1电路分析基础Basis of Circuit Analysis课程编号:A1620006学 分:4 学分学 时:64 学时(其中:讲课学时:64 实验学时:独立设课 上机学时:0)先修课程:高等数学、线性代数、大学物理适用专业:自动化专业、测控技术与仪器专业教 材:《电路》邱关源 高等教育出版社 2006 年 5 月第 5 版开课系所:电气与自动化工程学院一、课程的性质与任务课程性质:本课程是自动化、测控技术与仪器等专业的专业基础必修课课程任务:通过本课程的学习,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、课程的基本内容及要求(一)电路模型和电路定律1、课程教学内容(1)电路和电路模型;(2)电流和电压的参考向;(3)电功率和能量;(4)电路元件(5)电阻元件(6)电压源和电流源(7)受控源(8)基尔霍夫定律2、课程重点、难点(1)电压、电流的参考方向;(2)根据电压、电流的参考方向关联与否判别功率的吸收或发出;(3)电阻元件、电感元件、电容元件、独立电源和受控源的伏安关系;(4)基尔霍夫定律及其推广。
3、课程教学要求(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,掌握关联参考方向与非关联参考方向的概念;(3)掌握功率的计算;(4)熟练掌握电阻、电容、电感以及电压源、电流源等电路元件的伏安关系;(5)理解各类受控源的特点;2(6)熟练掌握基尔霍夫定律二)电阻电路的等效变换1、课程教学内容(1)电路等效变换的基本概念;(2)电阻的串联和并联;(3)电阻的 Y 形联结和△形联结的等效变换;(4)电压源、电流源的串联和并联;(5)实际电源的两种模型及其等效变换;(6)输入电阻2、课程重点、难点(1)电路等效变换的特点;(2)电阻的 Y 形联结和△形联结 的等效变换;(3)实际电源的两种模型及其等效变换;(4)无源一端口网络(可能含有受控源)输入电阻的求解3、课程教学要求(1)熟练掌握电阻的串联、并联和串并联计算;(2)理解电阻的丫形连接和△形连接等效变换的方法;(3)掌握两种实际电源模型的等效变换;(4)掌握输入电阻的求解方法三)电阻电路的一般分析1、课程教学内容(1)电路的图;(2)KCL 和 KVL 的独立方程数;(3)支路电流法;(4)网孔电流法和回路电流法;(5)结点电压法。
2、课程重点、难点(1)回路电流方程的列解及灵活应用回路电流法进行电阻电路分析;(2)节点电压方程的列解及灵活应用节点电压法进行电阻电路分析;(3)应用回路电流法时如何选取回路来处理独立电流源;(4)应用节点电压法时如何选取参考节点来处理独立电压源3、课程教学要求(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)理解支路电流法;(4)熟练掌握回路电流法、网孔电流法和结点电压法四)电路定理1、课程教学内容3(1)叠加定理;(2)替代定理;(3)戴维宁定理和诺顿定理;(4)最大功率传输定理2、课程重点、难点(1)运用叠加定理进行电路分析时各电源的处理;(2)戴维宁定理和诺顿定理在求解最大功率问题中的应用;(3)含有受控源电路的戴维宁或诺顿等效电路的求解3、课程教学要求(1)熟练掌握叠加定理;(2)熟练掌握戴维宁定理以及最大功率传输定理;(3)理解替代定理、诺顿定理五)具有运算放大器的电阻电路1、课程教学内容(1)运算放大器的电路模型;(2)比例电路的分析;(3)含有理想运算放大器的电路的分析2、课程重点、难点(1)理想运算放大器的电路模型;(2)理想运算放大器的特点;(3)含有理想运算放大器的电路分析。
3、课程教学要求(1)理解理想运算放大器的电路模型及其特点;(2)掌握含有理想运算放大器的电路的分析方法六)储能元件1、课程教学内容(1)电容元件;(2)电感元件;(3)电容、电感元件的串联与并联2、课程重点、难点(1)电容元件上伏安特性和库伏特性间的关系;(2)电感元件上伏安特性和韦安特性间的关系;(3)电容、电感元件串并联等效与电阻串并联等效间的异同3、课程教学要求(1)理解电容元件上伏安特性和库伏特性间的关系,理解电感元件上伏安特性和韦安特性间的关系;(2)掌握电容元件、电感元件的伏安关系;4(3)掌握电容元件、电感元件串并联情况下的等效处理七)一阶电路和二阶电路1、课程教学内容(1)动态电路的方程及其初始条件;(2)一阶电路的零输入响应(3)一阶电路的零状态响应;(4)一阶电路的全响应;(5)二阶电路的零输入响应(6)二阶电路的零状态响应和全响应;(7)一阶电路和二阶电路的阶跃响应;(8)一阶电路和二阶电路的冲激响应2、课程重点、难点(1)换路定律在求解电压、电流的初始值时的应用;(2)应用三要素法来求解一阶电路的各种响应;(3)一阶电路的阶跃响应和冲激响应;(4)二阶电路的工作状态(过阻尼、欠阻尼或振荡状态)的判定。
3、课程教学要求(1)理解动态电路的特点及其方程的列写;(2)掌握电路的初始条件的确定;(3)熟练掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应,理解一阶电路的阶跃响应,了解一阶电路的冲激响应;(4)掌握三要素法;(5)掌握二阶电路工作状态的判定;(6)理解二阶电路的零输入响应、零状态响应的计算八)相量法1、课程教学内容(1)复数;(2)正弦量;(3)相量法的基础;(4)电路定律的相量形式2、课程重点、难点(1)正弦量的相量表示是一种映射关系,而非对等关系;(2)电阻、电感及电容元件的伏安关系的相量形式;(3)电路定律的相量形式3、课程教学要求(1)理解正弦量的相量表示;(2)掌握电路元件的伏安关系和电路定律的相量形式5(九)正弦稳态电路的分析1、课程教学内容(1)阻抗、导纳;(2)电路的相量图;(3)正弦稳态电路的分析;(4)正弦稳态电路中的功率;(5)正弦稳态电路中的最大功率传输定理;(6)串联、并联电路的谐振2、课程重点、难点(1)应用相量法进行正弦稳态电路的分析;(2)有功功率、无功功率、视在功率、复功率间的相互关系;(3)提高功率因数的措施;(4)正弦稳态电路中的最大传输功率的求解;(5)各类谐振电路的特点。
3、课程教学要求(1)掌握阻抗和导纳的计算方法;(2)理解相量图作图的方法;(3)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其相互间的关系;(4)熟练掌握运用相量法分析计算正弦电流电路;(5)掌握正弦电流电路的串联谐振,并联谐振时特点;(6)掌握正弦稳态电路中的最大传输功率的求解十)具有耦合电感的电路1、课程教学内容(1)互感;(2)含有耦合电感电路的计算;(3)耦合电感的功率;(4)变压器原理;(5)理想变压器2、课程重点、难点(1)同名端的含义及判别;(2)如何用去耦等效电路分析含有耦合电感的电路;(3)理想变压器的特点3、课程教学要求(1)理解互感现象;(2)理解具有耦合电感的电路的计算;(3)理解空心变压器的原理,掌握理想变压器的特点及计算十一)三相电路61、课程教学内容(1)三相电路(2)线电压(电流)与相电压(电流)的关系;(2)对称三相电路的计算;(3)不对称三相电路的概念及计算;(4)三相电路的功率2、课程重点、难点(1)对称三相电路中的线电压(电流)与相电压(电流)的关系;(2)对称三相电路中功率的计算;(3)二瓦计法对于三相三线制电路的功率测量及计算;(4)不对称三相电路的计算。
3、课程教学要求(1)熟练掌握对称三相电路中线电压与相电压、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)理解不对称三相电路的概念及相关电路的计算;(4)掌握三相电路的功率计算以及功率测量方法十二)非正弦周期电流电路和信号的频谱1、课程教学内容(1)非正弦周期信号;(2)非正弦周期函数的傅里叶级数展开;(3)非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率;(4)非正弦周期电流电路的计算2、课程重点、难点(1)非正弦周期函数如何分解为傅立叶级数;(2)非正弦周期电流电压的有效值、平均值和电路中平均功率的计算方法;(3)进行谐波分析时感抗、容抗随频率的变化而变化3、课程教学要求(1)理解非正弦周期信号的分解以及信号频谱的概念;(2)理解非正弦周期信号的有效值和平均功率的计算;(3)了解运用叠加原理解决在非正弦周期变化信号激励下线性电路的稳态响应问题十三)拉普拉斯变换1、课程教学内容(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;(4)运算电路;(5)应用拉普拉斯变换法分析线性电路2、课程重点、难点7(1)常见几种函数的象函数、拉普拉斯变换的基本性质;(2)各种元件的运算模型;(3)应用拉普拉斯变换法分析线性电路;(4)拉普拉斯变换的部分分式的展开。
3、课程教学要求(1)掌握常见的几种函数的象函数、运算模型;(2)理解拉普拉斯反变换的部分分式展开法;(3)了解运用拉普拉斯变换法分析计算线性电路的过渡过程十四)二端口网络1、课程教学内容(1)二端口网络、二端口网络的方程和参数;(2)二端口的等效电路2、课程重点、难点(1)列解二端口的方程求出表征二端口的几种参数;(2)二端口的等效电路以及等效参数的求解3、课程教学要求(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;(3)理解二端口网络的等效电路三、课程学时分配章 节 讲 课 实 验 上 机一、电路模型和电路定律 4 二、电阻电路的等效变换 4 三、电阻电路的一般分析 6 四、电路定理 6 五、含有运算放大器的电阻电路 4 六、储能元件 2 七、一阶电路和二阶电路 8八、相量法 4 九、正弦稳态电路的分析 10十、具有耦合电感的电路 4 十一、三相电路 6 十二、非正弦周期电流电路和信号的频谱 2十三、拉普拉斯变换 2十四、二端口网络 2总 计 64注:本课程实验独立设课四、大纲说明81、本课程主要采用多媒体和传统教学相结合的教学手段;2、本课程的考核方式建议采用闭卷考试;3、本课程采用高等教育出版社出版的邱关源主编的《电路》 (第五版)作为相应的教材,该教材是普通高等教育“十五”国家级规划教材、面向 21 世纪课程教材;4、本课程相关的实验独立设课。
五、考核办法课程名称:电路分析基础 课程号:A1620006考核方式:考试(闭卷)本课程的学生成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成,其中平时成绩占总成绩的 40%,期末成绩占总成绩的 60%平时成绩由平时作业和出勤综合评定其中平时作业若干次占平时成绩的 80%,出勤占平时成绩的 20%本课程的期末成绩采用试卷闭卷考核方式,教师根据学生答题情况,参照试卷参考答案和评分标准予以成绩评定六、参考书目1.《电路分析基础》李瀚荪主编,高等教育出版社,1984 年2.《电路基础教程》 (第二版)哈工大周长源教授主编 高等教育出版社出版 1996 年3.《电路原理》 (第三版)上册 重庆大学江泽桂主编 高等教育出版社出版 1992 年制定人:王燚 审定人:谢启 批准人:李智超。