电工学A 教学大纲

电工学A
一、课程说明
课程编号：091112X10
课程名称（中/英文）：电工学A / Electrical Engineering A
课程类别：必修
学时与学分:48/3
先修课程要求：高等数学、大学物理
适应专业：地质、安全、矿物、生物工程、生物技术、资生、测绘、材料科学、粉体、材化、交通运输、物流、工程力学、化工、制药、复合材料、应化、粉冶。

参考教材：（1）《电工学》，主编，中国水利水电出版社，2014.8
（2）《电工学》第七版上、下册，秦曾煌主编，高等教育出版社，2009 二、课程设置的目的与意义
本课程是非电类专业的一门技术基础课，也是一门应用性、实践性比较强的课程。

本课程的作用与任务使学生通过该课程的学习，能拓宽视野、开阔思维，提高能力，在获得电工、电子技术的基本理论、基本知识和基本技能的同时，熟悉其应用和发展；通过相关的实验学会常规仪器的使用、实验数据的测量和分析，书写规范的实验报告，为从事与本专业有关的工程技术与科研工作奠定较好的基础。

三、课程的基本要求
“电工学A”是一门面对非电专业开设的公共基础课，包含电路、电机控制、模拟电子技术、数字电子技术等四方面的内容，上课时数为48学时。

电路部分主要介绍直流和正弦交流电路的分析与计算方法；电机控制阐述常用的低压控制电器和电机的正反转控制电路等；模拟电子技术含半导体常用器件、基本放大电路、集成运算放大器的分析与计算；数字电子技术则对基本门、触发器和由其组成的组合逻辑电路与时序逻辑电路进行分析与设计。

四、教学内容、重点难点及教学设计
（一）对教学内容的整体要求
1．了解以下基本概念
（1）电路
电路模型，理想电路元件，电压和电流的参考方向，结点、支路与回路，正弦量的三要素，有效值，超前与滞后，相位差，谐振，相量，相量图，容抗、感抗和阻抗，有功功率、无功功率和视在功率，功率因数，三相电源与三相负载，相电流与线电流，相电压与线电压，一阶电路，稳态和暂态，激励和响应，初始值与稳态值，时间常数，变压器的三大变换。

（2）电机控制
鼠笼式和绕线式异步电动机，旋转磁场，同步转速，转差率，常开与常闭触点，短路、过载与零压保护，自锁与互锁，动作顺序，时间顺序。

（3）模拟电子技术
PN结及其单向导电性，整流，滤波，稳压，放大，电流放大系数，静态分析与动态分析，静态工作点，微变等效电路，电压放大倍数，输入电阻，输出电阻，截止失真，饱和失真，电压传输特性，虚短，虚断，集成运算放大器的线性使用，集成运放工作在非线性区的特点。

（4）数字电子技术
逻辑门，逻辑代数，逻辑函数，真值表，逻辑图，组合逻辑与时序逻辑，编码与译码，边沿触发，寄存，计数，同步与异步，二进制与十进制计数，加法与减法计数。

2. 正确理解以下基本原理
（1）电阻、电感、电容元件、理想电压源和理想电流源的特性；
（2）电路的功率平衡关系；
（3）基尔霍夫定律（KCL、KVL）、叠加原理和戴维宁定理；
（4）R、C、L元件在交流电路中电压与电流的关系；
（5）提高功率因数的意义和方法；
（6）电容元件和电感元件的特性，换路定律；
（7）变压器变换电压、电流和阻抗的原理；
（8）三相异步电动机的工作原理；
（9）按钮、交流接触器、熔断器和热继电器的工作原理；
（10）二极管、稳压管和晶体管的工作原理和特性；
（11）整流、滤波与稳压电路的工作原理；
（12）放大电路的工作原理；
（13）集成运放组成基本运算电路、电压比较器的工作原理；
（15）逻辑代数的基本公式、常用逻辑门的符号和逻辑表达式；
（16）加法器、编码器和译码器的工作原理；
（17）基本RS、JK、D触发器的符号及特性表；
（18）数码寄存器工作原理；
（19）同步、异步二进制和十进制计数器的工作原理。

3．正确运用下列分析方法
（1）支路电流法；
（2）用戴维宁定理求解复杂电路中某一支路电流或电压的方法；
（3）正弦交流电路分析的相量法，交流电路的功率计算；
（4）对称三相电路的分析计算；
（5）一阶电路暂态分析的三要素法；
（6）电动机起停、正反转自动控制电路的工作原理
（7）二种基本放大电路静态工作点估算法及微变等效电路分析法；（8）集成运算放大器及其分析依据；
（9）逻辑函数的不同表达方法及其相互转换的方法；
（10）组合逻辑电路的分析和设计方法；
（11）时序逻辑电路的分析方法。

（二）基本内容
1．直流电路
（1）电路的作用和组成
（2）电路模型和电路变量
（3）电路的参考方向
（4）电路元件
（5）基尔霍夫定律
（6）支路电流法
（7）叠加原理
（8）等效电源定理
2．交流电路
（1）正弦量的基本概念
（2）正弦量的相量表示法
（3）单一的交流电路
（4）串并联交流电路
（5）交流电路的功率
（6）串联谐振
（7）三相电路
3. 动态电路分析
（1）动态电路的基本概念及三要素法
（2）换路定则及初始值的确定
（3）一阶电路的响应
4. 变压器
（1）变压器的基本结构
（2）变压器的工作原理
（3）变压器的使用
5. 电动机
（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
6. 电气自动控制
（1）常用低压电器控制电器
（2）三相异步电动机的直接起动控制线路
（3）三相异步电动机的正反转控制线路
（4）三相异步电动机的顺序控制线路
7. 半导体器件
（1）半导体二极管
（2）稳压管
（3）发光二极管
（4）直流稳压电源（整流、滤波、稳压电路）
8. 基本放大电路
（1）双极型晶体管
（2）放大电路的工作原理
（3）放大电路的静态分析
（4）放大电路的动态分析
（5）共射放大电路
（6）共集放大电路
（7）多级放大电路
9. 集成运算放大器
（1）集成运算放大器概述
（2）放大电路中的负反馈
（3）基本运算电路
（4）电压比较器
10．组合逻辑电路
（1）逻辑运算与逻辑门
（2）逻辑代数基础
（3）逻辑函数的表示方法（表达式、真值表、逻辑图）及其相互转换
（4）常用的组合逻辑电路（半加器、全加器、编码器、译码器、数据选择器）
（5）组合逻辑电路的分析
（6）组合逻辑电路的设计
11．时序逻辑电路
（1）触发器（基本RS、同步RS、JK、维持阻塞D触发器）
（2）寄存器（数码与移位寄存器）
（3）计数器（二进制、十进制与任意进制计数器）
（三）重点
1．用戴维宁定理求解复杂电路中某一支路的电流或电压的分析方法；
2．正弦交流电路分析的相量法；
3．一阶电路暂态分析的三要素法；
4. 电动机正反转控制电路；
5．基本放大电路的静态与动态分析法；
6．集成运放组成的基本运算电路；
五、实践教学内容和基本要求
实验单独开课。

（见《电工电子实验D》的教学大纲）六、考核方式及成绩评定
平时成绩（包括上课考勤、作业测评，平时测试，课堂讨论与课外阅读等）占40%，闭卷统考占60%
七、大纲主撰人：大纲审核人：。