《电工学Ⅰ》教学大纲

《电工学Ⅰ》教学大纲英文课程名称：ElectrotechnicsⅠ课程编号：0231320总学时：48（其中理论课学时：48）总学分：3先修课程：高等数学、大学物理适用专业：机械设计制造及其自动化、材料材料成型及控制工程开课单位：电子信息与控制工程学院电气工程教研室执笔人：孙明灿审校人：张莉一、课程教学内容第一章电路的基本概念与基本定律第一节电路的作用与组成部分电路的作用及其组成部分。第二节电路模型电路理想模型。第三节电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向。第四节欧姆定律欧姆定律。第五节电源有载工作、开路与短路电源有载工作；电源开路；电源短路。第六节基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律；基尔霍夫电压定律。第七节电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算。第二章电路的分析方法第一节电阻串并联接的等效变换电阻的串联；电阻的并联。第三节电压源与电流源及其等效变换电压源模型；电流源模型；电源两种模型之间的等效变换。第四节支路电流法支路电流法。第五节结点电压法结点电压法。第六节叠加原理叠加原理。第七节戴维宁定理与诺顿定理戴维宁定理；诺顿定理。第三章电路的暂态分析第一节电阻元件、电感元件与电容元件电阻元件；电感元件；电容元件。第二节储能元件和换路定则电容、电感元件特性；换路定则。第三节RC电路的响应RC电路的零输入响应；RC电路的零状态响应；RC电路的全响应。第四节一阶线性电路暂态分析的三要素法一阶线性电路暂态分析的三要素法。第五节微分电路与积分电路微分电路；积分电路。第六节RL电路的响应RL电路的零输入响应；RL电路的零状态响应；RL电路的全响应。第四章正弦交流电路第一节正弦电压与电流频率与周期；幅值与有效值；初相位。第二节正弦量的相量表示法相量的表示方法。第三节单一参数的交流电路电阻元件的交流电路；电感元件的交流电路；电容元件的交流电路。第四节电阻、电感与电容元件串联的交流电路电阻、电感与电容元件串联的交流电路的分析。第五节阻抗的串联与并联阻抗的串联；阻抗的并联。第六节复杂正弦交流电路的分析与计算复杂正弦交流电路的分析与计算。第七节交流电路的频率特性滤波电路；谐振电路。第八节功率因数的提高功率因数提高的方法。第五章三相电路第一节三相电压三相电压的基本概念。第二节负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路的分析。第四节三相功率三相功率的分析与计算。第六章磁路与铁心线圈电路第一节磁路及其分析方法磁场的基本物理量；磁性材料的磁性能；磁路的分析方法。第二节交流铁心线圈电路交流铁心线圈电路的分析。第三节变压器变压器的工作原理；变压器的外特性；变压器的损耗与效率；特殊变压器；变压器绕组的极性。第四节电磁铁电磁铁的工作原理。第七章交流电动机第一节三相异步电动机的构造三相异步电动机的基本构造。第二节三相异步电动机的转动原理旋转磁场；电动机的转动原理；转差率。第三节三相异步电动机的电路分析定子电路；转子电路。第四节三相异步电动机的转矩与机械特性转矩公式；机械特性曲线。第五节三相异步电动机的起动起动性能；起动方法。第六节三相异步电动机的调速变频调速；变极调速；变转差率调速。第七节三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动方式。第八节三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据；额定电压；额定电流。第九节三相异步电动机的选择三相异步电动机选择的原则。第十节单相异步电动机单相异步电动机的分类及工作原理。第十二章工业企业供电与安全用电第一节发电和输电概述发电和输电基本情况介绍。第二节工业企业配电工业企业配电的基本方式。第三节安全用电安全用电的注意事项。第四节节约用电节约用电的具体措施。第十三章电工测量第一节电工测量仪表的分类电工测量仪表的分类。第二节电工测量仪表的型式磁电式仪表；电磁式仪表；电动式仪表。第三节电流的测量电流的测量方式及方法。第四节电压的测量电压的测量方式及方法。第五节万用表磁电式万用表和数字式万用表。二、习题课、课堂讨论内容对所学的知识进行一次系统的总结，并且针对重要的知识点以习题的形式进行复习巩固。教学大纲说明书一、课程的性质与任务电工学Ⅰ是机械和其相关专业的专业基础课，它融电路理论、电机原理和电气控制原理多方面知识于一体，具有较强的理论性、系统性和实践性。本课程的主要内容有：电路理论，具体介绍在分析电路中所用到的一些基本定律和基本方法；电机原理，具体介绍三相异步电动的工作原理和主要性能以及三相异步电动机的起动和调速方法；电气控制原理，具体介绍电气控制系统中常用的元件的工作原理和电机的点动、长动和正反转控制电路。通过本课程的学习，使学生获得电工技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工事业的发展概况，为学习后续课程以及从事专业的技术工作和科学研究工作打下一定的基础。二、课程与其他课程的联系与分工本课程的先修课程是高等数学，为后续课电子技术、电气CAD、机电传动控制打基础。三、各章内容的基本要求及重点、难点第一章电路的基本概念与基本定律基本要求：理解电路模型及理想电路元件的特点；掌握电压、电流参考方向的意义；掌握基尔霍夫定律；掌握电功率和功率平衡的概念；了解额定值的意义。重点：电压和电流的参考方向；基尔霍夫定律。难点：电路中电位的计算。第二章电路的分析方法基本要求：理解实际电源的两种模型及其等效变换，掌握用支路电流法、叠加原理和戴维宁定理分析电路的方法，了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、动态电阻的概念，了解简单非线性电阻的图解分析法。重点：支路电流法；叠加原理；戴维宁定理。难点：戴维宁定理；支路电流法。第三章电路的暂态分析基本要求：理解电路的暂态和稳态，掌握一阶电路的零输入响应及在阶跃激励下的零状态响应和全响应的分析方法，理解时间常数的物理意义，掌握三要素法。重点：三要素法。难点：三要素法。第四章正弦交流电路基本要求：理解正弦交流电的三要素、相位差、有效值和相量表示法，理解电路基本定律的相量形式、复阻抗和相量图，掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法，掌握有功功率、无功功率、视在功率及功率因数的概念和计算方法，了解提高功率因数的方法及其经济意义，了解串联和并联谐振的条件和特征。重点：用相量法计算简单正弦交流电路；有功功率、无功功率和视在功率的计算。难点：用相量法计算简单正弦交流电路。第五章三相电路基本要求：掌握对称三相交流电路电压、电流和功率的计算方法，掌握三相四线制电路中单相及三相负载的正确联接，了解中性线的作用。重点：对称三相电路中电压、电流和功率的计算。难点：对称三相电路中电压、电流和功率的计算。第六章磁路与铁心线圈电路基本要求：了解磁路的基本概念，掌握单相变压器的基本结构、工作原理，掌握额定值的意义，掌握变压器电压变换、电流变换和阻抗变换，掌握变压器的外特性及绕组的同极性端。重点：变压器电压变换、电流变换和阻抗变换。难点：变压器的阻抗变换。第七章交流电动机基本要求：了解单相异步电动机的基本结构、特点及应用，了解三相异步电动机的铭牌数据的意义，了解电动机的调速方法，掌握三相异步电动机的工作原理及其机械特性。重点：三相异步电动机的工作原理。难点：三相异步电动机的工作原理。第十二章工业企业供电与安全用电基本要求：了解安全用电的常识和重要性，掌握保护接零、保护接地的作用和使用条件。重点：接地和接零保护的作用和使用条件。难点：接地和接零保护的作用和使用条件。第十三章电工测量基本要求：了解常用电工仪表的功能，掌握常用电工仪表正确的使用方法及万用表的正确使用方法。重点：常用电工仪表的正确使用；万用表的正确使用。难点：常用电工仪表的正确使用。四、习题课、课堂讨论要求针对作业中存在的问题和平时学生所提的问题，选出有代表性的问题在课堂上讨论，并鼓励学生积极发言，做到真正理解掌握。鼓励创新，启发、引导学生提出一些好的思路、方法并加以讨论，激发学生的学习热情。对所学的知识进行一次系统的总结，并且针对重要的知识点以习题的形式进行复习巩固。五、学时分配建议讲课学时实验学时小计第一章44第二章66第三章77第四章66第五章33第六章66第七章1010环节学时内容（2）4合计4848六、推荐教材和主要参考教材推荐教材1．电工学（第六版），秦曾煌，高等教育出版社，2004年。参考教材1．电工学（第三版），罗守信，高等教育出版社，2004年。2．电工学（第二版），姚海彬，高等教育出版社，2004年。七、考核方式考试方式：闭卷考试。卷面成绩占70％，平时成绩占30％。其中平时成绩包括平时考勤和随堂测验成绩。