《經(jīng)濟法基礎(chǔ)》課件電路分析基礎(chǔ)教學大綱48學時李實秋

《電路分析基礎(chǔ)》課程教學大綱一、課程基本信息課程編號：10007課程名稱：電路分析基礎(chǔ)課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程（必修課）學時學分：56學時/3.5學分（其中理論48學時/3學分，實驗8學時/0.5學分）適用專業(yè)：電氣工程及其自動化，自動化，軌道交通信號與控制開課學期：第三學期先修課程：高等數(shù)學、工程數(shù)學后續(xù)課程：電子電路基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)執(zhí)筆人：李實秋審核人：制（修）訂時間：2016年11月二、課程性質(zhì)與任務(wù)電路理論包括電路分析與電路綜合兩大方面的內(nèi)容。電路分析主要研究在給定電路結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)的條件下，求取由輸入（激勵）所產(chǎn)生的輸出（響應(yīng)）；電路綜合則主要研究在給定輸入（激勵）和輸出（響應(yīng)）即電路傳輸特性的條件下求可實現(xiàn)的電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)。本課程作為電氣工程及其自動化、自動化、軌道交通信號與控制專業(yè)的一門重要的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁課程，系統(tǒng)性和實踐性較強。本課程的主要任務(wù)是研究電路的基本定理、定律、基本分析方法及應(yīng)用。其目的是使學生通過對本課程的學習，理解電路分析的基本概念，掌握其分析方法、定理和定律并能靈活應(yīng)用于電路分析中，使學生在分析問題和解決問題的能力上得到培養(yǎng)和提高，為后續(xù)課程的學習奠定堅實的理論基礎(chǔ)。三、課程教學基本要求《電路分析基礎(chǔ)》課程主要講授以下幾個方面的內(nèi)容：基本概念、基本理論、基本分析方法。1．基本概念基本概念主要涉及：（1）電路部件與理想化元件。無源元件（電阻、電感（耦合電感、理想變壓器）、電容）、有源元件（電壓源、電流源和受控源）；（2）電路與電路模型。穩(wěn)態(tài)電路、動態(tài)電路；（3）電路分析中的基本物理量。如電壓、電流、功率。2．基本理論（1）兩類約束關(guān)系：（a）元件約束。元件自身的約束關(guān)系，即描述元件自身的電壓電流特性VAR；（b）拓撲約束。由電路元件的相互聯(lián)接所規(guī)定的約束關(guān)系，即描述與節(jié)點相連的各支路間電流關(guān)系的KCL和描述組成回路的各支路間電壓關(guān)系的KVL。（2）網(wǎng)絡(luò)定理。主要包括：疊加定理、替代定理、戴維南定理與諾頓定理。3．基本分析方法電路分析方法大致可分為三類：（1）等效變換及其化簡的方法。如實際電源間的等效變換、含源單口網(wǎng)絡(luò)的等效化簡、Y-△變換；（2）列解網(wǎng)絡(luò)方程分析方法，也稱電路的一般分析法。如節(jié)點分析法、回路分析法；（3）應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)定理的分析方法。常常將上述三種類型的分析方法進行綜合，靈活運用。另外，動態(tài)電路分析中，還要涉及動態(tài)電路的時域經(jīng)典分析法。四、課程教學內(nèi)容及各教學環(huán)節(jié)要求第1章電路的基本概念和基本定律（一）教學內(nèi)容1.了解本課程的特點、性質(zhì)、學習方法，與其它課程的關(guān)系，在本專業(yè)中的地位和作用及未來發(fā)展；2.理解電路分析基本變量（電流、電壓和功率）；3.熟練掌握基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律；4.掌握線性電阻元件和獨立源的定義及伏安關(guān)系；5.理解受控源的概念；6.掌握電路中電位的計算。（二）重點、難點重點：電流、電壓、功率及參考方向的概念，電路的兩類約束關(guān)系（元件約束和拓撲約束）。難點：參考方向和受控源的概念。第2章電路的等效變換（一）教學內(nèi)容1.掌握單口網(wǎng)絡(luò)等效條件；2.掌握實際電源的兩種電路模型及其等效變換；3.熟練掌握無源和含源單口網(wǎng)絡(luò)的等效化簡；4.了解Y-△等效變換。（二）重點、難點重點：單口網(wǎng)絡(luò)的等效條件，單口網(wǎng)絡(luò)的等效化簡方法。難點：無源和含源單口網(wǎng)絡(luò)的等效化簡。第3章線性電阻電路的基本分析方法和電路定理（一）教學內(nèi)容1.熟練掌握節(jié)點分析法、回路分析法、疊加定理、戴維南定理和諾頓定理，為后續(xù)章節(jié)的學習打下基礎(chǔ)；2.理解替代定理；3.了解電路的對偶性。（二）重點、難點重點：節(jié)點分析法、回路分析法、疊加定理、戴維南定理和諾頓定理，并能靈活應(yīng)用于電路分析中。難點：特殊電路節(jié)點方程和回路方程的處理方法，戴維南定理。掌握前三章基本概念、解題思路和方法。第4章動態(tài)電路的瞬態(tài)分析（一）教學內(nèi)容1.理解電容元件與電感元件的定義、伏安特性及主要性能；2.熟練掌握換路定律與初始值的計算；3.理解直流一階電路的時域經(jīng)典分析法；4.理解零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的概念及其全響應(yīng)的分解；5.熟練掌握求解直流一階電路的三要素法。（二）重點、難點重點：換路定律和初始值的計算，零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的概念，求解直流一階電路的三要素法。難點：初始值和時間常數(shù)的計算。第5章正弦穩(wěn)態(tài)電路分析（一）教學內(nèi)容1.理解正弦信號及有關(guān)的概念，掌握正弦信號的相量表示；2.掌握電阻、電感和電容元件的相量形式及相量模型，掌握基爾霍夫定律的相量形式；3.理解阻抗與導納的概念，熟練掌握其計算方法；4.熟練掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法；5.理解正弦穩(wěn)態(tài)下無源單口網(wǎng)絡(luò)的有功功率、視在功率、無功功率、功率因數(shù)及補償?shù)母拍睿莆沼泄β?、無功功率和功率因數(shù)的計算，了解復功率的概念；6.掌握最大功率傳輸定理。（二）重點、難點重點：正弦信號三參量，正弦信號的相量表示，基本電路元件的相量形式及相量模型，阻抗和導納的計算，正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析方法，正弦穩(wěn)態(tài)下無源單口網(wǎng)絡(luò)的有功功率、無功功率和功率因數(shù)的計算，負載獲得最大功率的條件及最大功率求取。難點：正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量圖分析，最大功率求取。第6章耦合電感和理想變壓器（一）教學內(nèi)容1.理解耦合電感、耦合系數(shù)和互感系數(shù)的概念，掌握同名端的定義和耦合電感的伏安特性；2.掌握耦合電感的去耦等效電路，熟練掌握含耦合電感電路的分析；3.掌握理想變壓器的電路模型，變壓、變流特性和變換阻抗特性，熟練掌握含理想變壓器電路的分析。（二）重點、難點重點：同名端的定義和耦合電感的伏安關(guān)系，去耦等效電路，含耦合電感電路的分析，理想變壓器的變壓、變流特性和變換阻抗特性，含理想變壓器電路的分析。難點：耦合電感的伏安關(guān)系，含耦合電感電路的分析。第7章電路的頻率響應(yīng)特性（一）教學內(nèi)容1.掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義、幅頻特性和相頻特性的概念；2.理解RC電路的頻率特性；3.熟練掌握RLC串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路的諧振條件、諧振特點、品質(zhì)因數(shù)和通頻帶概念，理解其頻率特性。（二）重點、難點重點：正弦穩(wěn)態(tài)電路網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義，幅頻特性和相頻特性的概念，RLC串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路的諧振條件、諧振特點、品質(zhì)因數(shù)和通頻帶概念，并能計算相應(yīng)參數(shù)。難點：RLC串、并聯(lián)諧振電路相應(yīng)知識點。五、各教學環(huán)節(jié)學時分配表序號主要內(nèi)容學時分配備注1電路的基本概念和基本定律72電路的等效變換43線性電阻電路的基本分析方法和電路定理124動態(tài)電路的時域分析85正弦穩(wěn)態(tài)電路分析66耦合電感和理想變壓器47電路的頻率特性58復習2六、考核方式及成績評價考核方式：考試；考核形式：閉卷；考試環(huán)節(jié)的基本要求，主要是寫明考試的形式和內(nèi)容改革的思路，要盡量避免死記硬背的考試；成績評價：總評成績＝平時成績×40％＋期末成績×60％。七、參考教材教材：《電路分析基礎(chǔ)》主編西安電子科技大學出版社2010.8主要參考書：1.《簡明電路分析基礎(chǔ)》李瀚蓀編高等教育出版社2002.72.《電路基礎(chǔ)》吳大正主編西安電子科技大學出版社2002.7說明：1.在執(zhí)行大綱時，各任課教師在安排教學內(nèi)容的順序上可以自主。另外，在教學內(nèi)容的深廣度以及各章學時分配方面可結(jié)合各專業(yè)靈活考慮，只要做到基本內(nèi)容大體一致即可；2.針對學生的教學，盡量調(diào)動學生學習的主動性：（1）力求以準確、易懂的語言闡述基本概念、基本理論和基本分析法；（2）強調(diào)不同類型的電路在分析方法上的共性；（3）強調(diào)分析方法的規(guī)范化；（4）強調(diào)電路的分析過程，確定合適的分析方法，培養(yǎng)學生的分析能力；（5）強調(diào)分析電路時要認真畫出電路圖，并在電路中清晰的標明分析過程中所要涉及的參量和變量；3.在教學中注意引入現(xiàn)代教學手段，為考試內(nèi)容改革和創(chuàng)新意識的培