精品資料（2021-2022年收藏的）電工技術(shù)課程教學(xué)大綱匯總

1、電工技術(shù)電子教案電工技術(shù)是非電類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，本教案內(nèi)容包括電路的基本概念與基本定律、電路的基本分析方法、正弦交流電路、三相交流電路；電路的過(guò)渡過(guò)程；異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)原理、機(jī)械特性等基本理論；以及常規(guī)繼電-接觸器控制電路；磁路與變壓器等內(nèi)容。下面對(duì)各部分內(nèi)容分別進(jìn)行論述。第1章 電路的基本概念與基本定律本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)本章是電路的基礎(chǔ)，內(nèi)容為直流電路的基本概念和定律。學(xué)習(xí)目標(biāo)是理解電路模型與實(shí)際電路之間的內(nèi)在聯(lián)系，分清電壓、電流、功率等的物理意義，清楚電路的不同工作狀態(tài)的特點(diǎn)；熟悉電壓源和電流源模型及其相互轉(zhuǎn)換的方法；最后學(xué)習(xí)用基爾霍夫定律分析電路。本章的重點(diǎn)內(nèi)容是電壓和電流的參考方向，

2、在參考方向下的歐姆定律及基爾霍夫定律的運(yùn)用以及電壓源和電流源之間的等效變換。難點(diǎn)是電壓電流的參考方向及功率的判斷。要嚴(yán)格區(qū)分實(shí)際方向和參考方向，分清引入?yún)⒖挤较虻囊饬x，學(xué)會(huì)用參考方向分析問(wèn)題。電路與電路模型及電路的主要物理量電路是各種電器設(shè)備按一定方式連接起來(lái)的整體，電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)是電路的基本組成部分，我們研究的電路是實(shí)際電路的理想化模型。實(shí)際器件可用一個(gè)理想電路元件或幾個(gè)理想電路元件的組合來(lái)代替。電路模型就是用理想電路元件代替實(shí)際器件組成的電路。電壓與電流的參考方向由于實(shí)際方向未知，需先假定電路中支路電流和電壓的參考方向。當(dāng)元件電流和電壓參考方向一致時(shí)，該元件為關(guān)聯(lián)參考方向；否則，為非

3、關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向下，功率大于零，元件吸收功率，該元件為負(fù)載；功率小于零，元件發(fā)出功率，該元件為電源。反之，在非關(guān)聯(lián)參考方向下，功率大于零，元件發(fā)出功率，該元件為電源；功率小于零，元件吸收功率，該元件為負(fù)載。電壓源與電流源及其等效變換電路中常用的理想電路元件有電阻、電感、電容、理想電壓源和理想電流源。理想電路元件分無(wú)源元件和有源元件。無(wú)源元件包括電阻、電感和電容，同時(shí)電感和電容還是儲(chǔ)能元件。電阻元件的電壓和電流關(guān)系是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，其電壓和電流是瞬時(shí)一一對(duì)應(yīng)的。電感和電容元件電壓和電流的關(guān)系是微積分關(guān)系。有源元件包括理想電壓源和理想電流源?；鶢柣舴蚨苫鶢柣舴蚨砂ɑ鶢柣舴螂娏鞫?/p>

4、律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。KCL描述了電路連接中各支路電流之間的約束關(guān)系，其本質(zhì)是電荷守恒在集總參數(shù)電路中的體現(xiàn)。KVL描述了電路連接中各個(gè)支路電壓之間的約束關(guān)系，其本質(zhì)是電壓與路徑無(wú)關(guān)。第1講 電路與電路模型1 電流、電壓、功率和電位電流和電壓是電路中的基本物理量，其參考方向和關(guān)聯(lián)參考方向是很重要的概念。分析電路時(shí)，必須首先設(shè)定電流和電壓的參考方向，這樣計(jì)算的結(jié)果才有實(shí)際意義。功率P=UI，在關(guān)聯(lián)參考方向下，P>0表示電路消耗功率，P<0表示電路提供功率。電路中某點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓就是該點(diǎn)的電位。2電壓源和電流源它們都是電路中的二端元件，電壓源的端電壓總是定值或

5、一定的時(shí)間函數(shù)，電流源的電流總是定值或一定的時(shí)間函數(shù)3歐姆定律和基爾霍夫定律它們都是電路理論中的重要定律，歐姆定律確定了電阻元件的電壓和電流之間的約束關(guān)系KCL定律確定了電路中與某結(jié)點(diǎn)相連的各支路之間的電流約束關(guān)系。KVL定律確定了電路回路中各元件電壓的約束關(guān)系。KCL和KVL約束通常稱為拓?fù)浼s束，是分析電路的基礎(chǔ)，要注意KCL和KVL的推廣應(yīng)用形式。（2）每章按知識(shí)點(diǎn)組織教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容正確，無(wú)科學(xué)錯(cuò)誤，模擬仿真準(zhǔn)確；文字、符號(hào)、單位和公式符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；教學(xué)內(nèi)容覆蓋教學(xué)基本要求；疑、難、關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)講解透徹，通俗易懂；提供與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的豐富的資源鏈接，資源表現(xiàn)形式多樣。電子教案采用Word格

6、式，其中標(biāo)題為4號(hào)宋體加粗，居中；正文中一級(jí)標(biāo)題（1）為小4號(hào)黑體，頂格；二級(jí)（1.1）標(biāo)題為5號(hào)楷體，頂格；三級(jí)標(biāo)題（1.1.1）為5號(hào)宋體，空2格；正文為5號(hào)宋體，起行空2格，回行頂格。正文中的“點(diǎn)”第一層用括號(hào)（1），第二層用符號(hào)（不要采用項(xiàng)目編號(hào)和符號(hào)）。教案中的重點(diǎn)內(nèi)容和專業(yè)名詞用紅色字標(biāo)示。（3）思考題（為鞏固所學(xué)知識(shí)，每章需配備少量的思考題） 思考題：1已知電路中電壓的單位為伏，電阻的單位為，求電路中的Uab和I。120200+-120V140100270160baced+-270aedc120V120160200140100IbI1I2I3I總I總144+-270120V902

7、40120V-+解：這種電路的處理方法可歸納為三步：設(shè)定電位點(diǎn)；畫直觀圖；利用串聯(lián)方法求等效電阻。據(jù)此，原電路可逐步化為三個(gè)電路。相應(yīng)的等效電阻為：I總=A利用分流公式，可得：132abb49090909090666ab9090909090ab12342如圖所示，已知電阻的單位為，試計(jì)算電路中的電壓U。10A1110A21+-+-U10V5A10A1-1+10V+-10V21+-+-U10V10A-1+10V2/3+-+-U10V115/3+-U10A1解：根據(jù)電源等效模型等效變換原理，將原圖經(jīng)過(guò)變換，最后根據(jù)分流公式得到：3有一量程為100mV，內(nèi)阻為1K的電壓表，欲將其改裝成量程為U1=1

8、V，U2=10V，U,3=100V的電壓表，試問(wèn)應(yīng)怎樣改進(jìn)電路？解：根據(jù)串聯(lián)電阻分壓的性質(zhì)，用一個(gè)電阻與電壓表串聯(lián)，可以分去擴(kuò)大部分的電壓。由于要求擴(kuò)大為三個(gè)量程，故應(yīng)串入三個(gè)電阻，電路的原理圖如圖：圖中Rg是電壓表的內(nèi)阻，Ug是其量程，R1、R2、R3為分壓電阻，當(dāng)用某量程時(shí)，其余量程的端鈕無(wú)斷開，例如用U1量程時(shí)，U2、U3的端鈕均斷開，此時(shí)R2、R3相當(dāng)于沒(méi)有接入，分壓的只有R1而當(dāng)用U2量程時(shí)，U1、U3的端鈕斷開，此時(shí)R3相當(dāng)于沒(méi)有接入，而分壓電阻應(yīng)為(R1+R2)；同樣，當(dāng)用R3量程時(shí)，U1、U2的端鈕斷開，分壓電阻為(R1+R2+R3)。根據(jù)串聯(lián)電阻分壓關(guān)系可得：U3U1Ug-+

9、R3R2R1Rg-可解得：KU2KKKK本章內(nèi)容貫穿“等效”這一概念，所謂兩個(gè)結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)完全不同的電路等效，是指他們對(duì)外電路的作用效果完全相同，即它們對(duì)外端鈕上的電壓和電流的關(guān)系完全相同。將電路中的某一部分用其等效電路代替后，不會(huì)影響原電路留下來(lái)未作變換的任何一條支路的電壓和電流。1在電阻串聯(lián)電路中通過(guò)各電阻的電流相同等效電阻R等于各電阻之和電路的總電壓等于各電阻上電壓之和。分壓公式2在電阻并聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓相同等效電導(dǎo)等于各電導(dǎo)之和當(dāng)只有兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，等效電阻為電路中的總電流等于各分電流之和，分流公式：3在等效原則下推導(dǎo)出的形和Y形電路的等效互換公式，使得對(duì)無(wú)源三端電路的化簡(jiǎn)變

10、得容易，特別是當(dāng)形和Y形電路的電阻相等時(shí)，使用公式：4一個(gè)具有內(nèi)阻的實(shí)際電源，可以選用電壓源模型或電流源模型來(lái)表征，即兩種電源模型對(duì)外電路可以等效互換。-5受控源與獨(dú)立源有本質(zhì)區(qū)別，求圖示電路中各支路的電流。U-+IL2IL3IL1解：在理想電流源兩端設(shè)一電壓U，然后設(shè)定各網(wǎng)孔電流方向如圖：I5I221-I421I1-10V1A+I6I3作業(yè)一：1-1 某有源支路接于U=230V的電源上，電路如下圖所示，支路電阻為R0=0.6，測(cè)得電路中的電流I=0.5安培。求：R0-E+UI（1） 該有源支路的電動(dòng)勢(shì)E；（2） 此支路是從電網(wǎng)吸收電能還是向電網(wǎng)輸送電能？1-2 某直流電源的額定功率為PN=2

11、00W，額定電壓為UN=50V，內(nèi)阻R0=0.5，負(fù)載電阻R可以調(diào)節(jié)，如圖所示，試求：R0-E+R（1） 額定狀態(tài)下的電流及負(fù)載電阻；（2） 空載狀態(tài)下的電壓；（3） 短路狀態(tài)下的電流；+40I-10V10+-U40I1A10+-U1-3 已知下圖中電阻的單位為，求電壓U和電流I。1-4 已知下圖中電阻的單位為，求電路中的電壓UAB。+-7V-A+14V-+62-16VB5k+6VBDCAS-12V3k1k1-5 如圖所示電路，計(jì)算開關(guān)S斷開和閉合時(shí)A點(diǎn)的電位。作業(yè)2：2-1 試用支路電流法求下圖所示電路中的電流I1、I2、I3，已知E1=220V，E2=E3=110V，內(nèi)阻R10=R20=R

12、30=1，負(fù)載電阻R1=R2=R3=9。-+I1R10R1E1-+I2R20R2E2-+I3R30R3E3-2-2 用支路電流法求圖所示的網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)電阻R3支路的電流I3及理想電流源的端電壓U。已知IS=2A，E=2V，R1=3，R2=R3=2。-I3+U+E-ISR1R2R32-3 用疊加原理求上圖中電阻R3支路的電流I3及理想電流源的端電壓U。4-12V+4I-4+66V2-4 用疊加原理求下圖所示電路中的電流I。2-5 用戴維寧定理求下圖所示電路中通過(guò)10電阻的電流。1-15V+110+14V13V-1+-I1-10V+10A223+84-4V4A-+2-6 求下述各二端電路的等效電路。

13、作業(yè)3：3-1 電感元件L=1.59H,接于= 220sin314V的正弦電源上求感抗XL和電流i。3-2 電容元件C=31.8F，接于=220sin314V的正弦電源上，求容抗XC和電流i。3-3 一個(gè)電阻為1.5K，電感為6.37H的線圈，接于50Hz、 380V的正弦電源上，求電流I、功率因數(shù)cos和功率P、Q、S。CRIUU1UR3-4 有一RC移相電路如圖所示，已經(jīng)C=100F，U=220V，f=50Hz，求感抗XL、容抗XC、復(fù)阻抗Z及電流I。I3UI2I13-5 在下圖中，=2200°V，Z1=j10, Z2=j50，Z3=j100，求 、 、 。I3Z3I1UZ1I2

14、Z2CURLAAA2AA3AA113-6在下圖所示正弦交流電路中，已經(jīng)電流表A1的讀數(shù)為40mA，A2的讀數(shù)為80mA，A3的讀數(shù)為50mA，求電流表A的讀數(shù)。3-7 日光燈與鎮(zhèn)流器串聯(lián)后接到交流電源上可看作R、L串聯(lián)電路。若已知220V、40W的日光燈功率因數(shù)為0.5，如果采用并聯(lián)電容的方法提高功率因數(shù)，使用功率因數(shù)提高到0.95，計(jì)算所需要的電容大小。作業(yè)44-1 三相四線制中，中線的作用是什么？為什么中線干線上不能接熔斷器和開關(guān)？4-2 試判斷下列結(jié)論是否正確： （1）當(dāng)負(fù)載是星形連接時(shí)，必須有中線； （2）當(dāng)負(fù)載是三角形連接時(shí)，線電流為相電流的3倍； （3）當(dāng)負(fù)載是三角形連接時(shí)，相電壓

15、等于線電壓。WXUVRXXRRN4-3 如圖所示的三相對(duì)稱負(fù)載電路，其線電壓為380V，Z=6+j8，試求相電壓、相電流和線電流，并畫出相量圖。4-4 電路如圖所示，已知RU=10，RV=20，R1W=30，U1=380V,試求：（1）各相電流及中線電流；（2）U相斷路時(shí)，各相負(fù)載所承受的電壓和通過(guò)的電流；（3）U相和中線均斷開時(shí)，各相負(fù)載的電壓和電流；（4）U相負(fù)載短路，中線斷開時(shí)，各相負(fù)載的電壓和電流。UVRUNRVRWWN4-5 如圖所示，正常工作時(shí)節(jié)電流表的讀數(shù)是26A，電壓表的讀數(shù)是380V，三相對(duì)稱電源供電，試求下列各情況下各相的電流：（1）正常工作；AVUVZWA· A

16、2AZZ（2）VW相負(fù)載斷路；（3）相線V斷路。4-6 三相對(duì)稱負(fù)載為三角形連接，線電壓為380V，線電流為17.3A，三相總功率4.5kW,求每相負(fù)載的電阻和感抗。4-7 三相電阻爐每相電阻R=10，接在額定電壓380V的三相對(duì)稱電源上，分別求星形連接和三角形連接時(shí)，電爐從電網(wǎng)各吸收多少功率？作業(yè)5：5-1 試說(shuō)明電容和電感元件什么時(shí)候可看成開路，什么時(shí)候可看成短路？5-2 什么時(shí)全響應(yīng)？全響應(yīng)具有怎樣的形式？5-3 一階電路的時(shí)間常數(shù)是如何確定的？時(shí)間常數(shù)的大小與過(guò)渡過(guò)程的關(guān)系是如何確定的？S（t=0）-US+R2CR1S（t=0）-US+R2LR15-4 分別判斷下面電路圖中，當(dāng)S動(dòng)作后

17、有無(wú)過(guò)渡過(guò)程？為什么？S（t=0）-US+R3CR1R2S（t=0）-US+R2LR1S（t=0）-10V+2F622-ui5-5 電路如圖所示，在t=0時(shí)，開關(guān)閉合。在閉合前一瞬間電容電壓為2V，試求t0時(shí)u(t)和 i(t)。5-6 電路如圖所示，假定換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)。t=0時(shí)開關(guān)S由1投向2，試求電流i和iL。+3V-Si-+3V123HiL113+3V-Si-+3V123HiL113作業(yè)66-1 有一交流鐵心線圈，接在f=50Hz的正弦交流電源上，在鐵心中得到磁通的最大值為2250Wb，現(xiàn)在此鐵心上再繞一個(gè)線圈，其匝數(shù)為200。當(dāng)此線圈開路時(shí)，求其兩端電壓。6-2 一個(gè)截面積為20

18、c的硅鋼片鐵心，磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值為1T，給一個(gè)100W 40V的白熾燈供電，已知電源電壓為220V，頻率為50Hz，試求變壓器原、副繞組的匝數(shù)和電流。6-3 一臺(tái)單相變壓器額定容量為10KVA，額定電壓為3000V/230V，其副邊接220V 60W的電燈。若變壓器在額定狀態(tài)下運(yùn)行，求：（1）可接多少盞電燈？（2）原、副繞組的電流各為多少？（3）如果副邊接的是220V 40W，cos=0.45的日光燈，可以接多少盞？6-4 有一臺(tái)容量為50kVA的單相自耦變壓器，已經(jīng)U1=220V，N1=450匝，如果要得到U2=150V，試求：（1）副繞組應(yīng)在多少匝處抽出線頭？額定負(fù)載時(shí)的I1N、I2N各式

19、各樣是多少？（2）原、副邊公共部分的電流I與I1N之比為多少？6-5 試確定圖中所示的變壓順的原繞組1、2和副繞組3、4及5、6的同名端。若每個(gè)副繞組的匝數(shù)為原繞組匝數(shù)的一半，當(dāng)U1=220V時(shí)，問(wèn)：（1）變壓器的副邊能輸出幾種電壓值？各如何接線？（2）設(shè)每個(gè)副繞組的額定電流為1A。今有一負(fù)載，額定電壓為110V，額定電流為1.5A，問(wèn)能否接在該變壓器的副邊工作，若能，應(yīng)如何接線？12546U13作業(yè)77-1 什么是轉(zhuǎn)差率？s=0；s=1；0s1；s1這四種情況下電機(jī)各于什么工作狀態(tài)？7-2 異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電源電壓突然升高，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和定子電流如何變化？7-3 異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間沒(méi)有直接的電的聯(lián)系，為什么負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加后，定子繞組的電流也要增大？7-4 繞線式異步電動(dòng)機(jī)能不能使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于最大轉(zhuǎn)矩？采取什么方法實(shí)現(xiàn)？7-5 一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=35Kw，UN=380V，fN=50Hz，nN=2980r/min，N=85%，cos2N=0.88，Y型接法。求定子線電流、輸入功率和額定轉(zhuǎn)差率。7-6 Y250M-4型電動(dòng)機(jī)，UN =380V，PN