《電路原理》理論教學(xué)大綱（供四年制本科醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、信息與計(jì)算科學(xué)等專(zhuān)業(yè)使用）Ⅰ前言《電路原理》課程是影像技術(shù)、信技、信工等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，電路理論本身具有較強(qiáng)的邏輯性、系統(tǒng)性、理論性和靈活性，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力、靈活分析問(wèn)題的能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程和科研實(shí)踐提供必要的預(yù)備知識(shí)。課程教學(xué)遵循從易到難、循序漸進(jìn)的原則，系統(tǒng)介紹電路理論的基本概念、基本分析方法和基本定律。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握電路的基本原理、分析與計(jì)算電路的基本方法，能靈活應(yīng)用理論知識(shí)。本課程是建立在高等數(shù)學(xué)與大學(xué)物理的基礎(chǔ)上，與微積分、微分方程、線性代數(shù)和復(fù)變函數(shù)緊密聯(lián)系，而且還以物理學(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醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、信息與計(jì)算科學(xué)（醫(yī)學(xué)信息學(xué)）、醫(yī)學(xué)信息工程專(zhuān)業(yè)使用，本大綱有關(guān)問(wèn)題說(shuō)明如下：一為了使教師和學(xué)生更好地掌握教材，大綱每一章均由教學(xué)目的、教學(xué)要求和教學(xué)內(nèi)容三部分組成。二教師在保證大綱核心內(nèi)容的前提下，可根據(jù)不同的教學(xué)手段，講授重點(diǎn)內(nèi)容和介紹一般內(nèi)容。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)。三總教學(xué)參考學(xué)時(shí)為74學(xué)時(shí)，理論與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)之比54∶20，即理論54學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí)。四教材：《電路原理》，高等教育出版社，周守昌，2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）了解電路模型的概念、電壓電流的參考方向、建立電路元件的特性方程；（二）熟悉電路基爾霍夫定律，明確電路元件的互聯(lián)性質(zhì)；（三）掌握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1電流、電流的參考方向。2電壓、電壓的參考方向。3功率。（三）基爾霍夫定律1電路的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔。2基爾霍夫電流定律。3基爾霍夫電壓定律。（四）電阻元件1二端電阻、線性電阻。2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一教學(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1線性電路的齊次性。2線性電路的疊加性。（二）戴維寧定理1定理內(nèi)容。2開(kāi)路電壓、等效電阻。（三）諾頓定理：定理內(nèi)容，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1參考電壓。2節(jié)點(diǎn)電壓。（七）回路分析法1參考方向。2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）熟練掌握含有動(dòng)態(tài)元件的電路的輸入輸出方程；并確定方程的階數(shù)與動(dòng)態(tài)元件的個(gè)數(shù)之間的關(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1電容元件、端電壓與電流的約束關(guān)系。2電容電壓的連續(xù)性、時(shí)間常數(shù)。3電容的貯能。（二）電感元件1電感元件、端電壓與電流的約束關(guān)系。2電感電流的連續(xù)性、時(shí)間常數(shù)。3電感的貯能。（三）耦合電感元件1耦合電感元件、端電壓與電流的約束關(guān)系。2耦合電感元件的互感、圖示和同名端。（四）動(dòng)態(tài)電路的輸入-輸出方程1動(dòng)態(tài)電路、串聯(lián)（單回路）電路的輸入-輸出方程。2復(fù)雜電路的輸入-輸出方程（五）初始狀態(tài)和初始條件：初態(tài)、零狀態(tài)。（六）零輸入響應(yīng)1零輸入特點(diǎn)。2n階動(dòng)態(tài)電路零輸入響應(yīng)、特征根。（七）零狀態(tài)響應(yīng)1零狀態(tài)響應(yīng)特點(diǎn)。2n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)。（八）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(guò)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(guò)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)1RC零輸入響應(yīng)。2RL零輸入響應(yīng)。（二）一階電路的階躍響應(yīng)1階躍函數(shù)。2RC電路的階躍響應(yīng)。3RL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)1一階電路對(duì)階躍響應(yīng)的全響應(yīng)。2三要素法特征。第五章正弦電流電路的導(dǎo)論一教學(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）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1正弦電流電路表示。2基本概念：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)（三）正弦量的相量表示法1簡(jiǎn)單復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算、線性網(wǎng)絡(luò)的齊次性。2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、KCL的相量形式。（五）電路元件方程的相量形式1電阻元件的相量形式。2電容元件的相量形式。3電感元件的相量形式。4耦合電感元件的相量形式。5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一教學(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，了解品質(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1相量空間。2回路電壓法、節(jié)點(diǎn)電流法。3網(wǎng)絡(luò)定理。（二）正弦電流電路中的功率1瞬時(shí)功率、平均功率、視在功率。2功率因數(shù)、復(fù)功率、有功功率及無(wú)功功率。3功率守恒條件。（三）諧振電路1串聯(lián)諧振電路、并聯(lián)諧振電路。2諧振條件。3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。第七章三相電路一教學(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(chēng)三相電源；（二）了解對(duì)稱(chēng)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，線電流和相電流的關(guān)系。三教學(xué)內(nèi)容（一）對(duì)稱(chēng)三相電壓（二）三相制的聯(lián)接法1三相制的三角和星型連接。2線電壓和相電壓的關(guān)系。3線電流和相電流的關(guān)系。下冊(cè)第四章二端口網(wǎng)絡(luò)一教學(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、計(jì)算方法及各種連接形式下的參數(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）二端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路阻抗矩陣：開(kāi)路電壓、阻抗矩陣。（三）二端口網(wǎng)絡(luò)的短路導(dǎo)納矩陣：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1二端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)。2二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)。3二端口網(wǎng)絡(luò)的接連。Ⅲ教學(xué)組織與方法一實(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：1理論教學(xué)：采用啟發(fā)式、討論式、交換式課堂教學(xué)方式，輔助現(xiàn)代教育技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)手段。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。2實(shí)驗(yàn)教學(xué)：實(shí)驗(yàn)分組（24人/實(shí)驗(yàn)室），學(xué)生每個(gè)人獨(dú)立操作。3輔導(dǎo)形式：輔導(dǎo)講義、課堂答疑，網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)。四考核辦法：閉卷考試，形成性考核（理論考試占65℅，實(shí)驗(yàn)占25℅，作業(yè)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(lèi)型電路和電路模型電流和電壓的參考方向CAI2基爾霍夫定律、電阻元件CAI2電路元件伏安特性測(cè)繪4驗(yàn)證型獨(dú)立源、受控源CAI2支路分析法CAI2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、諾頓定理CAI2戴維南定理---等效參數(shù)測(cè)定4驗(yàn)證型有伴電源的等效變換、星型電阻網(wǎng)絡(luò)和三角型電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換CAI2節(jié)點(diǎn)分析法、回路分析法CAI2靜態(tài)電路習(xí)題課討論式2電容元件、電感元件CAI2耦合電感元件、動(dòng)態(tài)電路的輸入-輸出方程CAI2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