《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

1、西北民族大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學(xué)大綱電路分析基礎(chǔ)電氣工程學(xué)院 2015 年 2 月編制西北民族大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學(xué)大綱電路分析基礎(chǔ)一、說明 (一)課程性質(zhì)電路分析課程理論嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng)、有廣闊的工程前景，是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)等電類工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。其后續(xù)課程是數(shù)字電子電路、模擬電子電路、信號(hào)與系統(tǒng)和微機(jī)原理與接口技術(shù)等。(二)教學(xué)目的通過電路分析的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路的基本概念、基本理論和基本分析方法以及電路試驗(yàn)的基本方法，為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)電子技術(shù)等后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。通過電路分析基礎(chǔ)的整個(gè)教學(xué)過程，不斷提高學(xué)生的素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。(三)

2、教學(xué)內(nèi)容電路分析主要探討集總電路的基本定律、定理及基本的電路分析計(jì)算方法。內(nèi)容為電路的基本概念、電阻電路分析、動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路分析、互感與理想變壓器、電路頻率響應(yīng)和二端口網(wǎng)絡(luò)。其中，電阻電路分析、動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析將是學(xué)習(xí)本課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。(四)教學(xué)時(shí)數(shù)總學(xué)時(shí)：72，講課52，實(shí)驗(yàn)20(五)教學(xué)方式 課堂講授、演示和實(shí)驗(yàn)二、本文 理論部分 第l章 電路的基本概念教學(xué)要點(diǎn)： 理想電源；基爾霍夫定律；電路等效；受控源與含受控源電路的分析。教學(xué)時(shí)數(shù)： 12學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：1.1 電路模型 1.1.1 實(shí)際電路的組成與功能   1.1.2 電路模型  1.2

3、電路變量 1.2.1 電流 1.2.2 電壓 1.2.3 電功率1.3 歐姆定律    1.3.1 歐姆定律 1.3.2 電阻元件上消耗的功率與能量1.4 理想電源 1.4.1 理想電壓源 1.4.2 理想電流源1.5 基爾霍夫定律 1.5.1 基爾霍夫電流定律(KCL)  1.5.2 基爾霍夫電壓定律(KVL)1.6 電路等效 1.6.1 電路等效的一般概念 1.6.2 電阻的串聯(lián)與并聯(lián)等效 1.6.3 理想電源的串聯(lián)與并聯(lián)等效1.7 實(shí)際電源的模型及其互換等效 1.7.1 實(shí)際電源的模型 1.7.2 實(shí)際電壓源、電流源模型互換等效1.9 受控源與含受

4、控源電路的分析 1.9.1 受控源定義及其模型 1.9.2 含受控源電路的分析  1.10 小結(jié)考核要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解集總電路的概念，理解電壓、電流的定義及其參考方向和關(guān)聯(lián)參考方向的概念，明白理想電路元件的含義，牢記電阻、電容、電感、電壓源、電流源和受控電源的特性既電壓與電流的關(guān)系，牢記基爾霍夫電壓、電流兩定律，學(xué)會(huì)應(yīng)用基爾霍夫定律和元件的電壓電流關(guān)系分析簡單的電路問題。 第2章 電阻電路分析教學(xué)要點(diǎn)： 電路的分析方法；疊加定理、齊次定理和替代定理；等效電源定理。教學(xué)時(shí)數(shù)： 16學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容： 2.1 支路電流法 2.1.1 支路電流法 2.1.2 獨(dú)立方程的列寫 &#

5、160; 2.2 網(wǎng)孔分析法 2.2.1 網(wǎng)孔電流 2.2.2 網(wǎng)孔電流法2.3 節(jié)點(diǎn)電位法 2.3.1 節(jié)點(diǎn)電位 2.3.2 節(jié)點(diǎn)電位法2.4 疊加定理、齊次定理和替代定理 2.4.1 疊加定理 2.4.2 齊次定理  2.4.3 替代定理2.5 等效電源定理   2.5.1 戴維寧定理  2.5.2 諾頓定理2.6 最大功率傳輸定理  2.6.1 最大功率傳輸問題 2.6.2 最大功率傳輸定理2.7 小結(jié)考核要求： 通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用圖論分析電路，理解獨(dú)立變量的概念，理解疊加定理，牢記戴維寧定理和諾頓定理，掌握支路電流法等四種電

6、路分析方法，掌握疊加定理和齊性定理并會(huì)應(yīng)用其解決電路問題，掌握線性含源電阻單口網(wǎng)絡(luò)戴維寧等效電路和諾頓等效電路的求解方法。第3章 動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析教學(xué)要點(diǎn)： 動(dòng)態(tài)電路方程及其解；一階動(dòng)態(tài)電路。教學(xué)時(shí)數(shù)： 10學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容： 3.1 電感元件和電容元件 3.1.1 電感元件 3.1.2 電容元件 3.1.3 電感元件和電容元件的串并聯(lián)等效3.2 動(dòng)態(tài)電路方程及其解  3.2.1 動(dòng)態(tài)電路方程  3.2.2 動(dòng)態(tài)電路方程解3.3 一階動(dòng)態(tài)電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)  3.3.1 一階電路的零輸入響應(yīng)  3.3.2 一階

7、電路的零狀態(tài)響應(yīng)    3.3.3 一階電路的全響應(yīng)3.4 階躍函數(shù)與階躍響應(yīng)  3.4.1 階躍函數(shù)  3.4.2 階躍響應(yīng)3.6 正弦激勵(lì)下一階電路的響應(yīng) 3.6.1 正弦激勵(lì)下一階RC電路的全響應(yīng)  3.6.2 一個(gè)重要結(jié)論3.7 小結(jié)考核要求： 通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握動(dòng)態(tài)電路的分析方法和初始條件的運(yùn)用，記清一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)，學(xué)會(huì)應(yīng)用三要素法分析求解一階電路，了解階躍響應(yīng)的概念。第4章 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析教學(xué)要點(diǎn)： 正弦交流電的相量表示法；正弦穩(wěn)態(tài)電路相量法分析。教學(xué)時(shí)數(shù)：

8、 12學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：4.1 正弦交流電的基本概念 4.1.1 正弦交流電的三要素 4.1.2 相位差  4.1.3 有效值 4.2 正弦交流電的相量表示法 4.2.1 復(fù)數(shù)的兩種表示形式及四則運(yùn)算復(fù)習(xí) 4.2.2 相量代表正弦交流電4.3 基本元件VCR的相量形式和KCL、KVL的相量形式 4.3.1 R、L、C的電壓、電流關(guān)系的相量形式  4.3.2 KCL、KVL的相量形式  4.4 阻抗與導(dǎo)納 4.4.1 阻抗與導(dǎo)納的概念 4.4.2 阻抗和導(dǎo)納的串聯(lián)與并聯(lián)等效 4.4.3 阻抗串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的等效互換4.5 正弦穩(wěn)態(tài)電路相量法分析 4.5.1

9、 串、并、混聯(lián)電路的分析   4.5.2 網(wǎng)孔、節(jié)點(diǎn)分析法用于正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析   4.5.3 等效電源定理用于正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析  4.6 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率           4.6.1 基本元件的功率和能量          4.6.2 一端口網(wǎng)絡(luò)的功率        

10、   4.6.3 功率因數(shù)的提高       4.7 正弦穩(wěn)態(tài)電路中的功率傳輸 4.7.1 減小損耗和高效傳輸問題           4.7.2最大功率傳輸問題         *4.8 三相交流電路概述    4.8.1 三相電源         

11、;  4.8.2 對稱三相電路的計(jì)算           4.8.3 不對稱三相電路的計(jì)算       4.9 小結(jié)考核要求： 通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解阻抗和導(dǎo)納的概念并掌握其串聯(lián)和并聯(lián)形式的轉(zhuǎn)換，學(xué)會(huì)用相量圖分析電路，掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法，掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路中有功功率、無功功率和視在功率的概念和求解方法，記住最大功率傳輸定理，了解諧振的概念。第5章 互感與理想變壓器教學(xué)要點(diǎn)： 含互感電路的相量法分析；理想變壓器。教學(xué)時(shí)數(shù)： 8學(xué)

12、時(shí)教學(xué)內(nèi)容：5.1 耦合電感元件 5.1.1 耦合電感的基本概念           5.1.2 耦合電感線圈上的電壓、 電流關(guān)系       5.2 耦合電感的去耦等效   5.2.1 耦合電感的串聯(lián)等效           5.2.2 耦合電感的T形等效       

13、; 5.3 含互感電路的相量法分析           5.3.1 含互感電路的方程法分析           5.3.2 含互感電路的等效法分析         5.4 理想變壓器           5.4.1 理想變壓器的三個(gè)理想條件 

14、0;         5.4.2 理想變壓器的主要性能         5.5 實(shí)際變壓器模型          5.5.1 空芯變壓器           5.5.2 鐵芯變壓器       5.6 小結(jié) &

15、#160;     考核要求： 通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握互感的概念和耦合電感的特性，學(xué)會(huì)含有耦合電感電路的分析方法，掌握理想變壓器的特性。第6章 電路頻率響應(yīng)教學(xué)要點(diǎn)： 常用RC一階電路的頻率特性；常用rLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性；實(shí)用rLC并聯(lián)諧振電路的頻率特性。教學(xué)時(shí)數(shù)： 6學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容： 6.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與頻率響應(yīng)       6.1.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)           6.1.2 網(wǎng)絡(luò)頻率特性

16、60;      6.2 常用RC一階電路的頻率特性           6.2.1 RC一階低通電路的頻率特性           6.2.2 RC一階高通電路的頻率特性       6.3 常用rLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性       6.3.1

17、 串聯(lián)諧振           6.3.2 頻率特性           6.3.3 通頻帶       6.4 實(shí)用rLC并聯(lián)諧振電路的頻率特性       6.4.1 并聯(lián)諧振           6.4.

18、2 頻率特性           6.4.3 通頻帶         6.5 小結(jié)       考核要求： 應(yīng)用第7章 二端口網(wǎng)絡(luò)教學(xué)要點(diǎn)： 互易定理；二端口網(wǎng)絡(luò)的方程與參數(shù)；二端口網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與特性阻抗。教學(xué)時(shí)數(shù)： 6學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：7.1 互易定理 7.1.1 互易性 7.1.2 互易定理 7.2 n端網(wǎng)絡(luò)與n口網(wǎng)絡(luò)7.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的方程與參數(shù) 7.3.1 Z方程與z參數(shù)

19、60;          7.3.2 Y方程與y參數(shù)           7.3.3 A方程與a參數(shù)           7.3.4 H方程與h參數(shù)       7.4 二端口網(wǎng)絡(luò)的連接        

20、0;  7.4.1 串聯(lián)           7.4.2 并聯(lián)           7.4.3 級(jí)聯(lián)          7.4.4 二端口網(wǎng)絡(luò)連接有效性檢驗(yàn)       7.5 二端口網(wǎng)絡(luò)的等效     

21、60; 7.5.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的z參數(shù)等效電路           7.5.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的y參數(shù)等效電路       7.6 二端口網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與特性阻抗       7.6.1 策動(dòng)函數(shù)           7.6.2 轉(zhuǎn)移函數(shù)      

22、     7.6.3 特性阻抗       7.7 小結(jié)考核要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握二端口網(wǎng)絡(luò)的概念，二端口網(wǎng)絡(luò)的Z、Y、H、T參數(shù)方程，Z、Y、H參數(shù)的求解及其轉(zhuǎn)換關(guān)系。復(fù)習(xí)教學(xué)要點(diǎn)： 復(fù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)部分 (一)基本要求 電路分析實(shí)驗(yàn)是學(xué)生初步掌握電路調(diào)試方法的基本手段，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握儀表的使用方法和電路分析中基本原理和理論的驗(yàn)證。 (二)項(xiàng)目總表序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)數(shù)項(xiàng)目類別項(xiàng)目類型1基本電工儀表的使用2基礎(chǔ) 必做2電路元件伏安特性的測量2基礎(chǔ)必做3受控源的研究2基礎(chǔ)必做

23、4疊加定理和基爾霍夫定理的驗(yàn)證2基礎(chǔ)必做5戴維寧和諾頓定理的驗(yàn)證2基礎(chǔ)必做6電壓源與電流源的等效變換2基礎(chǔ)選做7串、并聯(lián)諧振頻率特性的研究2基礎(chǔ)選做8雙端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的測量2基礎(chǔ)選做(三)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一 基本電工儀表的使用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測量直流電流表的內(nèi)阻；2測量直流電壓表的內(nèi)阻；3. 進(jìn)行誤差計(jì)算實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)上各類電源及各類測量儀表的布局和使用方法；2掌握指針式電壓表、電流表內(nèi)阻的測量方法；3. 熟悉電工儀表測量誤差的計(jì)算方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 1可調(diào)直流電源 2指針式電表 3可調(diào)電阻器 4固定電阻器實(shí)驗(yàn)二 電路元件伏安特性的測量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測定線性電阻的伏安特性；2測定非線性燈的伏安特性；3. 測定半導(dǎo)體二極管的伏安特性；實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)識(shí)別常用電路元件的方法；2.掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的測量；3.掌握實(shí)驗(yàn)臺(tái)上直流電工儀表和設(shè)備的使用方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 1可調(diào)直流電源 2. 直流數(shù)字毫安表 3直流數(shù)字電壓表 4各種待測元件 實(shí)驗(yàn)三 受控源的研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測量受控源VCCS的轉(zhuǎn)移特性；2測量受控源CCVS的轉(zhuǎn)移特性實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過測試受控源的外部特性及其轉(zhuǎn)移參數(shù)，進(jìn)一步理解受控源的物理概念，加深對受控源的認(rèn)識(shí)和理解。實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 1可調(diào)直流電源 2. 直流數(shù)字毫安表 3直流數(shù)字電壓