《电路分析基础A》课程教学大纲

基础电路分析A课程教学大纲Fundamentals of Circuit Analysis课程编号：14L106Q适用专业：电子信息学院和计算机学院各专业课程层次及学位课否：大类专业基础 学位课学 时 数：48 学 分 数：3执 笔 者：闻 跃 编写日期：2003年12月一、课程的任务和教学目标本课程是通信与信息工程、自动化专业、计算机科学与技术、电子科学技术专业本科生的专业基础先导课程。本课程的任务主要是讨论集中参数、线性非时变电路的基本理论与一般分析方法。通过本课程学习，学生应掌握电路分析的基本概念和基本原理，培养分析电路的思维能力与计算能力，了解计算机辅助软件的使用，为学习后续课程奠定必要的基础。电路分析的实验另行设课。二、课程教学内容和学时分配第一章 基本概念和基本规律 (6学时)内容及要求1. 理解理想元件与电路模型概念，线性与非线性的概念；了解集中参数电路、非时变电路的概念。2. 掌握电压、电流变量及其参考方向的概念。3. 理解电阻元件、电压源、电流源、受控源和理想运放的伏安关系及功率特性。4. 了解电路连接关系，理解基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。5. 掌握利用两类约束关系分析简单电路的方法。本章难点：受控源及功率计算、参考方向。学时安排：课堂教学6学时第二章 线性电路分析方法(10学时)内容及要求1. 理解线性电路齐次性和叠加性概念，掌握叠加定理的应用。2. 理解等效电路与等效分析概念，掌握二端电路等效化简的变换方法（基本二端元件串并联，两种实际电源模型）；了解电阻网络三角形与星形等效互换方法。3掌握戴维南和诺顿定理及其应用，侧重戴维南和诺顿等效电路的求取。4. 掌握最大功率传输定理的应用。5. 熟练掌握节点分析法和网孔分析法。6. 了解利用Electronics Workbench软件分析直流电路的方法。本章难点：1. 含有受控源电路的等效分析2. 含有纯独立源支路电路的节点和网孔分析3. 含有受控源电路的节点和网孔分析4. 运算放大器电路的分析学时安排：课堂教学8学时，习题课2学时自学内容: Electronics Workbench的基本操作，直流电路仿真第三章 动态电路分析(10学时)内容及要求1. 理解电容元件和电感元件的伏安特性、能量关系、换路特性2. 掌握一阶、二阶动态方程的建立、求解的基本方法3. 掌握电路变量确定初始值和直流稳态值的计算方法4. 掌握一阶电路时间常数的概念及计算，熟练掌握直流电源作用下一阶电路响应的三要素方法。5. 理解动态响应分解的概念，了解阶跃信号和阶跃响应的概念6. 理解二阶RLC电路固有响应的三种形式及其判别方法7. 了解利用Electronics Workbench软件分析动态电路的方法本章难点：动态方程的建立，响应的分解与合成。学时安排：课堂教学9学时，习题课1学时自学内容: 一般二阶电路完全响应，Electronics Workbench的动态电路仿真第四章 正弦电路的稳态分析(12学时)内容及要求1. 理解正弦信号的特征量、有效值和相位差的概念。2. 理解正弦信号的相量表示、相量计算与正弦计算的对应关系及其应用3. 理解基尔霍夫定律和元件伏安关系的相量形式。4. 掌握阻抗与导纳的概念，会求无源二端网络的等效阻抗与导纳。5. 掌握相量图表示法，参考正弦量的概念，会用相量图法分析简单电路。6. 了解谐振电路及其特性7. 掌握正弦稳态相量分析一般方法及其步骤，会利用线性电路的各种分析方法分析正弦稳态电路。8. 掌握二端网络的平均功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念及计算，最大功率匹配的概念。9. 了解功率因数补偿的概念10. 了解利用Electronics Workbench软件分析正弦交流电路的方法本章难点相量图表示，正弦功率分析及最大功率匹配学时安排：课堂教学10学时，习题课2学时自学内容: 谐振电路频率特性，Electronics Workbench的AC电路仿真第五章 互感电路与三相电路(8学时)内容及要求1. 理解互感、同名端、互感系数、耦合系数的概念，会判断互感电压极性。2. 掌握含电感电路的电流变量分析法，互感元件的串联等效和T形连接去耦等效方法，反映阻抗法；了解互感并联等效。3. 掌握理想变压器的伏安关系，阻抗变换作用，含理想变压器电路的分析方法。4. 了解全耦合变压器和一般变压器模型。5. 掌握三相电源及其连接方式，对称三相电路相、线电压、电流和功率的计算。本章难点互感同名端概念、互感电压极性判别，互感元件与理想变压器区别。学时安排：课堂教学7学时，习题课1学时三、课程教学安排作为弱电类各专业公共的第一门专业基础课，本课程是从基础课过渡到专业课的桥梁，课程教学应当突出基本概念和基本方法，为后续课程打下坚实的基础。在授课中应当注意：1 让学生明了本门课程的地位和作用，适当介绍工程背景知识。2 注意与先修课程联系，让学生了解本课程在问题重点和方法上与物理学的区别，帮助学生运用数学工具解决电路问题。3 精讲多练为原则，一定数量的练习、作业对于熟练掌握分析方法至关重要。由于电路分析实验单独设课，本课程教学环节包括：1 课堂讲授43学时，其中理论内容约40学时，计算机工具的使用约3学时。2 习题讨论课5学时。3 根据进度情况，可酌情安排2学时课上或课下小测验，检查学生掌握和运用所学内容的程度。可以安排在直流电路部分、动态电路部分结束时进行。4 每次讲授内容后一般应有5个计算或概念习题；每一章应有1-2个综合计算、简单设计或用计算机仿真实验辅助完成的题目。5 建议在有条件时，安排2-3学时网络课件自学内容。6 答疑和质疑。四、课程的考核本课程的考核采用平时成绩与结课考试成绩相结合的办法。平时成绩：占15-20%，包括习题作业成绩、测验成绩、仿真作业成绩、网络课件自学成绩等。结课考试：占80-85%。考试一般应采用闭卷笔试，题型应多样，其中计算题比例不应低于50%，以便考察学生分析解决问题的思路和能力。五、本课程与其它课程的联系与分工本课程的先修课程为高等数学的微积分部分，物理学的电磁学部分。本课程的后续课程为现代电路分析、信号与系统、模拟和数字电路。其中电路分析理论中的矩阵分析方法、双端口网络、非线性电路等为本课程内容的直接延续，包含在现代电路分析课程中；拉氏变换域分析方法包含在信号与系统课程中。六、建议教材及教学参考书1 闻跃等，基础电路分析，清华大学出版社2003.102 李翰荪，简明电路分析基础，高等教育出版社20023 王蔼，电路基本理论，上海交通大学出版社4 Alexander C K Sadiku M.，Fundamentals of electric circuit，清华大学出版社2000