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第一章电路及其分析方法
本章首先讨论电路的基本概念和基本定律,如电路模型、电压和电流的参考方向、基尔霍夫定律、电源的工作状态等。这些内容都是分析与计算电路的基础。其次扼要介绍几种常用的电路分析方法,如支路电流法、叠加定理、电压源模型与电流源模型的等效变换和戴维宁定理等。
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●1.1电路与电路模型
本节的主要内容有电路的定义、电路的作用、电路的组成以及电路模型。要求了解电路的作用和三个组成部分,掌握电路的模型。
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●1.2电压和电流的参考方向
本节介绍电压和电流的参考方向。要求了解电压、电流参考方向的概念,清楚判别参考方向和实际方向的关系。
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●1.3电路的工作状态
本节介绍电源在有载工作、开路与短路三种状态下,所具有的不同的电路特征。要求掌握根据电路不同的特点判断电路的工作状态。
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●1.4电源与负载的判别
本节主要讲解电源与负载的判别以及举例。要求掌握判别元件性质的两种方法,并能够正确判断处一个元件在电路中是做电源还是做负载。
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●1.5基尔霍夫定律
本节主要介绍电路中的几个专有名词、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律以及基尔霍夫定律的应用。要求熟练掌握KCL和KVL方程的正确列写。
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●1.6欧姆定律
本节主要介绍欧姆定律。要求掌握在引入了电压电流的参考方向之后,欧姆定律的表达式的正确表示。
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●1.7电阻的串联和并联
本节主要介绍电阻的连接方式,即电阻的串联、并联及其混联。要求会求解电路的等效电阻;能够正确判断电阻的连接方式;了解串联、并联电路的特点。
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●1.8电源的两种模型及其等效变换
本节主要介绍电源的两种模型,即电压源和电流源,要求能够对两种电源模型做等效变换,已达到化简电路,便于计算的目的。
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●1.9支路电流法
本节主要介绍的是支路电流法,要求掌握支路电流法解题方法以及步骤,能够利用支路电流法的解题原则,列出方程组并求解电路中的支路电流。
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●1.10叠加原理
本节主要介绍叠加定理。要求了解叠加定理的内容,并能够掌握叠加定理的解题原则和解题步骤,并了解该定理的适用电路范围。
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●1.11戴维宁定理
本节主要介绍戴维宁定理及其应用。要求了解戴维宁定理的内容,能够利用戴维宁定理求解电路,得到戴维宁等效电路,以达到化简电路的目的。重要掌握正确求解有源二端网络的开路电压和等效电阻的方法。
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●1.12Multisim介绍
主要介绍Multisim仿真软件的发展历史及特点,展示Multism14.0常规操作。要求掌握Multism14.0常规操作。
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●1.13基尔霍夫定律的仿真
主要介绍采用Multism14.0验证基尔霍夫定律的正确性。要求掌握Multism14.0基本操作,完成基尔霍夫定律的验证试验。
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第二章电路的暂态分析
本章首先介绍了储能元件和换路定则,这些内容都是分析暂态电路的基础。其次扼要介绍了RC电路与RL电路的零状态响应、零输入响应、全响应,分析了经典法和三要素法求解一阶暂态电路的步骤。
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●2.1储能元件与换路定则
本节主要介绍了电阻元件、电感元、电容元件的特性和换路定则。要求理解电阻元件是耗能元件,而电感和电容元件是储能元件;理解电路暂态过程产生的原因和换路定则的理论依据;会用换路定则确定RC电路和RL电路相应的初始值。
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●2.2RC电路的暂态分析
本节主要介绍了RC电路的零输入响应、零状态响应和全响应,要求大家理解RC电路的零输入响应、零状态响应、全响应的概念,以及时间常数的物理意义,掌握分析计算RC电路的零输入响应、零状态响应和全响应。
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●2.3一阶电路的三要素法
本节主要介绍了三要素法解题步骤。要求掌握用三要素法求解暂态电路。
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●2.4RL电路的暂态分析
本节主要介绍了RL电路的零输入响应、零状态响应和全响应,要求大家理解RL电路的零输入响应、零状态响应、全响应的概念,以及时间常数的物理意义,掌握分析计算RL电路的零输入响应、零状态响应和全响应。
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●2.5一阶RC电路特性的仿真
本节主要采用Multism14.0完成RC电路的充、放电特性测试仿真,RC积分电路的仿真、RC微分电路的仿真。要求掌握实验原理及仿真步骤,完成实验数据的记录与分析。
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第三章正弦交流电路
本章主要介绍交流电路中的一些基本概念、基本理论和基本分析方法,着重介绍正弦稳态电路的相量分析法,包括正弦量及其相量表示、基尔霍夫定律和电路元件伏安特性的相量形式、阻抗的概念、正弦稳态电路的分析及其功率的计算。
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●3.1正弦电压与电流
本节主要介绍正弦交流电路中的正弦电压与电流。要求了解正弦量的概念;掌握正弦量的三要素;理解相位差以及相位差的意义。
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●3.2正弦量的相量表示
本节主要介绍正弦交流电路中的正弦量的相量表示法。要求掌握复数的四种表示方法以及复数的运算;掌握正弦量的相量表示。
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●3.3单一参数的交流电路
本节主要介绍单一参数的交流电路,包括电阻交流电路、电感交流电路和电容交流电路。要求掌握三种单一元件交流电路中电压和电流的相量关系;并理解瞬时功率、有功功率和无功功率的概念以及计算。
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●3.4RLC串联交流电路
本节主要介绍正弦交流电路中的RLC串联交流电路。要求掌握RLC串联交流电路中电压与电流的相量关系;掌握有功功率、无功功率以及视在功率的计算;了解RLC串联电路中的电压三角形、阻抗三角形、功率三角形的应用。
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●3.5阻抗的串联与并联
本节主要介绍正弦交流电路中的阻抗的串联和并联。要求理解阻抗的串联与并联的概念;掌握阻抗串联和并联的分析计算方法。
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●3.6电路中的谐振
本节主要介绍生活、生产中常见的一个现象——谐振,包括串联谐振和并联谐振。要求掌握发生谐振的条件以及谐振频率;了解谐振的电路特征;掌握谐振过程中各电压、电流之间的关系。
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●3.7功率因数的提高
本节主要介绍正弦交流电路中的功率因数的提高。要求了解有功率因数的概念;能够分析功率因数低的原因;掌握提高功率因数的方法,并能够求得所需并联电容容值的大小。
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●3.8正弦交流电路的仿真
本节主要采用Multism14.0正弦电路的放着和RLC串联谐振的仿真。要求掌握实验原理及仿真步骤,完成实验数据的记录与分析。
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第四章三相交流电路
本章主要介绍了三相交流电路,要求掌握三相负载的连接,掌握对称三相电路的计算,掌握三相功率的计算方法。
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●4.1三相电路
本节主要介绍了了三相电源、三相电压的表示形式、三相电源星型连接、三相电源的三角形连接,要求大家掌握三相电压的表形式以及星形连接和三角形连接中线电压、相电压之间的关系。
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●4.2负载星形连接
本节主要介绍了三相负载星型连接的计算。要求大家掌握称负载和不对称负载星形连接的计算方法。
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●4.3负载三角形连接
本节主要介绍了负载的三角形连接。要求大家掌握负载三角形连接中线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系及计算方法。
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●4.4三相功率
本节主要介绍了三相电路功率的计算。要求大家掌握三相电路的功率计算方法。
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●4.5三相交流电路中电压与电流的关系仿真
本节主要采用Multism14.0仿真软件验证三相交流电路中电压与电流的关系。要求掌握实验原理及仿真步骤,完成实验数据的记录与分析。
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第五章变压器
本章主要介绍变压器。要求掌握电路和磁路的基本理论;能够结合电磁关系,分析变压器的作用和应用实例;了解一些特殊功能的变压器。
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●5.1变压器概述
本节主要介绍变压器的功能、变压器的分类和变压器的结构,要求了解单相变压器可分为铁心和一次、二次绕组,铁芯构成变压器的磁路,一次、二次绕组构成变压器的电路。
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●5.2电磁关系
本节主要介绍变压器的电磁关系,要求理解变压器原、副边之间电和磁的关系。
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●5.3变压器的作用
本节主要介绍变压器的三个变换作用,电压变换、电流变换和阻抗变换。要求掌握这三个变换作用,为正确使用变压器和应用变压器打下一个基础。
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●5.4特殊变压器
本节主要介绍自耦变压器、电压互感器和电流互感器。要求掌握特殊变压器的电压变换关系、电流变换关系;了解各个特殊变压器各自的使用场合。
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●5.5变压器变比的测定和阻抗匹配变换仿真
本节主要用Multisim仿真软件实现变压器比的测定和阻抗匹配变换。要求掌握实验原理及仿真步骤,完成实验数据的记录与分析。
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第六章常用电工工具仪表与电器
本章主要介绍常用电工工具的使用选用与维护;常用电工仪表的原理、使用及应用;常用低压电器的原理、使用与检测。
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●6.1常用电工工具
本节主要介绍剥线钳、尖嘴钳、钢丝钳、偏口钳、电工刀选用与使用。要求掌握剥线原理,并能灵活使用各种工具进行导线剥削。
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●6.2常用电工仪表
本节主要介绍万用表和兆欧表原理及使用。要求掌握万用表测量电压电流和电阻的方法及注意问题;掌握兆欧表的灵活使用及注意问题。
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●6.3常用低压电器
本节主要介绍刀开关、转换开关、空气开关、按钮、行程开关、熔断器、接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器等低压电器原理及符号。要求掌握各低压电器的使用与检测方法。
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第七章三相异步电动机
本章主要介绍三相异步电动机的基本结构和转动原理,了解三相异步电动机的铭牌数据及相关的计算,熟练掌握三相异步电动机的接线和检测。
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●7.1三相异步电动机
本节主要介绍三相异步电动机基本结构,并从宏观层面了解了三相异步电动机大致工作原理。
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●7.2三相异步电动机转动原理
本节主要介绍三相异步电动机转动原理,要求从定子绕组旋转磁场的产生、转子绕组切割磁感线情况和受力分析具体了解三相异步电动机工作原理。
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●7.3三相异步电动机铭牌数据
本节主要介绍三相异步电动机型号、电压、电流、功率与效率、转速、频率、绝缘等级等铭牌数据。要求熟练掌握三相异步电动机连接与检测方法。
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第八章安全用电
本章主要安全用电相关知识。主要包括触点相关知识、安全用电防护措施和安全急救措施,重点要求掌握电气事故的原因、触电方式的相关计算与分析、保护接地与保护接零的原理及注意问题,要求学生熟练掌握日常用电注意事项、安全用电注意事项,保证实验室与日常用电安全,并掌握相应的电气急救常识。
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●8.1触电相关知识
本节主要介绍电气事故的原因、电流对人体的作用、触电方式等内容。要求掌握电源中性点接地的单相触电、电源中性点不接地系统的单相触电、双相触电、跨步电压触电的相关计算与分析。
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●8.2安全用电防护措施
本节主要介绍防止触电的几种保护措施。要求学生掌握保护接地与保护接零的原理及注意问题。
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●8.3安全用电急救常识
本节主要介绍安全用电注意事项与急救常识。要求学生熟练掌握日常用电注意事项,保证实验室与日常用电安全,并掌握相应的电气急救常识及注意问题。