电感与电容元件串联的交流电路 （2学时）电阻、电感与电容元件各种串联组合的交流电路的分析计算（包括电压、电流、有功功率、无功功率及视在功率的

12、分析计算）（A）。第五节 阻抗的串联与并联 （1学时）抗阻串联电路的总电压与总电流的关系、等效阻抗及分压公式（A）；抗阻并联电路的总电压与总电流的关系、等效阻抗及分流公式（A）。第七节 交流电路的频率特性 （1学时）低通、高通及带通滤波器的结构、传递函数及频率特性（C）；谐振的概念（B）；串联谐振发生的条件及其特点（B）；串联谐振的应用举例（C）；并联谐振发生的条件及其特点（B）。第八节 功率因数的提高 （1.5学时） 提高功率因数的原因、方法及其原理（B）。第九节 非正弦周期电压和电流 (0.5学时) 非正弦周期量的富氏级数分解(C)；非正弦周期电流电路的分析计算（C）。作业：4.2.1 4

13、.2.2 4.4.3 4.4.5 4.5.1 4.5.5 4.5.8 .4.5.11 4.7.6 4.8.2 4.8.3 第五章 三相电路（4学时）第一节 三相电压 （1学时）三相对称电压的产生（C）；三相对称电压的特点（A）；相序的概念（B）；三相绕组的星形联结的线电压与相电压的关系（A）。第二节 负载星形联接的三相电路 （1学时）三相电路中负载的联结方法（C）；不对称负载星形联接的三相电路的电压电流计算（C）；对称负载星形联接的三相电路的电压电流计算（A）。第三节 负载三角形联接的三相电路 （1学时）不对称负载三角形联接的三相电路的电压电流计算（C）；对称负载三角形联接的三相电路的电压电流

14、计算（A）。第四节 三相功率 （1学时） 对称负载的三相电路的有功功率、无功功率及视在功率的计算（A）。 作业：5.2.1 5.2.4 5.4.1 5.4.3第六章 磁路与铁心线圈电路（4学时）第一节 磁路及其分析方法 （0.5学时）磁场的基本物理量（C）；磁性材料的磁性能及分类（C）。第三节 变压器 (3.5学时)变压器的结构（C）；电压变换、电流变换及阻抗变换原理（B）及其公式（A）；外特性（B）；损耗与效率（B）；几种特殊变压器的原理及使用（B）；绕组极性的判定及绕组的正确联结（A）。 作业： 6.3.1 6.3.2 6.3.4 6.3.5 6.3.7 第七章 交流电动机（6学时）第一节

15、 三相异步电动机的构造 (0.5学时) 三相异步电动机的构造（C）。第二节 三相异步电动机的转动原理 (1.5学时) 旋转磁场的产生（C）、转向、极数、转速（A）；电动机的转动原理、转向、转速及转差率（A）。第四节 三相异步电动机的转矩与机械特性 (0.8学时) 转矩公式（B）；机械特性曲线（B）； 最大转矩、临界转差率、额定转矩和起动转矩的特点（B）。第五节 三相异步电动机的起动 (0.6学时) 起动主要性能指标（C）；直接起动方法、特点及其适用场合（B）；降压起动方法的降压原理、特点及其适用场合（B）。第六节 三相异步电动机的调速 (0.6学时) 调速的定义、调速方法的种类（C）；变频调速

16、的原理及特点（C）；变极调速的原理（A）及特点（B）；变转差率调速的原理（A）及特点（B）。第七节 三相异步电动机的制动 (0.5学时) 电动机制动的基本原理（B）；制动方法的种类（C） 能耗制动的原理（A）及特点（C）；反接制动的原理（A）及特点（C）；发电反馈制动的原理及发生场合（C）。第八节 三相异步电动机的铭牌数据 (1学时) 铭牌数据的意义（B）；利用铭牌数据计算其它技术数据的举例（A）。第十一节 单相异步电动机 (0.5学时) 单相异步电动机结构（C）及工作原理（C）；起动、反转和调速方法（C）。 作业：7.4.1 7.4.2 7.4.4 7.4.6 7.5.1. 第十章 继电接触

17、器控制系统 （4学时）第一节 常用控制电器 (1学时) 常用控制电器的结构（C）、作用与动作原理（A）；电路图形符号（A）。第二节 笼型电动机直接启动的控制线路 (1学时)笼型电动机的点动、单方向连续运行、多地控制、顺序起停等控制线路（A）。第三节 笼型电动机正反转的控制线路 (0.5学时)笼型电动机两种正反转的控制线路（A）。第四节 行程控制 (0.5学时)机床工作台的前进与后退三种控制线路（到达终端停止、单循环、自动多循环）（B）。第五节 时间控制 (1学时)空气式时间继电器的结构（C）、工作原理与作用（A）、电路图形符号（A）；笼型电动机星-三角换接启动、能耗制动的控制线路（B）。作业：

18、10.2.1 10.2.3 10.3.1 10.4.3 10.5.1 10.6.1 注：A掌握；B理解；C了解七、实验名称与类别:序号实验名称学时实验类别1戴维宁定理与诺顿定理2验证型2日光灯电路及交流电路功率因数的提高2综合型3三相交流电路电压、电流的测量2验证型4三相异步电动机的点动控制、自锁控制及正反转控制2验证型注:实验类别指:演示型、操作型、验证型、综合型、设计型、研究创新型八、实验目的、内容与要求实验1 戴维宁定理与诺顿定理实验目的：1. 验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解； 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。实验内容：1. 用开路电压、短路电流法测定

19、戴维南等效电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的ISC、R0；2. 二端网络负载实验；3. 验证戴维宁定理；4. 验证诺顿定理。实验要求： 1. 熟练接出戴维宁等效电路和诺顿等效电路；2. 能对戴维宁定理和诺顿定理验证实验的结果进行自检,自我判断实验结果的正确与否；3. 能理解用开路电压Uoc及短路电流ISC测量被测有源二端网络的等效内阻R0的方法。实验2 日光灯电路及交流电路功率因数的提高实验目的：1. 掌握日光灯线路的接线；2. 理解改善交流电路功率因数的意义并掌握提高功率因数的方法。3理解并联电容值的大小对电路功率因数等参数的影响；4能理解用实验法确定日光灯电路等效电路参数的方法。实验内容：

20、 1. 日光灯线路接线、电路的起动与电量的测量； 2. 并联电容器-测试电容值的大小对电路功率因数等参数的影响。实验要求：1. 熟练接出日光灯线路，并正确起动电路；2. 能解释电容值的大小对电路功率因数等参数的影响；3. 能对实验结果进行自我判断，若发现实验结果有误，能自我找出原因；4. 能根据测出的日光灯线路正常工作值计算出日光灯线路的等效电路的参数。实验3 三相交流电路电压、电流的测量实验目的：1. 掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法， 验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系； 2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。实验内容：1. 三相负载星形联接（三相三线、三相四线制供电）电路中电压、电流的测量；2. 三相负载三角形联接（三相三线制供电）电路中电压、电流的测量。实验要求：1. 熟练接出