上交《基本電路理論》課程教學(xué)大綱

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1、《基本電路理論》課程教學(xué)大綱 課程代碼：F0403905 課程名稱：基本電路理論/Basic Circuit Theory 學(xué)時(shí) / 學(xué)分：72 / 4 先修課程：《高等數(shù)學(xué)》、《普通物理》 適用專業(yè)：電類專業(yè) 開課院（系）：電子信息與電氣工程學(xué)院 中文教材：《基本電路理論》第三版，王藹主編，上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2002 英文教材：《Fundamentals of Electric Circuits》Charles K. Alexander，清華大學(xué)出版社，2000 教學(xué)參考書：《簡(jiǎn)明電路分析基礎(chǔ)》李翰蓀編，高等教育出版社，2002 《電路》邱關(guān)源編，高等

2、教育出版社 ? 一、本課程的性質(zhì)和任務(wù) ? 《基本電路理論》是電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。它的任務(wù)是：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路的基本理論知識(shí)、分析計(jì)算電路的基本方法，并為學(xué)習(xí)后續(xù)有關(guān)課程準(zhǔn)備必要的電路知識(shí)。 ? ? 二、本課程的教學(xué)內(nèi)容和基本要求 ? 1、? 基本概念： 建立實(shí)際電路與電路模型、集總參數(shù)電路的概念； 牢固掌握基爾霍夫定律，能正確和熟練應(yīng)用KCL和KVL列寫電路方程； 初步建立網(wǎng)絡(luò)圖論的基本概念：圖、連通圖和子圖的概念，樹、回路與割集的拓?fù)涓拍睿P(guān)聯(lián)矩陣，基本回路，基本割集的概念，選取樹和獨(dú)立回路的方法； 了解特勒根定理以及它和KCL、

3、KVL的關(guān)系； 熟練掌握電路變量（電壓、電流）及其參考方向；電壓源、電流源及其基本波形（直流、正弦、階躍、沖激、斜波等）； 熟練掌握電阻器、電容器、電感器的定義、分類、基本性質(zhì)及其電壓電流關(guān)系； 掌握雙口元件（受控電源、耦合電感器、回轉(zhuǎn)器、理想變壓器和理想運(yùn)算放大器）的特性及其電壓電流關(guān)系； 掌握線性和非線性、非時(shí)變和時(shí)變的概念，等效的概念，端口的概念； 了解電功率與電能量的計(jì)算，有源與無(wú)源的概念。 2、? 線性電阻網(wǎng)絡(luò)的分析： 牢固掌握簡(jiǎn)單電阻電路的計(jì)算（含支路分析法），無(wú)源和含源（包括含受控源）電阻電路的等效變換； 熟練掌握用視察方法列寫網(wǎng)孔方程和節(jié)點(diǎn)方程，回路方程和割集方

4、程（包括含矩陣形式）； 掌握替代定理，疊加定理，戴維南定理和諾頓定理，互易定理的適用條件、蘊(yùn)含的內(nèi)容以及實(shí)際應(yīng)用； 掌握最大功率傳遞定律。 3、? 線性動(dòng)態(tài)電路的分析： 深刻理解下列概念：動(dòng)態(tài)電路，過(guò)渡過(guò)程，狀態(tài)、初始狀態(tài)，換路定則，固有頻率，時(shí)間常數(shù)，零輸入響應(yīng)，零狀態(tài)響應(yīng)，全響應(yīng)，階躍響應(yīng)，沖激響應(yīng)，非時(shí)變特性，自由分量，強(qiáng)制分量，暫態(tài)分量，穩(wěn)態(tài)分量，三要素法； 熟練掌握一階電路微分方程的建立，初始條件的求取與微分方程的求解； 熟練掌握用戴維寧等效網(wǎng)絡(luò)定理結(jié)合三要素法直接求出一階電路的全響應(yīng)； 掌握非時(shí)變特性和線性函數(shù)的概念在一階電路中的應(yīng)用； 掌握階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)的求法

5、； 深刻理解RLC電路有可能產(chǎn)生過(guò)阻尼、臨界阻尼、欠阻尼、自由振蕩的四種工作狀態(tài)的概念及產(chǎn)生的條件； 掌握二階RLC串聯(lián)與RLC并聯(lián)電路微分方程的建立與各類響應(yīng)的求解； 會(huì)用卷積積分法求任意輸入的零狀態(tài)響應(yīng)； 會(huì)用運(yùn)算方法求解一階電路、二階電路的響應(yīng)。 4、? 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析： 深刻理解下列概念：正弦量的振幅（最大值）、角頻率、相位和初相位，正弦量的瞬時(shí)值、有效值、相位差，正弦量的相量、相量圖，電壓三角形、電流三角形、超前、落后，感性、容性、阻抗、導(dǎo)納、電抗、電納、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，頻率響應(yīng)，串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振，諧振頻率，特性阻抗和品質(zhì)因素，通頻帶和選頻的概念，低通、高通和帶通； 深

6、刻理解正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的概念； 深刻理解相量法變化的基本概念及其在正弦穩(wěn)態(tài)分析中的作用（基爾霍夫定律的相量形式，電路元件的電壓電流關(guān)系的相量形式，電路的相量模型等）； 能熟練運(yùn)用相量法計(jì)算正弦穩(wěn)態(tài)電路（包括含耦合電感電路及其去耦方法）的電壓、電流及功率（平均功率（有功功率）、無(wú)功功率、視在功率，功率因數(shù)，復(fù)功率）； 掌握最大功率傳遞定律； 掌握電路諧振的基本概念； 了解三相制供電的基本概念，三相電路的連接方式，對(duì)稱三相制的概念，相序、相電壓、相電流、線電壓、線電流的概念，掌握對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算，掌握三相電路功率的計(jì)算與測(cè)量。 5、? 雙口網(wǎng)絡(luò)： 牢固掌握雙口不含獨(dú)立電源時(shí)的方程

7、及其參數(shù)，以及各種參數(shù)之間的換算關(guān)系和互易條件； 掌握雙口的相互連接的計(jì)算； 了解雙口的等效電路，具有端接雙口的分析方法。 ? ? 三、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）內(nèi)容和基本要求 ? 1、?? 基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：基本元件伏安特性測(cè)量，運(yùn)算放大器與受控電源，疊加定理和戴維寧定理，特勒根定理與互易定理，示波器的使用與一階電路的響應(yīng)，二階電路的瞬態(tài)響應(yīng)，交流電路的基本測(cè)量，感性負(fù)載功率因數(shù)的提高，RLC串并聯(lián)諧振，三相電路的電壓和電流，三相電路的功率測(cè)量，雙口網(wǎng)絡(luò)的頻域特性，雙口網(wǎng)絡(luò)的連接，變壓器等。 2、?? 選擇的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：萬(wàn)用表設(shè)計(jì)和安裝，自動(dòng)定時(shí)閃光燈，網(wǎng)絡(luò)函數(shù)有源綜合，電話撥號(hào)識(shí)別電路等

8、。 3、?? 學(xué)會(huì)使用一些常用儀器儀表，如電流表、電壓表、萬(wàn)用表、功率表、功率因數(shù)表、穩(wěn)壓電源、示波器、函數(shù)發(fā)生器和晶體管毫伏表等。 4、?? 學(xué)會(huì)一些常用的測(cè)試方法，如電壓、電流等物理量和電阻、電容、電感等元件參數(shù)的測(cè)量方法，信號(hào)波形的觀測(cè)方法和特性曲線的測(cè)定方法，功率的測(cè)量。 5、?? 會(huì)按照實(shí)驗(yàn)電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路，分析并排除一些簡(jiǎn)單故障，合理地讀取和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 6、?? 會(huì)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制相關(guān)曲線，分析并解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫合格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 7、?? 學(xué)會(huì)用MATLAB、MULTISIM等軟件輔助分析電路的基本方法。 8、?? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中應(yīng)穿插一些應(yīng)用性、綜合性、設(shè)計(jì)

9、性實(shí)驗(yàn)。 9、?? 實(shí)驗(yàn)中必須注意安全，不發(fā)生安全事故，特別是重大安全事故。 ? ? 四、對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求 ? 1、?? 在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注意逐步提高學(xué)生在教師課堂講授的啟發(fā)和指引下，獨(dú)立鉆研教材、參考資料，從而吸取知識(shí)的能力、自學(xué)的能力。 2、?? 為了達(dá)到教學(xué)基本要求，保證基本教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格要求學(xué)生做好一定數(shù)量的習(xí)題，以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)和分析計(jì)算的能力。 3、?? 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)努力培養(yǎng)和提高學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和抽象思維能力、總結(jié)歸納能力等。 4、?? 通過(guò)與實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合，應(yīng)進(jìn)一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)

10、題的能力。 ? ? 五、學(xué)時(shí)分配 ? 課程主要內(nèi)容 學(xué)時(shí) 第一部分 基本概念 12 第二部分 線性電阻網(wǎng)絡(luò)的分析 18 第三部分 線性動(dòng)態(tài)電路的分析 16 第四部分 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析 16 第五部分 雙口網(wǎng)絡(luò) 8 注：1) 學(xué)時(shí)分配表中計(jì)劃總學(xué)時(shí)數(shù)為70學(xué)時(shí)，另有2學(xué)時(shí)的機(jī)動(dòng)，總共72學(xué)時(shí)。 2)詳細(xì)進(jìn)度與學(xué)時(shí)分配可參見“基本電路理論教學(xué)基本要求重點(diǎn)難點(diǎn)和進(jìn)度（72學(xué)時(shí)）” ? ? 六、說(shuō) 明 ? 1、?? 本課程作為電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)大平臺(tái)課程，在兼顧各學(xué)科不同要求的情況下，以電路理論的基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念和基本方法列為本課程的基本內(nèi)容。 2、?? 本課程與《信號(hào)與系統(tǒng)》等課程關(guān)系密切，由于以下內(nèi)容是《信號(hào)與系統(tǒng)》課程的重要內(nèi)容，故本課程未把它們列入基本內(nèi)容。 ①、非正弦周期信號(hào)激勵(lì)下線性定常電路的穩(wěn)態(tài)分析，非正弦周期信號(hào)作用下電路的功率； ②、運(yùn)算方法：基本性質(zhì)、展開定理，電路定律復(fù)頻形式，沖擊響應(yīng)、卷積，運(yùn)算電路的求解及網(wǎng)絡(luò)定理的應(yīng)用，固有頻率，網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與沖擊響應(yīng)等； ③、狀態(tài)、狀態(tài)變量，狀態(tài)方程的建立與求解。 3、?? 本課程教學(xué)應(yīng)盡量形成具有教材、習(xí)題、CAI課件、網(wǎng)絡(luò)課程等教學(xué)形式相結(jié)合的立體教案，以達(dá)到良好的教學(xué)效果。