《电工电子学》教学大纲

《电工电子学》教学大纲一、课程目标本课程是高校工科非电类各专业的一门技术基础课，它发展快、应用日益广泛、与各专业结合越来越紧密。本课程的教学目标与要求是：使学生通过本课程的学习，获得电工电子学的基本理论、基本知识和基本分析方法，了解电工电子技术的应用和发展概况，初步具备分析和设计电路的基本技能，为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术和科研工作打下一定的基础，并具有将电子技术应用于本专业的能力。二、基本要求学习本课程的学生要具备普通物理学和高等数学基础，并应与电工电子学实验课程做好配合教学。本课程课堂讲授总学时为72学时学完本课程后要求学生获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能。通过本课程的学习，应使学生达到如下要求：1．掌握电路的基本分析方法，掌握相量的概念、正弦交流电路的分析方法，理解对称三相交流电路的计算方法；理解换路定则，掌握一阶暂态电路的三要素分析法。2．掌握半导体二极管和三极管的基本工作原理，会分析简单的二极管和三极管组成的典型应用电路，了解放大电路的性能指标；掌握集成运算放大器电路的分析计算和负反馈的基本概念。3．掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和集成计数器的设计；了解数字电路和门电路的基本知识。4.掌握磁路与变压器的基本知识；掌握三相交流异步电动机的工作原理、计算及其控制电路分析。本课程在内容安排上，以电路为基础，侧重于对电子技术应用的分析与讨论，使学生通过各个环节的学习和实践，逐步掌握电工电子学的基本理论、基本知识和基本分析方法，并具备一定的电工电子应用技能。对元器件重在外部特性、功能和应用，对内部机理或内部电路一般不做深入分析。三、教学内容与学时分配建议第一章电路的基本概念、定律与分析方法本章重点难点：基尔霍夫定律、支路电流法、叠加原理、电源等效变换、戴维宁定理和诺顿定理；电位的计算。绪论1学时1．电路的基本概念1学时电路模型的定义；电压、电流参考方向的意义；电功率和额定值的意义。2．电路的基本元件1学时理想电路元件（电阻、电感、电容、电压源、电流源）的电压-电流关系。3．基尔霍夫定律1学时基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律。4．电路的分析方法4学时电源等效变换；支路电流分析法；结点电压分析法；叠加原理；戴维宁定理和诺顿定理；电位的计算。第二章正弦交流电路本章重点难点：正弦量的三要素、相量表示法、单一参数的正弦交流电路分析、RLC串联的正弦交流电路的分析、一般正弦交流电路的分析与计算、功率因数的提高、三相交流电路的分析与计算。1．正弦交流电的基本概念1学时正弦交流电的基本概念和正弦量的相量表示法；电路基本定律的相量形式。2．正弦交流电路的相量模型1学时单一参数的正弦交流电路的特点和分析方法。3．简单正弦交流电路的分析2学时使用相量图和相量式法分析计算简单正弦交流电路的方法。4．正弦交流电路的功率与功率因数的提高1学时正弦交流电路有功功率、无功功率和视在功率的概念；提高功率因数的方法。5．交流电路的频率特性1学时正弦交流电路的频率特性。6．三相正弦交流电路3学时三相正弦交流电路中负载的正确连接方式、中线的作用和对称三相负载的计算。第三章电路的暂态分析本章重点难点：换路定则、一阶线性电路的三要素分析方法。1．换路定则与电压电流初始值的确定1学时电路的暂态和稳态概念、电路的换路定则；时间常数的物理意义。2．一阶线性电路的响应１学时一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应。3．一阶线性电路暂态分析的三要素法1学时一阶线性电路的三要素分析方法。第四章常用半导体器件本章重点难点：半导体二极管、稳压管应用电路的分析方法；三极管的工作状态。1．半导体的基本知识与ＰＮ结１学时半导体的基本知识；PN结及其单向导电性。2．半导体二极管2学时半导体二极管的伏安特性；半导体二极管的电路模型；半导体二极管、稳压管应用电路的分析方法。3．双极型晶体管2学时三极管的结构和工作原理；三极管特性曲线和主要参数。第五章基本放大电路本章重点难点：放大电路的基本概念、共射极放大电路的组成和各元件的作用、静态分析和动态分析方法；非线性失真及其改善措施。1．放大电路的基本概念及其性能指标2学时放大电路的基本概念、放大电路性能指标的计算。2．共发射极放大电路2学时共发射极放大电路的组成、静态分析和动态分析的分析方法；非线性失真及其改善措施；分压偏置的共射极放大电路。3．射极输出器1学时射极输出器的工作原理。第六章集成运算放大器及其应用本章重点难点：理想运算放大器的基本分析方法；集成运算放大器组成的线性电路的应用。1．集成运算放大器2学时集成运算放大器的组成、电压传输特性和分析依据。2．放大电路中的负反馈1.5学时反馈的基本概念；负反馈放大电路的四种组态和对负反馈类型的判断；负反馈对放大电路性能的影响。3．集成运算放大器的线性应用和非线性应用1.5学时比例运算电路、加法和减法运算电路、积分和微分运算电路。比较器。第七章数字集成电路及其应用本章重点难点：基本逻辑门的逻辑功能和符号；逻辑代数的基本运算法则和逻辑函数的表示与代数化简方法；组合逻辑电路的分析和设计方法；常用组合逻辑部件的逻辑功能与应用；典型触发器的逻辑功能和符号；时序逻辑电路的分析方法；常用集成计数器构成的计数器电路的分析和设计。1．数字电路基础4学时逻辑代数的基本运算法则和基本定律；逻辑函数的代数法化简与变换。2．集成逻辑门1学时三态门的特点及应用；使用集成逻辑门的注意事项。3．组合逻辑电路3学时组合逻辑电路的分析和设计；常用中规模组合逻辑电路及其应用。4．集成触发器1学时R-S触发器、J-K触发器、D触发器的逻辑功能。5．时序逻辑电路3学时时序逻辑电路的分析；常用中规模时序逻辑电路及其应用。第八章：Multisim简介及其应用本章重点难点：学会使用Multisim仿真软件并会使用该软件分析各种电路1学时第九章波形的产生与变换本章重点难点：555集成定时器组成的单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理。1.正弦波振荡器1学时RC正弦波振荡器的工作原理。2.555集成定时器及其应用1学时由555集成定时器组成的单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理。第十章数据采集系统本章重点难点：传感器、滤波器、模数转换器。1.典型测控系统简介；传感器。1学时2.传感器；信号测量与变换电路。1学时3．滤波器；多路模拟开关；采样保持器；数模转换器。1学时4.模数转换器；计算机数据采集系统简介。1学时第十一章直流稳压电源本章重点难点：单相桥式整流电容滤波电路的分析和计算；三端集成稳压器的应用电路。1．直流稳压电源的组成1学时直流稳压电源的组成及工作原理。2．单相整流滤波电路2学时单相桥式整流滤波电路工作原理；单相桥式整流电容滤波电路的分析和计算。3．串联型线性集成稳压电路1学时串联型线性稳压电源的工作原理；三端集成稳压器及其应用电路。第十二章变压器与电动机本章重点难点：磁路的基本概念；交流铁心线圈电路的基本电磁关系；变压器的电压、电流和阻抗变换作用；三相异步电动机的使用方法和相关计算。1．磁路1学时磁路的基本概念；交流铁心线圈电路的基本电磁关系。2．变压器2学时变压器的基本结构、工作原理、外特性和额定值；变压器的电压、电流和阻抗变换作用；三相变压器、特殊变压器的功能和工作原理。3．三相异步电动机3学时三相异步电动机的结构、工作原理、电磁转矩、机械特性和使用。第十三章电气控制技术本章重点难点：常用控制电器的工作原理和功能；三相鼠笼式异步电动机的基本控制电路；实现过载保护、短路保护和失压保护的方法。1．常用低压控制电器2学时开关电器、主令电器、执行电器以及保护电器的工作原理和功能。2．三相鼠笼式电动机的基本控制4学时三相鼠笼式异步电动机的直接启动、正反转控制、行程控制和时间控制。第十四章：电力电子技术本章重点难点：功率变换电路1．常用电力电子器件0.5学时2.功率变换电路1学时3.逆变器0.5学时四、教材及主要参考资料1．《电工电子学》（上、下），刘润华主编，中国石油大学出版社，2008，国家级；2．《电工学》（上、下），秦曾煌主编，高等教育出版社，2004，国家级；3．《电工电子技术》，徐淑华主编，电子工业出版社，2008，国家级；4．《电工电子学实验与实习》，郝宁眉主编，石油大学出版社，2004，学校自编；5．《电子技术实验与课程设计》，刘润华主编，石油大学出版社，2005，学校自编。