南昌大學(xué)電路教案設(shè)計(B5)

南昌大學(xué)

教案

課程名稱電路

學(xué)院信息工程學(xué)院

系電工電子實驗中心

教研室電理

教師姓名_________壁__________

職稱講師

授課時間2013-2014學(xué)年一學(xué)期

南昌大學(xué)教案

課程課程學(xué)

電路J6106G1016

名稱編號分

課程

□通識課/專業(yè)基礎(chǔ)課□專業(yè)主干課口專業(yè)選修課

類型

任課

趙俊職稱講師

教師

教學(xué)授課

J本科口?？?012年級電氣信息II類123-124

層次對象

教學(xué)學(xué)時

16周96+32學(xué)時

周數(shù)總數(shù)

學(xué)時

課堂講授96學(xué)時實驗實踐32學(xué)時

分配

教材

《電路》第五版

名稱

教材出版

邱關(guān)源出版社高等教育出版社2006年5月

作者時間

邱關(guān)源主編，《電路》，第四版，1999年

參

考

資

料

教研室

主任

意見

教研室主任簽字：年月日

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南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

1周，星期2,7、8節(jié)（2013年9月3日）課次1

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時2

方式

授課電路模型和電路定律

題目

目的與要求：

1.了解電能的優(yōu)越性及與所學(xué)專業(yè)的關(guān)系。

2.懂得電氣化對社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的重大意義。

3.領(lǐng)會電工技術(shù)與電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)目的。

重點與難點：無

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

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南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、電路的研究對象，電能的優(yōu)越性及其應(yīng)用，電氣化對社會主義講授10：15：

現(xiàn)代化建設(shè)的意義，電路課程的目的。15：10

二、電路的組成

電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)。

三、電路的基本物理量及正方向

四、電功率和能量

課堂設(shè)問：

電路的功能、什么是參考方向？

舉例說明一種實際電路的組成和功能

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

了解電路的基本概念

電路是電流的通路，它是為了某種需要由某些電工設(shè)備或元件按一定方式組合起來的。

理想電路元件主要有電阻元件、電感元件、電容元件、二極管、三極管和電源元件等。

電流的方向：正電荷運動的方向或負(fù)電荷運動的相反方

電壓的方向：高電位端指向低電位端

電動勢的方向：電源內(nèi)部由低電位端指向高電位端。

實際方向與參考方向一致，電流（或電壓）值為正值；

實際方向與參考方向相反，電流（或電壓）值為負(fù)值。

單位時間內(nèi)電場力所做的功稱為電功率

若元件電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向，則：。=半=學(xué)=浦

dzAt

當(dāng)p>0時，表示元件吸收功率；

當(dāng)P<0時，表示元件發(fā)出功率。

非關(guān)聯(lián)類推

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：本節(jié)思考題（習(xí)題暫無）

第3頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

1周，星期5,567節(jié)（2013年9月6日）課次2

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時3

方式

授課電路模型和電路定律

題目

目的與要求：

認(rèn)識電壓源和電流源的電路模型；

理解受控源模型的含義；

熟練掌握KCL、KVL定理，并靈活運用。

重點與難點：

受控源模型

K2LKVL的拓展應(yīng)用

廣義閉合面流入電流等于流出電流

列回路電壓方程時

①注意正負(fù)號的選擇；

②選網(wǎng)孔作回路所列方程總是獨立的。

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、電壓源和電流源、受控源模型講授20：30

二、基爾霍夫定律：

課堂設(shè)問：

KCL、KVL描述

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

受控電源又稱非獨立電源）：受控電壓源的電壓或受控電流源的電流受電路中某部分電流或電

壓的控制

KCL:在集總電路中，任何時刻，對任一結(jié)點，所有流出結(jié)點的支路電流的代數(shù)和恒等于零。

KVL:在集總電路中，任何時刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。

基爾霍夫電流定律是用來確定連接在同一結(jié)點上的各支路電流間關(guān)系的，體現(xiàn)了電流的連續(xù)性。

KCL定律可以推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合面。

基爾霍夫電壓定律是用來確定回路中各段電壓間關(guān)系的。KVL定律可以推廣到任意虛擬閉合

面。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：本節(jié)思考題

P261-4

1-5

P271-10

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

2周，星期1,56節(jié)（2013年9月9日）課次3

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時2

方式

授課電阻電路的等效變換

題目

目的與要求：

理解等效變換的思想

重點與難點：

無

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、引言講授15：15：

20

二、電路的等效變換

三、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)

課堂設(shè)問：

什么是等效，為什么要等效

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

（時不變）線性電路：時不變線性無源元件、線性受控源、獨立電源。

（線性）電阻電路：電路中的無源元件均為線性電阻。

直流電路：電路中的獨立電源均為直流電源。

等效變換：當(dāng)電路中某一部分用其等效電路代替后，未被替代部分的電壓和電流均應(yīng)保持不變。

等效電路：與代替的電路結(jié)構(gòu)不同，但它們的外特性完全相同。

等效的概念：對外等效，對內(nèi)不等效

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：無

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南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

2周，星期2,7-8節(jié)（2013年9月10日）課次4

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時2

方式

授課電阻電路的等效變換

題目

目的與要求：

掌握電阻電路的等效變換方法；掌握應(yīng)用等效變換的方法分析電路

重點與難點：

實際電源的兩種模型及其等效變換

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

南昌大學(xué)教案

第1頁

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

講授25：25

一、電阻的Y形聯(lián)結(jié)和△形聯(lián)結(jié)的等效變換

二、實際電源的兩種模型及其等效變換

課堂設(shè)問：

電源等效變換的概念，原理。

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

Y-A電阻等效變換的條件：對應(yīng)端（如1,2,3）流入或流出的電流（如〃，i2,B）一一相等，

對應(yīng)端間的電壓（如“12,“23,“31）也一一相等。

根據(jù)Y形聯(lián)結(jié)的電阻確定A形聯(lián)結(jié)的電阻的公式：

_R\R?+R2R3+R3RR_R\R2++火3&n=R'R2+R2R3+R3&

12-&23-&31_R]

根據(jù)A形聯(lián)結(jié)的電阻確定Y形聯(lián)結(jié)的電阻的公式：

R_火12&1R_一23凡2R_—31-23

&2+R23+N2+&3+尺31&2+&23+

V#,由RR△形相鄰電阻的乘積人留田陽Y形電阻兩兩乘積之和

Y形電譏=--------------------A形?LLpl=---------------------------------------------------

△形電阻之和Y形不相鄰電阻

電源等效變換概念點：

①電壓源模型和電流源模型的等效關(guān)系只是對外電路而言，對電源內(nèi)部則是不等效的。

②等效變換時，注意兩電源參考方向的對應(yīng)關(guān)系，即IS的參考方向由US的負(fù)極指向正極。

③理想電壓源與理想電流源之間沒有等效的關(guān)系，因為對理想電壓源（R=0）來講，其短路電流

/sc為無窮大；而對理想電流源（R=8）來講，其開路電壓Uoc為無窮大，都不能得到有限的

數(shù)值。

④恒壓性：理想電壓源兩端并聯(lián)元件，其等效電路為理想電壓源本身；

恒流性：理想電流源串聯(lián)元件，其等效電路為理想電流源本身。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：無

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

2周，星期5,567節(jié)（2013年9月13日）課次5

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時3

方式

授課電阻電路的等效變換

題目

目的與要求：

掌握輸入電阻的求法。

重點與難點：

輸入電阻的求法。

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

輸入電阻的求法。講授50

課堂設(shè)問：

無

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

對一個端口來說，從其一個端子流入的電流一定等于從另一個端子流出的電流，這種具有向外

引出一對端子的電路或網(wǎng)絡(luò)稱為一端口網(wǎng)絡(luò)或二端網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)一個端口內(nèi)部僅含電阻或還有受控源，但不含任何獨立電源，則端口電壓與端口電流之比即

為一端口的輸入電阻。

i

輸入電阻的求法：

L用電阻串、并聯(lián)或Y-△變換求解，適用于端口內(nèi)部僅含電阻。

2.用加壓求流或加流求壓求解，適用于端口內(nèi)部還有受控電源。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：

P492-12

P502-13

2-14

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

3周，星期2,7-8節(jié)（2013年9月17日）課次6

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時2

方式

授課電阻電路的一般分析

題目

目的與要求：

理解電路的圖的概念

重點與難點：

無

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、電路的圖講授25:25

二、KI^KVL的獨立方程數(shù)

課堂設(shè)問：

如何選擇獨立的KVL方程

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

對于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的電路，不改變其結(jié)構(gòu)，而是選擇一組合適的電路變量(電壓、電流)，根

據(jù)KCL和KVL及元件的VCR建立該組變量的獨立方程組，進而求解。該方法可推廣應(yīng)用于

交流電路、非線性電路、時域、頻域分析等領(lǐng)域。

定義：圖(G)是支路和結(jié)點的集合。

在電路圖中，支路是實體，結(jié)點是支路的連接點，結(jié)點由支路形成，即沒有支路也就不存在結(jié)

點。

在圖論中，支路的端點必須是結(jié)點，即允許存在孤立結(jié)點。

有向圖：賦予支路方向的圖。

無向圖：未賦予支路方向的圖。

對于具有〃個結(jié)點的電路，能列出(〃-1)個獨立的KCL方程，相應(yīng)的(〃-1)個結(jié)點稱為獨立結(jié)

點。

從圖G的某一結(jié)點出發(fā)，沿著一些支路移動而到達另一結(jié)點(或回到原始出發(fā)點)，這樣的一系

列支路構(gòu)成圖G的一條路徑。

如果一條路徑的起點和終點重合，且經(jīng)過的其它結(jié)點不重復(fù)出現(xiàn)，則這條閉合路徑就構(gòu)成了圖

G的一個回路。

樹T的定義：包含圖G的全部結(jié)點且不包含任何回路的連通子圖。

樹中包含的支路稱為該樹的樹支，其它支路則稱為對應(yīng)于該樹的連支。

任一個M個結(jié)點，b條支路的連通圖，它的任何一個樹的樹支數(shù)為("-D個，連支數(shù)為g-(〃4)]

個。

任一個〃個結(jié)點,8條支路的連通圖,其獨立回路數(shù)(即KVL的獨立方程數(shù))等于連支數(shù)

個，KCL的獨立方程數(shù)等于樹支數(shù)(〃-1)個。

一個圖畫在平面上，若它的各條支路除連接的結(jié)點外不再交叉，則該圖稱為平面圖，否則為非

平面圖。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：木小節(jié)課后思考題(習(xí)題暫無)

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

3周，星期5,567節(jié)（2013年9月20日）課次7

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時3

方式

授課電阻電路的一般分析

題目

目的與要求：

了解2b法和支路電流法

重點與難點：

無

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、支路電流法講授10：40

二、網(wǎng)孔電流法

課堂設(shè)問：

虛擬電流的概念

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

支路電流法：

以各支路電流為未知量，根據(jù)KCL和KVL列寫方程分析電路的方法。

支路電流法的一般列出步驟：

（1施定各支路電流的參考方向。

⑵對（〃-1）個獨立結(jié)點列出KCL方程。

（3漁取出小+1）個獨立回路，指定回路的繞行方向，列出KVL方程。

特殊情況的處理：

⑴電路中含有無伴電流源（無并聯(lián)電阻的電流源）。

虛設(shè)變量法：增設(shè)無伴電流源兩端的電壓為一求解變量列入方程。

⑵電路中含有受控源。

將受控源作為獨立電源處理，其控制量應(yīng)用支路電流表示。

網(wǎng)孔電流法：以網(wǎng)孔電流作為電路的獨立變量，根據(jù)KVL對全部網(wǎng)孔列寫方程分析電路的方

法。

網(wǎng)孔繞行方向和網(wǎng)孔電流方向一致，自阻總是正的。

當(dāng)兩網(wǎng)孔電流通過共有電阻的參考方向相同時，互阻為正；當(dāng)兩網(wǎng)孔電流通過共有電阻的參考

方向相反時，互阻為負(fù)。當(dāng)兩網(wǎng)孔沒有共有電阻時，互阻為零。

各電壓源電壓的方向與網(wǎng)孔電流一致時，前面取負(fù)號，反之取正號。

具有m個網(wǎng)孔的平面電路，網(wǎng)孔電流方程的一般式為：

Klliml+R12m2+K13im3+……+Kl/nimm=z/Sll

R21iml+R22im2+R23im3+.....+Rlmimm=〃S22

Rmliml+Rm2im2+Rm3im3+.....+Rmmimm=uSmm

第2頁

網(wǎng)孔電流法的一般列出步驟

L選定各支路電流的參考方向和網(wǎng)孔電流的方向。

2.按網(wǎng)孔電流方程的一般式列出網(wǎng)孔方程。

特殊情況的處理

L電路中含有無伴電流源（無并聯(lián)電阻的電流源）。

虛設(shè)變量法：增設(shè)無伴電流源兩端的電壓為一求解變量列入方程，無伴電流源的電流應(yīng)用網(wǎng)孔

電流表示。

2.電路中含有受控源。

將受控源作為獨立電源處理，其控制量應(yīng)用網(wǎng)孔電流表示。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：無

第3頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

4周，星期1,5-6節(jié)（2013年9月23日）課次8

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時2

方式

授課電阻電路的一般分析

題目

目的與要求：

熟練掌握網(wǎng)孔法、回路法和結(jié)點法。

重點與難點：

用觀察電路的方法，熟練應(yīng)用網(wǎng)孔電流法和結(jié)點電壓法分析和求解電路；

網(wǎng)孔電流方程和結(jié)點電壓方程的列寫0

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、回路電流法講授20：30

二、結(jié)點電壓法

課堂設(shè)問：

如何找樹，思考。

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

網(wǎng)孔電流法僅適用于平面電路，而回路電流法則適用于平面和非平面電路。

回路電流法：以回路電流作為電路的獨立變量，選取一組獨立回路，根據(jù)KVL列寫方程分析

電路的方法。

具有L個獨立回路組電路，回路電流方程的一般式為

Rllill+R12i\2+R13il3+……+K1KH=uSll

R21H1+R22i\2+R23i\3+……+RUM=uS22

Rliai+R12H2+R13H3+……+Rllill=uSll

具有相同下標(biāo)的電阻（RU、R22等）是各回路的自阻；有不同下標(biāo)的電阻（R12、R13等）是

回路間的互阻。自阻總是正的；互阻取正還是取負(fù)，則由相關(guān)兩個回路共有支路上兩回路電流

的方向是否相同而定，相同時取正，相反時取負(fù)。若兩回路間無共有電阻，則相應(yīng)的互阻為零。

各電壓源電壓的方向與回路電流一致時，前面取負(fù)號，反之取正號。

回路電流法的一般列出步驟

L通過選擇一個樹確定一組基本回路，并指定各回路電流（即連支電流）的參考方向。

2.按一般式列出回路電流方程。

特殊情況的處理

L電路中含有無伴電流源（無并聯(lián)電阻的電流源）。

（1陋擇基本回路時，只讓一個回路電流流經(jīng)無伴電流源支路，該回路無需按一般式列方程。

⑵若有兩個以上回路電流流過無伴電流源，則用虛設(shè)變量法：增設(shè)無伴電流源兩端的電壓為一

求解變量列入方程，無伴電流源的電流應(yīng)用回路電流表示。

電路中含有受控源。

⑴受控電壓源：將其作為獨立電壓源處理，其控制量應(yīng)用回路電流表示，并將它移到方程的左

邊。

第2頁

⑵受控電流源：類同獨立電流源的處理方法。

結(jié)點電壓法：以結(jié)點電壓為獨立變量，列寫KCL獨立方程分析電路的方法。

結(jié)點電壓：在電路中任選一結(jié)點為參考結(jié)點（參考極性為負(fù)，電位為零），其他結(jié)點為獨立結(jié)點,

這些結(jié)點與參考結(jié)點之間的電壓稱為結(jié)點電壓（參考極性為正）。

對于一個具有〃個結(jié)點的電路，可寫出以（〃⑴個獨立結(jié)點電壓為變量的（〃⑴個獨立結(jié)點的KCL

方程。

有相同下標(biāo)的電導(dǎo)（Gil、G22等）是各結(jié)點的自導(dǎo)，自導(dǎo)總是正的，它等于連于各結(jié)點支路電導(dǎo)

之和。有不同下標(biāo)的電導(dǎo)（G12、G13等）是結(jié)點間的互導(dǎo)，互導(dǎo)總是負(fù)的，它等于兩結(jié)點間支

路電導(dǎo)之和取負(fù)。若兩結(jié)點間無共有電導(dǎo)支路，則互導(dǎo)為零。

結(jié)點電壓法的一般列出步驟

L選定參考結(jié)點，并對結(jié)點編號。

2.按一般式列出結(jié)點電壓方程。

特殊情況的處理

L電路中含有無伴電壓源（無串聯(lián)電阻的電壓源）。

⑴將無伴電壓源的一端選作電路的參考結(jié)點，則其另一端為獨立結(jié)點，該獨立結(jié)點無需按一般

式列方程。

⑵虛設(shè)變量法：增設(shè)流過無伴電壓源電流為一求解變量列入方程，無伴電壓源的電壓應(yīng)用結(jié)點

電壓表示。

2.電路中含有受控源。

⑴受控電流源：將其作為獨立電流源處理，其控制量應(yīng)用結(jié)點電壓表示，并將它移到方程的左

邊

⑵受控電壓源：類同獨立電壓源的處理方法。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題:

P763-11

P773-12

P783-15

P793-18

P803-21

第3頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

4周，星期2,7、8節(jié)（2013年9月24日）課次9

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時2

方式

授課電阻電路的一般分析

題目習(xí)題課

目的與要求：

無

重點與難點：

無

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

習(xí)題課講授50

課堂設(shè)問：

無

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

無

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：無

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

4周，星期5,567節(jié)（2013年9月27日）課次10

時間

授課

J理論課□實驗課□其他學(xué)時3

方式

授課電路定理

題目

目的與要求：

掌握疊加定理（包括齊性定理）

重點與難點：

應(yīng)用疊加定理分析求解電路。

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

南昌大學(xué)教案

第1頁

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

疊加定理講授50

課堂設(shè)問：

疊加原理的適用范圍

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

在線性電阻電路中，某處電流或電壓都是電路中各個獨立電源單獨作用時，在該處產(chǎn)生的電流

或電壓的代數(shù)和。

L疊加定理只適用于線性電路。

2.不作用電源的處理：電壓源置零視作短路；電流源置零視作開路。

3.疊加時注意分電路與原電路的電壓或電流的參考方向是否一致，一致取正，不一致取負(fù)。

4.功率不能疊加。

5.對含受控源的電路，受控源應(yīng)保留在各分電路中。

6.疊加時電源可分組使用。

齊性定理

線性電路中，當(dāng)所有激勵都同時增大或縮小K倍，則響應(yīng)也將同樣增大或縮小K倍。

應(yīng)用：梯形電路。方法：倒退法。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：無

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課4周，星期日，567節(jié)（2013年9月29日調(diào)休補

課次11

時間課）

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時3

方式

授課電路定理

題目

目的與要求：

理解替代定理

重點與難點：

無

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

替代定理講授50

課堂設(shè)問：

替代和等效的區(qū)別

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

任意線性或非線性）電路中，若第“條支路電壓為派電流為次則該條支路就可以用一個

電壓等于M的電壓源或者一個電流等于我的電流源來替代，替代后電路中全部電壓和電流均

保持原有值解答唯一）。

若被替代電路中含有控制量，則該部分電路不可被替代。

用以替代后，其余支路電壓不變幽，其余支路電流也不變，故第臻支路”也不變m）o

用〃替代后，其余支路電流不變&D,其余支路電壓也不變，故第探支路屈也不變甑。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：

無

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

6周，星期2,7、8節(jié)（2013年10月8日）課次12

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時2

方式

授課電路定理

題目

目的與要求：

熟練掌握戴維寧定理、諾頓定理

重點與難點：

應(yīng)用戴維寧定理、諾頓定理分析求解電路。

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、戴維寧定理講授40：10

二、諾頓定理

課堂設(shè)問：

無

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

無源一端口網(wǎng)絡(luò)：不含獨立電源、僅含線性電阻或還有受控源。

有源一端口網(wǎng)絡(luò)：含獨立電源、又含線性電阻或還有受控源。

戴維寧定理：

任何一個含源一端口，對外電路而言，都可以用一個電壓源和電阻的串聯(lián)組合等效置換。此電

壓源的電壓等于有源一端口的開路電壓，電阻等于有源一端口內(nèi)全部獨立電源置零后的輸入電

阻。

諾頓定理：

任何一個含源一端口，對外電路而言，都可以用一個電流源和電阻的并聯(lián)組合等效置換。此電

流源的電流等于有源一端口的短路電流，電阻等于有源一端口內(nèi)全部獨立電源置零后的輸入電

阻。

注意事項

L戴維寧定理和諾頓定理適合于求解電路中某一支路電壓、電流和功率。

2.關(guān)鍵求含源一端口的開路電壓ec或短路電流/sc和輸入電阻庇q

輸入電阻屆q的求解

(1)網(wǎng)絡(luò)不含受控源：先除源，后根據(jù)電阻的串、并聯(lián)或丫、△變換求解。

⑵網(wǎng)絡(luò)含受控源：先除源，后用加壓求流kq=：求解。

u

⑶不除源，先求含源一端口的開路電壓和短路電流/SC,再根據(jù)R=*求解

小

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：課后思考題

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

6周，星期5,567節(jié)（2013年10月11日）課次13

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時3

方式

授課電路定理

題目

目的與要求：

掌握最大功率傳輸定理的分析計算

重點與難點：

特勒根定理、互易定理

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

南昌大學(xué)教案

第1頁

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、最大功率傳輸定理講授30：10：

10

二、特勒根定理

三、互易定理

課堂設(shè)問：

獲得最大功率時效率是否為50%

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

分析計算從電源向負(fù)載傳輸功率時，會遇到兩種不同類型的問題：

一種是著重于傳輸功率的效率問題，例如：交、直流電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，傳輸?shù)碾姽β示薮笫沟脗?/p>

輸引起的損耗、傳輸效率問題成為首要考慮的問題

另一類型的問題著重于傳輸功率的大小問題，例如：在通信系統(tǒng)和測量系統(tǒng)中，首要問題是如

何從給定的信號源取得盡可能大的信號功率。

E=凡可獲最大功率：

2

41ax=/此時，稱負(fù)載RL與含源一端口的輸入電阻匹配。

特勒根定理

bbh

SU&=0Z"2=0E認(rèn)ik=0

k=lA=1k=l

互易定理：

對于一個僅含線性電阻且只有一個激勵的電路，在保持電路將獨立電源置零后電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不

變的條件下，激勵和響應(yīng)互換位置后，響應(yīng)與激勵的比值保持不變。

激勵和響應(yīng)互換位置后，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變有三種可能，這就構(gòu)成了互易定理的三種形式。

激勵為電壓源，響應(yīng)是短路電流。

激勵為電流源，響應(yīng)是開路電壓。

激勵為電流源，響應(yīng)是短路電流，互易后，激勵為電壓源，響應(yīng)是開路電壓。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：P1084-7P1104-12(a)(d)>4-15

Pill4-17

P1124-22、4-23

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

6周，星期6,5-6節(jié)（2013年10月12日調(diào)休補課）課次14

時間

授課

J理論課口實驗課□其他學(xué)時2

方式

授課儲能元件

題目

目的與要求：

理解電容、電感元件的儲能特性和動態(tài)電特性

重點與難點：

電容的庫伏特性和電感的韋安特性及其各自動態(tài)電特性表達式。

已知電容電流/；如何求其電壓已知電感電壓如何求其電流i

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、電容元件講授20：20：

10

二、電感元件

三、電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)

課堂設(shè)問：

電容、電感元件的伏安特性關(guān)系的由來，電磁現(xiàn)象的描述

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

電容器是一種能儲存電荷或者說儲存電場能量的部件。

電容元件是反映這種物理現(xiàn)象的電路模型

對于線性電容元件：q=Cu

C的單位是：法?，微法?H,皮法儂

若電容元件的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向：

:四=C包

d/dz

當(dāng)電壓變化率為零，即電壓為恒定電壓時，流過電容電流為零，故電容對直流電路視作開路。

電容元件是一動態(tài)元件

電容元件吸收的電場能量：

電容元件是儲能元件，不是耗能元件。

電感元件是實際線圈的一種理想化模型，它反映了電流產(chǎn)生磁通和磁場能量儲存這一物理現(xiàn)

象。

對于線性電感元件：W=Li

電感L單位：亨H、毫亨征｝

當(dāng)電流變化率為零，即電流為恒定電流時，電感兩端電壓為零，故電感對直流電路視作短路。

電感元件是一動態(tài)元件

電感元件吸收的磁場能量為：唯0

電感元件是儲能元件，不是耗能元件。

第2頁

電容的串聯(lián)

1111

-------=------+-------???+-------

GqGGc1t

電容的并聯(lián)

Gq=。1+。2+?一+。”

電感的串聯(lián)

%=4+4+,一+4

電感的并聯(lián)

1111

,*,-j-■????-J-,

愛習(xí)思考題或作業(yè)題：課后思考題

第3頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

7周，星期2,78節(jié)（2013年10月15日）課次15

時間

授課

J理論課口實驗課口其他學(xué)時2

方式

授課一階電路和二階電路的時域分析

題目

目的與要求：

理解動態(tài)電路的概念

重點與難點：

應(yīng)用三要素法分析一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)；求解一階電路的階躍響應(yīng)、

沖激響應(yīng)。

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

動態(tài)電路的方程及其初始條件講授50

課堂設(shè)問：

無

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

一階動態(tài)）電路

僅含一個動態(tài)元件，且無源元件都是線性和時不變的電路，其電路方程是一階線性常微分方程。

二階動態(tài)）電路

含兩個獨立動態(tài)元件的電路，其電路方程是二階微分方程。

過渡過程

當(dāng)電路的結(jié)構(gòu)或元件的參數(shù)發(fā)生變化時，可能使電路從一種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種工作狀態(tài)，

期間所經(jīng)歷的過程稱為過渡過程。

電路結(jié)構(gòu)或參數(shù)變化引起的電路變化稱為換路，換路是瞬間完成的。

初始條件初始值）

電路中所求變量電壓或電流）及其什力階導(dǎo)數(shù)在t=計時的值。

換路瞬間，電感電流不能突變。

換路瞬間，電容電壓不能突變。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：無

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

7周，星期5,567節(jié)（2013年10月18EI）課次16

時間

授課

J理論課口實驗課口其他學(xué)時3

方式

授課一階電路和二階電路的時域分析

題目

目的與要求：

熟練掌握求解一階電路的零輸入、零狀態(tài)和全響應(yīng)的方法

重點與難點：

應(yīng)用三要素法分析一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)；求解一階電路的階躍響應(yīng)、

沖激響應(yīng)。

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、一階電路的零輸入響應(yīng)講授25：25

二、一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)

課堂設(shè)問：

零輸入和零狀態(tài)的區(qū)別

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

零輸入響應(yīng)：換路后，動態(tài)電路中無外施激勵電源，僅由動態(tài)元件初始儲能所產(chǎn)生的響應(yīng)。

t

T

uc=Ue

電容電壓X按指數(shù)規(guī)律從初始值偏減而趨于零，衰減的快慢由電路的時間常數(shù)r決定。

T=RC

⑴時間常數(shù)r決定電路暫態(tài)過程變化的快慢。

⑵物理意義

時間常數(shù)r等于電壓UC衰減到初始值U的36.8%所需的時間。

⑶幾何意義：指數(shù)曲線上任意點的次切距的長度都等于7o

⑷暫態(tài)時間

理論上tf8電路才能達到穩(wěn)態(tài)。經(jīng)過f=5,的時間，就足可認(rèn)為電路達到穩(wěn)態(tài)。

RL電路類推

零狀態(tài)響應(yīng)：換路后，動態(tài)電路中動態(tài)元件初始儲能為零，由外施激勵引起的響應(yīng)。

=U—UQRC

T表示電容電壓"C從初始值上升到穩(wěn)態(tài)值的63.2%時所需的時間。

穩(wěn)態(tài)分量（強制分量）：電路到達穩(wěn)定狀態(tài)時的電壓，其變化規(guī)律和大小都與電源電壓u有關(guān)。

瞬態(tài)分量（自由分量）：僅存在于暫態(tài)過程中，其變化規(guī)律與電源電壓U無關(guān)，其大小與U有關(guān)。

RL電路類推

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：無

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

8周，星期1,5-6節(jié)（2013年10月21日）課次17

時間

授課

J理論課口實驗課口其他學(xué)時2

方式

授課一階電路和二階電路的時域分析

題目

目的與要求：

掌握求解一階電路全響應(yīng)、階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)的方法；

重點與難點：

應(yīng)用三要素法分析一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)；求解一階電路的階躍響應(yīng)、

沖激響應(yīng)。

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、一階電路的全響應(yīng)講授20:15:15

二、一階電路的階躍響應(yīng)

三、一階電路的沖激響應(yīng)

課堂設(shè)問：

為什么在階躍、沖激函數(shù)作用下電容電壓、電感電流在換路時會發(fā)生突變

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

全響應(yīng)：換路后，外施激勵及儲能元件的初始狀態(tài)均不為零時電路的響應(yīng)。

在直流電源激勵下，分析一階電路的全響應(yīng)的一般公式為：

/(0=/(-)+[/(0+)-/(℃)]

如何求三要素

⑴初始值/(0+)的求法

①由2=喑效電路求心(0一)、乙(0一)。

根據(jù)換路定則：

WC(O+)=MC(O_),z/(O+)=z/(O.)

②由t=儲效電路求其它非獨立初始值。

在t=臂效電路中：

⑴電容元件用理想電壓源代替，大小為。時候的值

⑵電感元件用理想電流源代替，大小為。時候的值

⑵穩(wěn)態(tài)值/(8)的求法

換路后，當(dāng)t-8時的等效電路中，電容視作開路，電感視作短路

⑶時間常數(shù)t的求法

R0為換路后的電路除源(即將理想電壓源短接、理想電流源開路)后，從儲能元件兩端(不

含儲能元件)看進去的無源二端網(wǎng)絡(luò)間的等效電阻。

復(fù)習(xí)思考題或作業(yè)題：無

第2頁

南昌大學(xué)教案

課程

電路

名稱

授課

8周，星期2,7、8節(jié)（2013年10月22日）課次18

時間

授課

J理論課口實驗課口其他學(xué)時2

方式

授課一階電路和二階電路的時域分析

題目

目的與要求：

了解求解二階電路的各種響應(yīng)的經(jīng)典法；了解二階電路的過渡過程的性質(zhì)和物理意義。

重點與難點：

應(yīng)用三要素法分析一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)；求解一階電路的階躍響應(yīng)、

沖激響應(yīng)。

教具（多媒體、模型、圖表等）：

課堂教學(xué)板書及多媒體

第1頁

南昌大學(xué)教案

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法時間分配

一、一階電路和二階電路的階躍響應(yīng)講授25：25

二、一階電路和二階電路的沖激響應(yīng)

課堂設(shè)問：

階躍函數(shù)和沖激函數(shù)的作用

教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：

階躍函數(shù)

0/<0,0t<t

單位階躍函數(shù)：￡（/）=，/>,延遲的單位階躍函數(shù)：-。1=<0

11/

階躍函數(shù)又稱開關(guān)函數(shù)，可作為電路中開關(guān)的數(shù)學(xué)模型。

階躍函數(shù)可起始任意一個/??

0<0

/（/）￡（Z-Zo）=-

t>t0

階躍響應(yīng)：初始狀態(tài)為零的電路在階躍電源作用下的響應(yīng)。

階躍響應(yīng)是一種零狀態(tài)響應(yīng)，常用sQ表示單位階躍響應(yīng)。

沖激函數(shù)

單位沖激函數(shù)

「8(/)d/=1

5(/)=0(當(dāng)"0)

⑴沖激函數(shù)的幅度趨于無窮大，但強度為有限值，它是用強度表征的。

(2)畫沖激函數(shù)的波形時，在表示波形的箭頭旁標(biāo)注其強度。

沖激函數(shù)與階躍函數(shù)的關(guān)系

￡?(%/=￡(/)呼^=則

零狀態(tài)電路在單位沖激電源作用下的響應(yīng)稱為單位沖激響應(yīng)，常用4。表示

求取沖激響應(yīng)的方法

L根據(jù)階躍響應(yīng)求沖激響應(yīng)

第