电工学及实验教学大纲_电工学实验教学大纲
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《电工学及实验》教学大纲
一、课程性质与教学目标
课程性质：电工学及实验是物理学及其相关专业学生必修的一门技术基础课，是研究电路基本规律和电磁现象在工程技术领域中应用的基础课程。
教学目标：通过学习电工理论和实验环节的训练，培养学生具有从事电气工程技术和实际操作电工仪表及解决实际问题的能力。
二、教学基本要求
通过本课程的学习，使学生掌握电路分析的基本理论和方法，加深对电磁理论的理解；了解电磁理论在实际中的应用情况及认识它在工业生产和控制过程中所占的重要地位；获得电工技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，为今后学习和从事与本专业有关的工作打下一定的基础。
三、教学内容、要求与学时分配 绪 论
2学时
教学重点：了解电工技术的发展过程，认识电工技术在生产、生活中重要性及应用。
教学难点：电工技术在生产、生活中的应用。第一章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 基本概念与基电路的本定律 电路的作用与组成部分 电路模型
电压和电流的参考方向 欧姆定律
电源有载工作、开路与短路 基尔霍夫定律
电路中电位的概念及计算
6学时 0.5学时 0.5学时 1学时 0.5学时 0.5学时 2学时 1学时
教学重点：学会利用参考方向（极性），描绘出元件的特性方程；重点应放在参考方向（极性）确定，电路方程的建立及基尔霍定律的使用。
教学难点：参考方向和关联参考方向的理解和应用基尔霍定律时的方程建立。
本章教学要求：了解电路基本原理，掌握电路定律的应用方法，达到能熟练运用电路定律对实际电路进行计算。
第二章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 电路的分析方法
电阻串并联连接的等效变换 电源的两种模型及其等效变换 支路电流法 结点电压法 叠加定理
戴维南定理与诺顿定理 受控电源电路的分析 非线性电阻电路的分析
6学时 0.5学时 0.5学时 0.5学时 0.5学时 1学时 2学时 0.5学时 0.5学时
教学重点：等效变换过程，运用等效方法；掌握两种基本分析方法的步骤，两个定理是简化分析网络的基本方法，要掌握其应用过程、分析方法、电路定理的应用，特别是当电路含受控源时，开路电压和端口电阻的求解。
教学难点：等效的概念、等效变换，含受控源电路的节点分析法，网孔分析法,最大功率传输定理的认识和理解,替代定理的认识和理解。四种受控源的理解和认识，对含受控源电路的分析。
本章教学要求：了解电路的等效过程，掌握电路的基本分析方法，达到能熟练运用电路基本分析方法解决复杂电路中的计算。
本章实验内容:（1）有源二端网络的等效参数测量。（2）戴维南定理验证。实验目的：学习使用万用表、电压、电流表测量电路中电压、电流，掌握测量有源二端网络的等效参数，验证戴维南定理。
实验仪器：稳压电源、万用表、实验用电路箱。第三章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 电路的暂态分析
电阻元件、电感元件与电容元件 储能元件和换路定则 RC电路的响应 一阶线性电路暂态分析 微分电路与积分电路 RL电路的响应
6学时 1.5学时 0.5学时 1学时 1学时 1学时 1学时
教学重点：熟悉储能元件特性，会计算电路初始值；应用三要素法的基本步骤；熟悉微分电路与积分电路的产生及应有。计算电路初始值时画出不同瞬间的等效电路；应用戴维宁定理计算电路时间常数中的R。
教学难点：电容与电感元件记忆特性、电容与电感的储能特性、微分方程的建立、二阶电路不同情况响应的认识和理解。
本章教学要求：了解动态元件及动态电路的性质，掌握在动态电路的计算方法，达到能熟练运用三要素法计算动态电路。
第四章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 正弦交流电路 正弦电压与电流 正弦量的相量表示法 单一参数的交流电路
电阻、电感与电容元件串联的交流电路 阻抗的串联与并联
复杂正弦交流电路的分析与计算 交流电路的频率特性 功率因数的提高
8学时 1学时 1学时 1学时 1学时 1学时 1学时 1学时 1学时
教学重点：正弦量的三种表示法，相量与正弦量的关系，电阻、电感与电容元件在交流电路中的特性关系；瞬时功率、有功功率、视在功率、无功功率等功率概念；电阻、电感与电容元件在交流电路中的特性关系；计算电路和画出相量图。
教学难点：相量表示正弦量、阻抗与导纳的关系、谐振电路认识和理解、滤波特性的认识和理解、正弦稳态电路的功率特性认识、功率因数补偿问题的理解。
本章教学要求：了解动态元件在交流电路中的特性，了解正弦交流电的基本概念和正弦量的各种表示方法和电路中能量的转换及并联谐振的基本特征；掌握阻抗的串并联的计算方法；达到熟练计算交流电路中的相关问题。
本章实验内容：（1）通过测电压、电流、功率计算功率因数。（2）相同条件下直接用功率因数表测量功率因数。
实验目的：学习使用万用表、电压表、电流表、功率表、功率因数表测量电路中电压、电流、功率、功率因数等基本物理量，掌握各种电工仪表的性质和使用方法。
实验仪器：电压表、电流表、功率表、功率因数表、实验电路板。第五章 第一节 第二节 第三节 第四节 三相电路 三相电压
负载星形联结的三相电路 负载三角形联结的三相电路 三相功率
4学时 1学时 1学时 1学时 1学时
教学重点：负载为星形联接与三角形联接的对称电路中相电压与线电压、相电流与线电流间的关系以及三相功率的计算。
教学难点：非对称负载为星形联接无中线负载电压、三角形联接负载电流的计算。
本章教学要求：掌握Y、△连接时电压间、电流间的关系；中性线在电路中的作用；会计算三相负载的功率；理解Y形连接中相电压所构成的位形图；Y形连接中负载不对称时电压、电流的计算。
本章实验内容：（1）完成Y接下负载对称、不对称线电压、相电压、线电流、相电流、及电路总功率的测量，并观察各相负载的变化情况。（2）完成△接下负载对称、不对称线电压、相电压、线电流、相电流、及电路总功率的测量，并观察各相负载的变化情况。
实验目的：继续学习使用电压表、电流表、功率表、测量电路在Y---△连接下，电路对称、不对称时，电压、电流、功率、功率因数等基本物理量，加深对三相电路的理解。
实验仪器：电压表、电流表、功率表、实验电路板。第六章 第一节 第二节 第三节 第四节 磁路与铁心线圈电路 磁路及其分析方法 交流铁心线圈电路 变压器 电磁铁
4学时 1学时 1学时 1学时 1学时
教学重点：交流铁心线圈的电磁关系；变压器的工作原理及其外特性。教学难点：交流铁心线圈的电磁、变压器等效电路、变压器电磁关系及工作原理。
本章教学要求：正确认识耦合电感同名端，耦合电感的去耦等效电路应用会分析变压器的电路、磁路，能够写出原副绕组的电压平衡方程和磁势平衡方程；理解变压器具有的三种功能；变压器的运行特性及使用。电压平衡方程和磁势平衡方程；变压器的连接。
本章实验内容：（1）完成变压器空载下电压、电流、及空载下功率的测量。（2）完成变压器满载下电压、电流、及满载下功率的测量。
实验目的：学习使用电压表、电流表、功率表、测量变压器在有载、开路情况下，电中的电压、电流、功率、等基本物理量，加深对变压器结构、性能的了解。
实验仪器：电压表、电流表、功率表、实验电路板。第七章 第一节 交流电动机
三相异步电动机的构造
6学时 0.5学时 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 三相异步电动机的转动原理 三相异步电动机的电路分析 三相异步电动机的转矩与机械特性 三相异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动 三相异步电动机的铭牌数据 三相异步电动机的选择与使用 单相异步电动机
1学时 1学时 1学时 0.5学时 0.5学时 0.5学时 自学 自学 1学时
教学重点：转动原理；转矩与机械特性；起动，三相异步电动机的铭牌数据。教学难点：定子与转子电路、机械特性。
本章教学要求：了解旋转磁场的产生过程及转子的转动原理；电动机电压平衡方程和磁势平衡方程；运行特性及使用。
本章实验内容：（1）完成对三相异步电动机绝缘电阻的测试和绕组首未端判别。（2）完成直接启动和电压、电流、转速的测量。
实验目的：学习使用电压表、电流表、兆欧表、转速表测量三相异步电动机的有关参数，掌握三相异步电动机的启动方法，加深对三相异步电动机结构、性能的了解。
实验仪器：三相异步电动机、电压表、电流表、兆欧表、转速表。第八章 第一节 第二节 第三节 第四节 直流电动机 直流电动机的构造 直流电动机的工作原理 直流电动机的机械特性 并励电动机的起动、反转与调速
3学时 1学时 1学时 1学时 自学
教学重点：工作原理与机械特性。教学难点：机械特性。本章教学要求：了解直流电动机的结构；掌握直流电动机的工作原理，了解流电动机的机械特性，了解直流电动机的起动特特点及起动方式。
第九章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 继电接触器控制系统 常用控制系统
笼型电动机直接起动的控制路线 笼型电动机正反转的控制路线 行程控制 时间控制 应用控制
5学时 1学时 1学时 1学时 0.5学时 0.5学时 1学时
教学重点：鼠笼式电动机直接起动的控制线路、正反转控制控制电路工作原理分析。
教学难点：理解工作过程，写出工作过程，电路符号与实物的对应关系。本章教学要求：掌握常用低压电器的结构及工作原理；基本控制环节、识图方法、设计原则。
本章实验内容：完成三相异步电动机正反转继电控制电路的接线和对三相异步电动电压、电流、转速的测量。
实验目的：学会利用继电器和其他元件进行控制电路的连接，加深对正反转控制电路原理的理解，掌声继电器和其他元件的使用要求。
实验仪器：三相异步电动机、电压表、电流表、兆欧表、转速表、实验电路板。
第十章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 电工测量
电工测量仪表的分类 电工测量仪表的类型 电流的测量 电压的测量 功率的测量
4学时 1学时 1学时 0.5学时 0.5学时 1学时 教学重点：电工仪表原理，功能，特点。教学难点：电工仪表结构。
本章教学要求：了解常用电工仪表的功能，学会正确使用方法。掌握电流、电压、功率的测量方法。了解测量误差和仪表准确度等级的意义，常用电工仪表类型和量程范围的选择。
四、课程教学方法与手段
理论讲授，以及用多媒体课件辅助教学，同时结合实验教学。
五、教材与学习资源
教材：秦曾煌编.《电工学》上册 电工技术，高等教育出版社。参考书目：康巨珍等编.《电工技术基础教程》，南开大学出版社； 汪建等编.《电路理论基础》，华中科技大学出版社。
学习网站：
（1）http://eelab.djtu.edu.dn.dg/（2）http://dec.jlu.edu.cn/diangomg/（3）http://jpkc.sdkd.net.cn/dgx/
六、本课程与其它课程的关系
先修课程：电磁学。
七、课程考核方式与成绩评定
闭卷考试（70％），平时（10％），实验（20％）。
八、其它问题说明
选用教材是高等教育出版社出版的由秦曾煌编写的《电工学》上册电工技术一书，有些内容可作适当调整。
