《电路分析基础》

电路分析基础课程教学大纲（2010）编 号：40029010英文名称：Basis of Circuit Analysis适用专业：电子信息工程、自动化、通信工程责任教学单位：电子工程系电工电子基础教研室总 学 时：96学 分：6考核形式：考试课程类别：专业基础课修读方式：必修教学目的：电路是电气电子类相关专业本科生的一门必修的专业基础课，是电路理论的入门课。通过本课程的学习，使学生能熟悉常用的电路元件，熟练掌握电路的基本概念、定理及分析计算方法，提高分析电路的思维能力与计算能力，为后续课程的学习及从事专业技术工作打下坚实的基础。主要教学内容及要求：一、电路的基本概念和基本定理主要教学内容1电路和电路模型2电流和电压的参考方向与功率3电阻、电容、电感元件、电压源、电流源和受控源4基尔霍夫定律掌握理想元件、电路模型的概念掌握电压、电流及其参考方向、关联参考方向掌握电功率和电能量的概念掌握电阻、理想电源的伏安特性掌握基尔霍夫定律掌握受控源的概念了解电位的概念 二、电阻电路主要教学内容1电阻的串联、并联和串并联；电阻的形连接及等效变换2实际电源的两种模型及其等效变换3输入电阻和等效电阻的概念及计算4 KCL和KVL的独立方程数，电阻电路一般分析方法：支路电流法、节点电压法、网孔法、回路法5叠加定理、替代定理6戴维宁定理和诺顿定理的物理意义及应用7特勒根定理、互易定理理解等效的概念 掌握和熟练应用电阻的串联、并联、混联；实际电源的两种模型及其等效变换 掌握无源二端网络输入电阻的求法掌握支路电流法、节点电压法、网孔法、回路法 掌握叠加定理 掌握戴维南定理及最大功率传输定理 掌握含受控源电路的分析方法 理解KCL、KVL的独立方程数理解诺顿定理、替代定理、特勒根定理和互易定理 理解电阻的星形、三角形联接三、正弦稳态电路分析主要教学内容1正弦量的概念，相量表示和计算，相量图的画法2阻抗、导纳的概念及它们串、并联的计算 3正弦交流电路的瞬时功率、有功功率、无功功率、功率因数及复功率，最大功率传输的概念4正弦电流电路的稳态分析方法 掌握正弦量的振幅、周期、频率、角频率、相位、初相位和相位差、有效值、瞬时值掌握电容元件的电荷、电压关系和电压、电流关系，电场能量。电感（自感）的磁链、电流关系和电压、电流关系，磁场能量。掌握正弦量的相量表示法、相量图KCL、KVL以及电阻、电感、电容元件伏安关系的相量形式掌握阻抗、导纳和相量的电路模型，能熟练的分析阻抗、导纳的串并联模型掌握用相量法分析正弦稳态电路掌握有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念与计算；理解复功率的计算；了解提高功率因数的意义和基本方法四、电路的频率响应主要教学内容 1正弦电流电路的串联谐振、并联谐振2 滤波器的概念与原理3网络函数的概念掌握串、并联谐振的谐振频率、频率特性；理解谐振、选择性、品质因数、通频带的概念。理解并联谐振特点；了解滤波器的滤波特性了解网络函数的概念五、互感电路主要教学内容1互感元件2具有耦合电感电路的计算方法3空心变压器和理想变压器掌握耦合电感的同名端和伏安关系掌握简单含耦合电感的正弦电路及空心变压器的分析计算掌握理想变压器的伏安关系及其阻抗变换作用六、三相电路主要教学内容1三相电路的概念2对称三相电路的计算3非对称三相电路的概念4三相电路的功率掌握对称三相电路的联接方式掌握对称三相电路线电压与相电压、线电流与相电流的关系掌握对称三相电路分析计算方法掌握三相功率的计算与测量了解不对称三相电路的概念和计算了解中线的作用七、非正弦周期电流电路主要教学内容1非正弦周期电流电路与周期函数分解为傅里叶级数2有效值、平均值和平均功率的概念及计算3非正弦周期电流电路的计算方法掌握非正弦周期电量的有效值、平均值和平均功率的计算方法掌握运用叠加定理分析非正弦周期电流电路了解非正弦周期电量的傅立叶级数分解及谐波的概念八、线性动态电路主要教学内容1动态电路及其方程的建立2动态电路的初始条件3一阶电路的零输入和零状态响应4一阶电路的全响应及“三要素”分析法5一阶电路的阶跃响应和冲激响应6二阶电路掌握换路定理和初始值的确定掌握时间常数、稳态和暂态的概念掌握零输入响应、零状态响应和全响应的物理概念掌握一阶电路的三要素法理解一阶电路的阶跃响应、冲激响应理解二阶电路时域分析的特点九、线性电路的复频城分析主要教学内容1拉普拉斯变换的定义和基本性质2拉普拉斯反变换3应用拉普拉斯变换分析线性电路了解拉普拉斯变换的定义和基本性质。掌握运算模型。掌握用部分分式法求拉普拉斯反变换；理解用拉普拉斯变换法求解电路的过渡过程。十、二端口网络主要教学内容1二端口网络的概念；二端口的方程和参数2二端口的转移函数3二端口的等效电路和联接了解二端口网络的概念、方程和参数。了解二端口网络的等效电路了解二端口网络的级联。本课程与其他课程的联系与分工：电路是面向所有电类专业开设的第一门涉及电知识的专业基础课，是其他电类专业基础课和专业课的基础，通过学习电路的基本概念、定理及分析计算方法，为后续课程的学习及从事专业技术工作打下坚实的基础。学习本课程需要一定的高等数学和物理的基础，本课程的后续课程是模拟电路、数字电路和信号与系统。学时分配表：序号章节及名称学时分配学时备注讲课实验上机1电路的基本概念与基本定理6282电阻电路224263正弦交流电路稳态分析124164电路的频率响应4265互感电路446三相电路4267非正弦周期电流电路668线性动态电路142169线性电路的复频城分析4410二端口网络44合计801696实验要求：第1次实验实验的名称：基尔霍夫定理的验证实验的目的：1、验证基尔霍夫电压定理和电流定理。2、加深对参考方向概念的理解：实验的内容和要求：1、熟悉电工实验台和万用表的使用2、验证基尔霍夫电压定理3、验证基尔霍夫电流定理以上要求正确测量数据，并根据数据验证分析使用的设备和仪器：电工实验台万用表第2次实验实验的名称：叠加定理和替代定理实验的目的：1、验证线性电路中叠加定理和替代定理2、加深对叠加定理和替代定理的理解实验的内容和要求：1、叠加定理的验证2、替代定理的验证以上要求正确测量数据，并根据数据验证分析使用的设备和仪器：电工实验台万用表第3次实验实验的名称：戴维南定理的验证实验的目的：1、验证戴维南定理。2、加深对等效电路概念的理解。3、掌握测量有源二端网络等效电路参数的测量。实验的内容和要求：1、测量开路电压2、测量计算等效电阻3、组成等效电路验证定理以上要求正确测量数据，并根据数据验证分析使用的设备和仪器：电工实验台万用表第4次实验实验的名称：单相交流电路的测量实验的目的：1、掌握单相交流电路参数的测量方法2、研究R、L、C 元件在正弦交流电路中的特性：3、掌握功率表的使用方法实验的内容和要求：1、测量镇流器电流、功率，计算电阻、电感2、测量RC电路电压，计算电容3、测量RLC并联电路电流，验证正弦量的关系以上要求正确测量数据，并根据数据验证分析使用的设备和仪器：电工实验台万用表第5次实验实验的名称：功率因数的提高实验的目的：1、了解日光灯的工作原理并掌握其接线方法2、观察改变与感性负载并联的电容对电路总电流的影响，认识提高功率因数的意义实验的内容和要求：1、观察日光灯的点燃过程；测量镇流器电压、电流、功率，计算容量、功率因数2、并入电容，重新测量功率因数使用的设备和仪器：电工实验台万用表第6次实验实验的名称：RLC 串联电路的谐振实验的目的：1、观察谐振现象，加深对串联谐振电路特性的理解2、学习测定RLC串联谐振电路特性曲线实验的内容和要求：1、测定RLC串联电路的谐振频率、品质因数及通用谐振。2、改变品质因数，测量品质因数频率特性的影响。使用的设备和仪器：电工实验台万用表第7次实验实验的名称：三相交流电路实验的目的：1、研究三相负载作星型连接时，在对称和不对称及有中线和无中线情况下线电压和相电压的关系，了解中线的作用。2、研究三相负载作三角型连接时，在对称和不对称情况下线电流和相电流的关系。实验的内容和要求：1、三相负载星型连接的测量2、三相负载三角型连接的测量以上要求正确测量数据，并根据数据验证分析使用的设备和仪器：电工实验台万用表第8次实验实验的名称：一阶动态电路响应的研究实验的目的：1、观察一阶电路的过渡过程，研究元件参数改变对过渡过程的影响2、研究一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点3、熟悉示波器的使用方法实验的内容和要求：1、观察一阶RC电路的零输入响应、零状态响应和全响应，测量时间常数2、观察时间常数的影响根据测量数据，分析响应过程，并分析误差原因使用的设备和仪器：电工实验台 示波器编制人：郭云波 2010 年 8月 审核人：张增良 2010年 8月