【浙江】02269电工原理自学考试大纲

02269

电工原理课程自学考试大纲

浙江教育考试院

2019年12月

自学教材：《电路分析》，顾梅园等主编，电子工业出版社2017年1版

实验指导书：《电路分析实验》 吕伟锋，董晓聪编著，科学出版社出版。

参考书：《电路基础》，王宛苹, 胡晓萍，电子工业出版社。

• 课程性质与设置目的、要求

（一）课程的性质、地位与任务

电工原理是“电子技术”专业（专科）及电工类其他专业（专科）自学考试计划中的一门重要的必修专业基础课，它是研究电磁现象及其规律在电工电子技术领域中应用的一门科学。设置本课程的目的是使学生通过自学获得必要的电工电子技术的基本理论、基本知识和基本技能，为学习后续课程和从事专业技术工作打下一定基础。

（二）本课程的基本要求

1. 掌握电路的基本概念与基本定律。
2. 掌握电阻性电路的分析计算。
3. 理解正弦交流电路的基本理论，掌握正弦交流电路的稳态分析和理解三相正弦交流电路概念。
4. 掌握基本非正弦周期性交流电路的分析方法。
5. 掌握线性动态电路的时域分析。
6. 理解交流铁心线圈的概念和端口伏安特性。
7. 7. 学会正确选择和使用常用电工仪表和电子测量设备，掌握电子测量的基本方法，能写出合乎规格的实验报告。

（三）本课程与有关课程的联系

本课程是在高中物理电磁学和高等数学基础上开设的一门电子类基础课程。学习本课程应具备有关电磁现象的一些重要概念和定律的基本知识。还应具备高等数学中微分、积分的一般概念，还应具备复数运算的能力。

本课程是电气工程、电子技术、计算机技术的专业的基础课和专业课的先修课程。只有学好本课程，才能更好地学习后续课。

 

• 课程内容与考核目标

第1章  电路的基本概念

（一）考核知识点

1. 电路和电路模型。
2. 电流、电压。
3. 电功率、能量。
4. 4. 基尔霍夫电压、电流定律
5. 电阻元件。
6. 独立电压源。
7. 独立电流源。
8. 受控源。
9. 理想运算放大器。

10.单口网络及等效，

11. 电阻的串联、并联，两种电源模型的等效变换。
12. 星形连接与三角形连接电阻的等效。

（二）自学要求

1. 了解电路的作用，理解电路模型的概念。
2. 了解支路、节点、回路、串联、并联、单口网络等名词。
3. 掌握电流、电压概念，了解电位、电动势的基本概念。
4. 理解电流、电压的参考方向与实际方向的关系。
5. 掌握电功率的分析计算。了解电能量的概念和功率的守恒性。
6. 熟练掌握基尔霍夫电压、电流定律（KCL和KVL）。
7. 熟练掌握电阻元件、电压源、电流源的参数和电压电流关系（VCR）。
8. 理解受控源的概念，会计算较简单的含受控源的电路。
9. 掌握理想集成运放的端口特性。
10. 掌握单口网络及等效概念，会求简单的等效电路。

电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律（KCL、KVL、欧姆定律），理想电路元件（电阻、电压源、电流源、受控源）要掌握。因为，各种具体电路都是由这些少量的元件组合而成，依据这些基本定律就能对它们进行分析计算。因此，要求深刻理解、牢固掌握本章内容。

本章的知识点中，重点是：电流、电压的参考方向及关联参考方向，基尔霍夫定律，集成运发，难点是：电流、电压参考方向及基尔霍夫定律的正确应用，受控源电路分析，单口网络及等效。

（三）考核要求

1. 识记电路及电路模型概念。

1.1 知道实际电路的定义、组成及功能。

1.2 了解电路模型的概念和将实际电路模型化的意义。

1.3 了解支路、节点、回路、网孔等名词。

2. 电流、电压，要求达到“领会”层次。

2.1 熟知电流、电压的定义、单位及其实际方向和参考方向。

2.2 理解和电路中设定电压、电流参考方向的意义及与参考方向的关系。

2.3 知道电位与参考点的关系，会计算电位。

3. 电功率和能力，要求达到“简单应用”层次。

3.1 能计算直流情况下的电功率和电能。

3.2 能按电压、电流的方向判断支路吸收还是发出电功率。

3.3 懂得在选定的参考方向下功率正负值的含义。

3.4 了解电路中功率守恒的概念。

4. 基尔霍夫定律，要求达到“综合应用”层次。

4.1 能叙述基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律并能用数学式表示。

4.2 能熟练应用基尔霍夫电流定律，了解应用于任一假想闭合面。

4.3 能熟练应用基尔霍夫电压定律，了解应用于任一虚构回路。

4.4 能熟练运用基尔霍夫定律分析计算具有一定复杂度的电路。

5. 电阻元件，要求达到“常规应用”层次。

5.1 知道电阻和电导的定义和单位。

5.2 了解电阻率的含义。

5.3 理解并熟练运用线性电阻元件的VCR，了解电阻元件的一般定义。

5.4 熟知短路、开路的涵义。

5.5 会计算电阻元件的功率，了解电气设备的额定值的意义。

6. 电压源、电流源。

6.1 熟知并能叙述电压源、电流源的定义。知道短路等于零电压源，开路等于零电流源

6.2 懂得激励和响应的概念。

6.3 懂得实际直流电源的两种电路模型。

7. 受控源。

7.1 理解受控源的基本概念及受控源的四种类别及其端口特性。

7.2 知道受控源属于非独立源，含受控源简单电路的分析。

8.集成运算放大器

8.1理解集成运放的基本概念。

8.2 掌握理想集成运放的端口特性。

8.3含理想运放的电阻电路的分析计算。

9.电路结构及等效规律

9.1 掌握单口网络的概念及基本的等效规律。

9.2 将单口网络进行等效变换。

 

第2章  电路的分析方法和电路定理

（一）考核知识点

1. 支路法。
2. 节点法
3. 网孔法。
4. 线性电路比例性。
5. 叠加定理。
6. 戴维南定理和诺顿定理（等效电源定理）。
7. 最大功率传递定理。

（二）自学要求

1.了解2b法及电路方程，掌握支路法。

2.熟练掌握节点法，掌握网孔法。

3.了解线性电路概念，掌握线性电路比例性。

4. 熟练掌握叠加原理。
5. 熟练掌握戴维南定理和诺顿定理。
6. 理解并会应用最大功率传递定理。

本章所介绍的电阻电路的基本分析方法，其分析依据是基尔霍夫定律和欧姆定律。这些方法不仅适用于电阻电路，原则上也适用于其他电路。

本章的知识点中，重点是：网络等效的额念，节点电压法，叠加定理，等效电源定理。难点是：含受控源的电路的计算。

（三）考核要求

1. 支路法，要求达到“简单应用”层次。

1.1 能叙述2b法电路方程的内容。

2.2 知道支路法，能叙述支路法的解题步骤。

2.3 能应用支路法求解简单电阻电路。

3. 3. 节点法，要求达到“综合应用”层次。

3.1节点电压概念及支路电压与节点电压的关系。

3.2 掌握节点法及改进节点法的解题步骤。

3.3 能应用节点法求n≤4的电路。

4. 4. 网孔法，要求达到“简单应用”层次。

4.1网孔电流概念及支路电流与网孔电流的关系。

4.2 掌握网络法的解题步骤。

4.3 能应用网孔法求m≤4的电路。

5. 5. 叠加原理，要求达到“综合应用”层次。

5.1 理解线性电路及其比例性、叠加原理的概念。

5.2 会运用叠加原理分析计算线性电路。

6. 6. 戴维南定理和诺顿定理，要求达到“简单应用”层次。

6.1理解戴维南定理和诺顿定理的概念和适用场合。

6.2 掌握戴维南（诺顿）等效电阻的概念和求解。

6.3 能应用戴维南（诺顿）定理分析计算电路。

6.4 理解负载获得最大功率的条件，并会计算负载获得的最大功率。

 

第3章 动态电路的时域分析

• 考核知识点

1. 电容元件及性质。
2. 电感元件及性质。
3. 3. 换路定则。
4. 4. RC电路RL电路的零输入响应。
5. RC电路RL电路的零状态响应。
6. 6. 全响应及其分解。
7. 7. 分析一阶电路的三要素法，

（二）自学要求

1. 掌握电容元件VCR及储能计算。
2. 掌握电感元件VCR及储能计算。
3. 掌握换路定则。
4. 4. 了解过渡过程的概念和时间常数对过渡过程的影响。
5. 5. 理解初始值、稳态值、时间常数的概念。
6. 6. 了解RC电路和RL电路过渡过程的特点。
7. 7. 掌握一阶电路的三要素法。

（三）考核要求

1. 电容元件，要求达到“简单应用”层次。

1.1 知道电容器在电路中的基本性能及电容的定义和单位。

1.2 理解并能简单应用线性电容元件的VCR。

1.3 知道电容元件为储能元件，并会计算其储能。

1.4 会计算并、串联电容的总电容及串联电容的电压分配。

2. 2. 电感元件。

2.1 知道电感在电路中的基本性能及电感的定义和单位。

2.2 理解并能简单应用线性电感元件的VCR。

2.3 知道电感元件为储能元件，并会计算其储能。

2.4 会计算并、串联电感的总电感。

3. 3. 换路定则，要求达到“识记”层次。

3.1 能叙述换路定则，懂得其数学表达式的含义。

3.2 能应用换路定则求初始值。

4. 4. RC电路的响应，要求达到“领会”层次。

4.1 理解分析一阶电路过渡过程的一般步骤。

4.2 熟悉电容器充电、放电时电压、电流的变化规律。

4.3 熟记RC电路的时间常数，知道它对过渡过程的影响。

4.4熟悉RC电路的零输入响应和直流激励下的零状态响应电流。

5. 5. RL电路的响应，要求达到“领会”层次。

5.1 熟悉RL电路的零输入响应和直流激励下的零状态响应。

5.2 熟记RL电路的时间常数，知道它的意义。

6. 6. 全响应的两种分解，要求达到“领会”层次。

6.1 理解强制分量、自由分量、稳态分量、暂态分量、过渡过程的概念。

6.2 知道全响应也可分解为零输入响应和零状态响应的叠加。

7. 7. 一阶响应的三要素法，要求达到“简单应用”层次。

7.1 知道一阶响应的一般规律，能写出三要素法的一般表达式，并能用来计算较简单的一阶电路的全响应。

 

第4章  正弦交流电激励下的电路分析

（一）考核知识点

1. 正弦交流电。
2. 正弦量有效值。
3. 正弦量的相量表示。
4. 相量形式的基尔霍夫定律。

5.电阻、电感、电容VCR相量形式。

6. 6. 复阻抗、复导纳。
7. 7. 相量法及相量图法的应用。
8. 8. 正弦交流电路中的功率。
9. 9. 有耦合电感的电路的计算。
10. 10. 理想变压器。
11. 1 对称三相（正序）正弦量。
12. 1 三相电源和负载的连接。
13. 1 三相电路中的电压、电流。
14. 1 对称三相正弦交流电路的特点和计算。

（二）自学要求

1. 深刻理解正弦量的三要素和有效值的概念，同频率正弦量的相位差的概念。
2. 理解并熟练掌握正弦量的相量表示法。
3. 熟练掌握基尔霍夫定律的相量形式。
4. 掌握电阻元件VCR相量形式和功率计算。
5. 掌握电感元件VCR相量形式和功率、能量计算。
6. 6. 掌握电容元件VCR相量形式和功率、能量计算。
7. 理解复阻抗和复导纳的概念。

8.熟练掌握各种功率的概念和计算。

9. 理解提高功率因数的意义和原理。
10. 10. 掌握正弦交流电路的一般分析方法。
11. 11. 理解互感系数和同名端的概念，掌握耦合电路的分析计算方法。
12. 12. 理解理想变压器的定义、性质及实现条件。.

本章的重点是：正弦量的三要素和相位差，相量，相量形式的拓扑约束（，）和元件约束（电阻元件的Z=R，电感元件Z=jwL、电容元件的Z=1/jwC）、复阻抗和复导纳、阻抗串、并联电路的分析计算。本章的难点是：相位、相量、复导纳的概念、相量图的应用、有耦合电感的电路。

注意：教材上电压用V表示，考虑到与旧教材的衔接，这里仍用U表示电压，考生可以使用其中任一种字母表示电压。

13. 熟练掌握对称三相正弦量。
14. 熟练掌握三相电路中线电压与相电压、线电流与相电流的关系。
15. 熟练掌握对称三相电路的特点和一般计算步骤。

（三）考核要求

1. 1. 正弦量，要求达到“领会”层次。

1.1 理解正弦量的三要素。

1.2 能根据正弦量的三要素写出其解析式，也能根据正弦量的解析式或波形指出其三要素。

1.3 知道相位、初相、相位差的概念，懂得超前、滞后、同相、反相的含义。

1.4 知道周期、频率、角频率的概念，熟记它们之间的关系。

1.5 理解正弦量的三要素与所选参考方向的关系。

2. 有效值，要求达到“识记”层次。

2.1 理解有效值的含义及与最大值的关系。

3. 用相量表示正弦量，要求达到“简单应用”层次。

3.1 理解正弦量的相量表示。

3.2 能用相量图和复数式表示正弦量。

3.3 会求两个复数的和、差、积、商。

3.4会用相量图和复数运算求同频率正弦量的和、差。

4.相量形式的基尔霍夫定律，要求达到“综合应用”层次。

4.1能熟练运用相量形式的基尔霍夫定律分析电路。

5. 正弦交流电路中的电阻、电感、电容元件，要求达到“领会”层次。

5.1领会并熟记电阻元件的，会画相量图。

5.2 会计算正弦交流电路中电阻元件的功率。

5.3领会并熟记电感元件的，会画相量图。

5.4 知道正弦交流电路中电容元件的电压、电流和功率、能量情况，领会并熟记电容元件的 jwC,会画相量图。

6. RLC串联电路，要求达到“简单应用”层次。

6.1 知道，但U≠U_R+U_L+U_C 。

6.2 能画RLC串联电路的电流电压相量图。

6.3 能区分电路阻抗的性质：感性、容性、电阻性。

7. 复阻抗、复导纳，要求达到“简单应用”层次。

7.1 理解并掌握复阻抗、复导纳的概念。

7.2知道复阻抗与复导纳的等效条件，会进行复阻抗、复导纳的等效互换。

8. 正弦交流电路中的功率，要求达到简单应用层次。

8.1 能叙述无功功率、视在功率和功率因数的概念。

8.2 会计算复功率、有功功率、无功功率、视在功率，知道复功率守恒。

8.3 知道提高功率因数的意义和原理。

8.4 能计算补偿电容器的容量。

9. 用相量法计算正弦交流电路，要求达到领会层次。

9.1正弦交流电路中进行分析计算的方法，能做出电路的相量模型。

10. 含耦合电感的正弦交流电路的计算，要求达到领会层次。

10.1 掌握互感系数和耦合因数的概念。

10.2 深刻理解同名端的概念。

10.3耦合电感的串联，耦合电感的并联，一端相连的耦合电感的等效去耦。

11. 11. 理想变压器，要求达到“识记”层次。

11.1 记得理想变压器的定义和性质。

11.2 能叙述实现理想变压器的条件。

12. 12. 对称三相（正序）正弦量，要求达到“识记”层次。

12.1 知道对称三相正弦量的特点，能写出其解析式、相量式，作出其被形图、相量图。

12.2 知道相序的概念。

13. 13. 三相电源和负载的连接，要求达到“识记”层次。

13.1 知道三相电源的星形连接和三角形连接。

13.2 知道负载的四线制和三线制的星形接法、三角形接法。

14. 14. 三相电路中的电压、电流，要求达到简单应用层次。

14.1 知道三相电路相电压和线电压的定义及参考方向。

14.2 知道三角形连接电源或负载的线电压与相电压的关系。

14.3 熟记星形连接电源相电压对称情况下线电压与相线压关系，能作出相量图。

14.4 知道我国低压供电系统的相电压和线电压分别为220V和380V

14.5 知道三个线电压之和为零。

14.6 知道负载星形连接的线电流与相电流的关系。

14.7负载三角形连接对称情况下线电流与相电流的关系，能作出相量图。

15. 三相电路的功率，要求达到简单应用层次。

15.1 熟记公式P=√3Ulcosβ，明确其适用范围，并能正确使用。

15.2 会使用Q=√3Ulsinβ，s=√3Ul.

 

第5章  频率响应

（一）考核知识点

1.传递函数的概念

2. 2. 串联谐振电路。

（二）自学要求

1. 掌握传递函数的概念及表示方法。
2. 掌握RLC串联电路中电流与电压的关系。
3. 掌握谐振特性参数概念及表征。

（三）考核要求

1. 传递函数概念及表示，要求达到领会层次。

1.1 会表示双口网络的传递函数。

2. 串联谐振电路，要求达到简单应用层次。

2.1 理解串联谐振的条件和特点。

2.2 懂得谐振频率，品质因数，通频带，截止频率的概念。

2.3 会计算RLC串联电路的谐振频率，品质因数，通频带并掌握相互关系。

 

• 有关说明与实施要求

（一）关于“考核要求”中有关提法的说明

大纲提出的考核要求中，提出了四个能力层次要求：“识记”、“领会”、“简单应用”、“综合应用”。四个能力层次的含义是：

识记：要求考生能够识别和记忆本课程中规定的有关知识点的主要内容（如定义、定理、定律、表达式、公式、原则、重要结论、方法、步骤及特征、特点等），并能够根据考核的不同要求，做出正确的表述、选择和判断。

领会：要求考生能够领悟和理解本课程中规定的有关知识点的内涵与外延，熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系，并能够根据考核的不同要求，做出正确的解释、说明和论述。

简单应用：要求考生能够运用本课程中规定的少量知识点，分析和解决一般应用问题，如简单的计算、绘图和分析等。

综合应用：要求考生能够运用本课程中规定的多个知识点，分析和解决较复杂的应用问题，如计算、绘图、简单设计和分析、论证等。

（二）学习方法指导

1. 先阅读前言及目录，了解书中脉络。
2. 学习各节教材之前先阅读《自考大纲》中对该章该节的要求，做到心中有数。自学教材中，各章后编有练习题，可进行针对性的训练。

3.书中所编例题可自行演算一遍，完成练习题后，再学习新的内容。

自学中，要注重“实践”，要加强演算、推论，完成适度的练习有助于检查对理论、概念、方法的掌握程度，和提高运算、分析问题、解决问题的能力。

（三）自学时间分配建议

本课程计7学分，理论学习6学分，实验1学分，自学时间包括阅读，笔记，思考，练习，实验，实验报告，建议分配时间见下表。

章次	内容	自学时间（小时）
一	电路的基本概念	30
二	电路的分析方法和电路定理	35
三	动态电路的时域分析	45
四	正弦交流电激励下的电路分析	60
五	频率响应	15
	实验	75

（四）关于命题和考试的若干规定

1. 本大纲各章所提考核要求中各条知识细目都是考试的内容，考试命题要覆盖到章，适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。
2. 试卷中对不同能力层次的内容要求的分数比例大体是：“识记”占20%，“领会”占35%，“简单应用”占35%，“综合应用”占10%。
3. 合理安排试题难易程度，可分为五档：易、较易、一般、较难、难，这五档在每份试卷中所占比例依次约为1：2：4：2：1。
4. 试题主要题型有：单项选择题、填空题、分析计算题、简答题等四种。
5. 考试方式为闭卷笔试。考试时间为2.5小时。评分采用百分制，60分为及格，考试时只允许带钢笔、铅笔、橡皮、圆规、三角板、计算器。不允许带数学手册、积分表。