《电路》教学大纲2013.doc

电路教学大纲课程名称：电路，Circuit：课程性质：专业基础课学 分：5总 学 时：90其中，理论学时：80 实验（上机）学时： 10适用专业：先修课程：高等数学、工程数学、物理 一、教学目的与要求 课程是一门研究电路理论、电路设计与综合的基础工程学科，它属于电类以及相关各专业共同的一门主要的技术基础课。本课程是电类专业以及相近专业的入门课。通过本课程学习，使学生掌握电路理论的基本知识、基本分析计算方法和基本实验技能，为学习后继相关课程准备必要的电路理论知识，为从事工程技术工作、科学研究以及开拓性技术领域打下坚实的基础。二、教学内容与学时分配序号章节名称学时分配实验上机理论学时实验（上机）学时总学时1第一章 电路基本概念和电路定律82102第二章 电阻电路的等效变换5534第三章 电阻电路的分析方法11114第四章 电路定理4265第五章 动态电路的时域分析122146第六章 正弦交流电路的稳态分析82107第七章 谐振电路448第八章 互感电路 669第九章 三相电路821010第十章 动态电路的复频域分析6611第十一章 二端口网络88合计学时数801090三、各章主要知识点与教学要求 第一章电路的基本概念和电路定律（8学时）第一节电路和电路模型一、实际电路二、电路模型第二节电流和电压的参考方向一、电流的参考向二、电压的参考方向三、电流和电压的关联参考方向和非关联参考方向四、国际单位制（SI）中变量的单位第三节电功率和能量一、电能二、功率第四节电阻元件一、电阻和电导二、电阻元件的伏安特性三、电阻元件的开路和短路四、电阻元件的功率和电能第五节电压源和电流源一、电压源二、电流源第六节受控电源一、受控源的分类二、受控源的应用第七节基尔霍夫定律一、基尔霍夫电流定律二、基尔霍夫电压定律第八节 运算放大器本章实验：基尔霍夫定律验证 （ 2 学时）本章重点：1、电压和电流的参考方向2、元件伏安特性3、基尔霍夫定律本章难点：1、电压和电流的参考方向意义和表示方向2、KCL方程和KVL方程的列写3、运算放大器电路分析本章教学要求： 1、理解电路和电路模型 2、理解电流和电压的参考方向的概念 3、掌握功率的计算4、熟练掌握电阻元件以及电压源、电流源等电路元件的电压电流关系5、了解受控源元件的特点6、熟练掌握基尔霍夫定律7、了解理想运算放大器的特点第二章电阻电路的等效变换（5学时）第一节简单电阻电路的等效变换一、电阻等效变换的概念二、电阻的串联三、电阻的并联四、电阻的混联第二节电阻的星形联结和三角形联结的等效变换一、星形联结与三角形联结二、星形-三角形联结之间的等效变换第三节电源的等效变换一、电压源、电流源的串联和并联二、实际电源的两种模型及其等效变换本章重点：1、电路等效变换的概念2、电阻的串联、并联和串并联3、实际电源的两种模型及其等效变换本章难点：1、 电路等效变换的条件和目的2、 判断电阻串并联关系本章教学要求：1、熟练掌握电阻的串联、并联和串并联计算2、了解电阻的Y形联接和形联接等效变换的方法3、掌握电压源、电流源的串联和并联以及电源的等效变换的计算方法第三章电阻电路的一般分析（11学时）第一节电路的图一、电路的图的基本概念二、电路的图的有关名词第二节KCL和KVL的独立方程数一、KCL的独立方程数二、KVL的独立方程数第三节支路电流法一、去路法（2b法）二、支路电流法第四节回路电流法一、网孔电流法二、回路电流法第五节结点电压法第六节 含理想运算放大器电路的分析本章重点：1、KCL和KVL独立方程数的确定2、正确列写回路（网孔）电流的方程3、简便、正确列写结点电压方程本章难点：1、独立回路的确定2、在列写电路方程时理想电源支路的处理3、在列写电路方程时受控源支路的处理本章教学要求：1、理解电路的图的概念2、掌握确定KCL和KVL的独立方程数3、熟练掌握支路法、网孔法、回路法和结点法的计算方法4、掌握含有理想运算放大器电路的分析方法第四章电路定理（8学时）第一节叠加定理和齐次定理一、叠加定理二、齐次定理第二节替代定理第三节戴维宁定理和诺顿定理一、戴维宁定理二、诺顿定理第四节最大功率传输定理一、负载获得最大功率的条件二、负载获得最大功率的计算三、传输效率本章实验：戴维宁定理验证 （ 2 学时）本章重点：1、掌握叠加定理并能熟练运用叠加定理求解线性电路2、掌握戴维宁定理和诺顿定理并能熟练运用戴维宁定理和诺顿定理简化电路的分析和计算本章难点：1、叠加定理分析求解线性电路2、戴维宁电路等效和诺顿定理电路等效本章教学要求：1、熟练掌握叠加定理的应用与计算2、熟练掌握戴维宁定理的应用及戴维宁等效电阻的计算3、了解齐次定理、替代定理、诺顿定理的分析方法4、熟练掌握最大功率传输定理的应用第五章动态电路的时域分析（14学时）第一节电容元件和电感元件一、电容元件二、电感元件三、电容及电感的等效变换第二节 换路定律和初始值的确定一、换路定律二、初始值的确定第三节一阶电路的动态响应一、一阶电路的零输入响应二、一阶电路的零状态响应三、一阶电路的全响应第四节一阶电路的三要素法第五节一阶电路的阶路响应一、阶跃函数二、阶跃响应第六节一阶电路的冲激响应一、冲激函数二、冲激函数第七节二阶电路的动态响应一、二阶电路的零输入响应二、二阶电路的零状态响应和全响应本章实验：一阶电路瞬态响应 （ 2 学时）本章重点：1、能够熟练地应用微分方程的经典解法分析一阶电路和二阶电路2、能够熟练地求解零输入、零状态和全响应，以及电路的特解、能通解。稳态响应、年轻暂态响应，阶跃响应和冲激响应3、一阶电路的三要素分析动态电路本章难点：1、针对一阶或高阶电路，如何写出相应的微分方程2、一阶交流电路的三要素求解 本章教学要求：1、掌握电容元件、电感元件的伏安特性，理解动态电路及其方程的概念2、掌握动态电路初始值的确定3、熟练掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应的计算4、熟练掌握一阶电路的三要素法5、掌握一阶电路的阶跃响应与冲激响应的计算6、掌握二阶电路的零输入响应、零状态和阶跃响应的计算 第六章正弦交流电路的稳态分析（10学时）第一节正弦量及其相量表示一、正弦量的三要素二、相位差三、有效值四、复位的运算五、正弦交流电的相量表示第二节电路定律的相量形式一、电阻元件中电压与电流的相量形式二、电感元件中电压与电流的相量形式三、电容元件中电压与电流的相量形式四、基尔霍夫定律的相量形式第三节阻抗和导纳一、阻抗与导纳二、阻抗及导纳的串并联第四节正弦稳态电路的分析第五节 正弦稳态电路的功率一、瞬时功率二、有功功率三、无功功率四、视在功率五、功率因数的提高六、复功率七、最大功率传输本章实验：正弦稳态电路参数测量 （ 2 学时）本章重点：1、正弦量与相量的一一对应关系2、电路定律的相量表达形式3、掌握阻抗和导纳的概念4、熟练绘制电路的相量图5、正弦稳态电路的相量分析法6、电路功率的计算本章难点：1、正弦量的三要素2、正弦量的有效值的物理意义3、正弦稳态电路的功率、功率因数的提高、复功率、最大功率传输本章教学要求：1、理解正弦量的表示方法2、掌握相量法的基本概念和电路定律的相量形式3、掌握阻抗和导纳的计算方法及其串联和并联的计算方法4、理解相量图作图的方法5、熟练掌握正弦电流电路的平均功率、无功功率、视在功率、复功率的计算方法及各功率的特性6、熟练掌握运用相量法分析计算正弦电流电路7、掌握功率因数的提高及最大功率传输的计算方法 第七章谐振电路（4学时）第一节串联谐振电路第二节 并联谐振电路一、简单RLC并联谐振二、电感线圈与电容并联谐振 第三节 串并联谐振电路本章重点：1、串联谐振的条件和特点2、并联谐振的条件和特点本章难点：1、串联谐振的频率特性2、并联谐振的频率特性本章教学要求：1、理解电路谐振的概念2、掌握正弦电流电路的串联谐振、并联谐振的特点及其计算方法3、掌握谐振角频率、特性阻抗、品质因数的概念及其计算方法4、掌握串并联谐振电路的分析第八章互感电路（6学时）第一节互感电路的基本概念一、互感现象二、耦合电感的伏安关系三、互感线圈的同名端及耦合电感的电路模型四、耦合因数第二节互感电路的计算一、耦合电感的串联二、耦合电感的并联三、耦合电感的三端联结第三节空心变压器一、空心变压器的电路模型及方程二、空心变压器的等效电路引入阻抗第四节理想变压器一、理想变压器的电路模型及方程二、理想变压器的阻抗变换作用本章重点：1、磁耦合的概念和同名端的意义2、耦合电路的去耦合计算3、变压器的原边和副边的等效计算本章难点：1、耦合电感的去耦合等效2、变压器电路的计算本章教学要求：1、理解互感现象2、熟练掌握施感电流、互感系数、同名端的概念及其与耦合电压的关系3、熟练掌握具有耦合电感的电路的计算4、掌握空心变压器和理想变压器的特点及其计算方法第九章三相电路（8学时）第一节三相电路的基本概念一、对称三相电路二、对称三相电路的连接方式三、线电压（电流）与相电压（电流）的关系 第二节 对称三相电路的计算一、星形星形系统二、星形三角形系统三、三角形星形系统四、三角形三角形系统五、复杂的对称三相电路第三节不对称三相电路的分析第四节三相电路的功率及测量一、三相电路的功率二、三相电路的瞬时功率三、三相电路的功率测量本章实验：三相电路参数测量 （ 2 学时）本章重点：1、三相电路电压（电流）线值与相值的关系2、对称三相电路的计算3、三相功率的计算和测量本章难点：1、不对称三相电路的分析和计算2、二瓦计法三相功率的测量本章教学要求：1、熟练掌握三相电路的特性以及两种联接（Y形联接和与形联接）的线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系2、熟练掌握对称三相电路的计算3、了解不对称三相电路的概念4、掌握三相电路的功率计算以及功率测量方法第十章动态电路的复频分析（6学时）第一节拉普拉斯变换的定义及其基本性质一、拉普拉斯变换的定义二、拉普拉斯变换的基本性质第二节拉普拉斯反变换的部分分式展开一、F（s）的极点均为单极点的情况二、F（s）的有复数极点的情况三、F（s）的有多重极点的情况第三节动态电路的复频率模型一、基尔霍夫定律的复频域形式二、电阻元件的复频域形式三、电感元件的复频域形式四、电容元件的复频域形式五、耦合电感的复频域形式六、RLC元件串联的复频域形式第四节动态电路的复频域分析第五节 网络函数一、网络函数的定义二、网络函数的极点和零点三、极点和零点与冲激响应四、极点和零点与频率响应本章重点：1、拉普拉斯变换的定义及基本性质2、拉普拉斯反变换计算3、应用拉普拉斯反变换分析动态线性电路本章难点：1、拉普拉斯反变换的部分分式系数的确定2、电容和电感运算模型的附加电压3、动态电路的拉普拉斯分析法本章教学要求：1、理解拉普拉斯的定义与反变换的定义2、了解拉普拉斯变换与反变换的基本性质3、熟练掌握动态电路的怎么频域模型及复频域分析法第十一章 二端口网络（8学时）第一节二端口网络及其参数方程一、Y参数（短路导纳参数）二、Z参数（阻抗参数）三、T参数（传输参数）四、H参数（混合参数）第二节二端口的等效电路一、线性无源二端口网络的等效电路二、一般二端口网络的等效电路第三节二端口网络的网络函数一、策动点阻抗二、转移函数第四节二端口网络的连接一、二端口网络的级联二、二端口网络的并联三、二端口网络的串联第五节 二端口网络的实例一、回转器二、负阻抗变换器本章重点：1、二端口网络的方程和参数2、二端口的等效电路本章难点：1、二端口网络的参数的类型和意义2、二端口的等效电路本章教学要求：1、理解二端口网络的概念2、掌握二端口网络方程和参数的列写和参数的求取3、理解二端口网络的转移函数、特性阻抗、等效电路4、理解二端口的连接实例四、成绩与考核方式1、课程总评成绩由平时成绩（30%）和其末考试成绩（70%）组成，其中平时成绩包括作业、实验报告和考勤以及期中考试成绩和单元测验。2、考核方式采用闭卷考试，时间为120分钟。五、教材与参考资料1、陈晓平、李长杰主编.电路原理M（第2版）.北京：机械工业出版社，20112、邱关源原著，罗先觉修订.电路M.第五版.北京：高等教育出版社，20063、周守昌主编.电路原理M (上、下册).第二版.北京：高等教育出版社，20044、陈希有主编.电路理论基础M.第三版. 北京：高等教育出版社，20045、陈晓平等.电路原理学习指导与习题全解M.北京：机械工业出版社，20086、陈晓平等.电路原理试题库与题解M.北京：机械工业出版社，201012电路实验教学大纲课程名称：电路学 时 数：10实验室名称：电路实验室 二、实验目的与任务电路课程是一门是实践性很强的专业基础课，电路实验教学是该课程的重要组成部分。电路实验教学是对学生进行基本实验技能训练，掌握电路测量的基本技能和方法；验证和应用所学的理论，达到巩固和加深对所学知识的理解；学习数据的采集与处理、各种现象的观察与分析；利用计算机对电路性能进行分析和仿真；培养学生运用基本理论分析、处理实际问题的能力；实事求是的科学态度和细致踏实的实验习惯，为今后的专业实践与科学研究打下坚实的基础。三、实验配套的主要仪器设备及台（套）数名 称数 量电工实验台30台各种实验网络模块30台数字式直流电流、电压表30台双踪示波器30台数字万用表30只四、主要教材及参考书1 陈晓平、李长杰主编.电路原理M（第2版）.北京：机械工业出版社，20112 王廷才 赵德申主编. 电工电子技术EDA仿真实验M.北京：机械工业出版社，