《電路分析基礎》教學大綱

1、西北民族大學物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學大綱電路分析基礎電氣工程學院 2015 年 2 月編制西北民族大學物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學大綱電路分析基礎一、說明 (一)課程性質(zhì)電路分析課程理論嚴密、邏輯性強、有廣闊的工程前景，是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)等電類工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。其后續(xù)課程是數(shù)字電子電路、模擬電子電路、信號與系統(tǒng)和微機原理與接口技術等。(二)教學目的通過電路分析的學習，使學生掌握電路的基本概念、基本理論和基本分析方法以及電路試驗的基本方法，為學生繼續(xù)學習電子技術等后續(xù)課程打下堅實的理論基礎。通過電路分析基礎的整個教學過程，不斷提高學生的素質(zhì)，培養(yǎng)學生的科學思維能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。(三)

2、教學內(nèi)容電路分析主要探討集總電路的基本定律、定理及基本的電路分析計算方法。內(nèi)容為電路的基本概念、電阻電路分析、動態(tài)電路時域分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路分析、互感與理想變壓器、電路頻率響應和二端口網(wǎng)絡。其中，電阻電路分析、動態(tài)電路時域分析將是學習本課程的重點和難點。(四)教學時數(shù)總學時：72，講課52，實驗20(五)教學方式 課堂講授、演示和實驗二、本文 理論部分 第l章 電路的基本概念教學要點： 理想電源；基爾霍夫定律；電路等效；受控源與含受控源電路的分析。教學時數(shù)： 12學時教學內(nèi)容：1.1 電路模型 1.1.1 實際電路的組成與功能   1.1.2 電路模型  1.2

3、電路變量 1.2.1 電流 1.2.2 電壓 1.2.3 電功率1.3 歐姆定律    1.3.1 歐姆定律 1.3.2 電阻元件上消耗的功率與能量1.4 理想電源 1.4.1 理想電壓源 1.4.2 理想電流源1.5 基爾霍夫定律 1.5.1 基爾霍夫電流定律(KCL)  1.5.2 基爾霍夫電壓定律(KVL)1.6 電路等效 1.6.1 電路等效的一般概念 1.6.2 電阻的串聯(lián)與并聯(lián)等效 1.6.3 理想電源的串聯(lián)與并聯(lián)等效1.7 實際電源的模型及其互換等效 1.7.1 實際電源的模型 1.7.2 實際電壓源、電流源模型互換等效1.9 受控源與含受

4、控源電路的分析 1.9.1 受控源定義及其模型 1.9.2 含受控源電路的分析  1.10 小結考核要求：通過本章的學習，使學生了解集總電路的概念，理解電壓、電流的定義及其參考方向和關聯(lián)參考方向的概念，明白理想電路元件的含義，牢記電阻、電容、電感、電壓源、電流源和受控電源的特性既電壓與電流的關系，牢記基爾霍夫電壓、電流兩定律，學會應用基爾霍夫定律和元件的電壓電流關系分析簡單的電路問題。 第2章 電阻電路分析教學要點： 電路的分析方法；疊加定理、齊次定理和替代定理；等效電源定理。教學時數(shù)： 16學時教學內(nèi)容： 2.1 支路電流法 2.1.1 支路電流法 2.1.2 獨立方程的列寫 &#

5、160; 2.2 網(wǎng)孔分析法 2.2.1 網(wǎng)孔電流 2.2.2 網(wǎng)孔電流法2.3 節(jié)點電位法 2.3.1 節(jié)點電位 2.3.2 節(jié)點電位法2.4 疊加定理、齊次定理和替代定理 2.4.1 疊加定理 2.4.2 齊次定理  2.4.3 替代定理2.5 等效電源定理   2.5.1 戴維寧定理  2.5.2 諾頓定理2.6 最大功率傳輸定理  2.6.1 最大功率傳輸問題 2.6.2 最大功率傳輸定理2.7 小結考核要求： 通過本章的學習，使學生學會應用圖論分析電路，理解獨立變量的概念，理解疊加定理，牢記戴維寧定理和諾頓定理，掌握支路電流法等四種電

6、路分析方法，掌握疊加定理和齊性定理并會應用其解決電路問題，掌握線性含源電阻單口網(wǎng)絡戴維寧等效電路和諾頓等效電路的求解方法。第3章 動態(tài)電路時域分析教學要點： 動態(tài)電路方程及其解；一階動態(tài)電路。教學時數(shù)： 10學時教學內(nèi)容： 3.1 電感元件和電容元件 3.1.1 電感元件 3.1.2 電容元件 3.1.3 電感元件和電容元件的串并聯(lián)等效3.2 動態(tài)電路方程及其解  3.2.1 動態(tài)電路方程  3.2.2 動態(tài)電路方程解3.3 一階動態(tài)電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應和全響應  3.3.1 一階電路的零輸入響應  3.3.2 一階

7、電路的零狀態(tài)響應    3.3.3 一階電路的全響應3.4 階躍函數(shù)與階躍響應  3.4.1 階躍函數(shù)  3.4.2 階躍響應3.6 正弦激勵下一階電路的響應 3.6.1 正弦激勵下一階RC電路的全響應  3.6.2 一個重要結論3.7 小結考核要求： 通過本章的學習，使學生掌握動態(tài)電路的分析方法和初始條件的運用，記清一階電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應和全響應，學會應用三要素法分析求解一階電路，了解階躍響應的概念。第4章 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析教學要點： 正弦交流電的相量表示法；正弦穩(wěn)態(tài)電路相量法分析。教學時數(shù)：

8、 12學時教學內(nèi)容：4.1 正弦交流電的基本概念 4.1.1 正弦交流電的三要素 4.1.2 相位差  4.1.3 有效值 4.2 正弦交流電的相量表示法 4.2.1 復數(shù)的兩種表示形式及四則運算復習 4.2.2 相量代表正弦交流電4.3 基本元件VCR的相量形式和KCL、KVL的相量形式 4.3.1 R、L、C的電壓、電流關系的相量形式  4.3.2 KCL、KVL的相量形式  4.4 阻抗與導納 4.4.1 阻抗與導納的概念 4.4.2 阻抗和導納的串聯(lián)與并聯(lián)等效 4.4.3 阻抗串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的等效互換4.5 正弦穩(wěn)態(tài)電路相量法分析 4.5.1

9、 串、并、混聯(lián)電路的分析   4.5.2 網(wǎng)孔、節(jié)點分析法用于正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析   4.5.3 等效電源定理用于正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析  4.6 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率           4.6.1 基本元件的功率和能量          4.6.2 一端口網(wǎng)絡的功率        

10、   4.6.3 功率因數(shù)的提高       4.7 正弦穩(wěn)態(tài)電路中的功率傳輸 4.7.1 減小損耗和高效傳輸問題           4.7.2最大功率傳輸問題         *4.8 三相交流電路概述    4.8.1 三相電源         

11、;  4.8.2 對稱三相電路的計算           4.8.3 不對稱三相電路的計算       4.9 小結考核要求： 通過本章的學習，使學生理解阻抗和導納的概念并掌握其串聯(lián)和并聯(lián)形式的轉換，學會用相量圖分析電路，掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法，掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路中有功功率、無功功率和視在功率的概念和求解方法，記住最大功率傳輸定理，了解諧振的概念。第5章 互感與理想變壓器教學要點： 含互感電路的相量法分析；理想變壓器。教學時數(shù)： 8學

12、時教學內(nèi)容：5.1 耦合電感元件 5.1.1 耦合電感的基本概念           5.1.2 耦合電感線圈上的電壓、 電流關系       5.2 耦合電感的去耦等效   5.2.1 耦合電感的串聯(lián)等效           5.2.2 耦合電感的T形等效       

13、; 5.3 含互感電路的相量法分析           5.3.1 含互感電路的方程法分析           5.3.2 含互感電路的等效法分析         5.4 理想變壓器           5.4.1 理想變壓器的三個理想條件 

14、0;         5.4.2 理想變壓器的主要性能         5.5 實際變壓器模型          5.5.1 空芯變壓器           5.5.2 鐵芯變壓器       5.6 小結 &

15、#160;     考核要求： 通過本章的學習，使學生掌握互感的概念和耦合電感的特性，學會含有耦合電感電路的分析方法，掌握理想變壓器的特性。第6章 電路頻率響應教學要點： 常用RC一階電路的頻率特性；常用rLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性；實用rLC并聯(lián)諧振電路的頻率特性。教學時數(shù)： 6學時教學內(nèi)容： 6.1 網(wǎng)絡函數(shù)與頻率響應       6.1.1 網(wǎng)絡函數(shù)           6.1.2 網(wǎng)絡頻率特性

16、60;      6.2 常用RC一階電路的頻率特性           6.2.1 RC一階低通電路的頻率特性           6.2.2 RC一階高通電路的頻率特性       6.3 常用rLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性       6.3.1

17、 串聯(lián)諧振           6.3.2 頻率特性           6.3.3 通頻帶       6.4 實用rLC并聯(lián)諧振電路的頻率特性       6.4.1 并聯(lián)諧振           6.4.

18、2 頻率特性           6.4.3 通頻帶         6.5 小結       考核要求： 應用第7章 二端口網(wǎng)絡教學要點： 互易定理；二端口網(wǎng)絡的方程與參數(shù)；二端口網(wǎng)絡函數(shù)與特性阻抗。教學時數(shù)： 6學時教學內(nèi)容：7.1 互易定理 7.1.1 互易性 7.1.2 互易定理 7.2 n端網(wǎng)絡與n口網(wǎng)絡7.3 二端口網(wǎng)絡的方程與參數(shù) 7.3.1 Z方程與z參數(shù)

19、60;          7.3.2 Y方程與y參數(shù)           7.3.3 A方程與a參數(shù)           7.3.4 H方程與h參數(shù)       7.4 二端口網(wǎng)絡的連接        

20、0;  7.4.1 串聯(lián)           7.4.2 并聯(lián)           7.4.3 級聯(lián)          7.4.4 二端口網(wǎng)絡連接有效性檢驗       7.5 二端口網(wǎng)絡的等效     

21、60; 7.5.1 二端口網(wǎng)絡的z參數(shù)等效電路           7.5.2 二端口網(wǎng)絡的y參數(shù)等效電路       7.6 二端口網(wǎng)絡函數(shù)與特性阻抗       7.6.1 策動函數(shù)           7.6.2 轉移函數(shù)      

22、     7.6.3 特性阻抗       7.7 小結考核要求：通過本章的學習，使學生掌握二端口網(wǎng)絡的概念，二端口網(wǎng)絡的Z、Y、H、T參數(shù)方程，Z、Y、H參數(shù)的求解及其轉換關系。復習教學要點： 復習教學內(nèi)容教學時數(shù)：2學時實驗部分 (一)基本要求 電路分析實驗是學生初步掌握電路調(diào)試方法的基本手段，通過實驗使學生掌握儀表的使用方法和電路分析中基本原理和理論的驗證。 (二)項目總表序號實驗項目名稱學時數(shù)項目類別項目類型1基本電工儀表的使用2基礎 必做2電路元件伏安特性的測量2基礎必做3受控源的研究2基礎必做

23、4疊加定理和基爾霍夫定理的驗證2基礎必做5戴維寧和諾頓定理的驗證2基礎必做6電壓源與電流源的等效變換2基礎選做7串、并聯(lián)諧振頻率特性的研究2基礎選做8雙端口網(wǎng)絡參數(shù)的測量2基礎選做(三)實驗內(nèi)容實驗一 基本電工儀表的使用實驗內(nèi)容1測量直流電流表的內(nèi)阻；2測量直流電壓表的內(nèi)阻；3. 進行誤差計算實驗目的 1熟悉電工實驗臺上各類電源及各類測量儀表的布局和使用方法；2掌握指針式電壓表、電流表內(nèi)阻的測量方法；3. 熟悉電工儀表測量誤差的計算方法。實驗設備與器件 1可調(diào)直流電源 2指針式電表 3可調(diào)電阻器 4固定電阻器實驗二 電路元件伏安特性的測量實驗內(nèi)容1測定線性電阻的伏安特性；2測定非線性燈的伏安特性；3. 測定半導體二極管的伏安特性；實驗目的1.學會識別常用電路元件的方法；2.掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的測量；3.掌握實驗臺上直流電工儀表和設備的使用方法。實驗設備與器件 1可調(diào)直流電源 2. 直流數(shù)字毫安表 3直流數(shù)字電壓表 4各種待測元件 實驗三 受控源的研究實驗內(nèi)容1測量受控源VCCS的轉移特性；2測量受控源CCVS的轉移特性實驗目的 通過測試受控源的外部特性及其轉移參數(shù)，進一步理解受控源的物理概念，加深對受控源的認識和理解。實驗設備與器件 1可調(diào)直流電源 2. 直流數(shù)字毫安表 3直流數(shù)字電壓