《电工与电子技术》教学大纲

《电工与电子技术》教学大纲

《电工与电子技术》教学大纲

英文课程名称：Electronical Engineering 课程编号：0231323 总学时：48（其中理论课学时：48 ） 总学分：3

先修课程：高等数学、大学物理 适用专业：过程装备与控制专业

开课单位：电子信息与控制工程学院 电气工程教研室 执笔人：孙明灿 审校人：张莉

一、课程教学内容

第一章 直流电路 第一节 电路的作用和组成

电路的作用和基本组成部分。 第二节 电路的基本物理量

电压、电流、电动势和电功率。 第三节 电路的状态

通路；开路；短路。 第四节 电路中的参考方向

电路中的参考方向。 第五节 理想电路元件

理想有源元件；理想无源元件。 第六节 基尔霍夫定律

基尔霍夫电流定律（KCL）；基尔霍夫电压定律（KVL）。 第七节 支路电流法

支路电流法。 第八节 叠加定理

叠加定理。 第九节 等效电源定理

戴维宁定理；诺顿定理。 第二章 电路的瞬态分析

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第一节 瞬态分析的基本概念

稳态和瞬态；激励和响应。 第二节 储能元件

电容；电感。 第三节 换路定律

换路定律。

第四节 RC电路的瞬态分析

RC电路的零输入响应；RC电路的零状态响应；RC电路的全响应。

第五节 RL电路的瞬态分析

RL电路的零输入响应；RL电路的零状态响应；RL电路的全响应。

第六节 一阶电路瞬态分析的三要素法

三要素法。 第三章 交流电路

第一节 正弦交流电的基本概念

交流电的周期、频率和角频率；交流电的瞬时值、最大值和有效值；交流电的相位、初相位和相位差。

第二节 正弦交流电的相量表示法

相量。

第三节 单一参数交流电路

纯电阻电路；纯电容电路；纯电感电路。 第四节 串联交流电路

R、L、C串联电路；阻抗串联电路。

第五节 并联交流电路

并联交流电路的分析。 第六节 交流电路的功率

交流电路功率的计算。 第七节 电路的功率因数

提高功率因数的方式。 第八节 电路中的谐振

串联谐振；并联谐振。 第四章 供电与用电

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三相电源的星形联结；三相电源的三角形联结。 第二节 三相负载

三相负载的星形联结；三相负载的三角形联结。 第三节 三相功率

三相功率的计算。 第五章 变压器 第一节 磁路

磁路的基本物理量；物质的磁性能。 第二节 电磁铁

直流电磁铁；交流电磁铁。 第三节 变压器的工作原理

电压变换；电流变换；阻抗变换；功率传递。 第四节 变压器的基本结构

主要部件；主要种类。 第六章 电动机 第一节 电机概述

电机的基本概念。

第二节 三相异步电动机的工作原理

旋转磁场；工作原理；转矩平衡；功率传递。 第三节 三相异步电动机的基本结构

三相异步电动机的基本结构及其组成部分。 第四节 三相异步电动机的铭牌数据

三相异步电动机的主要参数。 第五节 三相异步电动机的机械特性

固有特性；人为特性。 第六节 三相异步电动机的起动

笼型异步电动机的起动；绕线转子异步电动机的起动。 第七节 三相异步电动机的调速

变频调速；变极调速；变压调速；转子电路串联电阻调速。 第七章 电气自动控制

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按钮的基本工作原理。 第二节 起停自动控制

交流接触器的工作原理；中间继电器的工作原理；热继电器的工作原理；控制电路的基本形式。 第三节 正反转控制

正反转控制的工作原理。 第八章 半导体器件

第一节 半导体器件的基础知识

本征半导体；杂质半导体；PN结。 第二节 半导体二极管

基本结构；伏安特性；主要参数；主要应用。 第三节 特殊二极管

稳压二极管；光电二极管；发光二极管；光电耦合器。 第四节 双极型晶体管

基本结构；工作状态；特性曲线；主要参数。 第九章 基本放大电路 第一节 放大电路的工作原理

放大电路的工作原理。 第二节 放大电路的静态分析

放大电路的静态分析 第三节 放大电路的动态分析

电路的放大倍数；微变等效电路。 第四节 双极型晶体管基本放大电路

共射极放大电路；共集极放大电路；共基极放大电路。 第十章 集成运算放大器 第一节 集成运算放大器概述

集成运算放大器的组成；集成运算放大器的电压传输特性。 第二节 反馈的基本概念

反馈的分类；反馈的判断；负反馈对放大电路性能的改善。 第三节 理想运算放大器

理想运算放大器的条件；理想运算放大器的特性。

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第四节 基本运算电路

比例运算；加法运算；减法运算；积分运算；微分运算。

二、习题课、课堂讨论内容

1．电压源与电流源的等效变换。 2．三相异步电动机的工作原理。

教学大纲说明书

一、课程的性质与任务

电工与电子技术是过程装备与控制专业的专业基础课，它的主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好电工电子技术的理论基础，并使他们受到必要的基本技能训练，也为他们自学、深造、拓宽和创新打基础。本课程的主要内容主要分为两大部分：电工技术部分和电子技术部分。电工技术的内容主要有：电路的一些基本理论和分析方法；电机原理和电气控制原理；电子技术部分主要有：基本放大电路的分析；集成运算放大器；组合逻辑电路和时序逻辑电路。通过本课程的学习，使学生获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，为学习后续课程以及从事相关专业技术工作和科学研究打下一定的基础。

二、课程与其他课程的联系与分工

本课程的先修课为高等数学，后续课程是机电传动控制、电气CAD等专业基础课。

三、各章内容的基本要求及重点、难点

第一章 直流电路

基本要求：了解电路的三种状态，掌握电路的参考方向、基尔霍夫定律、支路电流法、叠加定理、等效电源定理。

重点：电路的参考方向；基尔霍夫定律；支路电流法；叠加定理；等效电源定理。 难点：电路的参考方向；基尔霍夫定律；叠加定理；等效电源定理。 第二章 电路的瞬态分析

基本要求：了解电容和电感元件的特性，掌握换路定律、RC和RL电路的零输入响应、零状态响应和全响应以及一阶电路的三要素法。

重点：换路定律；三要素法。 难点：三要素法。 第三章 交流电路

基本要求：了解正弦交流电的基本概念，掌握RLC串、并联交流电路的分析，掌握交流电路的

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功率、功率因数的计算以及谐振电路的分析。

重点： RLC串、并联交流电路的分析。 难点：RLC串、并联交流电路的分析。 第四章 供电与用电

基本要求：了解安全用电的相关知识，掌握三相电源及三相负载的星形和三角形联结电路的分析。

重点：三相电源及三相负载的星形和三角形联结电路的分析。 难点：三相电源及三相负载的星形和三角形联结电路的分析。 第五章 变压器

基本要求：了解变压器的分类及构造，掌握变压器的基本功能。 重点：变压器的阻抗变换、电压变换。 难点：变压器的阻抗变换、电压变换。 第六章 电动机

基本要求：了解三相异步电动机的分类，掌握三相异步电动机的工作原理，三相异步电动机的起动方式和调速方法。

重点：三相异步电动机的工作原理。 难点：三相异步电动机的工作原理。 第七章 电气自动控制

基本要求：了解几种常用的控制元件的作用及符号，掌握几种基本的控制电路的作图。 重点：电动机的正反转控制电路。 难点：电动机的正反转控制电路。 第八章 半导体器件

基本要求：了解PN结的形成及二极管的工作原理，掌握二极管、双极型晶体管的工作原理及工作特性。

重点：双极型晶体管的工作特性。 难点：双极型晶体管的工作特性。 第九章 基本放大电路

基本要求：了解基本放大电路的工作原理，掌握放大电路的静态和动态分析。 重点：共射极放大电路的静态和动态分析。 难点：放大电路的动态分析。 第十章 集成运算放大器

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基本要求：了解理想运算放大器的特性，掌握理想运算放大器的条件，几种基本理想运算放大电路以及反馈的判断。

重点：几种基本理想运算放大电路。 难点：反馈的判断。

四、习题课、课堂讨论要求

1. 针对作业中存在的问题和平时学生所提的问题，选出有代表性的问题在课堂上讨论，并鼓励学生积极发言，做到真正理解掌握。

2. 鼓励创新，启发、引导学生提出一些好的思路、方法并加以讨论，激发学生的学习热情。 3. 通过习题讨论，使学生进一步理解掌握电压源和电流源的等效分析，熟练掌握三相异步电动机的工作原理。

五、学时分配建议

六、推荐教材和主要参考教材

推荐教材

1．电工学（第二版），唐介，高等教育出版社，2005年。 参考教材

1．电工学（第六版），秦曾煌，高等教育出版社，2005年。

七、考核方式

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本课程采用闭卷考试，其中考试成绩占70％，平时成绩占30％。平时成绩包括考勤、随堂测验成绩。