电工学教学大纲

Electrotechnics

（供药物制剂专业四年制用）

前  言

电工学是非电专业的基础课程。在信息时代的21世纪，电工、电子技术应用极为广泛，发展非常迅速，并且日益渗透到其它学科领域，可以说各行业都离不开电工技术，各专业的学生都需要通过本课程掌握电工学知识和技能。电工学的任务是研究电工基础知识，包括直流电路和交流电路的基本知识、电磁感应原理、三相笼型异步电动机及一般控制线路、常用电工仪表的使用、安全用电等。电工学的教学目的是通过本课程的学习，应使学生获得电工学必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工事业发展的基本概况。着重培养学生分析问题、解决问题和自我获取知识的能力，并注意科学思维方法与科学态度的培养，为学习后续课程和专业知识以及从事医疗、卫生工作和实践工作打下必要的基础。

本课程需要医学物理学、高等数学等相关知识作基础；并与制药、医疗、卫生工作和实践工作关系密切。电工学的学习使他们在将来的工作中能有较宽的视野，能从学科交叉应用的角度去思考、处理问题。

本大纲与高等教育出版社出版，唐介主编的普通高等教育“十五”国家级规划教材第二版《电工学》配套使用，适用于四年制药物制剂专业本科生的教学。大纲所列教学内容可通过课堂讲授、实验、自学、讨论、计算机多媒体等等方式进行教学。划横线部分为要求学生重点掌握的内容，其它为熟悉和了解内容。总学时为32学时，其中理论24学时，实验8学时。

本课程为院考课程，学生理论课考核采用笔答考试方式为主，其成绩占总成绩的60％。平时作业成绩占10％，实验成绩占30％（其中实验操作占15%，实验报告占15%）。

直流电路

目的要求

1．了解电路的组成、电路的状态、电路的参考方向、非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、动态电阻的概念。

2．掌握基尔霍夫定律、叠加原理和等效电源定理、支路电流法分析电路的方法；

3．熟悉电路的基本概念、电路模型的意义、无源电路元件和有源电路元件的概念；

教学内容

1、电路的作用和组成

2、电路的基本物理量  电流、电位、电压、电动势、功率、电能。

3、电路的状态  通路、开路、短路。

4、电路中的参考方向

5、理想电路元件  理想有源元件：电压源、电流源；理想无源元件：电阻。

6、基尔霍夫定律  基尔霍夫电流定律（(KCL)、基尔霍夫电压定律（(KVL)。

7、支路电流法

8、叠加原理

9、等效电源定理  戴维宁定理、诺顿定理。

※10、非线性电阻电路（自学）

电路的瞬态分析

目的要求

1．掌握换路定则与电压和电流初始值的确定、一阶电路暂态分析的三要素法；

2．熟悉储能元件的特性、电路的暂态和稳态、RC和RL电路的响应及时间常数的物理意义；

3．了解微分电路与积分电路。

教学内容

1、瞬态分析的基本概念  稳态和瞬态：稳态、瞬态；激励和响应：激励、零输入响应、零状态响应、全响应。

2、储能元件  电容、电感。

3、换路定律

4、RC电路的瞬态分析  RC电路的零输入响应、RC电路的零状态响应、RC电路的全响应。

5、RL电路的瞬态分析  RL电路的零输入响应、RL电路的零状态响应、RL电路的全响应。

6、一阶电路瞬态分析的三要素法 

交流电路

目的要求

1．掌握正弦交流电的三要素相量表示法，掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法；

2．熟悉电路基本定律的相量表示法、有效值、复阻抗和相量图；熟悉单一参数交流电路、交流电的瞬时功率；熟悉有功功率、功率因数的概念和计算方法；

3．了解串联、并联谐振的条件和特征；了解无功功率和视在功率的概念、提高功率因数的方法及其经济意义；了解复杂交流电路的分析方法；了解非正弦周期信号线性电路的基本概念。

教学内容

1、正弦交流电的基本概念   交流电的周期、频率和角频率、交流电的瞬时值、最大值和有效值、交流电的相位、初相位和相位差。

2、正弦交流电的向量表示法

3、单一参数交流电路  纯电阻电路、纯电容电路、纯电感电路。

4、串联交流电路  R、C、L串联电路、阻抗串联电路。

5、并联交流电路

6、交流电路的功率

7、电路的功率因素

※8、电路中的串联谐振  串联谐振、并联谐振

※9、非正弦周期信号电路  谐波分析的概念、非正弦周期信号电路。

供电与用电

目的要求

1．掌握对称三相交流电路中电源和负载在星形和三角形两种接法下线电压、相电压、线电流、相电流的关系，对称三相电路中电压、电流和功率的计算。

2．熟悉对称三相电源、对称三相负载和对称三相电路的概念，熟悉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。

3．了解三相电源的产生、了解三相四线制供电中中线的作用和负载的正确接法；了解触电事故及静电的防护。

教学内容

1、三相电源  三相电源的星形联结、三相电源的三角形联结

2、三相负载  三相负载的星形联结、三相负载的三角形联结电源；

3、三相功率

※4、电力系统

※5、触电事故

※6、触电防护

※7、静电防护  静电的形成、静电的防护

※8、电器防火和防爆

变压器

目的要求

1．掌握变压器的电压、电流和阻抗变换原理；

2．熟悉交流铁心线圈电路、熟悉磁路的欧姆定理；

3．了解磁场的基本物理量、物质的磁性能、了解单相变压器的基本结构、额定值、外特性、变压器的功率传递；了解仪用互感器、自耦变压器、三相绕组变压器、绕组的同极性端。

教学内容

1、磁路  磁场的基本物理量、物质的磁性、磁路欧姆定律。

2、电磁铁  直流电磁铁、交流电磁铁

3、变压器的工作原理  电压变换、电流变换、阻抗变换、功率传递

4、变压器的基本结构  主要部件、主要种类

※5、仪用变压器  电压互感器、电流互感器

※6、自耦变压器

※7、三绕组变压器

※8、三相变压器

9、绕组的极性

电动机

目的要求

１．掌握三相异步机的起动和反转的方法；

２．熟悉三相异步电动机的工作原理、熟悉三相异步电动机的机械特性；

３．了解三相异步电动机的基本结构，了解铭牌和技术数据的意义、经济运行及额定值，了解调速方法。

教学内容

1、电机概述

2、三相异步电动机的工作原理  旋转磁场、工作原理、转矩平衡、功率传递

3、三相异步电动机的基本结构  定子、转子

4、三相异步电动机的铭牌数据

5、三相异步电动机的机械特性  固有特性、人为特性

6、三相异步电动机的起动  笼型异步电动机的起动、绕线转子异步电动机的起动

7、三相异步电动机的调速  变频调速、变极调速、变压调速、转子电路串联电阻调速、串级调速

※8、单相异步电动机  脉振磁场、工作原理、起动方法

※9、交流伺服电动机

※10、异步电动机

※11、三相同步电动机

※12、直流电动机

※13、电动机的选择