应用电工基础教学大纲

发布 2021-05-13 18:18:28 阅读 4210

《应用电工ⅰ》教学大纲。

适用专业: 发电、供电、输电、电自、水动。

课时数:80 学时学分数: 4

执笔人:万荣华审核:

本课程适用于发电厂及电力系统专业、供用电技术专业、高压输电线路运行与维护专业、水能动力设备专业、电气自动化技术专业、电力系统自动化专业等,是各专业的一门十分重要的专业基础课程,同时又是培养学生学会电工仪表的使用、掌握一定的电工操作技能的实践性课程。本课程是在学生学习完基础课程《高等数字》相关部分后,开始学习的一门电类专业基础课程;在以上各专业课程学习中起着承上启下的作用。通过本课程的学习,为后续专业课程的学习打下一定的理论基础及掌握基本电工操作技能。

本课程作为发电专业的专业基础课程《电子技术基础》,专业课程《继电保护》、《自动装置》《高电压技术》《电力系统分析》等课程的基础课程;作为供电专业的专业基础课程《电子技术基础》专业课程《继电保护》、《自动装置》、《高电压技术》等课程的基础课程;作为输电专业的《高电压技术》等课程的基础课程;电力系统自动化专业《电子技术基础》《电力系统分析》《高电压技术》等课程的基础课程,作为水动专业的专业基础课程《电子技术基础》专业课程《水能机组自动化》、《可编程序控制器》等课程的基础课程;作为电气技术专业的专业基础课程《电子技术基础》,专业课程《晶闸管变流技术》、《可编程序控制器》、《数控技术》、《自动控制与检测技术》等课程的基础课程。

1、课程的性质。

本课程是电工基础与电工测量的结合。电工基础是电路分析的重要工具,是电类专业后续课程的理论基础,具有非常重要的作用。电工测量则是介绍电工仪表的原理与使用、基本电量的测量。

通过对职业岗位的调研,发现几乎现场所有的工作都要用到电工知识,但仅有电工知识又不能解决问题,但所要具备的能力却是可以通过电工这门课程进行培养的,如掌握各种仪器、仪表的使用,电工常用工具的使用,布线工艺,读图、接线及排故,根据电路定理、定律对各种电路进行分析、计算。电力生产中的安全意识可以通过教学过程来强化,对人员和工具的管理能力、协调配合的能力都可以通过教学来得到锻炼、提高。同时电工的理论知识对现场工作有非常好的指导作用,可以用来分析、解释很多实际问题,也是他们学习、掌握其他专业知识的一个必备的工具,具有非常重要的作用。

2、课程教学目标。

本课程是一门用以培养学生电工技术入门性质的技术基础课,本课程主要研究常用基本的电工元件及其工作原理,基本的电工电路的原理和应用。常用电工仪表使用及测量方法,电工基本操作技能培训。通过课程的学习,使学生能够较好地掌握电工技术的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法及常用电工仪表使用和电工基本操作技能。

其主要目标是:

能力目标。掌握各种仪器、仪表、电工常用工具的使用,能熟练阅读电路图、根据电路图接线及排故; 能根据电路定理、定律对各种电路进行分析、讨论;通过计算机**和实践动手验证,掌握电工电路的基本原理及提高实践动手能力;同时使学生的思维能力、逻辑推理能力、理论联系实际能力得到进一步提高。

知识目标。掌握电路的基本概念和定律;掌握电工基础课程的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法,即电阻性网络、单相正弦交流电路、三相正弦交流电路的分析方法;了解电工技术的新发展,新技术。

素质目标。使学生具备高素质劳动者和中高级专门人才所必须的电工基础知识和基本能力;增强适应职业变化的能力和继续学习的能力,具备一定的管理能力和协调配合的能力。具有较强的电工基本操作技能,取得电工操作中级合格证;具有较强的查阅电工技术资料的能力和从网络上获取有关信息的能力。

本课程是本院电类专业的一门必修课程。本课程把电工基础与电工测量融合在一起,使学生在做中学,提高学生的学习兴趣,通过一系列任务的完成来实现理论的学习,在课程教学中注重虚拟**与实际动手相结合、理论与实践相结合、电工实验及维修电工(中级)技能鉴定取证实训相结合的教学模式。

本课程安排在一个学期完成,其中万用表的装配放在业余时间完成。教学时数80学时。具体教学安排如下表:

第一单元电路电路分析的基本定理和基本方法,第二单元单相正弦交流电路分析,第三单元三相正弦交流电路共80学时,学分4分;

教学内容。第一单元电路电路分析的基本定理和基本方法。

:电路及电路的基本物理量。

了解电路的作用与组成情况,理解电路模型的意义,理解电压、电流及功率的概念,掌握参考方向的意义,掌握功率计算与参考方向的关系。

弄清电路变量的参考方向与实际方向的关系,能够正确使用直流电流表测量电流、用直流电压表测量电压、电位。能对电功率的正负做出正确的解释。

实践教学过程:通过连接一个简单的电灯控制电路,说明电路的组成部分,引入电路概念,进而将电路元件抽象成电路模型。对上述电路进行电流及电压测量(数字表测量),要求交换两个电表表笔分别进行二次测量,观察测量结果的不同之处,引入电压、电流的概念,同时说明电压、电流的符号所代表的意义,引入参考方向的概念。

通过对电源及电灯能量传递的理解,说明电功率的概念及计算,反复测量电灯电压及电流(表笔交换)从计算测量结果中说明吸收、发出功率与测量时参考方向的关系。

:基尔霍夫定律。

理解节点、支路及回路网孔的概念,掌握基尔霍夫定律,运用基尔霍夫定律分析计算电路中各电量。

能正确判断节点、支路及回路、网孔,能熟练使用直流电流表、直流电压表。能弄清节点电流、回路电压的关系,能应用基尔霍夫定律分析解决问题

实践教学过程:测量各元件电压、电流,总结出节点电流的关系,通过计算回路电压,总结回路电压的关系,引出基尔霍夫定律。

:电压源、电流源及其等效变换。

掌握电压源、电流源的特点,并能够加以应用。理解电源等效的概念,掌握电源等效变换的分析方法及基本技巧。

会熟练使用电压源与电流源。会对两种电源模型进行等效变换。

实践教学过程:分别将电压源、及电流源接上可变电阻,改变电阻阻值,测量三个以上的电阻上电压及电流,并绘制伏安特性曲线,从曲线分析中引入电压源电流源的特点。以理想电压源串联固定电阻接到一可变电阻上,调节可变电阻,分别测量其阻值变化为1倍、1/2倍及1/4倍时的电压及电流值,将电压源换成电流源与同一电阻并联的电路,接到可变电阻上,再次测量可变电阻阻值变化为1倍、1/2倍及1/4倍时的电压及电流值,对比两个测量值,说明两种电路的等效关系。

:电阻电阻的连接

掌握电阻串联、并联及变换的等效原理及电路等效分析方法。

能对电阻进行串、并、混联连接,能看懂电阻的连接关系(即电路图),会根据电路图接线,会改装电流表、电压表,会求等效电阻。

实践教学过程:测量线性电阻、非线性电阻的伏安特性,通过扩大电压表的量程,扩大电流表的量程来了解电阻串、并联的作用。

:电阻的测量电阻电路的y—δ等效变换。

了解伏安法测电阻、直流电桥测电阻、万用表测电阻、兆欧表测量绝缘电阻的测量方法、原理。了解电桥平衡的概念,了解电阻的δ连接与y连接的等效互换。

会使用伏安法、直流电桥、万用表、兆欧表、测量电阻,能对电阻的三角形连接与星形连接进行等效互换。

实践教学过程:用伏安法测电阻,用直流单臂电桥测中值电阻,直流双臂电桥测低值电阻,用万用表测电阻,用兆欧表测量绝缘电阻。

:叠加原理。

理解叠加原理、齐性定理,掌握叠加原理的基本分析方法。

能熟练使用电流表、电压表。,能根据叠加定理对线性电路进行分析、讨论。

实践教学过程:在叠加定律的电路板上让两个电压源单独作用、共同作用时测出各支路的电流、电压,将6v电压源调至12v并单独作用测出各支路的电流、电压。将转换开关k3连接二极管,分别让两个电压源单独作用、共同作用、将6v电压源调至12v并单独作用,测量各支路电流、各元件电压。

:戴维南定理和诺顿定理。

了解有源二端网络的概念,理解戴维南定理和诺顿定理的等效方法,掌握戴维南定理等效分析方法。

能将有源二端网络变换为戴维宁或诺顿等效电源。

实践教学过程:按教材内容要求接好电路,负载电阻改为可变电阻,分别测量其阻值变化为1倍、1/2倍及1/4倍时的三组电压值及电流值,再用开路法和短路法测量计算处出戴维南等效电路,将戴维南等效电路外接同一负载电阻,并分别测量其阻值变化为1倍、1/2倍及1/4倍时三组电压值及电流值,对比两组测量结果,验证戴维南等效原理,引入等效分析计算方法。

电工基础教学大纲

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