《电工学A 》教学大纲
课程编号：091110X1 课程名称：电工学A
英文名称：Electrical Engineering A
学时与学分： 64学时/4学分，含课内实验12学时。 先修课程要求：本课程的先修课程是“大学物理”。通过物理课程的学习，使学生具有电的基本理论知识和实验技能，为后续课程电工学Ⅰ的学习打下基础。
适应专业：地质、安全、矿物、生物工程、生物技术、资生、测绘、材料科学、粉体、材化、交通运输、物流、工程力学、化工、制药、复合材料、应化、粉冶。
参考教材：（1）《电工学》，李飞主编，中南大学出版社，2010
（2）《电工学》第六版上、下册，秦曾煌主编，高等教育出版社，2006 课程简介：
“电工学A ”是一门面对非电专业开始的公共基础课，包含电路、电机控制、模拟电子技术、数字电子技术等四方面的内容，上课时数为64学时，其中含实验6个计12学时。
电路部分主要介绍直流和正弦交流电路的分析与计算方法；电机控制阐述常用的低压控制电器和电机的正反转控制电路等；模拟电子技术含半导体常用器件、基本放大电路、集成运算放大器的分析与计算；数字电子技术则对基本门、触发器和由其组成的组合逻辑电路与时序逻辑电路进行分析与设计。
一、本课程在培养方案中地位、目的和任务
本课程是非电类专业的一门技术基础课，也是一门应用性、实践性比较强的课程。本课程的作用与任务使学生通过该课程的学习，能拓宽视野、开阔思维，提高能力，在获得电工、电子技术的基本理论、基本知识和基本技能的同时，熟悉其应用和发展；通过相关的实验学会常规仪器的使用、实验数据的测量和分析，书写规范的实验报告，为从事与本专业有关的工程技术与科研工作奠定较好的基础。
二、课程的基本要求
1. 了解以下基本概念 （1）电路
电路模型，理想电路元件，电压和电流的参考方向，结点、支路与回路，正弦量的三要素，有效值，超前与滞后，相位差，相量，相量图，容抗、感抗和阻抗，有功功率、无功功率和视在功率，功率因数，三相电源与三相负载，相电流与线电流，相电压与线电压，稳态和暂态，激励和响应，初始值与稳态值，时间常数。 （2）电机控制
电压与电流比，同极性端，鼠笼式和绕线式异步电动机，旋转磁场，同步转速，转差率，机械特性，最大转矩，额定转矩，起动转矩，常开与常闭触点，自锁与互锁。 （3）模拟电子技术
PN 结及其单向导电性，整流，滤波，稳压，放大，电流放大系数，静态工作点，电压放大倍数，输入与输出电阻，耦合，零点漂移，交越失真，电压传输特性，负反馈。 （4）数字电子技术
逻辑门，逻辑函数，真值表，逻辑代数，组合逻辑与时序逻辑，编码与译码，主从
触发与边沿触发，寄存，计数，同步与异步，二进制与十进制计数，加法与减法计数。
2. 正确理解以下基本原理
（1）电阻、电感、电容元件、理想电压源和理想电流源的特性； （2）电路的功率平衡关系；
（3）基尔霍夫定律（KCL 、KVL ）、叠加原理和等效电源定理； （4）R 、C 、L 元件在交流电路中电压与电流的关系； （5）提高功率因数的意义和方法；
（6）变压器变换电压、电流和阻抗的原理； （7）三相异步电动机的工作原理；
（8）按钮、交流接触器、熔断器和热继电器的工作原理； （9）电容元件和电感元件的特性，换路定律；
（10）二极管、稳压管和晶体管的工作原理和特性； （11）整流、波电与稳压电路的工作原理； （12）放大电路的工作原理；
（13）差分放大电路抑制零点漂移的原理；
（14）集成运放组成基本运算电路、电压比较器的工作原理； （15）逻辑代数的基本公式、常用逻辑门的符号和逻辑表达式； （16）加法器、编码器和译码器的工作原理； （17）基本RS 、JK 、D 触发器的符号及特性表； （18）数码寄存器工作原理；
（19）同步、异步二进制和十进制计数器的工作原理。
3. 掌握及正确应用下列方法： （1）支路电流法；
（2）用等效电源定理求解复杂电路中某一支路电流或电压的方法； （3）正弦交流电路分析的相量法，交流电路的功率计算； （4）对称三相电路的分析计算； （5）一阶电路暂态分析的三要素法；
（6）电动机起停、正反转自动控制电路的工作原理
（7）三种基本放大电路静态工作点估算法及微变等效电路分析法； （8）理想运算放大器及其分析依据；
（9）逻辑函数的不同表达方法及其相互转换的方法； （10）组合逻辑电路的分析和设计方法； （11）时序逻辑电路的分析方法。
三、课程的基本内容以及重点难点 （一）基本内容
1．直流电路
（1）电路的作用和组成 （2）电路模型和电路变量 （3）电路的参考方向 （4）电路元件
（5）基尔霍夫定律 （6）支路电流法 （7）叠加原理 （8）等效电源定理 2．交流电路
（1）正弦量的基本概念 （2）正弦量的相量表示法 （3）单一的交流电路 （4）串并联交流电路 （5）交流电路的功率 （6）谐振 （7）三相电路 （8）安全用电 3. 动态电路分析
（1）动态电路的基本概念及三要素法 （2）换路定则及初始值的确定 （3）一阶电路的响应 4. 变压器
（1）变压器的基本结构 （2）变压器的工作原理 （3）变压器的使用 5. 电动机
（1）三相异步电动机的基本结构 （2）三相异步电动机的工作原理 （3）三相异步电动机的机械特性
（4）三相异步电动机的起动、调速和制动 （5）单相异步电动机 6. 继电接触器控制系统
（1）常用低压电器控制电器
（2）三相异步电动机的点动、长动控制电路 （3）三相异步电动机的正反转控制 （4）Y-△启动控制电路 7. 半导体器件
（1）半导体的基本知识 （2）半导体二极管 （3）半导体三极管 （4）场效应管 8. 基本放大电路
（1）放大电路的工作原理 （2）放大电路的静态分析 （3）放大电路的动态分析 （4）共射放大电路 （5）共集放大电路 （6）多级放大电路
（7）差分放大电路 （8）功率放大电路 9. 集成运算放大器
（1）集成运算放大器概述 （2）放大电路中的负反馈 （3）基本运算电路 （4）电压比较器 （5）有源滤波器
（6）RC 正弦波振荡电路 10. 直流稳压电源
（1）直流稳压电源的组成 （2）单相桥式整流电路 （3）滤波电路 （4）稳压电路 11．组合逻辑电路 （1）逻辑代数基础
（2）逻辑函数的表示方法（表达式、真值表、逻辑图）及其相互转换 （3）基本门电路
（4）组合逻辑电路的分析 （5）组合逻辑电路的设计
（6）常用的组合逻辑电路（半加器、全加器、数据选择器、译码器） 12．时序逻辑电路
（1）触发器（基本RS 、同步RS 、JK 、维持阻塞D 触发器） （2）寄存器（数码与移位寄存器） （3）计数器（二进制与十进制）
（二）重点
1．用戴维宁定理求解复杂电路中某一支路的电流或电压的分析方法； 2．正弦交流电路分析的相量法； 3．一阶电路暂态分析的三要素法； 4. 电动机正反转控制电路；
5．基本放大电路的静态与动态分析法； 6．集成运放组成的基本运算电路； 8、组合逻辑电路的分析和设计方法； 9、时序逻辑电路的分析方法。
（三）难点
1．电流与电压的参考方向与实际方向； 2. 基尔霍夫电压定律（KVL ）；
3. 正弦交流电路分析的相量计算与相量图法；
4．继电—接触器控制电路的分析（常开、常闭、互锁触点的动作分析）； 5．基本放大电路的动态分析、多级电压放大倍数的计算； 6. 逻辑代数的基本定理； 7．集成计数器的分析与设计。
四、实验要求
实验是本课程的一个必不可少的教学环节，通过一些实验技能的训练，不仅让学生巩固和加深理解所学的理论知识，而且树立严谨的科学作风与工程实际理念，使学生能独立进行实验。具体要求为：
（1）认识常见的电工电子元器件、正确使用各种电工仪表和电子仪器； （2）会按图接线并排除实验中遇到的故障与问题； （3）能进行正确的实验测试、读数，会观察实验现象；
（4）实验完毕后，会分析与整理实验数据、绘制曲线，写出规范的实验报告。 电工学A 课内安排如下6个实验： （1）线性有源一端口网络（5-3）；
（2）阻抗的并联及功率因数的提高（6-3）； （3）串联谐振电路及电感参数（6-4）； （4）单管放大电路的分析（8-1）； （5）整流、滤波和稳压电路（10-3）； （6）逻辑门的应用（12-3）；
六、考核方式
闭卷考试；总分= 笔试60%+实验等平时成绩40% 平时成绩包含：作业、实验、课堂考核。
七、制订执笔者： 刘曼玲
审核者：张静秋
批准者：施荣华
《电工学A 》教学大纲
课程编号：091110X1 课程名称：电工学A
英文名称：Electrical Engineering A
学时与学分： 64学时/4学分，含课内实验12学时。 先修课程要求：本课程的先修课程是“大学物理”。通过物理课程的学习，使学生具有电的基本理论知识和实验技能，为后续课程电工学Ⅰ的学习打下基础。
适应专业：地质、安全、矿物、生物工程、生物技术、资生、测绘、材料科学、粉体、材化、交通运输、物流、工程力学、化工、制药、复合材料、应化、粉冶。
参考教材：（1）《电工学》，李飞主编，中南大学出版社，2010
（2）《电工学》第六版上、下册，秦曾煌主编，高等教育出版社，2006 课程简介：
“电工学A ”是一门面对非电专业开始的公共基础课，包含电路、电机控制、模拟电子技术、数字电子技术等四方面的内容，上课时数为64学时，其中含实验6个计12学时。
电路部分主要介绍直流和正弦交流电路的分析与计算方法；电机控制阐述常用的低压控制电器和电机的正反转控制电路等；模拟电子技术含半导体常用器件、基本放大电路、集成运算放大器的分析与计算；数字电子技术则对基本门、触发器和由其组成的组合逻辑电路与时序逻辑电路进行分析与设计。
一、本课程在培养方案中地位、目的和任务
本课程是非电类专业的一门技术基础课，也是一门应用性、实践性比较强的课程。本课程的作用与任务使学生通过该课程的学习，能拓宽视野、开阔思维，提高能力，在获得电工、电子技术的基本理论、基本知识和基本技能的同时，熟悉其应用和发展；通过相关的实验学会常规仪器的使用、实验数据的测量和分析，书写规范的实验报告，为从事与本专业有关的工程技术与科研工作奠定较好的基础。
二、课程的基本要求
1. 了解以下基本概念 （1）电路
电路模型，理想电路元件，电压和电流的参考方向，结点、支路与回路，正弦量的三要素，有效值，超前与滞后，相位差，相量，相量图，容抗、感抗和阻抗，有功功率、无功功率和视在功率，功率因数，三相电源与三相负载，相电流与线电流，相电压与线电压，稳态和暂态，激励和响应，初始值与稳态值，时间常数。 （2）电机控制
电压与电流比，同极性端，鼠笼式和绕线式异步电动机，旋转磁场，同步转速，转差率，机械特性，最大转矩，额定转矩，起动转矩，常开与常闭触点，自锁与互锁。 （3）模拟电子技术
PN 结及其单向导电性，整流，滤波，稳压，放大，电流放大系数，静态工作点，电压放大倍数，输入与输出电阻，耦合，零点漂移，交越失真，电压传输特性，负反馈。 （4）数字电子技术
逻辑门，逻辑函数，真值表，逻辑代数，组合逻辑与时序逻辑，编码与译码，主从
触发与边沿触发，寄存，计数，同步与异步，二进制与十进制计数，加法与减法计数。
2. 正确理解以下基本原理
（1）电阻、电感、电容元件、理想电压源和理想电流源的特性； （2）电路的功率平衡关系；
（3）基尔霍夫定律（KCL 、KVL ）、叠加原理和等效电源定理； （4）R 、C 、L 元件在交流电路中电压与电流的关系； （5）提高功率因数的意义和方法；
（6）变压器变换电压、电流和阻抗的原理； （7）三相异步电动机的工作原理；
（8）按钮、交流接触器、熔断器和热继电器的工作原理； （9）电容元件和电感元件的特性，换路定律；
（10）二极管、稳压管和晶体管的工作原理和特性； （11）整流、波电与稳压电路的工作原理； （12）放大电路的工作原理；
（13）差分放大电路抑制零点漂移的原理；
（14）集成运放组成基本运算电路、电压比较器的工作原理； （15）逻辑代数的基本公式、常用逻辑门的符号和逻辑表达式； （16）加法器、编码器和译码器的工作原理； （17）基本RS 、JK 、D 触发器的符号及特性表； （18）数码寄存器工作原理；
（19）同步、异步二进制和十进制计数器的工作原理。
3. 掌握及正确应用下列方法： （1）支路电流法；
（2）用等效电源定理求解复杂电路中某一支路电流或电压的方法； （3）正弦交流电路分析的相量法，交流电路的功率计算； （4）对称三相电路的分析计算； （5）一阶电路暂态分析的三要素法；
（6）电动机起停、正反转自动控制电路的工作原理
（7）三种基本放大电路静态工作点估算法及微变等效电路分析法； （8）理想运算放大器及其分析依据；
（9）逻辑函数的不同表达方法及其相互转换的方法； （10）组合逻辑电路的分析和设计方法； （11）时序逻辑电路的分析方法。
三、课程的基本内容以及重点难点 （一）基本内容
1．直流电路
（1）电路的作用和组成 （2）电路模型和电路变量 （3）电路的参考方向 （4）电路元件
（5）基尔霍夫定律 （6）支路电流法 （7）叠加原理 （8）等效电源定理 2．交流电路
（1）正弦量的基本概念 （2）正弦量的相量表示法 （3）单一的交流电路 （4）串并联交流电路 （5）交流电路的功率 （6）谐振 （7）三相电路 （8）安全用电 3. 动态电路分析
（1）动态电路的基本概念及三要素法 （2）换路定则及初始值的确定 （3）一阶电路的响应 4. 变压器
（1）变压器的基本结构 （2）变压器的工作原理 （3）变压器的使用 5. 电动机
（1）三相异步电动机的基本结构 （2）三相异步电动机的工作原理 （3）三相异步电动机的机械特性
（4）三相异步电动机的起动、调速和制动 （5）单相异步电动机 6. 继电接触器控制系统
（1）常用低压电器控制电器
（2）三相异步电动机的点动、长动控制电路 （3）三相异步电动机的正反转控制 （4）Y-△启动控制电路 7. 半导体器件
（1）半导体的基本知识 （2）半导体二极管 （3）半导体三极管 （4）场效应管 8. 基本放大电路
（1）放大电路的工作原理 （2）放大电路的静态分析 （3）放大电路的动态分析 （4）共射放大电路 （5）共集放大电路 （6）多级放大电路
（7）差分放大电路 （8）功率放大电路 9. 集成运算放大器
（1）集成运算放大器概述 （2）放大电路中的负反馈 （3）基本运算电路 （4）电压比较器 （5）有源滤波器
（6）RC 正弦波振荡电路 10. 直流稳压电源
（1）直流稳压电源的组成 （2）单相桥式整流电路 （3）滤波电路 （4）稳压电路 11．组合逻辑电路 （1）逻辑代数基础
（2）逻辑函数的表示方法（表达式、真值表、逻辑图）及其相互转换 （3）基本门电路
（4）组合逻辑电路的分析 （5）组合逻辑电路的设计
（6）常用的组合逻辑电路（半加器、全加器、数据选择器、译码器） 12．时序逻辑电路
（1）触发器（基本RS 、同步RS 、JK 、维持阻塞D 触发器） （2）寄存器（数码与移位寄存器） （3）计数器（二进制与十进制）
（二）重点
1．用戴维宁定理求解复杂电路中某一支路的电流或电压的分析方法； 2．正弦交流电路分析的相量法； 3．一阶电路暂态分析的三要素法； 4. 电动机正反转控制电路；
5．基本放大电路的静态与动态分析法； 6．集成运放组成的基本运算电路； 8、组合逻辑电路的分析和设计方法； 9、时序逻辑电路的分析方法。
（三）难点
1．电流与电压的参考方向与实际方向； 2. 基尔霍夫电压定律（KVL ）；
3. 正弦交流电路分析的相量计算与相量图法；
4．继电—接触器控制电路的分析（常开、常闭、互锁触点的动作分析）； 5．基本放大电路的动态分析、多级电压放大倍数的计算； 6. 逻辑代数的基本定理； 7．集成计数器的分析与设计。
四、实验要求
实验是本课程的一个必不可少的教学环节，通过一些实验技能的训练，不仅让学生巩固和加深理解所学的理论知识，而且树立严谨的科学作风与工程实际理念，使学生能独立进行实验。具体要求为：
（1）认识常见的电工电子元器件、正确使用各种电工仪表和电子仪器； （2）会按图接线并排除实验中遇到的故障与问题； （3）能进行正确的实验测试、读数，会观察实验现象；
（4）实验完毕后，会分析与整理实验数据、绘制曲线，写出规范的实验报告。 电工学A 课内安排如下6个实验： （1）线性有源一端口网络（5-3）；
（2）阻抗的并联及功率因数的提高（6-3）； （3）串联谐振电路及电感参数（6-4）； （4）单管放大电路的分析（8-1）； （5）整流、滤波和稳压电路（10-3）； （6）逻辑门的应用（12-3）；
六、考核方式
闭卷考试；总分= 笔试60%+实验等平时成绩40% 平时成绩包含：作业、实验、课堂考核。
七、制订执笔者： 刘曼玲
审核者：张静秋
批准者：施荣华