电路原理二教学大纲.docx

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电路原理二教学大纲

电路原理

（二）课程教学大纲

课程中文名称：

电路原理

课程英文名称：

PrinciplesofElectricCircuits

（二）

课程类别：

基础课程/必修　

课程编号:

课程归属单位：

电气工程学院

制定时间：

2006年　08月　10日

一、课程的性质、任务

1、本课程的基本类型、性质和任务

电路课程是一门电类专业非常重要的技术基础课。

通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论，分析计算电路的基本方法和进行实验的初步技能，能运用基础定律，基本定理和方法，对已知电路进行分析，求解电路在待定输入激励下的响应。

并为后续课程准备必要的电路知识。

电路课程理论严密，逻辑性强，对培养学生的辩证思维能力，树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力，都有重要的作用。

2、教学的基本要求

1）.理论教学部分

（1）、基本概念

电路变量（电压、电流）及其参考方向；电阻、电容、电感、电压源、电流源和受控源等元件的特性及其电压电流关系；线性和非线性的概念，时变和非时变的概念；集总参数电路与分布参数电路的概念；电功率和电能量；电路模型；基尔霍夫定律。

（2）、线性电阻电路的分析

简单电阻电路的计算，等效电阻的概念和计算，实际电源的电路模型及其等效互换，节点分析法，回路分析法（网孔分析法），Y-△互换，叠加定理，戴维南定理和诺顿定理，替代定理。

（3）、正弦电流电路的稳态分析

正弦量的振幅（最大值），角频率，相位和初相位，正弦量的瞬时值，有效值和相位差，正弦量的波形，正弦量的相量，相量图；电路元件的电压电流关系的相量形式，阻抗和导讷；基尔霍夫定律的相量形式；正弦电流电路的平均功率（有功功率），无功功率，视在功率，复功率和功率因数；简单正弦电流电路的分析计算；含互感电路的计算；串联谐振和并联谐振；三相电路的联接方式和对称三相电路的电压，电流和功率的计算。

*非正弦周期电流电路的分析计算方法和频谱的概念。

（4）、线性动态电路的计算

一阶电路的时域分析，微分方程的建立，状态和初始状态的概念，初始条件，时间常数，零状态响应，零输入响应和全响应，自由分量和强制分量，稳态和暂态等概念；阶跃函数，阶跃响应，冲激函数，冲激响应。

二阶电路的时域分析，二阶动态电路微分方程的建立，振荡和非振荡的概念。

复频域分析：

电路元件电压电流关系的复频域形式，*复频域阻抗和复频域导讷；基尔霍夫定律的复频域形式，初始状态的处理；用复频域分析法计算较简单的动态电路。

（5）、网络概论

网络函数及其零极点，二端口网络及其Y、Z、H、A四种参数方程的计算，二端口网络的等效电路。

网络方程的矩阵形式，关联矩阵，基本回路矩阵，基本割集矩阵；用关联矩阵建立节点方程，用直观法列写简单电路的状态方程。

（6）、分布参数电路

均匀无损耗传输线在正弦激励下的稳态分析；特性阻抗；行波、驻波、入射波和反射波，匹配等概念。

2）.实验教学部分

（1）、实验仪器和仪表

正确使用电压表、电流表和万用表，会使用常用的一些电工设备；初步会用瓦特表和一些电子仪器、仪表及电子设备，如普通示波器，电子稳压电源，电子毫伏表等。

（2）、测试方法

电压、电流的测量，信号波形的观察方法，电阻，电容、电感元件和电压电流特性的测量，功率的测量。

（3）、实验操作

能正确布局和连接实验电路，认真观察实验现象和正确读取数据，并有初步的分析判断能力；能初步分析和排除实验故障。

（4）、实验报告

能写出合乎规格的实验报告，能正确绘制实验所需要的图表，对实验结果能做初步的分析、解释。

3、大纲适用的专业、课时数

大纲适用的专业：

电气工程学院自动化、电自、测仪本科专业。

总学时：

128学时，周学时：

5学时，讲授学时：

108学时，实验学时20学时。

4、本课程与其它课程的联系和分工

本门课是先修《大学物理》、《高等数学》与《工程数学》（含矢量分析、场论和数理方程）等几门课程后开设的专业基础课；为今后学习电机工程、电力工程、高电压工程、无线电工程、电子工程等专业知识打下基础。

5、推荐教材及参考书

《电路分析基础》（第四版）李瀚荪编《电路原理》（第一版）周守昌编

6、使用的教学方法

教学主要以课堂理论教学为主，同时开设实验环节帮助理论知识的理解.

二、各章节教学内容和要求

第一章电路模型和电路定律

1、该章的基本内容、基本要求与基本知识点；

本章介绍电路模型的概念，电压、电流参考方向的概念，吸收、发出功率的表达式和计算方法。

介绍电阻、电容、独立源和受控源等电路元件。

以及基尔霍夫电压定理，基尔霍夫电流定理

2、要求学生掌握的基本概念、理论、原理；

理解电路模型、电路变量（电压、电流）及其参考方向。

透彻理解并熟练列写基尔霍夫定理方程（KVL、KCL）。

3、教学重点和难点；

重点：

1）电压、电流参考方向的概念，吸收、发出功率的判断。

2）基尔霍夫电压定理，基尔霍夫电流定理。

难点：

基尔霍夫电压定理，基尔霍夫电流定理

4、教学内容：

第一节电路和电路模型

（1）电路的组成、电路元件

（2）电路模型的建立

（3）电路的类型

第二节电流和电压的参考方向

（1）电路的基本物理量

（2）参考方向

第三节电能与电功率

（1）电能

（2）电功率

第四节电路的基本元件

（1）电阻元件

（2）电容元件

（3）电感元件

（4）独立电压源

第五节电路的基本定律

（1）欧姆定理

（2）基尔霍夫定律

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第二章电路模型和电路定律

1、该章的基本内容、基本要求与基本知识点；

电路的等效变换，电阻的串联和并联，电阻的Y形和△形连接的等效变换，电压流、电流源的串联和并联，实际电源的两种模型及其等效变换，输入电阻。

2．要求学生掌握的基本概念、理论、原理；

理解等效变化的概念。

掌握电阻和电源的串、并联，电源的等效变化以及输入电阻的计算。

）。

3、教学重点和难点；

重点：

电源的等效变化

难点：

一端口输入电阻的计算

4、教学内容：

第一节电路的等效变化

（4）电路的串联

（5）电路的并联

第二节电阻的星形连接和三角形连接

（1）星形连接和三角形连接

（2）星形连接和三角形连接等效变化

（3）混接

（4）平衡的电桥电路

第三节电压源、电流源的串并联及实际电压源与电流源的等效变化

（1）电压源串并联

（2）电流源的串并联

（3）实际电源的等效变换

第四节输入电阻

（1）定义

（2）求输入电阻的方法

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第三章电阻电路的一般分析

1、该章的基本内容、基本要求与基本知识点；

KCL和KVL的独立方程数，支路电流法、回路电流法（网孔电流法），节点电压法。

2、要求学生掌握的基本概念、理论、原理；

理解支路电流法。

掌握节点电压法，回路电流法

3、教学重点和难点；

重点:

节点电压法，回路电流法

难点：

节点电压法，回路电流法

4、教学内容：

第一节支路电路法

（1）定义

（2）步骤

（3）存在问题

第二节回路电流法

（1）定义

（2）节点电压方程

（3）回路电流法解题步骤

（4）回路电流法注意问题

第三节节点电压法

（1）定义

（2）节点电压方程

（3）节点电压法的解题步骤

（4）列节点方程注意问题

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第四章电路定理

1、该章的基本内容、基本要求与基本知识点；

叠加定理，替代定理，戴维南定理和诺顿定理。

2、要求学生掌握的基本概念、理论、原理；

理解叠加定理，替代定理。

掌握戴维南定理和诺顿定理。

3、教学重点和难点；

重点:

叠加定理，戴维南定理和诺顿定理

难点：

戴维南定理

4、教学内容：

第一节叠加定理

（1）叠加定理内容

（2）解题步骤

第二节叠加定理

叠加定理内容

第三节戴维南定理和诺顿定理

（1）戴维南定理

（2）诺顿定理

（3）负载获得最大功率的条件

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第六章一阶电路及其二阶电路

1.该章的基本内容、基本要求与基本知识点；

动态电路的方程及其初始条件，一阶电路的零输入响应，一阶电路的零状态响应，一阶电阶的全响应，一阶电路的阶跃响应，一阶电路的冲激响应。

二阶电路的零输入响应。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理；

理解动态电路暂态过程及其时域分析的概念。

熟悉计算电量的初始值。

理解零输入响应、零状态响应和全响应。

熟练掌握运用三要素法求解零输入响应、零状态响应和全响应。

理解阶跃函数和冲激函数的定义、阶跃响应和冲激响应及其相互关系。

了解二阶电路

3、教学重点和难点；

重点:

三要素法

难点：

阶跃响应和冲激响应分析计算

4教学内容：

第一节换路定律和初始条件

（1）换路定律

（2）确定初始条件

第二节一阶电路的零输入响应

（1）RC电路的零输入响应

（2）RL电路的零输入响应

第三节一阶电路的零状态响应

（1）RC电路的零状态响应

（2）RL电路的零状态响应

第四节一阶电路的全响应

（1）全响应

（2）全响应与零输入、零状态响应的关系

（3）三要素法

第五节一阶电路的阶跃响应

（1）单位阶跃函数

（2）物理意义

（3）一阶电路单位阶跃响应

第六节一阶电路的冲激响应

（1）单位冲激函数

（2）单位冲激响应

（3）冲激响应与阶跃响应的关系

第七节二阶电路

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第八章相量法

1、该章的基本内容、基本要求与基本知识点；

复数、正弦量、相量法的基础，电路定律的相量形式。

4、要求学生掌握的基本概念、理论、原理；

理解相量法及其电路定律的相量形式。

3、教学重点和难点；

重点:

相量法的基础，电路定律的相量形式

难点：

运用相量法分析电路

5、教学内容：

第一节正弦量

第二节正弦量的有效值

第三节正弦量的相量表示

（1）复数

（2）正弦量的相量表示

第四节电路定理的相量形式

（1）正弦电路中元件的压流关系

（2）基尔霍夫定律相量形式

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第九章正弦稳态电路的分析

1、该章的基本内容、基本要求与基本知识点；

阻抗和导讷，阻抗（导纳）的串联和并联，电路的相量图，正弦稳态电路的分析，正弦稳态电路的功率，最大功率传输）。

2、要求学生掌握的基本概念、理论、原理；

理解复阻抗和复导纳的定义及其一般计算

掌握电路定理的相量形式

掌握平均功率（有功功率）、无功功率、视在功率、功率因素和复功率的定义以及相复关系。

3、教学重点和难点；

重点:

（1）复阻抗和复导纳的定义及其一般计算

（2）平均功率（有功功率）、无功功率、视在功率、功率因素和复功率的定义以及相复关系。

难点：

正弦交流电路的分析

4、教学内容：

第一节复阻抗与复导纳

（1）复阻抗

（2）复导纳

第二节复阻抗串联和并联

（1）复阻抗串联

（2）复阻抗并联

第三节正弦交流电路的分析

第四节正弦交流电路的功率

（1）各种功率

（2）功率因素的提高

（3）最大功率的传输

第五节正弦交流电路中的谐波

（1）串联谐振

（2）并联谐振

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第十章正弦稳态电路的分析

1、该章的基本内容、基本要求与基本知识点；

互感，含有耦合电感电路的计算，理想变压器。

2、要求学生掌握的基本概念、理论、原理；

理解互感和理想变压器的定义。

掌握互感和含有耦合电感电路的计算以及理想变压器计算。

3、教学重点和难点；

重点:

互感和含有耦合电感电路的计算以及理想变压器计算

难点：

互感和理想变压器的定义

4、教学内容：

第一节互感

（1）互感

（2）同名端

（3）互感线圈的图形符号及等效电路

（4）耦合系数

第二节互感电路的计算

（1）互感的串联

（2）互感的并联

第三节理想变压器

（1）定义

（2）理想变压器的作用

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第十一章三相电路

1、该章的基本内容、基本要求与基本知识点；

三相电路，线电压（电流）与相电压（电流）的关系，对称三相电路的计算，不对称三相电路的概念，三相电路的功率。

2、要求学生掌握的基本概念、理论、原理；

理解三相电源、三相电路的定义以及线电压（电流）与相电压（电流）的关系。

掌握对称三相电路的计算，三相电路的功率。

3、教学重点和难点；

重点:

对称三相电路的计算，三相电路的功率

难点：

线电压（电流）与相电压（电流）的关系。

4、教学内容：

第一节三相电路的连接方式

（1）三相电源

（2）连接方式

第二节对称三相电路的计算

（1）星星形连接

（2）星三角连接

第三节三相电路的功率及其测量

（1）功率

（2）功率测量

第四节不对称三相电路的概念

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三、实验教学部分：

*实验一：

叠加定理的验证

目的：

（1）加深对叠加定理的理解。

（2）熟悉仪器设备，提高实验分析能力。

*实验二：

R、L、C元件在交流电路中的特性

目的：

（1）研究R、L、C元件在正弦交流电路中的阻抗特性。

（2）学习用示波器观察R、L、C元件的电压，电流波形，并观察它们之间的相对关系，以加深对相量和相量图的理解。

*实验三：

交流参数的测量

目的：

（1）学习使用交流电压表，交流电流表和功率表测量元件的等效参数。

（2）学习使用万用电桥测量元件参数。

*实验四：

R、L、C串联谐振电路

目的：

（1）加深对串联谐振电路特性的理解。

（2）学习测绘RLC串联谐振电路通用谐振曲线的方法，了解电路Q值对通用谐振曲线的影响。

（3）通过对电路的UL（ω）与UC（ω）的测量，了解电路Q值的意义。

*实验五：

互感电路

目的：

（1）观察交流电路中的互感现象。

（2）学习用实验方法测定同名端。

（3）学习测量互感系数的方法。

四、各章节学时分配

序号

章节

内容

学时分配

合计

讲课

习题课

讨论课

实验（上机）

其他

1

第一章

电路模型和电路定理

6

2

8

2

第二章

电阻电路的等效变换

6

6

3

第三章

电阻电路的一般分析

6

2

8

4

第四章

电路定理

4

2

2

8

5

第六章

一阶电路及其二阶电路

10

2

2

14

6

第八章

相量法

4

4

7

第九章

正弦稳态电路的分析

10

2

2

14

8

第十章

含有耦合电路的电路

4

2

6

9

第十一章

三相电路

8

2

10

10

复习

总复习

2

2

合计

60

10

10

80