《电路》
一、课程基本信息
课程编号：2020021
课程名称：电路
课程类别：专业基础课
学 分：3.5
学 时：56
课堂讲授：56
上机实验：0
适用范围：电子与自动化分院所有专业（研究型）
预修课程：高等数学
二、本课程的性质与任务
电路课程是电子与自动化分院所有专业的专业核心基础课，它是学生接触的第一门专业相关课程，其课程的性质为建立各种电路中共性问题的基本概念和基本定律，研究电路的基本规律及电路分析方法。通过本课程学习，学生应能建立起较为系统的电路理论知识体系，具备一定的电路分析和工程计算的能力，并力求培养理论联系实际的工程观点，为后续的模拟电子电路、数字电路与系统、自动控制理论、电子产品设计、通信原理等专业基础课和专业课打下坚实的理论基础。
在完成以上基本任务的同时，通过加强学生对电路的分析计算能力，以适应研究生考试的要求。
三、课程知识体系架构及教学要求
课程内容是以知识点为基础的体系架构，包括：概念、原理、方法、应用、案例。概念是对名词术语内涵的确定，原理是对形成某个结论的原因的说明，方法和应用是侧重于对概念和原理的使用。
教学要求分●掌握、◎理解、○了解三个层次。
单元1．电路模型和电路定律
概念：
●<![endif]>电路模型；电荷、电流、电压、功率、电压和电流的参考方向；电阻的数学模型与特性；电压源和电流源；结点；支路和回路；功率守恒；基尔霍夫电流定律；基尔霍夫电压定律。
◎集总参数，受控源，电导，开路和短路。
○器件时变和非时变、线性和非线性。
原理：
●欧姆定律；KCL 与KVL。
方法及运用：
●电压与电流的参考方向设定；欧姆定律，KCL 与KVL的运用；电功率的计算及性质的判断。
单元目标：
通过本单元的学习，建立对本门课的总体任务的认识，了解本门课程分析问题的方法和特点，能够把各种电路器件和基本电路模型建立起联系，掌握电路变量平衡机理，熟练掌握运用参考方向建立KVL、KCL方程的方法。
单元2．电阻电路的等效变换
概念：
●端口网络，等效，理想电压源，理想电流源，实际电压源，实际电流源。
◎输入电阻。
原理：
●等效变换。
○T型和△型等效变换。
方法及运用：
●理想独立源的串并联等效，实际独立源的等效变换及含源支路的等效变换，会运用电源等效变换方法简化电路，混联电路的分析方法，电压分配公式和电流分配公式，利用等效变换简化电路。
◎含受控源电阻电路的等效变换。
单元目标：
通过线性电路的等效分析方法的学习，掌握含源和不含源线性电路的等效变换方法，通过大量例题讲解和解题训练，使学生能够熟练的将本单元的有关知识运用到电路求解问题中。
单元3．电阻电路的一般分析
概念：
●线性网络。
◎支路电流，支路电压。
○独立节点，互电阻。
原理：
●网孔电流法，结点电压法。
◎支路电流法，支路电压法。
○网络的图，回路电流分析法。
方法及运用：
●利用网孔电流法、结点电压法求解多个支路电流、电压或元件功率。
单元目标：
通过本单元的学习，使学生掌握一些基本的电路分析原理，理解和掌握电路理论的规律，熟练掌握电路计算的各种重要方法，以达到能够对各种直流线性电路进行分析的目的。
单元4．电路定理
概念：
●线性电路。
原理：
●叠加定理；齐性定理；戴维宁定理；最大功率传递定理。
◎诺顿定理。
○置换定理；特勒根定理；互易定理。
方法及运用：
●应用叠加定理，齐性定理，戴维宁定理，最大功率传递定理进行电路的分析和计算。
◎利用戴维宁定理分析计算含有受控源的电路。
单元目标：
通过本单元的学习，使学生掌握一些基本的电路分析原理，理解和掌握电路理论的规律，熟练掌握电路定理内容及应用，以达到能够对各种直流线性电路进行分析的目的。
单元5．储能元件
概念：
●电容；电感；动态元件。
◎电容、电感储能。
原理：
●储能元件的伏安特性。
◎电容电感串并联。
方法及运用：
●储能元件的伏安特性应用。
◎电感与电容中的储能，电感及电容的串并联。
单元目标：
掌握储能元件特点，根据伏安特性、能量公式及串并联关系进行计算。
单元6．相量法
概念：
●正弦量；相量；相量模型；正弦稳态响应；正弦量的最大值、有效值的定义及实际意义。
◎周期；频率；初相；角频率；相位差；复数。
○正弦量平均值；同频率正弦量的相位差。
原理：
●KVL、KVL的相量形式，RLC元件的VCR相量关系，相量法。
方法及运用：
●正弦量的相量表示，正弦量和相量之间的转换。
○相量图与复数运算在正弦稳态分析中的特殊作用。
单元目标：
正确理解正弦量与相量之间的一一对应关系，掌握正弦量相量表示方法，电路定律的相量形式，能够熟练使用相量法解决实际问题。
单元7．正弦稳态分析
概念：
●阻抗；导纳；相量图；有功功率，视在功率，无功功率，功率因数。
◎瞬时功率，平均功率。
○复功率。
原理：
●相量法，阻抗角与电压电流相位差的关系，正弦稳态功率中的最大功率传输（共轭匹配和模匹配）。
◎相量图法，阻抗及导纳的相量模型。
方法及运用：
●RLC串联电路的微分方程时域法求零输入响应，RLC串联电路的完全响应，用相量图进行正弦稳态分析的方法，功率因数的物理性质及计算方法，单口网络的瞬时功率和平均功率的计算方法；视在功率和无功功率的物理意义及计算方法。
◎相量图法应用，GCL并联电路的完全响应。
○复功率守恒应用。
单元目标：
掌握正弦交流稳态电路分析方法的应用范畴，对正弦交流电路中有别于直流电路的各类现象有清晰的理解，掌握此类电路的重要性质，能够使学生熟练掌握正弦稳态电路的分析计算方法，了解提高功率因数的重要意义和基本方法，具有解决实际问题的能力。
单元8．含有耦合电感的电路
概念：
●同名端。
◎自感电压，互感，耦合系数，空心变压器。
○磁通，磁通链。
原理：
●互感分析方法，空心变压器比例运算电路基本原理。
○耦合电感形成的原因。
方法及运用：
●含有耦合电感的电路分析模型的建立和计算，耦合电感的串并联计算方法，含有空心变压器和理想变压器的电路分析，正确分析和运用同名端。
◎互感电压的表达式。
单元目标：
掌握电感含耦形成的原因，掌握耦合电感电路分析的基本方法，能够建立电路分析模型，写出互感电压的表达式，正确运用和分析同名端，能够熟练计算相关习题。
单元9．一阶电路的时域分析
概念：
●动态电路；过渡过程；状态、初始状态；换路；一阶电路；时间常数；一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应。
◎暂态响应；稳态响应；强制响应和自由响应。
○通解；特解。
原理：
●换路定律，三要素法。
◎阶跃信号和阶跃响应表示及作用。
○齐次方程求解，动态元件的对偶关系。
方法及运用：
●三要素法求一阶电路的全响应，电路时间常数。
◎一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应分析。
单元目标：
掌握动态电路的特点和基本概念，建立动态电路概念，掌握换路定则，掌握其分析方法，建立各类动态电路状态变化的分析思维模式。
单元10．二阶电路的时域分析
概念：
●二阶电路；固有频率。
○过阻尼；临界阻尼；欠阻尼；自由振荡。
原理：
●RLC串联电路的微分方程时域法。
方法及运用：
●RLC串联电路的微分方程时域法求零输入响应，RLC串联电路的完全响应。
○GCL并联电路的完全响应。
单元目标：
了解二阶电路的概念和方程的确定。
单元11．电路的频率响应
概念：
●品质因数。
◎通频带。
○谐振。
原理：
●串联谐振和并联谐振产生的条件和特点，品质因数的特性及对谐振电路产生的影响。
方法及运用：
●谐振电路选择性和品质因数的关系，谐振电路的选择性和通频带之间的关系。
○谐振电路的应用。
单元目标：
掌握谐振电路的功能，能够运用各种方法分析谐振电路，具有较强的解题能力，会运用谐振电路解决实际应用问题。
单元12．三相电路
概念：
●相电压，线电压。
◎对称三相制。
○三相电源。
原理：
●三相电源和负载的连接方式。
方法及运用：
●对称三相电路的分析与计算，掌握三相电路功率计算和测量。
◎三相三线制和三相四线制。
单元目标：
通过对三相电路的介绍与分析，使学生建立起三相电的整体概貌，掌握对三相电的对称分析，能计算其功率，掌握星角变换及电压电流关系，具有一定的三相电路的计算能力。
四、教学时数分配表
1. 理论教学时数分配表
序号
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知识体系
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总 学 时 数56
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讲课
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实验
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实践
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上机
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1
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电路模型和电路定律
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|
2
|
电阻电路的等效变换
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|
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3
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电阻电路的一般分析
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6
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4
|
电路定理
|
4
|
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5
|
储能元件
|
2
|
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|
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6
|
相量法
|
6
|
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7
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正弦稳态电路的分析
|
10
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8
|
含有耦合电感的电路
|
6
|
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9
|
一阶电路的时域分析
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5
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10
|
二阶电路的时域分析
|
1
|
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11
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电路的频率响应
|
4
|
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12
|
三相电路
|
4
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合 计：56学时
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56
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五、推荐教材及参考书目
理论教材：
邱关源主编，《电路》（第五版），高等教育出版社，2006年3月。
参考书：
袁良范、马幼鸣编著，《简明电路分析》，北京理工大学出版社，2003年8月。
六、考核办法
本课程为考试课程，期末考试采用闭卷笔试方式。学生的课程总评成绩由平时成绩（占30%）和期末考试成绩（占70%）两部分构成。
1．平时成绩：100分折合为总成绩的30%；平时成绩按照电子与自动化学院关于平时成绩考核办法意见执行（见附件1）。
2．期末成绩：100分折合为总成绩的70%。
3．成绩评定：百分制。
编 写 人：于 海 霞
审 核 人：于 海 霞
