電路原理教學(xué)大綱

“電路原理”課程教學(xué)大綱

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英文名稱：ElectricCircuits

課程編號(hào)：0411001、0411002

課程類型：技術(shù)基礎(chǔ)課

學(xué)時(shí)：90，其中課內(nèi)學(xué)時(shí)：74，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：16，（含上機(jī)：5）。

學(xué)分：6

適用對(duì)象：自動(dòng)化、電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)、電子信息工程、通訊工程、測(cè)量與控制技術(shù)、

先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，線性代數(shù)，積分變換

使用教材：邱關(guān)源主編．電路(第四版)．高等教育出版社

一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)

“電路原理”課程為電子與電氣信息類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是所有“強(qiáng)電專業(yè)”和“弱電專業(yè)”的必修課。它既是電子與電氣信息類專業(yè)課程體系中數(shù)學(xué)、物理學(xué)等科學(xué)基礎(chǔ)課的后續(xù)課程，又是電子與電氣信息類所有專業(yè)的后續(xù)技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)。在整個(gè)電子與電氣信息類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和課程體系中起著承前啟后的重要作用。

“電路原理”課程的任務(wù)是：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路的基本理論、分析計(jì)算電路的基本方法和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的初步技能，并為后續(xù)課程準(zhǔn)備必要的電路知識(shí)。

“電路原理”課程理論嚴(yán)密，邏輯性強(qiáng)，有廣闊的工程背景，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的辨證思維能力，樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)觀點(diǎn)和提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，都有重要的作用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握電路理論的基礎(chǔ)知識(shí)，電路分析的基本方法。二、教學(xué)基本要求

（一）

理論教學(xué)部分

１基本概念

建立實(shí)際電路與電路模型的概念；牢固掌握基爾霍夫定律，能正確和熟練應(yīng)用KCL和KVL列寫(xiě)電路方程；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(shù)、回路與割集的拓?fù)涓拍?，基本回路，選取樹(shù)和獨(dú)立回路的方法；了解特勒根定理以及它和KCL、KVL的關(guān)系；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；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；掌握二端口元件（受控電源、耦合電感器、理想變壓器和理想運(yùn)算放大器）的特性及其電壓電流關(guān)系；掌握線性和非線性、非時(shí)變和時(shí)變的概念，等效的概念，端口的概念；掌握電功率與電能量的計(jì)算，了解有源與無(wú)源的概念。２

線性電阻電路的分析

牢固掌握簡(jiǎn)單電阻電路的計(jì)算（含支路分析法），無(wú)源和含源（包括含受控源）電阻電路的等效變換；熟練掌握用視察方法列寫(xiě)網(wǎng)孔方程和節(jié)點(diǎn)方程，回路方程；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(yùn)含的內(nèi)容以及實(shí)際應(yīng)用；掌握最大功率傳輸定律。３

線性動(dòng)態(tài)電路的分析

深刻理解下列概念：動(dòng)態(tài)電路，過(guò)渡過(guò)程，初始條件，換路定則，固有頻率，時(shí)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(shí)變特性，自由分量，強(qiáng)制分量，暫態(tài)分量，穩(wěn)態(tài)分量，三要素法；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；熟練掌握用戴維寧等效網(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)；掌握非時(shí)變特性和線性函數(shù)的概念在一階電路中的應(yīng)用；掌握階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)的求法；深刻理解RLC電路有可能產(chǎn)生過(guò)阻尼、臨界阻尼、欠阻尼、自由振蕩的四種工作狀態(tài)的概念及產(chǎn)生的條件；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。４

正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析

深刻理解下列概念：正弦量的振幅（最大值）、角頻率、相位和初相位，正弦量的瞬時(shí)值、有效值、相位差、超前、落后，正弦量的相量、相量圖，電壓三角形，電流三角形，感性、容性、阻抗、導(dǎo)納、電抗、電納，串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振，諧振頻率，特性阻抗和品質(zhì)因素，通頻帶和選頻的概念，低通、高通和帶通；深刻理解正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的概念；深刻理解相量法的基本概念及其在正弦穩(wěn)態(tài)電路分析中的作用；能熟練運(yùn)用相量法計(jì)算正弦穩(wěn)態(tài)電路（包括含耦合電感電路）的電壓、電流及功率；掌握最大功率傳輸定律；掌握電路諧振的基本概念；了解三相制供電的基本概念，三相電路的連接方式，對(duì)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(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算，掌握三相電路功率的計(jì)算與測(cè)量.5拉普拉斯變換牢固掌握應(yīng)用拉普拉斯變換法分析線性電路6

二端口網(wǎng)絡(luò)

牢固掌握二端口不含獨(dú)立電源時(shí)的方程及其參數(shù)，以及各種參數(shù)之間的換算關(guān)系和互易條件；掌握二端口的相互連接計(jì)算；了解二端口的等效電路，具有端接二端口的分析方法。7

非線性電路了解非線性電路的基本概念，可以列出簡(jiǎn)單非線性電路的方程。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分

１學(xué)會(huì)使用一些常用儀器儀表，如電流表、電壓表、萬(wàn)用表、功率表、功率因數(shù)表、穩(wěn)壓電源、示波器、函數(shù)發(fā)生器和晶體管毫伏表等。

２學(xué)會(huì)一些常用的測(cè)試方法，如電壓、電流等物理量和電阻、電容、電感等元件參數(shù)的測(cè)量方法，信號(hào)波形的觀測(cè)方法和特性曲線的測(cè)定方法，功率的測(cè)量。

３會(huì)按照實(shí)驗(yàn)電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路，分析并排除一些簡(jiǎn)單故障，合理地讀取和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

４會(huì)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制相關(guān)曲線，分析并解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫(xiě)合格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

５學(xué)會(huì)用EWB等軟件輔助分析電路的基本方法。

６實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中應(yīng)穿插一些應(yīng)用性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

７基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1）、直流網(wǎng)絡(luò)定理；2）、儀器使用及一階電路研究；3）、日光燈電路的研究；4）、串聯(lián)諧振電路；5）、三相電路；6）、負(fù)阻抗變換器研究。

８實(shí)驗(yàn)中必須注意安全，不發(fā)生安全事故，特別是重大安全事故。三、教學(xué)內(nèi)容（“*”——了解內(nèi)容）

第一章電路模型和電路定律

§1-1電路和電路模型

§1-2電流和電壓的參考方向

§1-3電功率和能量

§1-4電路元件

§1-5電阻元件

§1-6電容元件

§1-7電感元件

§1-8電壓源和電流源

§1-9受控電源

§1-10基爾霍夫定律

第二章電阻電路的等效變換

§2-1引言

§2-2電阻的串聯(lián)和并聯(lián)

§2-3電阻的Y形連接和Δ形連接的等效變換

§2-4電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)

§2-5實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換

§2-6輸入電阻

第三章電阻電路的一般分析

*§3-1電路的圖

§3-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)

*§3-3支路電流法

§3-4網(wǎng)孔電流法

*§3-5回路電流法

§3-6結(jié)點(diǎn)電壓法

第四章電路定理

§4-1疊加定理

§4-2替代定理

§4-3戴維寧定理和諾頓定理

§4-4特勒根定理

*§4-5互易定理

第五章含有運(yùn)算放大器的電阻電路

§5-1運(yùn)算放大器的電路模型

§5-2比例電路的分析

§5-3含有理想運(yùn)算放大器的電路的分析

第六章一階電路

§6-1動(dòng)態(tài)電路的方程及其初始條件

§6-2一階電路的零輸入響應(yīng)

§6-3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)

§6-4一階電路的全響應(yīng)

§6-5一階電路的階躍響應(yīng)

*§6-6一階電路的沖激響應(yīng)

第七章二階電路

§7-1二階電路的零輸入響應(yīng)

§7-2二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)和階躍響應(yīng)

*§7-3二階電路的沖激響應(yīng)

第八章相量法

§8-1復(fù)數(shù)

§8-2正弦量

§8-3相量法的基礎(chǔ)

§8-4電路定律的相量形式

第九章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析

§9-1阻抗和導(dǎo)納

§9-2阻抗的串聯(lián)和并聯(lián)

§9-3電路的相量圖

§9-4正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析

§9-5正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率

§9-6復(fù)功率

§9-7最大功率傳輸

§9-8串聯(lián)電路的諧振

§9-9并聯(lián)諧振電路

第十章含有耦合電感的電路

§10-1互感

§10-2含有耦合電感電路的計(jì)算

§10-3空心變壓器

§10-4理想變壓器

第十一章三相電路

§11-1三相電路

§11-2線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系

§11-3對(duì)稱三相電路的計(jì)算

§11-4不對(duì)稱三相電路的概念

§11-5三相電路的功率

第十二章非正弦周期電流電路和信號(hào)的頻譜

§12-1非正弦周期信號(hào)

§12-2周期函數(shù)分解為傅里葉級(jí)數(shù)

§12-3有效值、平均值和平均功率

§12-4非正弦周期電流電路的計(jì)算第十三章拉普拉斯變換§13-1拉普拉斯變換的定義§13-2拉普拉斯變換的基本性質(zhì)§13-3拉普拉斯反變換的部分分式展開(kāi)§13-4運(yùn)算電路§13-5應(yīng)用拉普拉斯變換法分析線性電路

第十六章二端口網(wǎng)絡(luò)

§16-1二端口網(wǎng)絡(luò)

§16-2二端口的方程和參數(shù)

§16-3二端口的等效電路

*§16-4二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù)

§16-5二端口的連接

第十七章非線性電路簡(jiǎn)介

§17-1非線性電阻

§17-2非線性電容和非線性電感

§17-3非線性電路的方程

*§17-4小信號(hào)分析法“電路原理課程”學(xué)時(shí)安排

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章內(nèi)容參考學(xué)時(shí)1電路模型和電路定律62電阻電路的等效變換43電阻電路的一般分析64電路定理65含有運(yùn)算放大器的電阻電路26一階電路87二階電路3