电路基础教案

来源:美国留学 发布时间:2021-04-29 点击:

第1、2课时 课题 第一章 电路基本概念 课型 理论课 教学 目的 了解电路的组成及电流的概念 重点 难点 参考方向与真实方向的关系 教具 挂图 教学方法 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一、电路及其组成 1、电路的概念 电路的组成:电源、负载、中间环节 模型电路 电路的功能 1)能量的传输和转换 2)传递和处理电信号 二、电流及其参考方向 1、电粒子(电子、离子等)的定向运动, 称为电流。

①当电流的量值和方向都不随时间变化时, 称为直流电流, 简称直流。

直流电流常用英文大写字母I表示。

②量值和方向随着时间按周期性变化的电流, 称为交流电流, 常用英文小写字母i表示。

③单位是安[培], 符号为A。常用的有千安(kA), 毫安(mA), 微安(μA)等。

2、参考方向 利用电流的参考方向和正负值来标明电流的实际方向 Iab a b 课后 小结 1.什么叫电路模型?建立电路模型时应注意什么问题? 2.电工基础课研究的主要对象是什么 第 3、4 课时 课题 1.2电流、 电压及参考方向 课型 理论课 教学 目的 了解电压、电动势、电位的概念 掌握参考方向的定义、关联及非关联 重点 难点 1.参考方向与实际方向间的关系 2.两点间电位与电压的关系 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一、电压及其参考方向 1. 电路中A、 B两点间的电压是单位正电荷在电场力的作用下由A点移动到B点所减少的电能, 2. 电压的实际方向是使正电荷电能减少的方向, 电压的SI单位是伏[特], 符号为V。

常用的有千伏(kV)、毫伏(mV)、 微伏(μV)等。

二.元件的电压参考方向与电流参考方向是一致的, 称为关联参考方向。

三、电位 1. 在电路中任选一点, 叫做参考点, 则某点的电位就是由 该点到参考点的电压。

2. 如果已知a、 b两点的电位各为 Ua\Ub, , 则此两点间的 电压 Uab=Ua-Ub 课后 小结 二点的电位与电压的关系 第5、6课时 课题 1.3 电功率和电能 课型 理论课 教学 目的 1. 会计算电功率和电能 2. 会利用功率判断电源、负载 重点 难点 关联参考方向和非关联参考方向下电功率 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一、电功率 1、如果电流、 电压选用关联参考方向, 则所得的p应看成支路接受的功率, 计算所得功率为负值时, 表示支路实际发出功率。

2、如果电流、 电压选择非关联参考方向, p应看成支路发出的功率, 即计算所得功率为正值时, 表示支路实际发出功率; 计算所得功率为负值时, 表示支路接受功率。

 3. 在直流情况下 功率的单位为瓦[特], 简称瓦, 符号为W,常用的有千瓦(kW)、兆瓦(MW)和毫瓦(mW)等。

例1.所示为直流电路, U1=4V, U2=-8V, U3=6V, I=4A, 求各元件接受或发出的功率P1、 P2和P3, 并求整个电路的功率P。

 解 P1的电压参考方向与电流参考方向相关联, 故  P1=U1I=4×4=16W (接受16W) P2和P3的电压参考方向与电流参考方向非关联, 故  P2=U2I=(-8)×4=-32W (接受32W) P3=U3I=6×4=24W (发出24W) 整个电路的功率P, 设接受功率为正, 发出功率为负, 故  P=16+32-24=24W 课后 小结 P=UI 关联 P>0 接受 P<0发出
  非关联 P>0发出 P<0接受 第 7、8课时 课题 电阻元件和欧姆定律 课型 理论课 教学 目的 1.掌握电阻元件上的欧姆定律 2.理解电路短路、开路时的特点 重点 难点 欧姆定律、电导、应用欧姆定律时正负号的确定 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一、 电阻 1. 电阻元件是一个二端元件, 它的电流和电压的方向总是一致的, 它的电流和电压的大小成代数关系。

2. 电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。

电阻的单位是欧[姆], 符号为Ω。电阻的十进倍数单位有千欧(kΩ)、 兆欧(MΩ)等。

 3. 电流和电压的大小不成正比的电阻元件叫非线性电阻元件, 二、欧姆定律。

1、线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线, 这个关系称为欧姆定律。

2、.在电流和电压的关联参考方向下, 线性电阻元件的伏安特性如图1.6所示, 欧姆定律的表达式为U=IR, 3、如果线性电阻元件的电流和电压的参考方向不关联, 则欧姆定律的表达式为U=-IR 例 有220V,100W灯泡一个,其灯丝电阻是多少?每天用5h,一个月消耗电能是多少度? 解:R=U2/P=2202/100=484Ω W=PT=15KW.h=15度 课后 小结 线性电阻元件的伏安关系是怎样的? 第 9、10课时 课题 1.6基尔霍夫定律 课型 理论课 教学 目的 掌握 基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律 重点 难点 用基尔霍夫定律分析电路 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 复习上节课主要内容 引入新课 一、基尔霍夫电流定律(KCL)
1.在集中参数电路中, 任何时刻, 流出(或流入)一个节 点的所有支路电流的代数和恒等于零, 这就是基尔霍夫电流定律, 简写为KCL。

 2、对图 1.11 中的节点a, 应用KCL则有 写出一般式子, 为 ∑i=0 把式(1.14)改写成下式, 即i1=i3+i4  3. KCL原是适用于节点的, 也可以把它推广运用于电路的任一假设的封闭面。例如图1.11所示封闭面S所包围的电路。

例,每条线表示一个二端元件,试求各电路中的未知电流I 0.5A 1A -2A I 课后 小结 第 11、12课时 课题 1.6基尔霍夫定律 课型 理论课 教学 目的 掌握 基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律 重点 难点 用基尔霍夫定律分析电路 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教学过程 二、 基尔霍夫电压定律(KVL) 1.在集中参数电路中, 任何时刻, 沿着任一个回路绕行一周, 所有支路电压的代数和恒等于零, 这就是基尔霍夫电压定律, 简写为KVL, 用数学表达式表示为 2. 在写出式(1.16)时, 先要任意规定回路绕行的方向, 凡支路电压的参考方向与回路绕行方向一致者, 此电压前面取“+”号, 支路电压的参考方向与回路绕行方向相反者, 则电压前面取“-”号。

在图1.11中, 对回路abcga 应用KVL, 有 3. 如果一个闭合节点序列不构成回路, 例如图1.11中的节点序列acga,在节点ac之间没有支路, 但节点ac之间有开路电压uac, KVL同样适用于这样的闭合节点序列 电路中任意两点间的电压是与计算路径无关的, 是单值的。

例 试计算图示电路中各元件的功率 10A 课后 小结 第13、14课时 课题 2.1电阻的串联和并联 课型 理论课 教学 目的 掌握电阻的串联和并联 重点 难点 等效电阻的分析 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一、 电阻的串联 二、 电阻的并联 三、电阻的串、并联 电阻的串联和并联相结合的连接方式, 称为电阻的串、并联或混联。

简单电路:可用串、并联化简。

复杂电路:不可用串、并联化简。

简单电路计算步骤:
(1)       计算总的电阻,算出总电压(或总电流)。

(2)用分压、分流法逐步计算出化简前原电路中各电阻 电流、电压。

例(习)题讲解 课后 小结 第15、16课时 课题 电阻的星形连接与三角形连接 课型 理论课 教学 目的 会进行星形连接与三角形连接间的等效变换 重点 难点 星形与三角形等效变换的公式 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一、电阻的连接与等效 1、三角形连接:三个电阻元件首尾相接构成一个三角形。如下图a所示。

2、 星形连接:三个电阻元件的一端连接在一起,另一端分别连接到电路的三个节点。如上图b所示。

3、 三角形、星形等效的条件:端口电压U12、U23、U31 和电流I1、I2 、I3都分别相等,则三角形星形等效。

二、星角变换公式:
角变星 星变角 特例:三个电阻相等时 例 2.5 图2.10(a)所示电路中, 已知Us=225V, R0=1Ω, R1=40Ω, R2=36Ω, R3=50Ω, R4=55Ω, R5=10Ω, 试求各电阻的电流。

解 将△形连接的R1, R3, R5等效变换为Y形连接的Ra, Rc、Rd, 如图2.10(b)所示, 代入式(2.8)求得 课后 小结 星角变换在电阻等效变换中的灵活应用 第17、18课时 课题 2.3实际电源模型的等效变换 课型 理论课 教学 目的 1. 理解实际电压源、实际电流源的模型 2.会对两种电源模型进行等效变换 重点 难点 两种电源模型等效变换的条件 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 两种实际电源模型的等效变换 G=1/R Is=GU 例 2.6 求图2.14(a)所示的电路中R支路的电流。已知Us1=10V, Us2=6V, R1=1Ω, R2=3Ω, R=6Ω 解 先把每个电压源电阻串联支路变换为电流源电阻并联支路。

网络变换如图2.14(b)所示, 其中 并联R1、R2的等效电阻 课后 小结 第19、20课时 课题 支路电流法 课型 理论课 教学 目的 学习用支路电流法分析电路 重点 难点 支路电流法针对节点、回路列方程 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 支路电流法 依据KCL、KVL以及元件特性方程 支路电流法分析计算电路的一般步骤如下:  (1)
在电路图中选定各支路(b个)电流的参考方向, 设出各支路电流。

 (2)
对独立节点列出(n-1)个KCL方程。

 (3)
通常取网孔列写KVL方程, 设定各网孔绕行方向, 列出b-(n-1)个KVL方程。

 (4)
联立求解上述b个独立方程, 便得出待求的各支路电流。

例题
 I1     I3 -I1-I2+I3=0 KCL R1I1-R2I2=Us1-Us2 KVL R2I2+R3I3=Us2 课后 小结 特殊情况:
(1)含有恒压源支路的情况:电压已知。

(2) 含有恒流源支路的情况:设电压U,支路电流已知IS 。

第21、22课时 课题 节点电压法 课型 理论课 教学 目的 学习用节点电压法分析电路 重点 难点 独立节点的个数与列写方程的关系 KCL 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 节点电压法 一、节点电压法:以节点电压为求解对象的方法;

二、方程的导出:
有节点电流方程导出 三、解题步骤:
(1) 确定参考点和各节点电位,依照含源电路的欧姆定律写方程;

(2) 求出各方程的电流;

(3) 写出各节点的电流方程;

(4) 联立求解,求出以各节点电压为未知量的方程组。

自导纳为正,互导纳为负;
等式右的电激流的正负(流进节点正,流出节点负);
等式两端均为电流。


注意各项的正负号:
凡电动势促使节点电位升高的取正号;

凡电动势促使节点电位降低的取负号 课后 小结 联立求解即可得各节点电位。然后再根据含源电路的欧姆定律求出各支路电流。

第23、24课时 课题 叠加定理 戴维南定理 课型 理论课 教学 目的 学习叠加定理 戴维南定理的内容 重点 难点 注意叠加定理的适用范围, 教具 挂图 教学方法 讲授、提问 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一、叠加原理 1、内容:在有多各电源的线性电路中,任一支路的电流等于各电源单独作用时在该支路产生电流的代数和。

2、注意问题:
叠加原理是线性电路的普遍原理;

电流和电压均满足叠加原理;

功率不满足叠加原理;

理解电源单独作用的意义。

例1、用戴维南定理求下图电流I 解:除去R后的二端网络的开路电压为 二、戴维南定理 (1) 内容:
(2) 证明(用叠加原理)
课后 小结 第 25、26课时 课题 正弦量的基本概念及有效值 课型 理 论 教学 目的 了解交流电路的基本知识 重点 难点 掌握三要素、相位差、有效值的灵活应用 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一.引言 1. 研究交流电的意义 2. 交流电的优点 二.正弦量的三要素 3. 振幅值(最大值):如, 4. 角频率(): 5. 初相(): 三.相位、初相位及相位差 1.相位: 2.初相位: (t=0时) 3.相位差: 注:相位差是两个同频率正弦量的相位之差。根据大小可分为五种情况如下:
(1)超前,(2)滞后,(3)同相,(4)反相,(5)正交 四.正弦量的有效值 1.定义: 2.大小: ; 3.表示方法及注意事项 注:常见的反映电容的耐压水平为最大值;
电压表的读数及设置的额定值等都是有效值。

课后小结 P113(4.1; 4.2; 4.3) 第 27、28课时 课题 正弦量的相量表示法与正弦电路中电阻元件 课型 理 论 教学 目的 理解正弦量的相量表示法并应用于实际电路 重点 难点 掌握相量图的画法和电阻元件电路中的相量计算 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一.复数的四种表示方法 1. 代数形式:
2. 三角形式:
3. 指数形式:
4. 极坐标形式:
二.复数的运算 5. 加、减运算:符合平行四边形、三角形法则 6. 乘、除运算:符合逆时针、顺时针旋转 三.正弦量的相量表示法 7. 表示法:, 8. 相量图及相量运算 (需同频率)
9. 例题:正弦量的电压,写出 四.电阻元件上电压与电流的关系 1. 瞬时关系:
2. 大小关系:
3. 相位关系:(同相位)
五.电阻元件上电压与电流的相量关系:
六.电阻元件的功率 1.瞬时功率:
2.平均功率(有功功率):
4. 例题分析:一电阻R=100 ,R两端的电压为,求:
电流和;
(2)(3)作、的相量图 课后小结 P114 (4.12 ; 4.13 ;4.14 ;4.15 ; 4.20) 第 29、30课时 课题 正弦电路中的电感元件 课型 理 论 教学 目的 了解电感元件的基本知识并在正弦电路中的应用 重点 难点 掌握电感元件正弦电路的相量和功率计算 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一.电感元件中的基本概念 1.自感磁链:
2.电感(自感系数、电感系数):
3.线性电感:线圈附近没有铁磁材料,即L为常量 4.特性曲线(韦安特性)
5.单位换算关系:
H, mH, uH 二.电感元件的u-I关系:
三.电感元件的储能:
四.正弦中电感元件上的电压与电流的关系 1. 瞬时关系:
2. 大小关系:
3. 相位关系:(电压超前电流)
五.电感元件上的电压与电流的相量关系 4. 瞬时关系:
5. 大小关系:
6. 相位关系:(电压超前电流)
六. 功率 1.瞬时功率:
2.平均功率:
3.无功功率:
七.例题讲解:
已知一个电感L=2H,接在的电源上,求:(1), (2)通过电感上的电流,(3)无功功率 课后小结 P115 (4.23 ;4.24 ) 第 31、32课时 课题 正弦电路中的电容元件 课型 理 论 教学 目的 了解电容元件的基本知识并在正弦电路中的应用 重点 难点 掌握电容元件正弦电路中的相量和功率计算 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一.电容元件的基本概念 1. 定义:任何两个彼此靠近且又相互绝缘的导体构成。

2. 特点:能在两块金属板上储集等量而异性的电荷。

3. 计算公式:
4. 作用:
容纳电荷,调节电流;
隔直通交 5. 性能指标:
电容值,耐压值等 6. 使用中的注意事项:加在两极板上的电压不应超过它的耐压值。

二.电容元件的U-I关系 :
三.电容元件的储能:
四.电容器的串、并联 4. 串联:
2. 并联:
五.正弦中电容元件上电压与电流的关系 1. 瞬时关系:
2. 大小关系:
3. 相位关系:
电流超前电压 六.电容元件上电压与电流的相量关系:
七.电容元件的功率 5. 瞬时功率:
6. 平均功率:
3. 无功功率:
八.例题讲解:例。

已知一个电容C=50uF,接到220V,50Hz的正弦交流电源上,求:
(1)(2)电路中的电流(3)无功功率 课后小结 P115 (4.27 ) 第 33、34课时 课题 基尔霍夫定律的相量形式及等效变换 课型 理 论 教学 目的 更深入的了解定律的应用范围及复导纳和复阻抗间的等效变换 重点 难点 掌握通过仪表的测数应用定律会求未知的正弦量、 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一. 相量形式的基尔霍夫电流定律:
二. 相量形式的基尔霍夫电压定律:
三. 例题分析:
两正弦交流电流和的有效值皆为2A,和相加后总电流的有效值为A,求:和间的相位差为多少? 四. 复阻抗:






五. 复导纳:






六. 等效变换:
如:, ;

则:, ;

七. 例题讲解:
例.已知加在电路上的端电压为,通过电路中的电流为,求:、阻抗角和导纳角 课后小结 P115 (4.29 ) 第35、36课时 课题 RLC串联电路 课型 理 论 教学 目的 了解电压、电流、阻抗间的关系,会列写相量关系式 重点 难点 通过阻抗角来判断电路的性质并会熟练计算 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一. 电压与电流的关系:
如:RLC串联电路中流过各元件的电流相等为,则由KVL定律知 二. 电路的性质 (1)时为电感性电路 ;

(2)时为电阻性电路 ;

(3)时为电容性电路 ;

三. 结论:RLC串联电路可根据阻抗角的大小来判断电路的性质。

四. 阻抗串联电路 如:有多个复阻抗(每个复阻抗都由R、L、C组合而成)串联的电路 则:;

五. 例题分析 例1.已知有一RLC串联电路,其中R=30,L=382mH,C=39.8uF,外加电压,求 (1)
复阻抗Z,并确定电路的性质 (2)
、、、 (3)
画出相量图 例2.已知RLC串联电路中R=5,L=8 mH ,C=200 Uf,若外加电源电压的角频率为=1000,试求电路的复阻抗?若=500,求复阻抗,并说明这两种角频率下复阻抗的性质? 课后小结 P116(4.33 ;4.36 ) 第 37、38课时 课题 RLC并联电路 课型 理 论 教学 目的 通过电纳的大小关系来反映并联电路的性质 重点 难点 掌握RLC并联电路的相关分析与计算 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一. 阻抗法分析并联电路 已知由两条支路组成的并联电路,为和L组成的串联支路的电流;
为和C所组成的串联支路的电流,则:
= 二.导纳法分析并联电路(单一参数R、L、C所组成三个分支的并联电路) 1.公式:
=++= 2.性质:B>0,电路呈容性,;

B=0,电路呈阻性,;

B<0,电路呈感性,;

三.多阻抗并联电路 ;




四.例题分析 例:
已知R、L、C并联电路的端电压为, R=10,L=127 mH ,C=159 uf,求:
(1)并联电路的复导纳Y (2)各支路的电流、、和(3)画相量图 课后小结 P117 (4.39 ;4.42 ) 第 39、40课时 课题 正弦交流电路的功率 课型 理 论 教学 目的 了解非单一参数元件电路的几种功率关系 重点 难点 理解相关概念并计算功率 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一.瞬时功率 在复阻抗电路中 二.有功功率P == 三.无功功率Q ;

四.视在功率 五.功率三角形 ;

= 六.例题 例1.已知一阻抗Z上的电压、电流分别为,(电压和电流的参考方向一致),求Z、、P、Q、S 例2.在R、L元件串联的电路中,R=12, L=15.9 mH ,电压为V 试求:(1)电流,电压, (2)电路中的功率P、Q、S (3)画相量图 课后小结 第 41、42课时 课题 功率因数的提高 课型 理 论 教学 目的 了解功率因数概念及意义 重点 难点 掌握并联电容量的求解 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学 方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一.提高功率因数的意义 (1) 使电源设备的容量得到充分利用。

(2) 减少线路上的功率损耗和电压降。

二.了解常见电路及设备的功率因素 三.采用的方法 (1)
提高自然功率因数 (2)
无功补偿法(并联电容):提高了电路总的功率因数 (3)
相关公式:
并联前:
并联电容后:
由相量图知:= 因此:
四.例题讲解 例.已知一日光灯装置电路,P=40W,U=220V,I=0.4A,f=50Hz,求:(1)此日光灯的功率因数 ;
(2)若要把功率因数提高到0.9,需补偿的和电容量为多少? 课后小结 P118 (4.50) 第 43、44课时 课题 谐 振 课型 理 论 教学 目的 了解谐振的概念、条件、应用 重点 难点 灵活应用谐振作用于实际电路并计算 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一. 概念 含有电感和电容的电路,如果无功功率得到完全补偿,使电路的功率因数等于1,即电压和电流同相,则电路处于谐振状态。

二.串联谐振(即电压谐振)
1. 条件:
2. 特点:
(1)谐振时阻抗最小,且为纯阻性。

(2)谐振时电路中的电流最大,且与外加电源电压同相。

(3)谐振时电路的电抗为零,感抗和容抗的值相等且为电路的特性阻抗, 即 (4)谐振时电感和电容上的电压相等,相位相反,且大小为电源电压的Q倍。即 三.并联谐振(即电流谐振):如右图 1.条件:()
2.特点:
(1)谐振时导纳为最小值,阻抗为最大值,且为纯阻性。

(2)谐振时总电流最小,且与端电压同相。

(3)谐振时电感支路与电容支路的电流大小近似相等,为总电流的Q倍。即 四.例题分析:
在R、L、C串联的交流电路中,已知电源电压为U=1V,R=10,L=4mH,C=160uF,试求:当电路发生谐振时的f,I,,Q 课后小结 P118 (4.52 ) 第 45、46课时 课题 非正弦周期量及其分解 课型 理 论 教学 目的 了解非正弦周期信号的特点及应用 重点 难点 会用傅式级数关系式分析性质 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一.非正弦周期电流电路 1. 周期性非正弦信号:
2. 非正弦周期电流电路:
3. 特点:(1)不是正弦波 ,(2)按周期规律变化 4. 举例说明:
半波整流;
计算机内的脉冲信号等 5. 研究方法:借助相量法,以直流电路为基础进行分析。

二.傅式级数关系式 1.公式:
2.性质:(1)周期函数为奇函数时, (2)周期函数为偶函数时 (3)奇谐波函数 (4)偶谐波函数 (5)既是奇函数又是镜对称 (6) 既是偶函数又是镜对称 三.例题讲解:参照课本 例1. 表达式为:
(0≤t≤); (≤t≤T)的矩形波周期函数, 求在一个周期内矩形波的傅里叶级数 课后小结 第 47、48课时 课题 非正弦周期电流电路中的相关值及计算 课型 理 论 教学 目的 会比较非正弦周期电流电路与正弦电流电路的不同点 重点 难点 掌握谐波分析法的应用及注意事项 教辅 工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 授课 班级 授课 日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 教 学 过 程 一.有效值 二.平均值 三.平均功率 注:只有同频率的电压和电流相互作用才产生平均功率。

四.视在功率 注:视在功率不等于各次谐波视在功率之和。

五.谐波分析法 1.定义 2.计算步骤:
(1)将给定的非正弦信号分解为傅式级数 (2)分别计算各次谐波单独作用下电路的响应。注:;

(3)应用叠加原理将各次谐波分量的瞬时值相加。

3.注意事项 4.应用:
利用电容和电感的电抗随 的变化而变化的特点可组成不同的电路接于电源与负载之间。

(1)低通滤波器,(2)高通滤波器(3)带通滤波器(4)带阻滤波器, 5.例题讲解 例(1)已知R、L串联电路R=100,L=1H,输入电压,f=50Hz,试求:输出电压和输入端的平均功率。

例(2) 参照课本 课后小结 P171 (7.4 ;7.5; 7.9; 7.10 ) ` 第49、50课时 课题 §5.1三相电源 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握三相对称交流电源的定义、特点及基本的星形连接、三角形连接;
与三相对称电源相关的典型习题。

重点 难点 三相对称交流电源的定义、特点;
星形连接、三角形连接以及与三相对称电源相关的典型习题。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 提问、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §5.1三相电源 一、 三相对称正弦交流电压 1.定义 幅值相同、频率相同、相位依次相差的一组正弦交流电压叫三相对称正弦交流电压。

2.解析式 3.相量式 , , 4.对称三相电源 5.相序 6.相量图 二、三相电源的星形(Y)连接 1.定义 2.相电压 3.线电压 4.例题 星形连接的对称三相电源,线电压是,试求出其它各线电压和各相电压的解析式。

三、三相电源的三角形(Δ)连接 1.定义 2.相电压 3.线电压 4.例题 三相发电机接成三角形供电。如果误将U相接反,会产生什么后果?如何使连接正确? Ⅲ.复习本次内容 课后 小结 本次内容是三相电路的基础内容,看似简单实际上确有重要意义。尤其是三对称电源的特点,需要与例题相互结合,才能使得学生有深刻领会。星形与三角形连接的电源的特点需反复强调。

第51、52课时 课题 §5.2三相负载 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握星形负载和三角形负载中相电压、线电压、相电流、线电流及中线的具体应用;
相量图的画法;
熟练掌握相关典型例题的求解思路。

重点 难点 星形负载和三角形负载中相电压、线电压、相电流、线电流及中线的具体应用;
相量图的画法;
熟练掌握相关典型例题的求解思路。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 提问、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §5.2三相负载 一、相关概念 1.相电压      2.线电压 3.相电流      4.线电流 5.中线       6.中线电流 7.中线电压 二、负载的星形连接 1.接线       2.相量图 3.电路关系     4.中线作用 4.例题 三相四线制电路中,星形负载各相阻抗分别为,电源线电压为380V,求各相电流及中线电流。

三、负载的三角形连接       1.接线   2.相量图   3.电路关系 4.例题    Ⅲ.复习本次内容 课后 小结 要求学生牢记星形连接情况下的电压电流关系及三角形连接情况下电压电流关系,掌握它们的相量关系,尤其是三相四线制中的中线作用。相关例题要求学生大量的做,并总结其中的规律。

第53、54课时 课题 §5.3 对称三相电路的分析计算 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握对称三相电路的特点及相应的计算方法,熟练掌握相关典型例题的求解思路。

重点 难点 对称三相电路的特点及相应的计算方法,熟练掌握相关典型例题的求解思路、相量图在其中的应用。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 提问、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §5.3 对称三相电路的分析计算 一、对称星形电路的特点 二、对称三相电路的一般解法 1.引入一组星形连接的对称三相电源的线电压作为等效电源。

2.将三角形负载用等效星形连接负载来代替。

3.画出单相图,根据对称性求出其它相的电压、电流。

三、例题 图所示电路中,电源线电压有效值为380V,两组负载,端线阻抗。分别求两组负载的相电流、线电流、线电压。          Ⅲ.复习本次内容。

课后 小结 要求学生牢记对称三相连接电路的特点及相应的解题方法,此类习题思路单一但计算繁琐,可针对学生类型酌情布置习题。

第55、56课时 课题 §5.4 不对称三相电路的分析计算 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握不对称三相电路的特点及相应的计算方法,熟练掌握相关典型例题的求解思路。

重点 难点 不对称三相电路的特点及相应的计算方法,熟练掌握相关典型例题的求解思路尤其是中点电压法。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 提问、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §5.4 不对称三相电路的分析计算 一、 位形图 二、 中点电压法 三、例题 1.图所示电路是用来测定三相电源相序的仪器,称为相序指示器。任意指定电源的一相为U相,把电容C接到另外两相上。设,试说明如何根据两只灯的亮度来确定V、W相。

     2.试分析原对称星形连接的负载(无中线)有一相负载短路和断路时,各相电压的变化情况。Ⅲ.复习本次内容。

课后 小结 要求学生掌握不对称三相连接电路的特点及相应的中点电压法的解题方法,此类习题思路单一但计算繁琐,可针对学生类型酌情布置习题。本次内容虽不甚重要,但有较强的实际应用性,可向学生多举些具体实例,以加深理解。

第57、58课时 课题 §5.5 三相电路的功率 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握三相电路的各种功率的计算方法及物理意义,能熟练的作出相关习题;
理解对称三相电路的瞬时功率的意义。

重点 难点 三相电路中有功功率、无功功率及视在功率的意义、计算公式及相互之间的关系,相关习题的熟练程度。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 提问、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §5.5 三相电路的功率 一、 三相电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数 1.三相负载的有功功率 若电路对称,则 2.三相负载的无功功率 若电路对称,则 3.三相负载的视在功率 若电路对称,则 4.三相负载的功率因数 5.例题 图示电路中,三相电动机的功率为,,电源的线电压为380V,求图中两功率表的读数。

二、对称三相电路的瞬时功率 1. Ⅲ.复习本次内容。

课后 小结 本次内容较为简单,但要求学生一定要掌握有功功率、无功功率及视在功率的物理意义,可举相关电气设备铭牌作为实例以便使学生加深理解。

第59、60课时 课题 §6.1 互感与互感电压 §6.2 同名端及其判定 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握互感现象的原因及互感系数、耦合系数、互感电压的计算公式;
同名端的定义。

重点 难点 互感系数、耦合系数、互感电压的计算公式;
同名端的定义。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 提问、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §6.1 互感与互感电压 二、 互感现象 1.自感磁通 2.互感磁通 3.互感电压 4.互感现象 二、互感系数 三、耦合系数 ,     改变两线圈的相互位置,可以相应的改变M的大小 四、互感电压
  §6.2 同名端及其判定 一、同名端  1.同名端定义 当两个线圈的电流分别从端钮1和端钮2流进时,每个线圈的自感磁通和互感磁通的方向一致,就认为磁通相助,则端钮1、2就称为同名端。

2.耦合电感 Ⅲ.复习本次内容 课后 小结 本次内容的重点是互感的产生及系数的确定,因为牵涉到后续课《电机》的内容,所以一定要把相关内容讲解透彻,尤其是同名端的定义及判定方法。要求学生熟练掌握同名端的内容。

第61、62课时 课题 §6.2 同名端及其判定 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握同名端的测定及其原则,熟练运用相关知识求解典型习题。

重点 难点 同名端的测定及其原则,熟练运用相关知识求解典型习题。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 提问、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §6.2 同名端及其判定 二、同名端的测定 三、同名端原则 1.参考方向 2.计算式
  四、例题 图示电路中,,试求互感电压。    Ⅲ.复习本次内容 课后 小结 本次内容的重点是同名端的测定,及感应电压参考方向的选择,包括自感电压和互感电压。

第63、64课时 课题 §6.3 具有互感电路的计算 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握互感线圈串联的定义及分类和相应的计算公式;
互感线圈并联的定义、分类和相应的计算公式;
熟练运用相关知识求解典型题 。

重点 难点 互感线圈串联的定义及分类和相应的计算公式;
互感线圈并联的定义、分类和相应的计算公式;
熟练运用相关知识求解典型例题 。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 提问、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §6.3 具有互感电路的计算 一、互感线圈的串联 1.顺向串联 2.反向串联 二、互感线圈的并联 三、例题 两线圈的自感分别为0.8H和0.7H,互感为0.5H,电阻不计。试求当电源电压一定时,两线圈反向串联时的电流与顺向串联时的电流之比。Ⅲ.复习本次内容 课后 小结 本节内容主要是锻炼学生的基本电路定律的使用情况,所以要求学生做大量的习题 ,以巩固本章内容,深刻理解互感的本质含义。

第 65、66课时 课题 换路定律及初始条件的计算 课型 教学 目的 1. 了解过渡过程的概念及电路存在过渡过程的原因;
2.了解在分析电路过渡过程时应用的定律——换路定则;
3.熟练计算电路在换路后的初始值 重点 难点 换路定则的内容及应用换路定则计算电路的初始值。

教具挂图 教学方法 授课 班级 授课 日期 教 学 过 程 一、过渡过程的概念 1. 电路的稳态分析 2. 电路的过渡过程:
电路从一种稳定状态转变到另一种稳定状态所经历的中间过程。

3. 实例如图示 Us S S S C L3 L2 L1 + - 4. 产生过渡过程的原因:
①换路的概念:电路状态的改变(如通电,断电,短路,电信号突变等)称为换路。

②电路中有储能元件,而能量不能跃变,是产生过渡过程的内因。

二、换路定律 1. 具有电感的电路:
在换路后的一瞬间,电感中的电流应保持换路前一瞬间的原有值而不能跃变,即:
          2. 具有电容的电路 在换路后的一瞬间,电容上的电压应保持换路前一瞬间的原有值而不能跃变,即
        三、初始条件值的计算 1. 初始值的概念:
电路换路后一瞬间各电流,电压的值。

2. 初始值的计算:
先求或,可将电压源,将电感元件代之以电流为的电流源,所得电路叫原电路在瞬间的等效电路,用电阻性电路的分析方法进行计算。

3. 例题分析:
课后 小结 第67、68课时 课题 一阶电路的零输入响应 课型 教学 目的 1.了解一阶电路的概念;
2.熟练计算RC一阶电路的零输入响应;

3.熟练计算RL一阶电路的零输入响应。

重点 难点 RC一阶电路的零输入响应;

RL一阶电路的零输入响应。

教具挂图 教学方法 授课 班级 授课 日期 教 学 过 程 一、一阶电路的概念 1.只含有一个储能元件的电路叫一阶电路。

2.一阶动态电路在没有独立源的作用时,由初始储能激励而产生的响应叫零输入响应。

3.一阶电路中各元件的电压、电流随时间而变化的规律用求解电路微分方程来求解,叫“经典法”。

二、RC串联电路的零输入响应 1.如图所示RC串联电路,开关S接于“1”位置时,电容器充电,电压表的读数为U。,当S从“1”拨到“2”时,电路换路。

换路瞬间电容电压为U。保持不变,接着电容对电阻放电。

由KVL, V U。

+ - C R Us + - 1 2 即:RC +=0 为一个线性常系数微分方程。

其解为:代入原方程RC中 即:
由t=0时, 得 A=U。

所以:为RC电路的响应。

2.例题分析:
三、RL串联电路,s闭合前电流表知电感中电流为稳态值I。,在t=0时将s闭合,电路换路 A + - R Us + - s L R 由KVL:
即:
,其解为:为RL电路的响应。

2.例题分析 课后 小结 第69、70课时 课题 一阶电路的零状态响应 课型 教学 目的 1.了解一阶电路零状态响应的概念;
2.熟练计算RC一阶电路的零状态响应;
3.熟练计算RL一阶电路的零状态响应。

重点 难点 一阶电路零状态响应的求解 教具 挂图 教学 方法 授课 班级 授课 日期 教 学 过 程 一、一阶电路零状态响应的概念 一阶电路换路前,储能元件没有初始储能,由外加激励引起的响应。

二、RC串联电路的零状态响应 1.如图所示RC串联电路,在t=0时闭合开关S,由KVL有:
即:
为一个线性常系数一阶非齐次微分方程,其解为 是方程的特解 是对应齐次方程的通解 由t=0时=0得,A=-Us S R Us + - A L 所以:为RC一阶电路的零状态响应。

2. 例题分析 三、 RL串联电路的零状态响应 1. 如图示RL串联电路 在t=0时闭合开关S 有KVL有:
仿照RC串联电路的响应有 S C R Us + - 由t=0时 得 所以:为RL一阶电路的零状态响应。

2.例题分析 课后 小结 第71、72 课时 课题 一阶电路的全响应和三要素法 课型 教学 目的 1, 掌握一阶电路的全响应的概念;

2, 掌握一阶电路的全响应的解法;

3,熟练运用三要素法求解一阶电路的响应。

重点 难点 1, 一阶电路的全响应的解法 2, 三要素法的应用 教具 挂图 教学方法 授课 班级 授课 日期 教 学 过 程 一、一阶电路的全响应 1, 一阶电路的全响应的概念概念 一个非零初始状态的一阶电路受到激励时,电路中产生的响应。

2, 如图所示,电容器上已有的电压,在t=0时闭合开关S,由KVL有:
C R Us + -   即 为方程的特解,为对应齐次方程的通解。

由t=0时得,A=,为一阶RC电路的全响应,其中叫稳态分量   叫暂态分量 可见:全响应=稳态分量+暂态分量 同时可见,全响应=零输入响应+零状态响应 3, 例题分析  关于RL一阶电路 二、三要素法 1. 由以上分析知,一阶电路的全响应由暂态分量和稳态分量组成;
稳态分量是电路换路后要达到的新的稳态值,暂态分量的一般形式为,常数A由初始值决定,时间常数由电路的结构和参数来计算,将决定一阶电路全响应的稳态值,初始值和时间常数这三个量称为一阶电路的三要素,由此写出一阶电路的响应的方法叫三要素法。用通式表达为 2,三要素的一般步骤 3,例题分析 课后 小结 第73、74课时 课题 §9.1铁磁性物质 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握铁磁性物质的磁化过程,磁化曲线以及铁磁性物质的分类,重点是磁滞回线的分析、各种曲线的意义、软磁和硬磁的特点。

重点 难点 铁磁性物质的磁化过程,磁化曲线以及铁磁性物质的分类,重点是磁滞回线的分析、各种曲线的意义、软磁和硬磁的特点。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 谈话、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §9.2铁磁性物质 三、 铁磁性物质的磁化 磁畴 磁饱和 二、磁化曲线 1.起始磁化曲 起始磁化曲线是在铁芯原来没有被磁化,和均从零开始增加时所测得的 段 反映磁畴有惯性 段 原来不规则的磁畴在的作用下,迅速 沿着外磁场方向排列的结果 段 绝大部分磁畴都已转向为外磁 场方向,增大的空间不大 点以后 铁磁性物质的饱和区 2.磁滞回线 三、铁磁性物质的磁化 Ⅲ.复习本次内容 课后 小结 本次内容的重点是起始磁化曲线、磁滞回线的物理意义;
起始磁化曲线的详细分析;
磁滞回线的详细分析;
磁滞的本质含义;
铁磁性物质的具体分类;
软磁和硬磁的区别以及它们的实例。

第75、76课时 课题 §9.2磁路和磁路定律 §9.4交流铁芯线圈及等效电路 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握磁路的基本定律,尤其是磁路的基尔霍夫第一定律以及磁路的欧姆定律;
在铁芯线圈中输入交流时的电压、电流和磁通。

重点 难点 磁路的基本定律,尤其是磁路的基尔霍夫第一定律以及磁路的欧姆定律;
在铁芯线圈中输入交流时的电压、电流和磁通。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 谈话、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §9.2磁路和磁路定律 一、磁路 1.主磁通 2.磁路 3.漏磁通 二、磁路定律 1.磁路的基尔霍夫第一定律 2.磁路的基尔霍夫第二定律 三、磁路的欧姆定律 §9.4交流铁芯线圈及等效电路 一、电压、电流和磁通 1.电压为正弦量 2.电流为正弦量 Ⅲ.复习本次内容 课后 小结 本次内容的重点是磁路中的基尔霍夫第一定律,将磁通等效为电路中的电流,很多问题会迎刃而解;
在磁路的欧姆定律中要掌握磁阻的概念,以及它与哪些影响因素有关;
在交流铁芯中重点是电压为正弦量的情况。

第77、78课时 课题 §9.4交流铁芯线圈及等效电路 课型 理论课 教学 目的 使学生掌握当铁心线圈中输入交流时,交流所产生的磁滞和涡流现象的本质及解决方法;
交流铁芯线圈的等效电路。

重点 难点 当铁心线圈中输入交流时,交流所产生的磁滞和涡流现象的本质及解决方法;
交流铁芯线圈的等效电路。

教辅 工具 1.模型 2.挂图 3.投影 4.多媒体 5.∕ 教学方法 讲授、演示 谈话、提问 授课 班级 授课 日期  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日  月 日 教 学 过 程 Ⅰ.复习上节内容                Ⅱ.讲述本次内容                §9.4交流铁芯线圈及等效电路 二、磁滞和涡流的影响 1.原因 (1)磁滞损耗的原因是由于磁畴在交流磁场的作用下反复转向,引起铁磁物质内部的摩擦,这种摩擦会使铁芯发热。

(2)涡流损耗的原因是由于交流磁通穿过块状导体时,在导体内部会产生感应电动势,并形成旋涡状的感应电流(涡流),这个电流通过导体自身电阻时会消耗能量,结果使铁芯发热。

2.措施 (1)降低磁滞损耗:常选用磁滞回线长的铁磁性材料制造铁心。

(2)降低涡流损耗:①选用电阻率大的铁磁材料;

②设法提高涡流路径上的电阻值。

三、交流铁芯线圈的等效电路 1.不考虑线圈电阻及漏磁通的情况 2.考虑线圈电阻及漏磁通 四、伏安特性和等效电感 Ⅲ.复习本次内容 课后 小结 本节内容主要是要求学生掌握磁滞损耗和涡流损耗的产生原因及治理措施,因为这部分内容会在后续课程《电机》中运用到,所以教师一定要详细进行说明,并举相关实例以便学生加深理解。

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