《电工学》教学大纲 - 图文 -

《电工学》教学大纲

一、课程基本信息

课程编号： 06050806010C 课程中文名称 电工学 课程英文名称 Electrical Engineering 课程类别 适用专业 开课学期 总学时 总学分 先修课程 专业基础课 热能、建筑、排水、储运、金材、石油、安全 第四学期 80学时（理论教学64学时，实验16学时） 5 高等数学，大学物理 电工学是非电类专业重要的专业基础课，课程主要内容包括：电路的基本概念及分析方法，正弦交流电路，三相电路，半导体器件及基本课程简介 放大电路，集成运算放大电路，组合逻辑电路，触发器和时序逻辑电路，变压器，交流电动机等。 建议教材 许忠仁，穆克.电工与电子技术[M].大连：大连理工大学出版社，2011 [1] 秦增煌，姜三勇.电工学（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2009 [2] 罗守信.电工学（I）电工技术（第三版）[M].北京：高等教育出版参考资料 社，2003 [3] 罗守信.电工学（II）电子技术（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2002 [4] 杨冶杰.电工学实验教程[M]. 大连：大连理工大学出版社，2007 二、课程教学目标

通过本课程的学习，使学生获得电工与电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工与电子技术发展的概况，为学习后续课程和专业知识，以及毕业后从事工程技术工作和科学研究工作打下理论基础和实践基础，并具有将电工与电子技术应用于本专业和发展本专业技术的一定能力。

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三、理论教学内容与要求

1 电路的基本概念及分析方法（8学时） 教学内容 （1）电路与电路模型 （2）电压与电流的参考方向 （3）电路元件 （4）电阻的串联和并联 （5）基尔霍夫定律 （6）支路电流法 （7）节点电压法 （8）叠加定理 （9）等效电源定理 （10）电压源与电流源的等效变换 要求程度 了解电路的组成及电路模型。 理解电压与电流的参考方向。 了解独立电源的符号及伏安特性，理解电路元件（R,L,C）电压与电流间的关系。 理解电阻的串联和并联电路结构特点，掌握电阻的串联和并联中的分压公式和分流公式。 掌握基尔霍夫定律。 掌握支路电流法。 掌握节点电压法。 掌握叠加定理。 掌握戴维宁定理和诺顿定理。 理解理想电压源与电流源的等效变换及电源的两种模型，掌握两种电源模型的等效变换。 2正弦交流电路（8学时） 教学内容 （1）正弦量的基本概念 （2）正弦量的相量表示 要求程度 了解正弦量的基本概念，掌握正弦量的三要素。 理解正弦量的相量式和相量图表示，相量的基本运算。 理解单一元件的电压和电流相量关系及功率概念，掌握单一元件的相量电路图、电压与电流有效值之比和相量之比，有功功率和无功功率的概念。 理解RLC串联的电压和电流相量关系的计算，三个三角（4）RLC串联的正弦交流电路 形关系，掌握RLC的相量电路图、电压与电流有效值之比和相量之比，有功功率、无功功率和视在功率。 （5）阻抗的串联与并联 （6）电路中的功率因数 （7）电路中的谐振 掌握阻抗的串联与并联。 了解功率因数概念，理解提高功率因数的方法。 了解谐振的概念，品质因数及通频带的概念，掌握串联谐振条件及特征。 3 三相电路及安全用电（4学时） 教学内容 （1）三相电源 要求程度 了解三相电压的产生，掌握三相对称电压的特点，相电压与线电压的概念。 掌握相电流与线电流、对称三相电路的概念及其计算方（2）三相电路的计算 法、负载星形连结和三角形连接的三相电路的特点。三相平均功率的计算。理解无功功率和视在功率的计算。 （3）单一元件的正弦交流电路 2

4 二极管和三极管及基本放大电路（10学时） 教学内容 （1）半导体的基础知识 （2）半导体二极管 （3）半导体三极管 要求程度 了解P型半导体和N型半导体的概念，掌握PN结的单向导电性。 了解二极管的基本结构，伏安特性和主要参数，掌握二极管的单向导电性。 了解三极管的基本结构，主要参数，掌握晶体管的电流放大作用、电流分配关系、共射电流放大系数、特性曲线。 了解放大电路组成和工作原理。 掌握直流通路及静态值的确定，了解图解分析法确定静态值。 （6）放大电路的动态分析 了解放大电路的主要性能指标，掌握放大电路的微变等效电路的方法。 了解共射放大电路的组成及各部分的作用，掌握固定式偏置电路，掌握分压式偏置电路的直流通路，静态工作（7）共射放大电路 点的计算，动态小信号等效电路及放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算。 （8）共集放大电路 （9）差分放大电路 （10）功率放大电路 掌握共集放大电路的组成和分析方法。 了解差分放大电路的特点，理解静态计算和动态计算。 了解功率放大电路。 5 集成运算放大器（4学时） 教学内容 （1）集成运算放大器简介 要求程度 了解集成运算放大器的组成及主要参数，理解理想运算放大器的条件及电压传输特性。 掌握比例运算，加法运算，减法运算，了解积分运算，微分运算及电压比较器。 6 组合逻辑电路（8学时） 教学内容 （1）数字电路概述 要求程度 了解数字信号的概念，脉冲信号，理解常用数制表示方法，掌握常用数制间相互转换。 理解三种基本门电路的电路及因果关系，掌握基本门电路的逻辑符号，逻辑式，逻辑状态表及波形图。 理解复合门电路的逻辑符号，逻辑式，逻辑状态表及波形图。了解TTL集成与非门和三态门电路。 （4）逻辑代数及应用 （5）组合逻辑电路分析与综合 理解逻辑代数的常用公式，基本定律，最小项表达式，掌握逻辑函数的化简方法。 理解组合逻辑电路分析方法，掌握综合设计思路。 （4）基本放大电路的组成及工作原理 （5）放大电路的静态分析 （2）集成运放的应用 （2）集成基本门电路 （3）集成复合门电路 3

（6）常用组合逻辑电路 了解编码器，数据分配器，理解加法器、译码器和数据选择器的工作原理，掌握中规模集成器件设计，即用74LS138、74LS151实现组合逻辑电路。 7 触发器和时序逻辑电路（12学时） 教学内容 （1）双稳态触发器 要求程度 了解触发器的三个基本性质，理解基本RS触发器工作原理及功能描述，主从触发器的工作原理及维持阻塞D触发器的工作原理，各种触发器之间转换，掌握D和JK边沿触发器。 （2）寄存器 （3）计数器 （4）集成定时器 了解寄存器。 理解同步和异步的二进制和十进制计数器的工作原理，掌握用74LS161、74LS290实现任意进制计数器的设计。 了解555定时器电路组成及工作原理，理解单稳态触发器和多谐振荡器的组成及工作原理，掌握单稳态触发器逻辑图及脉冲宽度的计算，多谐振荡器逻辑图及振荡频率、占空比的计算。 8 变压器（4学时） 教学内容 要求程度 了解磁路的基本概念，理解安培环路定则。 理解变压器的工作原理，掌握变压器的电压、电流及阻抗变换的关系。 了解变压器的外特性和变压器的效率。 了解特殊变压器。 了解三相变压器。 9 交流电动机（6学时） 教学内容 要求程度 了解三相异步电动机结构特点。 了解旋转磁场的产生及方向，三相异步电动机转动原理，电动机的定子电路和转子电路，掌握三相异步电动机转速与极对数、转差率间的关系。 （1）磁路的基本概念 （2）变压器的工作原理 （3）变压器的外特性和变压器的效率 （4）特殊变压器 （5）三相变压器 （1）三相异步电动机的基本结构 （2）三相异步电动机的工作原理 （3）三相异步电动机的铭牌数据 （4）三相异步电动机的转矩特性与机械特性 （5）三相异步电动机的启动 （6）三相异步电动机的调速 （7）三相异步电动机的制动 理解三相异步电动机的铭牌数据 理解电动机的转矩特性与机械特性。 理解电动机的启动方法，掌握电动机的Y-△换接启动。 了解三相异步电动机的调速原理，掌握电动机调速方法。 了解三相异步电动机的制动原理，掌握电动机制动方法。 4

四、实验教学内容与要求

教学内容 要求程度 验证基尔霍夫定律和叠加定理，加深对基尔霍夫定律和1 基尔霍夫定律和叠加定理（2学时） 叠加定理的理解。掌握电流、电压的测量方法及常用仪表的使用方法。 理解戴维南定理和诺顿定理的基本内容，验证戴维南定2 电源等效及戴维南定理验证（2学时） 理和诺顿定理等效变化的正确性。 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。3 设计日光灯电路并提高功率因数（2学时） 掌握日光灯线路的接线。理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。掌握交流电压表、电流表、功率表的正确使用方法。 掌握三相负载作星形连接和三角形连接的方法。理解三4 三相电路（2学时） 相负载作星形连接和三角形连接时，负载相电压和线电压、相电流和线电流之间的关系。了解中线的作用。 掌握共射极单管放大电路的静态工作点的调试方法，理解电路元件参数对静态工作点和放大器性能的影响。掌5 晶体管共射极单管放大器（4学时） 握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。掌握常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 6 用小规模集成电路进行组合逻辑电路掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。了解设计实验（2学时） 7 计数器及其应用（2学时） 用实验验证所设计电路的逻辑功能。 理解中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法。掌握用74LS161、74LS290构成任意进制计数器的方法。 五、考核方式

采用期末考试、平时考核和实验相结合的考核方式。总成绩为100分，其中期末考试成绩占总成绩的60%，平时成绩（包括作业、出勤、课堂小测验等）占总成绩的20%，实验成绩占总成绩的20%。

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