《电工学与电子学》课程教学大纲.docx

1、电工学与电子学课程教学大纲电工学与电子学课程教学大纲课程类别：专业基础课适用专业：机电一体化技术适用层次：高起专适用教育形式：网络教育/成人教育考核形式：考试所属学院：制造科学与工程学院先修课程：无一、课程简介电工学与电子学是非电类相关专业的一门基础课程，它给非电类相关专业简明系统地讲解了电工电子技术基础理论，为学习者以后解决电工电子方面的问题和学习后续专业技能课程提供了理论基础。二、课程学习目标使学生掌握电气规则，了解电路基本概念、基本定律和定理；熟悉掌握基本电子元器件、电路的构成和工作原理；会使用电子仪器仪表计算分析电路。培养学生对电工电子技术的学习兴趣和爱好，养成自主学习与探究学习的良好

2、习惯，通过电工电子实验加深理解和爱好。三、教学主要内容和基本要求本课程主要讲解电路分析中的一些基础方法，学习掌握模拟电子技术和数字电子技术的基础知识。使学生掌握电气理论，安全用电，模拟电子技术等电工技术领域中的基本理论。了解电工电子技术领域的新理论，新技术，新知识。第一章 电路的基本概念与基本规律知识点本章主要介绍电路分析的建模思路，以及模型中电量的求解思路；建立电路中电量的概念；介绍电路功率和能量；确定电路求解的两大约束条件：以为电路组成元器件的伏安关系；二为基尔霍夫两大定律。基本要求学习一些常用的基本概念：电荷、电流、电压、功率和能量；掌握电路元器件的电流和电压关系；掌握基尔霍夫定律以及电

3、路模型的建立。关键知识1.电路中的参考方向：在电路分析过程中分清实际方向和参考方向2.基尔霍夫定律：任意瞬间，任意节点上支路电流的代数和恒等于零3.电路模型：包含理想电路元件R、L和C，以及理想电压源u、电流源i重点1.掌握电路模型和理想元器件的意义2.掌握电路模型的两大约束条件及方程的建立难点理解电压和电流参考方向的意义；了解元器件电功率和额定值的意义第二章 电路的分析方法知识点本章主要掌握支路电流法、叠加原理、戴维南定理和诺顿定理；要求了解含受控源的电路和非线性电阻电路的分析。基本要求掌握串联电阻和并联电阻的等效变换；掌握实际电流源和实际电压源之间的等效变换；掌握支路电流法、叠加原理、戴维

4、南定理和诺顿定理。关键知识1.串联电阻分压，并联电阻分流2.实际电流源和实际电压源的外特性可以重合，意味着等效变换后两者输出端是一致的3.支路电路法：应用KCL和KVL分别对节点和回路列出所需方程，求解支路电路，熟练右手旋向建立方程。4.叠加定理：线性电路中，多激励作用下，任一支路响应为激励单独作用时的响应的代数和，注意功率不可叠加。5.戴维南定理：等效模型中的电压源的电压等于有源二端网络的开路电压6.诺顿定理：等效电流源的电流等于原有源二端网络在端口出的短路电流重点一.支路电流法主要是KCL、KCL方程的正确建立，一般步骤：1）选定各支路的电流参考方向及回路绕行方向2）任选（N-1）个节点，

5、写出（N-1）个KCL方程3）任选b-（N-1）个不同贿赂，写出B-（N-1）个KVL方程二.叠加定理使用时应注意这几个问题：1）只适用与线性电路2）只将理想电源分别作用，电路结构和参数不变3）表明各支路电流和电压的参考方向4）功率不可叠加三.戴维南定理一般步骤：1）移走所求支路，建立有源二端网络2）求出有源二端网络的开路电压3）求解等效电阻4）求出待求量四.诺顿定理一般步骤：1）移开支路，建立有源二端网络2）求出有源二端网络的短路电流3）求解等效电阻4）求出待求量难点等效变换的概念第三章 正弦交流电路知识点分析计算正弦交流电路，主要是确定不同参数和不同结构的各种电路中的电压和电流之间的关系和

6、功率，会遇到一些有别与直流电流的物理现象，并且要建立电路频率分析的概念。基本要求1.掌握正弦交流电的三要素表示及相量表示法，正弦交流电路分析方法，三相电源的相量表示及电压关系；2.掌握在正弦交流电路中电阻、电感、电容、三种元件电流、电压的关系，串联交流电路的电流电压关系、复阻抗及交流电路功率的计算。关键知识1.正弦交流电的三要素表示及相量表示法；2.正弦交流电中电阻、电感、电容元件的电流、电压的相位关系；3.串联交流电路的电流电压关系、复阻抗及功率计算。重点一、正弦量的相量表示法：熟悉正弦量的三角函数表示与旋转矢量表示之间的转化；二、RLC串并联交流电路：掌握电阻、电容、电感的相量表示形式，与

7、直流串并联结合相量计算方法计算分析。难点正弦量的相量表示法以及正弦交流电路的分析。第四章 供电与用电知识点三相电路的连接方式及其电压、电流和功率的计算方法；介绍电力系统和安全用电的基础知识。基本要求掌握三相电源的星形连接、三角形连接的相电压和线电压；掌握三相电源负载的星形联结、三角形连结的线电流和相电流；掌握三相电路功率计算；了解基本的安全用电知识。重点一、三相电路中的相电压和线电压；二、三相电路中的相电流和线电流。 难点第五章 变压器知识点变压器作为利用电磁作用进行能量传输和转换的设备，在电力系统、电子技术中充当着重要的角色，本章让学习者了解磁路的的基本知识和定律，研究铁心线圈内部各结构之间

8、的基本电磁关系，了解变压器的工作原理。基本要求了解磁路的基本定律，电与磁的基本定律；掌握交流铁心线圈电路的功率损耗的原理；掌握变压器的工作原理和特性。关键知识交流铁心线圈电路的功率损耗。重点一、掌握交流铁心线圈的模型分析；二、掌握变压器的工作原理和特性。难点理解磁路的分析方法。第六章 电动机知识点电动机将电能转化为机械能带动机械运转，提高生产效率和产品质量。电机分为直流电机和交流电动机，但就其基本原理：一是需要有磁场，二是需要有通电的导体。本章主要给学习者讲解三相异步电动机。基本要求认识三相异步电动机的结构和铭牌；掌握三相异步电动机的工作原理；了解三相异步电动机的转矩和机械特性；了解电动机的选

9、择和使用。关键知识三相异步电动机工作时的旋转磁场的转速计算以及三相异步电动机的转速计算。重点1.三相异步电动机的主要结构：定子和转子2.三相异步电动机的工作原理和转动原理：旋转磁场的产生和转速，旋转磁场与转子的转速之差与同不转速之比。难点第七章 电气控制与PLC的基础知识知识点本章对非电类专业学生介绍了各种低电压器的原理、选择和使用，以及常用电气控制系统的基本控制电路。基本要求掌握常用低压控制电器中的输入设备和输出设备，并熟悉掌握它们的图形符号；学习继电-接触器控制系统的基本电路。关键知识掌握输入设备和输出设备的工作原理，图形符号的画法。【重点知识】常用低压控制电器的输入输出设备：输入设备：按

10、钮、刀开关、组合开关、行程开关；输出设备：接触器、继电器、指示灯；保护作用低压电器：熔断器、断路器。【难点知识】继电-接触器控制系统的基本电路第八章 半导体器件的基本知识知识点本章介绍本征半导体和掺杂半导体，PN结的形成过程及其特性；二极管、双极型晶体管的结构和工作原理、特性曲线和主要参数。基本要求了解N型半导体和P型半导体中的多数载流子和少数载流子，已经PN结的形成和它的单向导电性；掌握二极管的伏安特性以及它的基本电路和应用；掌握双极型晶体管。关键知识1.PN结的单向导电性：正极接P区，负极接N区时，PN结正向导通；2.二极管的伏安特性以及基本应用；3.三极管的放大原理和输入输出特性以及它的

11、三种不同工作条件。重点PN结的形成和单向导电性；二极管的伏安特性；三极管的特性曲线和三种不同工作区。难点三极管的特性曲线及其三种不同工作区。第九章 基本放大电路知识点本章介绍放大电路的基本概念，阐述放大电路的组成及工作原理，介绍放大电路的静态和动态分析方法；简要介绍共集电极电路、多级放大电路、差动放大电路。基本要求了解放大电路的基本概念；掌握基本共射极放大电路，并学会用图解法确定静态工作点，以及放大电路的微变等效电路分析动态指标；掌握射极输出器和差动放大电路。重点1.用图解法分析确定静态值；2.用微变等效电路分析小信号输入。难点放大电路的静态和动态分析；差动放大电路的分析。第十章 集成运算放大

12、器知识点集成运算放大器实质上是高增益的直接耦合多级放大电路。本章主要介绍集成运算放大器的组成和主要技术指标，重点介绍集成运算放大器的应用。基本要求了解集成运算放大器的组成、传输特性和工作特性；掌握集成运算放大器的线性应用和非线性应用。关键知识理性集成运算放大器的工作特性；理解掌握反向比例、同向比例、加法、减法、积分、微分运算放大器，以及电压跟随器。重点集成运算放大器的工作特性：理解虚短、虚断、虚地的概念并掌握在分析集成运算放大电路的应用。集成运算放大器的线性应用：运算放大器工作在线性区，用以实现对个各种模拟信号进行比例、求和、积分、微分等数学运算。难点集成运算放大器的线性应用。第十一章 负反馈

13、放大电路知识点介绍负反馈放大电路的基本概念及负反馈放大电路的类型。基本要求知道反馈的基本概念；明晓反馈的定义；掌握负反馈放大电路的四种组态和反馈的一般表达式。关键知识负反馈的四种组态和反馈的一般表达式。重点负反馈放大电路的四种组态和一般表达式：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联负反馈以及各自的放大倍数难点判断是何种反馈：正反馈还是负反馈、直流反馈还是交流反馈、电压反馈还是电流反馈、串联反馈还是并联反馈第十二章 正弦波振荡电路知识点本章讲述正弦波如何子啊没有输入的条件下产生波形输出的原理；介绍低频正弦波振荡电路与LC高频正弦波振荡电路【基本知识】了解正弦波振荡电路的类型关键知识变压器反馈式L

14、C振荡电路重点难点第十三章 直流电源电路知识点介绍小功率直流电源的基本组成及各部分的工作原理，按照整流、滤波、和稳压三个单元对直流稳压电源内部三大主要结构进行分析。基本要求了解掌握直流稳压电源内部三大主要结构整流、滤波、和稳压。关键知识直流稳压电源内部三大主要结构整流、滤波、和稳压。重点单向桥式整流电路；电容滤波电路。难点单向桥式整流电路。第十四章 门电路与组合逻辑电路知识点本章介绍数字电路的基本单元逻辑门；着重讲解基本逻辑运算关系与、或、非以及组合逻辑运算；讲解组合逻辑电路的分析方法和设计方法。基本要求掌握基本逻辑运算关系与、非、或和复合逻辑运算；掌握组合逻辑电路的分析和运算。关键知识基本逻

15、辑门电路和组合逻辑电路以及逻辑代数的基本法则和定律；组合逻辑电路的分析和设计。重点基本逻辑门电路与、或、非门电路；逻辑代数是分析和设计逻辑电路的基本数学工具；逻辑函数的化简运用逻辑代数的基本公式和基本规则对逻辑函数进行化简，以较少的逻辑门实现相同的逻辑功能。难点逻辑函数的化简：如何通过逻辑代数式将复杂逻辑功能进行化简。第十五章 常用集成组合逻辑器件及其应用知识点本章介绍编码器、译码器、数据选择器、加法器常用的常用集成组合逻辑器件，并分析此类器件的基本结构、逻辑功能及简单应用。基本要求掌握编码器、译码器的工作原理；掌握加法器的基本原理。重点编码器、译码器的工作原理：熟悉它们的功能表；加法器的基本

16、原理：掌握半加器、全加器的真值表和输出端的逻辑表达式。难点多位加法器的实现。第十六章 触发器知识点触发器是具有记忆功能的逻辑单元，它能接收、存储和输出数码0和1，是数字电路中构成时序逻辑电路的基本单元，本章介绍常用触发器的结构组成、工作原理、逻辑功能及特性。 基本要求掌握RS触发器、JK触发器、D触发器；以及触发器功能间的相互转换。关键知识RS触发器、JK触发器、D触发器；以及触发器功能间的相互转换。重点RS触发器、JK触发器、D触发器。难点触发器功能间的相互转换。第十七章 常用时序逻辑电路及其应用知识点时序逻辑电路不同于组合逻辑电路，任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入还取决于电路的原来状态

17、。本章主要介绍时序逻辑电路的基本概念、结构组成和表示方法；介绍计数器和寄存器等常用时序逻辑电路。基本要求了解时序逻辑电路的基本概念及分类，及同步时序逻辑电路分析；掌握计数器和寄存器的基本概念和分类。关键知识计数器：同步二进制计数器、同步十进制计数器。重点计数器：理解在时钟脉冲作用下的计数难点四、课程学习的方法及特点对于电工电子技术的学习，应重在理解和计算；对于模拟电路和数字电路的学习应该多从学校开设的实验课上理解晶体管、集成电路的工作原理，将理论和实践相结合。对于整本书的学习，由于此书涉及面广，但是包含的知识相对较少，所以更为需要理论和实践结合，因此针对学生特点，主要是理解相关基本内容，通过电

18、路讲解核和实验加深理解。五、课程学习材料1.课程基本教材电工技术（电工学），武丽主编，机械工业出版社电子技术(电工学)，武丽主编，机械工业出版社2.其他辅助学习材料电工电子学主编，姜学勤六、课程结构导航与学习建议 序号课程内容理论学时比例实践学时比例1电路的基本概念与基本规律4%2电路的分析方法12%6%3正弦交流电路6%4供电与用电3%5变压器2%6电动机2%7电气控制与PLC的基础知识1%8半导体器件的基本知识6%9基本放大电路12%4%10集成运算放大器9%4%11负反馈放大电路4%12正弦波振荡电路2%13直流电源电路 5%14门电路与组合逻辑电路6%6%15常用集成组合逻辑器件及其应用2%16触发器2%17常用时序逻辑电路及其应用2%合 计80%20%七、考核要求、方式与成绩评定考核要求：教材中教学大纲所要求掌握的内容。考核方式：笔试。成绩评定：选用百分制模式，平时考查与期末考试相结合。