大连理工大学城市学院电子与自动化学院教案
课程名称: 《电 路》
2015-2016 第 1 学期 教师:王辉、李美花、许少娟 NO__1__
授课班级
电子与自动化
15级学生
第 1 次
授课
授课时间:
年 月 日
地点:
章节、
内容、
及要求
第一章 电路的基本概念和基本定律
电路的功能及形态,电路的模型,激励源与负载,电源的分类及定义,负载的分类,伏安特性及曲线,时变与时不变元件,线性与非线性元件,集总参数与分布参数,电路变量,参考方向(正负号法、下标法、电位法),关联与非关联方向及相关表达式,吸收与提供功率的判定。
教学目的
1、建立实际电路与电路模型、集总参数电路的概念。
2、理解并掌握电路模型及理想电路元件(电阻、电感、电容、电压源和电流源)的电压-电流关系。理解电压、电流参考方向的意义,理解电功率和额定值的意义。
教学重点
1、电路中用到的概念、术语;
2、电路中常用的物理量及其单位
3、基本电路元件的电压—电流关系;
4、关联参考方向;
5、电功率吸收和发出
教学难点
1、电路中电位的计算;
2、电流、电压的参考方向与实际方向的关系;
3、理想电路元件与实际电路器件的联系和差别;
4、二端元件吸收能量的公式及有源元件与无源元件的规定。
教学方法及手段
把建立参考方向和建立电路方程两者紧密联系,进行建立方程的演示训练。
电路的模型分类:“物以类分,人以群聚。”
作 业
基本题:1,2,4,5,7,11,12,17
提高题:14,19,20,21
教学实践积累
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__2__
第 2 次
第一章电路的基本概念和基本定律
支路、节点、回路及网孔,KVL与KCL定律,电路方程建立方法示例(一)。受控源的符号及分类,受控源输出端的性质,电路方程建立方法示例(二)。
等效的概念及意义,等效的判定,电阻串联及等效电路、分压及电路特征,电阻并联及等效电路、分流及电路特征,混联电路的等效变换。
1.掌握受控源的性质
2.熟练应用KCL和KVL 列写电路方程。
1.<![endif]>掌握受控源输出部分与独立源等效的性质。
2.<![endif]>熟练运用KVL、KCL定理。
1.电路方程的建立
2.含受控源电路的分析
概念介绍与解题相结合,重在解题方法训练。(理论和解题介绍课时比
课时比0.5:0.5)
例题1-8,例题1-9,习题1-23,习题1-25,例题2-1,例题2-2,例题2-3,习题2-4,
KVL定律:“在崎岖的环形道路上走一圈,上升的高度和下降的高度相等。”
基本题:1-22,1-24,
提高题:1-26
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第 3 次
第二章 电路的等效分析
无源网络的概念、等效模型及等效方法,实际独立源与理想独立源的模型,电源内阻(输出电阻),实际电压源与电流源的等效变换,含源电路的等效变换,含源网络的概念、等效模型及等效方法。
1、<![endif]>掌握等效的概念,端口的概念;
2、<![endif]>掌握电阻串并联电路的等效。
1、简单电路的等效变换。
等效变换的条件和等效变换的目的。
例题2-5,例题2-6,例题2-7,习题2-9(控制量不能被等效变换),习题2-19,2-24
等效:“张三李四可以干同一样活,对于活是等效的,对张三和李四却不等效,”
理想电源:自然界不存在能量无穷大的东西。
基本题:2-17,2-18
提高题:2-20
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__4__
第 4 次
含独立源网络的等效,含受控源(无独立源)电路的等效,电阻T型网络和Π型网络的等效变换
1、牢固掌握简单电阻电路的计算,无源和含源(包括含受控源)电阻电路的等效变换;
2、了解二端口电路的等效电路,具有端接二端口电路的分析方法。
1、几种常用的等效变换:电阻的串并联、混联;等效电阻的求取;独立电源的串并联;含源支路的等效变换。
1、<![endif]>等效方法和KCL、KVL方法的综合运用;
2、<![endif]>含源和有受控源电路等效。
课时比0.45:0.55)
基本题:3-3, 3-6,
提高题:3-8
第 5 次
第三章 线性网络的一般分析方法
线性网络的定义和性质,网孔电流法,自电阻和互电阻,网孔方程的建立,含电流源支路的网孔方程建立,网孔电流法适用范围。
1.<![endif]>学会线性网络的判断。
2.<![endif]>掌握用网口电流方程的建立。
3.<![endif]>了解公共支路含有无伴电流源的网口电流方程建立方法。
4.<![endif]>了解含受控源电路的网口电流方程建立方法。
1.<![endif]>网口电流的设定和方程的建立。
2.<![endif]>自电阻和互电阻的概念
1.<![endif]>网口电流是一个虚拟电流。
2.<![endif]>网口电流的设定方向与互电阻的符号关系。
例题3-2,例题3-3,例题3-4,例题3-5,
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__5__
第 6次
节点电压与电路求解关系,节点变量数及地电位的确定,KCL方程的建立,节点间由无伴电压源构成支路的解决方案;含受控源电路的节点分析法。节点电流法适用范围。
掌握节点分析法。
节点方程的建立。
1.<![endif]>各支路电流的确定;
2.<![endif]>无伴电压源的处理方法。
概念介绍与解题相结合,重在解题方法训练。(理论和解题介绍课时比0.5:0.5)
例题3-6,例题3-7,例题3-8
基本题:3-12,3-13,
提高题:3-17,
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第 7次
1.网孔电流法、节点电压法综合训练。
2.第一次小测验。
解决线性网络的一般分析方法中存在的各种疑难问题。
作业中发现的问题。
根据问题现象,分出各种类型,结合相关理论,进行一次全面的梳理。(小测试时间40分钟。)
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第 8 次
4-1 网络定理
齐性原理及适用的条件,多电源电路齐性原理适用的条件,齐性原理应用示例。叠加定理及应用,电源置零的含义,受控源的处理方法,对求解参数参考方向的要求(不变)。电源的分组叠加。
1.<![endif]>掌握线性电路的重要性质。
2.<![endif]>学会运用叠加原理求解电路。
叠加定理的运用
1.<![endif]>电源归零的方法;
2.<![endif]>参考方向的使用;
3.<![endif]>使用条件的约束。
例题4-1,例题4-2,例题4-3
齐性原理:“多劳多得”
叠加原理:“多个龙头给水池注水与分别单个注水的关系”
基本题:4-1,4-2,-10;
提高题:4-4,4-7;
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__8__
第 9 次
4-2置换定理4-3戴维南定理和诺顿定理
置换定理及适用条件,置换定理的应用;
戴维南定理的适用条件及电路模型,戴维南电压和戴维南电阻(输出电阻)的求法,含受控源电路的戴维南电阻计算。诺顿定理的适用条件及电路模型,诺顿电流源和诺顿电阻(输出电阻)的求法。戴维南求解法与以前学过的电路等效变化关系。
掌握戴维南定理和诺顿定理的适用条件、求解方法及重要的实际应用价值。
戴维南定理。
戴维南和诺顿定理中如何正确求出开路电压、短路电流及输入端等效电阻。
1.用一个最简单的电路说明戴维南电压和电路中电压的关系和区别。
2.强化开路电压、短路电流、电源内阻三个重要参数。
3.注意线性电路各种求解方法的综合应用。
例题(图4-4),例题4-4,例题4-5,例题4-6,
戴维南模型:“自然界的事情都是矛和盾的统一”
基本题:4-12,4-13,4-14,4-15,4-17,4-25;
提高题:4-18,4-19,4-20,4-26,4-27.
2012-2013 第 1 学期 教师:王鲁云,许少娟,刁立强, NO__9__
第 10 次
4-4 最大功率传输定理
戴维南电路作业总结,电路模型与最大功率传输定理的推导,最大(输出)功率是在一定的电源条件下的产物,最大输出功率的计算表达式及计算实例。
了解最大功率传输原理。
掌握最大功率传递定律。
运用戴维南定理进行电路变换。
课时比0.4:0.35,小测验20分钟)
例题:4-9
基本题:4-31,4-32,4-33,4-35;
提高题:4-36,4-37,4-39.
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__10__
第 11次
第五章 正弦稳态电路
动态(记忆)元件名称的由来,电容的构造、功能,伏安特性基本表达式,电压电流的积分和微分表达式,储能表达式。电感的构造、功能,伏安特性基本表达式,电压电流的积分和微分表达式,储能表达式。例题介绍。
熟练掌握电容、电感元件定义、基本性质、电压电流及储能表达式。
L、C元件的特性及其u-i关系。
1.动态元件的储能及其有源与无源的判别。
2.微分和积分表达式的理解。
3.根据激励信号的波形,求解响应。
例题:5-1,例题5-2,例题5-3,
1.储能公式:与动能公式比较。
2.容量和电压的关系:“水缸大小和水位高低的关系”
基本题:5-1,5-2,5-4,5-8,5-10;
提高题:5-11,5-12,5-13。
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__11__
第 12 次
动态电路的概念和特点,换路,状态转换,初始状态、暂态、稳态,换路定则,直流电路中电感和电容在稳态下的等效电路,初始状态分析。电路分析。对偶关系。
深刻理解下列概念:动态电路,过渡过程,状态、初始状态,换路定则。
1.状态转换的概念
2.换路定则
初始状态的计算。
课时比0.5:0.5);
例题5-4,例题5-5
基本题:5-14,5-15,5-16
提高题:
\
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__15__
第13次
正弦电路的构成,响应的基本特点,正弦量的三要素,相位及相位差,超前与滞后及彼此转换,电压与电流的有效值及意义,最大值和有效值的书写。复数的概念,复平面,相量平面,相量相加的图解法,复数与相量间的转换,复数的计算,复数相等的性质(实部相等,虚部相等),正弦量与相量间的相互转换,变量的时域表示和相量表示。
建立正弦量与相量间的联系及用相量运算替代正弦运算。(基本方法的掌握)
1.深刻理解正弦稳态响应的重要特性。
2.理解正弦交流电的三要素。
3.掌握相量运算
相量运算。
课时比0.55:0.45)
例题8-1,习题8-1(1),8-4(1)。
严格检查本次作业,宣布要问询本次作业,必须打好基础。
公共题:5-14,5-17。
提高题
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__16__
第14 次
1、两类约束的相量形式
KVL、KCL的相量形式。
2、阻抗与导纳及相量模型
阻抗的定义,R、L、C的阻抗数学模型,单口网络的阻抗,阻抗模和角的物理含义,电路的相量模型,单口网络的导纳,单口网络相量模型的等效变换, 相量图及用向量图做相量加减法的方法。
建立基本概念,体现在以下方面:
1.掌握阻抗及模和角的物理含义
2.建立电路相量模型的思维方法
3.掌握KVL、KCL的相量形式
阻抗定义,阻抗模和角的物理含义,KCL、KVL的相量应用。
相量模型建立和计算。
概念介绍与解题相结合,解题方法训练为辅。(理论和解题介绍课时比0.55:0.45)
例题8-3,例题8-4,习题介绍8-7,8-9,
公共题:8-6,8-9,8-10,8-11。
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__17_
第15次
正弦稳态分析(一)
正弦稳态电路分析相关概念,进行电路分析计算能力训练。
初步掌握分析计算正弦稳态电路的基本方法。
正弦稳态电路计算方法训练。
1.基准相量的设定。
2.方程的建立。
概念介绍与解题相结合,重在解题方法训练,在得到解题结论后对相关理论进行进一步的说明。(理论和解题介绍课时比0.3:0.7)
例题8-7,习题介绍8-7,8-14,8-16,8-17,8-18,
基本题:8-15,8-17,8-18,8-19;
提高题:8-20,8-21,8-23,8-25,8-32。
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__18__
第 16 次
正弦稳态分析(二)
1.正弦稳态电路分析能力提高。利用叠加原理计算两个不同激励源的电路。
2.本章知识系统总结。
1.提高正弦稳态电路的分析能力。
2.巩固正弦稳态电路分析的基础知识。
培养综合知识运用的能力。
各种典型问题的分析思路。
对本章作业查遗补漏。(问题学生要进行一次补测)
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第 17次
章 节
正弦稳态功率
电阻、电感和电容的功率计算,电感和电容上的能量交换现象。
掌握基本原件消耗功率及储存能量的性质。
电阻平均功率,电感、电容平均功率及储能表达式。
数学表达式的理解。
概念介绍与解题相结合,重在解题方法训练。(理论和解题介绍0.55:0.45)
例题9-1,习题介绍:9-1,9-2,9-3.
公共题:9-1,9-2,9-3.
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__20
第18次
单口网络的功率(一)
单口网络的瞬时功率和平均功率、有功功率和无功功率、无功功率的物理意义,功率守恒,视在功率,功率因数,功率因数的工程意义,提高功率因数的方法。各种功率的计算。
掌握正弦电路中有关功率的基本概念和基本计算。
理解和建立有功和无功功率形成的原因和性质。
有功和无功功率的计算。
概念介绍与解题相结合,重在解题方法训练。(理论和解题介绍0.45:0.55)
例题:9-3,9-4,9-5,9-6习题介绍:
基本题:9-4,9-5,9-6,9-7,9-8.
提高题:9-10,9-13,9-18.
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__21__
第 19 次
单口网络的功率(二)
1.前节内容复习
2.复功率,功率三角形,复功率守恒。
掌握用复功率的方法计算有功、无功和视在功率。
复功率方法的运用。
复功率概念的建立。
例题9-7,例题9-8,9-15
基本题:9-11,9-12,
提高题,9-15,9-17.
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__22__
第 20 次
最大功率传输定理
1. 负载的电阻和电抗都可变的情况(共轭复数匹配法);阻抗角固定模可变的情况(简介);
2. 本章复习总结
掌握最大功率传递定律
掌握第九章相关知识点
例题:9-9,习题总结。
公共题:9-19,
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO_23__
第 21 次
第七章 耦合电感电路
一、耦合现象及产生的原因(图10-1);互感现象的利弊。
二、术语和概念介绍
三、同名端概念及判定方法
四、耦合电感的伏安关系(10-12,10-13;10-14,10-15)
掌握耦合的基本原理和概念
互感及及耦合电感的伏安特性。
同名端,耦合电感的端口电压表达式
例题10-1,10-2,习题介绍:10-1,10-2,10-3
公共题:10-1,10-2,10-3,10-4.
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__24__
第 22 次
互感电压的等效受控源形式;去耦等效变换;
耦合电感的串并联;
掌握互感电路的计算方法
建立互感电路的受控源模型
参考方向与受控源的方向关系。
例题:10-3,10-4,习题介绍:10-5,10-6,
基本题:10-5,10-6。
提高题:10-7,10-8。
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__25__
第 23次
空心变压器的构造特征、电气特征,电路模型,输入和反映阻抗,
空心变压器在工程上的应用。
理解空心变压器电路模型的物理意义和反射阻抗的概念。
理解理想变压器电路模型的物理意义和阻抗变换的概念。
1.理解反射阻抗形成的原因并会计算相关问题。
2.掌握利用理想变压器实现阻抗变换的要求。
反映阻抗
概念介绍与解题相结合,重在解题方法训练。(理论和解题介绍0.5:0.5)
例题:10-6,10-7,10-8,10-9;习题介绍:10-11,10-12,
基本题:10-11,10-12,
公共题:10-13,10-15
提高题:10-16。
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__12__
第 24 次
第十一章 线性动态电路的时域分析
一阶电路的零输入响应
一阶电路的判定,一阶电路及零输入响应的定义,零输入过渡过程及表达式的形式,初始状态及稳态的特点,戴维南电阻的计算,时间常数的物理意义。RC和RL电路的分析计算示例。
掌握零输入响应的变化规律及求解方法。
1.时间常数的物理意义;
2.对零输入表达式反应物理意义的理解;
3.初始值及时间常数的计算。
初始值及时间常数的计算。
例题6-4,例题6-5,
零输入:“物体改变环境温度后,温度变化的规律”
基本题:6-1,6-2,6-4,6-9,6-10,6-11,
提高题:6-6,6-7,6-12,
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__13__
第 25 次
一阶电路的零状态响应
1.零状态响应的定义,零状态过渡过程及表达式的形式,初始状态及稳态的特点,RC和RL电路的分析计算示例。
2. 完全响应的定义,完全响应过渡过程及表达式的形式,初始状态及稳态的特点,RC和RL电路的分析计算示例。
一阶电路的完全响应(三要素法)
1.掌握一阶电路零状态分析的方法。
2.掌握用三要素法求电路全响应的方法。
一阶电路三要素分析法
储能元件的X(0+)初始值的求法。
将完全响应和三要素法合并讲解,重点从三要素法角度介绍。
例题6-6,例题6-7,例题6-8,习题6-15,
基本题:6-13,6-14,6-15,6-16,6-17;
提高题:6-19,6-20,6-21,6-23,6-26.
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__14__
第 26 次 授课
总复习
第三次小测验
本章作业中存在的问题进行梳理。
解决作业中发现的各种问题。
作业问题。
通过课下和课前了解作业问题,总结归纳,找出根源,加以解决。(可通过约谈学生的方法了解有关作业情况。)
做本章各自有困难的作业。
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__26__
第 27次
第六章 谐振电路
RLC串联谐振
串联谐振频率,特征阻抗,品质因数,电压谐振,电流谐振,谐振时的能量。串联谐振工程应用示例。
RLC并联谐振,类比。
掌握串联和并联谐振的条件和特性
串联和并联谐振的特性和应用
谐振时的能量
例题:11-1,11-2,11-3,11-4,11-5,11-6
基本题:11-1,11-2,11-3,11-4,
提高题: 11-5,11-6,11-8
2015-2016第 1 学期 教师:王辉、李美花许少娟 NO__28__
第 28 次
第八章 三相电路
三相电源的产生和应用,三相电源的特点,三相电源的星角连接,相电压,线电压,三相负载的星角连接,对称三相电路的分析,三相电路的功率,应用——三相供电电路。
三相不平衡的概念。
了解三相电的基本知识
星角连接与转换,电压、电流、功率计算,
星角电压、电流、功率计算
自编。
应用实例汇总表
1
2
3
4
5
6
7
8
串联谐振工程应用示例
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