首都師范大學(xué)電路分析教學(xué)大綱

首都師范大學(xué)電路分析教學(xué)大綱課程編號(hào)：3103124課程名稱：電路分析英文名稱：CircuitAnalyses課程類型：專業(yè)基礎(chǔ)必修課學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時(shí)：54（每學(xué)時(shí)40分鐘）適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)、軟件工程、電子信息、信息工程前導(dǎo)課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理授課對(duì)象：大學(xué)一年級(jí)本科生開(kāi)課學(xué)期：春學(xué)期授課方式：課堂教學(xué)教材及參考書：朱虹、孫衛(wèi)真，電路分析，北京航空航天大學(xué)出版社，2004-122、邱關(guān)源，電路，第5版，高等教育出版社，2006-53、朱虹、關(guān)永，電路分析學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題精解，北京航空航天大學(xué)出版社，2007-34、邱關(guān)源，電路，第4版，高等教育出版社，1999-65、劉崇新、羅先覺(jué)，電路（第5版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題分析，高等教育出版社，2006-126、王仲奕、蔡理，電路（第4版）習(xí)題解析，西安交通大學(xué)出版社，2002-3一、教學(xué)目的與任務(wù)：“電路分析”課程是開(kāi)啟電科學(xué)大門的一把鑰匙，是高校電類專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生掌握電路的基本原理和分析方法。首都師范大學(xué)信息工程學(xué)院的“電路分析”課程是為信息類師范生培養(yǎng)服務(wù)的，重點(diǎn)突出課程的基礎(chǔ)性、實(shí)用性、實(shí)踐性，掌握線性時(shí)不變電路的基本原理和分析方法。重點(diǎn)學(xué)習(xí)直流電路分析方法、動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析方法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析方法。培養(yǎng)學(xué)生分析電路的基本思維方法、計(jì)算能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)：電電路分析直流電阻電路分析動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析正弦穩(wěn)態(tài)電路分析電路模型與定律電阻電路等效化簡(jiǎn)電阻電路一般分析電路定理儲(chǔ)能元件動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析正弦穩(wěn)態(tài)電路分析耦合電感電路分析三、教學(xué)單元的目標(biāo)與任務(wù)：第一部分電路的基本概念及定律（6學(xué)時(shí)）1、電路的組成與電路模型電路的定義；電源、元件、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)是組成電路的基本要素；理想電源、元件、導(dǎo)線，及理想電路或電路模型；電路的功能。重點(diǎn)：電路的定義；電路模型；電路功能。電路變量電流的定義、大小及方向；電位、電壓的定義、大小及方向；電流、電壓的關(guān)聯(lián)參考方向；功率的定義及計(jì)算；吸收、釋放功率的含義；電能量的定義及計(jì)算。重點(diǎn)：電流、電壓、功率的定義。難點(diǎn)：電流、電壓的實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系；吸收、釋放功率的含義。3、基爾霍夫定律支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔；基爾霍夫電流定律（KCL）的含義與應(yīng)用；基爾霍夫電壓定律（KVL）的含義與應(yīng)用。重點(diǎn)：基爾霍夫電流適用范圍；基爾霍夫電流定律（KCL）的本質(zhì)及應(yīng)用；KCL在廣義節(jié)點(diǎn)或超節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用；基爾霍夫電壓定律（KVL）的本質(zhì)及應(yīng)用。難點(diǎn)：廣義節(jié)點(diǎn)或超節(jié)點(diǎn)的理解；電壓方向與回路方向相同、不同時(shí)的正、負(fù)號(hào)表示。4、電阻元件線性電阻；歐姆定律；伏安關(guān)系；電導(dǎo)；電阻吸收功率及計(jì)算。重點(diǎn)：電阻的伏安特性；線性電阻的定義；電導(dǎo)。難點(diǎn)：線性電阻的含義。獨(dú)立電源電源是指提供電能量的電源和提供信號(hào)的信號(hào)源。理想電壓源及其伏安特性；理想電流源及其伏安特性；實(shí)際電壓源模型；實(shí)際電流源模型。重點(diǎn)：電壓源及其伏安特性；電流源及其伏安特性。難點(diǎn)：電壓（流）源的電壓（流）恒定，而其電流（壓）由外電路決定；電壓（流）源的電壓（流）可以是直流、交流，或其他時(shí)間t的函數(shù)。6、受控源受控源的4種組態(tài)：電壓控制電壓源（VCVS），電壓控制電流源（VCCS），電流控制電壓源（CCVS），電流控制電流源（CCCS）；受控源的伏安特性；含受控源的電路的分析。重點(diǎn)：受控源的4種組態(tài)及其伏安特性。難點(diǎn)：受控源模型的理解及實(shí)際電子器件，包括晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管等。簡(jiǎn)單電路分析利用電源、元件的伏安特性和基爾霍夫定律分析、計(jì)算簡(jiǎn)單電路。第二部分電阻電路的等效化簡(jiǎn)（4學(xué)時(shí)）1、等效及其等效化簡(jiǎn)二端網(wǎng)絡(luò)；等效的概念；等效的目的；等效電路替換；等效化簡(jiǎn)的步驟。重點(diǎn)：等效的目的；等效的含義；等效化簡(jiǎn)。難點(diǎn)：等效是針對(duì)外電路而言，而對(duì)內(nèi)電路不等效。二端電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻的串聯(lián)及等效；分壓的概念及分壓公式；電阻的并聯(lián)及等效；分流的概念及分流公式；混聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)的等效；二端電阻網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。重點(diǎn)：串聯(lián)電阻的等效公式；并聯(lián)電阻的等效公式；分壓公式；分流公式。難點(diǎn)：混聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算。3、星形（Y）和三角形（△）電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換三端網(wǎng)絡(luò)；星形（Y）網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；三角形（△）網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；星形（Y）和三角形（△）電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換的推導(dǎo)；星形（Y）和三角形（△）電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換的公式及應(yīng)用。重點(diǎn)：二端網(wǎng)絡(luò)與三端網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別；星形（Y）和三角形（△）電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換的公式及應(yīng)用。難點(diǎn)：星形（Y）和三角形（△）電阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換的推導(dǎo)。含獨(dú)立源的二端網(wǎng)絡(luò)的等效理想電壓源的串聯(lián)；理想電壓源的并聯(lián)；理想電壓源與其他元件的并聯(lián)；理想電流源的并聯(lián)；理想電流源的串聯(lián)；理想電流源與其他元件的串聯(lián)；有伴電壓源和有伴電流源的概念及相互等效。重點(diǎn)：理想電壓源的串聯(lián)；理想電流源的并聯(lián)；有伴電壓源和有伴電流源的相互等效。難點(diǎn)：理想電壓源與其他元件的并聯(lián)；理想電流源與其他元件的串聯(lián)。含受控源的二端網(wǎng)絡(luò)的等效含受控源的二端網(wǎng)絡(luò)的等效計(jì)算，無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。第三部分電阻電路的一般分析方法（5學(xué)時(shí)）電路的圖電路的圖；支路；節(jié)點(diǎn)；回路；網(wǎng)孔；有向圖；無(wú)向圖；連支；樹(shù)；獨(dú)立的KCL方程及個(gè)數(shù)；獨(dú)立的KVL方程及個(gè)數(shù)。重點(diǎn)：獨(dú)立的KCL方程及個(gè)數(shù)；獨(dú)立的KVL方程及個(gè)數(shù)。難點(diǎn)：圖的概念；有向圖；無(wú)向圖。2、支路電流法支路電流；支路電壓；2b法；支路電流法與2b法的區(qū)別；支路電流法的分析步驟；支路電流法的應(yīng)用。重點(diǎn)：支路電流法與2b法的區(qū)別；節(jié)點(diǎn)數(shù)與支路數(shù)的確定；支路電流數(shù)的確定；支路電流法的應(yīng)用。難點(diǎn)：多元線性方程組的求解。3、網(wǎng)孔電流法獨(dú)立回路；網(wǎng)孔及個(gè)數(shù)；網(wǎng)孔電流的定義；網(wǎng)孔電流方程的推導(dǎo)；自電阻與互電阻的定義；網(wǎng)孔電流方程的列寫；網(wǎng)孔電流法的應(yīng)用。重點(diǎn)：自電阻與互電阻的定義；網(wǎng)孔電流方程的列寫；網(wǎng)孔電流法的應(yīng)用。難點(diǎn)：網(wǎng)孔電流方程的推導(dǎo)；電路中含有電流源、受控源時(shí)，網(wǎng)孔電流法的使用。4、節(jié)點(diǎn)電壓法獨(dú)立節(jié)點(diǎn)及個(gè)數(shù)；節(jié)點(diǎn)電壓的定義；節(jié)點(diǎn)電壓方程的推導(dǎo)；自電導(dǎo)與互電導(dǎo)的定義；節(jié)點(diǎn)電壓方程的列寫；節(jié)點(diǎn)電壓法的應(yīng)用。重點(diǎn)：自電導(dǎo)與互電導(dǎo)的定義；節(jié)點(diǎn)電壓方程的列寫；節(jié)點(diǎn)電壓法的應(yīng)用。難點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)電壓方程的推導(dǎo)；電路中含有電壓源、受控源時(shí)，節(jié)點(diǎn)電壓法的使用。第四部分常用的電路定理（6學(xué)時(shí)）疊加定理線性電路的概念；激勵(lì)、響應(yīng)的概念；疊加定理的推導(dǎo)；疊加定理的表述；疊加定理的應(yīng)用；電路中含有受控源時(shí)疊加定理的使用。重點(diǎn)：線性電路的概念；激勵(lì)、響應(yīng)的概念；疊加定理的應(yīng)用。難點(diǎn)：疊加定理的適用范圍；疊加定理只能計(jì)算電壓、電流，不能計(jì)算功率；電路中含有受控源時(shí)疊加定理的使用。齊次定理齊次定理的表述；齊次定理的應(yīng)用。重點(diǎn)：齊次定理的應(yīng)用。難點(diǎn)：齊次定理的適用范圍。3、替代定理替代定理的表述；替代定理的應(yīng)用。4、戴維寧定理與諾頓定理線性含源二端網(wǎng)絡(luò)；等效化簡(jiǎn)；戴維寧等效支路；諾頓等效支路；開(kāi)路電壓；短路電流；等效內(nèi)阻；外加電壓法；短路電流法。重點(diǎn)：戴維寧等效支路的求解；諾頓等效支路的求解；開(kāi)路電壓的計(jì)算；短路電流的計(jì)算；用外加電壓法計(jì)算等效內(nèi)阻；用短路電流法計(jì)算等效內(nèi)阻。難點(diǎn)：用外加電壓法計(jì)算等效內(nèi)阻；用短路電流法計(jì)算等效內(nèi)阻。最大功率傳輸定理最大功率傳輸定理的推導(dǎo)；最大功率傳輸定理的表述；傳輸功率；傳輸效率；最大功率傳輸定理的應(yīng)用。重點(diǎn)：最大功率傳輸定理的應(yīng)用。難點(diǎn)：最大功率傳輸?shù)膶?shí)際問(wèn)題；傳輸功率；傳輸效率。第五部分直流電阻電路總復(fù)習(xí)（習(xí)題課）（4學(xué)時(shí)）1、電路模型與基本定律電路變量；電路元件及其伏安關(guān)系；基爾霍夫定律。2、電阻電路的等效變換電阻的等效變換；電源的等效變換；無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效。3、電阻電路的一般分析方法支路電流法；節(jié)點(diǎn)電壓法；網(wǎng)孔電流法。4、常用的電路定理疊加定理；齊次定理；替代定理；戴維寧定理與諾頓定理；最大功率傳輸定理。第六部分儲(chǔ)能元件（4學(xué)時(shí)）1、線性電容元件線性電容器；電容元件的伏安關(guān)系；電容的特性：動(dòng)態(tài)性、記憶性、儲(chǔ)能性；記憶性的實(shí)際應(yīng)用；儲(chǔ)能性的實(shí)際應(yīng)用；電容的串聯(lián)、并聯(lián)等效；串聯(lián)電容的分壓公式；并聯(lián)電容的分流公式；實(shí)際電容器及其分類；實(shí)際電容器模型；電容效應(yīng)。重點(diǎn)：電容元件的伏安關(guān)系；電容的動(dòng)態(tài)性、記憶性、儲(chǔ)能性特性；電容的串聯(lián)、并聯(lián)等效；串聯(lián)電容的分壓公式；并聯(lián)電容的分流公式。難點(diǎn)：伏安關(guān)系的積分形式；實(shí)際電容器模型；電容效應(yīng)。2、線性電感元件感線圈的種類；線性電感元件的伏安關(guān)系；電感的特性：動(dòng)態(tài)性、記憶性、儲(chǔ)能性；電感的串聯(lián)、并聯(lián)等效；串聯(lián)電感的分壓公式；并聯(lián)電感的分流公式。重點(diǎn)：電感元件的伏安關(guān)系；電感的動(dòng)態(tài)性、記憶性、儲(chǔ)能性特性；電感的串聯(lián)、并聯(lián)等效；串聯(lián)電感的分壓公式；并聯(lián)電感的分流公式。難點(diǎn)：伏安關(guān)系的積分形式；實(shí)際電感模型。第七部分一階動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析（7學(xué)時(shí)）換路及換路定則換路的概念；穩(wěn)態(tài)；過(guò)渡過(guò)程；暫態(tài)；初始條件；電容換路定則；電感換路定則；換路后初始值的確定。重點(diǎn)：換路的概念；過(guò)渡過(guò)程；電容換路定則；電感換路定則；換路后初始值的計(jì)算。難點(diǎn)：暫態(tài)過(guò)程的理解；躍變；微分方程的求解。2、一階動(dòng)態(tài)電路的零輸入響應(yīng)RC電路的零輸入響應(yīng)的求解；RL電路的零輸入響應(yīng)的求解；初始值；RC電路的時(shí)間常數(shù)定義；RL電路的時(shí)間常數(shù)定義；時(shí)間常數(shù)的數(shù)學(xué)意義和物理意義；一階電路零輸入響應(yīng)方程。重點(diǎn)：零輸入響應(yīng)的物理意義；一階電路零輸入響應(yīng)方程；初始值的計(jì)算；時(shí)間常數(shù)的計(jì)算。難點(diǎn)：一階電路零輸入響應(yīng)的求解；時(shí)間常數(shù)的數(shù)學(xué)意義和物理意義。3、一階動(dòng)態(tài)電路的零狀態(tài)響應(yīng)RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)的求解；RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)的求解；微分方程的通解與特解；穩(wěn)態(tài)值；時(shí)間常數(shù)；一階電路零狀態(tài)響應(yīng)方程。重點(diǎn)：零狀態(tài)響應(yīng)的物理意義；一階電路零狀態(tài)響應(yīng)方程；穩(wěn)態(tài)值的計(jì)算；時(shí)間常數(shù)的計(jì)算。難點(diǎn)：一階電路零狀態(tài)響應(yīng)的求解；時(shí)間常數(shù)的數(shù)學(xué)意義和物理意義。4、一階動(dòng)態(tài)電路的全響應(yīng)全響應(yīng)的概念；全響應(yīng)的通解與特解；全響應(yīng)的兩種分解；暫態(tài)分量與穩(wěn)態(tài)分量；零輸入響應(yīng)分量與零狀態(tài)響應(yīng)分量；三要素法；三要素：初始值、穩(wěn)態(tài)值、時(shí)間常數(shù)；全響應(yīng)的三要素計(jì)算公式。重點(diǎn)：全響應(yīng)的概念；全響應(yīng)的三要素計(jì)算公式；暫態(tài)分量與穩(wěn)態(tài)分量；零輸入響應(yīng)分量與零狀態(tài)響應(yīng)分量。難點(diǎn)：全響應(yīng)的通解與特解；全響應(yīng)的兩種分解；暫態(tài)分量與穩(wěn)態(tài)分量；零輸入響應(yīng)分量與零狀態(tài)響應(yīng)分量。第八部分動(dòng)態(tài)電路總復(fù)習(xí)（習(xí)題課）（2學(xué)時(shí)）1、儲(chǔ)能元件電容元件的伏安關(guān)系；電容電壓不能躍變；電容元件的功率及其正負(fù)號(hào)的物理意義；電感元件的伏安關(guān)系；電感電流不能躍變；電感元件的功率及其正負(fù)號(hào)的物理意義。2、動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析一階電路零輸入響應(yīng)的求解；一階電路零狀態(tài)響應(yīng)的求解；三要素法計(jì)算全響應(yīng)第九部分正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析（10學(xué)時(shí)）復(fù)數(shù)的基本概念復(fù)數(shù)的表示形式；復(fù)數(shù)的運(yùn)算；旋轉(zhuǎn)因子。重點(diǎn)：復(fù)數(shù)的概念；復(fù)數(shù)的直角坐標(biāo)形式和極坐標(biāo)形式；復(fù)數(shù)的運(yùn)算；旋轉(zhuǎn)因子。難點(diǎn)：復(fù)數(shù)的直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)兩種形式的相互轉(zhuǎn)換。正弦量的相量表示正弦量的三要素：幅值、角頻率、初相位；相位差；正弦電壓、電流之間的相位關(guān)系：超前、滯后、同相、反相；正弦量的有效值；正弦量的相量表示；相量的性質(zhì)。重點(diǎn)：正弦量的三要素；正弦電壓、電流之間的相位關(guān)系；正弦量的有效值；正弦量的相量表示；相量的性質(zhì)。難點(diǎn)：正弦量的相量表示。3、電路定律及元件伏安關(guān)系的相量形式KCL、KVL定律的相量形式；電阻元件伏安關(guān)系的相量形式；電感元件伏安關(guān)系的相量形式；感抗和感抗角；電容元件伏安關(guān)系的相量形式；容抗與容抗角。難點(diǎn)：正弦量的相量表示，正弦量與相量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。4、復(fù)數(shù)阻抗與復(fù)數(shù)導(dǎo)納RLC串聯(lián)電路的復(fù)數(shù)阻抗；阻抗模和阻抗角；輸入阻抗；串聯(lián)阻抗的等效及分壓公式；RLC并聯(lián)電路的復(fù)數(shù)導(dǎo)納；導(dǎo)納模和導(dǎo)納角；阻抗與導(dǎo)納的關(guān)系；并聯(lián)導(dǎo)納的等效及分流公式。重點(diǎn)：RLC串聯(lián)電路的復(fù)數(shù)阻抗；阻抗模和阻抗角；聯(lián)阻抗的等效及分壓公式；RLC并聯(lián)電路的復(fù)數(shù)導(dǎo)納；導(dǎo)納模和導(dǎo)納角；并聯(lián)導(dǎo)納的等效及分流公式。難點(diǎn)：阻抗和導(dǎo)納都是復(fù)數(shù)，不能當(dāng)實(shí)數(shù)計(jì)算；阻抗模和阻抗角、導(dǎo)納模和導(dǎo)納角都是實(shí)數(shù)。根據(jù)負(fù)載的阻抗角可把負(fù)載分為感性、阻性和容性。正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析把正弦電流、電壓轉(zhuǎn)換成相量，各元件用阻抗或?qū)Ъ{表示，用相量法進(jìn)行計(jì)算，再把求得響應(yīng)的相量轉(zhuǎn)換成正弦量。重點(diǎn)：用相量法計(jì)算正弦穩(wěn)態(tài)電路。難點(diǎn)：復(fù)數(shù)運(yùn)算。6、正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率瞬時(shí)功率；有功功率（平均功率）；功率因數(shù)；無(wú)功功率；視在功率；復(fù)功率；提高功率因數(shù)的措施；最大功率傳輸；共軛匹配和模匹配。重點(diǎn)：有功功率（平均功率）、功率因數(shù)、無(wú)功功率、視在功率的含義及計(jì)算；共軛匹配和模匹配下的最大功率。難點(diǎn)：有功功率、無(wú)功功率、復(fù)功率守恒，而視在功率不守恒。電路的諧振諧振的概念；RLC串聯(lián)電路的諧振；諧振頻率；頻率特性；電壓諧振；品質(zhì)因數(shù)；RLC并聯(lián)電路的諧振；電流諧振；諧振的應(yīng)用。重點(diǎn)：諧振的概念；RLC串聯(lián)電路的諧振；諧振頻率；頻率特性；電壓諧振；品質(zhì)因數(shù)。難點(diǎn)：諧振的實(shí)際應(yīng)用。第十部分含有耦合電感的電路及總復(fù)習(xí)（6學(xué)時(shí)）含有耦合電感的電路（3學(xué)時(shí)）1、耦合電感元件耦合電感線圈；自感系數(shù)和互感系數(shù)；自感電壓和互感電壓；同名端和異名端；耦合系數(shù)；耦合電感線圈的伏安關(guān)系（時(shí)域形式）。重點(diǎn)：自感系數(shù)和互感系數(shù)；自感電壓和互感電壓；同名端概念；耦合電感線圈的伏安關(guān)系（時(shí)域形式）。難點(diǎn)：根據(jù)同名端列寫耦合電感線圈的伏安關(guān)系。含有耦合電感的正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析耦合電感的相量模型；自感抗和互感抗；兩線圈在不同連接方式下的去耦等效。重點(diǎn)：耦合電感的相量模型；去耦等效模型。難點(diǎn)：自感電壓和互感電壓方向的判斷。理想變壓器理想變壓器的特性；變比的定義；升壓變壓器和降壓變壓器；變壓器的阻抗變換作用，理想變壓器的功率。重點(diǎn)：含有理想變壓器電路的計(jì)算，變壓、變流、變阻抗作用。正弦穩(wěn)態(tài)電路總復(fù)習(xí)（習(xí)題課）（3學(xué)時(shí)）1、相量法復(fù)數(shù)；正弦量；相量表示。正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析阻抗和導(dǎo)納；正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析；正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率。3、含有耦合電感的正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析耦合電感；含有耦合電感的電路分析。電路的頻率響應(yīng)RLC電路的諧振；RLC電路的頻率響應(yīng)首都師范大學(xué)電路分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱課程編號(hào)：3103124課程名稱：電路分析實(shí)驗(yàn)英文名稱：ExperimentsofCircuitAnalyses課程類型：專業(yè)基礎(chǔ)必修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：36（每學(xué)時(shí)40分鐘）實(shí)驗(yàn)安排：共12個(gè)實(shí)驗(yàn)，安排12周完成，每周3學(xué)時(shí)。適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)、軟件工程、電子信息、信息工程前導(dǎo)課程：電路分析授課對(duì)象：大學(xué)一年級(jí)本科生開(kāi)課學(xué)期：春學(xué)期授課方式：實(shí)驗(yàn)教學(xué)，虛擬仿真與實(shí)際操作同步展開(kāi)。教材及參考書：田健仲、朱虹，電路仿真與實(shí)驗(yàn)教程，北京航空航天大學(xué)出版社，2007-3一、教學(xué)目的與任務(wù)：配合電路分析理論課的學(xué)習(xí)，在利用虛擬仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真與分析的同時(shí)，掌握常用電工、電子測(cè)量?jī)x器、儀表的正確使用方法，對(duì)理論課中學(xué)習(xí)的基本原理進(jìn)行驗(yàn)證和研究，具有電路實(shí)驗(yàn)的基本能力，并為后續(xù)專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。二、教學(xué)單元的目標(biāo)與任務(wù)實(shí)驗(yàn)1：基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)——電位、電壓的測(cè)定及電位圖的繪制（3學(xué)時(shí)）一、活動(dòng)目的： 1.學(xué)會(huì)數(shù)字電壓表的使用。 2.學(xué)會(huì)電壓源的使用。 3.用實(shí)驗(yàn)方法證明電路中電位的相對(duì)性和電壓的絕對(duì)性。 4.掌握電路電位圖的繪制方法 二、活動(dòng)內(nèi)容：1、連接實(shí)驗(yàn)電路。2、A為參考點(diǎn)時(shí)電位和電壓的測(cè)量。3、D為參考點(diǎn)時(shí)電位和電壓的測(cè)量。4、將以上不同參考點(diǎn)時(shí)測(cè)得的電位和電壓值作比較，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)2：基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)——數(shù)字萬(wàn)用表的使用（3學(xué)時(shí)）一、活動(dòng)目的：1.學(xué)會(huì)用萬(wàn)用表的直流電壓檔和直流電流檔分別測(cè)量直流電壓和電流。2.學(xué)會(huì)用直流電壓表、直流電流表分別測(cè)量直流電壓和電流。3.掌握串、并聯(lián)電路的正確聯(lián)接。4.學(xué)會(huì)電壓源及電位器的正確使用。二、活動(dòng)內(nèi)容：1、串聯(lián)電路電壓、電流的測(cè)量2、并聯(lián)電路電壓、電流的測(cè)量實(shí)驗(yàn)3：電路實(shí)驗(yàn)——基爾霍夫定律的驗(yàn)證（3學(xué)時(shí)）一、活動(dòng)目的：1、驗(yàn)證基爾霍夫電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)對(duì)電壓、電流參考方向的掌握和運(yùn)用的能力。3、學(xué)會(huì)用短接橋測(cè)量各支路電流的方法。二、活動(dòng)內(nèi)容：1、驗(yàn)證基爾霍夫電流定律（KCL）2、驗(yàn)證基爾霍夫電壓定律（KVL）實(shí)驗(yàn)4：電路實(shí)驗(yàn)——受控源的研究（3學(xué)時(shí)）一、活動(dòng)目的：1、獲得運(yùn)算放大器的感性認(rèn)識(shí)，了解由運(yùn)算放大器組成各類受控源的原理和方法，理解受控源的實(shí)際意義。2、掌握受控源特性的測(cè)量方法。通過(guò)測(cè)試受控源的外特性及其轉(zhuǎn)移參數(shù)，進(jìn)一步理解受控源的物理概念，加深對(duì)受控源的認(rèn)識(shí)和理解。二、活動(dòng)內(nèi)容：1、測(cè)量受控源VCVS的轉(zhuǎn)移特性及負(fù)載特性2、測(cè)量受控源VCCS的轉(zhuǎn)移特性及負(fù)載特性3、測(cè)量受控源CCVS的轉(zhuǎn)移特性及負(fù)載特性4、測(cè)量受控源CCCS的電流轉(zhuǎn)移特性及負(fù)載特性實(shí)驗(yàn)5：基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)——信號(hào)發(fā)生器的使用（3學(xué)時(shí)）一、活動(dòng)目的：1、了解信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)及交流毫伏表的用途和特點(diǎn)。2、熟悉三種儀器面板上各旋鈕的作用，學(xué)習(xí)正確的使用方法。二、活動(dòng)內(nèi)容：1、信號(hào)發(fā)生器頻率變化時(shí)輸出電壓的測(cè)量2、信號(hào)發(fā)生器“輸出衰減”變化時(shí)輸出電壓的測(cè)量3、信號(hào)發(fā)生器、毫伏表和頻率計(jì)的綜合使用實(shí)驗(yàn)6：電路實(shí)驗(yàn)——疊加原理和齊次定理（3學(xué)時(shí)）一、活動(dòng)目的：1、驗(yàn)證疊加定理和齊次定理，加深對(duì)線性電路的理解。2、掌握疊加定理的測(cè)定方法。3、加深對(duì)電流和電壓參考方向的理解。二、活動(dòng)內(nèi)容：1、當(dāng)US1、US2兩電源共同作用時(shí)，測(cè)量各支路電流和電壓2、當(dāng)電源US1單獨(dú)作用時(shí)，測(cè)量各支路電流和電壓3、當(dāng)電源US2單獨(dú)作用時(shí)，測(cè)量各支路電流和電壓4、將US1調(diào)至+12V，即US1增加到原來(lái)的2倍，并使US2不工作，重復(fù)上述第2項(xiàng)的測(cè)量，5、將圖中的電阻R2換成二極管lN4007，如下圖所示，重復(fù)1～4的測(cè)量實(shí)驗(yàn)7：電路實(shí)驗(yàn)——戴維南定理（3學(xué)時(shí)）一、活動(dòng)目的：1、驗(yàn)證戴維南定理的正確性，加深對(duì)該定理的理解。2、掌握含源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓和等效電阻的測(cè)定方法，并了解各種測(cè)量方法的特點(diǎn)。二、活動(dòng)內(nèi)容：1、含源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性測(cè)試2、含源二端網(wǎng)絡(luò)戴維南等效參數(shù)的測(cè)定3、含源二端網(wǎng)絡(luò)等效電路的外特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)8：基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)——示波器的使用（3學(xué)時(shí)）一、活動(dòng)目的：1、了解雙蹤示波器的主要技術(shù)指標(biāo)，掌握示波器的使用方法。2、熟悉示波器面板上各控制開(kāi)關(guān)、旋鈕的名稱和作用。3、利