电工基础-教学大纲

电工基础教学大纲课程名称：电工基础 英文名称：The electrician foundation学 时：64/12 学 分：4开课学期：第一学期适用专业：电气化铁道供电课程类别：理论课课程性质：专业必修课教 材：电工基础 贾海潮主编 华中师范大学出版社 一、课程性质和内容 本课程职业高中电器维修专业的专业基础课。主要内容包括；直流电路的基本概念和基本规律，简单直流电路的计算，复杂直流电路的分析，磁场与磁路，电磁感应，正弦交流电的基本概念，正弦交流电路，三相正弦交流电路，晶体二极管及整流滤波电路，晶体管及其放大电路等。二、课程的主要任务和要求本课程的任务是对学生进行提供必要的电工基础理论知识的教育，为学习专业课很实际工作提供必要的基础理论知识。通过讲授、实验等教学手段，使学生在理解基本概念的基础上，掌握电路的基本知识和基本分析方法，具有一定的分析能力、计算能力和实验技能。 三、学时分配章节内容总学时讲授学时第一章 直流电路的基本概念和基本规律§1-1 电路的基本概念§1-2 电荷与电流§1-3 电位与电压§1-4 电动势§1-5 电阻§1-6 欧姆定律§1-7 电功与电功率§1-8 焦耳定律 本章小结 习题课60 6666866646第二章简单直流电路的计算§2-1电阻的串联§2-2电阻的并联§2-3电阻的混联§2-4电路中各点电位的计算§2-5电桥的平衡条件§2-6电容本章小结习题课54 66888824第三章复杂直流电路的分析§3-1基尔霍夫定律§3-2基尔霍夫定律应用§3-3叠加原理§3-4戴维南定理和诺顿定理本章小结习题课42 8106846第四章磁场和磁路§4-1磁场§4-2磁通与磁感应强度§4-3磁导率与磁场强度§4-4磁场对电流的作用§4-5磁化与磁性材料本章小结习题课48 6888846第五章电磁感应§5-1电磁感应定律§5-2自感电动势与自感系数§5-3互感§5-4涡流§5-5 RL电路的暂态过程本章小结习题课40 8664646第六章正弦交流电的基本概念§6-1正弦交流电动势的产生§6-2正弦交流电的三要素§6-3交流电的有效值§6-4正弦交流电的表示法本章小结习题课42 6861048第七章正弦交流电路§7-1纯电阻电路§7-2纯电感电路§7-3纯电容电路§7-4电阻、电感、电容的串联电路§7-5串联谐振电路§7-6电阻、电感、电容的并联电路§7-7感性负载与容性负载的并联§7-8交流电路的功率§7-9交流电路中的实际元件本章小结习题课62 46688864624第八章三相正弦交流电§8-1三相正弦交流电动势的产生§8-2三相电源绕组的连接§8-3三相负载的星形连接§8-4三相负载的三角形连接§8-5三相电路的功率本章小结习题课62 8101210868第九章晶体二极管及整流滤波电路§9-1半导体的基本知识§9-2晶体二极管§9-3整流电路§9-4滤波电路§9-5硅稳压二极管及其应用本章小结习题课56 8810101046第十章晶体管及其放大电路§10-1晶体三极管§10-2晶体管低频电压放大电路§10-3多级放大器§10-4晶闸管简介本章小结习题课74 1616161448合计540540  四、课程内容及要求第一章 直流电路的基本概念和基本规律教学要求： 1.理解并熟悉电路中的基本物理量的定义、单位及方向的规定。 2.熟悉参考方向与实际方向的关系。 3.掌握欧姆定律。 4.熟悉电功、电功率的概念。教学内容：§1-1电路的基本概念 一、电路的组成 二、电路图 §1-2 电荷与电流 一、电荷及其相互作用 二、电流及其方向 三、电流强度 四、电流密度 §1-3 电位与电压 一、电压 二、电位 三、电压的方向§1-4 电动势 一、电源电动势的产生 二、电源电动势与电源端电压的关系 三、电动势与电压的不同点§1-5 电阻 一、电阻二、电阻与温度的关系 §1-6 欧姆定律 一、部分电路欧姆定律 二、全电路欧姆定律 三、电路的工作状态 §1-7 电功与电功率 一、电功 二、电功率 §1-8 焦耳定律 一、焦耳定律 二、负载的额定值第二章 简单直流电路的计算教学要求：1.  熟悉串联、并联电路的基本特点，掌握其计算方法，对简单的混联电路能进行分析计算。2.  熟悉电桥的平衡条件。3.  熟悉电容器的基本概念、及串、并联知识。4.  熟悉电容器的放电过程，了解RC电路的暂态过程。5.  了解常用电容器。教学内容：§2-1电阻的串联电路一、电阻串联二、串联电路的性质§2-2电阻的并联电路一、电阻并联二、并联电路的性质§2-3电阻的混联电路一、混联电路二、混联电路的化简三、混联电路计算举例四、混联电路计算要点§2-4电路中各点点位的计算一、零电位的选择二、电位的计算三、电路中任意两点间的电压的计算方法§2-5电桥的平衡条件一、电桥电路二、电桥平衡条件三、电桥电路应用举例§2-6电容一、电容器和电容二、电容器的种类和主要参数三、电容器的串联和并联四、电容器的充电和放电第三章 复杂直流电路的分析教学要求：1.  掌握基尔霍夫定律。2.  掌握叠加原理、戴维南定理。3.  掌握支路电流法和节点电压法教学内容：§3-1基尔霍夫定律一、支路、节点和回路二、基尔霍夫第一定律三、基尔霍夫第二定律§3-2基尔霍夫定律的应用一、支路电流法二、节点电压法§3-3叠加原理 一、叠加原理§3-4戴维南定理和诺顿定理一、戴维南定理二、诺顿定理第四章 磁场与磁路教学要求：1.  熟悉磁场的基本物理量的意义和单位。2.  了解铁磁物资的磁化和分类3.  掌握磁场对电流的作用4.  理解磁动势和磁阻的概念，掌握磁路中的欧姆定理教学内容：§4-1磁场 一、磁的基本现象 二、磁场与磁力线 三、电流的磁场 §4-2磁通量与磁感应强度 一、磁通 二、磁感应强度 §4-3磁导率与磁场强度 一、磁导率 二、磁场强度 三、通电导体产生的磁场 §4-4磁场对电流的作用 一、磁场对载流直导线的作用二、磁场对通电线圈的作用§4-5磁化与磁性材料 一、铁磁物质的磁化 二、磁滞回线第五章 电磁感应教学要求： 1.理解电磁感应现象，掌握产生电磁感应电流的条件掌握楞次定律和右定则。 2.理解感应电动势的概念，熟练掌握电磁感应定律以及感应电动势的计算公式。 3.理解自感系数和互感系数的概念，并了解自感现象和互感现象及其规律。 4.理解电感器的储能特性。 5.了解互感线圈的同名端概念。 6.了解RL电路的暂态过程中电压和电流随时间变化的规律，重点是对物理概念的理解，能确定时间长数、初始值和稳态值三个要素。教学内容： §5-1电磁感应定律 一、直导体中的感应电动势 二、线圈中的感应电动势 §5-2自感电动势与自感系数 一、自感现象 二、自感系数 三、线圈自感的计算 四、自感电动势 五、电感线圈中的磁场能量 §5-3互感 一、互感现象 二、互感系数 三、互感电动势 四、互感线圈的同名端 §5-4涡流 §5-5 RL电路的暂态过程 一、RL电路接通直流电源 二、RL电路的短接 三、通有电流的RL电路断开第六章 正弦交流电的基本概念教学要求： 1.了解正弦交流电的产生，深刻理解正弦交流电的特性，特别是三要素以及相位差的概念。 2.掌握正弦交流电的各种表示方法以及相互间的关系。教学内容： §6-1正弦交流电动势的产生 §6-2正弦交流电的三要素 一、周期、频率、和角频率 二、瞬时值与最大值 三、初相角 四、交流电的相位差 §6-3交流电的有效值 一、有效值的概念 二、有效值的确定 三、有效值与最大值的关系 四、交流电的平均值§6-4正弦交流电的表示方法 一、解析法 二、曲线法 三、旋转矢量法 四、同频率正弦交流电的加减运算第七章 正弦交流电路教学要求： 1.会用矢量图分析和计算简单的交流电路。 2.掌握串、并谐振电路的条件和特点，以及谐振电路选择性和品质因数的关系。 3.理解交流电路中有功功率、无功功率、视在功率和功率因素的概念明确提高功率因数的意义，并掌握用并联电容器提高功率因数的方法。 4.了解电阻、电感和电容三个元件在交流电路中的实际情况。教学内容：§7-1纯电阻电路 一、电压与电流的关系 二、功率§7-2纯电感电路 一、电流与电压的相位关系 二、电流与电压的数量关系 三、电路的功率§7-3纯电容电路 一、电流与电压的相位关系 二、电流与电压的数量关系 三、电路的功率§7-4电阻、电感、电容的串联电路 一、电流与电压的相位关系 二、电压间数量关系 三、R-L-C串联电路的两个特例§7-5串联谐振电路 一、串联谐振的条件 二、串联谐振电路的特点 三、串联谐振电路的特点§7-6电阻、电感、电容的并联电路 一、电流与电压的相位关系 二、中电流与电压的大小关系 三、R-L-C并联电路的两个特例 四、R-L-C并联谐振电路§7-7感性负载与电容的并联电路 一、电流与电压的关系 二、并联谐振§7-8交流电路的功率 一、功率因数的概念 二、提高功率数的意义 三、提高功率因数的方法§7-9交流电路中的实际元件 一、电阻器 二、电感线圈 三、电容器第八章 三相正弦交流电路教学要求： 1.了解三相交流电源的产生和特点。2.掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。3.掌握三相对称负载星形接法和三角形接法时，负载相电压和线电压、负载相电流和相电流的关系并了解中线的作用。4.掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算方法5.会确定三相负载的连接方法。教学内容：§8-1三相正弦交流动势的产生§8-2三相电源绕组的连接 一、三相电源绕组的星形连接 二、三相电源绕组的三角形连接§8-3三相负载的星形连接 一、三相负载不对称 二、三相负载对称§8-4三相负载的三角形连接§8-5三相电路的功率第九章 晶体二极管及整流滤波电路教学要求： 1.了解晶体二极管的结构、工作原理、特性及主要参数。2.掌握常用二极管的识别与简单测试，理解单相、三相整流电路、滤波电路和稳压电路的工作原理及有关的分析方法。教学内容： §9-1半导体的基本知识 一、半导体及其特性 二、P型半导体和N半导体 三、PN结及其特性§9-2晶体二极管 一、晶体二极管的结构 二、晶体二极管的伏安特性 三、晶体二极管的主要参数 四、晶体二极管的的型号 五、晶体二极管的简易判别 §9-3整流电路 一、单相半波整流 二、单相全波整流 三、单相桥式整流电路安装 四、三相桥式整流电路 五、三相桥式整流电路的安装§9-4滤波电路 一、电容滤波电路 二、电感滤波电路 三、复式滤波电路§9-5硅稳压二极管及其应用 一、硅稳压二极管 二、硅稳压管稳压电路第十章 晶体管及其放大电路教学要求： 了解晶体三极管的结构、工作原理、特性及主要参数。掌握常用三极管的识别与简单测试，理解放大电路的组成、工作原理和有关的分析方法。闸流管的结构、工作原理、特性。教学内容：§10-1晶体三极管 一、晶体三极管的基本结构 二、晶体三极管的电流放大作用 三、晶体三极管的特性 四、晶体三极管的主要参数 五、晶体三极管的型号 六、晶体三极管的简易判别§10-2晶体管低频电压放大器 一、固定偏置的电压放大电路 二、分压式电流负反馈偏置电路§10-3多级放大器 一、多级放大器简介 二、晶体管功率放大器§10-4晶闸管简介 一、晶闸管的特性 二、晶闸管的工作原理 三、晶闸管的型号 四、单相半波可控整流 五、触发脉冲的产生 六、应用举例五考核要求 1. 本课程采用闭卷考试，百分制。2. 评分方法：理论考试占总分值的百分之七十，日常成绩占百分之三十。六.课程的主要参考书1电工基础 邓星钟 华中科技大学出版社 2001年3月 2电工基础 张 勇 机械工业出版社 2001年8月 3电工基础 徐建俊 清华大学出版社 2004年2月 制定人：丁鹏 审定人： 批准者： 2013年06月