中央電大電類各專業(yè)

1、中央電大電類各專業(yè)電路及磁路課程教學(xué)大綱一、 課程內(nèi)容(一)電路模型及電路基本定律電路與電路模型；電流、電壓和電動(dòng)勢(shì)；電壓與電流的參考方向；功率和能量，線性與非線性的概念；線性電阻元件，電容元件和電感元件；電壓源；電流源；受控源；基爾霍夫定律；*分流與分壓；*電位和電位的計(jì)算。(二)電阻電路的等效變換等效的概念；串、并聯(lián)電阻的等效電阻；*電阻星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接的等效互換；電壓源的串聯(lián)和電流源的并聯(lián)；實(shí)際電源的兩種模型及其等效互換；等效變換在電阻電路分析中的應(yīng)用。(三)電路的一般分析方法支路電流法；節(jié)點(diǎn)分析法；網(wǎng)孔分析法。(四)線性電路的定理疊加原理；戴維南定理；諾頓定理；最大功率傳輸(五)正

2、弦交流電路的相量法正弦電壓、電流的振幅(最大值)，周期、頻率、角頻率、相位和初相，正弦量的瞬時(shí)值和有效值；兩同頻率正弦量的相位差；正弦量的波形圖和相量表示法；KCL、KVL的相量形式；R、L、C元件電壓、電流關(guān)系的相量形式；阻抗與導(dǎo)納；相量模型；串聯(lián)和并聯(lián)電路分析；相量圖及相量圖法分析簡(jiǎn)單電路；復(fù)雜正弦交流電路的分析。(六)正弦交流電路的功率R、L、C元件的平均功率和無(wú)功功率；二端網(wǎng)絡(luò)的平均功率、無(wú)功功率和視在功率；*復(fù)功率；功率因數(shù)，功率因數(shù)的提高；*最大功率傳輸。(七)三相電路三相電源；對(duì)稱星形聯(lián)接負(fù)載三相電路及其計(jì)算(三相三線制和三相四線制)；對(duì)稱三角形聯(lián)接負(fù)載及其計(jì)算；不對(duì)稱三相電路，

3、中性點(diǎn)位移；三相電路的功率及其測(cè)量。(八)磁路及鐵芯線圈 磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通，磁場(chǎng)強(qiáng)度；鐵磁物質(zhì)基本磁化曲線，磁滯回線；磁路的基本定律；恒定磁通含氣隙無(wú)分支磁路的計(jì)算；交變磁路中磁通和電流的波形；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通的量值關(guān)系；鐵芯損耗。 鐵芯線圈及其等效電路；*鐵芯變壓器及其電路模型。(九)一階電路 RC、RL電路微分方程的建立；初始條件的確定；零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)；時(shí)間常數(shù)；自由分量和強(qiáng)制分量。暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)的概念；分析一階電路的三要素法。*階躍函數(shù)和階躍響應(yīng)。(十)二階電路RLC電路微分方程的建立；固有頻率；零輸入響應(yīng)，振蕩和非振蕩的概念；*零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)。(十一)耦合電感和理想

4、變壓器耦合電感元件及其同名端和端口電壓電流的關(guān)系；含耦合電感電路的計(jì)算；理想變壓器；折合阻抗。(十二)頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)的概念；RC電路的低通和高通性質(zhì)，濾波的概念；RLC串聯(lián)和并聯(lián)電路的頻率響應(yīng)；品質(zhì)因數(shù)和通頻帶，選頻的概念；RCL串聯(lián)諧振電路；*RCL并聯(lián)諧振電路。(十三)非正弦周期電流電路 非正弦周期電流和電壓；付里葉級(jí)數(shù)與諧波和頻譜的概念；*波形對(duì)稱性與付里葉系數(shù)的關(guān)系；非正弦周期電流、電壓的有效值；非正弦周期電流電路電流、電壓及功率的分析計(jì)算。 (十四)動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析拉普拉斯變換的定義及其性質(zhì)；分解定理；R、L、C元件電壓電流關(guān)系的復(fù)頻域形式及非零初始條件的處理；復(fù)頻域阻抗與導(dǎo)納

5、；KCL、KVL的復(fù)頻域形式，動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域模型；用拉普拉斯變換求解動(dòng)態(tài)電路的完全響應(yīng)。注：文下標(biāo)注“ ”號(hào)的為重點(diǎn)掌握內(nèi)容，標(biāo)注“*”號(hào)的為自學(xué)內(nèi)容。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)可以包含下列方面內(nèi)容，可根據(jù)具體情況安排和組織實(shí)驗(yàn)。 1、萬(wàn)用表使用； 2、基本電路定律及定理的驗(yàn)證(如基爾霍夫定律、疊加原理、戴維南定理、諾頓定理等)； 3、電路元件伏安特性的測(cè)定(如線性和非線性電阻、電壓源、電流源)； 4、實(shí)際電路元件參數(shù)的測(cè)定(如電阻、電容、電感等)； 5、動(dòng)態(tài)電路的零輸入響應(yīng)，零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)的研究； 6、單相正弦交流電路的研究(如穩(wěn)態(tài)時(shí)各電壓、電流的相位關(guān)系、相量關(guān)系和功率等)； 7、動(dòng)態(tài)電路

6、頻率特性的研究(如動(dòng)態(tài)元件的頻率特性，電路的頻率特性，諧振電路的特性等)； 8、三相電路的研究(包括二表法)； 9、電路功率因數(shù)的提高； 10、耦合電感電路的研究；11、磁路基本特性的研究。三、大綱說(shuō)明(一) 課程的目的、作用與任務(wù) 本課程是工科電類各專業(yè)必修的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路的基本理論和基本分析方法，理解磁路的特點(diǎn)，會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單的磁路問(wèn)題，并具備進(jìn)行電工實(shí)驗(yàn)的初步技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。本課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和抽象思維能力，樹立理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力等方面都有重要作用。(二) 課程的基本要求 1、教學(xué)

7、要求 (1)理解電路模型的概念。牢固掌握電壓、電流及其參考方向，電功率和電能量。明確電位、電動(dòng)勢(shì)的概念。熟練掌握電阻、電容、電感、電壓源、電流源等元件的電壓電流關(guān)系與功率能量特性；明確線性與非線性的概念。掌握受控源、耦合電感元件和理想變壓器的電壓電流關(guān)系。熟練掌握基爾霍夫定律。 (2)熟練掌握等效電路的概念，串、并聯(lián)電阻電路的計(jì)算，實(shí)際電源兩種電路模型及其等效互換，節(jié)點(diǎn)分析法，戴維南定理和疊加原理。掌握支路電流法、網(wǎng)孔分析法、Y聯(lián)接電阻的等效互換、諾頓定理和最大功率傳輸定理。掌握含受控源簡(jiǎn)單電路的分析。 (3)掌握RC、RL一階電路方程的建立，初始條件的確定及電路的過(guò)渡過(guò)程，理解零輸入與零狀態(tài)

8、、暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)的概念。熟練掌握時(shí)間常數(shù)與固有頻率的概念。能熟練掌握運(yùn)用三要素法分析計(jì)算一階電路。會(huì)計(jì)算電路在階躍激勵(lì)下的響應(yīng)。 掌握RLC二階電路的分析方法。了解振蕩和非振蕩的概念。 (4)熟練掌握正弦量的有效值、角頻率、相位與初相位和相位差的概念；熟練掌握正弦量的相量，基爾霍夫定律的相量形式，R、L、C元件電壓電流關(guān)系的相量形式，阻抗與導(dǎo)納，相量模型，以及正弦交流電路中的平均功率、無(wú)功功率、視在功率和功率因數(shù)。 能熟練運(yùn)用相量分析法計(jì)算正弦交流電路和運(yùn)用相量圖法分析串、并聯(lián)正弦交流電路。 熟練掌握三相交流電路的聯(lián)接方式，對(duì)稱三相電路中線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系，對(duì)稱三相電路電壓、電流

9、和功率的計(jì)算。了解不對(duì)稱三相電路分析計(jì)算的特點(diǎn)及中性點(diǎn)的位移。 掌握含耦合電感元件和理想變壓器的正弦交流電路計(jì)算。 掌握電路頻率響應(yīng)的概念，RC電路的濾波特性和RLC電路的選頻特性和諧振特性。 (5)了解諧波分析和頻譜的概念。熟練掌握運(yùn)用疊加原理計(jì)算非正弦周期電路的方法。掌握非正弦周期量的有效值及非正弦周期電路的平均功率的計(jì)算。 (6)掌握復(fù)頻域阻抗、復(fù)頻域?qū)Ъ{及基爾霍夫定律的復(fù)頻域形式。能正確作出動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域(即s域)模型和能運(yùn)用復(fù)頻域方法分析動(dòng)態(tài)電路。(7)掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁動(dòng)勢(shì)，鐵磁物質(zhì)的磁滯回線和基本磁化曲線及磁路定律。會(huì)計(jì)算無(wú)分支的直流磁路。明確交流磁路中磁通與電

10、流波形的關(guān)系，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量值的關(guān)系，鐵心損失及鐵心線圈的電路模型。 2、實(shí)驗(yàn)技能的要求 (1)會(huì)正確選擇和使用一些常用儀表和儀器，如電流表、電壓表、萬(wàn)用表、單相功率表、毫伏表、直流穩(wěn)壓電源、信號(hào)源和初步使用示波器。 (2)學(xué)會(huì)一些常用測(cè)試方法，如電流、電壓、功率等物理量的測(cè)量，能測(cè)量實(shí)際電磁元件的電阻、電容、電感等參數(shù)。 (3)能按要求合理布局、正確連接實(shí)驗(yàn)電路，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作與讀取數(shù)據(jù)，能寫出合乎規(guī)格的實(shí)驗(yàn)記錄；有初步分析判斷能力并能排除一些簡(jiǎn)單故障。 (4)會(huì)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，正確繪制曲線和圖表，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能作初步分析和解釋；能寫出合乎規(guī)格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 3、對(duì)計(jì)算技能的要求 能正確熟練

11、地使用計(jì)算工具進(jìn)行運(yùn)算，合理處理數(shù)據(jù)，并能對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行初步的分析判斷。 (三) 課程內(nèi)容的深度與廣度 l、根據(jù)高等工程專科教育的培養(yǎng)目標(biāo)和國(guó)家教委高等工程?？茖W(xué)校電路及磁路課程教學(xué)基本要求，從培養(yǎng)應(yīng)用型人才出發(fā)，本課程基本理論的教學(xué)以必需、夠用為度，對(duì)于必需的基本概念、基本定律、定理和基本分析方法應(yīng)該深刻理解和掌握，并要理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化理論的應(yīng)用，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。2、為了抓住重點(diǎn)，要求學(xué)生學(xué)深學(xué)透和牢固掌握的內(nèi)容，都在大綱正文用著重號(hào)標(biāo)出。(四) 本課程與有關(guān)課程的配合和聯(lián)系 1、本課程教學(xué)計(jì)劃安排分二學(xué)期開設(shè)。在學(xué)習(xí)本課程前，學(xué)生應(yīng)具備微分、積分和線性代數(shù)基礎(chǔ)；在本課程的第

12、二學(xué)期前學(xué)生應(yīng)具備線性常系數(shù)微分方程、付里葉級(jí)數(shù)及拉普拉斯變換等基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)磁路與鐵心線圈之前應(yīng)具備物理學(xué)中的電磁學(xué)基礎(chǔ)。2、本課程的第一學(xué)期安排安排84課時(shí)，學(xué)完教學(xué)內(nèi)容中電路模型與電路定律、電阻電路的等效變換、線性電路的一般分析方法、線性電路定理、正弦交流電路和相量法、正弦交流電路的功率、耦合電感和理想變壓器、三相交流電路和磁路與鐵芯線圈，為后續(xù)開設(shè)的有關(guān)課程提供基礎(chǔ)；本課程的第二學(xué)期安排51課時(shí)，其中首先學(xué)習(xí)RC一階電路的分析，以配合后面開設(shè)的“數(shù)字電子電路”的教學(xué)需要。(五) 學(xué)習(xí)本課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié) 1、電視授課 這是遠(yuǎn)距離學(xué)習(xí)本課程的一種主要教學(xué)方式。電視講課應(yīng)系統(tǒng)而又有重點(diǎn)地講授

13、課程的主要內(nèi)容。要求學(xué)生認(rèn)真收看電視講課。 2、自學(xué) 在本大綱中規(guī)定了部分自學(xué)內(nèi)容，用“*”號(hào)標(biāo)出，學(xué)生應(yīng)在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)通過(guò)自學(xué)掌握這部分內(nèi)容。這部分內(nèi)容也可以在教師的面授下進(jìn)行學(xué)習(xí)。 3、習(xí)題課 習(xí)題課是在教師指導(dǎo)下學(xué)生進(jìn)行解題練習(xí)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)習(xí)題課可以幫助學(xué)生消化和鞏固所學(xué)的知識(shí)。習(xí)題課學(xué)時(shí)和內(nèi)容的建議如下：教 學(xué) 內(nèi) 容學(xué)時(shí)習(xí)題課內(nèi)容1、電路模型與電路定律電阻電路的等效變換2基爾霍夫定律應(yīng)用，分流與分壓計(jì)算；電路等效變換；電路中功率的計(jì)算。2、線性電路分析的一般方法線性電路定理3節(jié)點(diǎn)分析法和網(wǎng)孔分析法分析電路；疊加原理分析計(jì)算線性電路；戴維南定理應(yīng)用。3、正弦交流電路分析和相量

14、法正弦電路的功率6應(yīng)用相量法分析計(jì)算正弦交流電路；應(yīng)用相量圖法分析簡(jiǎn)單正弦交流電路；正弦交流電路中的功率計(jì)算。4、耦合電感電路2含耦合電感元件正弦交流電路的計(jì)算5、三相交流電路2對(duì)稱三相交流電路的計(jì)算及相量圖6、磁路和鐵心線圈2恒定磁通無(wú)分支磁路的計(jì)算7、一階電路分析二階電路分析3一階電路的暫態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，以及零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)與完全響應(yīng)的分析計(jì)算三要素法分析計(jì)算一階電路；二階電路的零輸入響應(yīng)分析計(jì)算。8、頻率響應(yīng)2頻率響應(yīng)的計(jì)算；諧振電路的分析計(jì)算。9、非正弦周期電流電路2非正弦周期電流電壓計(jì)算；非正弦周期電流電路功率計(jì)算10、復(fù)頻域分析2用復(fù)領(lǐng)域分橋法計(jì)算動(dòng)態(tài)電路的完全響應(yīng)，分解定

15、理的應(yīng)用。4、作業(yè)：平時(shí)作業(yè)是學(xué)生學(xué)習(xí)本課不可少的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格要求學(xué)生及時(shí)地獨(dú)立做完一定數(shù)量的習(xí)題，以鞏固所學(xué)的基本理論和基本分析方法，培養(yǎng)學(xué)生樹立理論聯(lián)系實(shí)際的良好作風(fēng)，提高分析能力、計(jì)算能力，這樣才能達(dá)到教學(xué)要求、保證教學(xué)質(zhì)量。每章必做習(xí)題在錄像教材中指出。5、實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)課是重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要手段，學(xué)生必須嚴(yán)格、按時(shí)、認(rèn)真完成24學(xué)時(shí)10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在按本大綱要求編寫的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中列出。實(shí)驗(yàn)時(shí)做到1人至3人一組儀器設(shè)備。使每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。15個(gè)學(xué)生配一名指導(dǎo)教師，切實(shí)保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，并嚴(yán)格考核制度。學(xué)生不做完規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和達(dá)不到實(shí)驗(yàn)要求的，不能取得本課程的學(xué)分。(六) 教學(xué)煤體的使用與學(xué)時(shí)分配由于本課程是理工科電類各專業(yè)共同必修的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，又是各專業(yè)的主干課程，因此，本課程面授采用系統(tǒng)講授型。面授講課72學(xué)時(shí)，自學(xué)13學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)和習(xí)題課2