《电工及电气设备》教学大纲Electricians and Electrical Equipment学时：54学时学分：3理论学时：48学时实验或讨论学时：6学时适用专业：给排水、水利水电课程代码：BB024005大纲执笔人：刘双喜大纲审定人：李有安一、说明（500字左右）1、课程的性质、地位和任务《电工及电气设备》是水利水电工程建筑专业的一门限选专业技术课程。本课程的任务是使学生掌握该专业必须具备的电工知识，了解常用的低压电气设备技术，使学生掌握复杂交、直流电路的分析方法和基本定理，了解变压器、异步电动机、高、低压电气设备的基本结构，深刻理解它们的基本知识、基本理论和基本计算方法等。达到学已至用，为从事专业技术工作打下基础。2、课程教学的基本要求理论知识方面：本课程宜安排第五学期，课堂教学应力求使学生理解基本概念，掌握基本内容，并应有一定的计算分析、解决问题的能力。3、课程教学改革总体设想：在有限的教学时间内尽可能多传授给学生电工及电气设备的理论知识，将水，电、暖和土木知识有机结合起来。并多讲述电气设备方面的知识。二、教学大纲内容（不可只列章节题目，应写出具体内容）（一）课程理论教学（参考提供的材料）要求每章内容后列出重点、难点、建议教学方法和思考题第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分电能的传输和转换、信号源、负载1.2电路模型电路模型的定义1.3电压和电流的参考方向
《电工及电气设备》教学大纲 Electricians and Electrical Equipment 学时：54 学时 学分:3 理论学时：48 学时 实验或讨论学时：6 学时 适用专业：给排水、水利水电 课程代码：BB024005 大纲执笔人：刘双喜 大纲审定人：李有安 一、说明（500 字左右） 1、课程的性质、地位和任务 《电工及电气设备》是水利水电工程建筑专业的一门限选专业技术课程。本课程的任务 是使学生掌握该专业必须具备的电工知识，了解常用的低压电气设备技术，使学生掌握复杂 交、直流电路的分析方法和基本定理，了解变压器、异步电动机、高、低压电气设备的基本 结构，深刻理解它们的基本知识、基本理论和基本计算方法等。达到学已至用，为从事专业 技术工作打下基础。 2、课程教学的基本要求 理论知识方面：本课程宜安排第五学期，课堂教学应力求使学生理解基本概念，掌握基 本内容，并应有一定的计算分析、解决问题的能力。 3、课程教学改革 总体设想：在有限的教学时间内尽可能多传授给学生电工及电气设备的理论知识，将水、 电、暖和土木知识有机结合起来。并多讲述电气设备方面的知识。 二、教学大纲内容（不可只列章节题目，应写出具体内容） （一）课程理论教学（参考提供的材料） 要求每章内容后列出重点、难点、建议教学方法和思考题 第 1 章 电路的基本概念与基本定律 1.1 电路的作用与组成部分 电能的传输和转换、信号源、负载 1.2 电路模型 电路模型的定义 1.3 电压和电流的参考方向
实际方向和参考方向的定义1.4欧姆定律欧姆定律公式1.5电源有载工作、开路与短路电压与电流、电源与负载的判别、额定值与实际值1.6基尔霍夫定律定律的内容、KCL、KVL重点及难点：电压和电流的参考方向、基尔霍夫定律（基尔霍夫电压、电流定律）。思考题：见教材1.5.1-1.5.14；1.6.1-1.6.2;1.7.1-1.7.5建议教学方法：在教学方法上力求少而精，采用启发与形象化相结合，通过教具、挂图、以及课外实验等方法使同学对抽象的内容有一定感性认识，加深印象，以此来提高教学效果。对重点内容，详细讲述，采取互动教学，充分提高课堂教学效果。学生要认真完成习题和思考题，加深对所学知识的理解。第2章电路的分析方法2.1电阻串并联联接的等效变换电阻的串联、电阻的并联2.2电压源与电流源及其等效变换电压源的定义、电流源的定义，等效变换方法2.3支路电流法方法的内容、电桥平衡2.4结点电压法方法的内容2.5叠加原理原理的内容、原理的使用范围2.6戴维宁与诺顿定理戴维宁定理的内容、诺顿定理的内容重点及难点：电压源及电流源及其等效变换，支路电流法，戴维宁与诺顿定理思考题：见教材2.1.1-2.1.3;2.3.1-2.3.3;2.4.1-2.4.4;2.7.1-2.7.3
实际方向和参考方向的定义 1.4 欧姆定律 欧姆定律公式 1.5 电源有载工作、开路与短路 电压与电流、电源与负载的判别、额定值与实际值 1.6 基尔霍夫定律 定律的内容、KCL、KVL 重点及难点：电压和电流的参考方向、基尔霍夫定律（基尔霍夫电压、电流定律）。 思考题：见教材 1.5.1-1.5.14;1.6.1-1.6.2;1.7.1-1.7.5 建议教学方法：在教学方法上力求少而精，采用启发与形象化相结合，通过教具、挂图、以 及课外实验等方法使同学对抽象的内容有一定感性认识，加深印象，以此来提高教学效果。 对重点内容，详细讲述，采取互动教学，充分提高课堂教学效果。学生要认真完成习题和思 考题，加深对所学知识的理解。 第 2 章 电路的分析方法 2.1 电阻串并联联接的等效变换 电阻的串联、电阻的并联 2.2 电压源与电流源及其等效变换 电压源的定义、电流源的定义，等效变换方法 2.3 支路电流法 方法的内容、电桥平衡 2.4 结点电压法 方法的内容 2.5 叠加原理 原理的内容、原理的使用范围 2.6 戴维宁与诺顿定理 戴维宁定理的内容、诺顿定理的内容 重点及难点：电压源及电流源及其等效变换，支路电流法，戴维宁与诺顿定理 思考题：见教材 2.1.1-2.1.3;2.3.1-2.3.3;2.4.1-2.4.4;2.7.1-2.7.3
建议教学方法：把握好课堂教学这一当前主要的教学方式，切实发挥这一获得知识的最快和最有效的学习途径的作用。突出物理概念、基本理论、工作原理和分析方法。认真作习题巩固和加深对所学理论的理解，并培养分析能力和运用能力。第3章正弦交流电3.1正弦电压和电流频率与周期、幅值与有效值、初相位3.2正弦量的相量表示法相量定义、相量图3.3电阻元件、电感元件与电容元件各个元件的电压与电流关系3.4电阻元件的交流电路在电阻元件的交流电路中，电流和电压是同相位的3.5电感元件的交流电路在电感元件交流电路中，电压的幅值与电流的幅值之比为频率与电感之积3.6电容元件的交流电路在电容元件电路中，在相位上电流比电压超前90度3.7电阻、电感与电容元件的串联的交流电路、视在功率、功率因数3.8阻抗的串联和并联等效阻抗、串联阻抗3.9交流电路的频率特性RC串联电路的频率特性、串联谐振、并联谐振3.10功率因数的提高功率因数提高的方法重点及难点：正弦量的相量表示法、电阻元件的交流电路、电感元件的交流电路、电容元件的交流电路、功率因数的提高思考题：见教材3.1.1-3.1.8;3.2.1-3.2.6;3.7.1-3.7.7o
建议教学方法：把握好课堂教学这一当前主要的教学方式，切实发挥这一获得知识的最快和 最有效的学习途径的作用。突出物理概念、基本理论、工作原理和分析方法。认真作习题巩 固和加深对所学理论的理解，并培养分析能力和运用能力。 第 3 章 正弦交流电 3.1 正弦电压和电流 频率与周期、幅值与有效值、初相位 3.2 正弦量的相量表示法 相量定义、相量图 3.3 电阻元件、电感元件与电容元件 各个元件的电压与电流关系 3.4 电阻元件的交流电路 在电阻元件的交流电路中，电流和电压是同相位的 3.5 电感元件的交流电路 在电感元件交流电路中，电压的幅值与电流的幅值之比为频率与电感之积 3.6 电容元件的交流电路 在电容元件电路中，在相位上电流比电压超前 90 度 3.7 电阻、 电感与电容元件的串联的交流电路、视在功率、功率因数 3.8 阻抗的串联和并联 等效阻抗、串联阻抗 3.9 交流电路的频率特性 RC 串联电路的频率特性、串联谐振、并联谐振 3.10 功率因数的提高 功率因数提高的方法 重点及难点：正弦量的相量表示法、电阻元件的交流电路、电感元件的交流电路、电容元件 的交流电路、功率因数的提高. 思考题：见教材 3.1.1-3.1.8;3.2.1-3.2.6;3.7.1-3.7.7
建议教学方法：要注重电工技术的应用，要了解多种有关器件（或单元电路）之间是如何联接组成一实用系统的，不要孤立的去看待一个元器件（或单元电路），应有完整的系统概念。教师要指导学生培养自学能力，课下学好自结学内容，并且要多看参考书。第4章三相电路4.1三相电压相序、中性点和零点4.2负载星形联接的三相电路三相四线制电路、三相三线制电路4.3负载三角形联接的三相电路电路的计算方法4.4三相功率重点及难点：负载星形联接的三相电路、负载三角形联接的三相电路。思考题：见教材4.1.1-4.1.3;4.2.1-4.2.4建议教学方法：对重点内容，详细讲述，采取互动教学，充分提高课堂教学效果。学生要认真完成习题和思考题，加深对所学知识的理解。在教学方法上要力求少而精，采用启发式与形象化相结合，通过多媒体、挂图、幻灯、录像及课外实验等方法使同学们对抽象的内容有一定感性认识，加深印象，以此来提高教学效果。第5章.磁路与铁心线圈电路5.1磁路的基本物理量磁感应强度、磁通、磁场强度、磁导率5.2磁性材料的磁性能高导磁性、磁饱和性、磁滞性5.3磁路及其基本原理磁路定义、基本定律内容5.4交流铁心线圈电路电磁关系、电压电流关系、功率损耗5.5变压器变压器的工作原理、变压器的外特性、损耗与效率、5.6电磁铁
建议教学方法：要注重电工技术的应用，要了解多种有关器件（或单元电路）之间是如何联 接组成一实用系统的，不要孤立的去看待一个元器件（或单元电路），应有完整的系统概念。 教师要指导学生培养自学能力，课下学好自结学内容，并且要多看参考书。 第 4 章 三相电路 4.1 三相电压 相序、中性点和零点 4.2 负载星形联接的三相电路 三相四线制电路、三相三线制电路 4.3 负载三角形联接的三相电路 电路的计算方法 4.4 三相功率 重点及难点：负载星形联接的三相电路、负载三角形联接的三相电路。 思考题：见教材 4.1.1-4.1.3;4.2.1-4.2.4 建议教学方法：对重点内容，详细讲述，采取互动教学，充分提高课堂教学效果。学生要认 真完成习题和思考题，加深对所学知识的理解。在教学方法上要力求少而精，采用启发式与 形象化相结合，通过多媒体、挂图、幻灯、录像及课外实验等方法使同学们对抽象的内容有 一定感性认识，加深印象，以此来提高教学效果。 第 5 章.磁路与铁心线圈电路 5.1 磁路的基本物理量 磁感应强度、磁通、磁场强度、磁导率 5.2 磁性材料的磁性能 高导磁性、磁饱和性、磁滞性 5.3 磁路及其基本原理 磁路定义、基本定律内容 5.4 交流铁心线圈电路 电磁关系、电压电流关系、功率损耗 5.5 变压器 变压器的工作原理、变压器的外特性、损耗与效率、 5.6 电磁铁
电磁铁的特性重点及难点：磁路及其基本原理、交流铁心线圈电路、变压器思考题：见教材5.4.1-5.4.4;5.5.1-5.5.11建议教学方法：注重电工技术的应用，要了解多种有关器件（或单元电路）之间是如何联接组成一实用系统的，不要孤立的去看待一个元器件（或单元电路），应有完整的系统概念。学生要认真完成习题和思考题，加深对所学知识的理解。第7章．交流电动机7.1三相异步电动机的构造定子和转子7.2三相异步电动机的转动原理旋转磁场、电动机的转动原理7.3三相异步电动机的电路分析定子电路和转子电路7.4三相异步电动机的转向转矩公式、机械特性曲线7.5三相异步电动机的起动起动性能、起动方法7.6三相异步电动机的调速变频调速、变极调速、变转差率调速7.7三相异步电动机的制动能耗制动、反接制动7.8三相异步电动机的铭牌数据型号、接法、电压、电流7.9三相异步电动机的选择功率的选择、种类和型式的选择7.10单相异步电动机电容分相式、罩极式异步电动机重点及难点：三相异步电动机的启动、三相异步电动机的测量、三相异步电动机的铭牌数据。思考题：见教材7.4.1-7.4.4；7.5.1-7.5.11
电磁铁的特性 重点及难点：磁路及其基本原理、交流铁心线圈电路、变压器 思考题：见教材 5.4.1-5.4.4;5.5.1-5.5.11 建议教学方法：注重电工技术的应用，要了解多种有关器件（或单元电路）之间是如何联接 组成一实用系统的，不要孤立的去看待一个元器件（或单元电路），应有完整的系统概念。 学生要认真完成习题和思考题，加深对所学知识的理解。 第 7 章. 交流电动机 7.1 三相异步电动机的构造 定子和转子 7.2 三相异步电动机的转动原理 旋转磁场、电动机的转动原理 7.3 三相异步电动机的电路分析 定子电路和转子电路 7.4 三相异步电动机的转向 转矩公式、机械特性曲线 7.5 三相异步电动机的起动 起动性能、起动方法 7.6 三相异步电动机的调速 变频调速、变极调速、变转差率调速 7.7 三相异步电动机的制动 能耗制动、反接制动 7.8 三相异步电动机的铭牌数据 型号、接法、电压、电流 7.9 三相异步电动机的选择 功率的选择、种类和型式的选择 7.10 单相异步电动机 电容分相式、罩极式异步电动机 重点及难点：三相异步电动机的启动、三相异步电动机的测量、三相异步电动机的铭牌数据。 思考题：见教材 7.4.1-7.4.4;7.5.1-7.5.11