《电路分析》课程教学大纲(2018级) 课程名称:电路分析 课程代码:TELE1003 英文名称:Circuit Analysis 课程性质:大类 学分/学时:3.5/63 开课学期:第2学期 适用专业:通信工程、信息工程、电子信息工程、微电子、电子科学与技术 先修课程:高等数学、普通物理 后续课程:模拟电路、数字系统与逻辑设计等 开课单位:电子信息学院 课程负责人: 大纲执笔人: 大纲审核人: 一、 课程性质和教学目标(在人才培养中的地位与性质及主要内容,指明 学生需掌握知识与能力及其应达到的水平) 课程性质:电路分析课程是通信工程、信息工程、电子信息工程、微电子、电子科学与技术 等专业的一门大类基础课,是上述专业的必修主干课程,是模拟电路、数字系统与逻辑设计 等课程的前导课程。 教学目标:通过本课程的学习,使学生掌握电路理论的基本知识、分析和计算电路的基本方 法以及进行电路实验的基本技能,了解电路理论的应用和发展概况,进一步培养学生的思维 推理能力和分析运算能力,为学习电子技术基础、信号与系统、高频电子线路等后续有关课 程以及从事与本专业有关的工程技术工作打下坚实的基础。本课程的具体教学目标如下: 1、具备实际电路的建模方法和电路拓扑理论,掌握用于一阶、二阶电路动态分析的常 微分方程数学方法,能使用数学、自然科学、工程基础和专业知识针对工程问题建 立合适的数学模型。【1.3】 2、 掌握电阻、电容、电感元件、独立电源、受控电源的特性、功能,具备这些元件的 应用能力:能够分析和计算较复杂电阻电路的电流、电压及元件参数:能够分析一 般一阶、二阶动态电路的动态过程:能够分析和计算互感电路的参数:能够理解三 相电路的工程应用:能够分析和计算二端口网络的Y参数和Z参数。能够针对实际工 程问题和应用对象进行方案选择。【2.1】
《电路分析》课程教学大纲(2018 级) 课程名称:电路分析 课程代码:TELE1003 英文名称:Circuit Analysis 课程性质:大类 学分/学时:3.5/63 开课学期:第 2 学期 适用专业:通信工程、信息工程、电子信息工程、微电子、电子科学与技术 先修课程:高等数学、普通物理 后续课程:模拟电路、数字系统与逻辑设计等 开课单位:电子信息学院 课程负责人: 大纲执笔人: 大纲审核人: 一、 课程性质和教学目标(在人才培养中的地位与性质及主要内容,指明 学生需掌握知识与能力及其应达到的水平) 课程性质:电路分析课程是通信工程、信息工程、电子信息工程、微电子、电子科学与技术 等专业的一门大类基础课,是上述专业的必修主干课程,是模拟电路、数字系统与逻辑设计 等课程的前导课程。 教学目标:通过本课程的学习,使学生掌握电路理论的基本知识、分析和计算电路的基本方 法以及进行电路实验的基本技能,了解电路理论的应用和发展概况,进一步培养学生的思维 推理能力和分析运算能力,为学习电子技术基础、信号与系统、高频电子线路等后续有关课 程以及从事与本专业有关的工程技术工作打下坚实的基础。本课程的具体教学目标如下: 1、 具备实际电路的建模方法和电路拓扑理论,掌握用于一阶、二阶电路动态分析的常 微分方程数学方法,能使用数学、自然科学、工程基础和专业知识针对工程问题建 立合适的数学模型。【1.3】 2、 掌握电阻、电容、电感元件、独立电源、受控电源的特性、功能,具备这些元件的 应用能力;能够分析和计算较复杂电阻电路的电流、电压及元件参数;能够分析一 般一阶、二阶动态电路的动态过程;能够分析和计算互感电路的参数;能够理解三 相电路的工程应用;能够分析和计算二端口网络的 Y 参数和 Z 参数。能够针对实际工 程问题和应用对象进行方案选择。【2.1】
二、 课程目标与毕业要求的对应关系(明确本课程知识与能力重点 符合标准哪几条毕业要求指标点) 毕业要求 指标点 课程目标 1、工程知识 1-3能够将相关知识和数学模型方法用于推 演、分析电子信息工程专业工程问题。 教学目标1 2-1能运用相关科学原理,识别和判断电子 2、问题分析 教学目标2 信息领域复杂工程问题的关键环节和参数。 三、 课程教学内容及学时分配(含课程教学、自学、作业、讨论等 内容和要求,指明重点内容和难点内容)(重点内容:★;难点内容:△) 1、电路棋型和电路定律(6学时)支撑课程目标1) 1.1电路和电路模型 1.1.1电路的概念和功能 1.1.2理想电路的模型及类型 1.2电流和电压的参考方向★ 1.2.1电流和电压的定义 1.2.2电流和电压的参考方向 1.3电功率和能量 1.3.1能量的概念 1.3.2电功率的定义及计算方法 1.4电路元件 1.4.1电路元件的概念及类型) 1.5电阻元件★ 1.5.1电阻元件的数学定义及符号 1.5.2线性电阻元件的伏安关系(VCR) 1.5.3电阻元件的功率和能量 1.6电压源和电流源★ 1.6.1电压源的数学模型、电磁特性及伏安特性 1.6.2电流源的数学模型、电磁特性及伏安特性 1.7受控电源△ 1.7.1受控源的特点、类型、伏安特性和电路模型 1.8基尔霍夫定律★△ 1.8.1支路、结点、回路、网孔及结构约束的基本概念 1.8.2基尔霍夫电流定律 1.8.3基尔霍夫电压定律 ◇目标及要求: 1)通过本章的介绍,使得学生了解课程的学习要求,课程的性质和主要内容。 2)掌握电路模型、电路元件的概念,电压电流参考方向的概念;掌握元件、电路
二、 课程目标与毕业要求的对应关系(明确本课程知识与能力重点 符合标准哪几条毕业要求指标点) 毕业要求 指标点 课程目标 1、工程知识 1-3 能够将相关知识和数学模型方法用于推 演、分析电子信息工程专业工程问题。 教学目标 1 2、问题分析 2-1 能运用相关科学原理,识别和判断电子 信息领域复杂工程问题的关键环节和参数。 教学目标 2 三、 课程教学内容及学时分配(含课程教学、自学、作业、讨论等 内容和要求,指明重点内容和难点内容)(重点内容:;难点内容:) 1、 电路模型和电路定律(6 学时) (支撑课程目标 1) 1.1 电路和电路模型 1.1.1 电路的概念和功能 1.1.2 理想电路的模型及类型 1.2 电流和电压的参考方向 1.2.1 电流和电压的定义 1.2.2 电流和电压的参考方向 1.3 电功率和能量 1.3.1 能量的概念 1.3.2 电功率的定义及计算方法 1.4 电路元件 1..4.1 电路元件的概念及类型) 1.5 电阻元件 1.5.1 电阻元件的数学定义及符号 1.5.2 线性电阻元件的伏安关系(VCR) 1.5.3 电阻元件的功率和能量 1.6 电压源和电流源 1.6.1 电压源的数学模型、电磁特性及伏安特性 1.6.2 电流源的数学模型、电磁特性及伏安特性 1.7 受控电源 1.7.1 受控源的特点、类型、伏安特性和电路模型 1.8 基尔霍夫定律 1.8.1 支路、结点、回路、网孔及结构约束的基本概念 1.8.2 基尔霍夫电流定律 1.8.3 基尔霍夫电压定律 目标及要求: 1) 通过本章的介绍,使得学生了解课程的学习要求,课程的性质和主要内容。 2) 掌握电路模型、电路元件的概念,电压电流参考方向的概念;掌握元件、电路
吸收或发出功率的表达式和计算。 3)掌握KCL、KVL电路定律。 令作业内容: 1)电路中电压电流计算。 2)元件、电路吸收或发出功率的表达式和计算。 3)KCL、KVL电路定律应用: 令讨论内容: 1)对电路中的电压、电流设参考方向有何意义? 2)线性电阻在两种特殊情况下,即R=0和R=∞时,其伏安特性有何特点? 女 自学拓展: 1)受控源与独立源的主要区别在哪里? 2)应用基尔霍夫定律时应注意哪些问题? 2、电阻电路的等效变换(4学时)(支撑课程目标2) 2.1电路的等效变换 2.1.1电路的等效变换的概念 2.1.2等效条件 2.2电阻的串联和并联 2.2.1串联等效电阻,分压公式 2.2.2并联等效电阻,分流公式 2.3电阻的Y形连接和△形连接的等效变换 2.3.1电阻的Y形连接和△形连接等效变换的条件 2.3.2电阻的Y形连接和△形连接等效变换的应用 2.4电压源、电流源的串联和并联★ 2.4.1电压源串联的等效公式和并联的条件 2.4.2电流源并联的等效公式和串联的条件 2.5实际电源的两种模型及其等效变换△ 2.5.1实际电压源模型和实际电流源模型 2.5.2实际电源的两种模型之间等效变换的方法 2.6输入电阻△ 2.6.1输入电阻的概念 2.6.2输入电阻的求法 令目标及要求: 1)掌握电路等效变换的概念:掌握电阻串联、并联与混联、Y形联结与△形联结的 计算。 2)掌握电源的串联与并联,电源的等效变换以及一端口电路输入电阻的计算。 女作业内容: 1)电阻串联、并联与混联、Y形联结与△形联结的计算: 2)电源的等效变换方法。 3)一端口电路输入电阻的计算: 令讨论内容: 1)何谓电路等效?两电路等效需满足什么条件? 2)在应用分压公式和分流公式时,是否需要考虑电压电流的参考方向? 女自学拓展:
吸收或发出功率的表达式和计算。 3) 掌握 KCL、KVL 电路定律。 作业内容: 1) 电路中电压电流计算。 2) 元件、电路吸收或发出功率的表达式和计算。 3) KCL、KVL 电路定律应用。 讨论内容: 1) 对电路中的电压、电流设参考方向有何意义? 2) 线性电阻在两种特殊情况下,即 R=0 和 R=∞时,其伏安特性有何特点? 自学拓展: 1) 受控源与独立源的主要区别在哪里? 2) 应用基尔霍夫定律时应注意哪些问题? 2、 电阻电路的等效变换(4 学时) (支撑课程目标 2) 2.1 电路的等效变换 2.1.1 电路的等效变换的概念 2.1.2 等效条件 2.2 电阻的串联和并联 2.2.1 串联等效电阻,分压公式 2.2.2 并联等效电阻,分流公式 2.3 电阻的 Y 形连接和Δ形连接的等效变换 2.3.1 电阻的 Y 形连接和Δ形连接等效变换的条件 2.3.2 电阻的 Y 形连接和Δ形连接等效变换的应用 2.4 电压源、电流源的串联和并联 2.4.1 电压源串联的等效公式和并联的条件 2.4.2 电流源并联的等效公式和串联的条件 2.5 实际电源的两种模型及其等效变换 2.5.1 实际电压源模型和实际电流源模型 2.5.2 实际电源的两种模型之间等效变换的方法 2.6 输入电阻 2.6.1 输入电阻的概念 2.6.2 输入电阻的求法 目标及要求: 1) 掌握电路等效变换的概念;掌握电阻串联、并联与混联、Y 形联结与形联结的 计算。 2) 掌握电源的串联与并联,电源的等效变换以及一端口电路输入电阻的计算。 作业内容: 1) 电阻串联、并联与混联、Y 形联结与形联结的计算。 2) 电源的等效变换方法。 3) 一端口电路输入电阻的计算。 讨论内容: 1) 何谓电路等效?两电路等效需满足什么条件? 2) 在应用分压公式和分流公式时,是否需要考虑电压电流的参考方向? 自学拓展:
1)实际电源的外特性与外电路是否有关? 2)输入电阻有几种求法? 3、电阻电路的一般分析(9学时)支撑课程目标2) 3.1电路的图 3.1.1电路的图的定义 3.1.2有向图、回路、连通图、树等的概念 3.2KCL和KVL的独立方程数★ 3.2.1独立方程组的特点 3.2.2KCL的独立方程数 3.2.3KVL的独立方程数 3.3支路电流法 3.3.12b法的概念 3.3.2支路电流方程的推导过程及标准形式 3.4网孔电流法 3.4.1网孔电流的概念 3.4.2网孔电流法的推导 3.4.3网孔电流方程的标准形式 3.4.4含有受控源、无伴电流源时方程的处理 3.5回路电流法 3.5.1回路电流的概念 3.5.2回路电流法的推导 3.5.3回路电流方程的标准形式 3.5.4含有受控源、无伴电流源时方程的处理 3.6结点电压法★△ 3.6.1结点电压的概念 3.6.2结点电压法的推导 3.6.3结点电压方程的标准形式 3.6.4含有受控源、无伴电压源时方程的处理 ◇目标及要求: 1)掌握线性电阻电路方程的建立方法,掌握电路图论的初步概念。 2)掌握支路电流法、网孔电流法、回路电流法和结点电压法。 3)通过本章的学习,会列出电路方程。 令作业内容: 1)求电路的基本回路组。 2)利用支路电流法、网孔电流法、回路电流法和结点电压法计算电路中的电压、 电流及功率。 讨论内容: 1)一个平面电路,如何选择最简单的分析方法? 2)分析含有受控源的电路时,有哪些注意点? 自学拓展: 1)无伴电流源和无伴电压源在分析电路时是如何处理的? 4、电路定理6学时)支撑课程目标1,2)
1) 实际电源的外特性与外电路是否有关? 2) 输入电阻有几种求法? 3、 电阻电路的一般分析(9 学时) (支撑课程目标 2) 3.1 电路的图 3.1.1 电路的图的定义 3.1.2 有向图、回路、连通图、树等的概念 3.2 KCL 和 KVL 的独立方程数 3.2.1 独立方程组的特点 3.2.2 KCL 的独立方程数 3.2.3 KVL 的独立方程数 3.3 支路电流法 3.3.1 2b 法的概念 3.3.2 支路电流方程的推导过程及标准形式 3.4 网孔电流法 3.4.1 网孔电流的概念 3.4.2 网孔电流法的推导 3.4.3 网孔电流方程的标准形式 3.4.4 含有受控源、无伴电流源时方程的处理 3.5 回路电流法 3.5.1 回路电流的概念 3.5.2 回路电流法的推导 3.5.3 回路电流方程的标准形式 3.5.4 含有受控源、无伴电流源时方程的处理 3.6 结点电压法 3.6.1 结点电压的概念 3.6.2 结点电压法的推导 3.6.3 结点电压方程的标准形式 3.6.4 含有受控源、无伴电压源时方程的处理 目标及要求: 1) 掌握线性电阻电路方程的建立方法,掌握电路图论的初步概念。 2) 掌握支路电流法、网孔电流法、回路电流法和结点电压法。 3) 通过本章的学习,会列出电路方程。 作业内容: 1) 求电路的基本回路组。 2) 利用支路电流法、网孔电流法、回路电流法和结点电压法计算电路中的电压、 电流及功率。 讨论内容: 1) 一个平面电路,如何选择最简单的分析方法? 2) 分析含有受控源的电路时,有哪些注意点? 自学拓展: 1) 无伴电流源和无伴电压源在分析电路时是如何处理的? 4、 电路定理(6 学时) (支撑课程目标 1,2)
4.1第一节叠加定理★△ 4.1.1叠加定理的适用范围 4.1.2叠加定理的内容 4.1.3应用叠加定理分析求解电路 4.1.4齐性定理 4.2第二节替代定理 4.2.1替代定理的适用范围 4.2.2替代定理的内容 4.3第三节戴维宁定理和诺顿定理★△ 4.3.1含源一端▣网络的概念 4.3.2戴维宁等效电路的求法 4.3.3应用戴维宁定理分析求解电路 4.3.4诺顿等效电路的求法 4.3.5应用诺顿定理分析求解电路 4.3.6戴维宁定理和诺顿定理的适用范围及二者之间的关系 4.3.7最大功率传输的条件 4.4第四节特勒根定理 4.4.1特勒根定理的适用范围 4.4.2特勒根定理1和特勒根定理2的内容 4.4.3应用特勒根定理分析求解电路 4.5第五节互易定理 4.5.1互易定理的适用条件 4.5.2互易定理的三种形式 4.5.3应用互易定理分析求解电路 4.6第六节对偶原理 4.6.1对偶定理的内容 4.6.2对偶电路的画法 女目标及要求: 1)掌握一些重要的电路定理,包括叠加定理(含齐性定理),替代定理、戴维宁定 理、诺顿定理、最大功率传输定理。 2)了解特勒根定理、互易定理及对偶原理。 令作业内容: 1)叠加定理(含齐性定理),替代定理、戴维宁定理、诺顿定理、最大功率传输定 理的应用。 令讨论内容: 1)叠加定理和替代定理的适用范围。 2)是否所有电路都有其戴维宁等效电路和诺顿等效电路? 令自学拓展: 1)特勒根定理的实质是什么?它与基尔霍夫定律有何关系? 5、储能元件2学时)(支撑课程目标2) 5.1电容元件 5.1.1电容元件的数学定义及符号 5.1.2线性电容元件的伏安关系
4.1 第一节 叠加定理 4.1.1 叠加定理的适用范围 4.1.2 叠加定理的内容 4.1.3 应用叠加定理分析求解电路 4.1.4 齐性定理 4.2 第二节 替代定理 4.2.1 替代定理的适用范围 4.2.2 替代定理的内容 4.3 第三节 戴维宁定理和诺顿定理 4.3.1 含源一端口网络的概念 4.3.2 戴维宁等效电路的求法 4.3.3 应用戴维宁定理分析求解电路 4.3.4 诺顿等效电路的求法 4.3.5 应用诺顿定理分析求解电路 4.3.6 戴维宁定理和诺顿定理的适用范围及二者之间的关系 4.3.7 最大功率传输的条件 4.4 第四节 特勒根定理 4.4.1 特勒根定理的适用范围 4.4.2 特勒根定理 1 和特勒根定理 2 的内容 4.4.3 应用特勒根定理分析求解电路 4.5 第五节 互易定理 4.5.1 互易定理的适用条件 4.5.2 互易定理的三种形式 4.5.3 应用互易定理分析求解电路 4.6 第六节 对偶原理 4.6.1 对偶定理的内容 4.6.2 对偶电路的画法 目标及要求: 1) 掌握一些重要的电路定理,包括叠加定理(含齐性定理),替代定理、戴维宁定 理、诺顿定理、最大功率传输定理。 2) 了解特勒根定理、互易定理及对偶原理。 作业内容: 1) 叠加定理(含齐性定理),替代定理、戴维宁定理、诺顿定理、最大功率传输定 理的应用。 讨论内容: 1) 叠加定理和替代定理的适用范围。 2) 是否所有电路都有其戴维宁等效电路和诺顿等效电路? 自学拓展: 1) 特勒根定理的实质是什么?它与基尔霍夫定律有何关系? 5、 储能元件(2 学时) (支撑课程目标 2) 5.1 电容元件 5.1.1 电容元件的数学定义及符号 5.1.2 线性电容元件的伏安关系