电工学教学方案《电工学》课程说明电工学是研究电工技术和电子技术的理论和应用的技术基础课程。

电工和电子技术发展非常迅速，应用非常广泛，现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。

作为技术基础课，应具有基础性、应用性和先进性。

本课程分为三部分：电路基础：主要讲述复杂电路分析方法；单相交流电、三相交流电的计算。

电机学：主要介绍各种电工测量仪表、变压器、交流电动机的基本原理，使用方法。

电工实验：主要做几个验证性的实验，电压表、电流表、功率表、电度表的使用，变压器的使用，交流电动机的控制，日光灯的安装等实验，提高学生的动手能力及创新能力。

《电工学》课程教学大纲Electrical Engineering适用专业：物理学本科课程性质：专业基础课学时数：48（理论）+12（实验）学分数：3一、课程性质与目的要求电工学是物理学的基础技术课程之一，是一门基础性、应用性很强的学科。

本课程的目的是使学生在学习电工学的基础上，通过课堂讲授、课外作业和实验等教学环节，掌握线形网络、交流电路和三相交流电路的基本计算方法；掌握电机、电器的基本原理和使用方法，为以后学习电子线路等课程、毕业实习等打下一个良好的基础。

二、课时分配建议第一章第一章电路及其分析方法（8学时）第二章正弦交流电路（10学时）第三章磁路和变压器（6学时）第四章电动机（9学时）第五章继电接触器控制系统（2学时）*第六章可编程控制器第七章工业企业供电与安全用电（1学时）第八章电工测量（3学时）第九章半导体二极管和三极管（2学时）*第十章基本放大电路（3学时）第十一章直流稳压电源（4学时）三、教学内容及要求第一章电路及其分析方法1．教学内容1.1 电路模型1.2 电流与电压的参考方向1.3 电源的有载工作、开路与短路1.4 基尔霍夫定律1.5 电阻的串联与并联(复习)1.6 支路电流法1.7 叠加原理1.8 电压源、电流源及其等效变换1.9 戴维南定理1.10电路中电位的计算2、教学要求(1) 理解参考方向的意义,支路电流,电压源,电流源的概念.(2) 掌握参考方向的规定,用基尔霍夫定律、叠加原理、电压源、电流源及其等效变换、戴维南定理的解题步骤.(3) 理解二端网络功率正、负的意义。

3、重难点重点是：参考方向的规定, 用基尔霍夫定律、叠加原理、电压源、电流源及其等效变换、戴维南定理的解题步骤.难点是：电流源的概念，分析题形选取合适的方法。

第二章网络的正弦稳态分析1．教学内容2.1 正弦电压与电流2.2 正弦量的相量表示法2.3 单一参数的交流电路2.4 电阻、电感和电容串联的交流电路2.5 阻抗的串联与并联2.6 电路中的谐振2.7功率因数的提高2.8 三相电路*2. 9 非正弦周期电压和电流2、教学要求（1）理解交流电的产生。

（2）掌握单相交流电路的一些基本原理和处理方法，电压与电流的关系，电路的能量的转换。

（3）掌握三相负载星形和三角形连接的电压、电流及功率的计算3．重难点重点是：相量表示法，串、并联电路的计算（电压、电流、功率、阻抗等）三相负载星形和三角形连接的电压、电流及功率的计算难点是：复阻抗，无功功率。

带*的为选讲或自学内容。

第三章磁路和变压器1．教学内容3.1 磁路及其分析方法3.2 交流铁心线圈电路3.3变压器3.4 电磁铁2、教学要求（1）理解磁路及变压器的基本原理和性能.(2) 掌握变压器电压的变化规律，电流的变化规律，功率的变化规律，阻抗的变换规律。

三相变压器的连接组别。

3、重难点重点是：磁路的计算,变压器电压、电流、功率的变化规律，阻抗的变换规律。

三相变压器的连接组别。

难点是：磁路的计算、三相变压器的连接组别第四章电动机1．教学内容4.1 三相异步电动机的构造4.2 三相异步电动机的工作原理4.3 三相异步电动机的电路分析4.4三相异步电动机的转矩与机械特性4.5三相异步电动机的起动4.6三相异步电动机的调速4.7三相异步电动机的制动4.8三相异步电动机的铭牌4.9三相异步电动机的选择4.10单相异步电动机*4.11 直流电动机2教学要求（1）理解三相异步电动机结构，单相电动机的分相原理（2）掌握三相异步电动机的基本工作原理、电磁转距、铭牌数据、启动。

3、重难点重点是：三相异步电动机旋转磁场的产生，电磁转矩、启动，常用控制电路。

难点是：旋转磁场, 电磁转矩第五章继电接触控制系统1．教学内容5.1 常用控制电器5.2 笼型电动机直接起动控制电路5.3笼型电动机正、反转的控制电路5.4 行程控制5.5时间控制*5，6应用举例2教学要求（1）理解低压控制电器的原理（2）掌握三相异步电动机的控制电路3、重难点重点是：常用低压控制电器的使用。

三相异步电动机的控制电路。

难点是：三相异步电动机的控制电路。

*第六章：可编程控制器第七章工业企业供电与安全用电1 、教学内容7.1发电输电概述7.2工业企业配电7.3 安全用电7.4 节约用电教学要求了解低压配电和安全用电常识。

第八章电工仪表1．教学内容8.1电工仪表的分类8.2电工测量仪表的型式 68.3电流的测量8.4电压的测量8.5万用表8.6 功率的测量8.7兆欧表2、教学要求（1）理解仪表的基本原理，（2）掌握电压表、电流表、功率表、电度表、摇表的使用方法3、重难点重点是：电压表、电流表、功率表、电度表的使用方法难点是：仪表的阻尼原理第9章半导体二极管和三极管1．教学内容9.1 半导体的导电特性9.2 半导体二极管9.3稳压管9.4半导体三极管2、教学要求（1）理解半导体的导电特性（2）掌握半导体二极管、稳压管、半导体三极管的工作原理和使用3、重难点重点是：半导体二极管、稳压管、半导体三极管的工作原理和使用难点是：半导体二极管、稳压管、半导体三极管的判断第十章基本放大电路10.1 共发射极放大电路的组成10.2共发射极放大电路的分析10.3．静态工作点的稳定10.4 射极输出器*0.5 差分放大电路*0.6 互补对称放大电路*10.7场效应管极其放大电路2教学要求（1）掌握共发射极放大电路的组成、工作原理（2）了解放大电路、互补对称放大电路的工作原理3、重难点重点是：共发射极放大电路的组成、工作原理。

难点是：共发射极放大电路的组成、工作原理。

第十一章直流稳压电源1．教学内容11．1整流电路11．2滤波器11．3直流稳压电源2、教学要求了解整流电路、滤波器、直流稳压电源的基本原理。

3、重难点重点是：整流电路、滤波器、直流稳压电源的基本原理难点是：直流稳压电源的基本原理电工学实验（10学时）电工实验是电工学课程的一个重要的组成部分。

通过实验，学生可获得必要的感性知识，进一步巩固所学电工理论基础。

学习基本电路的联接方法和重用电气设备及仪表的使用方法，培养从事科学实验的技能、技巧，提高分析问题和解决问题的能力。

（实验项目及要求见电工实验教学大纲）五、推荐教材和参考书[1] 秦增惶编，《电工学》，第五版高等教育出版社，2001；[2] 郭木森编，《电工学》，第二版高等教育出版社，1989；[3] 秦光戎编，《电工学》，北京师范大学出版社，1998；[4] 《电工原理实验指导书》，天津师大出版社。

《电工学自学指导书》第1章网络的基本分析方法1.1 基本要求1、了解电路模型及理想电路元件的意义；2、理解电压、电流参考方向的意义；3、理解电路基本定律并能正确应用；4、了解电源的有载工作、开路与短路状态，并能理解电功率和额定值的意义；5、掌握分析与计算简单直流电路和电路中各点电位的方法。

6、掌握基而霍夫定律、熟练应用基而霍夫定律求解复杂电路。

7、掌握节点分析法、熟练应用节点分析法求节点电压。

8、理解回路分析法，会运用回路分析法求解复杂电路。

9、了解互感网络的分析方法。

1.2 阅读指导本章着重讲述电压和电流的参考方向、基尔霍夫和电路中电位的概念及计算、节点分析法和回路分析法。

虽然本章内容比较简单，但却含有不少基本概念（如参考方向、额定值、功率平衡、电源与负载的判别、参考电位等），这些概念对电工和电子技术来讲是极为重要的。

在教材中通过较多例题、习题和练习思考题使读者建立和加深这些概念。

在初学本章时必须重视它的重要性（基本定律和基本概念），切勿因其“简单”或“已学过”而产生“电工学没啥学”的思想。

1．1参考方向和参考极性 电流和电压的波形电流、电压和电动势这几个物理量都已在电磁课中讲过。

本节着重讨论它们的参考方向。

参考方向是一种分析方法，也是一个对初学者不好理解的新概念。

在以后有关章节中根据不同情况还要进一步讨论参考方向，反复巩固，才能深入理解。

在分析与计算电路时，要规定电流、电压和电动势的方向： 电流的方向规定为正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向； 电压的方向规定为由高电位（“+”极性）端指向低电位（“－”极性）端，即为电位降低的方向；电源电动势的方向规定为在电源内部由低电位（“－”极性）端指向高电们（“+”极性）端，即为电位升高的方向。

电路中电流和电压的方向是客观存在的。

但在分析较为复杂的直流电路时，往往难于事先判断某支路中电流和电压的实际方向；对交流讲，其方向随时间而变，在电路图上也无法用一个箭头或极性来表示它们的实际方向。

为此，在分析与计算电路时，常可任意选定某一方向作为电流或电压的参考方向，或称为正方向。

所选的参考方向不一定与实际方向一致。

当所选的参考方向与电流或电压的实际方向一致时，则电流或电压为正值；反之，则为负值。

因此，在参考方向选定之后，电流或电压之值才有正负之分。

注意：今后电路图上所标的都是电压和电流的参考方向：同时，必须标出它们的方向，方可分析计算。

欧姆定律是电路的基本定律之一，但在本教材中处理这个定律时并不是简单重复过去所讲的内容，而是通过它进一步加深对电压、电流参考方向的理解。

要注意两点：第一，应用欧姆定律列式子时，首先要在电路图上标出电流、电压或电动势的参考方向，当电压和电流的参考方向选得相反时，表达式须带负号（如图1.1.1）；第二，在参考方向选定之后，电压和电流本身有正值或负值。

所以这里有两套正负号。

例如，如在图(1.1.2)所示的电路中，电压U 为+6V ，故其参考方向与实际方向一致。

即实际上上端电位高（“+”极性），下端电位低（“－”极性）。

电流I 的参考方向与其实际方向相反，故为－2A 。

这是电压和电流本身有正值和负值。

此外，图中U 和I 的参考方向相反，故应用欧姆定律列式子时得出：IU R -=图1.1.1 图1.1.2 将电压和电流值代人，则得Ω=Ω--=-=326I U R（3）额定值与实际值 各种电器设备的电压、电流和功率都有一个额定值，额定值是制造厂为了使产品能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常容许值。