在人类的历史文明长河中,电的发现和利用具有划时代的意义,从古希腊到中国,人类很早就有关电的记载,从避雷针到机器人,从晶体管到超级计算机,人们对电的应用越来越广泛,库伦、安培、伏特、欧姆、基尔霍夫...这一个个熠熠生辉的名字奠定了电路理论的基础,贝尔、西门子 、爱迪生、特斯拉...这些耳熟能详的发明家推动了电工技术的发展,从家用电器到高速列车,电工技术日新月异,从能量传输到信号处理,电路应用无处不在。
电工与电路基础课程是连接科学教育与工程教育的桥梁,它以数学和物理为基础,主要 研究电路的基本理论与分析方法,具有理论严密、逻辑性强,应用背景广阔的特点,学习本课程不但让你获得电工与电路的基础理论知识,还能提升科学思维能力、分析计算能力和实验研究能力。
本课程的主要内容包括:电路的基本概念与两类约束、电路的基本分析方法、动态电路的暂态分析、正弦交流电路的稳态分析、含二端口元件电路的分析 、交流电动机及应用、直流电动机及应用、控制电机及应用、电气控制系统、安全用电与电工测量等, 共10章、 64 讲,时间约为 16 周。
通过本课程的学习,帮助学习者掌握电工与电路方面的基本理论知识、基本分析方法,提高分析问题、解决问题的能力,培养科学思维能力、分析计算能力和实验研究能力,树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,为后续课程的学习和从事与本课程有关的工程技术、科学研究打下坚实基础。
第一周
绪论(电路的基本概念与两类约束)
电路组成与电路模型(电路的基本概念与两类约束)
电路基本物理量(电路的基本概念与两类约束)
电路无源元件(电路的基本概念与两类约束)
有源元件(电路的基本概念与两类约束)
基尔霍夫定律(电路的基本概念与两类约束)
电路的基本概念与两类约束----知识点关联图
第一周 随堂测验
第一周 单元测验
第二周
等效变换(电路的基本分析方法)
电路的独立方程求解法(电路的基本分析方法)
支路电流法(电路的基本分析方法)
第二周 随堂测验
第二周 单元测验
第三周
网孔电流法(电路的基本分析方法)
节点电压法(电路的基本分析方法)
对偶原理(电路的基本分析方法)
第三周 随堂测验
第三周 单元测验
第四周
叠加定理(电路的基本分析方法)
置换定理(电路的基本分析方法)
戴维南定理和诺顿定理(电路的基本分析方法)
最大功率传输定理(电路的基本分析方法)
非线性电阻电路(电路的基本分析方法)
第四周 随堂测验
电路的基本分析方法----知识点关联图
第四周单元测验
第五周
动态电路及其方程(动态电路的暂态分析)
换路定则与初始条件确定(动态电路的暂态分析)
一阶电路的零输入响应(动态电路的暂态分析)
一阶电路的零状态响应(动态电路的暂态分析)
一阶电路的全响应(动态电路的暂态分析)
第五周 随堂测验
第五周单元测验
第六周
三要素法(动态电路的暂态分析)
阶跃激励和阶跃响应(动态电路的暂态分析)
二阶电路的零输入响应(动态电路的暂态分析)
第六周 随堂测验
动态电路的暂态分析----知识点关联图
第六周单元测验
第七周-引入
电的认识
第七周
正弦交流电(正弦交流电路的稳态分析)
正弦量的相量表示(正弦交流电路的稳态分析)
基尔霍夫定律的相量形式(正弦交流电路的稳态分析)
元件约束的相量形式(正弦交流电路的稳态分析)
阻抗与导纳(正弦交流电路的稳态分析)
正弦稳态电路的分析方法(正弦交流电路的稳态分析)
第七周 随堂测验
讨论
第七周单元测验
第八周
正弦稳态电路的功率(正弦交流电路的稳态分析)
功率因素及提高(正弦交流电路的稳态分析)
最大功率传递定理(正弦交流电路的稳态分析)
频率特性(正弦交流电路的稳态分析)
谐振电路(正弦交流电路的稳态分析)
第八周 随堂测验
讨论
第八周单元测验
第九周
三相电路(正弦交流电路的稳态分析)
非正弦周期性信号电路(正弦交流电路的稳态分析)
第九周 随堂测验
讨论
正弦交流电路的稳态分析--知识点关联图
第九周单元测验
第十周
二端口元件
含二端口元件电路的分析方法(含二端口元件电路的分析)
互感元件及其电路分析(含二端口元件电路的分析)
变压器电路分析(含二端口元件电路的分析)
讨论
随堂测验
含二端口元件电路分析--知识点关联图
第十周 单元测验
第十一周
电机的概述
三相异步电动机的结构
旋转磁场的产生
三相异步电动机的使用
三相异步电动机转子的转动原理
三相异步电动机的电路模型分析
电磁转矩和机械特性
交流电动机及应用--知识点关联图
第十一章 随堂测验
第十一周 单元测验
第十二周
直流电机的基本结构
直流电动机的工作原理
直流电动机的机械特性
直流电动机的起动与反转
直流电动机的调速
直流电动机及应用--知识点关联图
伺服电机
步进电机
测速发电机
直线电机
控制电机及应用--知识点关联图
第十二周 单元测验
第十三周
低压控制电器
继电接触器控制电路
可编程控制器
电工测量概述
常用电量的测量
常用电参量的测量
安全用电常识
认识电力系统
讨论
电气控制--知识点关联图
电工测量与安全用电--知识点关联图
第十三周 单元测验
先修课程:高等数学、大学物理
参考书
【1】《电路与电气工程基础》 潘孟春等编著,电子工业出版社,2024年
【2】《电工学(第七版)(上册) 电工技术》原主编秦曾煌,高等教育出版社,2024年
【3】《电路分析基础》(第五版) 李翰荪主编,高等教育出版社,2023年
【4】《电工技术》张继和主编,高等教育出版社,2017年
【5】《电路基础》(第六版)查尔斯 K.亚历山大 (Charles K. Alexander)、 马修 N.O.萨迪库 (Matthew N.O.Sadiku)编写,机械工业出版社; 2018年