英国电气工程基础EEEN10492Electrical Engineering Fundamentals课程介绍

电气工程基础

EEEN10492

Electrical Engineering Fundamentals

学习目标

课程内容：

本课程旨在让学生学习电气和电子电路分析的知识和方法。同时，学习传感器、信号调理和信号捕获的基础知识。此外，掌握电动机基础知识，以及与电机相关的健康与安全知识。并通过实验室练习培养学生的实践技能。

课程大纲：

1. 电路分析的基本概念，包括电荷、电压、电流、功率、理想基本电路元件、被动元件符号约定以及模拟和数字信号。

2. 被动与主动电路元件（包括五种基本元件：电阻器、电容器、电感器、电压源和电流源）；欧姆定律、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

3. 简单电阻电路，包括串联电阻、并联电阻、电压分配器、电流分配器及星三角转换。

4. 电感与电容电路，包括电感串联、电感并联、电容串联、电容并联、简单RL和RC电路的暂态行为、时间常数和稳态时间。

5. 电路分析方法，包括节点电压法、网孔电流法、叠加原理、电源转换（即电压到电流、电流到电压）、戴维南等效电路和诺顿等效电路、最大功率传输。

6. 理想运算放大器电路分析。基本概念包括运算放大器的三个参数、理想运算放大器电路的两个特点，以及如何计算闭环增益、输入和输出阻抗。涉及的理想运算放大器电路包括反相放大器、同相放大器、差分放大器、仪器放大器和霍尔德电路。

7. 传感器，包括基本概念（如灵敏度、精度、信噪比）、传感器分类、应变片、惠斯通电桥，以及其他类型传感器的简要介绍（如电阻式传感器、红外传感器、增量式光电编码器、超声波传感器、陀螺仪和加速度计）。

8. 信号调理与信号采集，包括多路复用器、整流器、相位敏感解调器、简单低通滤波器和数字化。

9. 交流电机/发电机和直流电机/发电机的基本工作原理，电机类型；基本工作描述及应用示例（机械/航空相关），以及电机选型和计算，包括扭矩和负载计算。

10. 与电机和发电机相关的健康与安全。

学习成果：

完成本课程后，学生将能够：

1、使用数字万用表测量电路中的基本参数（如电压和电流），实现最大功率输出，概述安全指南，进行风险评估。

2、应用交流电机/发电机和直流电机/发电机的基本工作原理。

3、选择适当的分析技术来评估电气电路、电子电路和组件，开发等效电路模型，并运用定量方法进行电路分析以解决电路设计问题。

4、进行基本电路分析并将其应用于简单直流电路，分析理想运算放大器电路。理解传感器和信号调理的基础知识。

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