《电工学》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称电工学 课程代码 PHYS1020 课程性质 专业选修课程 授课对象 物理学（师范） 学分2学分 学时 36学时 主讲教师 刘琳 修订日期 2021年9月 指定教材郭木森，电工学（第3版）[M],北京：高等教育出版社，2001. 二、课程目标 (一)总体目标： 堂挥电路的基本概念、基本规律，学会分析电路的方法，能够正确及安全用电：掌握与 工农业生产和日常牛活索切相关的电机和申器的工作原理和控制技术：通过对中学物理数学 中的相关电路和用电问题的深入讨 论，深化学生对电路基本概念和基本原理的理解，提升分 析和解决实际问题的能力。了解电工和电子技术的发展史和前沿进展，培养理论联系实际和 勇于探索的精神。 (二)课程目标： 课程目标1：了解电磁现象应用于工程技术领域所取得的一系列技术突破和相关科学家 所做出的贡献，体会具备科学素养和科学精神的重要性，培养理论联系实际和勇于探索的精 神。 课程目标2：掌握电路的基本概念、基本规律，学会分析电路的方法，能够正确及安全 用电：掌握与工农业生产和日常生活密切相关的电机和电器的工作原理和控制技术。 课程目标3：掌握电磁现象应用于工程技术领域常用的思想方法，培养学生简化复杂问 题、推理类比、分析与综合等工程化解决问题的能力。通过对中学物理教学中的相关电路和 用电问题的深入讨论，深化学生对电路基本概念和基本原理的理解，提升分析和解决实际问 愿的能力。 (三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 对应课程内容 对应毕业要求（及对应关系说明）
《电工学》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 电工学 课程代码 PHYS1020 课程性质 专业选修课程 授课对象 物理学（师范） 学 分 2 学分 学 时 36 学时 主讲教师 刘琳 修订日期 2021 年 9 月 指定教材 郭木森，电工学（第 3 版）[M]， 北京：高等教育出版社，2001. 二、课程目标 （一）总体目标： 掌握电路的基本概念、基本规律，学会分析电路的方法，能够正确及安全用电；掌握与 工农业生产和日常生活密切相关的电机和电器的工作原理和控制技术；通过对中学物理教学 中的相关电路和用电问题的深入讨论，深化学生对电路基本概念和基本原理的理解，提升分 析和解决实际问题的能力。了解电工和电子技术的发展史和前沿进展，培养理论联系实际和 勇于探索的精神。 （二）课程目标： 课程目标 1：了解电磁现象应用于工程技术领域所取得的一系列技术突破和相关科学家 所做出的贡献，体会具备科学素养和科学精神的重要性，培养理论联系实际和勇于探索的精 神。 课程目标 2：掌握电路的基本概念、基本规律，学会分析电路的方法，能够正确及安全 用电；掌握与工农业生产和日常生活密切相关的电机和电器的工作原理和控制技术。 课程目标 3：掌握电磁现象应用于工程技术领域常用的思想方法，培养学生简化复杂问 题、推理类比、分析与综合等工程化解决问题的能力。通过对中学物理教学中的相关电路和 用电问题的深入讨论，深化学生对电路基本概念和基本原理的理解，提升分析和解决实际问 题的能力。 （三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表 1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 对应课程内容 对应毕业要求（及对应关系说明）
了解电工与电子技术的发展史，电磁现 第一章网络的基本分析方法 象应用于工程技术领域所取得的 列技术突破和相关科学家所做出的贡 第四章三相正弦交流电路 献，体会具各科学素养和科学精神的重 课程目标1 第五章变压器 要性，培养理论联系实际和勇于探索的 精神。 第六章三相交流异步电动机 第一章网络的基本分析方法 了解电路的组成与作用：掌握电路分析 第二章网络的正弦稳态分析 的基本原理和方法：理解电路中相关功 率的概念并能够计算：理解磁路分析的 第三章简化网络分析的原理 物理 学与 基本方法和变压器工作原理，掌握电压 课程目标2 和定理 恐申压、由流和阳抗弯换的原理和成 其他 第四章三相正弦交流电路 用：理解三相异步电动机 工作原理及 运行参数的计算：掌握三相异步电动机 第五章变压器 科、 社会 起动、反转、调速、制动的方法。 第六竞三相交流异步电动机 实我 的联 第一章网络的基本分析方法 系。 培养学生简化复杂问题、推理类比、分 第二章网络的正弦稳态分析 析与综合等工程化解决问题的能力。通 过对中学物理教学中的相关电路和用 第三章简化网络分析的原理 电问题的深入讨论，深化学生对电路某 课程目标3 和定理 本概念和基本原理的理解，提升分析和 第四章三相正弦交流电路 解决实际问题的能力。 第五章变压器 第六章三相交流异步电动机 三、教学内容 第一章网络的基本分析方法 1.教学目标 了解电路的组成与作用：理解电阻元件、电感元件与电容元件的特征：掌握电路的基 本定律并能正确应用进行电路分析：理解电路暂态过程产生的原因和换路定则，会分析计 算一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应。 2.教学重难点
三、教学内容 第一章 网络的基本分析方法 1.教学目标 了解电路的组成与作用；理解电阻元件、电感元件与电容元件的特征；掌握电路的基 本定律并能正确应用进行电路分析；理解电路暂态过程产生的原因和换路定则，会分析计 算一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应。 2.教学重难点 课程目标 1 第一章 网络的基本分析方法 第四章 三相正弦交流电路 第五章 变压器 第六章 三相交流异步电动机 3-3 了解 物理 学与 其他 学 科、 社会 实践 的联 系。 了解电工与电子技术的发展史，电磁现 象应用于工程技术领域所取得的一系 列技术突破和相关科学家所做出的贡 献，体会具备科学素养和科学精神的重 要性，培养理论联系实际和勇于探索的 精神。 课程目标 2 第一章 网络的基本分析方法 第二章 网络的正弦稳态分析 第三章 简化网络分析的原理 和定理 第四章 三相正弦交流电路 第五章 变压器 第六章 三相交流异步电动机 了解电路的组成与作用；掌握电路分析 的基本原理和方法；理解电路中相关功 率的概念并能够计算；理解磁路分析的 基本方法和变压器工作原理，掌握电压 器电压、电流和阻抗变换的原理和应 用；理解三相异步电动机的工作原理及 运行参数的计算；掌握三相异步电动机 起动、反转、调速、制动的方法。 课程目标 3 第一章 网络的基本分析方法 第二章 网络的正弦稳态分析 第三章 简化网络分析的原理 和定理 第四章 三相正弦交流电路 第五章 变压器 第六章 三相交流异步电动机 培养学生简化复杂问题、推理类比、分 析与综合等工程化解决问题的能力。通 过对中学物理教学中的相关电路和用 电问题的深入讨论，深化学生对电路基 本概念和基本原理的理解，提升分析和 解决实际问题的能力
电路元件性质的判断：运用支路电流法、结点电压法分析电路：RC和L电路响应的 分析和计算。 3.教学内容 3.1电路的基本概念与基本定律 电路的组成与作用：电路变量参考方向的意义：理想电路元件的伏安特性：基尔霍夫定 3.2节点分析法和回路分析法 电路中电位的概念及计算，节点法和回路法分析网络。 3.3电路的暂态分析 换路定则：动态网络电路方程的建立；RC和L电路响应的分析和计算 3.4有互感的网络的分析 互感元件的特性，互感网络的分析 4.教学方法 教师讲授，师生讨论，指导学生自主学习等。 5.教学评价 补充习题。 第二章网络的正弦稳态分析 1.教学目标 理解正弦量的特征：熟悉正弦量的各种表示方法及相互间的关系：理解电路基本定律 的相量形式和阻抗的概念：学会分析、计算简单的单相交流电路：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：了解提高功率因数的意义和方法。 2.教学重难点 利用相量法分析正弦交流电路：有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的计算。 3.教学内容 3.1正弦交流电的基本概念及其表示方法 理解正弦交流电的三要素、相位差和有效值：掌握正弦交流电的各种表示方法及相互 之间的关系。 3.2基尔霍夫定律和元件特性方程的相量形式 电路基本定律的相量形式，单一元件的电压、电流相量关系及功率 3.3复阻抗、复导纳及分析正弦交流电路的基本方法 阻抗的串联和并联，相量分析和图解法分析正弦交流电路
电路元件性质的判断；运用支路电流法、结点电压法分析电路；RC 和 RL 电路响应的 分析和计算。 3.教学内容 3.1 电路的基本概念与基本定律 电路的组成与作用；电路变量参考方向的意义；理想电路元件的伏安特性；基尔霍夫定 律。 3.2 节点分析法和回路分析法 电路中电位的概念及计算，节点法和回路法分析网络。 3.3 电路的暂态分析 换路定则；动态网络电路方程的建立；RC 和 RL 电路响应的分析和计算。 3.4 有互感的网络的分析 互感元件的特性，互感网络的分析 4.教学方法 教师讲授，师生讨论，指导学生自主学习等。 5.教学评价 补充习题。 第二章 网络的正弦稳态分析 1.教学目标 理解正弦量的特征；熟悉正弦量的各种表示方法及相互间的关系；理解电路基本定律 的相量形式和阻抗的概念；学会分析、计算简单的单相交流电路；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；了解提高功率因数的意义和方法。 2.教学重难点 利用相量法分析正弦交流电路；有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的计算。 3.教学内容 3.1 正弦交流电的基本概念及其表示方法 理解正弦交流电的三要素、相位差和有效值；掌握正弦交流电的各种表示方法及相互 之间的关系。 3.2 基尔霍夫定律和元件特性方程的相量形式 电路基本定律的相量形式，单一元件的电压、电流相量关系及功率。 3.3 复阻抗、复导纳及分析正弦交流电路的基本方法 阻抗的串联和并联，相量分析和图解法分析正弦交流电路
3.4交流电路的功率和功率因数 有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念和计算：提高功率因数的方法及意 义 4.教学方法 教师讲授，师生讨论等。 5.教学评价 补充习题。 第三章简化网络分析的原理和定理 1教学目标 理解电源的两种模型及其等效变换：掌握叠加原理和戴维 宁定理等定理：掌握非正弦 周期交流电路的分析和计算。了解受控源电路的基本分析和简化分析方法。 2.教学重难点 运用网络的原理和定理进行等效变换，简化复杂网络的分析。 3.教学内容 3.】叠加原理、电压源与电流源的等效变换 线性电路的叠加原理及其应用：实际电源的两种电路模型的变换条件及其等效变换。 3.2戴维宁定理和诺顿定理 戴维宁定理、诺顿定理及其应用。 3.3星形与三角网络的等效变换 星形与三角网络的等效变换的条件及等效变换， 3.4非正弦周期交流电路的稳态分析 正弦周期交流信号的分解：非正弦周期交流电路的分析和计算。 3.5受控源电路的分析方法 受控源的引出和分类：受控源电路的基本分析和简化分析方法，。 4.教学方法 教师讲授：师生讨论、指导学生自主学习等。 5.教学评价 补充习题 第四章三相正弦交流电路 1.教学目标
3.4 交流电路的功率和功率因数 有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念和计算；提高功率因数的方法及意 义。 4.教学方法 教师讲授，师生讨论等。 5.教学评价 补充习题。 第三章 简化网络分析的原理和定理 1.教学目标 理解电源的两种模型及其等效变换；掌握叠加原理和戴维宁定理等定理；掌握非正弦 周期交流电路的分析和计算。了解受控源电路的基本分析和简化分析方法。 2.教学重难点 运用网络的原理和定理进行等效变换，简化复杂网络的分析。 3.教学内容 3.1 叠加原理、电压源与电流源的等效变换 线性电路的叠加原理及其应用；实际电源的两种电路模型的变换条件及其等效变换。 3.2 戴维宁定理和诺顿定理 戴维宁定理、诺顿定理及其应用。 3.3 星形与三角网络的等效变换 星形与三角网络的等效变换的条件及等效变换。 3.4 非正弦周期交流电路的稳态分析 正弦周期交流信号的分解；非正弦周期交流电路的分析和计算。 3.5 受控源电路的分析方法 受控源的引出和分类；受控源电路的基本分析和简化分析方法。 4.教学方法 教师讲授；师生讨论、指导学生自主学习等。 5.教学评价 补充习题。 第四章 三相正弦交流电路 1.教学目标
理解对称三相负载星型和三角联结时相线的电压、相线电流关系：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：掌握对称三相电路电压、电流及 功率的计算。 2.教学重难点 三相四线制电路中负载的联接方法：对称三相电路中相电压（相电流）与线电压（线 电流)的关系：对称和不对称三相电路电压、电流和功率的计算方法。 3.教学内容 3.1三相交流电动势的产生、三相电源绕组的连接法 单相交流电动势及三相交流电动势的产生及相量表示，电源星型和三角形连接的线电 压和相电压。 3.2三相负载的连接法 负载的星形和三角形两种连接方式在对称和非对称时线电压和相电压，线电流和相电 流的关系。 3.3三相负载的功率 对称和不对称三相负载的功率的计算及其实际意义。 4.教学方法 教师讲授，师生讨论等。 5.教学评价 补充习恩 第五章变压器 1.教学目标 理解磁路基本物理量的意义，掌握磁路的分析方法和主要关系式：理解变压器的工作原 理：掌提变压器的电压、电流和阻抗变换关系并了解及其应用 2.教学重难点 变压器的工作原理：变压器的电压、电流和阻抗变换关系及其应用。 3.教学内容 3.1磁路 掌握磁路的概念与磁路的基本定律。 3.2变压器的工作原理 变压器的基本结构：变压器的电压、电流和阻抗变换关系及其应用】 3.3变压器的使用和特殊变压器简介 变压器几个功率的关系：自耦变压器、电压互感器、电流互感器的使用注意事项
理解对称三相负载星型和三角联结时相线的电压、相线电流关系；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；掌握对称三相电路电压、电流及 功率的计算。 2.教学重难点 三相四线制电路中负载的联接方法；对称三相电路中相电压（相电流）与线电压（线 电流）的关系；对称和不对称三相电路电压、电流和功率的计算方法。 3.教学内容 3.1 三相交流电动势的产生、三相电源绕组的连接法 单相交流电动势及三相交流电动势的产生及相量表示，电源星型和三角形连接的线电 压和相电压。 3.2 三相负载的连接法 负载的星形和三角形两种连接方式在对称和非对称时线电压和相电压，线电流和相电 流的关系。 3.3 三相负载的功率 对称和不对称三相负载的功率的计算及其实际意义。 4.教学方法 教师讲授，师生讨论等。 5.教学评价 补充习题。 第五章 变压器 1.教学目标 理解磁路基本物理量的意义，掌握磁路的分析方法和主要关系式；理解变压器的工作原 理；掌握变压器的电压、电流和阻抗变换关系并了解及其应用。 2.教学重难点 变压器的工作原理；变压器的电压、电流和阻抗变换关系及其应用。 3.教学内容 3.1 磁路 掌握磁路的概念与磁路的基本定律。 3.2 变压器的工作原理 变压器的基本结构；变压器的电压、电流和阻抗变换关系及其应用。 3.3 变压器的使用和特殊变压器简介 变压器几个功率的关系；自耦变压器、电压互感器、电流互感器的使用注意事项