总学时：64 讲课学时：64 实验学时：0

适用对象：机械工程、物理学、应用物理学等专业

开课单位：机械工程学院

一、课程性质和教学目标

本课程是理工科大学非电类专业的一门主要专业基础课程。通过本课程的学习，使学生获得电工技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工技术的应用和我国电工技术发展的概况，为学习后续课程以及从事相关的工程技术工作和科学研究打下良好的基础。

本课程主要包括两个方面的内容：电路分析方法；电工设备及其应用。通过学习要求达到以下目标：

目标1：掌握电路分析的基本思路和方法；理解电路中暂态过程发生的原因，掌握简单电路暂态分析的基本方法；掌握采用相量法进行交流电路分析的基本原理和方法；掌握三相交流电路的结构和分析方法；理解电路中相关功率的概念并能够计算。（支撑毕业要求1.2）

目标2：理解磁路分析的基本方法和变压器工作原理，掌握电压器电压、电流和阻抗变换的原理和应用；理解三相异步电动机的工作原理及运行参数的计算；掌握三相异步电动机起动、反转、调速、制动的方法；掌握常用的电动机控制电路和保护电路。（支撑毕业要求1.2）

使学生获得电工技术必要的基本理论、基本知识和基本技术，能够利用电工学理论和方法对工程问题加以研究、计算和分析（支撑毕业要求2.2）

1、电路的基本概念和基本定律

2)电路元件与电路模型

3)电路的基本物理量和电压、电流的参考方向

5)电源的有载、开路和短路

7)电功率及元件性质的判断

教学要求：了解电路的组成与作用；理解电路模型的概念以及理想电路元件（电阻、电感、电容、电压源、电流源）的伏安特性；理解电压和电流参考方向的意义，能对元件的电源或负载性质进行判断；了解电源的有载、开路和短路工作状态及其特点，理解电功率和额定值的概念和意义；熟练掌握欧姆定律；熟练掌握和灵活应用基尔霍夫定律；掌握分析与计算简单电路中电位的计算方法。

重点：理想电路元件的伏安特性；元件的电源或负载性质的判断；电源的工作状态；基尔霍夫定律；电路中电位的概念及计算。难点是：电路元件性质的判断；电位计算。

6)戴维宁定理与诺顿定理

7)非线性电阻电路的分析

教学要求：熟练掌握电阻串并联等效电阻计算及串联电阻的分压公式和并联电阻的分流公式；理解实际电源的两种电路模型及其等效变换；掌握支路电流法、结点电压法、叠加原理和戴维宁定理、诺顿定理；了解非线性电阻元件的伏安特性级静态电路、动态电阻的概念，理解简单非线性电阻电路的图解分析法。

重点：电源的等效变换；支路电流法、结点电压法、叠加原理、戴维宁定理和诺顿定理等电路分析方法。难点是：叠加原理；等效电源定理。

1)电阻元件、电感元件和电容元件的特性

3)RC电路的零输入响应、零状态响应和全响应

4)RL电路的零输入响应、零状态响应和全响应

5)一阶线性电路暂态分析的三要素法

6)微分电路和积分电路

教学要求：理解电阻元件是耗能元件，而电感和电容元件是储能元件；理解电路暂态过程产生的原因和换路定则的理论依据；会用换路定则确定RC电路和RL电路相应的初始值；会分析计算RC电路的零输入响应、零状态响应和全响应；会分析计算RL电路的零输入响应、零状态响应和全响应；会用三要素法分析计算RC电路和RL电路的响应；理解利用电容充放电原理，在一定条件下使RC电路成为微分电路和积分电路，并把矩形脉冲变换为尖顶波和锯齿波。

重点：换路定则；RC和RL电路响应的分析和计算；三要素法；微分和积分电路。难点是：换路定则；三要素法。

1)正弦交流电的基本概念及其表示方法

2)电阻元件、电感元件与电容元件

3)单一参数交流电路的分析

4)电阻、电感和电容元件串联的交流电路

6)交流电路的频率特性

8)非正弦周期信号电路的分析

教学要求：理解正弦交流电的三要素、相位差和有效值；掌握正弦交流电的各种表示方法及相互之间的关系；理解电路基本定律的相量形式和阻抗的概念，掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法；掌握有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念；了解提高功率因数的方法及意义；了解交流电路的频率特性；了解非正弦周期信号电路的分析方法。

重点：正弦交流电的表示方法；利用相量法计算简单正弦交流电路；有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的计算；提高功率因数的方法；串联和并联谐振。难点是：相量分析方法；有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的计算；串并联谐振及其应用。

3)负载星形联接的三相电路

4)负载△联接的三相电路

教学要求：了解三相对称电源的概念；掌握三相四线制电路中单相及三相负载的联接方法，了解中性线的作用；掌握相电压（相电流）与线电压（线电流）在对称和不对称三相电路中的相互关系；掌握对称和不对称三相电路电压、电流和功率的计算方法。

重点：三相四线制电路中负载的联接方法；对称三相电路中相电压（相电流）与线电压（线电流）的关系；对称和不对称三相电路电压、电流和功率的计算方法。难点是：三相电路电压、电流和功率的计算。

6、磁路与铁心线圈电路

1)磁场及其基本物理概念

教学要求：了解磁性材料的磁性能；了解磁路的基本构成以及直流励磁和交流励磁的电磁关系；理解磁路的分析方法、磁路基本物理量的意义和主要关系式；能对简单磁路进行分析计算；了解变压器的基本结构和工作原理；能对变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换进行分析计算；会分析变压器绕组的极性并找出各绕组的同极性端；了解直流电磁铁和交流电磁铁的电磁吸力，理解它们在吸合过程中励磁电流和磁通的变化特点。

重点：磁路的基本构成；磁路的分析方法和主要关系式；变压器工作原理；变压器的电压、电流和阻抗变换关系及其应用；绕组的同极性端及其判别。难点是：磁路分析方法；变压器电压、电流和阻抗变换关系及其应用。

1)三相异步电动机的结构

2)三相异步电动机的转动原理

3)定子电路和转子电路中电压、电流关系

4)三相异步电动机的电磁转矩及机械特性

5)三相异步电动机的起动、反转、调速及制动

6)三相异步电动机的铭牌数据

7)三相异步电动机的选择

8)单相异步电动机的结构与工作原理

教学要求：了解电动机的大致分类以及电动机在工农业生产和控制系统中的应用；了解三相异步电动机的基本结构、类型和转动原理；理解电源频率、磁极对数和同步转速之间的关系；理解同步转速、电机转速、转差率的意义及其关系；理解转差率对转子电流频率、转子感抗、转子电动势、转子电流和转子电路功率因数的影响；理解电源电压和转子电路电阻对电动机转矩的影响，并能用相应的转矩曲线予以说明；理解起动转矩、额定转矩和最大转矩的意义，并能在机械特性曲线上分析电动机的运行状态；理解电动机名牌数据的意义，能根据已知运行条件分析电动机的运行状态，计算电动机的运行参数；理解电动机起动、反转、调速和制动的原理和方法；了解电容分相式电动机的结构和工作原理；了解罩极式电动机的结构和工作原理。

重点：异步电动机的转动原理；转子电路中电量关系；机械特性；电动机运行参数的计算；电动机起动、反转、调速和制动的原理和方法。难点是：异步电动机的转动原理；机械特性及运行参数的计算。

8、继电接触器控制系统

教学要求：了解常用控制电器的基本结构、工作原理、控制作用以及电路符号；掌握三相异步电动机的直接起动控制、正反转控制、时间控制、行程控制等基本控制电路；掌握自锁和互锁的概念、作用和应用方法；掌握短路保护、过载保护、零压（失压）保护的作用和实现方法；理解点动、换接起动、能耗制动等应用电路的控制方法；能够分析和读懂简单继电接触器控制电路，理解控制过程；能够根据功能要求设计和绘制简单的控制电路，并具有一定的选择控制电器元件的能力。

重点：常用控制电路和保护电路。难点是：继电接触器控制电路分析和设计。

9、工业企业供电与安全用电

教学要求：了解发电、输电和工业企业供配电的基本知识；了解电流对人体的危害、触电方式及安全用电的重要性；了解接地和接零的方法；了解节约用电的措施和经济意义。

重点：发电、输电和工业企业供配电的基本知识；触电方式；接地和接零的方法。难点是：接地和接零的方法。

三、课程建设与改革（含教学思想、教学方法、教学手段）

电工技术是理工院校非电类专业的一门重要的专业基础课程，在专业课程体系中占有十分重要的地位。为培养具有非电类学生宽广、扎实的基本理论知识和专业知识，具备分析问题的能力，适应社会发展，具有高素质、工程能力强的应用型人才。本课程教学过程中注重基本理论、基本知识和基本技能，强化应知应会知识；采用课堂教学并配合实践教学，加强理论与实际的结合，培养工程意识与工程应用能力。

在教学方法上采用课堂讲授与辅导答疑相结合的方法。

教学手段上采用常规教学与多媒体教学相结合的形式。

绪论、电路的基本概念与基本定律

工业企业供电与安全用电

五、考核及成绩评定方式

本课程考核方式为闭卷笔试，考试时间为2个小时，卷面满分100分。成绩包括平时成绩和考试成绩两部分，平时成绩占0%～30％，考试成绩占70%～100％。

[1]《电工学上册电工技术》，秦曾煌编著，高等教育出版社出版，2004年。

[1]《电工技术与电子技术基础上册电工技术》，符磊编著，清华大学出版社，2008年。

《电工学A(II)》课程教学大纲

总学时：64 讲课学时：64 实验学时：0

适用对象：机械工程、物理学、应用物理学等专业

开课单位：机械工程学院

一、课程性质和教学目标

本课程是物理学类专业的一门主要专业基础课程。通过本课程的学习，使学生获得电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电子技术的应用和我国电子技术发展的概况，为学习后续课程以及从事相关的工程技术工作和科学研究打下良好的基础。

本课程主要包括两个方面的内容：模拟电子电路分析和设计；数字电子电路分析与设计。。通过学习要求达到以下目标：

目标1：掌握基本放大电路的基本结构和分析方法；掌握集成运算放大器的线性和非线性应用；理解电子电路中反馈的概念并掌握其判别方法；理解直流稳压电源的结构、工作原理和集成稳压器的使用方法（支撑毕业要求1.2）。

目标2：掌握基本逻辑门电路的逻辑功能；理解逻辑代数运算法则，掌握逻辑函数的化简方法；掌握组合逻辑电路的分析方法；理解常见的组合逻辑电路的工作原理和应用；理解双稳态触发器、单稳态触发器和无稳态触发器的工作原理及其应用；掌握时序逻辑电路的分析和设计方法（支撑毕业要求1.2）。

使学生获得电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技术，能够利用电工学理论和方法对工程问题加以研究、计算和分析（支撑毕业要求2.2）

10)PN结及其导电性

教学要求：了解半导体的导电特性，本征半导体和杂质半导体中自由电子和空穴的产生过程和数量差异以及温度对半导体器件稳定性的影响；了解PN结及其单向导电性；了解二极管的结构和类型，理解二极管的伏安特性和主要参数的意义，并对重要参数有数量级的概念；了解稳压二极管的结构和伏安特性，会用稳压二极管组成稳压电路；熟悉晶体管的内部结构和电流放大作用，理解其伏安特性曲线和主要参数的意义，熟悉晶体管放大区、截止区和饱和区工作时所需要的外部条件；了解常用的光电器件的工作原理。

重点：二极管和晶体管伏安特性；包含二极管电路的分析；晶体管工作状态的判别方法。难点是：包含二极管的电路的分析，晶体管工作状态的判别。

8)放大电路的基本结构

9)放大电路的静态分析

10)放大电路的动态分析

11)静态工作点的稳定

16)场效应管及其放大电路

教学要求：理解共发射极放大电路的工作原理，掌握估算法、图解法和微变等效电路法，能够对放大电路的静态和动态工作进行定量分析；理解稳定静态工作点的意义，理解分压式偏置电路稳定静态工作点的原理；熟悉射极输出器电路的特点及其应用；了解放大电路的频率特性，理解频率失真和通频带的概念；了解差分放大电路的结构和工作原理，理解其对共模信号和差模信号的放大作用为何不同；了解互补功率放大电路的结构和工作原理；了解MOS管的结构和工作原理，理解其控制特点；了解共源极放大电路的偏置电路和放大原理。

重点：采用估算法和图解法进行共发射极放大电路的静态分析；采用微变等效电路法和图解法进行共发射极放大电路的动态分析；分压式偏置共发射极放大电路稳定静态工作点的原理及其静态分析和动态分析；射极输出器的特点及其静态分析和动态分析；差分放大电路的工作原理及其静态分析和动态分析。难点是：微变等效电路法。

7)集成运算放大器的组成和特点

8)集成运算放大器的主要参数和电压传输特性

9)集成运算放大器的理性化模型及理想化的条件

10)集成运算放大器的分析原则

11)集成运算放大器的线性应用

12)集成运算放大器的非线性应用

13)使用集成运算放大器时应注意的问题

教学要求：了解集成运算放大器的基本组成和特点、各主要参数的意义，理解集成运算放大器理想化的主要条件，理解集成运算放大器的电压传输特性；掌握集成运算放大器的线性应用和非线性应用的基本条件和分析依据；理解“虚短”“虚断”和“虚地”的概念，能够熟练应用这些概念对集成运算放大器应用电路进行分析和设计；掌握集成运算放大器线性应用的三种基本输入方式（反相输入、同相输入和差分输入）及其电路特点；熟悉比例放大器、反相器、同相器、加法器、减法器、积分器、微分器等基本运算电路的结构、工作原理、特点和功能，并能分析由这些电路组成的其他运算电路；掌握用集成运算放大器构成非线性应用的基本电路的方法，熟悉电压比较器的电路结构和工作原理，了解迟滞比较器的电路结构、工作原理和特点；了解由集成运算放大器在实际使用中应注意的事项以及对输入和输出端的保护方法。

重点：熟练应用“虚短”“虚断”和“虚地”的概念进行集成运算放大器应用电路的分析；掌握集成运算放大器在信号运算方面的应用；掌握集成运算放大器在信号处理方面的应用。难点是：集成运算放大器的线性应用。

7)放大电路中的负反馈

8)振荡电路中的正反馈

教学要求：理解反馈、负反馈和正反馈的概念；理解输出量、反馈量和反馈信号的关系；理解输入信号、反馈信号和净输入信号的关系；会用瞬时极性法判别集成运算放大电路中的负反馈，并按步骤分析欺负反馈的类型；会判别分析射极输出器中负反馈的类型；理解负反馈对放大电路性能的影响；理解正弦波振荡电路自激振荡的条件；理解RC和LC正弦波振荡电路的基本组成、起振条件、稳幅原理与振荡频率；会用瞬时极性法根据相位条件判别RC振荡电路和LC振荡电路能否产生自激振荡。

重点：无功功率电源最优分布；电压中枢点的概念及其选择；中枢点电压管理曲线的制定方法；中枢点电压的三种调整方式及其调压范围；电力系统中各种调压措施的工作原理、适用范围、优缺点及调压计算。难点是：反馈类型的判别。

教学要求：理解单相半波整流电路和桥式整流电路的原理，会分析整流电路，能画出整流电压和整流电流的波形图；会计算单相半波整流电路和桥式整流电路的整流电压平均值U_o、电流平均值I_o和整流元件所承受的最高反向电压U_RM；会根据U_o，I_o和U_RM查手册选择整流元件；理解滤波电路的滤波原理；理解稳压电路的稳压原理；理解集成稳压电源常用系列（78系列和79系列）的使用方法。

重点：整流和滤波电路分析和计算；稳压电路工作原理。难点是：整流和滤波电路计算和元件选择。

6、门电路和组合逻辑电路

5)数字电路的基础知识

6)逻辑代数的基本知识

9)组合逻辑电路及其分析与设计

10)常用组合逻辑电路

教学要求：掌握与非、或非、非门、与非门、或非门和异或门的逻辑功能；了解三态门、传输门的概念和功能；了解TTL和CMOS门电路的特点、电压传输特性和主要参数；掌握逻辑代数的基本运算法则和基本定律，熟练应用逻辑表达式、逻辑状态表和逻辑图表示逻辑函数，掌握逻辑函数的化简方法；掌握对简单组合逻辑电路进行分析和设计的方法和步骤；理解加法器、编码器和译码器的工作原理，了解七段显示译码器的功能；了解数据选择器、数据分配器的工作原理。

重点：基本逻辑门电路的功能；逻辑代数及其运算法则；逻辑函数的化简；组合逻辑电路的分析与设计。难点是：逻辑函数的化简；组合逻辑电路的分析与设计。

7、触发器和时序逻辑电路

12)时序逻辑电路及其分析与设计

13)常用时序逻辑电路

教学要求：掌握RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能；理解时序逻辑电路的概念和工作特点；理解数据寄存器、移位寄存器的工作原理和分析方法；理解同步、异步二进制计数器和十进制计数器的工作原理和分析方法，会用常见的集成计数器构成任意进制计数器，会画出相应的时序波形图；了解555定时器及用555定时器构成的单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理并能够成常用的应用电路。

重点：RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的工作原理和逻辑功能；数据寄存器、移位寄存器的工作原理和分析方法；时序逻辑电路的分析与设计；555定时器及其应用。难点是：时序逻辑电路的分析与设计。

8、数字量和模拟量的转换

1)数-模和模-数转换的基本概念

教学要求：了解模拟量和数字量相互转换的意义；了解数-模转换电路的组成部分和结构类型，理解实现数-模转换的过程及转换电路各部分的作用；了解模-数转换电路的结构类型，理解实现模-数转换机转换电路各部分的作用；了解数-模转换器和模-数转换器的主要技术指标及选用原则。

重点：数-模和模-数转换器的组成和工作原理；数-模转换器和模-数转换器的选用原则。难点是：数-模和模-数转换器的组成和工作原理。

三、课程建设与改革（含教学思想、教学方法、教学手段）

电子技术是物理学类相关专业的一门重要的专业基础课程，在专业课程体系中起到一个承上起下的枢纽作用，占有十分重要的地位。为培养具有物理学和应用物理学方面宽广、扎实的基本理论知识和专业知识，具备分析问题的基本技能和方法，适应社会发展，具有高素质、工程能力强的应用型人才。本课程教学过程中注重内容的优化与整合，突出基本概念和基本方法，强化应知应会知识；通过课堂教学并配合实践教学，加强理论与实际的结合，培养工程意识与工程应用能力。在教学方法上采用课堂讲授与辅导答疑相结合的方法。

教学手段上采用常规教学与多媒体教学相结合的形式。

五、考核及成绩评定方式

本课程考核方式为闭卷笔试，考试时间为2个小时，卷面满分100分。成绩包括平时成绩和考试成绩两部分，平时成绩占0%～30％，考试成绩占70%～100％。

教材：[1]《电工学下册电子技术》，秦曾煌编著，高等教育出版社出版，2004年。

参考书目：[1]《电工技术与电子技术基础下册电子技术》，符磊编著，清华大学出版社，2008年。