2.《电路理论》 教 学 大 纲.doc

电路理论 教 学 大 纲课程编号：15152106 考核方式： 考试适用专业：通信工程 参编教师：张美英 学 时： 88 执 笔：张美英学 分： 5.5 审 核：李晓峰第 一 部 分 说 明 一、 课程的性质和作用 本课程是自动化专业、通信工程专业、以及其它电类专业的重要基础课。本课程主要介绍电路的基本概念，电路的基本分析方法，是进入专业学习的入门课程。通过学习电路理论这门课程，能使学生掌握电路的基本概念，掌握电路中各元件的特性，掌握电路的基本定律和定理，掌握一般电路的分析计算，进一步培养学生分析问题和解决问题的能力，为学习后续课程及从事实际工作奠定坚实的基础。 二、 课程的任务与基本要求本课程的任务是给定电路的结构及元件的参数，在掌握电路基本概念、性质和规律的基础上，对电路进行分析和计算。本课程的基本要求: 1、掌握基尔霍夫定律，掌握电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源的伏安特性，掌握电路变量电压、电流的参考方向。2、掌握等效电路的概念与等效电阻计算，掌握实际电源两种模型及其等效变换，熟悉电阻的星形连接与三角形连接的等效变换。3、掌握电路的基本分析方法：支路电流法、网孔分析法、节点分析法，了解含理想运算放大器的电路分析。4、掌握电路定理：戴维南定理、诺顿定理、置换定理、叠加定理、互易定理、最大功率传输定理。5、掌握动态电路的时域分析法，理解强制分量、固有分量，暂态和稳态，时间常数等概念，学会一阶电路的完全响应、零输入响应和零状态响应的求解方法。6、掌握正弦电路的基本概念：周期、频率、角频率、有效值、相位及相位差；掌握正弦电路的分析方法，即相量法，理解阻抗、导纳、平均功率、无功功率、视在功率、复功率及功率因数等概念。7、掌握串联谐振的条件和特点，谐振频率及品质因数概念。8、掌握含有耦合电感电路的分析方法。9、掌握对称三相电路的电压、电流、功率的计算。10、掌握非正弦周期电流电路的有效值、平均值、平均功率的概念，了解非正弦周期电流电路的计算。11、掌握拉普拉斯变换法分析线性电路的方法。12、掌握网络函数的概念，了解极点、零点与响应的关系，会用卷积定理分析电路。13、掌握电路的图、树的概念，会写关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵，理解状态方程的含义。14、理解两端口的含义，会计算两端口的参数。三、 本课程与其他课程的关系本课程为其它后续专业课程模拟电子技术准备必要的基础知识，是学好专业课的前提。要学好这门课程，不仅需要学生具有一定的高等数学、工程数学和大学物理等方面的知识，而且还要学生具备基本的分析问题和解决问题的能力。第 二 部 分 本 文一、基本内容与学时分配（一）、电路模型和电路定律1、电路和电路模型 （1学时）教学内容要点:（1）、实际电路和电路模型的概念（2）、实际器件与电路元件的区别2、电流变量：电压、电流及功率（1学时）教学内容要点：（1）、电压和电流参考方向 （2）、功率的计算公式3 、电路元件：电阻、电感、电容、电压源、电流源及受控源(6学时) 教学内容要点：（1）、电阻元件的定义、分类及伏安特性 （2）、电容元件的库伏特性及伏安特性 （3）、电感元件的韦安特性及伏安特性 （4）、电压源、电流源、受控源的特性及独立源与受控源的区别4、基尔霍夫定律 （2学时）教学内容要点：（1）、基尔霍夫电压（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL） （2）、用基尔霍夫定律分析简单的电阻电路（二）、电阻电路的等效变换 1、元件的串联与并联 （3学时） 教学内容要点：（1）、电路的等效概念 （2）、电阻元件的串联与并联 （3）、电压源、电流源的串联与并联 2、电阻的Y形和形连接的等效变换 （1学时） 3、实际电源的两种模型及其等效变换 （2学时） 教学内容要点：（1）实际电源的两种模型及等效变换（2）用等效变换法分析电路 4、输入电阻 （1学时） 教学内容要点：（1）输入电阻的概念（2）求输入电阻的方法（三）、电阻电路的一般分析1、支路电流法（1学时） 教学内容要点：（1）、电路的图的概念，确定KCL、KVL的独立方程数 （2）、用支路电流法分析电路 2、网孔电流法（1.5学时） 教学内容要点：（1）、网孔电流法的一些概念 （2）、用网孔电流法分析电路 3、回路电流法（1.5学时）教学内容要点：（1）、回路电流法的一些概念 （2）、选独立回路的原则（3）、用回路电流法分析电路 4、节点电压法（2学时） 教学内容要点：（1）、节点电压法的一些概念（2）、用节点电压法分析电路（3）、比较支路电流法、网孔电流法、回路电流法及节点电压法（四）、电路定理1、叠加定理（1.5学时）教学内容要点：（1）、线性电路的特性（2）、用叠加定理分析线性电路 （3）、用齐性定理分析线性电路2、替代定理 （0.5学时）教学内容要点：（1）、替代定理的内容（2）、用替代定理化简电路3、戴维南定理和诺顿定理（3学时）教学内容要点：（1）、戴维南定理和诺顿定理的内容、等效电路及参数的确定 （2）、用戴维南定理和诺顿定理分析线性含源两端网络。 （3）、最大功率传输定理 4、特勒根定理（0.5学时） 5、互易定理（1学时） 6、对偶定理 （0.5学时） （五）、含有运算放大器的电阻电路1、运算放大器的电路模型（1学时）教学内容要点：（1）、 运算放大器的概念 （2）、 理想运算放大器的两个特性2、含有理想运算放大器的电路的分析方法（1学时） （六）、 一阶电路1、动态电路的方程及其初始条件（1学时）教学内容要点：（1）、动态电路的方程（2）、计算初始条件的方法及步骤2、一阶电路的零输入响应、零状态响应、完全响应（3学时）教学内容要点：（1）、零输入响应的概念及计算方法 （2）、零状态响应的概念及计算方法（3）、完全响应的概念及计算方法（4）、用三要素法计算直流一阶电路的响应 3、一阶电路的阶跃响应 （1学时） 4、一阶电路的冲激响应 （1学时） （七）、 二阶电路1、二阶电路的零输入响应（2学时）教学内容要点：（1）、二阶电路的方程 （2）、响应的三种形式：非振荡放电、振荡放电、临界非振荡放电2、二阶电路的零状态响应、阶跃相应（1学时） 3、 二阶电路的冲激响应 （1学时） （八）、 相量法1、 复数、正弦量的复习（1学时）2、 相量法的基础 （3学时） 教学内容要点：（1）、相量法的基本概念 （2）、相量的运算 （3）、元件VCR的相量形式 （4）、电路定律的相量形式（九）、 正弦稳态电路的分析1、阻抗和导纳（2学时）教学内容要点：（1）、元件阻抗和导纳的概念 （2）、一端口阻抗和导纳的概念及求解方法 （3）、阻抗、导纳的串联、并联 （4）、用阻抗和导纳判断网络的性质2、电路的相量图（1.5学时）教学内容要点：（1）、相量图的意义 （2）、相量图法（几何方法）分析电路 3、正弦稳态电路的分析（1.5学时） 教学内容要点：（1）、网孔电流法分析正弦稳态电路 （2）、节点电压法分析正弦稳态电路 （3）、戴维南定理分析正弦稳态电路4、正弦稳态电路的功率（2学时）教学内容要点：（1）、瞬时功率、平均功率、视在功率及功率因数的概念及计算方法 （2）、提高功率因数的方法 （3）、复功率5、最大功率传输 （1学时）6、谐振 （1学时） 教学内容要点：（1）、串联电路的谐振 （2）、并联电路的谐振（十）、含有耦合电感的电路1、含有耦合电感电路的计算（2学时） 教学内容要点：（1）、互感 （2）、耦合电感的定义式及VCR（3）、含有耦合电感电路的计算方法 2、理想变压器（2学时）教学内容要点：（1）、理想变压器的实现及VCR （2）、含理想变压器电路的计算方法（十一）、三相电路1、对称三相电路（2学时） 教学内容要点：（1）、三相电路的概念 （2）、线电压（电流）与相电压（电流）的关系 （3）、对称三相电路的分析方法2、不对称三相电路（1学时）3、三相电路的功率（1学时） （十二）、非正弦周期电流电路和信号的频谱1、非正弦周期信号（2.5学时） 教学内容要点：（1）、非正弦周期信号及频谱的概念 （2）、周期函数分解为傅里叶级数 （3）、有效值、平均值和平均功率 2、非正弦周期电流电路的计算（1.5学时） （十三）、拉普拉斯变换1、拉普拉斯变换（2学时） 教学内容要点：（1）、拉普拉斯变换的定义 （2）、拉普拉斯变换的基本性质（3）、拉普拉斯反变换的部分分式展开 2、运算电路 （2学时）教学内容要点： （1）、基尔霍夫定律的运算形式 （2）、电阻、电容、电感、受控源的运算电路3、应用拉普拉斯变换法分析线性电路 （2学时） （十四）、网络函数1、网络函数（2学时）教学内容要点：（1）、网络函数的定义及分类 （2）、网络函数的极点和零点2、极点、零点与冲激响应 （1学时）3、极点、零点与频率响应 （1学时）4、卷积 （1学时） （十五）、电路方程的矩阵形式1、关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵（2学时） 教学内容要点：（1）、割集的概念 （2）、关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵的建立 2、电路方程的矩阵形式 （2学时）教学内容要点：（1）、回路电流方程的矩阵形式 （2）、结点电压方程的矩阵形式 （3）、割集电压方程的矩阵形式 3、状态方程 （1学时） （十六）、二端口网络1、二端口的方程和参数（2学时）教学内容要点：（1）、二端口网络的概念（2）、二端口的方程、参数及各参数之间的关系2、二端口的等效电路（1学时）3、二端口的转移函数（1学时）4、回转器和负阻抗变换器（1学时）二、课程实验 本课程的理论课和实验课分开设立，实验课单独考试、单独记学分。详见电路测试技术（课程编号15152107）三、习题与大作业（一） 1-1 1-3 1-5 1-11 1-14（1） 1-15（2） 1-19 1-21（二） 2-1 2-2 2-4（a）(c) (f) 2-6 2-9 2-12 2-14（三） 3-5 3-7 3-11 3-13（a） 3-17(b) 3-18(b)（四） 4-4 4-7 4-12(a)(c) 4-15 4-19 4-20（五） 5-2 5-7（六） 6-1 6-4 6-10 6-12 6-18 6-23 6-26（七） 7-1 7-4 7-6（八） 8-1 8-2 8-10 8-12 8-17（九） 9-3 9-6 9-11 9-17 9-19 9-24 9-29 9-32 9-37 9-38 9-42 (十) 10-3 10-5 10-6 10-12 10-17 10-19 10-20 (十一) 11-3 11-6 11-15 （十二） 12-3 12-6 12-8 （十三） 13-2 13-4(b) 13-9 13-11 13-17 13-22 （十四） 14-3 14-6 14-11 14-13 （十五） 15-1 15-4 第 三 部 分 附 录一、 教学方法建议 本课程为专业基础课，又是本专业考研究生的课程，采用讲授为主、自学为辅的方法，突出重点，深入浅出，难点分析透彻。讲授中注重电路的基本概念，基本分析方法。要理论和实