《电工电子技术基础》课程教学大纲
适用于三年制高级技工层次机电及自动化专业
(一)课程的性质、任务和要求
电工电子技术基础课程是机电类专业的一门职业技术基础课。本课程共36学时,其中实验实训18学时。考试课。
电工电子技术基础课程的主要任务是:使学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习,掌握电工电子学所必须的的基本理论、基本知识和基本技能,达到应用电工电子理论知识解决实际问题的能力,并为学习专业课程打下扎实的基础。
学习本课程后,应达到下列基本要求:
1.通过系统的学习和严格的训练,全面掌握电工电子技术的基本理论知识。
2.培养学生掌握电工电子技术基础理论知识和实验技能。
3.提高解决实际应用电工电子理论知识分析解决实际问题的能力
(二)课程教学内容
绪论
1.理解电工电子技术的基本概念、学科地位、基本地位。
2.了解电工电子技术的应用范围。
3. 了解本课程的内容、任务与要求。
第一部分直流电路
1.主要内容:直流电路:电路的组成及主要物理量;电路的基本元件;基尔霍夫定律及其应用;支路电流法;电压源和电流源的特性及其等效变换;电阻的串并联及分压分流公式;叠加定理和戴维兰定理。
2.重点:电压电流的参考方向;吸收功率、发出功率;基尔霍夫定律的应用;电压源电流源之间的等效变换;电阻串并联及分压分流公式;叠加定理和戴维南定理。
3.难点:电源等效变换;叠加定理和戴维南定理的应用。
4.教学要求:理解电路的组成及其主要物理量,深刻理解和牢固掌握电流电压及其参考方向的概念,并掌握电位和电压的概念及其功率的计算;理解电流源和电压源的理想化模型及其伏安特性;;
深刻理解和熟练掌握基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL),能正确列出节点的电流方程和回路的电压方程,以及它们的推广应用;熟练掌握电阻串联、并联以及应用分压分流公式计算。熟练掌握电压源串联和电流源并联等效化简为一个等效电压源和一个等效电流源的方法;掌握支路电流法,包括支路电流法的变量和所需列写的电路方程,以及支路电流和支路电压的求解;理解叠加定理并能正确运用叠加定理来计算多个电源电路中的电流与电压,明确戴维南定理的含义,能正确运用戴维南定理求解电路中的电流和电压。
5.习题要求:1-1、1-8、1-9、1-11、1-14、1-15、1.17、1.20、1-23、1.24、1.26。
第二部分正弦交流电路
1.主要内容:正弦交流电路:正弦量及其向量表示法;纯电阻、纯电感、纯电容电路;基尔霍夫定律的向量形式、RLC串联电路的分析;对称三相交流电路。
2.重点:正弦交流电的三要素(振幅、角频率,初相,周期、频率、有效值),同频率正弦量之间的相位差;正弦量的相量表示法及其对应相量图;瞬时功率、平均功率,电阻、电容、电感组件上电压、电流的向量关系;向量形式的基尔霍夫定律以及简单RLC串联电路的计算,有功功率、无功功率的概念;对称三相电路,三相电源、三相负载、三相功率。
3.难点:正弦量的相量表示法;RLC串联电路的计算;三相电源、三相负载的连接。
4.教学要求:深刻理解正弦交流电压和电流波形图和瞬时表达式中的三要素,频率f、角频率ω和周期T的关系;熟练掌握两同频率正弦量的相位关系,包括相位差、超前与滞后的概念及相位差的计算;深刻理解正弦电压和电流的相量概念,能进行正弦量一般解析式和相量表达式之间的变换;熟练掌握KCL、KVL的相量形式,能用相量形式写出正弦交流电路的KVL方程和KCL方程;熟练掌握R、L、C元件伏安关系的相量形式,熟练掌握复阻抗的定义,会计算R、L、C元件的复阻抗,会把正弦交流电路变换为它的相量模型,掌握有功功率、无功功率的计算;理解对称三相正弦量、以及三相电源、三相负载的连接,三相功率的计算。
5.习题要求:2-1、2-2、2-3、2-5、2-11、2-13、2-14、2-17、2-18、2-21、2-23、2-24、2-25、2-26、2-27。
第三部分常用半导体元器件及应用
1.主要内容:半导体元器件及基本放大电路:半导体二极管及应用;晶体管;单管基本放大电路。
2.重点:了解半导体二极管的结构,理解二极管的伏安特性和主要参数;半导体二极管在单相整流电路中的应用;了解晶体管的结构,理解其放大作用、特性曲线、主要参数;掌握共射放大电路的组成和工作原理,理解静态工作点的概念;了解电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的概念,了解射极输出器的电路结构、性能、特点。
3.难点:单相桥式整流电路的工作原理;晶体管的输入输出特性曲线;共射极放大电路的分析和参数计算。
4.教学要求:理解PN结的单向导电性,了解二极管的伏安特性及主要参数;理解整流电路、稳压电路的工作原理,掌握整流电路元件的参数计算;了解晶体三极管的结构,输入、输出特性;掌握共射极放大电路的分析,会计算基本放大电路静态、动态参数。
5.习题要求:
第四部分运算放大器及其作用
1.主要内容:集成运算放大电路:集成运算放大器的组成、主要参数;理想运算放大器的条件;运算放大器的应用。
2.重点:集成运放在信号运算方面的应用(同相比例运算、反相比例运算、差动比例运算);型号变换电路的应用。
3.难点:集成运放在信号运算方面的应用;几种常见的比例放大电路。
4.教学要求:了解集成运算放大器的组成,理解运算放大器的主要参数;掌握几种常见的比例放大电路(同相比例运算、反相比例运算、差动比例运算、反向比例求和电路)并能进行电路计算;掌握电流、电压电路之间的相互变换。
5.习题要求:
第五部分数字电路基础及组合逻辑电路
1.主要内容:数字电路基础;门电路;常用集成组合逻辑电路。
2.重点:数的标示法,数制之间的转换;逻辑函数及其表示方法,真值表;基本逻辑门电路,复合逻辑门电路;
3.难点:常用逻辑门电路的逻辑表达式、真值表及逻辑函数的化简;组合逻辑电路的分析。
4.教学要求:了解数字电路的概念,掌握数的表示方法和数制之间的转换;掌握逻辑函数表达式并能进行化简;掌握基本门电路,并能对逻辑图进行分析列出函数表达式;理解集成逻辑门电路。
5.习题要求:
(三)实践性教学环节的基本要求
1.实践的目的及要求:要使学生通过实验加强对理论知识的理解和认识。提高学生实际操作能力,对仪器仪表的使用能力,数据与结果的分析处理能力,培养学生的工程实践能力等。
2.实践教学内容:实践内容《电工电子技术基础实验》中选做其中的8个实验。
3.实践教学的环境:电路基础实验室
4.完成实践教学任务的学时数 36个学时:
(四)本课程的考试(考核)方式及要求
1.考核方式:本课程采用笔试(闭卷)和平时成绩两种考核相结合的方式。
2.对考核内容(含章节和重点)的要求
(1)直流电路、正弦交流电路为重点考核内容。
(2)半导体元器件、运算放大器、数字电路只考核基本的概念,简单计算。
3.评分标准:平时(含作业、出勤)成绩占60%,期末成绩占40%。
(五)建议教材及教学参考书
教材名称:《电工电子技术基础》,申凤琴,机械工业出版社(第二版),2012。
参考资料:《电工电子技术》,吕爱华,余威明,北京师范大学出版社(第二版),2008
《电工电子技术》,曾令琴,人民邮件出版社(第七版),2004。
《电工学》,秦曾煌,高等教育出版社(第三版),2009
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