《电路分析》教学大纲.doc

电路分析教学大纲 课程名称：电路分析适用班级：2017级电气工程及其自动化53（专升本 函授）辅导教材：电路与电子线路集成 电路部分（简明版）王志功等编著 高等教育出版社一、本课程的地位、任务和作用本课程是电路理论入门课程，着重研究集总参数电路，是电类学科的主干课程，是电子信息、通信、自动化等电类专业必修的专业基础平台课。通过本课程的学习，使学生掌握线性电路的基本理论和基本分析方法；培养学生对各种无源和有源电路系统的定性分析和定量计算能力；掌握现代电路系统理论的观点、方法及分析解决具体实际问题的能力；培养学生进行实验的初步技能，并为学习后续课程奠定必要的电路知识基础。同时，本课程的教学对培养学生的科学思维能力、树立学生理论联系实际的工作作风、提高学生分析问题、解决问题的能力以及自学能力都有着重要的作用。二、本课程的相关课程先修课程：高等数学、线性代数、大学物理等相关课程。后续课程：模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动基础、单片机原理及应用，以及其他后续专业课程等。3、 本课程的基本内容及要求第一章 电路模型和电路定律理解集总假设、电路模型的概念；掌握电压、电流、能量、功率等物理量的概念；掌握电压、电流的参考方向及其关联一致性；掌握电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源及受控电源的伏安关系(VCR)及其物理特性；熟练掌握基尔霍夫定律。第二章 电阻电路的等效变换理解等效的概念；熟练掌握电阻的串联、并联、Y形连接和形连接的等效变换方法；熟练掌握实际电源的两种模型的相互等效变换方法以及输入电阻的求法。第三章 电阻电路的一般分析理解图、连通图、有向图、树、树支、连支、单连支回路等图论有关概念；掌握KCL方程及KVL方程独立性的含义以及2b分析法和支路电流法；熟练掌握网孔电流法、回路电流法以及结点电压法。第四章 电路定理熟练掌握叠加定理、齐性定理、戴维宁定理；掌握替代定理、诺顿定理、基于戴维宁定理的最大功率传递定理；理解特勒根定理、互易定理、对偶定理。第五章 一阶电路理解动态电路的概念；掌握列写动态电路方程的基本方法以及换路定则；理解一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应、阶跃响应、冲激响应、稳态分量、瞬态分量以及时间常数的概念与物理意义；理解求解一阶电路中各种响应的分析方法与基本思路；熟练掌握直流电源激励下的一阶电路的分析方法（三要素法）。第六章 二阶电路理解RLC串联电路的零输入响应的分析方法，掌握过阻尼、临界阻尼、欠阻尼及自由振荡的条件和物理意义；了解RLC串联电路的零状态响应的分析方法；了解GLC并联电路及一般二阶电路的分析方法。第七章 相量法理解正弦量与相量的相关概念以及表示方法；掌握电路定律的相量形式。第八章 正弦稳态电路分析掌握阻抗和导纳的概念及其串、并联等效变换；理解正弦稳态电路相量图的概念和相关分析方法；理解正弦稳态电路各种功率、功率因数的概念及物理意义；理解提高功率因数的原理与方法以及并联电容的计算方法；掌握串并联谐振的条件及其本质特点；熟练掌握正弦稳态电路的相量分析法以及各种功率、最大功率传递的计算方法。第九章 含有耦合电感的电路理解互感、同名端等概念；掌握耦合电感端口伏安方程的列写方法及其相量形式；掌握耦合电感的几种去耦等效电路以及耦合电感的串、并联及去耦计算；理解反映阻抗的意义，熟练掌握用网孔法或运用原、副边等效电路分析空心变压器电路；熟练掌握理想变压器的电压、电流、阻抗三种变换。 第十章 三相电路了解与三相电路相关的一些基本概念；掌握对称三相电路的线电压（电流）、相电压（电流）、功率的概念及分析方法；理解不对称三相电路的概念及其分析方法；理解三相功率的测量方法。第十一章 非正弦周期电流电路和信号频谱理解非正弦周期信号的概念及将周期信号分解为傅立叶级数的方法；掌握非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率的计算方法和非正弦周期电流电路的分析方法。第十二章 拉普拉斯变换理解拉普拉斯变换的概念；掌握拉普拉斯变换的基本性质；熟练掌握拉普拉斯正反变换方法；熟练掌握建立时域电路的运算模型，以及应用拉普拉斯变换法分析线性时域电路。第十三章 网络函数理解网络函数的定义与性质；理解零、极点的概念。第十四章 电路方程的矩阵形式掌握割集、关联矩阵，回路矩阵、割集矩阵的概念；了解矩阵A、Bf、Qf之间的关系；了解回路电流方程的矩阵形式、结点电压方程的矩阵形式、割集电压方程的矩阵形式；掌握电路的状态方程的概念及建立方法。四、习题数量及要求本课程练习（作业）不得少于80题，每章4-6题，习题可包括思考题和计算题，课外习题和课内习题。习题应覆盖整个大纲所要求的知识点，能帮助学生巩固和加深理解所学的基本概念、基本理论，培养学生分析问题、解决问题的能力和严肃认真的科学作风。五、教学方式与考核方式教学方式：面授辅导、平时作业考核方式：考勤、作业和考试六、几点说明推荐教材和主要参考书：电路与电子线路集成 电路部分（简明版）王志功等编著 高等教育出版社主要参考书：1（U.S.）James W. Nilsson，Susan A. RiedelElectric Circuits(Seventh Edition)北京：电子工业出版社，20052.（U.S.）Thomas L. FloydPrinciples of Electric Circuits Conventional Current Version(Seventh Edition)北京：电子工业出版社，20053李瀚荪电路分析基础北京：高等教育出版社，20064胡翔骏电路分析(第2版)教学指导书北京：高等教育出版社，20075江缉光电路原理（第2版）北京：清华大学出版社，20076邱关源电路（第5版）北京：高等教育出版社，2006电路分析复习范围【1】、求图-1中的端口电压、，并计算各端口吸收的功率、。图-1【解1】2V、=2V、【2】、用叠加原理计算图-2中和。图-2【解2】3A和=5V【3】、电路如图-3所示，用结点电压法求出图中的电流、。（注意：图中参考结点和各结点电压已标出）图-3【解3】：电路的结点电压方程为 1A、=-0.75、=0.5A【4】、如图-4所示电路中负载可变，求等于何值时可吸收最大功率？最大功率是多少？ 图-4【解4】：【5】、图-5电路原处于稳态，当时开关S打开，用三要素法求时的。图-5 【解5】： 【6】、图-6所示电路中，开关原合在a处且处于稳定状态，电容无储能，在时刻将开关由a合向b，用拉普拉斯变换法求出电流。 图-6【解6】：画出换路后的运算电路如下图。 【7】、某感性负载接在图-7所示电路中。已知电压表的读数是50V，电流表的读数是1A，功率表的读数是30W，电源频率是50Hz，试求其等效参数R和L是多少？图-7【解7】： 【8】、求图-8所示二端口的参数矩阵。 图-8【解8】： 【9】、图-9示对称三相电路中，已知，求：（1）阻抗Z和三相负载的总功率P；（2）若A相负载开路，求此时负载的总功率。 图-9【解9】：(1) (2)A相开路后【10】、分别判断下面图-10中的电路（a）(b)是否合理；不合理的请简要说明不合理的原因；若合理，请计算电路中每个元件吸收的功率。图-10【解10】(a)图不合理，违反KVL(或基尔霍夫电压定律)(b)图合理 10V电压源吸收功率： 5A电流源吸收功率： 电阻吸收功率：或【11】、求图-11中的端口电压、，并计算各端口吸收的功率、。图-11【解11】10V、=2V、【12】、计算图-12中的电压源、电流源及电阻吸收的功率。 图-12【解12】3A 电流源吸收的功率，电压源吸收的功率电阻吸收的功率是【13】、电路如图-13所示，用网孔电流法求出图中的电流、 。（注意：网孔电流及方向已在图中标出）图-13【解13】：电路的网孔电流方程为 解得：5A、=1A、=4A，【14】、如图-14所示电路中负载可变，求等于何值时可吸收最大功率？最大功率是多少？ 图-14【解14】：开路时计算短路时电流得 【15】、图-15电路原处于稳态，当时开关S闭合，用三要素法求时的。图-15 【解15】： 【16】、图-16所示电路中，开关原合在a处且处于稳定状态，电感无储能，在时刻将开关由a合向b，用拉普拉斯变换法求出电流。图-16【解6】：画出换路后的运算电路如下图。【17】、图-17所示工频（50Hz）正弦交流电路中，已知电源电压，电感L的感抗,感性负载上的电流，其功率因数为。试求电源发出的有功功率，电流及总的功率因数 。 图-17【解17】：，令，则 【18】、求图-18所示二端口的参数矩阵。图-18【解18】： 【19】、图-19所示的电路中，已知，。试求电源发出的有功功率。 图-19【解19】：（1）当时， （2）当时， （3）当时， 并联谐振 电路的总功率【20】、试用叠加定理求解图-20所示电路中的电流I，（要求画出电源单独作用时的电路）。 图-20 【解20】画出电流源单独作用时电路图I=2.