《电路原理》课程教学大纲.docx

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1、电路原理课程教学大纲PRINCIP1EOFCIRCUITANA1YSIS总学时数：72学分数：4.5适用专业：电气工程与自动化一,课程的性质.目的和任务本课程是专业的学科基础课程。本课程开设的主要目的是为电类各专业学生学习后续有关课程准备必要的电路方面的基本知识.通过本课程的学习.使学生能掌握线性电路和非线性电阻电路中的基本理论和分析计算方法,为学习后续有关电方面的课程以及在实际工作中能正确处理基本电路问题,打下必要的电路基础理论知识。二.课程教学的基本要求在本课程的学习中,要求学生深刻理解,牢固掌握电路的基本定律和常用定理的应用熟练掌握电阻电路,正弦稳态电路,一阶动态电路的基本分析计算方法,

2、掌握二阶电路,双口网络的基本概念和网络参数的计算三.课程的教学内容,重点和难点第一章电路模型和电路定律(6学时)基本内容：电路模型,电流和电压的参考方向,功率,电阻,电感和电容元件的伏安特性,电压源和电流源,受控源,基尔霍夫定律。第一节电路和电路模型第二节电流和电压的参考方向第三节电功率和能量第四节电路元件第五节电阻元件第六节电压源和电流源第七节受控电源第八节基尔霍夫定律基本要求：(1)区分电流,电压的参考方向和实际方问,明确元件在U,I关联方向下建立的伏安关系式,元件吸收功率和产生功率的区别。(2)熟练掌握电路中任一段含源支路的伏安关系式的列写。(3)熟练掌握用基尔霍夫定律列写KC1,KV1

3、方程及求电路中任一支路电压,电流和功率。重点：正确列写KC1和KV1方程难点：电压,电流参考方向,真实方向概念和吸收功率和产生功率的概念第二章电阻电路的等效变换(6学时)基本内容：电阻串联,并联和串并联的计算,电阻的星形(Y形)与三角形(形)联接的等效变换,电压源和电流源的串联,并联,电源的等效变换,输入电阻和等效电阻,分压和分流公式.第一节引言第二节电路的等效变换第三节电阻的串联和并联第四节电阻的Y形联结和形联结的等效变换第五节电压源,电流源的串并联第六节实际电源的两种模型及其等效变换第七节输入电阻基本要求：(1)掌握含丫形和形联接的无源单口(一端口)电阻电路等效电阻的计算。(2)较熟练地掌

4、握电源的等效变换,及其在电路简化中的应用。(3)掌握含受控源单口电路的输入电阻计算方法。重点:电源等效变换法及其在电路简化中的应用难点:受控源电路的计算方法第三章电阻电路的一般分析(6学时)基本内容：电路的图,支路法,结点法,回路法。第一节电路的图第二节KC1和KV1的独立方程数第三节支路电流法第四节网孔电流法第五节回路电流法第六节结点电压法基本要求：(1)掌握图的初步概念,连通图与分离图,连支与树支,平面图与非平面图,一般回路与独立回路。(2)明确KC1和KV1独立方程数与电路的节点数和支路数的关系。(3)了解支路法的解题要点。(4)熟练掌握节点法,网孔法和回路法,系统地列出标准形式的网络方

5、程,并能处理带受控源支路,纯电压源以及纯电流源支路重占：节占法网孔法难总电彰1中如何处理带受控源支路的方法第四章电路定理(6学时)基本内容：叠加定理,替代定理,戴维南定理和诺顿定理,特勒根定理,互易定理,对偶原理第一节叠加定理第二节替代定理第三节戴维南定理和诺顿定理第四节最大功率传输定理基本要求：(1)了解替代定理,特勒根定理,互易定理的基本内容,适用条件和基本计算。(2)明确叠加定理的适用条件,利用该定理熟练地求电路的支路电流和电压。(3)熟练运用戴维南定理和诺顿定理求含独立电源和受控源的单口电路的等效电路。(4)掌握负载吸收最大功率的条件和最大功率的计算。重点:戴维南定理的运用,含受控源电

6、路的等效电路难点：含受控源戴维南定理的应用,特勒根定理的应用第六章储能元件(2学时)基本内容：电容元件，电感元件，电容、电感元件的串联与并联。第一节电容元件第二节电感元件第三节电容、电感元件的串联与并联基本要求：(I)了解储能元件的基本性质。(2)掌握储能元件的约束方程。重点：储能元件的约束方程难点：储能元件的应用第七章一阶电路和二阶电路的时域分析(10学时)基本内容：动态电路及其方程,电路的初始条件,一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应,一阶电路的阶跃响应，二阶电路的零输入响应,阶跃响应。第一节动态电路方程及其初始条件第二节一阶电路的零输入响应第三节一阶电路的零状态响应第四节一阶电路的全

7、响应第五节二阶电路的零输入响应第六节二阶电路的零状态响应和全响应第七节一阶电路和二阶电路的阶跃响应第八节一阶电路和二阶电路的冲激响应基本要求：(1)能列出一阶电路的微分方程,运用经典法求微分方程的零输入响应与零状态响应。(2)在经典法的基础上总结出响应的三要素求法,能较熟练运用三要素法求解一阶电路。(3)掌握阶跃函数的定义能画出延时阶跃函数的波形,掌握一阶电路阶跃响应的求解方法。(4)能列出二阶电路的微分方程,掌握零输入响应的三种形式(过阻尼、临介阻尼、欠阻尼)及初始条件的求法。(5)了解二阶电路的零状态响应阶跃响应的基本概念和特点。重点:三要素法求解阶电路的全响应,阶跃函数的定义，零输入响应

8、的三种形式及初始条件的求法难点:用经典法求解电路微分方程，列写二阶电路的微分方程第八章相量法(4学时)基本内容：正弦量,相量法的基本概念,电路定律的相量形式。第一节复数第二节正弦量第三节相量法的基础第四节电路定律的相量形式基本要求：(1)掌握正弦量中几个量的关系和计算,振幅与有效值,周期与频率，初相角与相位差，瞬时表达式与波形图。(2)掌握电流电压瞬时表达式与相量表达式互相转换的方法,掌握电阻、电容、电感三种元件伏安关系的相量形式和相量图。重点：正弦量的几种表达方式及正弦量的三要素,电压电流的相位关系难点：电流电压瞬时表达式与相量表达式的互相转换方法第九章正弦稳态电路分析(8学时)基本内容：阻

9、抗和导纳,阻抗的串并联及相量图,正弦电路的功率,正弦电路的稳态分析,串联谐振和并联谐振,最大功率的传输。第一节阻抗和导纳第二节电路的相量图第三节正弦稳态电路的分析第四节正弦稳态电路的功率第五节复功率第六节最大功率传输基本要求：(1)掌握电抗和电纳,阻抗与导纳的概念和计算,掌握阻抗串并联计算,掌握分流和分压公式。(2)掌握R1C串联和并联电路的相量图的画法,并应用相量图分析和计算正弦稳态电路。(3)熟练掌握正弦电路的瞬时功率,有功功率,无功功率,视在功率,功率因数和复功率的基本概念和计算方法,掌握以上几种功率的关系及提高功率因数和最大功率传输的条件。重点：正弦电路功率计算方法(含PQSCOS6)

10、,R1C正弦电路相量图分析法难点：利用相量图分析电路，第十章：含有耦合电感的电路(6学时)基本内容：互感,具有耦合电感电路的计算,空心变压器,理想变压器。第一节互感第二节含有耦合电感电路的计算第三节变压器原理第四节理想变压器基本要求：(1)理想互感系数和耦合系数的定义,熟练掌握确定同名端的方法和互感元件的伏安关系，以及两只耦合电感串联(顺接和反接)等效电感的计算,掌握具有互感电路的计算要点。(2)熟练掌握理想变压器的性质。重点：含耦合电感电路的分析方法难点：理想变压器的性质第H一章：电路的频率响应(2学时)基本内容：网络函数，R1C串联电路的谐振，R1C串联电路的频率响应，R1C并联谐振电路，

11、滤波器简介。第一节网络函数第二节R1C串联电路的谐振第三节R1C串联电路的频率响应第四节R1C并联谐振电路第五节滤波器简介基本要求：掌握串联谐振和并联谐振的概念,谐振条件及谐振时电路的特点,掌握品质因数的计算,了解通频带的意义。重点:R1C串并联谐振电路的分析方法难点：串并联谐振的概念和特点第十二章三相电路（8学时）基本内容：三相电源，对称三相电路的计算，不对称三相电路的计算,三相电路的功率。第一节三相电路第二节线电压（电流）与相电压（电流）的关系第三节对称三相电路的计算第四节不对称三相电路的概念第五节三相电路的功率基本要求：（1）掌握三相电源的相量关系，三相电源的联接方式，对称负载联接和丫联

12、接的线电压相电压,线电流相电流的关系。（2）掌握对称三相电路的一相计算方法及三相电路功率的计算和测量三相电路。重点：对称三相电路的计算难点：不对称三相电路的分析第十三章非正弦周期电流电路和信号的频谱（2学时）基本内客：非正弦周期信号，非正弦周期信号的有效值及其平均功率，非正弦周期电路的计算。第一节非正弦周期信号第二节非正弦周期函数分解为傅里叶级数第三节有效值平均值平均功率第四节非正弦周期电流电路的计算基本要求：（1）掌握非正弦周期信号有效值及平均功率的计算。（2）掌握几个不同频率电源作用于电路时支路电压电流的计算方法。重点：非正弦周期量的有效值及平均功率的计算难点：非正弦周期电流电路的计算第十

13、六章二端口网络（6学时）基本内容：二端口网络方程，网络参数，Z、Y、T、H的矩阵形式以及它们的求取方法,二端口网络特性阻抗及网络的等效电路。第一节二端口网络第二节二端口的方程和参数第三节二端口的等效电路第四节二端口的转移函数第五节二端口的连接第六节回转器和负阻抗变换器基本要求：(1)掌握二端口网络Z、Y、T、H参数与相应网络方程的关系,熟练掌握二端口网络Z、Y、T、H参数的计算。(2)掌握二端口网络的等效电路以及有载二端口网络的计算方法。重点:Z、Y、T、H参数的计算难点：二端口网络的等效四、课程各教学环节要求本课程教学环节除讲课外还有实验课(另列)，习题课、作业训练及考试等,具体要求如下:考

14、核方式：闭卷考试和平时作业。成绩比例：平时/考试30/70五、学时分配教学内容各教学环节学时分配作业量(题)备注章节.主要内容讲授实验讨论习题其它小计.一第章电路模型和电路定律663二第章电阻电路的等效变换663-第章电阻电路的一般分析法663四第章电路定理664六第章储能元件221第章一阶电路和二阶电路的时域分析IO104第章相量法442九第章正弦稳态电路的分析884第十章含有耦合电感的电路663第十一章电路的频率响成221第十二章三相电路884第十三章非正弦周期电流电路和信号的频谱221第十二端口网络662六章合计727235六、课程与其它课程的联系本课程一般是在学生学习了高等数学课和普通物理学之后开课的学生学习本课程前应具有微积分和线性常系数微分方程的基本知识,掌握有关电学基本概念及简单电路的计算能正确掌握有关电学基本概念及简单电路计算能正确使用国际单位制