电路与磁路教学大纲.doc

电路与磁路教学大纲一、本课程的性质、任务和基本要求本课程是电气类专业的一门重要的技术基础课，是学生学习后续课程和从事专业工作的理论基础。其主要任务是通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本概念、基本定律和基本分析方法；掌握磁路的基本物理量、基本性质、基本定律、铁磁性物质的磁性能，了解交、直流磁路的特点。同时，培养学生分析问题、解决问题的能力。为学习后续课程和从事电气技术工作打下良好的理论基础。 本课程的基本要求为：以电路分析为一条主线，强调电路的两个约束（即元件约束和拓扑约束）、电路的基本物理概念。以直流电路分析、稳态交流电路分析和动态电路分析三块主要内容为主体，精讲精练，牢固掌握电路的基本概念、基本定律和基本的分析计算方法。在课程的讲授过程中，注意理论与实践的结合，注意调动学生学习的积极性和主动性，注意教学方法与教学手段的改革。以达到在培养学生知识能力的同时，培养学生的参与意识及工程意识。 二、各章教学目的和教学目标第一章 电路的基本概念和基本定律1 教学内容1-1电路和电路模型1-2电路中的基本物理量1-3无源单口电路元件及其特性描述1-4电路中的独立电源1-5基尔霍夫定律2 教学目的牢固掌握电压、电位、电流、电动势、电功率、电能等物理量的概念；能熟练地运用参考方向描述电压、电流、电动势；理解实际电路的物理过程及其理想化模型，牢固掌握电阻、电感、电容、理想电压源、理想电流源等各元件的元件约束关系及其伏安特性；牢固掌握拓扑约束关系KCL、KVL 。3 教学目标1-1电路和电路模型理解电路的组成及作用，能够通过实际电路的物理现象，建立电路模型的概念。1-2电路中的基本物理量理解电压、电流、电动势的概念，会用参考方向描述电压、电流、电动势；理解电功率、电能的概念。会判断元件的功率性质。1-3无源单口电路元件及其特性描述 记住电阻元件的VA特性，电感元件的I特性、 VA特性，电容元件的QU特性、VA特性；会计算电感、电容的储能。1-4电路中的独立电源 记住理想电压源、理想电流源的VA特性及特点，掌握实际电源的外特性。1-5 基尔霍夫定律 记住KCL、KVL的内容；能正确地运用KCL、KVL列出节点方程及回路方程；会计算较简单的电路。第二章 电阻电路分析1 教学内容2-1 串、并联等效变换2-2 Y等效变换2-3 电源的等效变换2-4 电路的拓扑结构2-5 KCL、KVL的独立方程2-6 支路电流法2-7 节点法2-8 网孔法2-9 叠加定理与替代定理2-10戴维南定理、诺顿定理。2-11受控源2-12含受控源电路的分析计算2. 教学目的牢固掌握电阻串联、并联的特点；灵活掌握Y等效变换的公式；牢固掌握电源模型的等效变换；理解电路中图的一般概念及其拓扑约束，掌握支路电流法、节点法、网孔法，灵活应用于求解电路。掌握叠加定理与替代定理的内容；牢固掌握戴维南定理与诺顿定理的内容及应用。知道受控源的定义、特点，会计算含有受控源的电路。2 教学目标2-1 串、并联等效变换 会应用电阻串、并联的特点计算复联电路、计算无源单口网络的等效电阻（或等效电导）。2-2 Y等效变换 能正确确定电阻的Y、联接，会利用等效变换公式化简电路、计算相应的电路。2-3 电源的等效变换记住理想电源串、并联化简的原则及非理想电源之间等效变换的条件；会利用电源的等效变换化简线性有源单口网络、计算相应的电路。2-4 电路的拓扑结构 记住支路、节点、树、割集、回路的概念，会画出较简单电路的拓扑图。2-5 KCL、KVL的独立方程 会用图的概念建立独立的KCL、KVL电路方程，明确拓扑约束。2-6 支路电流法 会利用支路电流法列出电路方程，求解较简单的电路。2-7 节点法 记住弥尔曼定理的内容，会利用该定理求解两个节点的电路；会应用节点法建立电路方程并求解电路。2-8 网孔法 会应用网孔法建立电路方程并求解电路。2-9 叠加定理与替代定理 记住叠加定理、替代定理的内容及适用条件、掌握其应用。2-10维南定理、诺顿定理 记住戴维南定理、诺顿定理的适用条件、内容，会熟练地运用这两个定理化简线性有源二端网络、计算电路；会求可变负载获得最大功率的条件。2-11受控源 知道受控源的概念及分类2-12含有受控源电路的分析计算 会应用等效变换、戴维南定理、诺顿定理、叠加原理、节点法、网孔法求解含受控源的电路。第三章 正弦交流电路1 教学内容3-1 正弦量3-2 正弦量的相量3-3 正弦交流电路中的R、L、C元件3-4 KCL、KVL的相量形式3-5 阻抗与导纳3-6 正弦交流电路中的功率3-7 正弦交流电路的相量分析法3-8 正弦交流电路中功率因数的改善3-9互感3-10 含互感电路分析3-11谐振电路2教学目的 牢固掌握正弦量三要素的物理概念、物理意义及其正弦量三种不同的表示方法；牢固掌握相量的概念、会用相量进行同频正弦量的加、减运算；牢固掌握R、L、C元件的VCR相量形式及KCL、KVL相量形式；掌握复阻抗、复导纳的概念；掌握正弦交流电路中各种功率的概念及计算；能用相量法及相量图分析、计算正弦交流电路；掌握串、并联谐振的条件特点；理解同名端的概念，掌握含互感的正弦交流电路的分析计算。2 教学目标3-1 正弦量记住正弦量的三要素、同频率正弦量的相位差、有效值的概念、物理意义及其确定方法； 3-2正弦量的相量 理解相量的概念，会用四种方法（波形图、三角函数解析式、相量式、相量图）表示正弦量，能用相量进行同频正弦量的四则运算，会画基本的相量图。3-3 正弦交流电路中的R、L、C元件 理解并记住R、L、C 三元件上电压、电流的基本关系及其相量模型、相量式。3-4 KCL、KVL的相量形式 理解KCL、KVL的时域形式及其相量形式的关系。3-5 阻抗与导纳通过分析R、L、C串、并联电路理解并建立阻抗、导纳的一般概念及其相互关系；会计算由R、L、C组成的各种串、并联电路。3-6 正弦交流电路中的功率正确建立正弦交流电路中各种功率的一般概念，会计算正弦交流电路的有功功率P、无功功率Q、视在功率S、复功率、功率因数（COS）。3-7 正弦交流电路的相量法 通过分析直流电路与正弦交流电路的对应关系弄清相量法的实际，能够熟练地应用相量法求解正弦交流电路；能够利用相量图定性、定量地分析计算正弦交流电路。3-8 正弦交流电路中功率因数的改善 理解提高功率因数的意义，掌握改善功率因数的方法。第四章 互感与谐振1 教学内容4-1互感4-2含互感电路的分析4-3谐振电路2教学目标理解同名端的概念及互感系数M、耦合系数K的物理意义，会用实验方法确定同名端；能熟练地确定互感元件的电路模型及其相量模型。会用直接方程法和去耦等效电路法求解含互感的正弦交流电路。记住串、并联谐振的条件、特点，会计算相应电路的特性阻抗、谐振频率、品质因数。3教学要求4-1互感理解同名端的概念及互感系数M、耦合系数K的物理意义，会用实验方法确定同名端；能熟练地确定互感元件的电路模型及其相量模型。4-2含互感电路的分析会用直接方程法和去耦等效电路法求解含互感的正弦交流电路。4-3谐振电路记住串、并联谐振的条件、特点，会计算相应电路的特性阻抗、谐振频率、品质因数。第五章 三相电路1 教学内容5-1 三相电源与负载5-2对称三相电路计算5-3不对称三相电路的中点电压法5-4三相电路的功率5-5不对称三相电路的对称分量法2 教学目的 牢固掌握对称三相电路的特点及计算方法；掌握不对称三相电路的中点电压法、对称分量法。3 教学目标5-1三相电源与负载 知道对称三相正弦量的特点及相序，认识三相电源联接方式，记住电源联接的注意事项。熟练掌握Y型电源的线电压与相电压的关系；认识三相负载的联接方式；熟练掌握型负载的线电流与相电流的关系。5-2对称三相电路计算 理解并记住对称Y联接相、线压的关系、对称联接相、线流的关系；会熟练地计算对称三相电路。5-3 不对称三相电路的中点电压法 理解中性点位移的概念、中线的作用，会应用中点电压法计算不对称三相电路。5-4三相电路的功率理解三相电路功率的意义，会计算三相电路的功率。5-5不对称三相电路的对称分量法在理解对称正弦量的基础上，掌握正序、负序、零序对称分量的概念，会将一组不对称的三相电压（或电流）分解为三组对称分量。了解对称分量法，会用对称分量法分析不对称的三相电路。第六章 非正弦周期电流电路1 教学内容6-1 非正弦周期信号的谐波分析6-2 非正弦周期电流电路的分析6-3 有效值、平均值和平均功率6-4 对称三相电路中的高次谐波2 教学目的 掌握周期非正弦电路的分析计算方法；理解周期非正弦电路中的高次谐波分析。3 教学目标6-1周期非正弦信号的谐波分析 认识几种典型周期非正弦信号，能根据所给波形的对称性，判断出其付氏级数所含的谐波分量。6-2 非正弦周期电流电路的分析 会应用谐波分析法分析计算周期非正弦电路。6-3有效值、平均值和平均功率 理解有效值、平均值和平均功率的定义，记住它们的计算公式，会应用公式计算有效值、平均值和平均功率。6-4对称三相电路中的高次谐波知道对称三相电路中各次谐波的相序、非正弦波在工程中的应用及危害。第七章 双口网络1 教学内容7-1 双口网络的方程及参数7-2 互易双口网络的等效电路7-3 双口网络的联接2 教学目的 理解双口网络的概念，了解双口网络的Y、Z、T、H参数方程形式，计算相应的参数。3 教学目标7-1 双口网络方程及参数 认识并理解双口网络的各种方程，会计算Y、Z、T、H、参数。7-2双口网络的等效电路 对于给定的双口网络，会求出其等效参数。7-3 双口网络的联接 了解双口网络的几种联接方式，掌握链接方式时等效网络参数与各网络之间的关系。第八章 线性电路过渡过程的时域分析1 教学内容8-1 动态电路及其初始条件的确定8-2 一阶动态电路的零输入响应、零状态响应8-3 一阶动态电路的全响应 8-4 一阶电路的阶跃响应8-5 一阶电路的冲击响应8-6 二阶RLC电路的零输入响应8-7 二阶RLC电路的阶跃响应2 教学目的 掌握动态电路、过渡过程的概念；牢固掌握换路定律、初始值、时间常数、零输入响应、零状态响应和全响应、自由分量和强制分量、稳态和暂态等概念；熟练掌握一阶电路的三要素法。掌握电路参数对二阶RLC电路响应的影响，初步学会求解二阶RLC电路响应的基本方法和步骤。 3 教学目标8-1 换路定律及电路的初始条件 建立电路动态电路及过渡过程的概念，知道分析动态响应的两种基本方法（经典法、复频域分析法）；记住换路定理的内容及确定电路初始条件的一般思路、步骤，会计算动态电路的初始条件。8-2 一阶动态电路的零输入响应、零状态响应 知道经典法的一般思路和步骤；掌握零输入响应、零状态响应的概念，会用经典法分析一阶动态电路的零输入响应、零状态响应；掌握时间常数的意义及其计算方法。8-3 一阶动态电路的全响应 知道一阶动态电路的全响应及其三要素的物理意义，能够熟练地应用三要素法求解一阶动态电路的响应；了解一阶电路的全响应的两种分解，理解强制分量与自由分量 、稳态响应与暂态响应、零输入响应与零状态响应的物理意义。8-4 一阶电路的阶跃响应 知道阶跃函数的特点，会求一阶电路的阶跃响应8-5 一阶电路的冲击响应知道冲函数的特点，会求一阶电路的冲击响应，了解冲击响应与阶跃响应的关系。8-6 二阶RLC电路的零输入响应 会建立二阶RLC电路的电路方程，求出方程的特征根，根据特征根写出方程的通解；记住电路参数对响应的影响。8-7 二阶RLC电路的阶跃响应初步学会求解二阶RLC电路阶跃响应。第九章 线性电路过渡过程的复频域分析1教学内容9-1 拉氏变换及其基本性质9-2 拉氏逆变换的部分分式展开法9-3 动态电路的复频域模型9-4 线性电路的复频域法2 教学目的 掌握用复频域法求解线性电路响应的方法。3 教学目标9-1 拉氏变换及其基本性质 明确拉氏变换与拉氏逆变换的定义，记住常用的拉氏变换的基本性质以及常用信号的拉氏变换像函数。9-2 拉氏逆变换的部分分式展开法 会熟练地运用部分分式展开法进行拉氏逆变换。9-3 动态电路的复频域模型 记住R、L、C三元件的动态电路的复频域模型，能够正确地画出动态电路的复频域等效电路。9-4 线性电路的复频域法 记住复频域分析法的一般思路和步骤，能够熟练地应用复频域分析法求解动态电路的响应。第十章 非线性电阻电路1 教学内容10-1 非线性电阻元件10-2 非线性电阻电路的图解法10-3 非线性电阻电路的小信号分析法2 教学目的 理解非线性电阻元件的概念及其特性，掌握简单非线性电阻电路的分析计算方法。3 教学目标10-1 非线性电阻元件 理解非线性电阻元件的概念及其特性、分类，了解动态电阻与静态电阻的概念。10-2 非线性电阻电路的图解法 掌握简单非线性电阻电路的分析方法图解法（曲线相加法和曲线相交法）。10-3 非线性电阻电路的小信号分析法掌握简单非线性电阻电路的分析方法小信号分析法第十一章 磁路和铁心线圈电路 教学内容11-1 磁场的基本物理量和性质11-2 铁磁性物质的磁化曲线11-3 磁路及磁路定律11-4 恒定磁通磁路的计算11-5 交流铁心线圈 教学目的 掌握磁路的基本物理量、磁路的基本性质、基本定律、铁磁性物质的磁性能、铁心线圈电路的分析，了解简单磁路的计算。3教学目标11-1 磁场的基本物理量和性质掌握磁场和磁路的主要物理量。11-2 铁磁性物质的磁化曲线 知道铁磁性物质的各种磁化曲线及其特点，掌握铁磁性材料的磁性质。 11-3 磁路及磁路定律了解磁路的有关概念，掌握磁路的基本定律11-4 恒定磁通磁路的计算了解磁路计算的问题，掌握直流无分支磁路的计算1