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文檔簡介

1、基本電路理論教學(xué)基本要求重點難點和進度(72學(xué)時)第一部分 基本概念一、 基本要求1、 建立實際電路與電路模型、集總參數(shù)電路的概念。2、 牢固掌握基爾霍夫定律,能正確和熟練地應(yīng)用KCL和KVL列寫電路方程。3、 初步建立網(wǎng)絡(luò)圖論的基本概念:圖、連通圖和子圖的概念,樹、回路與割集的拓?fù)涓拍?,關(guān)聯(lián)矩陣,基本回路,基本割集的概念,選取樹和獨立回路的方法。4、 了解特勒根定理以及它和KCL、KVL的關(guān)系。5、 熟練掌握電路變量(電壓、電流)及其參考方向;電壓源、電流源及其基本波形(直流、正弦、階躍、沖激、斜波等)。6、 熟練掌握電阻器、電容器、電感器的定義、分類、基本性質(zhì)及其電壓電流關(guān)系。7、 掌握雙

2、口元件(受控電源、耦合電感器、回轉(zhuǎn)器、理想變壓器和理想運算放大器)的特性及其電壓電流關(guān)系。8、 掌握線性和非線性、非時變和時變的概念,等效的概念,端口的概念。9、 了解電功率與電能量的計算,有源與無源的概念。二、 重點和難點重點1、 電路模型的概念,用集中參數(shù)電路模型模擬實際電路的條件。2、 支路電流、電壓的參考方向與其真是方向的關(guān)系。3、 KCL和KVL,電路獨立的KCL方程和獨立的KVL方程的列寫方法。4、 圖和子圖的概念,選取樹和獨立回路的方法。5、 關(guān)聯(lián)矩陣,用降階關(guān)聯(lián)矩陣表示的KCL和KVL的矩陣形式。6、 特勒根定理及其和KCL、KVL的關(guān)系。7、 線性與非線性、非時變與時變的概念

3、。8、 R、L、C元件的特性及其v-i關(guān)系。9、 線性非時變電容器端電壓的連續(xù)性原理,線性非時變電感器端電流的連續(xù)性原理。10、 二端元件瞬時功率的定義以及吸收功率與放出功率的規(guī)定。11、 二端元件吸收能量的公式及有源元件與無源元件的規(guī)定。12、 耦合電感器的特性及其電壓電流關(guān)系,用“同名端”表示互感“正”、“負(fù)”的方法。13、 理想變壓器的特性、電壓電流關(guān)系及其阻抗變換性質(zhì)。14、 理想運算放大器的特性及含理想運算放大器電路的分析方法。15、 回轉(zhuǎn)器的特性、電壓電流關(guān)系及其感容回轉(zhuǎn)性質(zhì)。16、 四類線性非時變受控源的特性及含受控源電路的分析方法,用受控源表示的雙口元件的等效電路。難點1、 分

4、布參數(shù)與集中參數(shù)的概念,電路的集中化判據(jù)。2、 器件建模的概念。3、 支路電流、電壓的參考方向與其真是方向的關(guān)系。4、 獨立回路的確定與割集的概念。5、 沖激函數(shù)(t及其性質(zhì)。6、 用階躍函數(shù)u(t、斜坡函數(shù)r(t及沖激函數(shù)(t來表示波形的方法。7、 動態(tài)元件的儲能及其有源與無源的判別。三、 學(xué)習(xí)中易產(chǎn)生的問題1、 KCL和KVL不適用于分布參數(shù)電路。2、 給定連通圖,列割集時出錯,出現(xiàn)重復(fù)切割支路,或切割支路后連通圖出現(xiàn)三個獨立部分。3、 對KCL和KVL,學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程前已不感陌生,因此往往認(rèn)為已經(jīng)掌握。事實上要正確列寫KCL和KVL方程,特別是要能熟練、正確地確定方程中的各項符號,仍需

5、有一定訓(xùn)練。4、 應(yīng)用特勒根定理時,應(yīng)注意支路電流、電壓的參考方向的一致性,若參考方向不一致,則應(yīng)冠以相應(yīng)的負(fù)號。5、 在電路中,獨立電源是放出功率還是吸收功率容易搞錯。6、 計算電容器的電壓應(yīng)按,當(dāng)iC(t不能用一個函數(shù)表示時,應(yīng)分段計算。前一段結(jié)束時的電壓即為下一段的初始電壓。所以若在某一區(qū)間內(nèi),iC(t=0,vC(t并不一定等于零。但有的學(xué)生則按iC(t=0時,vC(t=0來處理。計算電感器的電流時,也會出現(xiàn)vL(t=0,iL(t=0的錯誤。7、 計算電容器儲存的能量應(yīng)按,當(dāng)v(t或i(t不能用一個函數(shù)表示時,必須分段計算。前一段結(jié)束時的能量就是下一段的初始能量。有的學(xué)生往往會產(chǎn)生這樣的

6、錯誤,即認(rèn)為當(dāng)v(t或i(t中有一個為零時,WE(t=0。對電容感儲存的能量,也會出現(xiàn)上述類似的錯誤。8、 對理想運算放大器的“虛斷”與“虛地”的處理方法不易掌握,遇到含理想運放的電路不會分析或分析出錯。9、 對耦合電感器互感正負(fù)的判斷易出錯,不善于根據(jù)電流的參考方向與“對應(yīng)端”的位置確定互感的正負(fù)。四、 進度、學(xué)時與習(xí)題主要內(nèi)容習(xí)題學(xué)時課程介紹,集中參數(shù)電路1.12KCL、KVL1.2、1.4從網(wǎng)絡(luò)到圖1.9、1.102關(guān)聯(lián)矩陣、KCL、KVL矩陣形式1.12、1.132特勒根定理1.15獨立電源2.1、2.22二端電阻器2.4/b,d,f,I,l,m、2.5二端電容器2.14二端電感器2.

7、9/c、2.132二端元件吸收的功率和能量2.10、2.11多端元件2.15、2.16、2.18、2.19、2.20、2.21、2.222第二部分 線性電阻網(wǎng)絡(luò)的分析一、 基本要求1、 充分理解網(wǎng)絡(luò)的分類及定義。2、 牢固掌握簡單電阻電路的計算(含支路分析法),無源和含源(包括含受控源)電阻電路的等效變換。3、 熟練掌握用視察方法列寫網(wǎng)孔方程和節(jié)點方程,回路方程和割集方程(包括含矩陣形式)。4、 掌握替代定理,疊加定理,戴維南定理和諾頓定理,互易定理的適用條件、蘊含的內(nèi)容以及實際應(yīng)用。5、 掌握最大功率傳遞定律。二、 重點和難點重點1、 支路電流法。2、 等效與等效網(wǎng)絡(luò)的概念。3、 幾種常用的

8、等效變換:電阻的串并聯(lián)、混聯(lián);等效電阻的求取;獨立點源的串并聯(lián),分裂與轉(zhuǎn)移;含源支路的等效變換;含受控源網(wǎng)絡(luò)的等效變換;Y-等效變換。4、 節(jié)點分析法和網(wǎng)孔分析法的基本概念,對節(jié)點方程和網(wǎng)孔方程的正確理解。5、 視察法列節(jié)點方程和網(wǎng)孔方程。6、 回路與割集的拓?fù)涓拍?,單連支回路,單樹枝割集。7、 用于回路分析和割集分析的基爾霍夫定律的矩陣形式。8、 任選一樹應(yīng)用視察法寫出網(wǎng)絡(luò)的回路方程。9、 疊加定理及其應(yīng)用。10、 戴維南和諾頓等效網(wǎng)絡(luò)定理及其應(yīng)用。11、 電路解的唯一性。難點1、 關(guān)于等效概念的講述。2、 具有對稱性質(zhì)(翻轉(zhuǎn)對稱與旋轉(zhuǎn)對稱)網(wǎng)絡(luò)的識別、化簡方法及其證明。3、 割集的概念。4

9、、 用視察法列割集方程時,割集電導(dǎo)矩陣的建立和割集電流源向量的正負(fù)問題。5、 各定理的證明。6、 替代定理應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)的撕裂過程。7、 戴維南和諾頓定理中如何正確求出開路電壓voc與入端等效電阻Rin,尤其是含有受控源的網(wǎng)絡(luò)。8、 網(wǎng)絡(luò)的互易性質(zhì)以及它的適用范圍。三、 學(xué)習(xí)中易產(chǎn)生的問題1、 等效概念中的自反性不易理解。2、 利用等電位法求等效電阻時不易尋找等電位點。3、 計算含有虛支路的電路時,不能正確處理虛支路。4、 戴維南和諾頓電路等效變換時電源的參考方向弄錯。5、 對獨立電源的轉(zhuǎn)移不易掌握。6、 對含受控源網(wǎng)絡(luò)進行化簡時,易把控制支路變換掉,未保留控制支路而出錯。7、 用視察法列節(jié)點方程

10、時,節(jié)點導(dǎo)納矩陣中的元素用R而不用G;忘記互導(dǎo)為負(fù)值;節(jié)點電流源向量中的電流源前的正負(fù)號。8、 一條支路中有兩個電阻R1與R2串聯(lián),而在列節(jié)點導(dǎo)納矩陣中寫成G1+G2。9、 視察法列網(wǎng)孔方程中電壓源在方程中的負(fù)號搞錯。10、 回路分析法與網(wǎng)孔分析法的比較,網(wǎng)孔分析法是否是回路分析法的特殊情況?11、 任意取單連支回路的參考方向,而沒有按規(guī)定取回路電流為連支電流的參考方向。12、 各矩陣Yn、Zm、Zl及A、M、B、Q之間的聯(lián)系與區(qū)別。13、 對替代定理的重要性與應(yīng)用理解不深。14、 應(yīng)用疊加定理求解電路時沒有注意最后疊加應(yīng)考慮參考方向的影響。15、 互易定理中為何電流源的接入要用烙鐵式,電壓源

11、的接入要用鉗子式?四、 進度、學(xué)時與習(xí)題主要內(nèi)容習(xí)題學(xué)時網(wǎng)絡(luò)的分類2直接分析法3.1、3.4等效網(wǎng)絡(luò)3.5、3.7、3.8電阻的串并聯(lián)及等效簡化3.222含獨立電源網(wǎng)絡(luò)的等效變換3.15星形與角形等效變換3.14、3.19具有對稱性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)簡化3.22、3.23、3.24、3.272含有受控電源的網(wǎng)絡(luò)簡化3.32、3.34節(jié)點分析法4.4、4.7、4.92改進的節(jié)點分析法(視察法)4.11、4.12網(wǎng)孔分析法4.16、4.17、4.182對偶性4.19回路分析法4.24、4.262割集分析法4.29、4.31替代定理4.342迭加定理4.36、4.38、4.39戴維南定理與諾頓定理4.42、4

12、.43、4.46、4.472互易定理4.512第三部分 線性動態(tài)電路的分析一、 基本要求1、 深刻理解下列概念:動態(tài)電路,過渡過程,狀態(tài)、初始狀態(tài),換路定則,固有頻率,時間常數(shù),零輸入響應(yīng),零狀態(tài)響應(yīng),全響應(yīng),階躍響應(yīng),沖激響應(yīng),非時變特性,自由分量,強制分量,暫態(tài)分量,穩(wěn)態(tài)分量,三要素法。2、 熟練掌握一階電路微分方程的建立,初始條件的求取與微分方程的求解。3、 熟練掌握利用戴維南等效網(wǎng)絡(luò)定理結(jié)合三要素法直接求出一階電路的全響應(yīng)。4、 掌握非時變特性和線性函數(shù)的概念在一階電路中的應(yīng)用。5、 掌握階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)的求法。6、 深刻理解RLC電路有可能產(chǎn)生過阻尼、臨界阻尼、欠阻尼、自由振蕩的四

13、種工作狀態(tài)的概念及產(chǎn)生的條件。7、 掌握二階RLC串聯(lián)與RLC并聯(lián)電路微分方程的建立與各類響應(yīng)的求解。8、 會用卷積積分法求任意輸入的零狀態(tài)響應(yīng)。9、 會用運算方法求解一階電路、二階電路的響應(yīng)。二、 重點和難點重點1、 動態(tài)電路及其分析中的各種基本概念。2、 換路定則及用換路定則求初始條件。3、 微分方程的建立與求解。4、 戴維南定理結(jié)合三要素法在一階電路分析中的應(yīng)用。5、 固有頻率在S平面中的位置與振蕩、非振蕩以及穩(wěn)定性的概念。6、 電路的復(fù)頻域分析法運算法的原理與計算方法。復(fù)頻域等效網(wǎng)絡(luò),初始條件形成的附加電源,復(fù)頻域阻抗與負(fù)頻域?qū)Ъ{。難點1、 具有正弦輸入的一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)。2、 利

14、用線性特性與非時變特性求一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)。3、 沖激響應(yīng)的概念及各種求解方法。4、 求解微分方程時決定積分常數(shù)所需初始條件的確定。5、 含有受控源或運算放大器任意二階電路全響應(yīng)的求解。6、 卷積積分的概念以及積分計算中積分區(qū)間的劃分。7、 多重極點及共軛復(fù)極點的部分分式展開。三、 學(xué)習(xí)中易產(chǎn)生的問題1、 電路中幾個開關(guān)前后動作或一個開關(guān)多次動作是時間變量和初值的確定。2、 三要素法中yp(0與y(概念上的區(qū)分。3、 電路中有串聯(lián)電容時,電容器上電壓的求法。4、 有階躍響應(yīng)求沖激響應(yīng)時,求導(dǎo)時漏掉對后面的u(t的求導(dǎo),或?qū)(t求導(dǎo)得(t時,未對(t前的式子用t=0代入。5、 不善于利用KC

15、L、KVL與VCR建立電路的微分方程。6、 含LC元件的二階電路與只含L元件或只含C元件的二階電路的比較。7、 解二階微分方程時,所需響應(yīng)微分量的初值不會求取。8、 二階電路響應(yīng)曲線波形不易理解。9、 含動態(tài)元件的戴維南和諾頓電路的變換不理解。10、 用運算方法時,附加電源的參考方向出錯,特別是互感支路附加電源的方向。四、 進度、學(xué)時與習(xí)題主要內(nèi)容習(xí)題學(xué)時線性非時變一階電路的零輸入響應(yīng)5.2、5.3、5.4、5.52線性非時變一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)5.8、5.92線性非時變一階電路的完全響應(yīng)5.13、5.16、5.26戴維南定理在一階電路中的應(yīng)用5.20、5.252線性電路的非時變特性5.27階

16、躍響應(yīng)5.31、5.322沖激響應(yīng)5.28對任意輸入的響應(yīng)5.17、5.18、5.222線性非時變RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)6.1、6.22線性非時變RLC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)6.3、6.12線性非時變RLC串聯(lián)電路的全響應(yīng)6.8、6.112線性非時變RLC并聯(lián)電路響應(yīng)6.13一般二階電路的響應(yīng)10.8、10.23、10.24、10.272第四部分 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析一、 基本要求1、 深刻理解正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的概念。2、 深刻理解相量法變化的基本概念及其在正弦穩(wěn)態(tài)分析中的作用(基爾霍夫定律的相量形式,電路元件的電壓電流關(guān)系的相量形式,電路的相量模型等)。3、 能熟練運用相量法計算正弦穩(wěn)態(tài)電路(包

17、括含耦合電感電路及其去耦方法)的電壓、電流及功率4、 理解相量圖與復(fù)數(shù)運算在正弦穩(wěn)態(tài)分析中的特殊作用。5、 掌握最大功率傳遞定律6、 掌握電路諧振的基本概念。7、 了解三相制供電的基本概念,三相電路的連接方式,對稱三相制的概念,相序、相電壓、相電流、線電壓、線電流的概念,掌握對稱三相電路的分析與計算,掌握三相電路功率的計算與測量。二、 重點和難點重點1、 正弦量與相量之間的相互變換。2、 KCL、KVL的相量形式。3、 R、L、C元件電流-電壓之間的數(shù)值關(guān)系與相位關(guān)系。4、 R、L、C串、并聯(lián)電路的電流-電壓之間的相量關(guān)系,相量圖,電壓三角形、電流三角形、超前、落后,感性、容性、電抗、電納的概

18、念。5、 無源二端網(wǎng)絡(luò)的二種等效電路:電阻與電抗的串聯(lián)、阻抗、阻抗三角形、阻抗角;電導(dǎo)與電納的并聯(lián)、導(dǎo)納、導(dǎo)納三角形、導(dǎo)納角。阻抗與導(dǎo)納之間的轉(zhuǎn)換。6、 含有互感電路的計算:參考方向、同名端及電感矩陣中M符號的關(guān)系,有互感電路的串、并聯(lián)等效及互感消去法。7、 網(wǎng)絡(luò)定理:疊加定理和戴維南和諾頓定理的應(yīng)用。8、 有功功率與電路損耗的關(guān)系及其計算,無功功率與能量交換的關(guān)系及其計算,功率因數(shù)的意義,復(fù)功率守恒的應(yīng)用。9、 諧振的基本概念。10、 三相電路的連接方式,對稱三相制的概念,相序、相電壓、相電流、線電壓、線電流的概念。11、 對稱三相電路電壓、電流和功率的計算。12、 三相電路功率的測量,兩瓦

19、計法。難點1、 Phj的變換。2、 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析中如何畫相量圖,及如何利用相量圖來分析電路。3、 含有耦合電感器網(wǎng)絡(luò)的計算。4、 正弦穩(wěn)態(tài)電路中無功功率的概念。5、 對稱三相電路畫出一相等效電路。6、 兩瓦計法測功率時,瓦特表標(biāo)的連接方式。三、 學(xué)習(xí)中易產(chǎn)生的問題1、 應(yīng)用相量法變換后,時間函數(shù)與相量之間概念上混淆。例如學(xué)生常易寫成i(t=I或ImSin(t+等。2、 計算正弦穩(wěn)態(tài)電路不會畫相量圖或不會利用相量圖來輔助分析計算。3、 功率因數(shù)Cos中角的正負(fù)概念不清楚,誤認(rèn)為相量圖中角在第四象限為負(fù),第一象限為正。4、 阻抗與導(dǎo)納的互換中,若已知Z=R+jX,則認(rèn)為等效的。5、 正弦穩(wěn)態(tài)電

20、路中計算有功功率P時,常易套用電阻電路中的公式,而v用阻抗兩端電壓的有效值而造成錯誤。6、 復(fù)功率守恒被當(dāng)作視在功率守恒,得出錯誤結(jié)論:S總=S1+S2+7、 認(rèn)為L、C不是耗能元件,因此電路中加進了L、C元件后不會改變電路的有功功率。8、 畫三相相量圖中相序畫錯。9、 雙下標(biāo)概念不清,如與的區(qū)別。10、 Y形連接中線電壓與相電壓的30相位關(guān)系,形連接中線電流與相電流的30相位關(guān)系超前與滯后常搞錯。11、 計算兩瓦計讀數(shù)時用公式時漏掉共軛*,變成。四、 進度、學(xué)時與習(xí)題主要內(nèi)容習(xí)題學(xué)時線性非時變電路的正弦穩(wěn)態(tài)2正弦量相量法7.1、7.2、7.3KCL、KVL的相量形式7.5、7.6、7.72阻抗和導(dǎo)納7.4、7.8正弦穩(wěn)態(tài)下網(wǎng)絡(luò)的等效變換7.11、7.13、7.152正弦穩(wěn)態(tài)分析的一般方法7.31網(wǎng)絡(luò)定理的應(yīng)用7.25、7.26、7.27、7.292正弦穩(wěn)態(tài)下電路的功

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