电路分析教学大纲Word文档下载推荐.docx
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本课程接合专业的特点,在理论讲学的基础上开展相关的实验项目,完成所规定的理论以及实验学时。
通过理论与实验操作相结合的方式,使学生掌握常用电工仪器、仪表及设备的使用,对电路的基础理论有进一步的加深和理解,巩固和拓展课堂上学过的理论知识。
学会常用的分析方法,能独立操作完成电路基本参数的测定和数据处理等。
(四)内容框架(以项目的形式呈现内容框架)
项目(或章节)
工作任务
备注
第一章电路模型和电路定律
任务1:
电路模型与电路变量
任务2:
理想电源与欧姆定律
任务3:
基尔霍夫定律及其应用
任务4:
实际电源的模型及其等效变换
任务5:
受控源与含受控源电路的分析
选修
第二章电阻电路的分析
支路电流法及其应用
网孔分析法及其应用
节点电位法及其应用
叠加定理、齐次定理及其应用
替代定理及其应用
任务6:
等效电源定理及其应用
任务7:
最大功率传输定理及其应用
第三章动态电路的分析
任务1:
电容、电感元件特性
动态电路方程及其求解
一阶电路的响应
二阶电路的响应
正弦激励下一阶电路的响应
第四章正弦稳态电路分析
正弦交流电的基本概念
正弦交流电的相量表示
KCL、KVL的相量形式及其应用
阻抗与导纳
正弦稳态电路的相量分析
正弦稳态电路的功率
正弦稳态电路中的功率传输
任务8:
三相交流电路概述
第五章互感与理想变压器
耦合电感及其去耦等效
理想变压器
第六章电路的频率响应和谐振特性
RC一阶电路频率特性
RLC串联、并联谐振电路的频率特性
第七章二端口电路
二端口网络的方程与参数
二端口网络的连接与等效
(五)教学时数分配(表格)
序号
教学章节
总学时
其中
理论学时
实践(验)学时
1
第一章电路模型和电路定律
16
10
6
2
第二章电阻电路的分析
18
14
3
第三章动态电路的分析
12
第四章正弦稳态分析
5
第五章互感与理想变压器
第六章电路的频率响应和谐振特性
7
第七章二端口电路
合计
80
62
(六)教学方式
以课堂教学为主,结合作业、自学、撰写小论文及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。
在课堂教学中,通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解电路理论的体系、主线,掌握电路理论的基本概念,基本原理和各种电路分析方法,强调电路理论的工程应用背景以及计算机辅助技术在电路分析中的应用。
在撰写小论文教学环节中,通过启发式教学、讨论式教学培养学生初步运用电路理论分析电路问题的能力。
培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力,激发学生的创新思维。
在自学教学环节中,对课程中某些有助于进一步拓宽电路理论知识的内容,通过教师的指导,由学生自学完成。
这些内容包括互易定理、非线性电阻电路、二端口电路分析等。
通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力。
二、正文
知识内容要点、教学要求、重难点
学生活动设计及职业标准要求
内容要点:
1、电路模型,电流和电压的参考方向
2、电路元件,电源模型及等效变换
3、欧姆定律和基尔霍夫定律
4、电阻电路及等效
5、受控源电路
一、学生活动设计:
1、认识不同电阻,根据色环估读电阻值
2、利用proteus构建电路,验证基尔霍夫定律、电源等效变换。
3、在实验室完成元器件伏安特性测量实验、电路中电位的研究实验、基尔霍夫定律的验证实验。
二、职业标准要求:
1、正确的使用电压表、电流表、万用表等常用仪器仪表。
2、具有简单电路的实验与仿真能力
3、具有检测、调试一般电路的能力。
4、了解受控源电路,为《模拟电路》分析三极管电路打下基础。
教学要求:
1、了解实际电路与电路模型线性与非线性的概念。
2、掌握电压、电流及其参考方向,电功率、能量。
3、熟练掌握基尔霍夫定律、电阻元件及欧姆定律。
4、掌握电压源、电流源及受控源。
5、掌握等效的概念、串、并联电路电阻的计算,星形联接与三角形联接的等效变换,实际电源的两种模型及其等效互换。
重点:
电压、电流及其参考方向,基尔霍夫定律
难点:
受控源
网口分析法及其应用
1、支路电流法
2、网孔电流法
3、节点电压法
4、叠加原理、齐性定理
5、替代定理
6、戴维南定理和诺顿定理
7、最大功率传输定理
1、利用proteus仿真软件,构建电路,验证网孔电流法、节点电压法、叠加定理、替代定理、戴维南定理,让学生先了解现象,然后分析研究各种定理的应用。
2、实验室中完成叠加定理、戴维南定理实验
1、了解树、树支与连支、回路与割集的概念,支路分析法。
2、熟练掌握网路分析法和节点分析法。
3、掌握叠加定理,替代定理。
4、熟练掌握戴维南定理、诺顿定理,最大功率传输定理。
等效的概念,回路和节点分析法,戴维南定理、诺顿定理。
戴维南定理、诺顿定理
任务4;
1、电感元件和电容元件
2、动态电路的方程及初始条件、过渡过程、换路概念、换路定理
3、一阶电路的零输入响应
4、一阶电路的零状态响应
5、一阶电路的全响应
6、阶跃函数与阶跃响应
7、二阶电路的阶跃响应。
1、认识不同的电容、电感实物。
2、利用proteus仿真软件,构建电路,利用虚拟示波器观察一阶电路的响应。
1、了解示波器的使用方法。
3、为《信号与系统》分析电路时域打下基础。
1、熟练掌握电容元件、电感元件及其电压-电流的关系,电容、电感的储能,初始状态的确定。
2、掌握一阶电路方程的建立和求解,时间常数,零输入响应、零状态响应和完全响应,暂态响应和稳态响应的概念。
3、熟练掌握一阶电路的三要素法。
4、*了解阶跃函数和单位阶跃响应。
5、*了解二阶电路方程的建立,固有频率与电路响应之间的定性关系(振荡和非振荡、自由振荡)。
电容元件、电感元件及其电压-电流的关系,一阶电路的三要素法。
零输入响应、零状态响应和暂态和稳态的概念。
任务6:
1、正弦量的幅值、频率、初相位及同频率正弦量相位差及有效值
2、相量法的基础正弦量的相量表示、相量运算、相量图
3、电路定律的相量形式,基尔霍夫定律相量形式,R、L、C元件伏安关系的相量形式
4、阻抗与导纳,电路的向量图
5、正弦稳态电路的分析
6、三相电路
1、按照第二章的定理,利用相量法,分析各种正弦交流电路。
2、实验室中完成三表法测电路的等效参数实验。
1、正确使用功率表、电压表、电流表、万用表等常见仪器仪表。
3、具有查阅手册、产品说明书、设备铭牌等资料的能力。
4、为《模拟电路》滤波器设计、《信号与系统》电路复频域分析、《高频电路》信号频域分析打下基础。
1、熟练掌握正弦信号的周期、频率、角频率、瞬时值、振幅、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。
2、掌握基尔霍夫定律的相量形式,元件电压-电流的的相量形式:
阻抗与导纳,正弦稳态电路的计算。
一端口电路的正弦稳态等效电路。
3、熟练掌握平均功率(有功功率)、功率因数、视在功率、无功功率、复功率。
4、了解运用叠加定理求周期性非正弦电路的稳态响应,周期性非正弦波平均功率和有效值的计算。
5、*了解对称三相电路线电压与相电压、线电流与相电流的关系,对称三相电路的电压、电流和功率的计算。
基尔霍夫定律的相量形式,元件电压-电流的的相量形式:
阻抗与导纳,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、无功功率、复功率,耦合电感电压-电流关系,理想变压器的电压-电流关系。
功率的计算,耦合电感电压-电流关系。
1、耦合电感元件
2、耦合电感的去耦等效
3、含互感电路的相量法分析
4、理想变压器
5、实际变压器模型
1、利用相量法分析含有耦合电感的电路。
2、分析含理想变压器的电路。
3、实验室中完成变压器的连接与测试实验。
3、正确的连接与使用变压器。
1、熟练掌握耦合电感电压-电流关系,同名端,含耦合电感电路的分析,耦合系数。
2、熟练掌握理想变压器的电压-电流关系,阻抗变换作用,含理想变压器。
耦合电感的伏安关系。
耦合电感的去耦、理想变压器伏安关系、合理想变压器电路的分析。
耦合电感的去耦、理想变压器伏安关系、理想变压器电路的分析。
1、网络函数与频率响应
2、常用RC一阶电路的频率特性
3、常用RLC串联谐振电路的频率特性
4、实用RLC并联谐振电路的频率特性
利用proteus仿真软件,构建RC、RLC电路,利用虚拟示波器、电压表观察分析谐振电路的频率特性。
1、掌握示波器的使用方法。
3、为《信号与系统》分析电路频域、《模拟电路》滤波器设计打下基础。
1、掌握正弦稳态电路的网络函数。
2、掌握电路的频率响应,滤波的概念。
RC电路的低通、高通性质。
3、熟练掌握RLC串联和并联谐振电路的频率响应,谐振频率,特性阻抗和品质因数,通频带和选频的概念。
RLC串联和并联谐振电路的频率响应,谐振频率,特性阻抗和品质因数,通频带和选频的概念。
1、n端网络与n口网络
2、二端口网络的方程与参数
3、二端口网络的连接
4、二端口网络的等效
5、二端口网络函数与特性阻抗
利用proteus仿真软件,构建电路,分析二端口电路特性。
为《信号与系统》分析电路频域打下基础。
1、熟练掌握端口的概念。
二端口电路的Z参数、Y参数、H参数和A参数方程,参数的计算。
2、掌握端接的二端口电路分析。
3、了解二端口电路的网络的联接。
二端口电路的Z参数、Y参数、H参数和A参数方程,参数的计算。
端接的二端口电路分析。
三、考核方式及其要求
最终成绩由平时作业成绩、期末成绩、小论文成绩和平时考勤成绩等组合而成。
各部分所占比例如下:
平时作业成绩:
30%。
主要考核对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度。
期末考试成绩:
50%。
主要考核电路基本概念、基本分析计算方法的掌握程度。
书面考试形式。
题型为1、选择题2、填空题3、判断题4、计算题等。
课程论文成绩:
10%。
主要考核发现、分析和解决问题的能力,以及语言及文字表达能力。
学生可自拟题目或根据任课教师提出的题目撰写课程学习小论文,并在一定形式下进行宣讲、答辩,最后评定课程论文成绩。
平时考勤成绩:
四、课程实践环节及基本要求
实验名称
内容提要
实验要求
实验类型
实验时数
每组人数
所在实验室名称
元件特性的伏安测量
联接电路,测量元件U、I值,分析数据绘出伏安特性曲线。
必开
验证
电路分析实验室
电路中电位的研究
设计电路,验证电位、电压相互关系。
基尔霍夫定律
验证基尔霍夫定理以及仪器仪表的正确使用。
叠加定理
设计电路,测量电压、电流,验证叠加定理
戴维宁定理
改变负载电阻值,测量电压、电流,开路电压和等效电阻
一阶动态电路暂态响应分析
利用Proteus设计一阶电路,仿真其暂态响应。
选开
设计
虚拟仪器实验室
用三表法测量电路等效参数
用交流电压表、交流电流表和功率表测量元件的交流等效参数
电工实验室
8
变压器的连接与测试
利用变压器的不同连接方式,
9
频率特性和谐振现象的proteus仿真分析
利用Proteus设计电路,仿真电路的频率特性和谐振现象
五、教学及教材编写建议
六、教材与参考书(要求:
必须指定至少三本参考书)
1.张永瑞.电路分析基础.北京:
高等教育出版社,2013年.
2.CharlesK.Alexander,MatthewN.O.Sadiku.电路基础(原书第5版).北京:
机械工业出版社,2014.
3.RobertL.Boylestad.电路分析导论(原书第12版).北京:
4.邱关源.电路(第5版).北京:
高等教育出版社,2010年.
执笔人:
审核人:
批准人:
201年月日
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 电路 分析 教学大纲