电工学基础与实验
电工学基础与实验
少于1000 人选课
更新日期:2025/01/13
开课时间2024/09/01 - 2024/12/21
课程周期16 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

课程选课指导

1.本课程2018年获评湖北省精品在线开放课程,针对非电类少学时电工学基础学习需求,自2016年9月起在优课联盟平台上线,每半年一期,开放选课。课程设置有20个理论知识视频、4个实验台实验视频、4个仿真实验视频,另有每章检测、选学视频和扩展研读等学习资源。不同专业有两种建议:第一基础理论学习,需时32学时计2学分;第二以实验增强理论学习和延伸内容学习的,需40学时或48学时,对应于2.5学分/3学分。请参照各所属学校要求选择学习内容。


2.本课程将电工学基础的主要知识点凝练制作成28个理论和实验视频,实际学习中需要将实验与理论紧密结合,锻炼解决电工工程问题的能力理论部分同学们要仔细研读每讲小结,结合教材进一步挖掘细节知识,每单元做出思维导图进行小结,按期完成每单元检测。实验视频包括实验台实验和仿真实验两种,供选择应用。线上仿真实验提交实验结果和报告;线下现场实验根据视频的实验要点结合各个学校实际实验设备组织,远程学习的可以通过讨论区完成操作要求,借鉴测量数据分析,完成实验思考题。


3.本课程目标是将电工学基础与实验相关内容的课堂讲授式教学模式演变建成精品开放资源引导、学生自主学习为主体的交互式学习模式,PC端在线学习和检测,移动端在线辅导和讨论交流,是本课程两大主体。按各个学校的实际教学安排,教师教学进度通过不同的交互平台适时补充发放任务包,配合适当面对面课堂研讨和汇报,以电工实验现象和实验问题引领电路理论与方法的学习,引导工程思维和能力的培养,可以达到更好的学习效果。


课程主要内容和特点

本课程以RLC等线性元件的特征方程及基尔霍夫定律两类约束为基础,介绍了选择变量建立方程以及运用电路定理等效变换得到电路电压、电流输入输出关系及负载功率的两种电路分析方法。在电路基本分析方法的支撑下,结合微分方程给出了LC动态元件构成的电路暂态分析特征,结合相量分析方法给出了正弦稳态电路的处理办法。课程在学习基本理论和方法的前提下,将电工实验操作和仿真工具使用融入到基尔霍夫定律、叠加原理、戴维南定理、最大功率传输、日光灯电路、功率因素改善、三相电压与电流等7个电路和电工实验项目中,建立工程思维,凝练知识结构,提高应用能力。

课程特点为:视频短小精炼,适合计算机、物理、化工、材料、环境工程等非电类专业学生建立基础电工概念的认识和基础电工问题的思维和分析方法的建立。网站资源作为学生反复研学的引导,配合在线讨论、互动和实验操作,提升对电工工程问题的认知和判断,也引导学生学习电工操作技能以及现代仿真工具的应用方法。课程留有结合工程实际与科研前沿实际应用范例的研学空间,满足不同专业知识应用需求和吸引学生学习兴趣。


教学资源

 教学大纲

 参考课件(含中文版、英文版课件)

 题库(含阶段测试题)

 电子元器件建模

 英文版经典电路

 电路仿真软件学习

课程大纲
电路的基本元件和基本定律
电路模型与电路变量
理想电路元件
基尔霍夫定律
第一章检测
电路分析方法
元件串并联的等效变换
实际电源模型及其等效变换
支路电流法
结点电压法
叠加原理
戴维南定理与诺顿定理
第二章检测
电路的暂态分析
初始值的确定
RC电路的暂态响应
一阶电路的三要素法
第三章检测
正弦稳态电路分析
正弦稳态分析研究的问题及工具
R、L、C元件的交流特性和阻抗的建立
正弦稳态电路分析方法
R、L、C串联电路的功率分析
功率因素的提高
正弦稳态电路的频率分析
第四章检测
谐振电路分析与应用(扩展选学)
三相电路分析
三相电路相关概念
三相电路的分析方法
实验台实验
实验台概述
直流电路实验
正弦稳态交流电路相量的研究与功率因素的改善
三相交流电路电压与电流的测量
双踪示波器的使用要点(选学选作)
RC电路暂态响应和交流稳态基本特性的研究(选作)
电路仿真实验(扩展选学)
PSPICE基本绘图与仿真操作
基尔霍夫定律和叠加原理的仿真和验证
戴维南定理和诺顿定理的仿真和验证
正弦交流电路的仿真和频率响应分析
研究性学习参考
电路元件串并联的识别方法研究
网孔和结点的电路分析与综合
外接电阻法求单口网络的等效电阻
巧用示波器测量信号的幅度和频率
电路基础开设设计性实验的效果分析