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第16次开课
开课时间: 2025年02月19日 ~ 2025年07月13日
学时安排: 4-6
进行至第8周,共21周 已有 195 人参加
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课程评价(225)
spContent=人类从钻木取火到灯火通明,从邮差传信到量子通信,从人力拉车到高速列车,从嫦娥奔月到探月工程,这一切的变化都源于电的发明。电的发明彻底改变了我们的生活,那么,如何应用电来改变这个世界呢?让我们从最基本的电路概念和电路图开始,通过学习电工学这门课程,一起走进电的世界,开启探索之旅。
人类从钻木取火到灯火通明,从邮差传信到量子通信,从人力拉车到高速列车,从嫦娥奔月到探月工程,这一切的变化都源于电的发明。电的发明彻底改变了我们的生活,那么,如何应用电来改变这个世界呢?让我们从最基本的电路概念和电路图开始,通过学习电工学这门课程,一起走进电的世界,开启探索之旅。
—— 课程团队
课程概述

《电工学》是工科院校非电类专业的一门技术基础课。课程内容包括电路基础、电机与控制、模拟电子和数字电子电路四部分。电路基础主要包括直流电路、交流电路、三相电路、暂态电路;电机与控制主要包括磁路理论、变压器及异步电动机原理及其电气控制;模拟电子电路主要包括二极管及晶体管、基本放大电路、集成运算放大电路及反馈、直流稳压电源;数字电子电路主要包括门电路及组合逻辑电路;触发器及时序逻辑电路以及数模与模数转换。本课程意在加强电工、电子基本理论、基本方法及基本技能,为学生学习专业知识和从事工程技术工作奠定良好的电工电子技术的理论基础。

授课目标

电工学课程适用于工科院校非电专业学生,涵盖地质工程、安全工程、矿物加工工程、生物工程、生物技术、测绘工程、材料科学与工程、材料化学、粉体材料科学与工程、交通运输、物流工程、工程力学、化学工程与工艺、制药工程、应用化学等专业。

    学生通过该课程的学习,能拓宽视野、开阔思维,提高能力,在获得电工电子技术的基本理论、基本知识和基本技能的同时,熟悉其应用和发展,为从事与本专业有关的工程技术与科研工作奠定较好的基础

课程大纲
直流电路
课时目标:知识目标:在掌握电路基本概念和基本元件的基础上,能熟练应用基尔霍夫定律、叠加定理和戴维宁定理分析电路。参考反向的概念尤为重要。思政点:1、 基尔霍夫定律:榜样的力量2、 叠加定理:团队协作3、 戴维宁定理:透过现象看本质
1.1 直流电路的基本概念
1.2 电路基本元件
1.3 基尔霍夫定律
1.4 电路的分析方法
1.5 叠加定理
1.6 电源定理
交流电路
课时目标:知识目标:1、在掌握交流电路的基本概念、相量的概念、功率的概念、谐振的概念的基础上,能应用相量法 来分析正弦交流电路,尤其是应用相量图法来分析。2、在掌握对称三相电路概念的基础上,能熟练分析对称三相电路电压与电流的关系和功率。3、掌握安全用电的基础理论。思政点:1、交直流之争的启示。2、 三相异步发动机:中国在电能输送中的创新与挑战3、 三相交流电路分析:科学思维
2.1 正弦量的基本概念
2.2 相量表示法
2.3 单一元件的交流电路
2.4 串并联交流电路
2.5 正弦稳态电路的功率
2.6 交流电路中的谐振
2.7 三相交流电路的基本概念
2.8 三相电路的分析
2.9 三相功率
2.10 安全用电
暂态电路
课时目标:知识目标:1、掌握暂态电路和稳态电路的不同及关系;掌握一阶线性电路的概念和换路定则2、能利用三要素法分析和求解电路中电流或电压的响应。思政点:1、 换路定则:守恒的自然规律, 一份耕耘一份收获2、 一阶电路三要素法:一题多解的思路
3.1 一阶电路的基本概念及初始值的确定
3.2 RC电路的响应
3.3 三要素法
3.4 RL电路响应及微分和积分电路
磁路与变压器
课时目标:知识目标:1、理解磁路和电路的不同及关系2、在掌握交流铁心线圈电路的基础上,会分析变压器的工作原理。3、熟悉变压器在电力系统和电子线路中的应用。思政点:变压器的三大变换:变化之美
4.1磁路及交流铁心线圈
4.2 变压器
交流电动机
课时目标:知识目标:1、在掌握旋转磁场产生的基础上,会分析三相异步电动机的工作原理。2、在掌握三相异步电动机机械特性的基础上,会分析电动机的运行性能。3、重点会分析鼠笼式电动机的起动方法及其应用。4、了解三相异步电动机的调速和制动。5、在理解三相异步电动机铭牌数据基础的上,学会实际应用中对异步电动机的选择。思政点: 三相异步电动机:协同工作, 缺一不可
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
5.2 三相异步电动机的转矩和机械特性
5.3 三相异步电动机的启动、调速和制动
继电接触器控制系统
课时目标:知识目标:1、掌握常用低压控制电器的控制作用和原理,在此基础上会分析和设计电动机的一般控制电路。2、掌握控制线路中主电路的保护设计。思政点: 三相异步电动机的长动自锁控制:努力拼搏、凡事靠自己
6.1 常用的低压控制电器
6.2 三相异步电动机直接控制电路
6.3 三相异步电动机的正反转和顺序控制电路
半导体器件
课时目标:知识目标:1、掌握半导体的概念,二极管和稳压管的伏安特性和三极管的输入和输出特性曲线2、会分析二极管和稳压管构成的应用电路3、会判断三极管的工作状态。思政点:1、 二极管单向导电性:一般到特殊辩证法2、 半导体二极管:新材料发明推动科技进步
7.1 半导体的基本知识
7.2半导体二极管及稳压管
7.3 半导体三极管
基本放大电路
课时目标:知识目标:1、掌握基本放大电路的构成和放大电路的性能指标2、会分析共发射极接法和共集电极接法的放大电路(静态和动态分析)3、熟悉不同接法放大电路的应用4、学会如何是放大电路工作在最佳状态5、掌握互补对称功率放大电路的原理及应用。思政点:1、 共发射极放大电路:辩证逻辑思维的培养2、 共集放大电路:大成若缺。
8.1 放大电路的基本概念及其组成
8.2 共发射极放大电路的分析
8.3 分压式偏置放大电路
8.4 共集放大电路
8.5 功率放大电路
集成运算放大电路
课时目标:知识目标:1、了解集成电路与分立电路的不同及关系2、掌握集成运算放大器的构成及传输特性曲线3、掌握反馈的概念和反馈类型的判断4、会分析由理想运算放大器构成的运算电路(理解虚短和虚断的概念)5、学会运算放大器在信号处理和产生方面的应用。思政点:1、 集成电路:发展核心技术, 实现中国梦2、 集成运算放大电路:共同体的分工与协作
9.1集成运算放大器的概述
9.2 放大电路中的负反馈
9.3 信号运算电路
9.4 电压比较器
9.5 RC正弦波振荡电路
直流稳压电源
课时目标:知识目标:1、了解直流电源在生活和生产实际中的应用2、掌握直流电源的组成以及每个组成部分的工作原理及其应用。思政点:直流电的应用与我国电力系统的发展。
10.1 直流稳压电源的组成及整流电路
10.2 滤波和稳压电路
组合逻辑电路
课时目标:知识目标:1、理解模拟电路与数字电路的不同及相互关系2、在掌握逻辑代数的基础上,重点会分析和设计组合逻辑电路3、掌握常用的组合逻辑电路,并会应用它们来设计生活的应用实例(74LS138、74LS153)思政点:1、 布尔代数发明的思考:学习、总结与创新2、 交通灯故障电路设计:规则、交通安全和环保意识3、 逻辑函数的化简:提高自身竞争力。
11.1 逻辑代数基础
11.2 逻辑函数的表示方法
11.3 逻辑函数的化简
11.4 组合逻辑电路的分析
11.5 组合逻辑电路的设计
11.6 常用组合逻辑电路1
11.7 常用组合逻辑电路2
时序逻辑电路
课时目标:知识目标:1、了解组合逻辑电路与时序逻辑电路的不同及关系2、掌握触发器的概念、分类及工作原理3、掌握触发器的动作特点(DT和JKT)4、分析计数器构成的电路5、掌握计数器的设计及其应用。思政点:1、 触发器:中国华为公司的自主发展之路。2、 计数器:个人与集体的关系.
12.1 RS触发器
12.2 边沿JK触发器
12.3 D、T、T‘触发器
12.4 寄存器
12.5 计数器
12.6 计数器的应用
数模与模数转换器
课时目标:知识目标:1、熟悉数模模数转换的原理图2、掌握数模和模数转换器的性能指标3、了解数模和模数转换的应用。思政点:学以致用。
13.1数-模与模-数转换
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预备知识

普通物理,微积分和复数基础

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

【1】秦曾煌主编.电工学(上、下册(第六版)).北京,高等教育出版社,2006年

【2】唐介主编.电工学(少学时).北京:高等教育出版社,2005

【3】王英主编.电工技术基础(电工学I).北京:机械工业出版社,2008

【4】李飞主编.电工学.长沙:中南大学出版社,2010

【5】刘曼玲主编.电工学(多学时).北京:中国水利水电出版社,2014

常见问题

1)学习“电工学”课程需要哪些数学和物理基础?

    答:学习电工学的数学基础主要是简单的微分和积分,主要的物理基础是磁场的概念及欧姆定律, 所以 没有很强数学和物理功底的学生也可以很好地学习本门课程 。

2)电工学主要研究哪些内容?

  答:电路的基础理论和分析电路的方法和定理;简单的磁路和变压器原理和电动机原理及其电气控制;半导体器件、基本放大电路、集成放大器及直流稳压电源;组合逻辑电路和时序逻辑电路以及A/D和D/A。

3)学习电工学这门课程对工程技术人员有什么帮助?

答:通过学习这门课程,能获得电工电子技术的基本理论、基本知识和基本技能的同时,熟悉其应用和发展,为从事与本专业有关的工程技术与科研工作奠定较好的基础

中南大学
8 位授课老师
李飞

李飞

博士,副教授,硕士生导师。

覃爱娜

覃爱娜

博士,教授

刘曼玲

刘曼玲

教授

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