《电路分析》教学大纲.doc

《电路分析》教学大纲 课程名称：电路分析（Circuit Analysis） 课程类别：专业必修课 课程编号：0座机电话号码 学时：72 编者姓名：吴明仁 单位：物理与电子信息学院 职称：讲师 主审姓名：熊熙烈 单位：物理与电子信息学院 职称：副教授 授课对象：本科生 专业：光信息科学与技术 年级：二年级（上） 课程目的与教学基本要求 电路分析是一门电网络分析、设计与综合的基础工程学科，它是光信息科学与技术专业一门重要的技术基础课程，也是主干课程之一。本课程是电路理论的入门课。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识、分析计算的基本方法，为学习后续有关课程准备必要的电路知识，并为进一步学习电路理论打下初步的基础。 学习本课程前，学生应具备高等数学的内容和知识。本课程是在物理课电磁学的基础上进行的，要求学生已初步掌握电磁现象和电磁运动的一般规律。 课程的基本要求： 1.牢固树立正确理解两种约束 拓扑约束、元件约束 是分析电路的最重要、最基本的法则，能在不同分析领域里，正确建立两个约束的相应形式的方程。熟练掌握基尔霍夫定律及电阻、电感、电容等物理量的参考方向的概念。 2.充分理解并能熟练使用线性电路的基本分析方法：节点法、回路法、叠加原理、替代定理、戴维南定理、诺顿定理及特勒根定理等。初步掌握网络图的概念。 3.掌握电感和电容动态特性的概念，理解状态的概念。熟练掌握一阶电路的时域分析法。掌握二阶电路的时域分析法，能列出其微分方程，充分理解时间常数、零状态响应、零输入响应、全响应等概念。理解电路对阶跃函数和冲激函数的响应。学会应用拉普拉斯变换分析计算电路的动态过程。 4.熟练掌握正弦量的三要素、相位差、阻抗、导纳、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等概念。能熟练地应用相量法，借助相量图，对较简单的正弦电路 包括谐振电路、含互感的电路及三相电路 进行正确地计算。了解计算非正弦周期电流电路的谐波分析法。 5.了解二端口网络的参数方程及参数计算，非正弦周期电流电路的计算。 6.掌握电路方程的矩阵形式。 二、课程内容（含学时分配） 第一章：电路模型和电路定律（5学时） 内容：电路和电路模型；电流和电压的参考方向；电功率和能量；电阻元件；电压源；电流源；受控源；基尔霍夫定律。 要求：本章要掌握电路分析的基本变量及参考方向的概念；电路元件的 VAR；基尔霍夫定律。了解电路模型；受控源。 第二章：电阻电路的等效变换（5学时） 内容：电路的等效变换；电阻的串联和并联；电阻的 Y 形与△形联接的等效变换；电压源、电流源的串联和并联；实际电源的两种模型及其等效变换；输入电阻。 要求：本章要掌握等效二端网络的定义；二端网络的等效化简。了解 Y－△电阻网络等效互换；含受控源电路的等效。 第三章：电阻电路的一般分析（6学时） 内容：电路的图；KCL 和 KVL 的独立方程数；支路电流法；网孔电流法；回路电流法；节点电压法。 要求：本章要熟练掌握网孔电流分析法，节点电压分析法。了解电路的图，支路分析法。 第四章：电路定理（4学时） 内容：叠加原理；替代定理；戴维南定理和诺顿定理；特勒根定理；互易定理；对偶原理。 要求：本章是电路分析重要的一章，要熟练掌握叠加原理、戴维南定理、诺顿定理、特勒根定理在电路中的应用，最大功率传输原理。了解替代定理、互易定理、对偶原理。 第五章：含有运算放大器的电阻电路（2学时） 内容：运算放大器的电路模型；比例电路的分析；含有理想运算放大器的电路的分析。 要求：掌握运算放大器的电路模型，含有理想运算放大器的电路的分析。 第六章：储能元件（2学时） 内容：电感元件；电容元件；电容元件和电感元件的串并联。 要求：掌握储能元件的VAR，电容和电感元件的串并联。 第七章：一阶电路和二阶电路的时域分析（6学时） 内容：动态电路的方程及其初始条件；一阶电路的零输入响应；一阶电路的零状态响应；一阶电路的全响应；一阶电路的阶跃响应；一阶电路的冲激响应；二阶电路的零输入响应，零状态和阶跃响应、二阶电路的冲激响应；状态方程。 要求：本章要掌握初始值的确定、零输入响应、零状态响应及全响应，时间常数的计算；一阶电路的三要素法。了解一阶电路的阶跃响应和冲激响应。了解二阶电路的零输入响应、零状态和阶跃响应。 第八章：相量法（3学时） 内容：复数的概念和复数运算；正弦量；相量法的基础；电路定律的相量形式。 要求：本章要掌握正弦量的瞬时值，有效值；正弦量的三要素、相量表示法；电路元件的相量模型；两种约束的相量表示法。了解正弦稳态响应的基本概念。 第九章：正弦稳态电路的分析（5学时） 内容：阻抗和导纳；阻抗（导纳）的串联和并联；电路的相量图；正弦稳态电路的分析；正弦稳态电路的功率；复功率；最大功率传输。 要求：本章要掌握用相量法分析正弦稳态电路、正弦稳态