电路分析基础(II) (Fundamentals of Circuit Analysis II)教学大纲归属单位 机电工程学院 课程编号 01401518开课学期 3 总学时数 80学分 4.5 适用专业 电子信息工程、通讯工程、自动化首选教材 李瀚逊.电路分析基础.北京:高等教育出版社,1992本课程与其它课程的联系:主要先修课程:《高等数学》 、 《大学物理》 ;主要后续课程:《电子技术基础》等一、课程的性质本课程是电子信息工程、通讯工程、自动化专业本科生的专业基础课,属于必修课二、课程的地位、作用和任务本课程的指导思想是通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论和基本分析方法,并具备必要的实验技能,为学习后续课程打下基础本课程的任务是研究电路理论的入门课程,着重讨论集总参数、线性、非时变电路,本课程在培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力、分析计算能力、实验研究能力、总结归纳能力等方面起重要的作用三、课程教学的基本要求1. 掌握电压、电流及其参考方向,功率,能量,基尔霍夫定律电阻元件及欧姆定律,电压源、电流源、受控源、线性和非线性的概念等效的概念,实际电源的两种模型及其等效互换,电路的等效化简与计算。
节点分析法叠加定理,戴维南定理和诺顿定理2.理解时变和非时变的概念Δ—Y 互换树的概念,树支和连支支路法,网孔分析法,回路分析法互易定理3.了解简单非线性电路的分析.4.掌握电容元件、电感元件及其伏安关系,电容、电感的贮能,初始状态的确定一阶电路方程的建立,时间常数,零输入响应、零状态响应和完全响应,暂态和稳态的概念,阶跃函数,单位阶跃响应5.理解二阶电路方程的建立,固有频率RLC 电路中的过阻尼、欠阻尼和临界阻尼情况,6.了解 LC 电路的自由振荡 7.掌握正弦信号的周期、频率、角频率、瞬时值、振幅(最大值)、有效值、相位和相位差,正弦信号的三角函数、波形图,相量和相量图表示法基尔霍夫定律的相量形式,元件伏安关系的相量形式,阻抗和导纳,正弦稳态电路的计算平均功率(有功功率),功率因数,视在功率耦合电感的伏安关系,同名端理想变压器的伏安关系,阻抗变换作用RLC 串联和并联电路的频率响应,谐振频率,特性阻抗和品质因数,通频带和选频的概念,RC 电路的低通.高通性质8.理解运用叠加定理求周期性非正弦电路的稳态响应无源二端网络的正弦稳态等效电路无功功率,复功率,非正弦周期波平均功宰和有效值的计算。
对称三相电路线电压(电流)与相电压(电流)的关系,对称三相电路的计算9 了解二端口网络的 Z 参数、Y 参数、H 参数和 A 参数方程正弦稳态的网络函数含耦合电感电路的分析,耦合系数运算放大器的电路模型,含运算放大器电路的分析初步四、课程教学内容1. 集总电路中电压、电流的约束关系1.1 电路及电路模型1.2 电路变量、电流、电压及功率1.3 基尔霍夫定律;1.4 电阻元件1.5 电压源1.6 电流源1.7 分压电路和分流电路1.8 受控源1.9 两类约束、KCL、KVL 方程的独立性1.10 支路电流法和支路电压法1.11 经性电路和迭加定理重点:KCL、KVL;三个元件(电阻元件、电压源、电流源)的伏安关系(VAR);参考方向概念;分压电路和分流电路习题:47 个2. 运用独立电流、电压变量的分析方法2.1 网孔分析法2.2 节点分析法2.3 含运算放大器的电阻电路2.4 树的概念2.5 回路分析法重点:网络分析法和节点分析法习题:33 个3. 大规模电路分析方法概要3.1 关联矩阵3.2 基本回路矩阵3.3 支路方程的矩阵形式3.4 回路分析法3.5 基本割集矩阵和割集分析法3.6 节点分析法难点:割集矩阵分析方法习题:10 个4. 分解方法及单口网络4.1 分解的基本步骤4.2 单口的VAR 4.3 置换定理4.4 单口的等效电路4.5 一些简单的等效规律和公式4.6 戴维南定理4.7 诺顿定理4.8 最大功率传递定理4.9T-Π 变换重点:是单口的 VAR;戴维南定理;等效规律和公式难点: 含有受控源电路的等效变换习题:60 个5. 电容元件与电感元件5.1 电容元件5.2 电容的VAR5.3 电容电压的连续性质和记忆性质5.4 电容的贮能5.5 电感元件5.6 电感的VAR5.7 电感电流的连续性质和记忆性质5.8 电感的贮能5.9 电容器和电感器的模型5.10 电路的对偶性重点:电容元件和电感元件的 VAR、连续性质和记忆性质,贮能公式难点: 贮能元件习题:20 个6.一阶电路6.1 分解方法在动态电路分析中的运用6.2 零输入响应6.3 零状态响应6.4 线性动态电路的迭加定理6.5 三要素法6.6 阶跃函数和阶跃响应6.7 一阶电路的子区间分析重点:三要素法。
难点: 阶跃函数和阶跃响应习题:47 个7. 二阶电路7.1 LC电路中的正弦振荡7.2 RLC串联电路的零输入响应(过阻尼、临界阻尼、欠阻尼三种情况)7.3 直流RLC串联电路的完全响应7.4 GCL并联电路的分析重点:掌握固有频率的概念,会根据特征判断响应的性质难点: 二阶动态电路三种工作状态的物理概念习题:24 个8. 交流动态电路 8.1 周期电压和电流8.2 正弦电压和电流8.3 正弦 RC 电路的分析8.4 复数的复习8.5 相量8.6 用相量法求微分方程的特解8.7 正弦稳态响应重点:正弦量的相量表示法,会用相量法求微分方程的特解难点: 用相量法求微分方程的特解习题:23 个9. 阻抗和导纳 9.1 有效值、有效值相量9.2 基尔霍夫定律的相量形式9.3 三种基本元件伏安关系的相量形式9.4 阻抗和导纳9.5 相量模型9.6 正弦稳态混联电路的分析9.7 网孔分析和节点分析法9.8 相量模型等效电路变换重点:三种基本元件 VAR 的相量形式,阻抗和导纳,相量模型,相量图难点: 正弦稳态混联电路的分析习题:43 个10. 正弦稳态功率和能量-----三相电路 10.1 基本概念10.2 电阻的平均功率10.3 电容、电感的平均贮能10.4 单口的平均功率、功率因数10.5 单口的无功功率10.6 复功率10.7 正弦稳态最大功率传递定理10.8 三相电路重点:单口网络功率的计算;最大功率传输条件;三相电源线值与相值之间的关系难点: 无功功率习题:28 个11. 电路的频率响应 11.1 再论阻抗和导纳11.2 正弦稳态网络函数11.3 正弦稳态的迭加11.4 平均功率的迭加11.5 RLC电路的频率响应11.6 谐振重点:频率响应的概念,会作幅频和相频特性曲线难点: 谐振习题:41 个12. 耦合电感和理想变压器 12.1 耦合电感的伏安关系12.2 耦合电感的串联和并联12.3 空芯变压器电路的分析12.4 理想变压器的伏安关系12.5 理想变压器的阻抗变换性质12.6 铁芯变压器的模型重点:耦合电感和理想变压器的 VAR,会分析含空芯变压器和理想变压器的电路难点: 理想变压器习题: 35 个13. 双口网络 13.1 双口网络的流控型和压控型VAR13.2 混和型VAR13.3 传输型VAR13.4 互易双口和互易定理13.5 各组参数间的关系13.6 具有端接的双口网络重点:双口的四种 VAR 及参数的求法难点: 互易定理习题: 22 个五、课内实践教学要求实验课由民航学院实验中心负责统一安排授课。
六、教学进程表序号 课程内容 课时数 教学方法和手段备注1 集总电路中电压、电流的约束关系10 计算机辅助教学2 运用独立电流、电压变量的分析方法6 计算机辅助教学3 大规模电路分析方法概要(选读)4 分解方法及单口网络 6 计算机辅助教学5 简单非线性电阻电路的分析(可不讲)6 电容元件与电感元件 4 计算机辅助教学7 一阶电路 8 计算机辅助教学8 二阶电路 4 计算机辅助教学9 冲激函数在动态电路分析中的应用(不讲)10 交流动态电路 4 计算机辅助教学11 阻抗和导纳 8 计算机辅助教学12 正弦稳态功率和能量 三相电路8 计算机辅助教学13 电路的频率响应 6 计算机辅助教学14 耦合电感和理想变压器 6 计算机辅助教学15 双口网络 6 计算机辅助教学16 机动 4合计 80七、考核办法闭卷考试八、教材及教学参考书 1 使用教材:李瀚荪主编,电路分析基础,高等教育出版社,1998年2 参考教材:邱关源主编,电路,高等教育出版社,2001年九、说明为了提高教学效果,可以在理论教学的同时,讲解一些有代表性的练习题执笔人:刘荣林审定人:杨建忠。