《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

1、電路分析基礎(chǔ)教學(xué)大綱課程編號(hào) ：課程名稱 ：電路分析基礎(chǔ)/Fundamentals of Circuit Analysis學(xué)時(shí)/學(xué)分：112/6.5先修課程 ：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、線性代數(shù)適用專業(yè) ：通信工程、電子信息工程、信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)等開課學(xué)院（部）、系(教研室)：信息工程學(xué)院通信工程系一、課程的性質(zhì)與任務(wù)電路分析基礎(chǔ) 是從事電工、電子信息技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)等工作的技術(shù)人員必須具備的基本理論知識(shí)，是電子、通信、電氣、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等專業(yè)必修的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。電路分析基礎(chǔ)課程理論嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng)，有廣闊的工程背景。通過本課程的學(xué)習(xí)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和理

2、論聯(lián)系實(shí)際的工程觀點(diǎn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、分析計(jì)算能力、實(shí)驗(yàn)研究能力和科學(xué)歸納能力都有重要的作用。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路的基本理論知識(shí)、電路的基本分析方法以及進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)的基本技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)有關(guān)課程準(zhǔn)備必要的電路分析知識(shí)。二、課程的教學(xué)內(nèi)容、基本要求及學(xué)時(shí)分配（一）教學(xué)內(nèi)容1電路的基本概念與定律電路模型，電壓、電流的參考方向，電路元件的構(gòu)造性關(guān)系，電壓源、電流源及受控源，線性元件與非線性元件，電功率等基本概念?；鶢柣舴螂娏鞫桑↘CL）、基爾霍夫電壓定律（KVL）等。2電阻電路的等效變換端口及等效概念：串、并聯(lián)電阻電路的計(jì)算及等電位的概念。星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接的等值變換，實(shí)際

3、電壓源與電流源的等值互換，含源支路的等效變換，輸入電阻的計(jì)算，含虛元件支路的等效變換。3電阻電路的一般分析方法網(wǎng)絡(luò)圖論的基本概念：圖，結(jié)點(diǎn)，支路，樹與樹支，連支，回路，網(wǎng)孔，割集，平面圖。KCL、KVL的獨(dú)立性方程，三種基本分析方法（支路電流法）、回路法（網(wǎng)孔法）、結(jié)點(diǎn)法（結(jié)點(diǎn)電壓法）4電路定理線性電路的疊加定理、齊性原理、替代定理、戴維南定理與諾頓定理、特勒根定理、互易定理、最大功率的傳輸定理，對(duì)偶原理。5含有運(yùn)算放大器的電阻電路運(yùn)算放大器的電路模型，運(yùn)算放大器在理想化條件下的外部特性及含有運(yùn)算放大器的電路分析的基本原則和計(jì)算。6儲(chǔ)能元件電容元件、電感元件、電磁能量，儲(chǔ)能元件的串聯(lián)、并聯(lián)與串

4、并聯(lián)。7. 動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析動(dòng)態(tài)電路的方程，動(dòng)態(tài)電路的初始狀態(tài)與初始條件，換路定理與時(shí)間常數(shù)的概念。一階電路的微分方程的建立，自由分量與強(qiáng)迫分量；一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)。用“三要素”法求解一階線性電路的動(dòng)態(tài)過程。階躍信號(hào)與沖激信號(hào)，階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)。8正弦量與相量復(fù)數(shù)，時(shí)域正弦量的相量表示，電路元件的相量形式，基爾霍夫定律的相量形式。9正弦穩(wěn)態(tài)電路分析復(fù)阻抗、復(fù)導(dǎo)納及其等效互換。正弦電流電路相量分析與計(jì)算、相量圖及電路定理的相量形式；正弦電流電路的功率：有功功率、無功功率、視在功率、復(fù)功率、功率因數(shù)。最大功率傳輸。10含有磁耦合元件的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析互感，耦合電感同名端的

5、判別、含耦合電感的電路計(jì)算、耦合電感的功率；空芯變壓器，理想變壓器的伏安關(guān)系。11三相電路分析對(duì)稱三相電路的概念，線電壓（電流）與相電壓（電流）的關(guān)系；對(duì)稱三相電路的電壓、電流及其功率的計(jì)算。不對(duì)稱三相電路的概念。12非正弦周期信號(hào)激勵(lì)下的穩(wěn)態(tài)電路分析非正弦周期信號(hào)，非正弦周期函數(shù)分解為傅立葉級(jí)數(shù)；電壓、電流及其有效值，平均值和平均功率。非正弦周期電流電路的計(jì)算。頻譜的概念。13正弦電流電路的頻率特性網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，極點(diǎn)和零點(diǎn)的概念，自然頻率的概念。串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振。電路的頻率響應(yīng)，波特圖，濾波器簡介。14電路的復(fù)頻域分析拉普拉斯變換的定義、性質(zhì)，部分分式展開與拉普拉斯反變換。線性電路微分方程的拉

6、普拉斯變換。基爾霍夫定律的復(fù)頻域形式，電路元件性能方程的復(fù)頻域形式。初始狀態(tài)的處理，復(fù)頻域阻抗與復(fù)頻域?qū)Ъ{，運(yùn)算電路。用拉普拉斯變換求解線性動(dòng)態(tài)電路。復(fù)頻域中的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，及其極點(diǎn)和零點(diǎn)和沖激響應(yīng)。15二端口網(wǎng)絡(luò)分析二端口網(wǎng)絡(luò)的概念及方程建立，二端口網(wǎng)絡(luò)Y.Z.T（A）.H參數(shù)矩陣及它們之間相互關(guān)系。轉(zhuǎn)移函數(shù)、T型和型等效電路及二端口網(wǎng)絡(luò)的連接。回轉(zhuǎn)器的伏安關(guān)系及其阻抗變換器的概念。（二）基本要求1正確理解和牢固掌握電路分析的基本概念。2正確理解和牢固掌握基爾霍夫定律并能正確運(yùn)用。3正確理解和牢固掌握電路定理并能正確運(yùn)用。4熟練運(yùn)用等效變換簡化電路的分析和計(jì)算。5熟練運(yùn)用回路法和結(jié)點(diǎn)法列寫電路方

7、程。6能分析和計(jì)算一些比較復(fù)雜電路問題。（三）學(xué)時(shí)分配本課程的教學(xué)時(shí)數(shù)為112學(xué)時(shí)，課內(nèi)學(xué)時(shí)分配如下表： 教學(xué)環(huán)節(jié)課程內(nèi)容 學(xué)時(shí)講 課習(xí) 題 課小 計(jì)緒論22電路的基本概念與定律628電阻電路的等效變換426電阻電路的一般分析方法8210電路定理628含有運(yùn)算放大器的電阻電路224儲(chǔ)能元件22動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析12214期末復(fù)習(xí)22（上學(xué)期合計(jì)）56正弦量與相量44正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析628含有磁耦合元件的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析628三相電路分析44非正弦周期信號(hào)激勵(lì)下的穩(wěn)態(tài)電路分析426正弦交流電路的頻率特性426電路的復(fù)頻域分析8210二端口網(wǎng)絡(luò)分析628期末復(fù)習(xí)22（下學(xué)期合計(jì)）56總合計(jì)842

8、8112（四）課程內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)1電路的基本概念與定律重點(diǎn)：元件性能方程，基爾霍夫定律。難點(diǎn)：電壓、電流的參考方向與實(shí)際方向之間的關(guān)系，功率平衡驗(yàn)算。2電阻電路的等效變換重點(diǎn)：電阻或電源串、并聯(lián)等效變換，含源支路的等效變換，輸入電阻的計(jì)算； 難點(diǎn)：含虛元件支路的等效變換，電阻星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接的等值變換。3電阻電路的一般分析方法重點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)圖論的基本概念，KCL、KVL的獨(dú)立性方程，支路法、回路法（網(wǎng)孔法）、結(jié)點(diǎn)法（結(jié)點(diǎn)電壓法）。難點(diǎn)：在運(yùn)用回路法列寫電路方程時(shí)碰到單一電流源（或受控電流源）支路的處理及在運(yùn)用結(jié)點(diǎn)法列寫電路方程時(shí)碰到單一電壓源（或受控電壓源）支路的處理。4電路定理重點(diǎn)：疊加定

9、理、戴維南定理與諾頓定理。難點(diǎn)：互易定理的應(yīng)用。5含有運(yùn)算放大器的電阻電路重點(diǎn)：運(yùn)算放大器在理想化條件下的外部特性及含有運(yùn)算放大器的電路分析的基本原則和計(jì)算。難點(diǎn)：虛短路概念和虛斷開概念及應(yīng)用。 6儲(chǔ)能元件重點(diǎn)：電容元件和電感元件的性能方程，能量計(jì)算關(guān)系，電容元件和電感元件的串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系。難點(diǎn)：電容元件和電感元件的電壓電流關(guān)系所蘊(yùn)含的元件特性，電容元件和電感元件串聯(lián)、并聯(lián)后的電路分析。7動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析重點(diǎn)：動(dòng)態(tài)電路初始狀態(tài)與初始條件確定，用“三要素”法求解一階線性電路的動(dòng)態(tài)過程。難點(diǎn)：根據(jù)線性時(shí)不變性質(zhì)及階躍響應(yīng)求分段常量信號(hào)的零狀態(tài)響應(yīng)，沖激響應(yīng)。8正弦量與相量重點(diǎn)：基爾霍夫定律的復(fù)頻

10、域形式，電路元件性能方程的復(fù)頻域形式。正弦量的相量表示，基霍夫定律的相量形式，電路元件的相量形式，難點(diǎn)：時(shí)域函數(shù)與頻域函數(shù)的相互轉(zhuǎn)換。9正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析重點(diǎn)：復(fù)阻抗、復(fù)導(dǎo)納及其等效互換。正弦電流電路相量分析與計(jì)算，正弦電流電路的功率：有功功率、無功功率、視在功率、復(fù)功率、功率因數(shù)。難點(diǎn)：正弦電流電路中功率、能量關(guān)系。10含有磁耦合元件的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析重點(diǎn)：含耦合電感的電路計(jì)算；理想變壓器的伏安關(guān)系。難點(diǎn)：互感電壓極性的確定，空芯變壓器。11三相電路分析重點(diǎn)：對(duì)稱三相電路的電壓、電流及其功率的計(jì)算。難點(diǎn)：線電壓（電流）與相電壓（電流）的關(guān)系。12非正弦周期信號(hào)激勵(lì)下的穩(wěn)態(tài)電路分析重點(diǎn)：非正弦

11、周期電流電路的計(jì)算。難點(diǎn)：諧波分析法。13正弦交流電路的頻率特性重點(diǎn)：串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振，頻率響應(yīng)的概念。難點(diǎn)：諧振電路的分析。14電路的復(fù)頻域分析重點(diǎn)：初始狀態(tài)的處理,復(fù)頻域阻抗與復(fù)頻域?qū)Ъ{，運(yùn)算電路。用拉普拉斯變換求解線性動(dòng)態(tài)電路。難點(diǎn)：初始狀態(tài)的處理。15二端口網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)：二端口網(wǎng)絡(luò)Y.Z.T（A）.H參數(shù)矩陣及它們之間相互關(guān)系。轉(zhuǎn)移函數(shù)、T型和型等效電路及二端口網(wǎng)絡(luò)的連接。難點(diǎn)：轉(zhuǎn)移函數(shù)、T型和型等效電路及二端口網(wǎng)絡(luò)的連接。三、課程改革與特色 本門課程使用多媒體教學(xué)或（和）雙語教學(xué)。開設(shè)討論課以及啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、能力和專業(yè)基本素質(zhì)，開設(shè)講座課介紹電路原理學(xué)科的新發(fā)展。本課程于

12、2006年被評(píng)為校精品課程，并且被確定為平臺(tái)課程，實(shí)行統(tǒng)一教學(xué)學(xué)時(shí)，統(tǒng)一教學(xué)日歷，統(tǒng)一教學(xué)大綱，統(tǒng)一命題考試，統(tǒng)一閱卷。四、推薦教材及參考書推薦教材：電路分析基礎(chǔ)，第1版，主 編：劉嵐，出版社：高等教育出版社，出版或修訂時(shí)間：2010年1月參考書：電路，第5版 ，原著：邱關(guān)源，修訂：羅先覺，出版社：高等教育出版社，出版或修訂時(shí)間：2006年5月 電路分析基礎(chǔ)，第4版，主 編：李瀚蓀，出版社：高等教育出版社，出版或修訂時(shí)間：2006年5月電路基本理論，主 編：葛守仁美，出版社：上海交通大學(xué)出版社，出版或修訂時(shí)間：1985.電路原理， 第二版，主 編：周守昌，出版社：高等教育出版社，出版或修訂時(shí)間：1999年Fundamentals of Electric Circuits，主編：Charles K. Alexander Matthew N. O. Sadiku出版