1、電路原理課程教學(xué)大綱課程名稱：電路原理課程代碼：ELEA2037英文名稱：Circuit Principle課程性質(zhì)：大類基礎(chǔ)課程學(xué)分/學(xué)時(shí)：3學(xué)分/72學(xué)時(shí)(63+9)開課學(xué)期：第3學(xué)期適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化先修課程：高等數(shù)學(xué)、普通物理后續(xù)課程：電子技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)一、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)（在人才培養(yǎng)中的地位與性質(zhì)及主要內(nèi)容，指明學(xué)生需掌握知識(shí)與能力及其應(yīng)達(dá)到的水平）課程性質(zhì)：電路分析課程是通信工程、信息工程、電子信息工程、電氣工程及自動(dòng)化等專業(yè)的一門大類基礎(chǔ)課，是上述專業(yè)的必修主干課程，是模擬電路、數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計(jì)等課程的前導(dǎo)課程。 教學(xué)目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路理

2、論的基本知識(shí)，分析和計(jì)算電路的基本方法以及進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)的基本技能，了解電路理論的應(yīng)用和發(fā)展概況，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的思維推理能力和分析運(yùn)算能力，為學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)等后續(xù)有關(guān)課程以及從事與本專業(yè)有關(guān)的工程技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程的具體教學(xué)目標(biāo)如下： 1. 具備實(shí)際電路的建模方法和電路拓?fù)淅碚?，掌握用于一階、二階電路動(dòng)態(tài)分析的常微分方程數(shù)學(xué)方法，能使用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)針對(duì)工程問題建立合適的數(shù)學(xué)模型。 2. 掌握電阻、電容、電感元件、獨(dú)立電源、受控電源的特性、功能，具備這些元件的應(yīng)用能力；能夠分析和計(jì)算較復(fù)雜電阻電路的電流、電壓及元件參數(shù)；能夠分析一般一階、二階動(dòng)態(tài)

3、電路的動(dòng)態(tài)過程；能夠分析和計(jì)算互感電路的參數(shù)；能夠分析和計(jì)算二端口網(wǎng)絡(luò)的 Y 參數(shù)和 Z 參數(shù)。能夠針對(duì)實(shí)際工程問題和應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行方案選擇。3. 掌握一些重要定理的工程應(yīng)用，如疊加定理，替代定理、戴維寧定理、諾頓定理、最大功率傳輸定理；能夠運(yùn)用三相電路的原理解決工程應(yīng)用相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。4. 熟悉和掌握正弦穩(wěn)態(tài)分析的方法，理解功率因數(shù)的物理概念，掌握諧波分析方法，了解諧波的危害。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系說明畢業(yè)要求1：工程知識(shí)1-3 掌握電子、通信及工程基礎(chǔ)知識(shí)，能用于分析工程問題中的結(jié)構(gòu)、電路、電磁場及信號(hào)問題教學(xué)目標(biāo)1具備實(shí)際電路的建模方法和電路拓?fù)淅碚摚?/p>

4、結(jié)合專業(yè)知識(shí)針對(duì)工程問題建立合適的數(shù)學(xué)模型。畢業(yè)要求2：問題分析2-3 能運(yùn)用電路基本原理，分析復(fù)雜工程問題的影響因素、關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并證實(shí)解決方案的合理性教學(xué)目標(biāo)2掌握電路基本元件的應(yīng)用，能夠分析較為復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)、計(jì)算電路參數(shù)。教學(xué)目標(biāo)3掌握一些重要定理的工程應(yīng)用，并學(xué)會(huì)運(yùn)用三相電路的原理解決工程應(yīng)用相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展7-1 理解環(huán)境保護(hù)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的具體內(nèi)涵和意義，熟悉環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的方針、政策和法律法規(guī)教學(xué)目標(biāo)4理解功率因數(shù)的物理概念，掌握諧波分析方法，了解諧波的危害。二、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（含課程教學(xué)、自學(xué)、作業(yè)、討論等內(nèi)容和要求，指明重點(diǎn)內(nèi)容和難

5、點(diǎn)內(nèi)容。重點(diǎn)內(nèi)容：；難點(diǎn)內(nèi)容：）1、 電路模型和電路定律（6學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo) 1）1.1 電路和電路模型1.2 電流和電壓的參考方向1.3 電功率和能量1.4 電路元件1.5 電阻元件1.6 電壓源和電流源1.7 受控電源1.8 基爾霍夫定律目標(biāo)及要求： 通過本章的介紹，使得學(xué)生了解課程的學(xué)習(xí)要求，課程的性質(zhì)和主要內(nèi) 容。 掌握電路模型、電路元件的概念，電壓電流參考方向的概念；掌握元件、 電路吸收或發(fā)出功率的表達(dá)式和計(jì)算。3) 掌握 KCL、KVL 電路定律。作業(yè)內(nèi)容：1） 電路中電壓電流計(jì)算。2） 元件、電路吸收或發(fā)出功率的表達(dá)式和計(jì)算。3） KCL、KVL電路定律應(yīng)用。討論內(nèi)容：1）

6、對(duì)電路中的電壓、電流設(shè)參考方向有何意義?2） 線性電阻在兩種特殊情況下,即 R=0 和 R=時(shí),其伏安特性有何特點(diǎn)?自學(xué)拓展：1） 受控源與獨(dú)立源的主要區(qū)別在哪里?2） 應(yīng)用基爾霍夫定律時(shí)應(yīng)注意哪些問題?2、 電阻電路的等效變換（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo) 2）2.1 電路的等效變換2.2 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)2.3 電阻的Y形連接和形連接的等效變換2.4 電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)2.5 實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換2.6 輸入電阻目標(biāo)及要求：1） 掌握電路等效變換的概念；掌握電阻串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)、Y 形聯(lián)結(jié)與 形聯(lián)結(jié)的計(jì)算。2） 掌握電源的串聯(lián)與并聯(lián)，電源的等效變換以及一端口電路輸入電阻的計(jì) 算

7、。作業(yè)內(nèi)容：1） 電阻串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)、Y 形聯(lián)結(jié)與形聯(lián)結(jié)的計(jì)算。2） 電源的等效變換方法。3） 一端口電路輸入電阻的計(jì)算。討論內(nèi)容：1） 何謂電路等效?兩電路等效需滿足什么條件?2） 在應(yīng)用分壓公式和分流公式時(shí),是否需要考慮電壓電流的參考方向?自學(xué)拓展：1） 實(shí)際電源的外特性與外電路是否有關(guān)?2） 輸入電阻有幾種求法?3、 電阻電路的一般分析（6學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo) 2）3.1 電路的圖3.2 KCL 和 KVL 的獨(dú)立方程數(shù)3.3 支路電流法3.4 網(wǎng)孔電流法3.5 回路電流法3.6 結(jié)點(diǎn)電壓法目標(biāo)及要求：1） 掌握線性電阻電路方程的建立方法，掌握電路圖論的初步概念。2） 掌握支路電流法、

8、網(wǎng)孔電流法、回路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法。3） 通過本章的學(xué)習(xí)，會(huì)列出電路方程。作業(yè)內(nèi)容：1） 求電路的基本回路組。2） 利用支路電流法、網(wǎng)孔電流法、回路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法計(jì)算電路中的 電壓、電流及功率。討論內(nèi)容：1） 一個(gè)平面電路,如何選擇最簡單的分析方法?2） 分析含有受控源的電路時(shí),有哪些注意點(diǎn)?自學(xué)拓展：1） 無伴電流源和無伴電壓源在分析電路時(shí)是如何處理的?4、 電路定理（12學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo) 1、2、3）4.1 疊加定理4.2 替代定理4.3 戴維寧定理和諾頓定理4.4 特勒根定理4.5 互易定理4.6 對(duì)偶原理目標(biāo)及要求：1） 掌握一些重要的電路定理，包括疊加定理(含齊性定理)，替代

9、定理、戴維寧定理、諾頓定理、最大功率傳輸定理。2） 了解特勒根定理、互易定理及對(duì)偶原理。作業(yè)內(nèi)容：1） 疊加定理(含齊性定理)，替代定理、戴維寧定理、諾頓定理、最大功率傳輸定理的應(yīng)用。討論內(nèi)容：1） 疊加定理和替代定理的適用范圍。2） 是否所有電路都有其戴維寧等效電路和諾頓等效電路?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1） 疊加原理驗(yàn)證線性電路疊加原理的正確性，加深對(duì)線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識(shí)和理解。2）戴維寧定理驗(yàn)證戴維寧定理的正確性，加深對(duì)該定理的理解。5、 儲(chǔ)能元件（2學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)2）5.1 電容元件5.2 電感元件5.3 電容、電感元件的串并聯(lián)目標(biāo)及要求：1） 掌握電容、電感兩種儲(chǔ)能元件在電路中的

10、VCR 及功率、能量表達(dá)式。2） 掌握電容、電感在串并聯(lián)的等效參數(shù)計(jì)算。作業(yè)內(nèi)容：1） 電容、電感的 VCR 關(guān)系，功率用能量的計(jì)算。2） 電容、電感在串并聯(lián)的等效參數(shù)計(jì)算。討論內(nèi)容：1） 已知某一時(shí)刻電感兩端的電壓,能否求出該時(shí)刻通過電感的電流?自學(xué)拓展：1） 電感和電容同為儲(chǔ)能元件,兩者有何不同之處?6、 一階電路和二階電路的時(shí)域分析（10學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）6.1 動(dòng)態(tài)電路的方程及其初始條件6.2 一階電路的零輸入響應(yīng)6.3 一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)6.4 一階電路的全響應(yīng)6.5 二階電路的零輸入響應(yīng)6.6 二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)6.7 一階電路和二階電路的階躍響應(yīng)6.8 一階電路

11、和二階電路的沖激響應(yīng)目標(biāo)及要求：1）用一階微分方程描述 RC和 RL電路，掌握分析一階電路過渡過程的經(jīng)典法及一階電路時(shí)間常數(shù)的概念。2） 在一階電路的基礎(chǔ)上用經(jīng)典法分析二階電路的過渡過程。3）掌握零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)、瞬態(tài)分量、穩(wěn)態(tài)分量、階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)等重要概念。作業(yè)內(nèi)容：1） 用一階微分方程求解 RC 和 RL 電路的電壓或電流變量。2） 求一階電路的輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)、瞬態(tài)分量、穩(wěn)態(tài)分量。3） 求一階電路的階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)。4） 求解二階電路的過渡過程。討論內(nèi)容：1）在三個(gè)等效電路（0-，0+，+）中, 電感和電容的處理方法有何不同?2） 動(dòng)態(tài)電路的全響應(yīng)有幾種分

12、解形式?3） 使用三要素公式求一階電路的的全響應(yīng)分幾個(gè)步驟?自學(xué)拓展：1） 如何由動(dòng)態(tài)電路的階躍響應(yīng)求取沖激響應(yīng)?7、 相量法（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo) 1、2）7.1 復(fù)數(shù)7.2 正弦量7.3 相量法的基礎(chǔ)7.4 電路定律的相量形式目標(biāo)及要求：1） 掌握復(fù)數(shù)、正弦量、相量法的基礎(chǔ)，掌握電路定律的相量形式。作業(yè)內(nèi)容：1） 相量各種形式的相互轉(zhuǎn)換，正弦量的相量形式表示。2） KCL、KVL 電路定律的相量形式表示。討論內(nèi)容：1） 復(fù)數(shù)有幾種表示形式?如何轉(zhuǎn)換?2） 何謂正弦量的三要素?正弦信號(hào)如何使用相量表示?自學(xué)拓展：1） 在用相量表示電路定理時(shí)有哪些注意點(diǎn)?8、 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析（10學(xué)時(shí)）

13、（支撐教學(xué)目標(biāo) 2）8.1 阻抗和導(dǎo)納8.2 電路的相量圖8.3 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析8.4 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率8.5 復(fù)功率8.6 最大功率傳輸目標(biāo)及要求：1） 掌握阻抗、導(dǎo)納概念和電路的相量圖。2） 掌握正弦電流電路的瞬時(shí)功率、平均功率、無功功率、視在功率和復(fù)功率以及最大功率的傳輸。3）理解和掌握功率因數(shù)的物理概念，熟悉諧波分析方法。作業(yè)內(nèi)容：1） 電路方程的相量形式和線性電路定理的相量應(yīng)用。2） 瞬時(shí)功率、平均功率、無功功率、視在功率和復(fù)功率的計(jì)算。3） 正弦穩(wěn)態(tài)電路最大功率傳輸定理的應(yīng)用。討論內(nèi)容：1） 有一感性的串聯(lián)電路,與其等效的并聯(lián)電路也一定是感性的嗎?2） 如何判斷無源二端口網(wǎng)絡(luò)

14、的性質(zhì)?3） 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率有幾種?它們之間的關(guān)系如何?自學(xué)拓展：1） 在應(yīng)用線性電阻電路的分析方法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路時(shí), 有哪些注意點(diǎn)?9、 含有耦合電感的電路（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo) 2）9.1 互感9.2 含有耦合電感電路的計(jì)算9.3 空心變壓器9.4 理想變壓器目標(biāo)及要求：掌握耦合電感中的磁耦合現(xiàn)象、互感和耦合因數(shù)、耦合電感的同名端和 耦合電感的磁通鏈方程、 電壓電流關(guān)系。2） 掌握含有耦合電感電路的分析計(jì)算及變壓器、理想變壓器的初步概念。作業(yè)內(nèi)容：1） 耦合電感中的互感計(jì)算，含有耦合電感電路的分析計(jì)算。2） 變壓器、理想變壓器的初步應(yīng)用。討論內(nèi)容：1） 兩線圈間的互感值大,能否說其

15、間的耦合系數(shù)大?2） 互感線圈的同名端是如何規(guī)定的?3） 理想變壓器的阻抗變換公式與電壓電流的參考方向有何關(guān)系?自學(xué)拓展：1） 含有耦合電感的電路有哪幾種處理方法?10、電路的頻率響應(yīng)（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo) 2）10.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)10.2 串聯(lián)電路的諧振10.3 串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)10.4 并聯(lián)電路的諧振目標(biāo)及要求：1） 掌握網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的概念。2） 掌握 RLC 串聯(lián)、并聯(lián)諧振及二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的頻率特性。作業(yè)內(nèi)容：1） RLC 串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路的分析計(jì)算。討論內(nèi)容：1） 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與激勵(lì)的大小是否有關(guān)?2） 串聯(lián)電路諧振的條件是什么?3） 同一電路是否有可能既發(fā)生串聯(lián)諧振又發(fā)生并聯(lián)諧振?自學(xué)拓展

16、：1） 電路發(fā)生諧振時(shí)的電壓與電流有何關(guān)系?11、三相電路（6學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)2、3）11.1 三相電路11.2 線電壓（電流）與相電壓（電流）的關(guān)系11.3 對(duì)稱三相電路的計(jì)算目標(biāo)及要求：1） 掌握三相電源，對(duì)稱三相電路的組成及其電壓和電流的相值和線值之間的關(guān)系。2） 掌握對(duì)稱三相電路的一相計(jì)算方法。作業(yè)內(nèi)容：1） 對(duì)稱三相電路的電壓和電流的計(jì)算。討論內(nèi)容：1） 如何確定三相電源的相序?2） 對(duì)稱三相電路的相值與線值有何關(guān)系?3） Y 形連接的對(duì)稱三相電路改為 形連接后,其相值有何變化?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）理解三相電路中線電壓與相電壓、線電流與相電流之間的關(guān)系。2）掌握三相電路的正確連接方法與測

17、量方法。12、 二端口網(wǎng)絡(luò)（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo) 2）12.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的概念 12.2 二端口的方程和參數(shù)12.3 二端口網(wǎng)的等效電路12.4 二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù)12.5 二端口的連接12.6 回轉(zhuǎn)器和復(fù)阻抗變換器目標(biāo)及要求：掌握二端口(網(wǎng)絡(luò))及其方程，二端口的 Y、Z 參數(shù)矩陣以及它們之間的 相互關(guān)系。作業(yè)內(nèi)容：1） 二端口的 Y、Z 參數(shù)矩陣的計(jì)算。討論內(nèi)容：1）何謂端口條件? 端口網(wǎng)絡(luò)如何劃分?2） 二端口網(wǎng)絡(luò) Y 參數(shù)矩陣和 Z 參數(shù)矩陣之間有何關(guān)系?自學(xué)拓展：1） 二端口網(wǎng)絡(luò)的方程有哪幾種，分別說明?三、教學(xué)方法1、 在課堂教學(xué)中，闡述電路的基本原理和分析方法，理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力和創(chuàng)新能力；2、 采用傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體課件相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)；充分利用學(xué)校的課程錄播視頻和課程中心網(wǎng)站資源輔助教學(xué)；3、 采用過程化考試，分四個(gè)階段進(jìn)行，使學(xué)