電路原理課程教學大綱.doc

電路原理(一)/（二）課程教學大綱 課程中文名稱：電路原理（一）/（二）課程英文名稱：Circuits Theory（）/（）課程編號：C1280/ C1281學分：3/2學時： 48/32 （其中：講課48/32學時 實驗0學時 實踐0學時）先修課程：高等數(shù)學、線性代數(shù)適用專業(yè)：電氣工程及其自動化、智能電網(wǎng)信息工程課程類別：專業(yè)核心課/必修使用教材：1.吉培榮、佘小莉. 電路原理. 北京：中國電力出版社，2016. （中文授課使用）2.Charles K Alexander，Matthew N O Sadiku. Fundamentals of Electric Circuits，F(xiàn)ifth Edition. 北京：機械工業(yè)出版社，2013. （雙語授課使用） 3.吉培榮、李寧、胡芳. 電工測量與實驗技術. 武漢：華中科技大學出版社，2012.（中文和雙語授課使用）開課單位：電氣與新能源學院一、課程性質本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的核心課與學位課，具有理論嚴密、邏輯性強的特點，對培養(yǎng)學生的辯證思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的科學作風和提高學生分析問題解決問題的能力，都有重要的作用。二、目標總體目標：通過本課程的學習，使學生掌握電路的基本理論、分析計算電路的基本方法，為解決工程實際問題和進一步研究電類問題準備必須的理論基礎，并為學習電氣信息類的后續(xù)課程打下基礎。具體目標：（1）、掌握實際電路分析的一般步驟，建立實際電路模型化的概念，掌握實際電路模型化的處理原則，掌握實際電路具有的基本特性，具有初步的對實際電路（器件）建立電路模型的能力。（2）、掌握電阻、電容、電感、獨立源、受控源、互感、理想變壓器等元件的元件約束，掌握拓撲約束（KCL、KVL），深刻理解模型電路分析方法的實質。（3）、掌握電壓、電流、功率、輸入電阻、輸出電阻、時間常數(shù)、功率因數(shù)、網(wǎng)絡函數(shù)、特性阻抗等參數(shù)的概念和計算方法。（4）、掌握等效變換法、系統(tǒng)化方法（支路法、回路法、節(jié)點法）、變換域法（相量法、拉普拉斯變換法）、分解法（傅立葉級數(shù)展開法）等分析方法，能夠對復雜線性電路進行分析。（5）、掌握重要電路定理（疊加定理、戴維南定理等），并可將其用于電路分析。（6）、掌握圖解法、小信號分析法，能夠對簡單非線性電路進行分析。（7）、掌握均勻傳輸線方程，能夠對簡單分布參數(shù)電路進行分析。（8）掌握常見電工儀表工作原理，對通用電路分析軟件有一定認識。三、教學內容及要求第1章 電路的基本概念和兩類約束（4學時）（1）掌握實際電路與模型電路；（2）掌握電壓和電流的參考方向；（3）掌握電能量與電功率的計算；（4）掌握集中參數(shù)電路與分布參數(shù)電路的概念；（4）掌握元件（電阻、電導、獨立電源）的特性；（5）掌握拓撲約束；（6）了解電路的分類。重難點：模型化的概念、關聯(lián)參考方向、電阻（電導）和獨立電源的特性、拓撲約束?？己艘c:KCL、KVL、電阻元件約束教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從1-1、1-2、1-3、1-6、1-7、1-9中選4-6題。第2章 電路的等效變換（4學時）（1）掌握等效變換和等效電阻的概念；（2）掌握電阻的各種連接及其等效變換；（3）掌握電阻星形連接與三角形連接的等效變換；（4）掌握實際電源兩種模型的等效變換；（5）了解無伴電源的等效轉移；（6）了解電源的不同連接方式及其等效變換。重難點：等效變換的概念、等效變換的方法?？己艘c: 各種連接的等效、電源兩種模型的等效變換教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從2-1、2-3、2-5、2-10、2-2、2-16中選4-6題。第3章 電路分析的一般方法（6學時）（1）掌握支路約束和獨立拓撲約束；（2）掌握支路法；（3）掌握網(wǎng)孔電流法；（4）了解尋找獨立回路的系統(tǒng)化方法；（5）掌握回路電流法；（6）掌握節(jié)點電壓法。重難點：支路法，回路電流法、節(jié)點電壓法。考核要點: 回路電流法、節(jié)點電壓法。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從3-1、3-2、3-4、3-6、3-9、3-13、3-15、3-16、3-17中選6-9題。第4章 含受控電源的電路（3.5學時）（1）掌握受控電源的特性；（2）掌握含受控電源時的網(wǎng)孔電流法；（3）掌握含受控電源時的回路電流法；（4）掌握含受控電源時的節(jié)點電壓法；（5）了解輸入電阻與輸出電阻。重難點：受控電源的特性、含受控電源時的回路電流法、含受控電源時的節(jié)點電壓法?？己艘c: 含受控電源回路電流法、含受控電源節(jié)點電壓法。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從4-2、4-3、4-8、4-10、4-13、4-14、4-18、4-19中選4-6題。第5章 含運算放大器的電路（0.5學時）（1）了解實際運算放大器的基本特點（自學）；（2）了解實際運算放大器的常用模型（自學）；（3）掌握理想運算放大器的特性；（4）了解運算放大器特性的一些相關內容（自學）； （5）了解有源電路和無源電路的概念與判斷方法（自學）。重難點：理想運算放大器的特性?？己艘c:不做要求教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：不做要求（說明：電路課程中，對該章內容只做簡介，對應的詳細內容在電子技術基礎課程中學習）第6章 電路的基本定理（4學時）（1）掌握疊加定理與齊性定理；（2）掌握替代定理；（3）掌握戴維南定理和諾頓定理；（4）掌握最大功率傳輸定理；（5）了解特勒根定理（自學）；（6）了解互易定理（自學）；（7）了解對偶原理。重難點：疊加定理、戴維南定理和諾頓定理?？己艘c: 疊加定理、戴維南定理和諾頓定理。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從6-1、6-3、6-7、6-9、6-13、6-17、6-19中選4-6題。第7章 動態(tài)電路的方程及其初始條件（3學時）（1）掌握電容元件與電感元件；（2）了解憶阻元件的特性（自學）；（3）掌握電容元件和電感元件的串聯(lián)等效與并聯(lián)等效；（4）掌握動態(tài)電路的方程；（5）掌握電容元件和電感元件的換路定理；（6）掌握動態(tài)電路初始條件的確定。重難點：電容元件與電感元件的特性、電容元件和電感元件的換路定理、動態(tài)電路初始條件的確定?？己艘c: 電容與電感的VCR、電容和電感的換路定理。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從7-1、7-3、7-5、7-6、7-7、7-9中選3-5題。第8章 一階電路和二階電路的時域分析（7學時）（1）掌握RC電路的時域分析；（2）掌握RL電路的時域分析；（3）掌握一階電路響應求解的三要素法；（4）掌握 二階電路的零輸入響應；（5）了解二階電路的零狀態(tài)響應和全響應；（6）掌握一階電路的階躍響應；（7）了解一階電路的沖激響應；（8）了解二階電路的階躍響應和沖激響應（自學）；（9）了解一階電路正弦激勵時的零狀態(tài)響應（自學）。重難點：RC、RL電路的時域分析、三要素法、二階電路的零輸入響應?？己艘c: 一階電路響應求解的三要素。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從8-1、8-4、8-9、8-13、8-14、8-18、8-21、8-27、8-27中選6-9題。第9章 正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法基礎（2學時）（1）掌握正弦交流電的基本概念；（2）掌握正弦量的相量表示；（3）掌握相量形式的拓撲約束和元件約束。重難點：正弦量的相量表示、相量形式的拓撲約束和元件約束。考核要點: 相量形式的拓撲約束和元件約束。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從9-1、9-3、9-6、9-10中選2-3題。第10章 正弦穩(wěn)態(tài)電路（6學時）（1）掌握阻抗和導納及其串聯(lián)與并聯(lián)；（2）掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法；（3）掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率概念和計算方法；（4）了解諧振電路的定義及基本特點。重難點：正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率?？己艘c: 相量分析法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從10-1、10-5、10-8、10-16、10-24、10-26、10-28、10-30、10-33中選6-9題。第11章 含耦合電感元件和理想變壓器的電路（4學時）（1）了解耦合線圈的磁耦合；（2）掌握耦合線圈的同名端；（3）掌握耦合電感元件特性；（4）掌握變壓器的耦合電感模型；（5）掌握耦合電感的去耦合等效；（6）掌握理想變壓器特性；（7）了解理想變壓器傳輸直流特性及分析（自學）。重難點：耦合電感元件、理想變壓器?？己艘c: 耦合電感元件和理想變壓器的元件約束。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從11-1、11-5、11-7、11-9、11-15、11-18中選4-6題。第12章 三相電路（4學時）（1）掌握三相電源；（2）掌握三相電路的連接與結構；（3）掌握對稱三相電路的計算；（4）了解不對稱三相電路；（5）掌握三相電路的功率及其測量。重難點：對稱三相電路的計算、三相電路的功率及其測量?？己艘c:三相化一相方法、三相電路的功率計算。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從12-1、12-2、12-4、12-10、12-15中選6-9題。第13章 非正弦周期穩(wěn)態(tài)電路（2學時）（1）了解非正弦周期信號的傅里葉級數(shù)展開和信號的頻譜；（2）掌握非正弦周期信號的有效值和平均功率；（3）掌握非正弦周期穩(wěn)態(tài)電路的計算。重難點：非正弦周期信號的傅里葉級數(shù)展開和信號的頻譜、正弦周期穩(wěn)態(tài)電路的計算?？己艘c:正弦周期穩(wěn)態(tài)電路的計算（疊加定理的應用）。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從13-3、13-4、13-7、13-9、13-15中選2-3題。附加章 電工測量儀表原理及現(xiàn)代電路分析軟件簡介（4學時）（1）磁電系儀表工作原理；（2）電磁系儀表工作原理；（3）電動系儀表工作原理；（4）現(xiàn)代電路分析軟件簡介（Multisim、MATLAB、Electronics Workbench等）。重難點：電動系儀表工作原理。考核要點: 常用儀表工作原理、軟件使用（納入平時成績考核，不納入卷面考核）。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：儀表內容學習報告，軟件應用體驗報告。（說明：學生應在暑假中完成該項作業(yè)，秋季學期開學提交作業(yè)，結果納入秋季學期平時成績中，占平時成績50分的10%，即記5分。）第14章 動態(tài)電路的復頻域分析（6學時）（1）掌握拉普拉斯變換及其性質；（2）掌握拉氏變換反變換的部分分式展開；（3）掌握元件約束和基爾霍夫定律的復頻域形式；（4）掌握動態(tài)電路的復頻域分析方法。重難點：拉氏變換反變換的部分分式展開、動態(tài)電路的復頻域分析方法。考核要點: 對稱三相電路的三相化一相方法、三相電路的功率計算。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從14-1、14-2、14-3、14-5、14-9、14-11、14-18中選5-7題。第15章 網(wǎng)絡函數(shù)與頻率特性（2學時）（1）掌握網(wǎng)絡函數(shù)；（2）掌握網(wǎng)絡的頻率特性；（3）了解諧振電路的頻率特性（自學）。重難點：網(wǎng)絡函數(shù)、網(wǎng)絡的頻率特性?？己艘c: 網(wǎng)絡函數(shù)的計算。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從15-1、15-2、15-5、15-6、15-10、15-13中選2-3題。第16章二端口網(wǎng)絡（4學時）（1）了解二端口網(wǎng)絡的概述；（2）掌握二端口網(wǎng)絡的約束方程；（3）掌握二端口網(wǎng)絡參數(shù)的相互轉換；（4）了解二端口網(wǎng)絡的等效電路（自學）；（5）了解二端口網(wǎng)絡的互聯(lián)；（6）掌握二端口網(wǎng)絡的網(wǎng)絡函數(shù)；（7）了解二端口網(wǎng)絡的特性阻抗（自學）；（8）了解回轉器和負阻抗變換器（自學）。重難點：二端口網(wǎng)絡的約束方程、二端口網(wǎng)絡的網(wǎng)絡函數(shù)?？己艘c: 二端口網(wǎng)絡約束方程的計算。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從16-5、16-8、16-9、16-13、16-17、16-23中選4-6題。第17章 電路的計算機輔助分析基礎（3學時）（1）了解電路的計算機輔助分析概況；（2）掌握割集；（3）掌握關聯(lián)矩陣；（4）了解不同關聯(lián)矩陣之間的關系和特勒根定理的證明（自學）；（5）掌握標準支路的約束關系；（6）掌握矩陣形式節(jié)點電壓方程；（7）了解矩陣形式回路電流方程、割集電壓方程（自學）；（7）了解含受控源和互感元件時的矩陣方程（自學）。重難點：關聯(lián)矩陣、矩陣形式節(jié)點電壓方程。考核要點: 關聯(lián)矩陣列寫。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從16-2、16-3、16-7、16-12、16-13中選3-4題。第18章 動態(tài)電路的狀態(tài)方程（1學時）（1）掌握電路的狀態(tài)和狀態(tài)變量；（2）了解狀態(tài)方程和輸出方程；（3）了解狀態(tài)方程的建立。重難點：狀態(tài)方程?？己艘c: 狀態(tài)和狀態(tài)變量。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從18-3、18-5、16-7中選1-2題。第19章 非線性電阻電路（3學時）（1）了解非線性電阻電路及其方程；（2）掌握圖解法；（3）掌握分段線性化法；（4）掌握小信號分析法。重難點：圖解法、小信號分析法?？己艘c: 小信號分析法。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從19-1、19-2、19-5、19-12、19-18、19-20中選4-6題。第20章 均勻傳輸線（3學時）（2）掌握均勻傳輸線的正弦穩(wěn)態(tài)解；（3）了解行波和反射系數(shù)；（4）了解均勻傳輸線的特性與無畸變均勻傳輸線（自學）；（5）了解終端連接不同類型負載的均勻傳輸線（自學）；（6）了解無損耗均勻傳輸線正弦穩(wěn)態(tài)響應特性及其應用（自學）；（7）了解無損耗均勻傳輸線的暫態(tài)過程（自學）。重難點：均勻傳輸線及其方程、均勻傳輸線的正弦穩(wěn)態(tài)解?？己艘c:小信號分析法。教學方法：課堂講授（PPT課件結合黑板板書）、課堂討論。作業(yè)安排：從19-1、19-2、19-3、19-11、19-12、19-20中選3-5題。四、學時分配及對畢業(yè)要求指標點的支撐章教學內容支撐的畢業(yè)要求指標點學時分配講課實驗實踐1電路的基本概念和兩類約束1.1、1.2、1.3、2.14002電路的等效變換1.1、2.14003電路分析的一般方法1.1、1.26004含受控電源的電路1.1、1.23.5005含運算放大器的電路1.1、1.20.5006電路的基本定理1.1、1.2、1.3、2.14007動態(tài)電路的方程及其初始條件1.1、1.23008一階電路和二階電路的時域分析1.1、1.3、2.17009正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法基礎1.1、1.2、1.320010正弦穩(wěn)態(tài)電路1.1、1.2、1.360011含耦合電感元件和理想變壓器的電路1.1、1.2、1.340012三相電路1.1、1.2、1.340013非正弦周期穩(wěn)態(tài)電路1.1、1.2、1.3200附加電工測量儀表工作原理及現(xiàn)代電路分析軟件簡介1.1、1.2、1.3、2.140014動態(tài)電路的復頻域分析1.1、1.2、1.3、2.160015網(wǎng)絡函數(shù)與頻率特性1.1、1.2、2.120016二端口網(wǎng)絡1.1、1.2、1.3、2.140017電路的計算機輔助分析基礎1.1、1.2、1.330018動態(tài)電路的狀態(tài)方程1.1、1.2、1.310019非線性電阻電路1.1、1.2、1.330020均勻傳輸線1.1、1.2、1.3、2.1300復習（兩學期）400合計8000說明：表中的支撐畢業(yè)要求指標點的具體內容是：1.1、能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識運用到電力系統(tǒng)復雜工程問題的恰當表述中；1.2、能針對一個電力系統(tǒng)復雜工程問題建立合適的數(shù)學模型，并利用恰當?shù)倪吔鐥l件求解；1.3、能將工程基礎和專業(yè)知識用于電力系統(tǒng)工程問題的分析和優(yōu)化；2.1、能識別和判斷電力系統(tǒng)復雜工程問題的關鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。五、考核方式及成績評定標準1、課程考核方式課程考核采用平時成績占50%，期末考試成績占50%的方式進行，期末考試為閉卷方式。2、課程成績評定標準課程考核形式分值考核細則電路原理(一)1. 課堂考勤25根據(jù)學生課堂出勤情況確定2. 平時作業(yè)20根據(jù)學生提交平時作業(yè)情況確定3. 課堂提問和討論5根據(jù)課堂上學生回答提問情況確定4. 期終考試50根據(jù)學生答卷情況確定總計100電路原理(二)1. 課堂考勤25根據(jù)學生課堂出勤情況確定2. 平時作業(yè)15根據(jù)學生提交平時作業(yè)情況確定3. 課堂提問和討論5根據(jù)課堂上學生回答提問情況確定4. 春季學期布置的暑假課外作業(yè)5根據(jù)學生提交儀表內容學習報告、軟件應用體驗報告確定5. 期終考試50根據(jù)學生答卷情況確定總計100六、參考書目1.電路（5版）.邱關源、羅先覺.北京：高等教育出版社，2006.2.電路原理. 胡釙，樊亞東.北京：高等教育出版社，2011.3.電路理論基礎（3版）.梁貴書，董華英.北京：中國電力出版社，2009.4.James W Nilsson， Susan A Riedel. Electric Circuits， Eighth Edition. 北京：電子工業(yè)出版社，2009.七、教學參考資源本課程已在三峽大學“求索學堂”平臺上建設，網(wǎng)址為：0/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=0&courseId=109。八、大綱說明本課程共80學時，分兩學期完成，其中講課76學時，復習4學時，具體執(zhí)行方案為：春季學期(課程編號：C1280)：第1章（4學時）、第2章（4學時）、第3章（6學時）、第4章（3.5學時）、第5章（0.5學時）、第6章（4學時）、第7章（2學時）、第9章（2學時）、第10章（6學時）、第11章（4學時）、第12章（4學時）、第13章（2學時）、附加章（4學時），復習（2學時），共計48學時。秋季學期(課程編號：C1281)：第7章（1學時）、第8章（7學時）、第14章（6學時）、第15章（2學時）、第16章（4學時）、第17章（3學時）、第18章（1學時）、第19章（3學時）、第20章（3學時）、復習（2學時），共計32學時。 大綱編寫人： 大綱審定人： 大綱編寫時間：2017-11-16電路原理(一)/（二）課程簡介課程中文名稱：電路原理（一）/（二