《电工与电子技术（一）》课程教学大纲课程名称：《电工与电子技术》课程代码：MEAU3009英文名称：Electrical & Electronic Technology I课程性质：专业必修课程学分/学时：2.5学分/45学时开课学期：第4学期适用专业：机械专业先修课程：高等数学大学物理后续课程：无开课单位：机电工程学院课程负责人：潘明强、黄海波、刘吉柱大纲执笔人：潘明强大纲审核人：一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质：电工与电子技术(一)是是高等学校本科非电专业的一门专业必修课程。

本课程针对机械工程及自动化专业的特点，通过本课程的学习，获得电工技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工技术应用和我国电工事业发展的概况。

能独立地应用这些基本概念、基本理论和基本方法来分析和计算从工程实际中简化出来的各种直流电路、交流电路、变压器、电机、模拟和数字电子技术等练习题，并具有一定的解决工程实际问题的能力，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奠定必要的基础。

课教学目标：电工与电子技术（一）是电气设计的基础学科。

本课程主要内容包括：电路的基本概念和定律、电路的分析方法、电路的暂态分析、正弦交流电路、三相电路、交流电动机及继电器控制系统。

了解电工技术的应用和发展概况，为学习后续课程以及从事与本专业有关的电工电子技术工作打下一定的基础。

通过对该课程的学习，要求学生基本掌握电路、电机、交流电路、测量技术、控制技术的基本理论和基本分析方法；能够独立完成后续电工电子学实验；了解和使用实际生活中常见的电工、电子设备；掌握电工电子技术的基本应用。

本课程的具体教学目标如下：1.掌握电路基本概念，理解电路模型、电压和电流参考方向、欧姆定律、电源的三种工作状态、基尔霍夫定律。

2.掌握电路的分析方法、电阻串并联等效变换、支路电流法、节点电压法，理解戴维南原理。

3.理解电路的暂态分析方法、储能元件和换路定则；掌握RC电路的三种响应，熟悉微分电流与积分电流。

4.掌握正弦交流电的向量表示方法、单一参数的交流电路及多参数的交流电路并能进行计算，了解阻抗的串并联及功率因数提高方法。

5.理解三相电路及三角形负载和星型负载，并能进行计算。

6.了解交流电动就得基本原理，掌握异步机的启动方法及调速方法。

7.了解继电器看国内在系统，掌握各种继电器、会分析和设计电动机的启动控制线路及正反转控制线路。

教学目标与毕业要求的对应关系：二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容。

重点内容： ；难点内容：∆）1、电路的基本概念与基本定律（3学时）（支撑教学目标1）1.1 电路的作用与组成部分1.2 电路模型1.3 电压和电流的参考方向1.4 欧姆定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.6 基尔霍夫定律1.7 电路中电位的概念及计算➢目标及要求:1)理解电压与电流参考方向的意义；★2)理解电路的基本定律并能正确应用；★3)了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；4)会计算电路中各点的电位。

➢讨论内容电压和电流的参考方向、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律➢作业内容：电路的基本物理量及其参考方向，欧姆定律，电源的有载工作状态、开路和短路，基尔霍夫定律，电路中电位的概念及计算。

2 、电路的分析方法（3学时）2.1 电阻串并联连接的等效变换★2.2 电阻星型联结与三角型联结的等效变换★2.3 电源的两种模型及其等效变换2.4 支路电流法2.5 结点电压法2.6 叠加原理2.7 戴维宁定理与诺顿定理★2.8 受控源电路的分析2.9 非线性电阻电路的分析➢目标及要求:1) 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。

2)了解实际电源的两种模型及其等效变换。

3)了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、动态电阻的概念，以及简单非线性电阻电路的图解分析法。

➢讨论内容1)理解星型和三角形联结的等效变换；2）支路电流方法和节点电压法；3）掌握戴维南原理和诺顿定理。

➢作业内容电压源和电流源及其等效变换，支路电流法，节点电压法；叠加原理，戴维南定理。

3 、电路的暂态分析（3学时）3.1 电阻元件、电感元件、电容元件3.2 储能元件和换路定则3.3 RC电路的响应3.4 一阶线性电路暂态分析的三要素法★3.5 微分电路和积分电路3.6 RL电路的响应➢目标及要求:1）了解电阻元件、电感元件与电容元件的特征;2）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，以及时间常数的物理意义；3）掌握换路定则及初始值的求法；4）掌握一阶线性电路分析的三要素法。

➢讨论内容1）RC\RL暂态的三种响应；2）微分电流和积分电路。

➢作业内容换路定则与电压电流初始值的计算，一阶线性电路暂态分析的三要素法。

4、正弦交流电路（9学时）4.1 正弦电压与电流4.2 正弦量的相量表示法★4.3 单一参数的交流电路4.4 电阻、电感与电容元件串联交流电路4.5 阻抗的串联与并联4.6 复杂正弦交流电路的分析与计算★4.7 交流电路的频率特性4.8 功率因数的提高4.9 非正弦周期交压和电流➢目标及要求1)理解正弦量的特征及其各种表示方法；2)理解电路基本定律的相量形式及阻抗；熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法，会画相量图；3)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；4）了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐振的条件及特征；5）了解提高功率因数的意义和方法。

➢讨论内容1）掌握正弦量的向量几种表示方法；2）电阻、电感、电容元件交流电路的计算及向量表示；3）功率因数提高方法。

➢作业内容相量表示法，单一参数的正弦交流电路，RLC串联的正弦交流电路，阻抗的串、并联，功率因数的提高。

5 、三相电路（3学时）5.1 三相电压5.2 负载星形联结的三相电路5.3 负载三角形联结的三相电路5.4 三相功率➢目标及要求1）搞清对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线电流关系;2）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;3）掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。

➢讨论内容星型连接和三角形连接区别及电压电流计算方法。

➢作业内容三相电源电压，负载Y型/Δ型联接的三相电路，三相功率的分析与计算。

7、交流电动机（2学时）7.1 三相异步电动机的构造7.2 三相异步电动机的转动原理7.3 三相异步电动机的电路分析7.4 三相异步电动机转矩与机械特性7.5 三相异步电动机的起动7.6 三相异步电动机的调速7.7 三相异步电动机的制动7.8 三相异步电动机铭牌数据7.9 三相异步电动机的选择7.10 同步电动机(略)7.11 单相异步电动机➢目标及要求1）了解三相交流异步电动机的基本构造和转动原理。

2）理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握起动和反转的方法,了解调速和制动的方法。

3）理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。

➢讨论内容1）三相异步电动机转差率；2）三相异步电动机启动性能；3）三相异步电动机启动方法。

➢作业内容电磁转矩计算及制动计算10、继电接触控制系统（5学时）10.1 常用控制电器10.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路★10.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路★10.4 行程控制10.5 时间控制➢目标及要求:1）了解常用低压电器的结构、功能和用途;2）掌握自锁、联锁的作用和方法;3）掌握过载、短路和失压保护的作用和方法;4）掌握基本控制环节的组成、作用和工作过程。

能读懂简单的控制电路原理图、能设计简单的控制电路。

➢讨论内容各种继电器的区别和使用方法、鼠笼电机的启动方法及各种互锁电路。

➢作业内容控制电器的结构和功能，鼠笼式电动机直接起动的控制线路，正反转控制线路。

11、实验一：直流电路实验（3学时）➢目标及要求：➢目标1）熟悉电路基本知识及接线技能2）熟悉叠加原理和戴维宁定理3）培养独立解决问题的能力➢要求1）预习实验电路，理解电路的工作原理。

2）学习把源于二端网络等效成戴维南电路并进行计算；3）掌握叠加原理。

12、单相交流电路实验（3学时）➢目标及要求：➢目标1）掌握单相交流电路的特点；2）熟悉电路参数的测量和功率因数的提高3）培养独立分析问题的能力➢要求1）预习实验交流电路，理解电路的工作原理。

2）能分析正弦交流电路；3）掌握L在交流中的特性。

掌握提高功率因数的方法。

13、三相交流电路实验（3学时）➢目标及要求：➢目标1）了解三相交流电路的特点；2）掌握三相异步电动机正反转控制电路的正确接线和操作过程；3）培养独立分析问题的能力➢要求1）预习实验交流电路，理解电路的工作原理。

2）能分析正弦交流电路；3）设计三相异步电动机既能点动、又能连续运行的控制电路，进而验证三相交流电路的电压、电流关系，以及三相电动机正反转三、教学方法在教学方式上，根据具体教学内容，综合运用课堂讲授和演示、课堂讨论、课堂练习、发现学习法和自学指导法，通过引入问题和启发式教学，使学生更加明确教学内容的知识体系，引导学生主动学习，激发内在学习动机，提高课堂的积极性。

在目前的实验教学条件基础上，及时采用实验练习法，强化所学知识的理解和运用，培养学生解决实际问题的能力。

在实验教学过程中，引导学生发现问题，思考解决方案，为后续教学内容作铺垫。

1、电路的基本概念与基本定律知识点：电路模型、电压和电流的参考方向、基尔霍夫定律、电源的工作状态以及电路中电位的计算重点：压和电流的参考方向、基尔霍夫定律应用难点：基尔霍夫定律教学方法设计：首先介绍本课程的主要研究内容是电路的原理及其应用，引出课程第一章的题目——电路的基本概念和定律。

这部分难点是电压和电流的参考方向的判断，为了形象的表述方向用多媒体教学的方式展示，基尔霍夫电压定律是电位降和电位升和应相等，所以用回路的方式来表述。

电压和电流参考方向吉基尔霍夫定律用实例演算加深学生对基本知识的理解。

2、电路的分析方法知识点：电阻的串并联、电源两种模型等效变换、节点电压法、支路电流法重点：电压源和电流源及其等效变换；支路电流法；节点电压法；叠加原理。

难点：戴维南定理；受控电源电路的分析。

教学方法设计：首先介绍以前中学物理学过电阻串并联方法、通过例子加深印象，然后画出电阻三角形连接和星型连接的电路图，利用等效变换的原则进行推导公式，再用例题加以说明。

介绍讲解电压源和电流源的等效变换的原则，并对等效进行列表对照，然后进行做题训练。

接着就支路电流法进行讲解并进行实例计算，一边牢固的掌握基本的知识点。

叠加原理是电流分析的重点，通过几个例子来进行实战掌握。