电路原理课程教学大纲求索学堂

电路原理 （ 一）/ （二）课程教学大纲课程中文名称： 电路原理（一） / （二）课程英文名称：Circuits Theory （I） / （H）课程编号： C1280/ C1281学分： 3/2学时： 48/32 （其中：讲课 48/32 学时 实验 0 学时 实践 0 学时）先修课程：高等数学、线性代数适用专业：电气工程及其自动化、智能电网信息工程课程类别：专业核心课使用教材：1. 吉培荣、佘小莉 . 电路原理. 北京：中国电力出版社， 2016. （中文 授课使用）2. Charles K Alexande，r Matthew N O Sadiku. Fundamentals of Electric Circuits， Fifth Edition. 北京：机械工业出版社， 2013. （双语授课 使用）3. 吉培荣、李宁、胡芳 . 电工测量与实验技术 . 武汉：华中科技大学 出版社， 2012.（中文和双语授课使用）开课单位：电气与新能源学院、课程性质本课程是电气工程及其自动化专业的核心课与学位课， 具有理论严密、 逻辑性强的特点，对培养学生的辩证思维能力，树立理论联系实际的科学 作风和提高学生分析问题解决问题的能力，都有重要的作用。、目标总体目标： 通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析计算 电路的基本方法，为解决工程实际问题和进一步研究电类问题准备必须的 理论基础，并为学习电气信息类的后续课程打下基础。具体目标： （ 1 ） 、掌握实际电路分析的一般步骤，建立实际电路模型化 的概念，掌握实际电路模型化的处理原则，掌握实际电路具有的基本特性， 具有初步的对实际电路（器件）建立电路模型的能力。 （ 2 ） 、掌握电阻、电 容、电感、独立源、受控源、互感、理想变压器等元件的元件约束，掌握 拓扑约束（KCL KVL）,深刻理解模型电路分析方法的实质。（3）、掌握电压、电流、功率、输入电阻、输出电阻、时间常数、功率因数、网络函数、 特性阻抗等参数的概念和计算方法。 （4） 、掌握等效变换法、 系统化方法（支 路法、回路法、节点法） 、变换域法（相量法、拉普拉斯变换法） 、分解法 （傅立叶级数展开法）等分析方法，能够对复杂线性电路进行分析。 （5）、 掌握重要电路定理（叠加定理、戴维南定理等） ，并可将其用于电路分析。 （6）、掌握图解法、 小信号分析法， 能够对简单非线性电路进行分析。 （7）、 掌握均匀传输线方程，能够对简单分布参数电路进行分析。 （8）掌握常见 电工仪表工作原理，对通用电路分析软件有一定认识。、教学内容及要求第 1 章 电路的基本概念和两类约束（ 4 学时）（ 1）掌握实际电路与模型电路；（2）掌握电压和电流的参考方向；（3）掌握电能量与电功率的计算；（ 4）掌握集中参数电路与分布参数电路的概念；（4）掌握元件（电阻、电导、独立电源）的特性；（5）掌握拓扑约束；（6）了解电路的分类。重难点： 模型化的概念、关联参考方向、电阻（电导）和独立电源的特性、 拓扑约束。考核要点：KCL KVL电阻元件约束教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从 1-1 、 1-2 、1-3 、1-6 、 1-7 、1-9 中选 4-6 题。第 2 章 电路的等效变换（ 4 学时）（ 1）掌握等效变换和等效电阻的概念；（ 2）掌握电阻的各种连接及其等效变换；（ 3）掌握电阻星形连接与三角形连接的等效变换；（ 4 ）掌握实际电源两种模型的等效变换；（ 5 ）了解无伴电源的等效转移；（ 6）了解电源的不同连接方式及其等效变换。重难点 ：等效变换的概念、等效变换的方法。 考核要点 ： 各种连接的等效、电源两种模型的等效变换 教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。 作业安排： 从 2-1 、 2-3 、2-5 、2-10 、2-2 、 2-16 中选 4-6 题。第 3 章 电路分析的一般方法（ 6 学时）（ 1）掌握支路约束和独立拓扑约束；（ 2）掌握支路法；（ 3）掌握网孔电流法；（ 4）了解寻找独立回路的系统化方法；（ 5）掌握回路电流法；（6）掌握节点电压法。重难点： 支路法，回路电流法、节点电压法。考核要点 ： 回路电流法、节点电压法。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论作业安排： 从 3-1 、3-2 、3-4 、 3-6 、3-9 、3-13 、3-15 、3-16 、3-17 中选 6-9 题。第 4 章 含受控电源的电路（ 3.5 学时）（1）掌握受控电源的特性；（2）掌握含受控电源时的网孔电流法；（3）掌握含受控电源时的回路电流法；（4）掌握含受控电源时的节点电压法；（5）了解输入电阻与输出电阻。重难点： 受控电源的特性、含受控电源时的回路电流法、含受控电源时的节点电压法考核要点 :含受控电源回路电流法、含受控电源节点电压法。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排：从 4-2 、 4-3、 4-8 、 4-10、 4-13、 4-14、 4-18、 4-19 中选 4-6 题。第 5 章 含运算放大器的电路（ 0.5 学时）（1）了解实际运算放大器的基本特点（自学） ；（2）了解实际运算放大器的常用模型（自学） ；（3）掌握理想运算放大器的特性；（4）了解运算放大器特性的一些相关内容（自学） ；（5）了解有源电路和无源电路的概念与判断方法（自学） 。 重难点： 理想运算放大器的特性。考核要点 : 不做要求 教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。 作业安排： 不做要求（说明：电路课程中，对该章内容只做简介，对应的详细内容在电子技术 基础课程中学习）第 6 章 电路的基本定理（ 4 学时）（ 1 ）掌握叠加定理与齐性定理；（ 2 ）掌握替代定理；（ 3 ）掌握戴维南定理和诺顿定理；（ 4 ）掌握最大功率传输定理；（ 5）了解特勒根定理（自学） ；（ 6）了解互易定理（自学） ；（ 7 ）了解对偶原理。 重难点： 叠加定理、戴维南定理和诺顿定理。 考核要点 : 叠加定理、戴维南定理和诺顿定理。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从 6-1 、 6-3 、 6-7 、 6-9 、 6-13、 6-17、 6-19 中选 4-6 题。第 7章 动态电路的方程及其初始条件（ 3 学时） （ 1）掌握电容元件与电感元件；（2）了解忆阻元件的特性（自学） ；（3）掌握电容元件和电感元件的串联等效与并联等效；（4）掌握动态电路的方程；（5）掌握电容元件和电感元件的换路定理；（6）掌握动态电路初始条件的确定。重难点： 电容元件与电感元件的特性、电容元件和电感元件的换路定理、 动态电路初始条件的确定。考核要点：电容与电感的VCR电容和电感的换路定理。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。 作业安排： 从 7-1 、 7-3 、7-5 、7-6 、 7-7 、7-9 中选 3-5 题。第 8 章 一阶电路和二阶电路的时域分析（ 7 学时）（1）掌握RC电路的时域分析；（2）掌握RL电路的时域分析；（ 3）掌握一阶电路响应求解的三要素法；（ 4）掌握 二阶电路的零输入响应；（ 5）了解二阶电路的零状态响应和全响应；（ 6）掌握一阶电路的阶跃响应；（ 7）了解一阶电路的冲激响应；（ 8）了解二阶电路的阶跃响应和冲激响应（自学） ；（ 9）了解一阶电路正弦激励时的零状态响应（自学） 。重难点：RC RL电路的时域分析、三要素法、二阶电路的零输入响应。 考核要点 ： 一阶电路响应求解的三要素。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从 8-1 、 8-4、 8-9、 8-13、 8-14、 8-18、 8-21 、 8-27、 8-27 中 选 6-9 题。第9章 正弦稳态电路的相量分析法基础（ 2学时）（ 1 ）掌握正弦交流电的基本概念；（2）掌握正弦量的相量表示；（3）掌握相量形式的拓扑约束和元件约束。重难点： 正弦量的相量表示、相量形式的拓扑约束和元件约束 考核要点 ： 相量形式的拓扑约束和元件约束。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。 作业安排： 从9-1 、 9-3、 9-6、 9-10 中选 2-3 题。第10章 正弦稳态电路（ 6学时）（ 1 ）掌握阻抗和导纳及其串联与并联；（ 2）掌握正弦稳态电路的相量分析法；（ 3）掌握正弦稳态电路的功率概念和计算方法；（4）了解谐振电路的定义及基本特点。重难点： 正弦稳态电路的相量分析法、正弦稳态电路的功率。 考核要点 ： 相量分析法、正弦稳态电路的功率。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论作业安排： 从 10-1 、10-5 、10-8、10-16 、10-24、10-26、10-28、10-30、 10-33 中选 6-9 题。第 11 章 含耦合电感元件和理想变压器的电路（ 4 学时）（1）了解耦合线圈的磁耦合；（2）掌握耦合线圈的同名端；（3）掌握耦合电感元件特性；（4）掌握变压器的耦合电感模型；（5）掌握耦合电感的去耦合等效；（6）掌握理想变压器特性；（7）了解理想变压器传输直流特性及分析（自学） 。重难点： 耦合电感元件、理想变压器。考核要点 : 耦合电感元件和理想变压器的元件约束。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从11-1、11-5、11-7、11-9、11-15、11-18中选 4-6 题。第 12 章 三相电路（ 4 学时）（ 1 ）掌握三相电源；（ 2）掌握三相电路的连接与结构；（ 3 ）掌握对称三相电路的计算；（ 4 ）了解不对称三相电路；（ 5 ）掌握三相电路的功率及其测量。重难点： 对称三相电路的计算、三相电路的功率及其测量。 考核要点 : 三相化一相方法、三相电路的功率计算。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从12-1、 12-2、 12-4、 12-10 、 12-15中选 6-9 题。第 13 章 非正弦周期稳态电路（ 2 学时）（ 1 ）了解非正弦周期信号的傅里叶级数展开和信号的频谱；（ 2 ）掌握非正弦周期信号的有效值和平均功率；（ 3 ）掌握非正弦周期稳态电路的计算。重难点： 非正弦周期信号的傅里叶级数展开和信号的频谱、正弦周期稳态 电路的计算。考核要点: 正弦周期稳态电路的计算（叠加定理的应用） 。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从 13-3 、 13-4 、 13-7、 13-9 、 13-15 中选 2-3 题。附加章 电工测量仪表原理及现代电路分析软件简介（ 4 学时）（ 1 ）磁电系仪表工作原理；（ 2 ）电磁系仪表工作原理；（ 3 ）电动系仪表工作原理；（ 4）现代电路分析软件简介（ Multisim 、 MATLA、B Electronics Workbench 等）。重难点： 电动系仪表工作原理。考核要点 :常用仪表工作原理、软件使用（纳入平时成绩考核，不纳入卷 面考核）。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排：仪表内容学习报告，软件应用体验报告。 （说明：学生应在暑假中完成该项作业，秋季学期开学提交作业，结果纳入秋季学期平时成绩中， 占平时成绩 10% 。）第 14 章 动态电路的复频域分析（ 6 学时）（1）掌握拉普拉斯变换及其性质；（2）掌握拉氏变换反变换的部分分式展开；（3）掌握元件约束和基尔霍夫定律的复频域形式；（4）掌握动态电路的复频域分析方法。重难点： 拉氏变换反变换的部分分式展开、动态电路的复频域分析方法。 考核要点 : 对称三相电路的三相化一相方法、三相电路的功率计算。 教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从 14-1 、14-2 、14-3 、14-5 、14-9 、14-11 、14-18 中选 5-7 题。第 15 章 网络函数与频率特性（ 2 学时）（ 1 ）掌握网络函数；（ 2 ）掌握网络的频率特性；（ 3）了解谐振电路的频率特性（自学） 。 重难点： 网络函数、网络的频率特性。 考核要点 : 网络函数的计算。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从15-1、 15-2、 15-5、 15-6、 15-10 、 15-13 中选 2-3 题。第 16 章二端口网络（ 4 学时）（ 1 ）了解二端口网络的概述；（ 2）掌握二端口网络的约束方程；（ 3 ）掌握二端口网络参数的相互转换；（ 4）了解二端口网络的等效电路（自学） ；（ 5 ）了解二端口网络的互联；（ 6 ）掌握二端口网络的网络函数；（ 7）了解二端口网络的特性阻抗（自学） ；（ 8）了解回转器和负阻抗变换器（自学） 。 重难点： 二端口网络的约束方程、二端口网络的网络函数。 考核要点 : 二端口网络约束方程的计算。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从 16-5 、 16-8 、 16-9、 16-13 、 16-17 、 16-23 中选 4-6 题。第 17 章 电路的计算机辅助分析基础（ 3 学时） （ 1 ）了解电路的计算机辅助分析概况；（ 2 ）掌握割集；（ 3 ）掌握关联矩阵；（4）了解不同关联矩阵之间的关系和特勒根定理的证明（自学）；（5）掌握标准支路的约束关系；（6）掌握矩阵形式节点电压方程；（7）了解矩阵形式回路电流方程、害U集电压方程（自学）；（7）了解含受控源和互感元件时的矩阵方程（自学）。重难点：关联矩阵、矩阵形式节点电压方程。考核要点：关联矩阵列写。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排：从 16-2、16-3、16-7、16-12、16-13 中选 3-4 题。第18章 动态电路的状态方程（1学时）（1）掌握电路的状态和状态变量；（2）了解状态方程和输出方程；（3）了解状态方程的建立。重难点：状态方程。考核要点：状态和状态变量。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排：从18-3、18-5、16-7中选1-2题。第19章非线性电阻电路（3学时）（1）了解非线性电阻电路及其方程；（2）掌握图解法；（3）掌握分段线性化法；（4）掌握小信号分析法。重难点：图解法、小信号分析法。考核要点：小信号分析法。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排： 从 19-1、19-2、19-5、19-12、19-18、19-20 中选 4-6 题。第20章均匀传输线（3学时）（2）掌握均匀传输线的正弦稳态解；（3）了解行波和反射系数；（4） 了解均匀传输线的特性与无畸变均匀传输线（自学）；（5） 了解终端连接不同类型负载的均匀传输线（自学）；（6）了解无损耗均匀传输线正弦稳态响应特性及其应用（自学）；（7）了解无损耗均匀传输线的暂态过程（自学）。重难点：均匀传输线及其方程、均匀传输线的正弦稳态解。 考核要点：小信号分析法。教学方法：课堂讲授（PPT课件结合黑板板书）、课堂讨论。作业安排：从 19-1、19-2、19-3、19-11、19-12、19-20 中选 3-5 题。四、学时分配及对毕业要求指标点的支撑早节教学内容支撑的毕业要求指标点学时分配讲课实验实践1电路的基本概念和两类约束1.1、能够将数学、自然科 学、工程基础和专业知识运 用到电力系统复杂工程问 题的恰当表述中1.2、能针对一个电力系统 复杂工程问题建立合适的 数学模型，并利用恰当的边 界条件求解1.3、能将工程基础和专业 知识用于电力系统工程问 题的分析和优化2.1、能识别和判断电力系 统复杂工程问题的关键环 节和参数4002电路的等效变换1.1、1.2、1.3、2.14003电路分析的一般方法1.1、1.2、1.3、2.16004含受控电源的电路1.1、1.2、1.3、2.13.5005含运算放大器的电路1.1、1.2、1.3、2.10.5006电路的基本定理1.1、1.2、1.3、2.14007动态电路的方程及其初始条 件1.1、1.2、1.3、2.13008一阶电路和二阶电路的时域分析1.1、1.2、1.3、2.17009正弦稳态电路的相量分析法基础1.1、1.2、1.3、2.120010正弦稳态电路1.1、1.2、1.3、2.160011含耦合电感元件和理想变压器的电路1.1、1.2、1.3、2.140012三相电路1.1、1.2、1.3、2.140013非正弦周期稳态电路1.1、1.2、1.3、2.1200附加电工测量仪表工作原理及现代电路分析软件简介1.1、1.2、1.3、2.140014动态电路的复频域分析1.1、1.2、1.3、2.160015网络函数与频率特性1.1、1.2、1.3、2.120016二端口网络1.1、1.2、1.3、2.140017电路的计算机辅助分析基础1.1、1.2、1.3、2.130018动态电路的状态方程1.1、1.2、1.3、2.110019非线性电阻电路1.1、1.2、1.3、2.130020均匀传输线1.1、1.2、1.3、2.1300复习（两学期）400合计8000五、考核方式及成绩评定标准1、课程考核方式：课程考核采用平时成绩占50%期末考试成绩占50%勺方式进行，期末考试为闭卷方式。2、课程成绩评定标准考核形式分值考核细则1.课堂考勤及表现20根据学生课堂出勤情况确定2.平时作业20根据学生提交平时作业情况确定3.课堂提问和讨论5根据课堂上学生回答提问情况确定4.假期课外作业5根据学生提交仪表内容学习报告、软件应用体验报告确定5.期终考试50根据学生答卷情况确定总计100六、参考书目:1. 电路（5版）邱关源、罗先觉.北京：高等教育出版社，2006.2. 电路原理.胡钋，樊亚东.北京：高等教育出版社，2011.3. 电路理论基础（3版）梁贵书，董华英北京：中国电力出版社，2009.4. James W Nilsson ，Susan A Riedel. Electric Circuits ，Eighth Editio n.北京：电子工业出版社，2009.七、教学参考资源：本课程已在三峡大学“求索学堂”平台上建设，网址为:http:/ 210.42.35.80/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=0&courseId=109。八、大纲说明本课程共80学时，分两学期完成，其中讲课76学时，复习4学时，具体执春季学期（课程编号：C1280）:第1章（4学时）、第2章（4学时）、第3 章（6学时）、第4章（3.5学时）、第5章（0.5学时）、第6章（4学时）、第7 章（2学时）、第9章（2学时）、第10章（6学时）、第11章（4学时）、第12 章（4学时）、第13章（2学时）、附加章（4学时），复习（2学时），共计48 学时。（说明：附加章布置的作业由学生在暑假完成，秋季学期开学提交作业，结果纳入秋季学期平时成绩中，占平时成绩 10%。）秋季学期（课程编号：C1281）：第7章（1学时）、第8章（7学时）、第14 章（6学时）、第15章（2学时）、第16章（4学时）、第17章（3学时）、第18 章（1学时）、第19章（3学时）、第20章（3学时）、复习（2学时），共计32 学时。大纲编写人：大纲审定人：大纲编写时间：2017-11-16电路原理 （一）/ （二）课程简介课程中文名称： 电路原理（一） / （二）课程英文名称：Circuits Theory （I） / （H）课程编号： C1280/1281学分： 3/2学时： 48/32 （其中：讲课 48/32 学时 实验 0 学时 实践 0 学时） 先修课程：高等数学、线性代数适用专业： 电气工程及其自动化、智能电网信息工程内容提要： 本课程是电气工程及其自动化专业、 智能电网信息工程专业的核心课 程，主要讲授实际电路模型化的概念和模型电路分析方法。 课程内容为： 电路的 基本概念和两类约束、 电路的等效变换、 电路分析的一般方法、 含受控电源的电 路、含运算放大器的电路、电路的基本定理 、动态电路的方程及其初始条件、 一阶电路和二阶电路的时域分析、 正弦稳态电路的相量分析法基础、 正弦稳态电 路、含耦合电感和理想变压器的电路、三相电路、非正弦周期稳态电路、常见电 工仪表的测量机构、 电工测量仪表原理及现代电路分析软件简介、 动态电路的复 频域分析、网络函数与频率特性、二端口网络、电路的计算机辅助分析基础、动 态电路的状态方程、非线性电阻电路、均匀传输线。考核方式： 闭卷考试（占 50%） +平时成绩（占 50%）使用教材：1 吉培荣、佘小莉 . 电路原理 . 北京：中国电力出版社， 2016. （中文 授课使用）2 吉培荣、李宁、胡芳 . 电工测量与实验技术 . 武汉：华中科技大学出 版社， 2012.（中文和双语授课使用）3Charles K Alexander，Matthew N O Sadiku. Fundamentals of Electric Circuits，Fifth Edition. 北京：机械工业出版社， 2013. （双语授课使用） 参考书目：1邱关源、罗先觉 . 电路（ 5 版）.北京：高等教育出版社， 2006.2胡钋，樊亚东 . 电路原理 .北京：高等教育出版社， 2011.3 梁贵书，董华英 . 电路理论基础 （3 版）.北京：中国电力出版社， 2009.4 James W Nilsson， Susan A Riedel. Electric Circuits， EighthEdition. 北京：电子工业出版社， 2009.