《電工與電子技術》(甲)課程教學大綱 - 機械與電子工程學院.doc

電工電子技術課程教學大綱英文名稱：Electrical Engineering一、課程說明：1課程性質： 電工電子技術是工科類非電專業(yè)的一門學科基礎課程。2課程的目的和任務： 本課程的目的是使學生獲得電工電子學必要的基本理論、基本知識和基本技能，了解電工電子事業(yè)發(fā)展的概況，為學習后續(xù)其它相關類課程和專業(yè)知識以及畢業(yè)后從事工程技術工作和科學研究工作打下理論集成和實踐基礎。同時，使學生在學習完本課程后，初步具有讀懂電子設備的電氣原理圖，并對主要環(huán)節(jié)進行定性和定量的分析和估算的能力。同時也了解一些常用的電工電子設備。3適應專業(yè)： 工科非電類專業(yè)4學時與學分： 本課程總學時數為72，理論課學時54，實驗課18，學分為3.5。5先修課程：高等數學，大學物理及相關的工科數學的基礎上學習本門課程。6推薦教材和參考書目：李春茂 電工技術，電子技術（第三版） 科學技術文獻出版社 2003張楠、高言 電工學（ 第二版） 高等教育出版社 2002秦曾煌 電工學（上、下冊）（第四版）高等教育出版社 1999 李春茂 電工學學習指南7主要教學方法與手段： 主要教學方法是課程講授，其他教學手段為實驗課，課后輔導和不定期的習題課。8考核方式： 學習效果通過課程考試和平時作業(yè)體現，學生最終成績評定由這兩部分組成，考試成績占70%，平時作業(yè)及考勤占30%。9課外自學要求： 要求學生做到課前預習，課后復習，按時完成布置的作業(yè)，定期交作業(yè)，多看相關參考書，拓展知識面。 二、教學基本要求和能力培養(yǎng)要求：1通過本課程的各個教學環(huán)節(jié)，達到以下基本要求：（1）掌握電路、磁路的基本理論、基本知識。（2）了解變壓器電路，電機的工作原理。（3）掌握電子電路中元器件特點， 熟練掌握交流基本放大電路、多級放大電路、負反饋放大電路、直接耦合放大電路的基本概念、基本原理和分析方法。清楚振蕩電路、直流穩(wěn)壓源電路的組成特點、工作原理及主要參數的確定方法。 2通過學習本課程，應具備以下能力：（1）能夠進行電路的分析和計算（2）掌握常用的電工儀器的原理和應用方法。（3）能夠識別一些電子設備的電氣原理圖。三、課程教學內容： 電工技術部分第一章 電路基本定律及其分析方法1. 基本知識點：電路的作用、組成部分及電路的模型；電路的基本物理量電流和電壓（電動勢）的定義及其方向；電路的狀態(tài)有載工作狀態(tài)、開路和短路；電路的基本定律歐姆定律和克希荷夫定律；電路中電位的概念。電阻串并聯接的等效變換；電壓源與電流源及其等效變換；支路電流法、節(jié)點電壓法；疊加原理、戴維南定理和諾頓定理；含受控電源電路的分析；非線性電阻電路的分析。2.基本要求：掌握：電路的組成、電路的基本性質、電路的基本物理定律（歐姆定律、克希荷夫定律），電路中的電位及其計算。學會分析、計算電路的幾種方法；建立電壓源和電流源的概念；了解非線性電阻電路的圖解分析法、正確理解靜態(tài)電阻和動態(tài)電阻的概念。3. 教學重點和難點：電路的三種狀態(tài)和電路的基本定律（歐姆定律和克希荷夫定律）。支路電流法、節(jié)點電壓法；疊加原理、戴維南定理。 第二章 線性電路的暫態(tài)分析1基本知識點：電阻，電感，電容的性質，換路定則， RC電路的零輸入響應，零狀態(tài)響應和全響應；一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法；微分電路和積分電路；RL電路的零輸入響應，零狀態(tài)響應和全響應。2. 學生應掌握的基本知識：掌握：換路定則，RC電路的自然響應、帶初始值的響應和時間常數；微分電路和積分電路；RL電路的自然響應，RL電路在短路和開路下的響應。三要素分析法。理解：過渡過程的定義、產生的原因和研究方法。3. 教學的重點和難點：換路定則，RC電路和RL電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應和全響應。第三章 單相正弦交流電路1. 基本知識點：交流電的產生、三要素、表示方法、瞬時值、最大值、有效值、平均值、相位和相位差；純電阻電路：電阻的物理性質、電阻在直流和交流電路中的作用，純電阻電路的正弦交流相位；純電感電路：電感的物理性質，電感在直流和交流電路中的作用，純電感電路的正弦交流相位；串聯交流電路及其阻抗和復阻抗；并聯交流電路及其電導、感納、容納、電納以及復導納；純電容電路：電容的物理性質，電感在直流和交流電路中的作用，純電容電路的正弦交流相位；串聯諧振、并聯諧振、品質因數和通頻帶。功率因數的提高。2學生應掌握的基本知識：正弦量的三要素，正弦量的相量表示法，RLC元件的電壓、電流的關系，RLC串聯電路和并聯電路的阻抗等計算，串聯諧振和并聯諧振等。3.教學的重點和難點：本章是該門課的一個重點和難點。本章的重點和難點R、L、C元件的交流特性以及RLC元件組成的串聯和并聯的阻抗的計算。如何提高電路的功率因數。第四章 三相正弦交流電路1. 基本知識點：三相電壓、負載星形連接和三角形連接的三相電路以及三相功率。2. 學生應掌握的基本知識：要求掌握三相電勢的產生和表示方法；三相電源的連接方法：三相四線制、三相三線制、相電壓和線電壓；三相負載的連接方法：星形連接、三角形連接、對稱負載與不對稱負載下的相電流，線電流、中線電流以及中線電流的關系；三相負載的功率計算。3教學的重點和難點：三相電源的連接方法，三相負載的連接方法，線電壓和相電壓的關系，三相電路的功率。第六章 磁路及帶鐵心線圈電路1.基本知識點：磁場的基本物理量：磁通、磁感應強度、磁場強度和磁導率；磁性材料的磁性能： 高導磁性，磁飽和性和磁滯性；磁路及其基本定律；交流鐵心線圈電路；變壓器的工作原理、外特性， 變壓器的損耗與效率。2. 學生應掌握的基本知識：掌握：磁路的概念：磁動勢、磁通、磁感應強度、磁阻、磁系數、磁路歐姆定律、鐵磁物質的特性；鐵磁線圈的電路分析；變壓器的工作原理：電壓變換、電流變換、阻抗變換。理解：變壓器的結構形式和幾種特殊的變壓器。3教學的重點和難點：磁路的基本概念，磁路的歐姆定律，變壓器變電壓、變電流、變阻抗的功能以及變壓器的損耗。第七章 三相異步電動機1. 基本知識點：三相異步電動機的基本結構及工作原理；三相異步電動機的轉速、極數；三相異步電動機的構造及定子電路和轉子電路；三相異步電動機的轉矩與機械特性；三相異步電動機的起動、調速、制動、銘牌數據和選擇。2. 學生應掌握的基本知識：掌握：異步電動機的基本結構及工作原理，旋轉磁場的產生、轉向、轉速、極數和轉差率；三相異步電動機的機械特性；三相鼠籠式異步電動機的起動、反轉、調速與制動。電子技術部分第一章 常用半導體器件1. 基本知識點：本征半導體的特點及導電機理；PN結的形成及其特性；半導體二極管的結構、類型、主要參數及主要應用。半導體三極管的類型、結構、起放大作用時的外部供電條件、內部載流子的運動過程、三極管的輸入和輸出特性曲線以及主要參數。2. 學生應掌握的基本知識：本征半導體的導電機理兩種載流子的產生與復合；摻雜半導體的類型及特點；PN結的形成及載流子的擴散運動與漂移運動；穩(wěn)壓管的擊穿現象及穩(wěn)壓特性；二極管在整流、穩(wěn)壓、開關、限幅等方面的應用。三極管的電流放大作用。3. 教學的重點和難點：半導體的導電方式和類型；PN結的形成及其單向導電性；半導體二極管、三極管的伏安特性、主要參數以及用途。第二章 分立元件基本放大電路1. 基本知識點：放大電路的類型及其功能； 共射極接法單管交流放大電路的組成及個元件的作用，電壓放大過程的簡述；放大電路的靜態(tài)（直流）分析目的、估算法和圖解法；放大電路的動態(tài)（交流）分析目的和分析方法（圖解分析法和微變等效變換法）；靜態(tài)工作電的穩(wěn)定和典型偏置電路的分析；多級電壓放大電路的概念、分析以及三種耦合方式的簡介；零點漂移；差動放大電路的基本結構、工作原理、典型結構和四種形式。2. 學生應掌握的基本知識：雙極型半導體三極管的相關內容；放大電路的三種組態(tài)；構成放大電路的基本原則；放大電路的主要指標；放大電路的分析方法；放大電路的頻率響應；放大電路的基本概念（三極管電流放大電路；電路的隔直和旁路作用；靜態(tài)和動態(tài)；直流和交流；微變等效；負反饋；頻域和時域）。射極輸出器；差動式放大電路的工作原理及其差模輸入和共模輸入。3. 教學的重點和難點：本章是電子技術部分的重點和難點。本章的重點和難點是三極管的電流放大作用；放大電路的組成及構成原則；放大電路的估算分析，圖解分析和微變等效分析；Q點的影響及穩(wěn)定措施；多級耦合放大電路的相應參數的確定；射極輸出器；零漂的產生及其危害和克服辦法；差動放大電路的相關參數的確定。第三章 集成運算放大電路1. 基本知識點：集成運放的類型、組成、結構特點及使用中的問題；理想運算放大電路；反饋的定義、組成和分類；負反饋的判斷和其功能。 2. 學生應掌握的基本知識：掌握：運算放大電路的分析：比例運算、加減運算、積分運算和微分運算。理解：運算放大器的工作原理和運放的使用。反饋類型的判斷（正/負、電流/電壓、串聯/并聯、直流/交流、級內/級間）；負反饋在放大電路中的作用；3、重點和難點：線性集成運放的工作狀態(tài)（線性區(qū)和非線性區(qū)）及線性集成運放的應用。反饋類型的判斷；負反饋對放大電路性能的影響。第七章 邏輯門與組合邏輯電路1. 基本知識點：脈沖信號的定義和參數；晶體管的開關作用；由二極管或三極管所組成的分立元件的門電路與門、或門和非門；邏輯表達式化簡；卡諾圖；TTL門電路以TTL與非門為例講述TTL門的主要參數和工作過程；組合邏輯電路的分析和綜合；介紹組合邏輯電路中的加法器、編碼器、譯碼器。 2. 學生應掌握的基本知識： 掌握晶體管的飽和、截止及放大三種工作狀態(tài)的條件和特征；常用邏輯門電路的邏輯功能、真值表及邏輯符號；TTL與非門的傳輸特性；布爾代數運算法則；卡諾圖化簡；組合邏輯門的組成以及邏輯電路的分析和綜合。 3. 教學的重點和難點：晶體管的開關作用；TTL門的主要參數和工作過程；邏輯關系化簡；組合邏輯電路的分析和綜合。四、教學學時分配： 教學環(huán)節(jié)時數課程內容講課實驗習題討論小計電路基本定律及其分析方6學時2學時習題和討論