7《电工与电子技术A(上)》教学大纲(2011.09修订).doc

附件 2: 《电工与电子技术 A(上)》课程教学大纲 大纲执笔人：郭湘德 大纲审核人：李泽文 课程编号：0808000055 英文名称：Electric & Electronic Technique A（1） 学分：2.5 总学时：40。其中，讲授 32 学时，实验 8 学时。 适用专业: 工一类各非电专业。 先修课程：高等数学和普通物理学。 一、课程性质与教学目的 本课程适用于工一类各非电专业本科学生学习，属于专业基础课、必修课程。通 过本大纲所规定的全部内容的学习，使学生获得应获得电工电子技术的基本理论和基 本技能，了解电工电子事业发展的概况，为学习后续课程和专业知识打下基础。学生 在学习完本课程后，初步具有读懂电子设备的电气原理图，并对主要环节进行定性和 定量的分析和估算的能力。同时也了解一些常用的电工电子设备。 二、基本要求 （1）理解电路模型和理想电路元件的概念，理解电压、电流参考方向的意义和， 理解电位概念和计算。 （2）掌握欧姆定律和基尔霍夫定律的应用。 （3）掌握电阻的等效变换，掌握实际电源的两种模型及其等效变换。 （4）掌握支路电流法和结点电压法。 （5）掌握用叠加原理和戴维宁定理分析电路的方法。 （6）理解电路的暂态和稳态，掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响 应的分析方法，理解时间常数的物理意义。 （7）理解正弦交流电的三要素以及对应的相量形式。 （8）理解电路基本定律的相量形式、复阻抗概念和相量图，掌握用相量法计算 简单正弦交流电路的方法。 （9）理解正弦交流电路瞬时功率的概念，理解有功功率、无功功率和功率因数 的概念，并掌握其计算。了解视在功率的概念以及提高功率因数的方法及其经济意义。 （10）了解正弦交流电路中串、并联谐振的条件和特征。 （11）掌握三相四线制电路中单相及三相负载的正确连接，掌握对称三相交流电 路电压、电流和功率的计算，了解中线的作用和不对称三相交流电路电压和电流的计 算。 （12）理解安全用电的常用措施。 （13）了解单相变压器的基本结构、工作原理、额定值的意义，了解三相电压的 变换。 （14）理解异步电动机的基本结构、工作原理、机械特性和经济运行，了解铭牌 和技术数据的意义，了解起动和反转的方法。 （15）了解常用低压电器的结构和功能，掌握继电接触控制系统的自锁、互锁的 原则及行程和时间控制的原则，了解过载、短路和欠压保护的方法，能读懂并设计简 单的控制电路原理图。 （16）了解 PLC 的结构和工作原理，了解 PLC 的基本指令和基本编程方法，能用 语句表、梯形图编写简单的应用程序。 （17）理解半导体二极管、稳压管、晶体管和场效应管的工作原理和主要参数。 三、重点与难点 教学重点： （1）电路模型和电路元件和的概念；电压、电流参考方向的意义；电位的概念。 （2）基尔霍夫定律的应用。 （3）电阻的等效变换；实际电源的两种模型及等效变换。 （4）支路电流法和结点电压法；叠加原理和戴维宁定理及其应用。 （5）电路的暂态和稳态；一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的概念； 时间常数的物理意义。 （6）正弦量的相量形式；电路基本定律的相量形式、复阻抗概念和相量图；用 相量法计算简单正弦交流电路。 （7）交流电路的有功功率、无功功率和功率因数的概念及其计算；提高功率因 数的方法及其经济意义。 （8）对称三相交流电路电压、电流和功率的计算；中线的作用；安全用电。 （9）异步电动机的基本结构、工作原理和机械特性。 （10）常用低压电器的结构和功能；继电接触控制系统的自锁、互锁的原则及行 程和时间控制的原则；能读懂简单的控制电路原理图。 （11）半导体二极管、稳压管、晶体管和场效应管的工作原理。 教学难点： （1）理想电路元件的概念；电压、电流参考方向的意义。 （2）电阻电路的 Y－等效变换；实际电源的两种模型及等效变换。 （3）支路电流法和结点电压法的理论基础。 （4）电路的暂态和稳态概念；一阶电路的初始条件和时间常数的确定；三要素 法的应用。 （5）正弦交流电路相量法；复阻抗概念；相量图的绘制。 （6）正弦交流电路瞬时功率、有功功率、无功功率和功率因数的概念。 （7）正弦交流电路中串、并联谐振的条件和特征。 （8）异步电动机的工作原理、机械特性；铭牌技术数据的意义。 （9）继电接触控制系统的自锁、互锁的原则及行程和时间控制的原则；控制电 路原理图的绘制。 （10）PLC 的结构和工作原理；PLC 的基本指令和基本编程方法。 （11）PN 结的工作原理；晶体管和场效应管的工作原理。 四、教学方法 主要教学方法是课堂讲授，其他教学手段有实验课、课后辅导、不定期的习题课 和计算机仿真。 五、课程知识单元、知识点及学时分配 知识单元 序号 1 2 3 描 知 述 电路基本概念和 基本定律 电路分析方法 正弦交流电路 序号 识 描 点 述 1 实际电路和电路模型 2 电压和电流的参考方向 3 理想电路元件 4 1 基尔霍夫定律 电路的等效变换 2 支路电流法和结点电压法 3 戴维宁定理和叠加定理 4 一阶电路的暂态分析 1 相量的概念以及电路定律的相量形式 2 阻抗的概念 讲 课 6 8 8 知识单元 序号 4 5 6 7 8 描 知 述 序号 三相交流电路 变压器和交流电 动机 电动机的控制 半导体器件 识 点 描 述 3 正弦交流电路的计算 4 正弦交流电路的功率和功率因数 5 1 电路和谐振 三相交流电路的基本形式 2 对称三相交流电路的计算 3 安全用电 1 单相变压器 2 三相异步电动机的工作原理 3 三相异步电动机的机械特性 4 1 三相异步电动机的铭牌和使用 常用低压电器的结构和功能 2 继电接触控制系统的自锁和互锁 3 PLC 基本工作原理及其应用 1 PN 结及其单向导电性 2 半导体二极管、稳压管、发光管和光电管 3 半导体三极管和场效应管的工作原理 总计 讲 课 4 4 4 6 40 六、实验、上机与实训教学条件及内容 1．RC 一阶电路的响应。 实验学时：2 学时 实验设备：函数信号发生器，双踪示波器，动态电路实验板。 实验目的：测定 RC 一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应；学习电 路时间常数的测量方法；掌握有关微分电路和积分电路的概念；进一步学会用示 波器观测波形。 2．交流电路参数的测定。 实验学时：2 学时 实验设备：交流电压表、交流电流表、功率表、自藕调压器、镇流器、启辉 器、日光灯灯管、电容器、白炽灯、电流插座等。 实验目的：熟悉交流电压表、交流电流表和交流功率表测量元件的交流等效 参数的方法；研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系；掌握日光灯 线路的接线。 3．功率因数的研究。 实验学时：2 学时 实验设备：交流电压表、交流电流表、功率表、自藕调压器、EEL-32 组件。 实验目的：研究提高感性负载功率因数的方法和意义；进一步掌握使用交流 仪表；进一步加深对相位差概念的理解。 4．三相异步电动机的正反转控制电路。 实验学时：2 学时 实验设备：电动机、继电器、按钮、导线、位置开关等。 实验目的：熟悉常用低压电器元件的使用；掌握三相异步电动机正反向旋转 控制电路的特点；熟悉常用低压电器元件的接线方法。 七、作业要求 每一知识点布置 2—3 道习题，并将计算机仿真（如 EWB）作为课外学习的一个主 要手段。每 4 节课后收交一次作业，每一次实验要求写出实验报告。 八、考核方式与要求 1. 知识考核 占总成绩的 60%，主要采用期末书面考试的方式评定。期末考试可采用闭卷考试 或开卷考试。 2. 能力考核 占总成绩的 40%，其中根据作业、质疑和课堂讨论和自由选题报告等能力、素质 评定占 20%，实验课成绩占 20%（按实验态度、操作技能、实验报告进行评定）。 九、教材与主要参考书 1. 教材： [1] 彭曙蓉．电工与电子技术基础．中国电力出版社，2010 2. 主要参考书： [1] 秦曾煌．电工学（第六版）．高等教育出版社，2004 [2] 陈新龙. 电工电子技术基础．教程清华大学出版社，2006 [3] 王 鼎．电工电子技术．机械工业出版社，2006