《電工基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

1、電工基礎(chǔ)Electrotechnics一、課程基本情況課程類(lèi)別：學(xué)科基礎(chǔ)課課程學(xué)分：2學(xué)分課程總學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)，其中講課：32學(xué)時(shí)；課程性質(zhì)： 必修開(kāi)課學(xué)期： 第3學(xué)期先修課程： 大學(xué)物理適用專(zhuān)業(yè)： 材料物理專(zhuān)業(yè)教 材： 秦曾煌，電工學(xué)，高等教育出版社，2009年。開(kāi)課單位： 物理與光電工程學(xué)院材料物理系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)電工基礎(chǔ)是材料物理專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程。近年來(lái)，電工和電子技術(shù)發(fā)展非常迅速，其應(yīng)用極為廣泛，并且日益滲透到其他學(xué)科領(lǐng)域，在我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，占有越來(lái)越重要的地位。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得電工和電子技術(shù)必要的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，了解電工和電子技術(shù)的應(yīng)

2、用及發(fā)展概況，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及從事與本專(zhuān)業(yè)有關(guān)的工程技術(shù)等工作打下一定的基礎(chǔ)。本課程著重培養(yǎng)學(xué)生分析基本電路的能力，并使學(xué)生受到必要的基本技能的訓(xùn)練，具備初步使用常用電工儀器、儀表、電器、電氣設(shè)備的能力。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)掌握電路的基本定律、定理；直流電路、單向交流電路與三相電路的分析方法；掌握交流鐵心線圈的分析計(jì)算方法；繼電接觸器控制系統(tǒng)的控制原理；了解磁路的分析方法；變壓器、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，三相異步電動(dòng)的特性；安全用電的常識(shí)。三、教學(xué)內(nèi)容和要求緒論 （1學(xué)時(shí)） 讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到本門(mén)課程的作用、地位和任務(wù)，了解電工電子技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，指導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)本課程的基本

3、方法。第1章 電路的基本概念與基本定律 （2學(xué)時(shí)）（1）了解電路的幾個(gè)基本物理量；（2）掌握電壓、電流參考方向，歐姆定律及基爾霍夫定律，掌握兩個(gè)電源的工作狀態(tài)和電位的計(jì)算； 重點(diǎn)：電壓電流的參考方向；電源的特性；基爾霍夫電流和電壓定律；電路中電位的計(jì)算方法。難點(diǎn)：基爾霍夫電流和電壓定律；電路中電位的計(jì)算方法。第2章 電路的分析方法 （3學(xué)時(shí)）2.1 電阻串并聯(lián)以及聯(lián)結(jié)的等效變換（1學(xué)時(shí)）（1）掌握電阻的串聯(lián)及并聯(lián)（2）理解電阻星型聯(lián)結(jié)與三角聯(lián)結(jié)的等效變換難點(diǎn)：星型聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)的等效變換2.2 支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、戴維寧定理 （2學(xué)時(shí)）（1）了解結(jié)點(diǎn)電壓法和諾頓定理；（2）重點(diǎn)掌握兩種電

4、源模型的等效變換、支路電流法、疊加原理和戴維寧定理。掌握電阻串連電路的等效變換和分壓公式及電阻并聯(lián)電路的等效變換和分流公式；重點(diǎn)：兩種電源模型等效變換，支路電流法，疊加原理，戴維南定理。難點(diǎn)：電源模型等效變換；戴維南定理。第3章 電路的暫態(tài)分析 （2學(xué)時(shí)）（1）理解電阻元件是耗能元件，而電感元件和電容元件是儲(chǔ)能元件；理解電路暫態(tài)過(guò)程產(chǎn)生的原因和換路定則的理論依據(jù)；會(huì)用換路定則確定RC電路和RL電路響應(yīng)的初始值；會(huì)分析計(jì)算RC電路的響應(yīng)；會(huì)分析計(jì)算RL電路的響應(yīng)；會(huì)用三要素法分析計(jì)算RC電路和RL電路的響應(yīng)。重點(diǎn)：換路的概念、電路暫態(tài)過(guò)程產(chǎn)生的原因；換路定則，初始值與穩(wěn)態(tài)值的計(jì)算；RC、RL電路

5、的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)；一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法；難點(diǎn)：微分電路與積分電路；電容分壓電路換路時(shí)的強(qiáng)制躍變；第4章 正弦交流電路 （6學(xué)時(shí)）4.1 RLC串聯(lián)，并聯(lián)交流電路 （2學(xué)時(shí)）（1）重點(diǎn)掌握用相量法計(jì)算簡(jiǎn)單正弦交流電路，掌握電路基本定律的相量形式和相量圖；（2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：正弦量的相量表示和相量圖、電路基本定律的相量形式、相量法；難點(diǎn)：相量法；4.2 交流電路的頻率特性（2學(xué)時(shí)）（1）了解及理解交流電路的頻率特性；（2）掌握諧振電路；重點(diǎn) ：諧振電路；4.3 功率因數(shù)的提高（2學(xué)時(shí)）（1）掌握有功功率的計(jì)算和提高功率因數(shù)的方法意義理，正弦交流電量的三要素、相位法及有效值；

6、（2）了解非正弦周期電壓和電流；重點(diǎn)：有功功率、無(wú)功功率以及視在功率的計(jì)算；第5章 三相電路 （4學(xué)時(shí)）5.1 負(fù)載星型聯(lián)結(jié)的三相電路（2學(xué)時(shí)）（1）了解對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載星型連接時(shí)的計(jì)算方法；（2）掌握對(duì)稱(chēng)三相電源的特點(diǎn)、三相四線制的概念；重點(diǎn)：三相電路的構(gòu)成；三相負(fù)載星形連接時(shí)的計(jì)算方法；中性線的作用。5.2負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路（2學(xué)時(shí)）（1）重點(diǎn)掌握對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載星形連接時(shí)的計(jì)算方法、對(duì)稱(chēng)三相電路下相電壓和線電壓及相電流和線電流的關(guān)系。難點(diǎn)：三相負(fù)載三角形連接時(shí)的計(jì)算方法第6章 磁路與鐵心線圈電路 （4學(xué)時(shí)）6.1 交流鐵心線圈電路（2學(xué)時(shí)）（1）了解變壓器的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、用途；變壓器的空載及

7、有載運(yùn)行、損耗及效率。（2）掌握交流鐵芯線圈電路的電壓電流關(guān)系；重點(diǎn)：交流鐵芯線圈的電磁關(guān)系、電壓電流關(guān)系和功率損耗。6.2 變壓器（2學(xué)時(shí)）（1）掌握三相變壓器特性及應(yīng)用，掌握其它變壓器在實(shí)際中的應(yīng)用； 重點(diǎn)：變壓器的主要變換功能。難點(diǎn)：理想變壓器。第7章 交流電動(dòng)機(jī) （4學(xué)時(shí)）7.1 三相異步電機(jī)的構(gòu)造、轉(zhuǎn)動(dòng)原理及電路分析（2學(xué)時(shí)）（1）了解三相異步電機(jī)的構(gòu)造、單相異步電機(jī)的啟動(dòng)原理；（2）重點(diǎn)掌握三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理、電磁轉(zhuǎn)矩與運(yùn)行特性；重點(diǎn)：三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理、基本電磁關(guān)系，三相異步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與運(yùn)行特性。7.2 三相異步電機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)（2學(xué)時(shí)）（1）掌握三相異步電機(jī)的

8、基本電磁關(guān)系及使用常識(shí)； （2）理解三相異步電機(jī)的起動(dòng)性能和方法，變頻調(diào)速和變極調(diào)速以及能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)；（3）了解三相異步電機(jī)的選擇；難點(diǎn)：三相異步電機(jī)的運(yùn)行特性第8章 繼電接觸器控制系統(tǒng) （4學(xué)時(shí)）8.1常用控制電器（1學(xué)時(shí)）(1)了解交流接觸器、中間繼電器、熱繼電器等； 8.2 籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)的控制路線（3學(xué)時(shí)）(2)掌握異步電機(jī)的控制與保護(hù)及起動(dòng)，通過(guò)講授、觀察實(shí)物、討論等手段，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和繪制三相電動(dòng)機(jī)電氣控制原理圖的能力。重點(diǎn)：分析的繪制簡(jiǎn)單的三相電動(dòng)機(jī)的電氣控制原理圖。難點(diǎn)：繪制簡(jiǎn)單的三相電動(dòng)機(jī)的電氣控制原理圖。第9章 工業(yè)企業(yè)供電與安全用電 （2學(xué)時(shí)）（1）了解電流對(duì)人體的危害及常見(jiàn)的觸電方式；（2）掌握常用的接地和接零措施；重點(diǎn)：觸電