电工学教案.doc

1、成都电子机械高等专科学校教 案 课程名称 电 工 学 任课教师 王 超 任 课 系 机电工程系 教 研 室 工业控制教研室 授 课 计 划课次授课内容授课时数重点、难点作业、实验课后记录讲课习题实验1电路及其基本物理量2电路及其基本物理量概念2电路模型；电路的有载工作状态、空载与短路；电路中电位的计算2电路模型；电路中电位的计算3基尔霍夫定律；叠加原理；2基尔霍夫定律应用4戴维南定理2戴维南定理的应用5电路暂态分析：换路定则，RC电路的充放电过程2电路暂态分析：换路定则， 6一阶电路暂态过程的三要素法22一阶电路暂态过程的三要素法应用课次授课内容授课时数重点、难点作业、实验课后记录讲课习题实验

2、7正弦量电压和电流；正弦量的相量表示2正弦量电压和电流；正弦量的相量表示8单一参数电路元件的交流电路；电阻、电容与电感元件串联的交流电路2交流电路参数分析9基尔霍夫定律的向量形式2基尔霍夫定律的向量形式10简单正弦交流电路的分析2简单正弦交流电路的分析11功率因数的提高22功率因数的提高应用12三相电源2三相电源课次授课内容授课时数重点、难点作业、实验课后记录讲课习题实验13三相负载的联接；三相负载的功率22三相负载的联接；三相负载的功率14磁路的基本概念；铁心线圈2磁路的基本概念；铁心线圈15变压器的用途、分类和基本结构2变压器的用途、分类和基本结构16变压器的工作原理以及运行特性等2变压器

3、的工作原理以及运行特性等17异步电动机的基本结构、工作原理异步电动机的基本结构、工作原理18异步电动机的机械特性与使用异步电动机的机械特性与使用课次授课内容授课时数重点、难点作业、实验课后记录讲课习题实验19半导体二极管2半导体二极管基本概念20整流电路2整流电路应用21晶体管基本放大电路2晶体管基本放大电路应用，分析22互补对称功率放大电路；多级放大电路及其级间耦合方式22互补对称功率放大电路；多级放大电路及其级间耦合方式23集成运算放大器及其应用22集成运算放大器及其应用24门电路，组合逻辑电路2门电路应用，组合逻辑电路课次授课内容授课时数重点、难点作业、实验课后记录讲课习题实验25双稳态

4、触发器2双稳态触发器分析26计数器22计数器分析第 1 次课 日期_ 周次 星期 _ 学时 _内容提要： 第一章 直流电路 第一节 电路及其基本物理量 一、电路的组成和作用 二、电路的主要物理量目的要求：掌握电路及其基本物理量的基本概念重点难点：基本物理量的理解分析教学内容：一 概述1电路是由电路器件(例如晶体管)和电路元件(例如电容、电感、电阻等）相互连接而成，具有传输电能、处理信号、测量、控制、计算等功能。2电路理论中涉及的电路变量通常有： 电流、电压、功和功率a. 电流几种电流图形(a) 直流； (b) 正弦电流； (c) 锯齿波电流的单位是安培(ampere)， SI符号为A。 它表示

5、1秒（s）内通过导体横截面的电荷为1库仑（C）。 有时也会用到千安（kA）、 毫安（mA）或微安（A）等， 其关系如下： 在分析电路时，对复杂电路中某一段电路里电流的实际方向很难立即判断出来，有时电流的实际方向还会不断改变，因此在电路中很难标明电流的实际方向。为分析方便，在这里，我们引入电流的“参考方向”(reference direction)这一概念。 b. 电压电场力把单位正电荷由A 搬到B 所做的功 电压的单位是伏特（volt）， 简称伏， 用符号V表示， 即电场力将1库仑（C）正电荷由a点移至b点所做的功为1焦耳(J)时， a、 b两点间的电压为1V。 有时也需用千伏（kV）、毫伏(

6、mV)或微伏（V）作单位。 c.电功率电功率与电压和电流密切相关。当正电荷从元件上电压的“+”极经元件移至“-”极时，电场力要对电荷作功，这时，元件吸收能量；反之，正电荷从“-”极到“+”极时，电场力作负功，元件向外释放能量。 从t0到t的时间内，元件吸收的电能可根据电压的定义（a、 b两点的电压在量值上等于电场力将单位正电荷由a点移动到b点时所做的功）求得， 即由于i=dq/dt，因此在直流电路中，电流、电压均为恒值，在0t段时间内电路消耗的电能为W = UIt 电路消耗（或吸收）的功率等于单位时间内电路消耗（或吸收）的能量。 由此可定义在直流电路中，电流、电压均为常量,故PUI根据实际，

7、电路消耗的功率有以下几种情况： （1） p0，说明该段电路消耗功率为p； （2） p=0，说明该段电路不消耗功率； （3） p0，元件吸收能量；当电流i减小时， WL0，元件释放能量。结论: 可见电感元件并不是把吸收的能量消耗掉，而是以磁场能量的形式储存在磁场中。 所以，电感元件是一种储能元件。同时，它不会释放出多于它所吸收或储存的能量，因此它也是一种无源元件.c. 电容概念: 任何两个彼此靠近而且又相互绝缘的导体都可以构成电容器。 在电容器的两个极板间加上电源后, 极板上分别积聚起等量的异性电荷, 在介质中建立起电场, 并且储存电场能量,电源移去后, 由于介质绝缘, 电荷仍然可以聚集在极板上

8、, 电场继续存在。所以, 电容器是一种能够储存能量的器件, 这就是电容器的基本电磁性能。其中C是用以衡量电容元件容纳电荷本领大小的一个物理量, 叫做电容元件的电容量,简称电容。它是一个与电荷q、 电压u无关的正实数,但在数值上等于电容元件的电压每升高一个单位所容纳的电荷量。 任何时刻, 线性电容元件的电流与该时刻电压的变化率成正比, 只有当极板上的电荷量发生变化时, 极板间的电压才发生变化, 电容支路才形成电流。因此,电容元件也叫动态元件。如果极板间的电压不随时间变化, 则电流为零, 这时电容元件相当于开路。故电容元件有隔断直流（简称隔直）的作用。电容元件的储能如前所述, 电容器两极板间加上电

9、源后, 极板间产生电压, 介质中建立起电场, 并储存电场能量, 因此, 电容元件是一种储能元件。 在电压和电流关联的参考方向下, 电容元件吸收的功率为从t0到t的时间内, 电容元件吸收的电能为 若选取t0为电压等于零的时刻, 即u(t0)=, 经过时间t电压升至u(t), 则电容元件吸收的电能以电场能量的形式储存在电场中, 此时它吸收的电能可写为 从时间t1到t2, 电容元件吸收的能量为二 实际电源的两种电路模型1 电压源: 端电压可以按照某给定规律变化而与其电流无关的二端元件电压源具有以下特点： （1） 电压源的端电压是一个固定的函数，与所连接的外电路无关； （2） 通过电压源的电流随外接电路的不同而改变. 电压源连接外电路时有以下几种工作情况:a. 当外电路的电阻R=时， 电压源处于开路状态， I0，其对外提供的功率为P=UsI=0。 b. 当外电路的电阻R0时， 电压源处于短路状态， I=，其