《電路原理》理論教學(xué)大綱(信息與計(jì)算科學(xué))

《電路原理》理論教學(xué)大綱（供四年制本科信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)使用）Ⅰ前言的分析問題、解決問題的能力，都有十分重要的作用?；炯寄?，并為后續(xù)課程準(zhǔn)備必要的電路基礎(chǔ)知識(shí)。還以物理學(xué)和電磁學(xué)為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)。本大綱適用于四年制本科信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生使用中有關(guān)問題說明如下：—為了使教師和學(xué)生更好地掌握教材，大綱每一章均由教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容三部分組成。教學(xué)目的要求分掌握、熟悉和了解三個(gè)級(jí)別，教學(xué)內(nèi)容與要求級(jí)別對(duì)應(yīng)，并統(tǒng)一標(biāo)示（核心內(nèi)容既知識(shí)點(diǎn)以下劃實(shí)線，重點(diǎn)內(nèi)容以下劃虛線，一般內(nèi)容不標(biāo)示）便于學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)。7454∶205420版，2004年。Ⅱ正文上冊(cè)第一章基爾霍夫定律和電阻元件一教學(xué)目的讓學(xué)生初步建立電路模型的概念，了解基爾霍夫定律，知道等效電阻的概念和支路分析的方法。二教學(xué)要求（一）建立電路模型的概念、電壓電流的參考方向、建立電路元件的特性方程；（二）介紹電路基爾霍夫定律，明確電路元件的互聯(lián)性質(zhì)；（三）介紹等效電阻的概念和支路分析的方法。三教學(xué)內(nèi)容（一）電路和電路模型：電路、電路模型、電路的幾種形式。（二）電流和電壓的參考方向電流、電流的參考方向、電壓、電壓的參考方向、功率。（三）基爾霍夫定律電路的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔，基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律。（四）電阻元件二端電阻、線性電阻、功率與能量。（五）獨(dú)立源獨(dú)立電壓源、獨(dú)立電流源。（六）受控源電壓控電流源、電流控電壓源、電壓控電壓源、電流控電流源。（七）支路分析法支路電壓法、支路電流法。第二章電阻電路的分析—教學(xué)目的掌握電阻電路的各種分析方法。二教學(xué)要求（一）了解線性電路的概念，及其齊次性和可加性，掌握疊加原理；（二）掌握戴維寧等效電路和諾頓等效；（三）熟悉三角和星型變換公式；（四）掌握節(jié)點(diǎn)電流法和回路電壓法的分析方法。三教學(xué)內(nèi)容（一）線性電路的性質(zhì).疊加定理線性電路的齊次性、線性電路的疊加性。（二）戴維寧定理開路電壓、等效電阻。（三）諾頓定理短路電流、等效電阻。（四）有伴電源的等效變換有伴電壓源、有伴電流源。（五）星型電阻網(wǎng)絡(luò)和三角型電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換星型電阻網(wǎng)絡(luò)變?nèi)切碗娮杈W(wǎng)絡(luò)變換條件。（六）節(jié)點(diǎn)分析法參考電壓、節(jié)點(diǎn)電壓。（七）回路分析法參考方向、回路電流。第三章動(dòng)態(tài)元件和動(dòng)態(tài)電路導(dǎo)論一教學(xué)目的初步了解動(dòng)態(tài)電路，掌握它們的特性，知道含有動(dòng)態(tài)電路的分析方法。二教學(xué)要求（一）熟悉并掌握電容元件、電感元件及耦合電感元件的伏安特性；（二的關(guān)系；（三）明確換路的概念、初始條件和初始狀態(tài)是求解動(dòng)態(tài)元件方程的必要條件；（四）了解零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)概念，掌握求解方法。三教學(xué)內(nèi)容（一）電容元件電容元件、端電壓與電流的約束關(guān)系、電容電壓的連續(xù)性、時(shí)間常數(shù)、電容的貯能（二）電感元件電感元件、端電壓與電流的約束關(guān)系、電感電流的連續(xù)性、時(shí)間常數(shù)、電感的貯能（三）耦合電感元件耦合電感元件、端電壓與電流的約束關(guān)系、互感、圖示和同名端。（五）動(dòng)態(tài)電路的輸入-輸出方程動(dòng)態(tài)電路、串聯(lián)（單回路）電路的輸入-輸出方程、復(fù)雜電路的輸入-輸出方程（六）初始狀態(tài)和初始條件初態(tài)、零狀態(tài)、（七）零輸入響應(yīng)零輸入、n階動(dòng)態(tài)電路零輸入響應(yīng)、特征根（八）零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)、n階動(dòng)態(tài)電路零狀態(tài)響應(yīng)、強(qiáng)制響應(yīng)、自然響應(yīng)（九）全響應(yīng)定義、特征第四章一階電路和二階電路一教學(xué)目的詳細(xì)了解一階零輸入響應(yīng)和階躍響應(yīng)的物理過程、節(jié)點(diǎn)特征及其曲線形式。二教學(xué)要求（一）熟悉一階零輸入響應(yīng)和階躍響應(yīng)的物理過程、節(jié)點(diǎn)特征及其曲線形式；（二）了解并掌握一階電路中的一個(gè)重要參數(shù)—時(shí)間常數(shù)的概念和意義；（三）熟練掌握一階電路對(duì)階躍響應(yīng)的全響應(yīng)，及三要素法求解全響應(yīng)的方法和使用條件。三教學(xué)內(nèi)容（一）一階電路的零輸入響應(yīng)RC零輸入響應(yīng)、RL零輸入響應(yīng)（二）一階電路的階躍響應(yīng)階躍函數(shù)、RC電路的階躍響應(yīng)、RL電路的階躍響應(yīng)（三）一階電路對(duì)階躍響應(yīng)的全響應(yīng)一階電路對(duì)階躍響應(yīng)的全響應(yīng)、三要素法。第五章正弦電流電路的導(dǎo)論—教學(xué)目的初步了解正弦電流電路的特性，及含有正弦電流電路的分析方法。二教學(xué)要求（一）了解正弦電流電路表示及其幅值、頻率、角頻率及初相的概念；（二）熟悉正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的概念，及向量概念的引入和正弦向量的表示；（三）掌握基爾霍夫的向量形式，各元件伏安特性的向量表示；（四）熟練掌握導(dǎo)納與阻抗的概念及阻抗串并聯(lián)運(yùn)算法則。三教學(xué)內(nèi)容（一）正弦電壓和電流的基本概念正弦電流電路表示及其幅值、頻率、角頻率及初相、有效值（二）線性電路對(duì)正弦激勵(lì)的響應(yīng).正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)（三）正弦量的相量表示法簡(jiǎn)單復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算、線性網(wǎng)絡(luò)的齊次性、幅值相量、有效值相量、相量圖。（四）基爾霍夫定律的相量形式KVL的相量形式、KCL的相量形式（五）電路元件方程的相量形式形式、受控源的相量形式（六）阻抗與導(dǎo)納三種元件的阻抗與導(dǎo)納、阻抗與導(dǎo)納的關(guān)系（七）阻抗的串聯(lián)和并聯(lián)阻抗的串聯(lián)、導(dǎo)納的并聯(lián)第六章正弦電流電路的分析—教學(xué)目的了解和掌握正弦電流電路的各種功率參數(shù)的概念和求解方法。二教學(xué)要求（一）在向量模型下掌握回路電流和節(jié)點(diǎn)電壓的分析方法；（二）了解瞬時(shí)功率、平均功率、視在功率、功率因數(shù)、復(fù)功率、有功功率及功功率的概念，了解功率守恒條件；（三）掌握諧振概念，串并聯(lián)諧振頻率特征，品質(zhì)因數(shù)的確定頻率響應(yīng)；（四）了解含有耦合電感元件的電路計(jì)算，理想變量器的基本特征。三教學(xué)內(nèi)容（一）正弦電流電路的向量分析相量空間、回路電壓法、節(jié)點(diǎn)電流法、網(wǎng)絡(luò)定理（二）正弦電流電路中的功率瞬時(shí)功率、平均功率、視在功率、功率因數(shù)、復(fù)功率、有功功率及功功率、功率守恒條件（三）諧振電路串聯(lián)諧振電路、并聯(lián)諧振電路、諧振條件、品質(zhì)因數(shù)、頻率響應(yīng)（四）含有耦合電感元件的正弦電流電路順接、反接、耦合系數(shù)（五）理想變量器理想變壓器、特性方程第七章三相電路—教學(xué)目的初步了解三相制的三角和星型連接情況下線參數(shù)和相參數(shù)的關(guān)系。二教學(xué)要求（一）了解對(duì)稱三相電源；（二了解對(duì)稱三相制的三角和星型連接情況下線電壓和相電壓的關(guān)系三教學(xué)內(nèi)容（一）對(duì)稱三相電壓（二）三相制的聯(lián)接法三相制的三角和星型連接、線電壓和相電壓的關(guān)系、線電流和相電流的關(guān)系第十章電路的復(fù)頻域分析—教學(xué)目的讓學(xué)生知道電路的另外一種分析方法--復(fù)頻域分析法。二教學(xué)要求（一）了解針對(duì)電路求響應(yīng)的另一種分析方法（二）熟悉了解在復(fù)頻域情況下基爾霍夫定理、各元件的伏安特性的表示形式。三教學(xué)內(nèi)容拉普拉斯變換的一般性質(zhì)---拉普拉斯變換四則運(yùn)算（一）基爾霍夫定律的復(fù)頻域形式KCL的復(fù)頻域形式、KVL的復(fù)頻域形式（二）電路元件的復(fù)頻域模型.復(fù)頻域阻抗和復(fù)頻域?qū)Ъ{電阻、電容、電感的復(fù)頻域模型.復(fù)頻域阻抗和復(fù)頻域?qū)Ъ{下冊(cè)第四章二端口網(wǎng)絡(luò)—教學(xué)目的了解和掌握二端口網(wǎng)絡(luò)的各種矩陣形式和各參數(shù)的物理含義的參數(shù)計(jì)算方法。二教學(xué)要求（一）了解二端口網(wǎng)絡(luò)的各種矩陣形式和各參數(shù)的物理含義；（二）掌握二端口網(wǎng)絡(luò)的各種矩陣各參數(shù)的計(jì)算方法；（三）熟悉二端口網(wǎng)絡(luò)的各種連接形式下的參數(shù)計(jì)算方法。三教學(xué)內(nèi)容（一）概述（二）開路電壓、阻抗矩陣（三）短路電流、導(dǎo)納矩陣（四）二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)矩陣輸入端、輸出端、傳輸參數(shù)矩陣（五）二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接二端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)、二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)、二端口網(wǎng)絡(luò)的接連Ⅲ教學(xué)組織與方法—實(shí)施機(jī)構(gòu)：由基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院物理教研室執(zhí)行。二組織內(nèi)容：試講、教案講義審核、集體教學(xué)備課、教學(xué)方法研究、教學(xué)手段應(yīng)用。三教學(xué)方法：核心內(nèi)容以講授為主，重點(diǎn)內(nèi)容以介紹為主，一般內(nèi)容以自學(xué)為主。實(shí)驗(yàn)教學(xué)：實(shí)驗(yàn)分組19人實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生每個(gè)人獨(dú)立操作。輔導(dǎo)形式：輔導(dǎo)講義、課堂答疑，網(wǎng)絡(luò)查詢。四考核辦法：采用閉卷考試，教學(xué)測(cè)量：理論考試占70℅，實(shí)驗(yàn)占20℅，平時(shí)成績(jī)占10℅。Ⅳ教學(xué)時(shí)數(shù)分配表講課內(nèi)容教學(xué)手段時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)數(shù)類型基爾霍夫定律和電阻元件CAI7電路元件VCR特性測(cè)繪4驗(yàn)證型電阻電路的分析CAI8疊加原理驗(yàn)證4驗(yàn)證型戴維南定理---等效參數(shù)測(cè)定4驗(yàn)證型靜態(tài)電路習(xí)題課2動(dòng)態(tài)元件及動(dòng)態(tài)電路導(dǎo)論CAI8一階電路與二階電路CAI6正弦電流電路導(dǎo)論CAI8正弦電流電路分析CAI8RLC串聯(lián)諧振電路的研究4驗(yàn)證型動(dòng)態(tài)電路習(xí)題課2三相電路CAI1電路的復(fù)頻域分析CAI2二端口網(wǎng)絡(luò)CAI2雙口網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試4驗(yàn)證型合計(jì)54各章節(jié)教學(xué)學(xué)時(shí)分配講課內(nèi)容電路和電路模型教學(xué)手段CAI時(shí)數(shù)2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)數(shù)類型電流和電壓的參考方向基爾霍夫定律、CAI2電路元件伏安特性4驗(yàn)證型電阻元件獨(dú)立源、受控源CAI2測(cè)繪支路分析法CAI1線性電路的性質(zhì).疊加定理CAI2疊加原理驗(yàn)證4驗(yàn)證型戴維寧定理、CAI2戴維南定理---等效4驗(yàn)證型諾頓定理有伴電源的等效變換、星型電阻網(wǎng)絡(luò)CAI2參數(shù)測(cè)定和三角型電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換節(jié)點(diǎn)分析法、回路分析法CAI2靜態(tài)電路習(xí)題課2電容元件、電感元件CAI2耦合電感元件、CAI2動(dòng)態(tài)電路的輸入-輸出方程初始狀態(tài)和初始條件、零輸入響應(yīng)CAI2零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)CAI2一階電路的零輸入響應(yīng)CAI2一階電路的階躍響應(yīng)CAI2一階電路對(duì)階躍響應(yīng)的全響應(yīng)CAI2正弦電壓和電流的基本概念、線性電CAI2路對(duì)正弦激勵(lì)的響應(yīng).正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)正弦量的向量表示法CAI2基爾霍夫定律的向量形式