《電路分析》課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：0612037課程總學(xué)時(shí)/學(xué)分：72/4（其中理論54學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)18學(xué)時(shí)）課程類別：專業(yè)任選課一、教學(xué)目的和任務(wù)本課程是電路理論的入門課程，是物理學(xué)、電子類相關(guān)專業(yè)的主干課程之一，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路的基本知識(shí)、基本理論、基本分析方法，并具備基本的實(shí)驗(yàn)技能，為學(xué)習(xí)“信號(hào)與系統(tǒng)”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”等后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。本課程在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)、抽象思維能力、分析計(jì)算能力、實(shí)驗(yàn)研究能力和總結(jié)歸納能力等方面起著重要作用。二、教學(xué)基本要求電路分析課程是對(duì)生產(chǎn)生活中各種電類物理現(xiàn)象的專門論述，因此學(xué)習(xí)本課程應(yīng)具有一定的物理知識(shí)，同時(shí)還須具備分析電路所必需的數(shù)學(xué)知識(shí)，大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)為本課程的先修課程。本課程還將為后續(xù)的專業(yè)課打下基礎(chǔ)，如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)等課程都將運(yùn)用在電路分析課程中學(xué)到的基本知識(shí)在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域中作進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)。學(xué)好電路分析將為今后各門電類專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到以下要求：1）掌握電路的基本概念、基本物理量及基本定律；2）掌握線性電路的基本分析方法；3）掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路基本概念和分析方法；4）掌握兩種儲(chǔ)能元件及動(dòng)態(tài)電路的基本分析方法；5）掌握網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的頻率特性；6）掌握互感耦合電路的基本知識(shí)；7）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力；8）能夠用計(jì)算機(jī)輔助電路分析；三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（一）理論教學(xué)部分本部分主要講述：電路模型和電路定律，電阻電路的等效轉(zhuǎn)換，支路法，網(wǎng)孔法和回路法，節(jié)點(diǎn)法，電路定理(迭加定理，替代定理，戴維南定理和諾頓定理，特勒根定理，互易定理)，動(dòng)態(tài)電路的分析，相量法，正弦電流電路的分析，具有耦合電感的電路，三相電路。第一章電路模型和電路定律（4學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為電路和電路模型；電流和電壓的參考方向；電功率和能量；電路元件；電阻元件；受控電源；基爾霍夫定律。教學(xué)要求：深入理解電路模型、電壓和電流的參考方向以及關(guān)聯(lián)方向概念；深入理解電功率和能量以及受控電源概念；理解電阻元件概念；掌握基爾霍夫定律；了解集總假設(shè)。教學(xué)重點(diǎn)：電路模型概念；電壓電流參考方向及關(guān)聯(lián)方向概念；基爾霍夫定律。教學(xué)難點(diǎn)：電壓電流參考方向；受控電源的概念；功率和能量的計(jì)算。第二章電阻電路的等效變換（4學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為電路的等效變換；電阻的串聯(lián)和并聯(lián)；電阻的星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接的等效變換；電壓源和電流源的串聯(lián)和并聯(lián)；實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換；輸入電阻。教學(xué)要求：深刻理解電路等效的概念；熟練掌握電阻的星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接的等效變換方法；掌握電阻的串聯(lián)和并聯(lián)、電壓源和電流源的串聯(lián)和并聯(lián)方法；掌握實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換；了解輸入電阻概念。教學(xué)重點(diǎn)：電路等效的概念；實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換。教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)外等效的理解；含受控源的電路變換。第三章電阻電路的一般分析（4學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為：電路的圖；KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)；支路電流法；網(wǎng)孔電流法；回路電流法；節(jié)點(diǎn)電壓法。教學(xué)要求：熟練掌握結(jié)點(diǎn)電壓法、網(wǎng)孔電流法；掌握支路電流和回路電流法；深刻理解KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)；了解電路的圖的概念；了解無(wú)伴電源的概念。教學(xué)重點(diǎn)：用結(jié)點(diǎn)電壓法和網(wǎng)孔電流法分析、計(jì)算線性電阻電路。教學(xué)難點(diǎn)：電路的圖及KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)的概念；用節(jié)點(diǎn)電壓法分析含有電流源串聯(lián)電阻支路。第四章電路定理（4學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為：疊加定理；替代定理；戴維寧定理和諾頓定理；最大功率傳輸定理；特勒跟定理；互易定理；對(duì)偶原理。教學(xué)要求：熟練掌握疊加定理、戴維寧定理、特勒跟定理、最大功率傳輸定理的基本內(nèi)容和使用條件，能熟練運(yùn)用這些定理解決實(shí)際問(wèn)題；掌握諾頓定理、替代定理、互易定理；理解對(duì)偶原理。教學(xué)重點(diǎn)：疊加定理；戴維寧定理；最大功率傳遞定理；特勒根定理。教學(xué)難點(diǎn)：用疊加定理分析含受控源電路；用戴維寧定理分析含受控源電路；置換與等效概念的異同。第六章儲(chǔ)能元件（2學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為電容元件；電感元件；電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)。教學(xué)要求：熟練掌握電容元件、電感元件的定義、性質(zhì)和特點(diǎn)；掌握電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)；了解動(dòng)態(tài)元件的概念。教學(xué)重點(diǎn)：電容和電感的伏安關(guān)系；電容電壓、電感電流的連續(xù)性和記憶性。教學(xué)難點(diǎn)：電容、電感的特性、能量關(guān)系。第七章一階電路和二階電路的時(shí)域分析（8學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為：動(dòng)態(tài)電路的方程及其初始條件；一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)；一階電路的全響應(yīng)；二階電路的零輸入相應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)；二階電路的全響應(yīng)；一階和二階電路的階躍響應(yīng)；一階和二階電路的沖激響應(yīng)。教學(xué)要求：熟練掌握動(dòng)態(tài)電路的描述方程和求解方法；熟練掌握一階電路的分析計(jì)算（分離變量法、三要素法、疊加定理）；掌握二階電路的分析計(jì)算；掌握一階和二階動(dòng)態(tài)電路的階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)計(jì)算方法；了解固有頻率、暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)、強(qiáng)制響應(yīng)和固有響應(yīng)、過(guò)渡過(guò)程等概念。教學(xué)重點(diǎn)：一階電路的分析計(jì)算；動(dòng)態(tài)元件初始值的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：由微分方程求解完全響應(yīng)；三要素法中0＋與0－及時(shí)間常數(shù)的求法。第八章相量法（4學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為復(fù)數(shù)；正弦量；相量法基礎(chǔ)；電路定律的相量形式。教學(xué)要求：深刻理解相量的概念；熟練掌握正弦量的相量表示方法；熟練掌握KCL、KVL、電路元件VCR的相量形式。教學(xué)重點(diǎn)：相量的概念、KCL、KVL、電路元件VCR的相量形式。教學(xué)難點(diǎn)：相量的概念、KCL、KVL、電路元件VCR的相量形式。第九章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析（8學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容有用相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，復(fù)阻抗、復(fù)導(dǎo)納。正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率，無(wú)功功率、有功功率、功率因數(shù)，復(fù)功率、復(fù)功率的平衡，最大功率傳輸定理，功率因數(shù)的提高。教學(xué)要求：理解阻抗與導(dǎo)納的定義。掌握無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗與導(dǎo)納的求解方法；理解相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路的過(guò)程。掌握相量圖法；理解二端網(wǎng)絡(luò)平均功率（有功功率）、無(wú)功功率、視在功率、復(fù)功率、功率因素等概念，掌握它們的計(jì)算方法。了解提高功率因素的意義及基本方法；理解最大功率的傳遞條件，掌握其計(jì)算方法；教學(xué)重點(diǎn)：阻抗與導(dǎo)納、相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路、功率因素提高、最大功率的傳遞。教學(xué)難點(diǎn)：相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路、功率因素提高。第十章含有耦合電感的電路（4學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容有互感電壓，耦合系數(shù)?；ジ须娐返耐?，含互感電路的計(jì)算，理想變壓器、空心變壓器、線性變壓器的電路模型。教學(xué)要求：理解互感的端口伏安關(guān)系，包括時(shí)域形式和相量形式。理解同名端、互感系數(shù)和耦合系數(shù)的概念；掌握含耦合電感電路的分析方法；理解空心變壓器的伏安關(guān)系；理解理想變壓器的伏安關(guān)系。掌握其對(duì)電壓、電流及阻抗的變換作用。教學(xué)重點(diǎn)：互感的端口伏安關(guān)系、含耦合電感電路的分析方法、理想變壓器的伏安關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：互感的端口伏安關(guān)系、含耦合電感電路的分析方法。第十一章電路的頻率響應(yīng)（2學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振、簡(jiǎn)單的串并聯(lián)諧振。諧振電路的頻率特性、品質(zhì)因數(shù)。教學(xué)要求：熟練掌握網(wǎng)絡(luò)函數(shù)和頻率響應(yīng)概念；熟練掌握RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)和諧振；掌握RLC并聯(lián)電路的諧振；了解波特圖和濾波器。教學(xué)重點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)函數(shù)概念；頻率響應(yīng)概念；RLC串聯(lián)諧振。教學(xué)難點(diǎn)：諧振的物理意義第十二章三相電路（4學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為三相電路概念；線電壓與相電壓關(guān)系；線電流與相電流關(guān)系；對(duì)稱三相電路計(jì)算；不對(duì)稱三相電路概念；三相電路的功率。教學(xué)要求：熟練掌握三相電路的結(jié)構(gòu)形式及線電壓與相電壓、線電流與線電流的關(guān)系；熟練掌握用“分離一相”法計(jì)算對(duì)稱三相電路；熟練掌握三相電路的功率計(jì)算；掌握用節(jié)點(diǎn)法計(jì)算不對(duì)稱三相電路。教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)稱三相電路的電壓、電流、功率計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：不對(duì)稱三相電路的計(jì)算。第十三章非正弦周期電流電路（2學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為：非正弦周期電流信號(hào)；非正弦周期函數(shù)分解為傅里葉級(jí)數(shù)；有效值、平均值和平均功率；非正弦周期電流電路的計(jì)算。教學(xué)要求：熟練掌握非正弦周期函數(shù)分解為傅里葉級(jí)數(shù)方法；熟練掌握非正弦周期電路電壓、電流有效值、平均功率的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)：非正弦周期函數(shù)分解為傅里葉級(jí)數(shù)；非正弦周期電路電壓、電流有效值、平均功率的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：非正弦周期函數(shù)分解為傅里葉級(jí)數(shù)。第十六章二端口網(wǎng)絡(luò)（4學(xué)時(shí)）本章教學(xué)內(nèi)容為：二端口網(wǎng)絡(luò)的概念；二端口的方程與參數(shù)；二端口的等效電路。教學(xué)要求：熟練掌握二端口的描述方程與Z參數(shù)、Y參數(shù)計(jì)算方法；熟練掌握各種參數(shù)之間轉(zhuǎn)換方法；熟練掌握二端口的等效電路；了解混合參數(shù)和傳輸參數(shù)模型。教學(xué)重點(diǎn)：Z參數(shù)、Y參數(shù)的計(jì)算；各種參數(shù)之間轉(zhuǎn)換。教學(xué)難點(diǎn)：含受控源的二端口網(wǎng)絡(luò)的Z、Y參數(shù)的求法及矩陣形式。（二）實(shí)驗(yàn)部分《電路分析》實(shí)驗(yàn)主要為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，包括電路理論中有關(guān)定理的驗(yàn)證，電路參數(shù)和曲線的測(cè)量，簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)。通過(guò)《電路分析》實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，訓(xùn)練學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，能合理布局和正確連接線路，正確讀取數(shù)據(jù)，并能分析研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理性；能獨(dú)立分析、排除實(shí)驗(yàn)故障；掌握基本電工電子儀器、儀表的使用方法及簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)方法；通過(guò)對(duì)電路實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，加深對(duì)電路理論的理解；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。項(xiàng)目編號(hào)：061203701[實(shí)驗(yàn)名稱]：電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的熟悉和使用必做[實(shí)驗(yàn)要求]：了解電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)構(gòu)造，掌握實(shí)驗(yàn)臺(tái)上各種電源及儀表的使用方法。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]：（3學(xué)時(shí)）項(xiàng)目編號(hào)：061203702[實(shí)驗(yàn)名稱]：電路元件伏安特性的測(cè)試選做[實(shí)驗(yàn)要求]：掌握測(cè)試線性、非線性電阻及電壓源電流源伏安特性的方法。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]：（3學(xué)時(shí)）項(xiàng)目編號(hào)：061203703[實(shí)驗(yàn)名稱]：基爾霍夫定律、疊加原理的驗(yàn)證必做[實(shí)驗(yàn)要求]：掌握用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證基爾霍夫定律及疊加原理。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]：（3學(xué)時(shí)）項(xiàng)目編號(hào)：061203704[實(shí)驗(yàn)名稱]：戴維南定理及最大功率輸出定理的驗(yàn)證必做[實(shí)驗(yàn)要求]：驗(yàn)證戴維南定理最大功率輸出定理；掌握簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)線路及數(shù)據(jù)表格的設(shè)計(jì)方法。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]：（3學(xué)時(shí)）項(xiàng)目編號(hào)：061203705[實(shí)驗(yàn)名稱]：受控源特性的研究必做[實(shí)驗(yàn)要求]：掌握受控源特性的測(cè)試法，加深對(duì)受控源的理解。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]：（3學(xué)時(shí)）項(xiàng)目編號(hào)：061203706[實(shí)驗(yàn)名稱]：常用電子儀器、儀表使用選做[實(shí)驗(yàn)要求]：掌握信號(hào)發(fā)生器、示波器、毫伏表的使用方法。學(xué)會(huì)用示波器測(cè)量交流信號(hào)的峰峰值、周期、相位。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]：（3學(xué)時(shí)）項(xiàng)目編號(hào)：061203707[實(shí)驗(yàn)名稱]：交流參數(shù)的測(cè)定選做[實(shí)驗(yàn)要求]：掌握用功率表、交流電壓表、電流表測(cè)量元件的參數(shù)L、r。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]：（3學(xué)時(shí)）項(xiàng)目編號(hào)：061203708[實(shí)驗(yàn)名稱]：日光燈的安裝和功率因數(shù)提高選做[實(shí)驗(yàn)要求]：掌握感性電路中并聯(lián)電容對(duì)電路cosφ的影響。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]：（3學(xué)時(shí)）項(xiàng)目編號(hào)：061203709[實(shí)驗(yàn)名稱]：R.L.C串聯(lián)電路的諧振選做[實(shí)驗(yàn)要求]：掌握如何測(cè)定R.L.C串聯(lián)電路在不同Q值時(shí)的諧振曲線。熟悉示波器使用。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]：（3學(xué)時(shí)）項(xiàng)目編號(hào)：061203710[實(shí)驗(yàn)名稱]：三相電路電壓電流及功率的測(cè)量選做[實(shí)驗(yàn)要求