14电路分析教学大纲.doc

电路分析课程教学大纲课程英文名称：Circuit Analysis课程代码：121300101 课程性质：学科基础课适用专业：电子信息工程、通信工程（含魏源国际学院）、电子科学与技术（含魏源国际学院）、计算机科学与技术、网络工程、物联网工程总学时数：64 其中讲课学时：56实验学时：8 总学分数：4编写人：李海娜、陈源 审核人：罗庆跃一、课程简介（一）课程性质及其在课程体系中的地位电路分析是高等学校信息类专业的一门必修学科基础基础课。课程以分析电路中的电磁现象，研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。课程理论严密、逻辑性强，有广阔的工程背景，为该类专业的后续许多课程提供理论支持。电路分析有基础科学和技术科学的二重性，不仅是学生学习后续课程的基础，也直接为解决电工电子工程中的实际问题服务。（二）课程教学目标通过本课程的学习，学生应该掌握近代电路理论的基本知识和概念，能分析计算电路，初步具有解决实际问题的能力，并为后续课程准备必要的电路理论知识。课程的目标在于，培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题和解决问题的能力。（三）课程教学的总体要求重点掌握电压电流的参考方向、理想电源的性质、基尔霍夫定律、电源等效变换、支路电流法、网孔电流法、节点电压法、叠加定理、戴维南定理、动态元件的性质、三要素法分析一阶电路、正弦稳态电路的相量法分析、理想变压器、常用电路的频率特性；掌握欧姆定律、功率的计算、含受控源电路的分析、置换定理、诺顿定理、最大功率传输定理、一阶电路的各种响应的概念、正弦稳态电路的功率、三相电路的基本概念、耦合电感的电压电流关系、RLC串联谐振电路、双口网络的方程与参数；了解电路等效的概念、电路的拓扑图、二阶动态电路的分析、三相电路的基本分析方法、耦合电感的去耦等效、实际变压器、RLC并联谐振的频率特性、双口网络的连接、回转器。（四）课程基本内容概述1、电路的基本概念与定律2、电阻电路的一般分析方法3、常用的电路定理4、动态电路的时域分析5、正弦交流电路分析6、耦合电感与理想变压器7、电路频率响应8、双口网络（五）先修课程及后续课程先修课程：高等数学、线性代数、大学物理后续课程：模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理、通信电子线路二、课程教学总体安排（一）学时分配建议表（宋体，五号）学时分配建议表课 程 内 容教 学 环 节讲 课习题课实 验设 计第1章 电路的基本概念和定律82（必），2（选）第2章 电阻电路的一般分析方法42第3章 常用的电路定理42第4章 动态电路时域分析622（选）第5章 正弦稳态电路分析1224（选）第6章 耦合电感与理想变压器4第7章 电路频率响应62（选）第8章 双口网络42（选）总计（学时）4888（二）推荐教材及参考书目（按照编者、书名、出版社、出版日期顺序列出）1、教材张永瑞 主编.电路分析基础（第二版）.电工业出版社.2009年2、参考书目（三）课程考核方式1、考核方式闭卷笔试，实验，平时考核2、成绩构成笔试：70%实验：10%平时考核：20%（课堂10%、课外10%）三、课程教学内容及基本要求第1章 电路的基本概念和定律 （8学时）1、教学目标通过讲授、讨论等手段，让学生掌握电路中常用的一些概念和基本的定律，初步具有分析简单直流电路的能力。2、教学重点与难点（1）教学重点电压及电流的参考方向、理想电源、基尔霍夫定律、电源等效变换。（2）教学难点受控源。3、教学方法与手段讲授、讨论、练习、实验。4、教学主要内容（1）理想元件与电路模型概念；电压、电流及其参考方向的概念；电功率的计算。（2）电阻元件、电压源、电流源的伏安关系及功率的计算。（3）基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，以及电路等效的概念。 （4）实际电源模型的等效互换，受控源，输入输出电阻。5、教学要求通过本章的学习，要求学生重点掌握电压与电流的参考方向、和基尔霍夫定律的概念及应用、电源模型的互换等效；掌握欧姆定律、元件功率的计算、受控源，了解电路模型、电路等效的概念。6、课后思考与练习P44 1.1、1.4、1.6、1.7、1.9、1.12、1.3、1.16、第2章 电阻电路的一般分析方法 （6学时）1、教学目标通过讲授、讨论、练习等手段，让学生掌握分析电路常用的方程法，培养学生分析复杂直流电路的能力。2、教学重点与难点（1）教学重点支路电流法，网孔电流法、节点电压法。（2）教学难点节点电压法。3、教学方法与手段讲授、讨论、练习。4、教学主要内容（1）KCL、KVL的独立方程数，支路电流法。（2）网孔电流法。（3）节点电压法。5、教学要求通过本章的学习，要求学生重点掌握支路电流法、网孔电流法、节点电压法的概念及应用；掌握KCL、KVL的独立方程数，了解拓扑图、回路法的概念。6、课后思考与练习P73 2.2、2.6、2.7、2.9、2.11、2.19第3章 常用的电路定理 （6学时）1、教学目标通过讲授、讨论、练习等手段，让学生掌握叠加定理、戴维南定理等常用的电路分析定理，并熟练运用这些定理分析电路，进一步培养学生分析复杂直流电路的能力。2、教学重点与难点（1）教学重点叠加定理和戴维南定理。（2）教学难点含受控源电路的分析。3、教学方法与手段讲授、讨论、练习、实验。4、教学主要内容（1）叠加定理和齐次定理。（2）置换定理。（3）戴维南定理和诺顿定理。（4）最大功率传输定理。5、教学要求通过本章的学习，要求学生重点掌握叠加定理和戴维南定理的内容及应用；掌握置换定理、诺顿定理、最大功率传输定理，了解齐次定理的应用。6、课后思考与练习P103 3.2、3.4、3.7、3.10、3.11、3.13第4章 动态电路时域分析 （8学时）1、教学目标通过讲授、仿真或实验等手段，让学生掌握一阶和二阶动态电路的运行特点，具备分析一阶和二阶动态电路的能力，为后续课程中RC电路、RL电路及RLC电路的学习和应用提供基础。2、教学重点与难点（1）教学重点动态元件的VCR、换路定律、零输入和零状态的定义、用三要素法分析一阶电路。（2）教学难点电路初始值、三要素法。3、教学方法与手段讲授、仿真、实验、练习。4、教学主要内容（1）动态电路元件。（2）动态电路的方程及其初始值。（3）零输入响应、零状态响应、全响应。（4）一阶电路全响应的三要素法。（5）一阶电路的阶跃响应。（6）二阶电路微分方程的建立，二阶电路零输入响应。5、教学要求通过本章的学习，要求学生重点掌握电容和电感的VCR、换路定律、用三要素法分析一阶电路；掌握零输入和零状态的概念，了解一阶电路的阶跃响应和二阶电路的零输入响应。6、课后思考与练习P143 4.5、4.7、4.8、4.10、4.11、4.13、4.14第5章 正弦稳态电路分析 （14学时）1、教学目标通过讲授、讨论、仿真或实验等手段，让学生具备用相量法分析正弦稳态电路的能力。2、教学重点与难点（1）教学重点用相量表示正弦量、电路定律的相量形式、用相量法分析正弦稳态电路。（2）教学难点电容、电感VCR的相量形式、正弦稳态电路功率的计算、三相电路的分析计算。3、教学方法与手段讲授、仿真、实验、练习。4、教学主要内容（1）正弦量三要素、超前、滞后、相量等概念；相量与正弦量的变换关系。（2）三个基本元件VCR的相量形式，KCL、KVL的相量形式；阻抗与导纳。（3）正弦稳态电路的相量分析法。（4）平均功率、无功功率和视在功率的概念与计算，功率因数提高的意义、措施和原理；最大功率传输的条件。（5）三相电路，相序，对称关系，线、相值关系，归为一相法。（6）三相功率计算与测量，不对称三相电路中性点位移电压，三相四线制供电的优点。5、教学要求过本章的学习，要求学生重点掌握用相量表示正弦量、电路定律的相量形式、用相量法分析正弦稳态电路的方法；掌握正弦量的三相素及有效值、超前、滞后等概念；掌握阻抗、导纳的概念及他们的分析计算；掌握单口网络的各种功率计算、功率因数提高的概念以及最大功率传输条件；掌握三相电路的基本概念；线电压、线电流、相电压、相电流在Y和联接中的关系；了解三相电路的基本分析方法；对称、不对称的分析方法；了解三相电路功率的概念。6、课后思考与练习P193 5.3、5.7、5.9、5.11、5.12、5.14、5.16、5.17、5.20、5.22、5.25（a）、5.27第6章 耦合电感与理想变压器 （4学时）1、教学目标通过讲授、讨论、实验等手段，让学生了解生活中常用的耦合现象，掌握含耦合电感电路的分析方法，学会分析和使用常见的变压器。2、教学重点与难点（1）教学重点耦合电感的基本概念、同名端及理想变压器。（2）教学难点去耦等效、变压器。3、教学方法与手段讲授、实验、练习。4、教学主要内容（1）互感、同名端、互感系数、耦合系数的概念，耦合电感上电流、电压的关系。（2）含耦合电感电路的分析。（3）理想变压器。5、教学要求通过本章的学习，要求学生重点掌握耦合电感的基本概念及其电压电流关系和理想变压器的特点及应用；掌握含耦合电感电路的正弦稳态电路的分析方法以；了解耦合电感的去耦等效。6、课后思考与练习P224 6.6、6.9、6.15、6.16第7章 电路的频率响应 （6学时）1、教学目标通过讲授、仿真、实验等手段，让学生掌握网络函数和频率响应的概念，掌握常用的一阶电路和二阶电路的频率响应特点，给后续相应课程的学习提供理论基础。2、教学重点与难点（1）教学重点RLC串联谐振的条件、频率、和特点。（2）教学难点RLC串联电路的频率特性。3、教学方法与手段讲授、仿真、实验。4、教学主要内容（1）网络函数概念，一阶RC电路的频率特性。（2）RLC串联电路的谐振及频率特性；RLC并联电路的谐振及频率特性。5、教学要求重点掌握频率响应的概念和RLC串联谐振的条件、频率、和特点。掌握网络函数的概念，RLC并联谐振的条件、频率、和特点；掌握通频带的概念。了解一阶RC电路的频率特性和RLC并联谐振电路的频率特性。6、课后思考与练习P256 7.5、7.7、7.9、7.10、7.11第8章 双口网络 （4学时）1、教学目标通过讲授、仿真、实验等手段，让学生掌握双口网络的概念及其常的参数，为后续课程的学习提供知识基础。2、教学重点与难点（1）教学重点用定义法和电路一般分析方法求二端口网络参数矩阵。（2）教学难点用定义法和电路一般分析方法求二端口网络参数矩阵。3、教学方法与手段讲授、讨论、练习。4、教学主要内容（1）双口网络的概念，定义法和一般方法（结点法、网孔法）求双口网络参数矩阵。（2）双网络的连接，回转器。5、教学要求通过本章的学习，要求学生重点掌握二端口的概念、二端口的方程和参数；掌握回转器的应用，了解二端口的连接等知识。6、课后思考与练习P284 8.1、8.3、8.4、8.19、8.20四、实验要求（一）实验的目的与要求1、目的帮助学生用学过的理论解决实际问题，巩固、消化基本理论，获得实验技能和科学研究的方法。2、要求（1）实验前预习实验内容,明确实验目的 与实验方法。（2）做实验时应与理论知识结合起来,即须带教材,实验指导书及实验记录纸。 （3）实验结束后应整理自己实验桌上仪器,元器件及导线。（4）在做下次实验前应先交上次实验报告。（二）实验项目名称、学时分配表实验学时分配表序号实验项目名称实验学时实验类型实验内容必做或选做每组人数1基本电工仪表的使用及测量误差的计算2验证性用“分流法”测量电流表的内阻；用“分压法”测量电压表的内阻；仪表内阻引起的测量误差的计算。必做2人2电压源与电流源的等效变换2验证性测定直流稳压电源与实际电压源的外特性；测定电流源的外特性；测定电源等效变换的条件。选做2人3RC一阶电路响应的测试2验证性测定RC一阶电路的零输入响应，零状态响应及完全响应。研究时间常数的意义及微分，积分电路的特点。选做2人4正弦稳态交流电路相量的研究2设计性验证电压三角形关系；日光灯线路接线与测量；并联电路电路功率因数的改善。选做2人5三相电路参数的测量2验证性测量三相负载星形联接和负载三角形联接时各相的电流电压，了解中线的作用；三相功率的测量。选做2人6RC串、并联选频网络特性测试3综合性用实验方法绘制R、C 串并联谐振电路的幅频特性曲线。选做2人7回转器及其应用3综合性测量并计算回转常数；双踪示波器观察回转器输入电压和输入电流之间的相位关系；研究频率对回转后等值电感的影响。选做2人（三）考核方式考核方法：根据平时实验考勤登记表、平时的实验预习、平时实验操作和每次的实验报告，确定评分结果。评分标准：优、良、中等、及格、不及格 五等（或10分制）电路分析课程实验教学大纲课程代码：121300101课程性质：非独立设课课程属性：专业基础实验课适用专业：电子信息工程、通讯工程（含魏源国际学院）、电子科学与技术（含魏源国际学院）、计算机科学与技术、网络工程、物联网工程学 时：总学时 64 实验学时 8 编 写 人：李海娜 、陈源 审 核 人： 罗庆跃一、课程简介电路分析课程实验是信息类专业学生的一门重要的实践性技术基础课程，是培养学生动手能力的重要实践环节。课程的主要内容：基本电工仪表的使用及测量误差的计算、电压源与电流源的等效变换、基尔霍夫定律和叠加原理、正弦稳态交流电路相量的研究、RC一阶电路响应的测试、三相电路参数的测量、回转器及其应用、RC串、并联选频网络特性测试等安排实验题目并提供实验设备，开展相应实验，获取实验结果，分析结果，得出实验结论的全过程。二、实验教学目的及要求1、目的通过实验帮助学生学习和运用所学的理论知识处理实际问题，进一步验证、消化和巩固所学的理论知识，获得必要的实验技能和科学研究的方法，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。2、要求（1）熟练掌握常用电工电子仪器、使用方法，掌握电量的测量方法，元件参数的测量方法。（2）实验操作：安全、操作规范，通电前须经教师检查认可。实验前预习实验内容，熟悉实验装置，正确布局和联接实验电路，认真观察实验现象和正确读取数据， （3）独立地写出有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。三、实验项目设置表序号实验项目名称实验学时每组人数必做或选做实验类型1基本电工仪表的使用及测量误差的计算22必做验证性2电压源与电流源的等效变换22选做验证性3RC一阶电路响应的测试22选做验证性4正弦稳态交流电路相量的研究22选做设计性5三相电路参数的测量22选做验证性6RC串、并联选频网络特性测试32选做综合性7回转器及其应用32选做综合性四、单项实验项目的内容和要求1、基本电工仪表的使用及测量误差的计算实验目的与要求：（1）学习电流表、电压表等常用电工仪表的使用方法。（2）掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法（3）熟悉电工仪表测量误差的计算方法。实验内容：用“分流法”测量电流表的内阻；用“分压法”测量电压表的内阻；仪表内阻引起的测量误差的计算。主要仪器设备：万用表 一块、DGJ-1型高性能电工技术实验装置一台。2、电压源与电流源的等效变换实验目的与要求：（1）掌握电源外特性的测试方法。（2）验证电压源与电流源等效变换的条件。实验内容：测定直流稳压电源与实际电压源的外特性；测定电流源的外特性；测定电源等效变换的条件。主要仪器设备：DGJ-1型高性能电工技术实验装置一台。3、RC一阶电路响应的测试实验目的与要求：（1）测定RC一阶电路的零输入响应，零状态响应及完全响应（2）研究时间常数的意义及微分，积分电路的特点。（3）学习电路时间常数的测定方法。（4）进一步学会用示波器观测图形。实验内容：测定RC一阶电路的零输入响应，零状态响应及完全响应。研究时间常数的意义及微分，积分电路的特点。主要仪器设备：示波器 一台、DGJ-1型高性能电工技术实验装置一台。4、正弦稳态交流电路相量的研究（日光灯功率因数提高实验）实验目的与要求：（1）研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系 （2）掌握日光灯线路的接线 。（3）理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。实验内容：验证单相交流电路中的电流、电压相量关系：日光灯线路接线与测量；学习功率表的使用方法。并联电路电路功率因数的改善方法及测量。主要仪器设备：DGJ-1型高性能电工技术实验装置一台。5、三相电路参数的测量实验目的与要求：（1）熟练掌握用电工仪表测量3相电路参数的方法。（2）掌握用一瓦特表法，二瓦特表法测量三