《电路原理》课程教学大纲
一、课程名称:《电路原理》 《Circuit Principles》
二、学时与学分: 46 学时 3 学分
三、适用专业: 信息工程、电子科学等。
四、课程教材:周守昌主编,《电路原理》(上册),高等教育出版社,出版时间1999年
五、参考教材:
[1] 江泽佳主编,电路原理(上、下册),人民教育出版社, 1979年。
[2] 江泽佳主编,周守昌、彭扬烈、吴宁修订,电路原理(第二版)(上、下册),高等教育出版社, 1985年。
[3] 江泽佳主编,周守昌、吴宁、彭扬烈修订,电路原理(第三版)(上、下册),高等教育出版社, 1992年。
[4] Charles A. Desoer and Ernest S. Kuh. Basic Circuit Theory. McGraw-Hill Book Company, 1969.
[5] E.S.KUH, C.A.DESOER, L.O.CHUA, LINEAR AND NONLINEAR CIRCUITS. 1984.
[6] James W. Nilsson, Susan A. Riedel, Electric Circuits, McGraw-Hill Companies, Inc., 2001.
六、 开课单位:电气工程学院 电工理论与新技术系 电路原理课程组
七、 课程的目的、性质和任务
电路原理课程是电气及电子信息类专业的一门重要技术基础课。该课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。学习电路原理课程,对培养学生的科学思维能力,树立理论联系实际的工程观点,提高学生分析问题和解决问题的能力,都有重要作用。
通过本课程的学习,应使学生掌握电路理论的基础知识与电路分析和计算的基本方法,以及具备进行实验的初步技能,并为后续课程准备必要的电路理论知识。
八、课程的主要内容
1. 基本概念
实际电路与电路模型。电路的基本变量,电压、电流的参考方向。电阻元件及其伏安关系,电压源、电流源、受控源。电功率与电磁能量。基尔霍夫定律。线性元件与非线性元件的概念。端口的概念。
2. 电阻电路的分析
等效的概念,简单电阻电路的计算,有伴电压源与有伴电流源的等效变换,电阻的星形联接与三角形联接的等效变换。支路分析法、回路分析法、节点分析法。叠加定理,替代定理,戴维宁定理与诺顿定理,最大功率的传输。
3. 线性动态电路的时域分析
动态元件(电容、电感、耦合电感)及其特性方程,阶跃函数,输入-输出方程,初始状态与初始条件。一阶电路的零输入响应,时间常数。一阶电路的阶跃响应,稳态分量与暂态分量,自由分量与强制分量。一阶电路的全响应,三要素法。二阶电路的冲激响应,振荡与非振荡的概念。
4. 正弦稳态分析
正弦时间函数的相量表示。电路元件方程的相量形式,阻抗、导纳。基尔霍夫定律的相量形式,相量法。正弦电流电路的分析与计算,相量图。正弦电流电路的功率,有功功率。含有耦合电感元件电路的计算。串联谐振和并联谐振。三相电路的联接方式,对称三相电路中的电压、电流和功率的计算。
5. 非正弦周期电流电路的分析
非正弦周期电压、电流及其有效值,非正弦周期电流电路的计算,非正弦电流电路的平均功率,频谱的概念。
九、课程的教学基本要求
(根据理解、掌握的程度,教学基本要求分甲、乙两类。甲类内容为要求深刻理解、牢固掌握的内容;乙类内容为要求理解、掌握的内容;乙类要求略低于甲类要求;教学大纲中除甲、乙两类之外的内容为一般了解内容。)
1.基本概念
甲类:
电路变量(电压、电流)及其参考方向;电阻、电容、电感、电压源、电流源和受控源等元件的特性及其电压电流关系,线性和非线性的概念;电功率和电能量;电路模型;基尔霍夫定律。
乙类:
理想变量器元件的特性及其电压、电流关系。
2.线性电阻电路的分析
甲类:
简单电阻电路的计算,等效电阻的概念和计算,实际电源的(电路)模型及其等效互换,节点分析法,叠加定理,戴维南定理和诺顿定理。
乙类:
支路分析法,回路分析法,Y—△互换。
3.线性动态电路的分析
甲类:
动态电路微分方程的建立;初始状态和初始条件的概念;一阶电路的时域分析,时间常数,零状态响应、零输入响应和全响应,自由分量和强制分量,稳态和暂态等概念;阶跃函数,阶跃响应。
乙类:
二阶电路中振荡和非振荡的概念。
4.正弦电流电路的稳态分析
甲类:
正弦量的幅值、角频率、相位和初相位,正弦量的瞬时值、有效值和相位差,正弦量的波形,正弦量的相量,相量图;电路元件的电压电流关系的相量形式,阻抗和导纳;基尔霍夫定律的相量形式;正弦电流电路的平均功率;简单正弦电流电路的分析计算。
乙类:
含耦合电感元件电路的计算;串联谐振和并联谐振。
5.非正弦周期电流电路的分析
甲类:
非正弦周期电流电路的分析计算、有效值、平均功率。
乙类:
频谱的概念。
十、 说明
1. 本课程总学时为54学时,其中8学时实验,46学时理论课,建议讲课占理论学时的80%左右,习题课等占20%左右。
2. 在教学过程中,逐步推行多媒体教学;不断进行教学方式方法的探索;重视培养学生的自学能力。
3. 为了达到教学基本要求,保证基本的教学质量,应当严格要求学生做好一定数量的习题,以培养学生树立理论联系实际的良好作风,提高解决实际问题的能力和计算能力。
本课程应处理好与相关课程如数学、物理、电子技术、信号与系统等的关系。
十一、考核方式 闭卷笔试, 120分钟 ,100分 ,统考 ,流水作业评分。
十二、学时分配
第一章 基尔霍夫定律和电阻元件 (7学时)
第二章 电阻电路的分析 (8学时)
第三章 动态元件和动态电路导论 (6学时)
第四章 一阶电路和二阶电路 (10学时)
第五章 正弦电流电路导论 (6学时)
第六章 正弦电流电路的分析 (6学时)
第七章 非正弦周期电流电路的分析 (4学时)
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