电工技术电子教案（DOC30页）

2005～2006学年第二学期院（系、部）电子工程系教研室物理使用教材电工技术席时达主编授课班级任课教师授课班级授课节次１授课题目第1章电路的基本概念1－1、1－2教学目的、要求了解电路的作用、电路模型、电气设备的额定值。掌握电路的基本物理量（电压、电流的定义和参考方向，功率的计算）；掌握新的欧姆定律重点、难点重点：1.参考方向2、电气设备的额定值难点：参考方向授课类型理论课√讨论课实验课练习课上机其他教学方式讲授√讨论示教指导其他教学资源多媒体√模型实物挂图音像其他主要教学内容及教学步骤备注11－－11电电路路及及其其主主要要物物理理量量一一、、电电路路的的概概念念电电路路的的组组成成电流通过的路径叫做电路。一个完整的电路由电源、负载和中间环节3部分组成电电路路的的主主要要功功能能1、进行能量的转换、传输和分配，称为电力电路。2、实现信号的传递、存储和处理，称为信号电路。二二、、电电路路的的主主要要物物理理量量11、、电电流流电荷的定向移动形成电流。电流大小：单位时间内通过导体截面的电量。22、、电电压压、、电电位位和和电电动动势势电路中a、b点两点间的电压定义为单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。电路中某点的电位定义为单位正电荷由该点移至参考点电场力所做的功。电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点的电位差。11..22电电路路的的状状态态及及电电气气设设备备的的额额定定值值一一、、电电路路的的工工作作状状态态１１．．负负载载状状态态２２．．空空载载状状态态３３．．短短路路状状态态二二、、电电气气设设备备的的额额定定值值作业布置思考题：本节全部思考题作业：1、2、３、4dtdqidqdWubaabVVU授课班级授课节次２授课题目第1章电路的基本知识1－3、1－4教学目的、要求掌握电路的基本定律----基尔霍夫定律熟悉电源的外特性及实际电源模型重点、难点重点：基尔霍夫定律的应用电压源与电流源等效变换;难点：基尔霍夫电压定律电压源与电流源等效变换;授课类型理论课√讨论课实验课练习课上机其他教学方式讲授√讨论示教指导其他教学资源多媒体√模型实物挂图音像其他主要教学内容及教学步骤备注11－－33基基尔尔霍霍夫夫定定律律几个基本概念：支路、节点、回路、网孔一一、、基基尔尔霍霍夫夫电电流流定定律律（（KKCCLL））表表述述一一：：在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。所有电流均为正。表表述述二二：：在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作相反的假定。二二、、基基尔尔霍霍夫夫电电压压定定律律（（KKVVLL））表表述述一一：：在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。所有电压均为正。表表述述二二：：在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒等于零。电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相反时取负号。11－－44理理想想电电路路元元件件及及实实际际电电源源的的两两种种电电路路模模型型一一、、理理想想电电路路元元件件１１．．电电阻阻元元件件关联方向时：u=Ri非关联方向时：u=－Ri22．．电电感感元元件件33．．电电容容元元件件44．．理理想想电电压压源源55．．理理想想电电流流源源二二、、实实际际电电源源的的两两种种模模型型作业布置思考题：本节全部思考题作业：6、8、11、12、14出入II0I降升UU0U授课班级授课节次３授课题目第2章电路的分析方法2.1,2.2教学目的、要求学习用支路电流法掌握支路电流法、叠加原理分析电路.重点、难点重点：支路电流法针对节点、回路列方程、叠加定理难点：应用叠加定理时注意分解后单个电路电流、电压的参考方向授课类型理论课√讨论课实验课练习课上机其他教学方式讲授√讨论示教指导其他教学资源多媒体√模型实物挂图音像其他主要教学内容及教学步骤备注22--11支支路路电电流流法法支支路路电电流流法法支支路路电电流流法法是是以以支支路路电电流流为为未未知知量量，，直直接接应应用用KKCCLL和和KKVVLL，，分分别别对对节节点点和和回回路路列列出出所所需需的的方方程程式式，，然然后后联联立立求求解解出出各各未未知知电电流流。。节节点点电电压压法法对对只只有有两两个个节节点点的的电电路路，，可可用用弥弥尔尔曼曼公公式式直直接接求求出出两两节节点点间间的的电电压压。。22--22叠叠加加定定理理在在任任何何由由线线性性电电阻阻、、线线性性受受控控源源及及独独立立源源组组成成的的电电路路中中，，每每一一元元件件的的电电流流或或电电压压等等于于每每一一个个独独立立源源单单独独作作用用于于电电路路时时在在该该元元件件上上所所产产生生的的电电流流或或电电压压的的代代数数和和。。这这就就是是叠叠加加定定理理。。说说明明：：当当某某一一独独立立源源单单独独作作用用时时，，其其他他独独立立源源置置零零。。作业布置思考题：本节全部思考题作业：1.2.3.7.8RIRUUss1授课班级授课节次４授课题目第2章电路的分析方法2.3教学目的、要求掌握戴维宁定理与诺顿定理重点、难点重点：叠加原理、戴维宁定理难点：戴维宁定理授课类型理论课√讨论课实验课练习课上机其他教学方式讲授√讨论示教指导其他教学资源多媒体√模型实物挂图音像其他主要教学内容及教学步骤备注22--33戴戴维维宁宁定定理理对对外外电电路路来来说说，，任任何何一一个个线线性性有有源源二二端端网网络络，，都都可可以以用用一一个个电电压压源源即即恒恒压压源源和和电电阻阻串串联联的的支支路路来来代代替替，，其其恒恒压压源源电电压压等等于于线线性性有有源源二二端端网网络络的的开开路路电电压压UUOOCC，，电电阻阻等等于于线线性性有有源源二二端端网网络络除除源源后后两两端端间间的的等等效效电电阻阻RRoo。。这这就就是是戴戴维维南南定定理理。。22..44诺诺顿顿定定理理对对外外电电路路来来说说，，任任何何一一个个线线性性有有源源二二端端网网络络，，都都可可以以用用一一个个电电流流源源即即恒恒流流源源和和电电阻阻并并联联的的电电路路来来代代替替，，其其恒恒流流源源电电流流等等于于线线性性有有源源二二端端网网络络的的短短路路电电流流IISSCC，，电电阻阻等等于于线线性性有有源源二二端端网网络络除除源源后后两两端端间间的的等等效效电电阻阻RRoo。。这这就就是是诺诺顿顿定定理理。。作业布置思考题：本节全部思考题作业：4.11.12.13.14.16+U0C－RLab有源二端网络IRLabIR0+U－+U－ISCRLab有源二端网络IRLabIR0+U－+U－授课班级授课节次５授课题目第3章正弦交流电路3-1、3-2教学目的、要求掌握正弦交流电的基本概念和正弦量的各种表示方法。重点掌握正弦量的相量表示法。重点、难点重点：掌握三要素、相位差、有效值的灵活应用、正弦量的相量表示法难点：正弦量的相量表示法授课类型理论课√讨论课实验课练习课上机其他教学方式讲授√讨论示教指导其他教学资源多媒体√模型实物挂图音像其他主要教学内容及教学步骤备注3-1正弦量的基本特征随时间按正弦规律变化的电压、电流称为正弦电压和正弦电流。表达式为：一一、、正正弦弦交交流流电电的的数数学学表表达达式式和和三三要要素素周周期期TT、、频频率率ff、角角频频率率ωω二二、、相相位位、、初初相相和和相相位位差差相相位位：正弦量表达式中的角度初初相相：t=0时的相位相相位位差差：两个同频率正弦量的相位之差，其值等于它们的初相之差。三三、、振振幅幅与与有有效效值值振振幅幅：正弦量的最大值周周期期电电流流有有效效值值：让周期电流i和直流电流I分别通过两个阻值相等的电阻R，如果在相同的时间T内，两个电阻消耗的能量相等，则称该直流电流I的值为周期电流i的有效值。3.2正弦量的相量表示法一一、、旋旋转转矢矢量量二二、、复复数数及及其其运运算算复数A可用复平面上的有向线段来表示。该有向线段的长度a称为复数A的模模，模总是取正值。该有向线段与实轴正方向的夹角θ称为复数A的辐辐角角三三、、正正弦弦量量的的相相量量表表示示法法将复数Im∠θi乘上因子1∠ωt，其模不变，辐角随时间均匀增加。即在复平面上以角速度ω逆时针旋转，其在虚轴上的投影等于Imsin(ωt+θi)，正好是用正弦函数表示的正弦电流i。可见复数Im∠θi与正弦电流i=Imsin(ωt+θi)是相互对应的关系，可用复数Im∠θi来表示正弦电流I。作业布置思考题：本节全部思考题作业：1、2、3、4、5)sin(umtUu)sin(imtIi授课班级授课节次６授课题目第3章正弦交流电路3.3教学目的、要求掌握单一参数正弦交流电路的电压与电流之间的相位关系。熟悉电路中能量的转换及功率问题。重点、难点重点：电阻元件、电感元件、电容元件的交流电路。难点：电感元件、电感元件、电容元件的交流电路授课类型理论课√讨论课实验课练习课上机其他教学方式讲授√讨论示教指导其他教学资源多媒体√模型实物挂图音像其他主要教学内容及教学步骤备注3-3单一参数元件的交流电路1．电阻电路电阻元件上电压与电流的关系电阻元件上电压与电流的关系瞬时关系：)sin(wtRURuiRmRR大小关系：RIURmRm相位关系：（同相位）电阻元件上电压与电流的相量关系：RIURR2．电感电路瞬时关系：dtdiLu大小关系：LLLLXIwLIU相位关系：（电压超前电流90）2．电容电路瞬时关系：dtduCi大小关系：CCCXIU相位关系：电流超前电压90电容元件上电压与电流的相量关系：CCCIjXU作业布置思考题：本节全部思考题作业：6、7、8、9、12授课班级授课节次７授课题目第3章正弦交流电路3.4教学目的、要求掌握掌握RLC串联电路的电流、电压关系及RLC串联电路的功率重点、难点重点：掌握RLC串联电路的电流、电压关系及RLC串联电路的功率难点：通过阻抗角来判断电路的性质并会熟练计算授课类型理论课√讨论课实验课练习课上机其他教学方式讲授√讨论示教指导其他教学资源多媒体√模型实物挂图音像其他主要教学内容及教学步骤备注3-4RLC串联电路一．电压与电流的关系：如：RLC串联电路中流过各元件的电流相等为wtIimsin，则由KVL定律知ZIXXjRIUUUUCLCLR)(二．电路的性质（1）CLXX时为电感性电路；0（2）CLXX时为电阻性电路；0（3）CLXX时为电容性电路；0三．结论：RLC串联电路可根据阻抗角的大小来判断电路的性阻抗串联电路如：有多个复阻抗（每个复阻抗都由R、L、C组合而成）串联的电路则：ZIUUUUUn......321；nZZZZZ......321例1.已知有一RLC串联电路，其中R=30，L=382mH，C=39.8uF，外加电压Vtu)60314sin(2220，求（1）复阻抗Z，并确定电路的性质（2）I、RU、LU、CU（3）画出相量图例2.已知RLC串联电路中R=5，L=8mH，C=200Uf，若外加电源电压的角频率为w=1000srad,试求电路的复阻抗？若w=500srad,求复阻抗，并说明这两种角频率下复阻抗的性质？作业布置思考题：本节全部思考题作业：14、15、16、17授课班级授课节次８授课题目第3章正弦交流电路3.5教学目的、要求深入的了解定律的应用范围及复导纳和复阻抗间的等效变换。重点、难点重点：复导纳和复阻抗间的等效变换难点：应用定律会求未知的正弦量授课类型理论课√讨论课实验课练习课上机其他教学方式讲授√讨论示教指导其他教学资源多媒体√模型实物挂图音像其他主要教学内容及教学步骤备注3-5交流电路的分析方法一．基尔霍夫的相量形式1．相量形式的基尔霍夫电流定律：0I2．相量形式的基尔霍夫电压定律：0U二、复阻抗串联和并联电路1．阻抗串联电路如：有多个复阻抗（每个复阻抗都由