课程描述 课程名称：电工与电子技术 位：自动化与电气工程学院电工学教研室 学时学分：80学时5学分 授课64学时，实验16学时 授课对象：机设、车辆、热动、工业、材料科学、材料成型等专业本科生 先修课程：高等数学、大学物理 教学目标 电工学是高等学校本科非电专业一门主干技术基础课程，也是一些非电专业 唯一的一门电类课程。在教学过程中综合运用先修课程中的相关知识，结合实践 教学环节，注重培养学生理论联系实际的良好作风，提高解决实际问愿的能力， 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打下 一定的基础 此，本课程在非电专业的教学计划中占有重要地位和作用。 本课程的主要任务是培养学生树立正确的学习目的，培养扎实、认真的科学 态度：堂握电工技术领域中基本理论、基本知识和基本分析方法：了解电工技术 领域中的的新理论、新技术、新知识：注重实验教学，培养学生理论联系实际和 创新精神，提高学生的动手和用电技术的能力， 增强学生的实践经验：具有运用 计算机电路仿其的能力，草座可桶性空带制器新技术。 授课对象分析 樱对象为机城、车、材料、执动、机专北大学一年级木科生。学生 学过与本课程有关的 工科数学乡 学物理等先修课程 学生在工科数学分机 中学习的微积分、微分方程、矩阵等知识，以及在大学物理中学习的电磁学等 识与本门课程的教学密切相关，大多数同学对这些基木知识草握得较好，但有些 同学只是模糊地记得。我们在平时的课堂讲授、作业和实验内容的设计中对不同 层次的学生分别提出基本要求、较高要求，在教学过程中，尽量多与实际联系 主真正体会到电工学对实际的指导作用，同时课程学习引入B仿真分析和 设计工具，以及可编程控制器等前沿知识，激发学生的求知欲望和学习热情， 使用教材 “詹天佑”班、“茅以升”班、“卓越工程师”班教材采用罗映红教授主编 中国电力出版社十二五规划教材《电工技术》 (高等学校分层教学A) 《电子 技术》 (高等学校分层教学B) 普通班同学采用 清华大学出版 应用型特色教材《电工与电子技术》。配套实验教材是《电工与电子技术实践教 程》（罗映红主编）。 课程内容 立足于技术基础课为专业课服务的思想，结合电工电子科技的发展和相关专 业对电工学课程内容的需求，从课程的总体结构优化的角度出发，对电工学的教 学内容加以整合，即注重于基础又考虑到应用，即要有一定的理论深度又要有足
够的实践环节，做到点面结合，相辅相成，使课程内容体系做到系统性、科学性 先进性、启发性和实用性的统 电工学课程从结构体系上分为理论教学和实验教学两个方面。内容上以电】 技术和电子技术两部分来体现。对于理论教学，分为电工技术和电子技术： 电工技术主要以电路分析和电动机及其控制为主，结构框图下图所示。 电工技术 电路与磁路 电机与电机控制 的基本念三基本 电路的 又流电路 三相电格 磁路与铁心线圈 文抗电动机 继电接器控制 电子技术分为模拟电子技术和数字电子技术两大内容，结构框图如下图所 电子技术 模拟电子技术 数字电子技术 一极管和晶体管 基本放大电路 电路中的反馈 直流稳压电源 门电路和组合辑电 器和时序逻辑电 存器和可编程辑器件 模拟量和数字 各章节具体内容如下：
第1章电路的基本概念与基本分析方法 教学目的及要求：掌据申压和电流的参若方向和关联参者方向的概，欢姻定律 基尔霍夫定律、支路电流法、叠加原理、电压源电流源等效互换、 维南定理乃 其应用、电路中电位的计算：熟悉基本物理量，电阻元件、 电感元件 电容元件 的特点及电压和电流的关系：了角解节点电压法：了解三要索素法的准导过程。 教学重点：电路各种分析方法的应用：一阶电路的三要素法的应用。 教学难点：参考方向和关联参考方向的概念，戴维南定理，电路功率计算及吸收、 供出的判断：一阶电路的三要素法的推导过程，电压电流初始值的确定。 教学内容： 电路的基本概色 :基尔霍夫定律：电路的基本分析方法 一阶 电路的暂态分析：应用举例：用ultisim对电路进行仿真 理论教学课时：8 实验教学课时：2学时 教学方法与设计：采用传统教学方法与现代教学手段相结合的方式。教师课堂授 课仍是本课程的主要教学方式，但使用Multisim和网教平台教学素材库作为授 课的辅助手段。同时，在课堂上加强采用启发式讨论式教学方法，启发学生思维， 调动学生学习的主动参与意识。另外，还特别注意抓好答疑、质疑和作业批改几 个课外环节，为了让学生深刻理解电压和电流参考方向的概念，可以结合物理学 中运动的参考方向讲授电压和电流的参考方向：电功率也是基于参考方向进行计 算的，也是教学重点，可以结合例题进行讲授：欧姆定律和基尔霍夫定律是电路 理论的基石，贯穿于电路理论的各个管节，因此需要强调在复杂电路分新时，使 用欧姻定律与中学时使用欧姆定律的区别，当元件两端电压与电流参考方向不同 时，注意欧姆 的 变形即加上 负号 对基尔霍夫定有 基本内容及其扩展形 式必须作为重点来阐述，并结合例题进行深刻理解和熟练掌握。 第2章正弦交流电路 教学目的及要求：掌握电阻、电感、电容元件电压和电流的关系，阻抗的串联与 并联，衣流由路的功率 ,一般交流电路的分析方法：熟悉正弦交流量的基本特征， 正弦量的相量表示法，相量图：了解电路中谐振的发生条件及其电路特征 教学重点：欧姆定律的相量形式，交流电路的分析方法，交流电路的功率计算 教学难点：电感、电容元件电压电流关系的物理实质，利用相量图分析电路的方 法。 教学内容：正弦量的基本概念：单一参数的交流电路；一般正弦交流电路的 分析：电路中的谐振： 举例应用：用lultisim对单相交流电路进行仿真 理论教学课时：7学时 实验教学课时：2学时
教学方法与设计：采用传统教学方法与现代教学手段相结合的方式。教师课堂授 课仍是本课程的主要教学方式，使用u1t1sim和网教平台数学素材库作为授误 同时，在课堂上加强采用启发式讨论式教学方法， 启发学生思维 一功学生学习的主动参与意识，通过对比分析强调交直流电洛计算中易出 题。另外，还特别注意抓好答疑、质疑和作业批改几个课外环节。对两种列方程 法支路电流法和节点电压法均采取板书形式，按照先分析原理，再结合例题，按 照先简单后复杂的顺序，总结出一般计算方法，以及相应的解题技巧，最后总结 两种力 程法（支路电流法和节点电压法）各自的优点和缺点及方程法本身的优点 和局限性。每一种定理的教授基本上都按照相同的顺序进行，即先引出句题、推 导证明、得出定理结论、例题分析、总结定理的应用场合及注意事项。叠加定理 和戴维南定理是本章的重点和难点，在讲授时可以适当放慢速度，并提醒学生注 意，这两个定理在后续课一电子技术中会多次用到，在课堂上多举些典型例题 进行分析，并在对应的课后作业数量上加以体现 第3章 三相正弦交流电路 教学目的及要求：掌握三相电源的连接及其相、线电压关系，对称三相电路的分 析，三相功率的概念及计算：了解相序的概念和不对称三相电路的基本分析方法。 教学重点：不同联接方式的对称三相电路的计算，线、相电压关系，线、相电流 关系。 教学难点：对对称三相电路的线、相电压的关系，线、相电流的关系的理解，不 对称三相电路的分析方法。 教学内容：对称三相正弦交流电源：负载的星形和三角形联结：三相电路的功 率：安全用电：应用举例：三相电路的仿真分析 理论教学课时：3学时 实验教学课时：2学时 教学方法与设计：结合实标说明电力系统的供、用电体制为三相制，引出学习三 相电路的意义，通过多媒体演示三相发电机的基本组成和工作原理，总结得出三 相制的概念。借助多媒体介绍三相电路的两种 型结 星形和三角形，推导 并总结对称三相电路中相值和线值的关系。借助多媒体阐述对称三相电路取出 相的计算方法，以及对称三相电路功率的计算方法。不对称三相电路由于不具有 对称电路的特点，只能采用一般正弦电路的列方程法进行计算，因为计算量较大， 没有什么新的内容，所以可以留作自学处理。 第4章磁路及变压器 教学目的及要求：掌握变压器的电压变换，电流变换和阻抗变换作用：熟悉变压 器的结构、工作原理：了解磁场的基本物理量，盛性材料的感性能。 教学重点：变压器的电压变换，电流变换和阻抗变换的作用及其应用
教学难点：变压器的工作原理。 教学内容：磁路：交流铁芯线圈电路：变压器的结构及工作原理；其它用途变 压黑 理论教学课时：3学时 实验教学课时：0学时 教学方法与设计：带学生实地参观变压器结构结合多媒体让学生对变压器有一定 的感性认识：结合实际说明变压器的电压变换作用，然后分析变压器的电磁关系 和工作原理，推导变压器的电压、电流、阻抗变换作用。 第5章交流电动机 教学目的及要求：掌握三相异步电动机的结构及工作原理， 相异步电动机的起 动、调速与制动的常用方法：熟悉三相异步电动机的铭牌和技术数据，三相异步 电动机的选择原则：了解三相异步电动机的机械特性。 教学重点：三相异步电动机的工作原理，三相异步电动机的起动、调速与制动方 教学难点：三相异步电动机的工作原理，三相异步电动机的电磁转矩与机械特性。 教学内容 三相异步电动机的构造： 三相异步电动机的铭牌数据： 三相异步电动 机的转动原理：三相异步电动机的电磁转矩：三相异步电动机的机械特性：三相 异步电动机的启动：三相异步电动机的调速；三相异步电动机的制动：单相异步 电动机。 理论教学课时：6学时 实验教学课时：0学时 教学方法与设计：使用电子教案用多媒体演示电动机的外形图、内部结构图、转 子图、定 图 对照第3章学习过的三相发电机的结构和工作原理来讲解 异步电动机的结构，比较它们的相同与不同，用多媒体演示转动原理实验，并根 据右手定则、左手定则讲解转动原理，转动原理实验中有永久磁铁在转动，而电 动机基本结构中并没有水久磁铁，那么电动机中的旋转磁场是怎样产生的呢？由 此引出旋转磁场产生的问题，转向问题，转速问题。通过对定子绕组和转子绕组 电路和电磁关系的分析，推导出电动 机转矩公式，从而得到转矩与转速的关系即 机械特性，通过机械特性分析电动机运行性能。 第6章继电接触器控制系统 教学目的及要求：笔挥常用密制电器的工作原理，异步电机的典型控制电路的工 作原理：电动机常用保护环节：熟悉常用低压电器的结构，电气原理图画法规则 和电气识图方法