《电路》课程教学大纲.pdf

《电路》课程教学大纲课程名称：电路课程编号：042179 总学时数：96学时讲课学时：80学时实验学时：16学时学分：6学分先修课程：高等数学、大学物理等基础课程教材：《电路》（第五版）（邱关源主编，北京高等教育出版社，2006年），参考书目：李瀚苏主编，《电路分析基础》，北京高等教育出版社，2004年。周守昌主编，《电路原理》，北京高等教育出版社，2002年5月. 胡翔俊主编，《电路分析》，北京高等教育出版社，2001年6月. 课程内容简介：电路分析基础课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要的基础课。电路分析基础课程以分析电路中的电磁现象，研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。电路分析基础课程理论严密、逻辑性强，有广阔的工程背景。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法和初步的实验技能，对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。为学习后续课程准备必要的电路知识。电路理论课程的教学基本内容主要有：电路模型和电路定律、电阻电路的分析、电路定理、正弦稳态交流电路的分析、含有互感电路的计算、三相电路的联接方式，对称三相电路中电压、电流和功率的计算、非正弦周期电流电路、线性动态电路的时域分析、线性动态电路的复频域分析、电路方程的矩阵形式、二端口网络。一、课程性质、目的和要求电路分析是一门电网络分析、设计与综合的基础工程学科，它属于电类各专业共同的理论基础. 本课程是电路理论的入门课。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识、分析计算的基本方法和初步的实验技能，为学习后续有关课程准备必要的电路知识，并为进一步学习电路理论打下初步的基础。课程的基本要求： 1.牢固树立正确理解两种约束（拓扑约束、元件约束）是分析电路的最重要、最基本的法则，能在不同分析领域里，正确建立两个约束的相应形式的方程。熟练掌握基尔霍夫定律及电阻、电感、电容等物理量的参考方向的概念， 2充分理解并能熟练使用线性电路的基本分析方法：节点法、回路法、叠加原理、替代定理戴维南定理、诺顿定理及特勒根定理等。初步掌握网络图的概念。 3.掌握电感和电容动态特性的概念，理解状态的概念。熟练掌握一阶电路的时域分析法。掌握二阶电路的时域分析法，能列出其微分方程，充分理解时间常数、零状态响应、零输入响应、全响应等概念。理解电路对阶跃函数和冲激函数的响应。学会应用拉普拉斯变换分析计算电路的动态过程。 4.熟练掌握正弦量的三要素、相位差、阻抗、导纳、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等概念。能熟练地应用相量法，借助相量图，对较简单的正弦电路（包括谐振电路、含互感的电路及三相电路)进行正确地计算。了解计算非正弦周期电流电路的谐波分析法. 5.了解二端口网络的参数方程及参数计算，非正弦周期电流电路的计算。 6.掌握电路方程的矩阵形式

1 《电路》课程教学大纲课程名称：电路课程编号：042179 总学时数：96 学时讲课学时：80 学时实验学时：16 学时学分：6 学分先修课程：高等数学、大学物理等基础课程教材：《电路》（第五版）（邱关源主编，北京高等教育出版社，2006 年）。参考书目：李瀚荪主编，《电路分析基础》，北京高等教育出版社，2004 年。周守昌主编，《电路原理》，北京高等教育出版社，2002 年 5 月。胡翔俊主编，《电路分析》，北京高等教育出版社，2001 年 6 月。课程内容简介：电路分析基础课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要的基础课。电路分析基础课程以分析电路中的电磁现象，研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。电路分析基础课程理论严密、逻辑性强，有广阔的工程背景。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法和初步的实验技能，对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。为学习后续课程准备必要的电路知识。电路理论课程的教学基本内容主要有：电路模型和电路定律、电阻电路的分析、电路定理、正弦稳态交流电路的分析、含有互感电路的计算、三相电路的联接方式，对称三相电路中电压、电流和功率的计算、非正弦周期电流电路、线性动态电路的时域分析、线性动态电路的复频域分析、电路方程的矩阵形式、二端口网络。一、课程性质、目的和要求电路分析是一门电网络分析、设计与综合的基础工程学科，它属于电类各专业共同的理论基础。本课程是电路理论的入门课。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识、分析计算的基本方法和初步的实验技能，为学习后续有关课程准备必要的电路知识，并为进一步学习电路理论打下初步的基础。课程的基本要求： 1.牢固树立正确理解两种约束(拓扑约束、元件约束)是分析电路的最重要、最基本的法则，能在不同分析领域里，正确建立两个约束的相应形式的方程。熟练掌握基尔霍夫定律及电阻、电感、电容等物理量的参考方向的概念。 2.充分理解并能熟练使用线性电路的基本分析方法：节点法、回路法、叠加原理、替代定理、戴维南定理、诺顿定理及特勒根定理等。初步掌握网络图的概念。 3.掌握电感和电容动态特性的概念，理解状态的概念。熟练掌握一阶电路的时域分析法。掌握二阶电路的时域分析法，能列出其微分方程，充分理解时间常数、零状态响应、零输入响应、全响应等概念。理解电路对阶跃函数和冲激函数的响应。学会应用拉普拉斯变换分析计算电路的动态过程。 4.熟练掌握正弦量的三要素、相位差、阻抗、导纳、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等概念。能熟练地应用相量法，借助相量图，对较简单的正弦电路( 包括谐振电路、含互感的电路及三相电路)进行正确地计算。了解计算非正弦周期电流电路的谐波分析法。 5.了解二端口网络的参数方程及参数计算，非正弦周期电流电路的计算。 6.掌握电路方程的矩阵形式

?.正确使用常用电工仪表和调节装置，正确连接电路，处理简单故障，正确读取数据，分析实验结果，编写实验报告二、教学内容、要点和课时安排《电路》授课课时分配表章节讲课习题误讨论课实验其他合计第一章电路模型和电路定律 5 0 第二章电阻电路的等效变换 5 0 第三章电阻电路的一般分析 0 0 0 0 6 第四章电路定理 4 0 1 2 0 7 第五章含有运算放大器的电阻电路 0 0 2 第六章储能元件 0 0 2 0 第七章一阶电路和二阶电路的时城分析 6 2 0 2 0 10 第八章相量法 2 0 0 0 0 第九章正弦稳态电路的分析 5 0 0 2 0 第十章含有耦合电感的电跑 4 0 0 0 第十一章电路的频率响应第十二章三相电路 4 0 1 2 0 4 第十三章非正弦周期电流电路和信号的频谱 4 2 1 0 0 7 第十四章线性动态电路的复频城分析 6 0 0 第十五章电路方程的矩阵形式 7 第十六章二端口网络 2 合计 72 6 5 16 0 96 本课程的教学内容共分十六章第一章：电路模型和电路定律主要内容是：电路和电路模利：电流和电压的参考方向：电功率和能量：电阻元件：申压源和电流源：受控源：基尔霍夫定律要求：本章要掌握电路分析的基本变量及参考方向的概念；电路元件的VAR;基尔霍夫定律，了解电路模型：受控源本章的重点：电路分析的基本变量及参考方向的概念；电路元件的VAR;基尔霍夫定律本章难点：基尔霍夫定律、受控源的概念第二章：电阻电路的等效变换主要内容是：电路的等效变换：电阻的串联和并联电阻的Y形与△形联接的等效变换；电压源、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。要求：本章要掌握等效二端网络的定义；二端网络的等效化简。了解Y一△电阻网络等效互换：含晋控源由路的等效本章的重点：等效二端网络的定义；二端网络的等效化简，本章的难点：Y-△电阻网络等效互换；含受控源电路的等效。第三查：申阳申路的一船分析主要内容是：电路的图；【C和K的独立方程数；支路电流法；网孔电流法；回路电流法：

2 7.正确使用常用电工仪表和调节装置，正确连接电路，处理简单故障，正确读取数据，分析实验结果，编写实验报告。二、教学内容、要点和课时安排《电路》授课课时分配表章节讲课习题课讨论课实验其他合计第一章电路模型和电路定律 5 0 0 2 0 7 第二章电阻电路的等效变换 5 0 0 0 0 5 第三章电阻电路的一般分析 6 0 0 0 0 6 第四章电路定理 4 0 1 2 0 7 第五章含有运算放大器的电阻电路 2 0 0 0 0 2 第六章储能元件 2 0 0 2 0 4 第七章一阶电路和二阶电路的时域分析 6 2 0 2 0 10 第八章相量法 3 0 0 0 0 3 第九章正弦稳态电路的分析 5 0 0 2 0 7 第十章含有耦合电感的电路 4 0 1 0 0 5 第十一章电路的频率响应 4 0 0 4 0 8 第十二章三相电路 4 0 1 2 0 4 第十三章非正弦周期电流电路和信号的频谱 4 2 1 0 0 7 第十四章线性动态电路的复频域分析 6 0 1 0 0 7 第十五章电路方程的矩阵形式 7 0 0 0 0 7 第十六章二端口网络 5 2 0 0 0 7 合计 72 6 5 16 0 96 本课程的教学内容共分十六章。第一章：电路模型和电路定律主要内容是：电路和电路模型；电流和电压的参考方向；电功率和能量；电阻元件；电压源和电流源；受控源；基尔霍夫定律。要求：本章要掌握电路分析的基本变量及参考方向的概念；电路元件的 VAR；基尔霍夫定律。了解电路模型；受控源。本章的重点：电路分析的基本变量及参考方向的概念；电路元件的 VAR；基尔霍夫定律。本章难点：基尔霍夫定律、受控源的概念。第二章：电阻电路的等效变换主要内容是：电路的等效变换；电阻的串联和并联；电阻的 Y 形与△形联接的等效变换；电压源、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。要求：本章要掌握等效二端网络的定义；二端网络的等效化简。了解 Y－△电阻网络等效互换；含受控源电路的等效。本章的重点：等效二端网络的定义；二端网络的等效化简。本章的难点：Y－△电阻网络等效互换；含受控源电路的等效。第三章：电阻电路的一般分析主要内容是：电路的图；KCL 和 KVL 的独立方程数；支路电流法；网孔电流法；回路电流法；

节点电压法要求：本章要熟练掌握网孔电流分析法，节点电压分析法，了解电路的图，支路分析法本章的重点：回路电流分析法，节点电压分析法本章的难点：回路电流，节点电压方程的列写，第四章：电路定理主要内容是：叠加原理；替代定理；戴维南定理和诺顿定理；特勒根定理；互易定理；对偶原理要求：本章是电路分析重要的一章，要熟练握叠加原理、戴维南定理、诺顿定理、特根定理在电路中的应用，最大功率传输原理。了解替代定理、互易定理、对偶原理。本章的重点：运用叠加原理，戴维南定理，诺顿定理、特勒根定理分析电路，最大功率传输原理。本章的难点：用叠加原理和戴维南定理分析含受控源电路，第五章：含有运算放大器的电阻电路主要内容是：运算放大墨的电路模型；比例电路的分析；含有理想运算放大器的电路的分析。要求：掌握运算放大器的电路模型，含有理想运算放大器的电路的分析。本章的重点：运算放大器的电路模型，含有理想运算放大器的电路的分析。本章的难点：含有理想运算放大器的电路的分析，第六章：储能元件主要内容是：电感元件；电容元件；电容元件和电感元件的串并联。要求：掌握储能元件的VAR,电容和电感元件的串并联，第七章：一阶电路和二阶电路的时域分析主要内容是：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：一阶电路的全响应：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，零状态和阶跃响应、二阶电路的冲激有应；状态方程要求：本章要掌握初始值的确定、零输入响应、零状态响应及全响应，时问常数的计算；一阶电路的三要素法。了解一阶电路的阶跃响应和冲激响应，了解二阶电路的零输入响应、零状态和阶跃响本章的重点：初始值的确定、零输入响应、零状态响应及全响应，时问常数的计算；一阶电路的三要素法是重点。二阶动态电路的零输入响应特征根的三种情况. 本章的难点：一阶电路的时城分析，微分方程的建立，初始条件；一阶电路冲激响应，二阶电路的冲激响应。第八章：相量法主要内家是：复数的报念和复数运算：正弦最：相量法的其础：申路定律的相量形式要求：本章要掌握正弦量的瞬时值，有效值正弦量的三要素相量表示法；电路元件的相量模型；两种约束的相量表示法。了解正弦稳态响应的基本概念本章的重点：正弦量的相量表示法；两种约来的相量表示法。本章的难点：正弦量的相量表示方法，电路元件的相量模型第九章：正弦稳态电路的分析主要内容是：阻抗和导纳：阻抗（学纳）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；复功率最大功率传输：要求：本章要笔握用相量法分析正弦稳态电路、正弦稳态电路的功率，功率因数的提高，最大功率传输。本章的重点：阻抗、导纳串、并联及其互换；正弦稳态电路的分析计算，正弦电路的功率，功

3 节点电压法。要求：本章要熟练掌握网孔电流分析法，节点电压分析法。了解电路的图，支路分析法。本章的重点：回路电流分析法，节点电压分析法。本章的难点：回路电流、节点电压方程的列写。第四章：电路定理主要内容是：叠加原理；替代定理；戴维南定理和诺顿定理；特勒根定理；互易定理；对偶原理。要求：本章是电路分析重要的一章，要熟练掌握叠加原理、戴维南定理、诺顿定理、特勒根定理在电路中的应用，最大功率传输原理。了解替代定理、互易定理、对偶原理。本章的重点：运用叠加原理，戴维南定理，诺顿定理、特勒根定理分析电路，最大功率传输原理。本章的难点：用叠加原理和戴维南定理分析含受控源电路。第五章：含有运算放大器的电阻电路主要内容是：运算放大器的电路模型；比例电路的分析；含有理想运算放大器的电路的分析。要求：掌握运算放大器的电路模型，含有理想运算放大器的电路的分析。本章的重点：运算放大器的电路模型，含有理想运算放大器的电路的分析。本章的难点：含有理想运算放大器的电路的分析。第六章：储能元件主要内容是：电感元件；电容元件；电容元件和电感元件的串并联。要求：掌握储能元件的 VAR，电容和电感元件的串并联。第七章：一阶电路和二阶电路的时域分析主要内容是：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；一阶电路的全响应；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，零状态和阶跃响应、二阶电路的冲激响应；状态方程。要求：本章要掌握初始值的确定、零输入响应、零状态响应及全响应，时间常数的计算；一阶电路的三要素法。了解一阶电路的阶跃响应和冲激响应。了解二阶电路的零输入响应、零状态和阶跃响应。本章的重点：初始值的确定、零输入响应、零状态响应及全响应，时间常数的计算；一阶电路的三要素法是重点。二阶动态电路的零输入响应特征根的三种情况。本章的难点：一阶电路的时域分析，微分方程的建立，初始条件；一阶电路冲激响应。二阶电路的冲激响应。第八章：相量法主要内容是：复数的概念和复数运算；正弦量；相量法的基础；电路定律的相量形式。要求：本章要掌握正弦量的瞬时值，有效值；正弦量的三要素、相量表示法；电路元件的相量模型；两种约束的相量表示法。了解正弦稳态响应的基本概念。本章的重点：正弦量的相量表示法；两种约束的相量表示法。本章的难点：正弦量的相量表示方法，电路元件的相量模型。第九章：正弦稳态电路的分析主要内容是：阻抗和导纳；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；复功率；最大功率传输；要求：本章要掌握用相量法分析正弦稳态电路、正弦稳态电路的功率，功率因数的提高，最大功率传输。本章的重点：阻抗、导纳串、并联及其互换；正弦稳态电路的分析计算，正弦电路的功率，功

率因数及其提高：景大功率传输本章的难点：用相量法分析正弦稳态电路第十章：含有耦合电感的电路主要内容是：互感现象；含有耦合电感的电路的计算；空心变压器；理想变压器，要求：本章要掌振耦合电感元件的VAR和有耦合电感元件的电路计算。了解空芯变压去及等效电路、理想变压器及其用途。本章的重点：耦合电感元件的VAR和含有福合电感元件的电路计算，空芯变压器及等效电路、理想交压器的VAR 本章的难点：互感电压的表达式及其正负的规定、空心变压器的等效电路第十一章：电路的频率响应主要内容是：网络函数；串联电路的谐振；并联电路的谐振，RLC电路的频率特性和Boe图：滤波器要求：掌握串、并联谐振的特点。难点：串、并联谐振的频率特性和Bode图。第十二章：三相电路主要内容是：三相电路：线电压（线电流）与相电压（相电流）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，要求：本章要掌握三相电路的连接方式，对称三相电路的特点，三相电路的计算，三相电路的功率。了解不对称三相电路的计算，三相电路功率的测量。本章的重点：三相电路的连接方式，对称三相电路的特点，三相电路的计算。本章的难点：不对称三相电路的计算，三相电路功率及其测量第十三章：非正弦周期电流电路和信号的频诺主要内容是：非正弦周期信号；周期函数分解为傅立叶级数；有效值、平均值和平均功率；非正弦周期申流申路的计算：对称三相电路中的高次谐波要求：本章要掌握非正弦周期电流电路的谐波分析法、有效值、平均功率的计算。了解非正弦周期函数的傅立叶级数展开，平均值、平均功率的计算。了解三相对称电路的高次谐波。本章的重点：非正弦周期电流电路的谐波分析法、平均值、平均功率的计算本章的难点：非正弦周期电流电路的谐波分析法，非正弦周期函数的傅立叶级数展开第十四章：线性动态电路的复频域分析主要内容是：拉普拉斯变换的定义：拉普拉斯变换的基本性质：拉普拉斯反变换的部分分式展开；运算电路；应用拉普拉斯变换分析线性电路。网络函数的定义；网络函数的极点和零点；极点零点与冲数响应和频率响应。要求：本章要掌握线性电路的S域模型，会用拉普拉斯变换分析线性电路，本章要掌报网络函数的极点、零点与冲藏响应和频率响应，了解卷积的概念和网络函数的定义本章的重点：线性电路的S域模型，运算电路和应用拉普拉斯变换分析线性电路。网络函数的极点、零点与冲激响应和频率响应。本章的难点：拉氏（正）变换与拉氏反变换，运算电路，网络函数的极点、零点与频率响应第十五章：电路方程的矩阵形式主要内容是：割集；关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵；回路电流方程的矩阵形式；节点电压方程的矩阵形式；割集电压方程的矩阵形式；状态方程，要求：要熟练掌握关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵；回路电流方程的矩阵形式；节点电压方程的矩阵形式。了解割集电压方程的矩阵形式。本章的重点：关联矩阵，回路矩阵，割集矩阵；回路电流方程的矩阵形式；节点电压方程的矩

4 率因数及其提高；最大功率传输。本章的难点：用相量法分析正弦稳态电路。第十章：含有耦合电感的电路主要内容是：互感现象；含有耦合电感的电路的计算；空心变压器；理想变压器。要求：本章要掌握耦合电感元件的 VAR 和含有耦合电感元件的电路计算。了解空芯变压器及等效电路、理想变压器及其用途。本章的重点：耦合电感元件的 VAR 和含有耦合电感元件的电路计算，空芯变压器及等效电路、理想变压器的 VAR。本章的难点：互感电压的表达式及其正负的规定、空心变压器的等效电路。第十一章：电路的频率响应主要内容是：网络函数；串联电路的谐振；并联电路的谐振，RLC 电路的频率特性和 Bode 图；滤波器。要求：掌握串、并联谐振的特点。难点：串、并联谐振的频率特性和 Bode 图。第十二章：三相电路主要内容是：三相电路；线电压（线电流）与相电压（相电流）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。要求：本章要掌握三相电路的连接方式，对称三相电路的特点，三相电路的计算，三相电路的功率。了解不对称三相电路的计算，三相电路功率的测量。本章的重点：三相电路的连接方式，对称三相电路的特点，三相电路的计算。本章的难点：不对称三相电路的计算，三相电路功率及其测量。第十三章：非正弦周期电流电路和信号的频谱主要内容是：非正弦周期信号；周期函数分解为傅立叶级数；有效值、平均值和平均功率；非正弦周期电流电路的计算；对称三相电路中的高次谐波。要求：本章要掌握非正弦周期电流电路的谐波分析法、有效值、平均功率的计算。了解非正弦周期函数的傅立叶级数展开，平均值、平均功率的计算。了解三相对称电路的高次谐波。本章的重点：非正弦周期电流电路的谐波分析法、平均值、平均功率的计算。本章的难点：非正弦周期电流电路的谐波分析法，非正弦周期函数的傅立叶级数展开。第十四章：线性动态电路的复频域分析主要内容是：拉普拉斯变换的定义；拉普拉斯变换的基本性质；拉普拉斯反变换的部分分式展开；运算电路；应用拉普拉斯变换分析线性电路。网络函数的定义；网络函数的极点和零点；极点、零点与冲激响应和频率响应。要求：本章要掌握线性电路的 S 域模型，会用拉普拉斯变换分析线性电路。本章要掌握网络函数的极点、零点与冲激响应和频率响应，了解卷积的概念和网络函数的定义。本章的重点：线性电路的 S 域模型，运算电路和应用拉普拉斯变换分析线性电路。网络函数的极点、零点与冲激响应和频率响应。本章的难点：拉氏(正)变换与拉氏反变换，运算电路，网络函数的极点、零点与频率响应。第十五章：电路方程的矩阵形式主要内容是：割集；关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵；回路电流方程的矩阵形式；节点电压方程的矩阵形式；割集电压方程的矩阵形式；状态方程。要求：要熟练掌握关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵；回路电流方程的矩阵形式；节点电压方程的矩阵形式。了解割集电压方程的矩阵形式。本章的重点：关联矩阵，回路矩阵，割集矩阵；回路电流方程的矩阵形式；节点电压方程的矩