《电工及电子技术基础》是一门对于高等教育自学考试机械制造及自动化专业至关重要的课程,它在学生的专业知识体系中占据核心地位。这门课程不仅要求学生掌握电路和电子线路的基础概念,还强调提升学生的逻辑思维能力和问题解决能力。课程与高等数学紧密关联,同时作为“机电设备传动与控制”、“微机原理及PLC应用”、“数控机床”等专业技术课程的先修课,为后续学习打下坚实基础。
课程目标主要分为两部分:一是让学生具备电工电子实验和测量的基本技能,为后续的专业应用做好准备;二是要求学生掌握电路理论和电子技术的关键概念。具体包括:
1. 掌握电路中的基本物理量,如电压、电位、电流和功率的定义、方向和极性,并能运用基尔霍夫的电流定律和电压定律分析电路。
2. 熟练应用电阻电路的串并联简化技巧,理解并掌握网络分析方法,如支路电流法、节点电压法、叠加原理和戴维宁定理。
3. 学习正弦交流电路的相量分析方法,包括三相电路和谐振电路。
4. 了解变压器和异步电动机的工作原理,能进行简单的计算。
5. 理解半导体二极管、晶体三极管和MOS场效应管的构造、参数和特性,以及它们在整流、检波、限幅和稳压等领域的应用。
6. 掌握三极管的放大原理,分析交流基本放大电路,计算电压放大倍数和输入输出电阻。
7. 了解差动放大器和集成运算放大器的线性应用。
8. 理解三极管的开关特性,掌握基本逻辑门电路的分析。
9. 掌握组合逻辑电路的分析和综合,以及时序逻辑电路的分析方法。
课程内容涵盖广泛,从电路的基本概念和定律到具体的分析方法,再到正弦交流电路、磁路与变压器、电动机、安全用电知识,以及半导体器件和基本放大电路。每一章节都有明确的学习目标和考核要求,旨在确保学生能够深入理解和熟练应用所学知识。
例如,在电路分析的一般方法中,学生需要理解电阻的串并联化简、支路电流法、电压源和电流源的等效变换、节点电压法以及叠加原理和戴维宁定理。在正弦交流电路中,学生要学会使用相量分析法处理纯电阻、纯电感和纯电容电路,计算三相电路的功率,并了解串联谐振电路的特性。在电动机部分,学生需要掌握三相异步电动机的工作原理、电磁转矩计算和启动、调速方法。
《电工及电子技术基础》课程旨在使学生建立起扎实的电工电子理论基础,提升他们的实践操作技能,为他们未来在机械制造及自动化领域的深入研究和实际工作提供必备的理论支持。