《电工学概论》教学大纲

一、课程性质与教学目的

《电工学概论》是环科系精细化工专业的一门选修课。虽然用电知识并不是精细化工专业所必须的专业基础知识，但随着电工技术、电子技术的发展及大规模的使用电能已经成为我们所处时代的特征，电的应用无处不在。电气应用知识教育已经成为当代大学生必须掌握的基础知识和生活常识。大学生们需要对电能的产生以及应用方法、电能传输的一些规律、常见电气设备及安全用电规则等有一个概貌的认识，否则将成为高学历的“电盲”。

本课程是一门比较全面地介绍电工技术、电子技术基础知识，同时又适当介绍应用知识的概论课程。该课程具有一定的综述性及应用性，但并不专业和深入，能够适应学生的原有基础，通过规定学时的学习达到上述的目的。

本课程 3 学分， 54 学时。

二、教材说明

本课程采用的教材是：由高等教育出版社出版的，由朱承高、贾学堂、葛万来等编的《电工学概论》 2004 年 3 月第一版。这本教材是为经管、文科类学生编写的电工学教材，知识面宽，侧重于原理而不作深入分析，具有概貌性、原理性、知识性、先进性等特点。尽管如此，由于电工技术、电子技术本身的内容比较难懂，对于高等专科的学生来讲，仍具有一定的难度。要学好这门课程，必须在课余时间多下功夫。

三、《电工学概论》教学大纲

第一章   电能的产生

1 . 直流电源

（ 1 ）掌握电压源的符号和两个基本性质，理解实际电源的电压源模型及外部特性；

（ 2 ）掌握电流源的符号和两个基本性质，理解实际电源的电流源模型及外部特性；

（ 3 ）掌握电压源模型与电流源模型之间的等效变换。

（ 4 ）了解一次性电池、可充电电池和直流发电机。

2 . 交流电源

（ 1 ）熟悉正弦交流电压、电流及它们在电路图中所标的方向；

（ 2 ）掌握正弦交流电的频率、幅值、相位和有效值；

（ 3 ）了解三相交流电的产生，理解对称三相交流电动势和相序，理解中性点和中性线（地线），理解相线（火线），掌握相电压和线电压的关系；

（ 4）了解水力发电站和火力发电站。

第二章    电   路

1 . 电路与电阻

（ 1 ） 理解理想电路元件（电源元件、耗能元件、储能元件）所组成的电路就是实际电路的模型；理解电路图；

（ 2 ）理解支路、结点和回路的概念，掌握基尔霍夫电压定律和掌握基尔霍夫电流定律；

（ 3 ）了解电路的作用和电路的组成；

（ 4 ）熟悉直流纯电阻电路中电压和电流的关系（欧姆定律）以及功率的计算；

（ 5 ）掌握 交流纯电阻电路中电压和电流的关系（包括频率和相位），理解瞬时功率与有功功率的概念；

（ 6 ）熟悉电阻的串并联电路。

2 . 实际的电阻性负载举例

（ 1 ）了解电阻性负载及电阻器的额定值；

（ 2 ）了解电取暖器和电炊具；

3 . 电感电路

（ 1 ）熟悉电感的定义公式 ，电感线圈的电压和电流的关系 ，在电感线圈中储存的磁场能量 ；

（ 2 ）理解纯电感在稳态直流电路中的作用：相当于短路，有短直作用；

（ 3 ）理解交流纯电感电路中电流与电压的关系（相位关系和有效值的大小关系），掌握电感的感抗 以及关系式   ， 。

（ 4 ）理解纯电感电路的瞬时功率、在一周内的有功功率和无功功率；

（ 5 ）理解 纯电感电路换路过程的瞬态分析，掌握三要素法。

4 . 电容电路

（ 1 ）熟悉电容的定义公式 ，电容器的电压和电流的关系 ，在电容器中储存的电场能量 ；

（ 2 ）理解纯电容在稳态直流电路中的作用：相当于开路，有隔直作用；

（ 3 ）理解交流纯电容电路中电流与电压的关系（相位关系和有效值的大小关系），掌握电容的容抗 以及关系式 ；

（ 4 ）理解纯电容电路的瞬时功率、在一周内的有功功率和无功功率；

（ 5 ）理解 纯电容电路充放电过程的瞬态分析，掌握三要素法。

（ 6 ）了解电容器在电路中的作用

5 电路元件串联与并联的正弦交流电路

（ 1 ）理解相量（包括有效值相量）的概念和相量图；

（ 2 ）理解相量是表示正弦交流电的复数，它有四种表示形式：

代数式 ，三角式 ，指数式 ，极坐标式 ；掌握用代数式进行相量的加减运算，用极坐标进行相量的乘除运算；

（ 3 ）理解交流电路中纯电阻元件、纯电感元件、纯电容元件相量形式的欧姆定律

，        ，     

（ 4 ）掌握串联交流电路中阻抗、阻抗模和阻抗角的计算；理解串联交流电路中电压与电流的相量关系、有效值关系和相位关系；

（ 5 ）理解并联交流电路中相量形式的欧姆定律；

（ 6 ）理解有功功率、无功功率和视在功率的定义并掌握其计算方法；

（ 7 ）了解串联谐振和并联谐振的条件和特征

（ 8 ）理解功率因数的定义，了解提高功率因数的意义和方法。

6 三相交流电路

（ 1 ）掌握三相电源和三相负载的连接方式；

（ 2 ）理解对称三相电路中电压、电流的计算，了解三相四线制供电系统中中性线的作用；

（ 3 ）理解并掌握三相电路中三相功率的计算。

第三章   电能的传输和分配

1 电力系统的构成

2 交流输电系统

（ 1 ）了解交流输电线；

（ 2 ）了解变压器的基本结构和种类；理解变压器的电压变换、电流变换、阻抗变换和功率传递作用；理解单相变压器和三相变压器的主要额定值；

3 低压配电系统

（ 1 ）了解配电方式；

（ 2 ）了解楼宇供电；

（ 3 ）了解住宅供电；

第四章   常用电动机

1 三相交流异步电动机的工作原理

（ 1 ）了解三相异步电动机的基本结构，分清笼型和饶线型两种转子的结构特点；

（ 2 ）理解三相异步电动机的铭牌数据的意义；

（ 3 ）理解旋转磁场

（ 4 ）理解三相异步电动机的工作原理；

2 三相交流异步电动机的使用

（ 1 ）了解转子电路的特性；理解电磁转矩；

（ 2 ）了解三相异步电动机的机械特性；

（ 3 ）理解三相异步电动机的起动性能和起动方法；

（ 4 ）解三相异步电动机的调速方法

3 三相交流异步电动机的控制

（ 1 ）了解三相异步电动机的控制电器；

（ 2 ）理解三相异步电动机的直接起动控制；

第五章 安全用电

1 电流对人体的危害

（ 1 ）了解电流对人体的作用和安全用电的重要性；

（ 2 ）了解触电的种类；

2 对低压导线及用电器的电气安全性能的要求

（ 1 ）了解低压导线的主要不安全因素；

（ 2 ）了解用电器（设备）的电击防护方式的分类和设备电击防护性能；

3 防止发生电气事故的安全措施

（ 1 ）了解隔离电源和安全电压的含义；

（ 2 ）理解接地和接零保护的作用和使用条件；

（ 3 ）了解过流、欠压及漏电保护。

第六章   电子器件

1 半导体器件

（ 1 ）了解半导体的类型和导电机理，了解 PN 结的形成和单向导电性；

（ 2 ）了解半导体二极管的基本类型、伏安特性和主要参数；

（ 3 ）了解稳压二极管的主要特性；

（ 4 ）理解晶体管的基本类型、特性曲线和主要参数，理解晶体管处于三种工作状态（放大、饱和、截止）的条件；

（ 5 ）了解场效晶体管的基本类型、工作原理、特性曲线和主要参数；

2 集成电路

（ 1 ）了解集成电路的发展概况和特点；

（ 2 ）理解模拟集成电路和数字集成电路的结构、功能以及它们的区别；

3 光电器件

（ 1 ）了解发光二极管的结构、符号和主要特点；

（ 2 ）了解光敏二极管的符号和主要特点；

（ 3 ）了解光敏晶体管符号和主要特点；

4 电子显示器件

（ 1 ）了解发光二极管显示器的优缺点；

（ 2 ）了解液晶显示器的特性。

第七章   电子电路

1 晶体管放大电路

（ 1 ）了解晶体管放大电路的功能和工作原理；

（ 2 ）理解放大电路静态分析的内容和方法；掌握由直流通路确定静态工作点的方法；

（ 3 ）理解放大电路动态分析的内容和方法；理解放大电路主要性能指标：电压放大倍数、输入电阻及输出电阻；

（ 4 ）了解晶体管的共射、共集和共基三种放大电路的电路组成和主要特点；

2 集成运算放大器

（ 1 ）了解集成运算放大器的结构、符号及主要参数；

（ 2 ）了解理想运算放大器的条件、电压传输特性和运放构成放大电路的原则；

（ 3 ）理解反馈的基本概念，了解反馈的类型和负反馈对放大电路性能的影响；

（ 4 ）理解基本运算电路的工作原理和分析方法

（ 5 ）了解自励振荡的条件，正弦振荡器的组成部分和 RC 串并联网络的选频特性；

四、电工学实验

实验 1   直流电路实验

实验 2   交流电路实验

实验 3   三相电路实验

实验 4   变压器实验

五、本课程学时分配

本课程的学分为 3 学分，总课时 54 ，其中电工学实验课时为 8 ，授课 46 。各章学时分配如下：