《电工技术》教学大纲

《电工技术》教学大纲
课程编码：
课程名称：电工技术
学时/学分：48/3
先修课程：《高等数学》、《大学物理》
适用专业：机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、车辆工程
开课教研室：电学基础教研室
一、课程性质与任务
1．课程性质：本课程是机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程及车辆工程专业的专业基础课。

2．课程任务：通过本课程的学习，使学生了解电工技术的基本概念和基本规律；掌握电路的基本分析方法、三相电路的分析方法、电动机的工作原理等基本知识；掌握电工仪器和器件的使用、线路正确连接、实验现象的分析方法和实验数据处理方法等基本能力，为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的和必要的基础。

二、课程教学基本要求
由于课程具有一定的难度，需要通过一定数量的习题练习巩固和深化对课程内容的理解，提高学生运用所学知识独立分析和解决有关本课程各部分实际问题的能力。

题目选择应由简入繁和联系课程的主要内容，对一些较难或易出错的题可给出提示，习题应有概念性、分析性强的特点，还应包括运算，图解等各种类型的题目。

成绩考核形式：末考成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（期中考试、实验、平时测验、作业、课堂提问、课堂讨论等）（30％)。

成绩评定采用百分制，60分为及格。

三、课程教学内容
第一章电路的基本概念与基本定律
1.教学基本要求
让学生了解电路的基本概念及定律，为后续章节的学习打下基础。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章教学使学生了解电路的基本概念及定律，主要包括电路作用与组成、电路模型、电压和电流参考方向、电路的基本定律、电路的有载工作、开路与短路状态、电功率和额定值、以及电路中电位的概念。

3.教学重点和难点
教学重点是电压与电流参考方向、电路的基本定律。

教学难点是利用KVL定律列回路电压方程、电路中电源与负载的判别。

4.教学内容
第一节电路的作用与组成部分
1. 电路的作用
2. 电路的组成部分
第二节电路模型
1. 电路模型
2. 如何用电路模型表示电路
第三节电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向
2. 电路基本物理量的参考方向
3. 实际方向与参考方向的关系
第四节欧姆定律
1. 欧姆定律的内容
2. 欧姆定律的应用
第五节电源有载工作、开路与短路
1. 电源有载工作
2. 电源开路
3. 电源短路
第六节基尔霍夫定律
1. 基尔霍夫电流定律
2. 基尔霍夫电压定律
第七节电路中电位的概念及计算
1. 电位的概念
2. 电位的计算
第二章电路的分析方法
1.教学基本要求
掌握支路电流法、结点电压法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法，以及电源的两种模型及其等效变换。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，使学生掌握电路的基本分析方法，主要包括支路电流法、结点电压法、叠加定理、戴维宁与诺顿定理。

3.教学重点和难点
教学重点是电路的各种分析方法。

教学难点是如何选择最合适的方法分析电路问题。

4.教学内容
第一节电阻串并联连接的等效变换
1. 电阻的串联
2. 电阻的并联
3. 电阻混联电路的计算
第二节电阻星形联结与三角形联结的等效变换
1. 等效变换的条件
2. 等效变换的应用
第三节电压源与电流源及其等效变换
1. 电压源模型
2. 电流源模型
3. 电压源与电流源的等效变换
第四节支路电流法
1. 支路电流法解题步骤
2. 支路电流法应用
第五节结点电压法
1. 结点电压法解题步骤
2. 结点电压法解应用
第六节叠加定理
1. 叠加定理
2. 叠加定理解题步骤
第七节戴维宁定理和诺顿定理
1. 戴维宁定理
2. 诺顿定理
第八节受控电源电路的分析
1. 受控源概念、类型
2. 受控源电路分析
第九节非线性电阻电路的分析
1. 非线性电阻概念
2. 非线性电阻电路的分析
第三章电路的暂态分析
1.教学基本要求
理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响应、全响应的概念，以及电路暂态分析的方法。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，使学生理解电路的暂态和稳态的概念，以及时间常数的物理意义，掌握换路定则及初始值的求法，掌握一阶线性电路分析的三要素法。

3.教学重点和难点
教学重点是换路定则及储能电路初始值的确定、三要素法。

教学难点是三要素法中三要素的确定。

4.教学内容
第一节电阻元件、电感元件与电容元件
1. 电阻元件
2. 电感元件
3. 电容元件
第二节储能元件和换路定则
1. 电路中产生暂态过程的原因
2. 换路定则
3. 初始值的确定
第三节RC电路的响应
1. RC电路的零状态响应
2. RC电路的零输入响应
3. RC电路的全响应
第四节一阶线性电路暂态分析的三要素法
1. 稳态值的计算
2. 初始值的计算
3. 时间常数的计算
第五节微分电路与积分电路
1. 微分电路
2. 积分电路
第六节RL电路的零输入响应
1. RL电路的零状态响应
2. RL电路的零输入响应
3. RL电路的全响应
第四章正弦交流电路
1.教学基本要求
理解正弦量的特征及其各种表示方法，掌握计算正弦交流电路的分析方法。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，使学生理解正弦量的特征及其各种表示方法，理解电路基本定律的相量形式及阻抗，掌握计算正弦交流电路的分析方法，会画相量图，掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时功率、无功功率和视在功率的概念，了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐振的条件及特征，了解提高功率因数的意义和方法。

3.教学重点和难点
教学重点是正弦量各种表示方式间转换，正弦交流电路的分析。

教学难点是相量图，交流电路的阻抗。

4.教学内容
第一节正弦电压与电流
1. 频率与周期
2. 振幅与有效值
3. 初相位
第二节正弦量的相量表示法
1. 正弦量的相量表示
2. 相量图
第三节单一参数的交流电路
1. 电阻元件的交流电路
2. 电感元件的交流电路
3. 电容元件的交流电路
第四节电阻、电感与电容元件串联的交流电路
1. 电流、电压的关系
2. 功率关系
第五节阻抗的串联与并联
1. 阻抗的串联
2. 阻抗的并联
第七节交流电路的频率特性
1. 谐振概念
2. 串联谐振
3. 并联谐振
第八节功率因数的提高
1. 功率因数
2. 功率因数低的原因
3. 功率因数的提高
第九节非正弦周期电压和电流
1. 非正弦周期信号
2. 非正弦周期交流电路的分析方法
第五章三相电路
1.教学基本要求
理解三相电压和负载，掌握三相电路中电量的计算。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，使学生搞清对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线电流关系，掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正确联接方法，理解中线的作用，掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。

3.教学重点和难点
教学重点是三相电压，相电压和线电压，线电流和相电流，三相功率。

教学难点是对称负载三相电路电压、电流之间关系，三相功率。

4.教学内容
第一节三相电压
1. 三相电压的产生
2. 三相电压
第二节负载星形联结的三相电路
1. 三相负载
2. 负载星形联结的三相电路
第三节负载三角形联结的三相电路
1. 联结形式
2. 分析计算
第四节三相功率
1. 三相功率
2. 三相功率的计算
第六章磁路与铁心线圈电路
1.教学基本要求
理解磁场的基本物理量的意义，掌握磁路分析方法及铁心线圈电路特点。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，使学生理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料的基本知识及磁路的基本定律，会分析计算交流铁心线圈电路，了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性等特性，了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识。

3.教学重点和难点
教学重点是磁路的分析方法，变压器工作原理。

教学难点是电压变换、电流变换和阻抗
变换。

4.教学内容
第一节磁路及其分析方法
1. 磁场的基本物理量
2. 磁性材料的磁性能
3. 磁路的分析方法
第二节交流铁心线圈电路
1. 电磁关系
2. 电压电流关系
3. 功率损耗
第三节变压器
1. 变压器的工作原理
2. 变压器的外特性
3. 变压器的损耗与效率
4. 特殊变压器
5. 变压器绕组的极性
第四节电磁铁
1. 概述
2. 基本结构
3. 电磁铁吸力的计算
第七章交流电动机
1.教学基本要求
了解三相异步电动机的基本结构、工作原理、机械特性、起动和调速的方法。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，使学生了解各种电动机的基本构造、工作原理，理解电机的极性特性，掌握电机起动、反转、调速及制动的基本方法，了解电机应用场合及如何应用。

3.教学重点和难点
教学重点是电机构造、转动原理，转差率，定子电路，转子电路。

教学难点是旋转磁场，转差率，转矩。

4.教学内容
第一节三相异步电动机的构造
1. 定子
2. 转子
第二节三相异步电动机的转动原理
1. 旋转磁场
2. 电动机的转动原理
3. 转差率
第三节三相异步电动机的电路分析
1. 定子电路
2. 转子电路
第四节三相异步电动机的转矩与机械特性
1. 转矩公式
2. 机械特性曲线
第五节三相异步电动机的起动
1. 起动性能
2. 起动方法
第六节三相异步电动机的调速
1. 变频调速
2. 变极调速
3. 变转差率调速
第七节三相异步电动机的制动
1. 耗能制动
2. 反接制动
3. 发电反馈制动
第八节三相异步电动机的铭牌数据
1. 三相异步电动机的铭牌数据
第九节三相异步电动机的选择
1. 功率的选择
2. 种类和形式的选择
3. 电压和转速的选择
四、学时分配
1.
五、教材及参考书
教材：
《电工学（第七版）（上册）——电工技术》主编：秦增煌出版社：高等教育出版社出版时间：2009年。

参考书：
1. 《电工技术》（第三版）主编：姚海彬出版社：高等教育出版社出版时间：2008年。

2. 《电工学》（第三版）主编：唐介出版社：高等教育出版社出版时间：2009年。

3. 《电工学》（第三版）主编：张南出版社：高等教育出版社出版时间：2007年。

4. 《电工学基本教程》（第四版）主编：孙骆生出版社：高等教育出版社出版时间：2009年。

执笔：马超
审定：张清枝魏增菊。