《电工学》课程教学大纲 第一部分课程教学基本要求 电工学是理工科水工类各专业学生必修的一门技术基础课，其内容由电路基础、电机 与控制、电子技术、电工测量及安全用电四部分组成。本课程的作用和任务是：通过本课的 学习，使学生掌握电工学所必需的基本理论、基本知识和基本技能，并能运用所学知识解决 基层水利单位有关电工学方面的实际问题。同时，为后续有关课辉的学习打下基础，进而使 学生具有解决基层水利单位水电施工、运行、管理、维修等实际问题的初步能力。 第二部分各章教学内容及教学要求 绪论(1：学时) 本课程性质、任务、主要内容。 学习本课程的重要性、必要性及学习中应注意的要点。 (一）电路基础(22学时) 1、电路的基本定律和分析方法(8学时) ()电路的组成、电路模型及理想元件、电压源和电流源。 (2)电路的基本物理量，电压、电流的正方向。 (3)电路的状态、额定值。 (4)电路的基本定律：基尔霍夫定律(kel、kvl)。 (⑤)电阻的串联和并联。 (6)电路中电位的计算。 (7)电路的分析方法：支路电流法、叠加原理、戴维南定理。 (⑧)电容的充、放电，时间常数. 教学要求 (1)基尔霍夫定律是分析电路的基本定律，要求学生必须正确理解和列出电路方程。 叠加原理及戴维南定理是分析线性电路的重要方法，应切实掌握，并能正确列出电路方程
《电工学》课程教学大纲 第一部分 课程教学基本要求 电工学是理工科水工类各专业学生必修的一门技术基础课，其内容由电路基础、电机 与控制、电子技术、电工测量及安全用电四部分组成。本课程的作用和任务是：通过本课的 学习，使学生掌握电工学所必需的基本理论、基本知识和基本技能，并能运用所学知识解决 基层水利单位有关电工学方面的实际问题。同时，为后续有关课辉的学习打下基础，进而使 学生具有解决基层水利单位水电施工、运行、管理、维修等实际问题的初步能力。 第二部分 各章教学内容及教学要求 绪论(1；学时) 本课程性质、任务、主要内容。 学习本课程的重要性、必要性及学习中应注意的要点。 (一) 电路基础( 22 学时) l、电路的基本定律和分析方法( 8 学时) (l)电路的组成、 电路模型及理想元件、 电压源和电流源。 (2)电路的基本物理量，电压、 电流的正方向。 (3)电路的状态、额定值。 (4)电路的基本定律：基尔霍夫定律(kel、 kvl)。 (5)电阻的串联和并联。 (6)电路中电位的计算。 (7)电路的分析方法：支路电流法、叠加原理、戴维南定理。 (8)电容的充、放电，时间常数. 教学要求 (l)基尔霍夫定律是分析电路的基本定律，要求学生必须正确理解和列出电路方程。 叠加原理及戴维南定理是分析线性电路的重要方法，应切实掌握，并能正确列出电路方程
理解电容充、放电的物理过程和时间常数的概念。 2、正弦交流电路(10学时) (1)正弦交流电振幅（最大值）、周期（频率）、韧相位、有效值和相位差。 (2)正弦交流电的相量表示法，相量运算，相量图。 (3)r、1、c单参数电路，感抗和容抗。 (4)正弦交流电路的计算，队℃串联电路，复阻抗，并联电路，交流电流的功率，功率因数， 提高功率因数的意义。 (⑤)串联谐振、并联谐振的特征。 (6)非正弦交流电路的概念。 教学要求 (1)熟练运用相量法和复数阻抗分析和计算简单串、并联交流电路，并能正确画出相 量图。 (2)正确理解提高功率因数的意义。了解串联、并联谐振的条件和特征。 3、三相交流电路(4学时) (1)星形接法的三相电源。三相四线制，线电压和相电压。 (2)三相负载的联接方法：显形接法及三角形接法，中线的作用。电压、电流的相值及线值 及其在对称三相电路中的关系，对称三相电路的计算，三相功率。 教学要求 (1)掌握对称三相交流电路中电压、电流和功率的计算方法，理解三相四线制中线的作用。 掌握负载的正确接法。 (二)电机与控制(20学时) 1、磁路与变压器(4学时) (1)磁性材料、磁路概念、交流磁路。 (2)变压器的构造、工作原理。二相变乐器的概念。铭牌、*自偶变压器。 教学要求
理解电容充、放电的物理过程和时间常数的概念。 2、正弦交流电路(10 学时) (l)正弦交流电振幅(最大值)、周期(频率)、韧相位、有效值和相位差。 (2)正弦交流电的相量表示法，相量运算，相量图。 (3) r、 l、 c 单参数电路，感抗和容抗。 (4)正弦交流电路的计算，队 c 串联电路，复阻抗，并联电路，交流电流的功率，功率因数， 提高功率因数的意义。 (5)串联谐振、并联谐振的特征。 (6)非正弦交流电路的概念。 教学要求 (1)熟练运用相量法和复数阻抗分析和计算简单串、并联交流电路，并能正确画出相 量图。 (2)正确理解提高功率因数的意义。了解串联、并联谐振的条件和特征。 3、三相交流电路(4 学时) (l)星形接法的三相电源。三相四线制，线电压和相电压。 (2)三相负载的联接方法：显形接法及三角形接法，中线的作用。电压、电流的相值及线值 及其在对称三相电路中的关系，对称三相电路的计算，三相功率。 教学要求 (l)掌握对称三相交流电路中电压、电流和功率的计算方法，理解三相四线制中线的作用。 掌握负载的正确接法。 (二)电机与控制(20 学时) l、磁路与变压器( 4 学时) (l)磁性材料、磁路概念、交流磁路。 (2)变压器的构造、工作原理。二相变乐器的概念。铭牌、*自偶变压器。 教学要求
(1)了解交流线圈电厌和磁通的关系。理解变压器的工作原理，并会正确使用常用变压嚣。 2、异步电动机(9学时) (1)电动机的分类及特点。 (2)二相异步咆动机的构造和转动原理。旋转磁场。转差率。二相异步电动机的转矩特性和 机械特性。 (3)三相异步电动机的使用：铭牌数据。笼型二相异步电动机的起步、反转、能耗制动和反 接制动，变频调速。*绕线式转千三相异步电动机的特点。 *(4)单相异步电动机的原理、起动和特点。 (⑤)控制电机：伺服电动机，步进电动机。 教学要求 (1)理解三相异步电动机的工作原理、机械特性，了解结构特点和铭牌数据的意义，会正确 使用。 (2)了解伺服电动机、步进电动机的工作原理。 3、异步电动机的控制(7学时) (1)低压开关和熔断器、按钮、接触器、热继电器、中间继电器。 (2)异步电动机的点动、直接起动，正、反转控制，顺序控制。行程开关和行程控制、时间 继电器与时间控制。电路中的短路、过载及断电保护。 (3)可编程序控制器：结构和工作原理、编程指令与编程方法、举例。 教学要求 (I)了解常用低压控制电器和保护电器的功能。掌握继电一接触器控制电路的自锁、联锁及 顺序、时间、行程等控制的原则。能读懂常用的基本控制电路原理图，能连线操作. (2)了解plc的工作原理，初步掌握编程方法。 (三)电子技术(41.5学时) 1、半导体器件(4学时) (I)半导体的导电方式。pn结的单向导电性。 (2)半导体二极管：伏安特性和主要参数，硅稳压二极管
(l)了解交流线圈电厌和磁通的关系。理解变压器的工作原理，并会正确使用常用变压嚣。 2、异步电动机( 9 学时) (l)电动机的分类及特点。 (2)二相异步咆动机的构造和转动原理。旋转磁场。转差率。二相异步电动机的转矩特性和 机械特性。 (3)三相异步电动机的使用：铭牌数据。笼型二相异步电动机的起步、反转、能耗制动和反 接制动，变频调速。*绕线式转千三相异步电动机的特点。 *(4)单相异步电动机的原理、起动和特点。 (5)控制电机：伺服电动机，步进电动机。 教学要求 (l)理解三相异步电动机的工作原理、机械特性，了解结构特点和铭牌数据的意义，会正确 使用。 (2)了解伺服电动机、步进电动机的工作原理。 3、异步电动机的控制(7 学时) (l)低压开关和熔断器、按钮、接触器、热继电器、中间继电器。 (2)异步电动机的点动、直接起动，正、反转控制，顺序控制。行程开关和行程控制、时间 继电器与时间控制。电路中的短路、过载及断电保护。 (3)可编程序控制器：结构和工作原理、编程指令与编程方法、举例。 教学要求 (l)了解常用低压控制电器和保护电器的功能。掌握继电一接触器控制电路的自锁、联锁及 顺序、时间、行程等控制的原则。能读懂常用的基本控制电路原理图，能连线操作. (2)了解 plc 的工作原理，初步掌握编程方法。 (三)电子技术( 41.5 学时) l、半导体器件( 4 学时) (l)半导体的导电方式。 pn 结的单向导电性。 (2)半导体二极管：伏安特性和主要参数，硅稳压二极管
(3)半导体三极管：电流放大作用，输入特性和输出特性，主要参数。 (4)绝缘栅场效应管：基本结构和工作原理，特性曲线和主要参数。 教学要求 (1)了解p结的单向导电性，掌握二极管、三极管以及缘栅场效应管的功能、特性和主要 参数。 2、基本放大电路(5学时) ()共射单管放大电路的组成及各元件的作用。 (2)直流负载线及静态工作点的设置。截止失真和饱和失真。 (3)静态工作点的稳定。分压式偏置电路。 (4)近似微变等效电路：电放大倍数，输入电阻和输出电阻。 (5)射极输出器的特点及应用。 (6)功率放大器的特点。互补对称式功率放大电路。多级放大电路。 教学要求 (1)理解共射单管放大电路的工作原理，会估算电压放大倍数，了解失真的概念。 (2)了解射极输出器的特点和应用。了解基本互补对称功率放大咆路。 3、集成运算放大器(9学时) (1)直接祸合放大电路的特点，零点漂移。差动放大咆路的组成，放大原理，抑制零漂原理。 (2)运算放大器，集成运算放大器基本电路的组成方枢图，理想起放的特点。通地型运算放 大器的管脚及其联接、使地。 (③)运算电路，反相和同相输入，负反馈及其类型，反相运算电路，同相运算电路，差分电 路。微分和积分运算咆路。pid计算。有源滤波器。应用举例。 (4)其它应用举例：电压比较器、rc正弦波振荡电路。 教学要求 (1)理解差动放大电路的工作原理，了解信号的输入和输出方式
(3)半导体三极管：电流放大作用，输入特性和输出特性，主要参数。 (4)绝缘栅场效应管：基本结构和工作原理，特性曲线和主要参数。 教学要求 (l)了解 pn 结的单向导电性，掌握二极管、三极管以及缘栅场效应管的功能、特性和主要 参数。 2、基本放大电路(5 学时) (l)共射单管放大电路的组成及各元件的作用。 (2)直流负载线及静态工作点的设置。截止失真和饱和失真。 (3)静态工作点的稳定。分压式偏置电路。 (4)近似微变等效电路： 电放大倍数，输入电阻和输出电阻。 (5)射极输出器的特点及应用。 (6)功率放大器的特点。互补对称式功率放大电路。多级放大电路。 教学要求 (l)理解共射单管放大电路的工作原理，会估算电压放大倍数，了解失真的概念。 (2)了解射极输出器的特点和应用。了解基本互补对称功率放大咆路。 3、集成运算放大器(9 学时) (l)直接祸合放大电路的特点，零点漂移。差动放大咆路的组成，放大原理，抑制零漂原理。 (2)运算放大器，集成运算放大器基本电路的组成方枢图，理想起放的特点。通地型运算放 大器的管脚及其联接、使地。 (3)运算电路，反相和同相输入，负反馈及其类型，反相运算电路，同相运算电路，差分电 路。微分和积分运算咆路。p i d 计算。有源滤波器。应用举例。 (4)其它应用举例：电压比较器、rc 正弦波振荡电路。 教学要求 (l)理解差动放大电路的工作原理，了解信号的输入和输出方式
(2)理解理想集成运算放大器的特点和分析方法。了解反馈的概念和反馈类型。初步掌握常 用运放电路的电路组成及功能。 4、直流稳压电源(3学时) (1)单相桥式整流电路，三相桥式整流电路 (2)滤波电路，串联型稳压电源，集成稳压电路。 教学要求 (1)理解桥式整流电路的原理、特点，了解串联型直流稳压电源的工作原理和集成稳压块的 作用。 5、电力电子技术(5.5学时) (1)电力电子器件：晶闸管，大功率场效应管。 (2)变流电路：可控整流电路(ac一dc变换)，逆变电路(dc一ac变换)及脉宽调制(pwm) 技术。 教学要求 (1)理解可控整流电路(ac一dc变换)和了解逆变电路(dc一ac变换)的工作原理、特点。 了解脉宽调制(pwm)技术的原理。 6、数字电路(15学时) (1)数字电路的概念，脉冲信号的波形和参数。 (2)基本逻辑门电路：与门、或门、非门、与非门的逻辑功能、三态门、tt1的特点，开门 电平、关门电平、高电平及低电平数值。 (③)组合逻辑电路：逻辑代数的基本公式，组合逻辑电路的分析方法，译码器。 (4)时序逻辑电路触发器：基本rs触发器和钟控rs触发器，k触发器和d触发器的逻辑 功能。寄存器：移位寄存器计数器：同步二进制计数器，同步十进制计数器。 (⑤)数码显示电路 (6)a/d和d/a转换的基本概念 (7)数字电路的应用举例 教学要求
(2)理解理想集成运算放大器的特点和分析方法。了解反馈的概念和反馈类型。初步掌握常 用运放电路的电路组成及功能。 4、直流稳压电源( 3 学时) (l)单相桥式整流电路，三相桥式整流电路 (2)滤波电路，串联型稳压电源，集成稳压电路。 教学要求 (l)理解桥式整流电路的原理、特点，了解串联型直流稳压电源的工作原理和集成稳压块的 作用。 5、电力电子技术(5.5 学时) (l)电力电子器件：晶闸管，大功率场效应管。 (2)变流电路：可控整流电路( ac—dc 变换)，逆变电路( dc—ac 变换)及脉宽调制 (pwm) 技术。 教学要求 (l)理解可控整流电路( ac—dc 变换)和了解逆变电路( dc—ac 变换)的工作原理、 特点。 了解脉宽调制(pwm)技术的原理。 6、数字电路( 15 学时) (l)数字电路的概念，脉冲信号的波形和参数。 (2)基本逻辑门电路：与门、或门、非门、与非门的逻辑功能、三态门、 ttl 的特点，开门 电平、关门电平、高电平及低电平数值。 (3)组合逻辑电路：逻辑代数的基本公式，组合逻辑电路的分析方法，译码器。 (4)时序逻辑电路触发器：基本 rs 触发器和钟控 rs 触发器， jk 触发器和 d 触发器的逻辑 功能。寄存器：移位寄存器计数器：同步二进制计数器，同步十进制计数器。 (5)数码显示电路 (6) a／d 和 d／a 转换的基本概念 (7)数字电路的应用举例 教学要求
(1)掌握基本逻辑门电路的逻辑功能，了解逻辑代数的基本运算法则，初步拳握组合逻辑电 路的特点和分析方法☆ (2)掌握rs、k和d触发器的特点和逻辑功能，了解寄存器、计数器筹时序逻辑电路的工 作原理。 (四)电工测量及安全用电(3.5学时) 1、电工测量(2.5学时) ()常用电工测量仪表：磁电式、电磁式、电动式仪表的原理和特点。 (2)电压表、电流表、功率表、三相功率表的使用方法。欧姆表，万用表。 (3)测量结果的初分析，误差概念，仪表选用。 教学要求 ()了解常用电☆仪表的功能和精确度等级，掌握正确使用方法，并具有止确选用仪表的初 步能力。 2、安全用电(1学时) (1)触电方式和安全用电。接地保护和接零保护。静电防护和电器防暴、防火常识。人体触 电急救 教学要求 (1)了解安全用电的一般常识和接地、接零保护的作用及应注意的事项
(l)掌握基本逻辑门电路的逻辑功能，了解逻辑代数的基本运算法则，初步拳握组合逻辑电 路的特点和分析方法☆ (2)掌握 rs、 jk 和 d 触发器的特点和逻辑功能，了解寄存器、计数器筹时序逻辑电路的工 作原理。 (四)电工测量及安全用电(3.5 学时) l、电工测量(2.5 学时) (l)常用电工测量仪表：磁电式、电磁式、电动式仪表的原理和特点。 (2)电压表、电流表、功率表、三相功率表的使用方法。欧姆表，万用表。 (3)测量结果的初分析，误差概念，仪表选用。 教学要求 (l)了解常用电☆仪表的功能和精确度等级，掌握正确使用方法，并具有止确选用仪表的初 步能力。 2、安全用电(1 学时) (l)触电方式和安全用电。接地保护和接零保护。静电防护和电器防暴、防火常识。人体触 电急救 教学要求 (l)了解安全用电的一般常识和接地、接零保护的作用及应注意的事项