2023年电工理论基础精品讲义.pdf

《2023年电工理论基础精品讲义.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年电工理论基础精品讲义.pdf（15页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、学习必备 欢迎下载 电路原理课件素材 本课件素材是与电路原理教学片配套，是配合电路原理教学片的辅助材料，是为了进一步掌握电路原理的内容而提供给学员的。具体内容可以分为学习自的、学习内容、时间安排、学习指南、参考资料和前续课程要求六部分。一 学习目的 本课是一门硬件方面的重要基础课。其目的使学员具备后续课程所必须的电路原理知识，培养学员深入学习科学知识的兴趣和能力。其任务是使同学们获得电路分析和电工测量的基本理论、基本知识、基本技能，培养学生分析、解决电路分析和电工测量等问题的能力。二 学习内客 电路原理包含有电路分析和电工测量两部分，共有十章。主要介绍电路分析的理论和方法。其中包括线性直电路，

2、正弦交流电路(包括三相电路，互感电路，谐振电路)，非正弦电路，线性动态电路(包括线性电路的时域分析和复频域分析)和双口网络的内容。根据教学要求的程度不同，对电路原理的教学内容依次采用了“熟练掌握”、“掌握”、“了解”等表述方式。第 l 章 电路模型和基本定律 1 内容提要：本章在物理电学的基础上，介绍了研究实际电路的模型化方法，并建立了理想元件的电路模型和数学模型，介绍了电路学习必备 欢迎下载 模型的基本定律，以及应用这些基本定律分析电路问题的基本概念和方法。2 主要内容：（1）电路和电路模型(了解)（2）电路的基本物理量(掌握)（3）耗能元件与储能元件(熟练掌握)（4）独立电源和受控电源(熟

3、练掌握)（5）基尔霍夫定律(熟练掌握)（6）电阻的联接及等效(掌握)（7）电源的联接及等效(掌握)（8）简单电阻电路的分析(熟练掌握)本章重点：电流与电压参考方向的概念；应用电阻等电路元件的电压与电流的关系和基尔霍夫定律分析电路的方法，电路等效化简的方法。第 2 章 线性电阻网络分析 1 内容提要：本章以线性电阻网络为例，介绍分析线性电路的基本方法和电路定理。这些基本方法是选择一组电路未知变量列写电路方程进行求解的方法。电路定理主要包括叠加原理，戴维南定理等，这些基本方法和电路定理在电路分析中具有普遍应用意义。2 主要内容：（1）支路电流法(熟练掌握)（2）回路电流法(熟练掌握)续课程要求六部

4、分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载（3）节点电压法(熟练掌握)（4）替代定理(了解)（5）叠加定理(熟练掌握)（6）等效电源定理(熟练掌握)（7）互易定理(了解)（8）复杂电阻电路的分析举例(熟练掌握)第3章 正弦稳态电路分析 1 内容提要：本章介绍正弦稳态电路的概念和相量分析法，主要包括正弦稳态响应的形式，正弦量与复数的变换关系，正弦稳态电路相量模型的建立，基尔霍夫定律的相量表示形式，前两章学习过的电阻电路分析方法在本章的应用，以及正弦稳

5、态电路功率的计算。2 主要内容：（1）正弦交流电(了解)（2）正弦量的相量表示法(了解)（3）无源元件伏安特性的相量形式(熟练掌握)（4）基尔霍夫模型定律的相量形式(熟练掌握)（5）复阻抗、复导纳及其等效变换(掌握)（6）正弦交流电路中的功率(掌握)（7）正弦稳态电路的计算(熟练掌握)续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 第4章 三相电路 1 内容提要：本章采用正弦稳态电路的分析方法分析计算三相电源给三相负载供电的三相电路。对于

6、对称三相电路，介绍了利用其对称特点，取一相电路进行分析和计算的简便方法。2 主要内容：（1）三相电路的特点(了解)（2）对称三相电路的计算(掌握)（3）不对称三相电路的分析(了解)（4）三相电路的功率(掌握)第5章 互感电路与谐振电路 1 内容提要：本章主要介绍互感元件的电路模型及数学模型的建立，含互感电路的分析计算方法，以及空心变压器，理想变压器的建模与分析方法等；研究谐振现象，谐振条件，谐振电路的分析方法，以及谐振曲线等。2 主要内容：（1）互感 （2）含互感电路的计算 （3）空心变压器 （4）理想变压器 （5）串联谐振电路 （6）并联谐振电路 续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面

7、的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 第6章 非正弦周期电流电路 1 内容提要：本章主要研究周期性非正弦激励作用的稳态电路分析方法谐波分析法。该方法首先将非正弦周期激励分解为一系列不同频率的正弦量之和，然后采用直流电路分析方法，正弦稳态电路分析方法，和叠加原理进行计算。2 主要内容：（1）非正弦周期电流和电压（2）周期性非正弦量的傅里叶级数分解 （3）非正弦周期量的有效值、平均功率 （4）非正弦周期电流电路的计算 （5）滤波器的概念 （6）交流电路分析举例 第7章 线性动

8、态网络时域分析 1 内容提要：含有储能元件电感 L、电容 C的电路是动态电路，描述动态电路的方程是微分方程。本章采用时域分析法(又称经典法)讨论线性动态网络的动态过程，即采用直接求解线性常微分方程的方法分析电路。介绍了初始条件，时间常数、暂态、稳态等概念；主要分析了一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应，阶跃响应、冲激响应、正弦激励响应等；还介绍了二阶电路的的零输入响应、零状态响应和全响应。2 主要内容：续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习

9、必备 欢迎下载（1）电路动态过程和初始条件 （2）一阶电路的零输入响应 （3）一阶电路的零状态响应 （4）一阶电路的全响应 （5）一阶电路的阶跃响应（6）一阶电路的冲击响应（7）一阶电路对正弦激励的响应（8）二阶电路的零输入响应 （9）二阶电路的零状态响应和全响应 第8章 线性动态网络复频域分析 1 内容提要：本章采用复频域分析法讨论线性动态网络的动态过程，即采用拉氏变换把线性常微分方程变成复频域的代数方程来分析动态电路。介绍了拉普拉斯变换及其在电路分析中的一些基本性质；建立了两类约束的复频域形式和复频域电路模型及复频域电路模型的分析方法；介绍了网络函数及其在电路分析中的应用。2 主要内容：(

10、1)拉普拉斯变换及其重要性质(2)拉普拉斯反变换的部分分式法(3)两类约束的复频域形式(4)复频域分析法 续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载(5)网络函数及其应用(6)动态电路的分析举例 第9章 双口网络和多端元件 1 内容提要：本章学习双口网络常用的各种参数及这些参数的相互转换；双口网络的转移函数，特性阻抗，等效电路；双口网络的联接等内容。2 主要内容：(1)双口网络及其端口条件(2)双口网络的 Z 参数和 Y参数(3)双口

11、网络的 A参数和 H 参数(4)双口网络的转移函数(5)双口网络的特性阻抗(6)双口网络的等效电路(7)双口网络的连接(8)双口网络的分析举例 第 10 章 测量技术 1 内容提要：测量技术是实践性很强的内容。测量技术无论是对电工技术基础本身的研究还是对从事电工技术工作的工程技术人员都是十分重要的。它是理论性很强而实践性更强的学习内容。本次教续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 学中，把测量技术作为实践教学的一部分。本章介绍的测

12、量误差有系统误差、随机误差和疏失误差。误差的表示形式有绝对误差和相对误差。本章介绍的电工测量的仪表有磁电式仪表、电磁式仪表和电动式仪表。同时还介绍了电工测量的方法和分析。2 主要内容：（1）电工测量误差与有效值 包含误差的产生、误差的分类、误差的消除和误差的表示。（2）磁电式仪表 包含磁电式仪表的检测机构、磁电式电流表、磁电式电压表和万用表。（3）电磁式仪表 包含电磁式仪表的检测机构、电磁式电流表和电磁式电压表。（4）电动式仪表 包含电动式仪表的检测机构、电动式电流表、电动式电压表和功率表。（5）数字式仪表 包含数字式电流表、数字式电压表和数字式万用表。（6）示波器 包含示波器便用。（7）电工

13、测量中的设计方法 包含电路基本定律、基本理论、各种电路元件的参数和各种电路参数的测量。续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 三 时间安排 教学学时为64学时，课外学习学时为128学时。教学学时和课外学习学时的比例为1:2。第 l 章 电路模型和基本定律（6 学时）1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本变量 1.3 耗能元件和储能元件 1.4 独立电源和受控电源 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电阻的连接及其等效变换 1.7 电

14、源的连接及其等效变换 1.8 简单电阻电路的分析 第 2 章 线性电阻网络分析(6 学时)2.1 支路电流法 2.2 回路电流法 2.3 节点电位法 2.4 替代定理 2.5 叠加原理 2.6 等效电源定理 2.7 互易定理 2.8 复杂电阻电路分析举例 续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 第3章 正弦稳态电路分析(8学时)3.1 正弦交流电 3.2 正弦交流电的相量形式 3.3 R、L、C 伏安关系的相量形式及功率 3.4

15、基尔霍夫定律的相量形式 3.5 复阻抗、复导纳及其等效变换 3.6 正弦交流电路的功率 3.7 正弦稳态电路的计算 第4章 三相电路(4学时)4.1 三相电路的特点 4.2 对称三相电路的计算 4.3 不对称三相电路的分析 4.4 三相电路的功率 第 5 章 互感电路与谐振电路(6 学时)5.1 互感 5.2 含互感电路的计算 5.3 空心变压器 5.4 理想变压器 续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 5.5 串联谐振电路 5

16、.6 并联谐振电路 第 6 章 非正弦周期电流电路(2 学时)6.1 非正弦周期电流和电压 6.2 周期函数分解为傅立叶级数 6.3 非正弦周期量的有效值、平均值、平均功率 6.4 非正弦周期电流电路的计算 6.5 滤波器的概念 6.6 交流电路分析举例 第7章 线性动态网络时域分析(8学时)7.1 电路动态过程和初始条件 7.2 一阶电路的零输入响应 7.3 一阶电路的零状态响应 7.4 一阶电路的全响应 7.5 一阶电路的阶跃响应 7.6 一阶电路的冲击响应 7.7 一阶电路对正弦激励的响应 7.8 二阶电路的零输入响应 7.9 二阶电路的零状态响应 续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬

17、件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 第 8 章 线性动态网络复频域分析(4 学时)8.1 拉普拉斯变换及其重要性质 8.2 拉普拉斯反变换的部分分式法 8.3 两类约束的复频域形式 8.4 复频域分析法 8.5 网络函数及其应用 8.6 动态电路的分析举例 第 9 章 双口网络和多端元件（4 学时）9.1 双口网络及其端口条件 9.2 双口网络的 Z 参数和 Y 参数 9.3 双口网络的 A 参数和 H 参数 9.4 双口网络的转移函数 9.5 双口网络的特性阻抗

18、 9.6 双口网络的等效电路 9.7 双口网络的连接 9.8 双口网络的分析举例 续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 2 实践教学部分 这部分教学学时为16学时，课外学习学时为32学时。教学学时和课外学习学时的比例为1:2。有条件的可以把课外学习放到实验室完成。教学学时分配如下。第10章 测量技术(16学时)10.1 电工测量误差与有效值(2 学时)10.2 磁电式仪表(3 学时)10.3 电磁式仪表(3 学时)10.4 电动

19、式仪表(3 学时)10.5 数字式仪表(1 学时)10.6 示波器(1 学时)10.7 电工测量中的设计方法(3 学时)四 学习指南 电路原理是一门理论性很强，实践性也很强的课程。这门课程的学习不仅仅是后续课程学习的基础需要，也是工程实际需要。学好这门课程对学员今后的深入学习和参加工作都是必要的，为了学好电路原理，弄请电路原理课程的结枯和特点是重要的。电路原理的特点体现在如下四点。其一是内容连贯。其二是理论严密。其三是分析灵活。其四是实际结合密切。根据电路原理的四个特点对课程学习要注意如下几点。第一、学习上要前后衔接，相互呼应。由于课程内容的前后是连贯续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方

20、面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 的，要求在学习上一定要踏踏实实，只有前面的内容学好了，才能为后面的内容奠定基础，在学习新后的知识时也要适当地复习学过后内容，这是对前面知识的巩固。第二、学习一定要认真、要求实。不要一知半解。特别是对于重要理论和重要的分析方法，不仅要掌握其理论和分析方法的具体内容，还要了解这些理论和方法所适用的环境和条件。这是因为本课程的理论是严密的，是用表解决实际问题的。第三、对电路原理中的方法不仅要了解其内容，知道如何去使用它，还要反复地练习，熟

21、能生巧。要充分利用课堂例题、课后习题。通过对例题、习题的解答过程进一步掌握基本理论和基本分析方法。有些问题可以通过课上讨论、课后分组研究和实验才能解决。第四、是要加强理论与实际的结合。电工技术解决的是工程实际向题。电路原理使用的仪器仪表也是工程所需要。有些理论也需要由实验来检验。因此，学员要特别重视定践环节的训练，养成极积参与科学实验的好习惯。五 参考资料 电路原理 吳建华，李 华 主编 机械工业出版社 电工理论基础 陈绍林，吳建华 主编 东北大学出版社 电路原理 周孔章 主编 高等教育出版社 电路 邱关源 主编 高等教育出版社 常用电工仪表与测量 华中工学院 编 机械工业出版社 续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据学习必备 欢迎下载 六 前期课程要求 高等数学(线性代数、微分方程)大学物理(力学、电学、电磁学)续课程要求六部分一学习目的本课是一门硬件方面的重要基础课其目的培养学生分析解决电路分析和电工测量等问题的能力二学习内客电路原动态电路包括线性电路的时域分析和复频域分析和双口网络的内容根据