1、_学院教案课程名称：电工学授课人：课题绪论课时2一、课程的地位和主要内容教学目的二、电工电子技术的发展与应用与要求三、如何学好电工电子技术教学重点课程的地位和主要内容与难点主要内容及步骤备注教一、课程的地位和主要内容学二、电工电子技术的发展与应用过三、如何学好电工电子技术程授课效果-可编辑修改 -_分析总结一、课程的地位和主要内容电工电子技术（电工学） 研究电工技术和电子技术的理论及其应用的科学技术。电工电子技术：电工技术（上册）电路分析基础：直流电路（1、2）暂态分析（ 3）交流电路（ 4 、5 ）磁路与电机：磁路和变压器（6）电动机（ 7、 8、9）继电接触器控制（ 10）可编程控制器（
2、11）其它：供电与安全用电（12）电工测量（ 13）电子技术（下册）模拟电子技术：半导体器件（14）放大器（ 15、16）反馈（ 17）直流电源（ 18）电力电子技术（ 19）数字电子技术：组合逻辑电路（20）时序逻辑电路（ 21）其它：存储器和可编程器件（22）-可编辑修改 -_模数转换（ 23）现代通信技术（ 24）二、电工电子技术的发展与应用发展： 1785年，库仑确定电荷间的作用力；1826年，欧姆提出 “欧姆定律 ”；1831年，法拉第发现电磁感应现象；1834年，雅可比造出第一台电动机；1864年，麦克斯韦提出电磁波理论；1895年，马可尼和波波夫实现第一次无线电通信；1904年，
3、弗莱明发明第一只电子管（二极管）；1946年，诞生第一台电子计算机；1947年，贝尔实验室发明第一只晶体管；1958年，德克萨斯公司发明第一块集成电路；现状：容量大型化、器件小型化、设计自动化三、电工电子技术课程特点：课程内容多且广、逻辑性强、学时相对少四、如何学好电工电子技术1、注意掌握 “三基 ”： 基本原理、基本分析方法、基本应用2、注重综合分析与设计、注重工程化素质培养3、提高学习效率、培养自学能力：课堂、答疑、作业、自学、讨论-可编辑修改 -_学院教案课程名称：电工学授课人：课题电路的基本概念课时21了解电路模型及理想电路元件的意义；教学目的2理解电压与电流参考方向的意义；与要求教学
4、重点电源与负载的判别方法；与难点电位的计算。-可编辑修改 -_主要内容及步骤备注教1.1 电路的作用与组成部分学1. 2电路模型过1.3电压和电流的参考方向程授课效果分析总结1.1电路的作用与组成部分电路：电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。1电路的作用（1）实现电能的传输、分配与转换输电线电灯升压降压电动机发电机变压器变压器电炉.（ 2）实现信号的传递与处理话筒扬声器-可编辑修改放-大器_2电路的组成部分电源（或信号源）、负载、中间环节。激励：电源或信号源的电压或电流，推动电路工作。响应：由激励所产生的电压和电流。电路分析：在电路结构、电源和负载等参数已知的条件
5、下，讨论激励和响应之间的关系。1. 2 电路模型为了便于用数学方法分析电路，将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。手电筒的电路模型：手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。IS+EU开关RR o电池导线灯泡电池：电源元件，其参数为电动势E 和内阻 Ro；灯泡：主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；导体：用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。开关：用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。1.3电压和电流的参考方向-可编辑
6、修改 -_1. 电路基本物理量的实际方向物理中对基本物理量的方向规定：电流正电荷运动的方向；电压高电位低电位，电位降低的方向；电动势低电位高电位，电位升高的方向；2. 电路基本物理量的参考方向（1）参考方向：在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。一种分析方法。（2）关联参考方向：负载 U、I 参考方向相同；电源 I 参考方向与 E 方向相同。（3）参考方向的表示方法：电流箭标、双下标；电压正负极性、双下标。（4）实际方向与参考方向的关系：实际方向与参考方向一致，电流(或电压 )值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压 )值为负值。学院教案课程名称：电工学授课人：课题电路定理课时41掌
7、握电路的基本定律并能正确应用；教学目的2了解电源的有载工作、 开路与短路状态， 理解电功率和额定值与要求的意义；教学重点1电路的基本定律；与难点2基尔霍夫电压方程的列写；-可编辑修改 -_主要内容及步骤备注1.4欧姆定律1.5 电源有载工作、开路与短路教1.6基尔霍夫定律学1.7 电路中电位的概念及计算过程授课效果分析总结1、4欧姆定律U、 I 参考方向相同时， U = R I ；U、I 参考方向相反时， U = RI 。表达式中有两套正负号： 式前的正负号由 U、 I 参考方向的关系确定； U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向之间的关系。-可编辑修改 -_通常取 U、 I 参考方向相
8、同，即关联参考方向。线性电阻：遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。1.5 电源有载工作、开路与短路1电源有载工作I开关闭合，接通电源与负载。EUIRIER0RR0U = IR（ 1）特征： 电流的大小由负载决定。 在电源有内阻时， IU 。当 R0 R 时，则 UE ，表明当负载变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。 P = PE P，电源输出的功率由负载决定。（2）电源与负载的判别：根据U、I 的实际方向判别。电源： U、I 实际方向相反，即电流从U“+ ”端流出，（发出功率）；负载： U、I 实际方向相同，即电
9、流从U“+ ”端流入，（吸收功率）。（3）电气设备的额定值：电气设备在正常运行时的规定使用值。 额定值反映电气设备的使用安全性； 额定值表示电气设备的使用能力。2电源开路-可编辑修改 -_开关断开。特征： I = 0 ， U = U0 = E（电源端电压、开路电压）， P = 0 （负载功率）3电源短路电源外部端子被短接。IEI S特征：R0 ， U = 0 ，P = 0 ， PE = P = I 2R01. 6 基尔霍夫定律结点：三条或三条以上导线的联接点。支路：两结点之间由元件串联构成的一段电路。一条支路流过一个电流，称为支路电流。回路：由支路组成的闭合路径。网孔：内部不含支路的回路。1基
10、尔霍夫电流定律 (KCL 定律 )在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。即:入=出或：= 0基尔霍夫电流定律（KCL ）反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。2基尔霍夫电压定律（ KVL 定律 )在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则电位升之和等于电位降之和。即：U 升 =U 降或：在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。即：U = 0基尔霍夫电压定律（ KVL ）反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。-可编辑修改 -_1.7电路中电位的概念及计算单位正电荷在某点的电势
11、（位）能，即电路中某点至参考点的电压，记为“V X” 。通常设参考点的电位为零，又称接地，用表示。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。电位的计算步骤：(1) 选参考点，设其电位为零；(2) 标出各电流参考方向并计算；(3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。注意：（1）电位值是相对的， 参考点选取的不同， 电路中各点的电位也将随之改变；（2）电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而变，即与零电位参考点的选取无关。（3）当电源的一个极接地时，可省略电源不画，而用没有接地极的电位代替电源。c 20a 5dE165dE2c140V2090Vb+
12、140V+90V6学院教案课程名称：电工学授课人：课题电路的分析方法（ 1）课时4教学目的1. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方-可编辑修改 -_与要求法。2. 理解实际电源的两种模型及其等效变换。3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、动态电阻的概念，以及简单非线性电阻电路的图解分析法。重点：支路电流法；叠加原理；戴维宁定理。教学重点难点：与难点电流源模型；结点电压公式；戴维宁定理。主要内容及步骤备注教2.1电阻串并联联接的等效变换学2.2电源的两种模型及其等效变换过2.3 支路电流法程授课效果-可编辑修改 -_分析总结2.1电阻串并联联接的等效变换1电阻的串联特
13、点：1)各电阻一个接一个地顺序相联；2)各电阻中通过同一电流；3)等效电阻等于各电阻之和；4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。两电阻串联时的分压公式：U 1R1UU 2R2UR1R2R1R22电阻的并联特点 :1)各电阻联接在两个公共的结点之间；2)各电阻两端的电压相同；3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。两电阻并联时的分流公式：R2II 2R1II 1R1 R2R1R22.2电源的两种模型及其等效变换-可编辑修改 -_1电压源电压源是由电动势E 和内阻 R0 串联的电源的电路模型。 若 R0 = 0，称为理想电压源。特点：(1) 内阻 R0 = 0；
14、(2) 输出电压是一定值，恒等于电动势（对直流电压，有 U E），与恒压源并联的电路电压恒 定；(3) 恒压源中的电流由外电路决定。2电流源电流源是由电流IS 和内阻R0 并联的电源的电路模型。若R0 =，称为理想电流源。特点：(1)内阻 R0 =；(2) 输出电流是一定值，恒等于电流 I S ，与恒流源串联的电路电流恒定；(3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。3电压源与电流源的等效变换等效变换条件：EE = I SR0I SR0注意：电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。任何一个电动
15、势E 和某个电阻R 串联的电路，都可化为一个电流为IS 和这-可编辑修改 -_个电阻并联的电路。4电源等效变换法（1）分析电路结构，搞清联接关系；（2）根据需要进行电源等效变换；（3）元件合并化简：电压源串联合并，电流源并联合并，电阻串并联合并；（4）重复（ 2）、（ 3）；（5）成为简单电路，用欧姆定律或分流公式求解。2.3 支路电流法以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL 、 KVL ）列方程组求解。支路电流法的解题步骤：（1）分析电路，在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路标出回路循行方向；（2）应用KCL 列出 ( n1 )个独立的结点电流方程（3）应用 KVL列出 b (
16、 n1 ) 个独立的回路电压方程（通常可取网孔列出）；（4）联立求解b 个方程，求出各支路电流。（5）验算。注意：（1）支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不甚方便。（2）当支路中含有恒流源时，若所选回路中不包含恒流源支路，则电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个KVL 方程。-可编辑修改 -_学院教案-可编辑修改 -_课程名称：电工学课题电路的分析方法（ 2）授课人：课时41. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。教学目的2. 理解实际电源的两种模型及其等效变换。与要求3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、动态电阻
17、的概念，以及简单非线性电阻电路的图解分析法。重点：支路电流法；叠加原理；戴维宁定理。教学重点难点：与难点电流源模型；结点电压公式；戴维宁定理。主要内容及步骤备注2. 4 结点电压法教2.5叠加原理学2.6 戴维宁定理与诺顿定理过程-可编辑修改 -_授课效果分析总结2. 4 结点电压法结点电压：任选电路中某一结点为零电位参考点，其他各结点对参考点的电压。结点电压的参考方向从该结点指向参考结点。结点电压法：以结点电压为未知量，列方程求解。在求出结点电压后，可应用基尔霍夫定律或欧姆定律求出各支路的电流或电压。结点电压法适用于支路数较多，结点数较少的电路。结点电压方程 ：EI SUR1R注意： (1)
18、上式仅适用于两个结点的电路。(2) 分母是各支路电导之和 , 恒为正值；分子中各项可正可负。当E 和 IS与结点电压的参考方向相反时取正号，相同时取负号，与各支路电流参考方向无关。2.5叠加原理对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别单独作用时在此支路中所产生的电流的代数和。注意：叠加原理只适用于线性电路。线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，但功率P 不能用叠加原理计算。-可编辑修改 -_某电源单独作用时， 不作用电源的处理： E = 0，即将 E 短路；I s=0，即将 Is 开路。解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。若分电流、分电压与原电
19、路中电流、电压的参考方向相反时，叠加时相应项前要带负号。应用叠加原理时也可把电源分组求解，即每个分电路中的电源个数可以多于一个。2.6 戴维宁定理与诺顿定理二端网络：具有两个出线端的部分电路。无源二端网络：二端网络中没有电源。无源二端网络可化简为一个电阻。有源二端网络：二端网络中含有电源。有源二端网络可化简为一个电源。1戴维宁定理任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E 的理想电压源和内阻R0 串联的电源来等效代替。等效电源的电动势E ：有源二端网络的开路电压U0 ；等效电源的内阻 R0：有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络的等效电阻。戴维
20、宁定理解题的步骤：（1）将复杂电路分解为待求支路和有源二端网络两部分；（2）画有源二端网络与待求支路断开后的电路，并求开路电压U0 , 则 E = U 0；（3）画有源二端网络与待求支路断开且除源后的电路，并求无源网络的等效电阻R0；-可编辑修改 -_（4）将等效电压源与待求支路合为简单电路，用欧姆定律求电流。2诺顿定理任何一个有源二端线性网络都可以用一个电流为IS 的理想电流源和内阻R0 并联的电源来等效代替。等效电源的电流IS ：有源二端网络的短路电流；等效电源的内阻 R0：有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络的等效电阻。诺顿定理解题的步骤：
21、（1）将复杂电路分解为待求支路和有源二端网络两部分；（2）画有源二端网络与待求支路断开后再短路的电路，并求短路电流ISC , 则 I SC =I S；（3）画有源二端网络与待求支路断开且除源后的电路，并求无源网络的等效电阻R0；（4）将等效电流源与待求支路合为简单电路，用分流公式求电流。学院教案课程名称：电工学授课人：课题正弦交流电路课时4教学目的与要求1. 理解正弦量的特征及其各种表示方法；-可编辑修改 -_教学重点与难点教学过程2. 理解电路基本定律的相量形式及阻抗；熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法，会画相量图。 ；1正弦量的相量表示；2正弦交流电路电压与电流关系；3正弦交流电路的相量
22、分析法；主要内容及步骤备注3.1 正弦电压与电流3.2正弦量的相量表示法3.3单一参数的交流电路授课效果分析总结3.1 正弦电压与电流-可编辑修改 -_正弦量：随时间按正弦规律做周期变化的量。正弦量的三要素：幅值、角频率、初相角。3.1.1周期、频率与角频率周期 T ：变化一周所需的时间（ s）1频率 f ：fT（ Hz ） 2 2f（rad/s）角频率：T3.1.2幅值与有效值幅值： Im、 Um、Em有效值：与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。I、 U、ET2R dt I2 RT根据i0可得1T 21T22t dtI mIi dtTI m sin2T00同理：U mEEmU22交流
23、电压、电流表测量数据为有效值， 交流设备名牌标注的电压、 电流均为有效值。3.1.3初相位与相位差相位：反映正弦量变化的进程。 t初相位：表示正弦量在t = 0 时的相位角。给出了观察正弦波的起点或参考点。相位差：两同频率的正弦量之间的初相位之差，反映相位关系。3.2正弦量的相量表示法 . 正弦量的表示方法波形图、瞬时值表达式、相量表示（实质：用复数表示正弦量）设 A 为复数，其表示形式有 :-可编辑修改 -_(1)代数式：A = a + j b(2)三角式 :A r cos j r sin r (cos j sin )(3)指数式 :Ar ej (4)极坐标式 :Ar uUm sin(t设正
24、弦量 :)相量表示 :U Ue j U相量的模 = 正弦量的有效值相量辐角 = 正弦量的初相角注意： 相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。 只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不能用相量表示。 相量的两种表示形式：相量式、相量图。 同频率的正弦量能画在同一相量图上。可不画坐标轴，参考相量画在水平方向。、 相量的书写方式：模用最大值表示，则用符号U m I m；实际应用中，模多采用有效值，符号：U 、I 。“j”的数学意义和物理意义：虚数单位；j1旋转 90因子，cos90。e j90j sin90j3.3单一参数的交流电路3.3.1. 电阻元件的交流电路1. 电压与电流的关系 频率相同；IU大小关系 ：R相位关系：u、i 相位相同，相位差ui0-可编辑修改 -_
