电路原理

发布时间:2018-07-09 15:25

电路原理(907008040)
Principles of Electric Circuits
版本号:2.0       
编制人:张英敏    编制日期: 2018年 7 月18 日
审核人:               审核日期: 2018年    月     日

 

课程性质

必修

总学分

4

周学时

4

总学时

64

理论学时

64

实验学时

0

开课学年

□1秋

þ1

□2秋

□2春

□3秋

□3春

□4秋

□4春

任课教师

雷勇,张英敏,孙曼,宋黎明,曾琦,王鹏,徐方维

负责人

雷勇,张英敏

先修课程

大学物理,微积分,线性代数,工程数学复函数与积分变换

后继课程

模拟电子电路,数字电子电路,信号与系统,电气大类专业课

教学语言

演示文稿、学生报告、作业均采用中文,术语采用中英文对照

课程描述

“电路原理”是面向电类专业开设的第一门专业基础课,主要面向电气、通信、自动化和医学信息专业类学生。本课程着重培养学生分析、解决和处理电路问题的能力,为后续各专业课程的学习打下坚实的电路理论基础,是培养复合型人才的重要组成部分。

课程主要教学内容包括:1、线性电路的一般分析方法;2、正弦与非正弦稳态电路的分析方法;3、动态电路的时域分析法;4、动态电路的复频域分析法。通过本课程的学习,学生可以掌握后续课程所必须的电路的基本理论知识、基本分析方法和初步的实验技能。在教学过程中,将理论教学与实验教学有机结合,突出应用所学知识分析问题与解决问题能力。教学目标不仅是传授知识,更要锻炼学生自主学习能力及认识能力,实现融知识传授、能力培养、素质教育于一体,融数学概念、物理概念和工程概念于一体,融原理、方法、应用于一体。

选用教材

《电路》,(美)James   W. Nilsson, Susan A Riedel,周玉坤,冼立勤等译,电子工业出版社,2015年第10版

参考资料

(1)《电路》,原著:邱关源,修订:罗先觉,电子工业出版社,2006年。

(2)《电路基础》(Fundamentals of Electric Circuits),C. K. Alexander,M. N. O. Sadiku 原著,于歆杰等选译,清华大学出版社,2008。

(3)《电路原理》,朱桂萍,于歆杰,陆文娟编著,高等教育出版社,2016。

(4)《工程电路分析》,(美)William H. Hayt, Jr., Jack E. Kemmerly,Steven   M. Durbin, 电子工业出版社,2012。

课程资源

课程网站:

http://cc.scu.edu.cn/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=1&courseId=1564&ZZWLOOKINGFOR=G

毕业要求

指标点

1.1 能够将数学与自然科学的基本概念运用到电气工程问题的适当表述之中。

1.2 能够针对一个电气系统或控制系统建立合适数学模型,并利用合适的边界条件求解。

1.3 能够对数学模型进行严谨地推理、求解,并给出改进方案。

课程目标

1、熟练掌握课程的基本概念,具备应用电路模型来表示实际系统的基本能力 [毕业要求1.1,1.2]

2、运用课程知识,具备电路的基本分析能力和设计能力 [毕业要求1.2,1.3]

教学方法

本课程是省级精品资源课程,有完善的教学环境做支撑:(1)电子课件(2)习题指导(3)网络教学环境:课程介绍、教学大纲、参考资料、模拟试题、网上答疑、公告、讨论区、相关网站链接等。

教学方法偏向于学生的自我学习以及同学之间的互动,采用“大班教学,小班讨论”的方式,组建学习团队,通过课后习题、课后答疑、辅助实验、综合讨论的手段,帮助学生达到教学要求;部分教师采用雨课堂辅助授课,实现良好的课堂互动。

课程采用多样考核:综合成绩由平时成绩和期末卷面成绩综合组成,其中平时成绩由讨论课表现、作业、随堂考试等构成。对学生的学习过程和效果进行全面考核。

考核方案

成绩分布

平时:50%

实验: 0%

期末:50%

[成绩分布1]

作业:10%    讨论课:10%    随堂考试:30%

若老师有论文、雨课堂或其它过程考核成绩自行处理,老师也可以改变比例,但平时成绩最高不超过50%

期末考核

□ 开卷考试

þ 闭卷考试

□ 考查

期末考核

题型分布

单项选择题(10%-20%)、填空题(10%-20%)、

分析题(30%-50%)、    设计题(10%-20%)

期末考核

内容分布

知识点比例直流稳态电路20%-30%正弦稳态电路20%-30%动态电路20%-30%综合应用10%-20%

 




















 

讲授及自学内容

讲授

学时

课外学时

第1章:电路变量

教学目的

(1)了解电气工程及电路理论概述;

(2)熟悉国际单位制,理想基本电路元件的概念,对偶原理;

(3)掌握电压、电流、功率和能量的定义和计算方法;

(4)重点掌握参考方向。

教学内容

(1) 国际单位制

(2) 理想基本电路元件

(3) 功率和能量

(4) 对偶原理

2

2

第2章:电路元件

教学目的

(1)了解电路模型结构;

(2)熟悉各基本电路元件的模型,含受控源电路的分析方法;

(3)掌握各电路元件的特性和基尔霍夫定律;

(4)重点掌握VCR,KCL,KVL。

教学内容

(1) 电压源和电流源

(2) 电阻

(3) 基尔霍夫定律

(4) 含受控源电路的分析

4

4

第3章:简单电阻电路

教学目的

(1) 了解电压和电流

(2) 法,Δ-Y(π-T)等效电路;

(3)掌握电阻串联和并联的计算方法,惠斯通电桥;

(4)重点掌握电阻等效电路的计算。

教学内容

(1) 电阻的串联和并联

(2) 分压法和分流法,电压和电流的测量

(3) 惠斯通电桥

(4) Δ-Y(π-T)等效电路

2

2

第4章:电路分析法

教学目的

(1)了解电路方程法和电路定理;

(2)熟悉各种电路分析方法,不同方法之间的比较;

(3)掌握各种电路分析方法的基本步骤、原理和过程。

(4)重点掌握电路分析方法的灵活应用。

教学内容

(1) 节点电压法和网孔电流法

(2) 电源变换

(3) 戴维南与诺顿等效电路,最大功率传输

(4) 叠加原理

8

8

第5章:运算放大器

教学目的

(1)了解运放模型;

(2)熟悉运放性能;

(3)掌握运放组成电路;

(4)重点掌握理想运放虚断、虚短特性。

教学内容

(1) 运算放大器端子

(2) 端电压和端电流

(3) 各种放大器电路

(4) 实际的运算放大器模型

 

2

2

第6章:电感、电容和互感

教学目的

(1)了解互感点标记过程,互感能量的计算;

(2)熟悉电感和电容的特点;

(3)掌握电感、电容和耦合电感的特性方程,电感和电容的串并联计算,去耦等效电路;

(4)重点掌握特性方程及应用。

教学内容

(1) 电感

(2) 电容

(3) 互感,耦合电感元件

 

2

2

第7章:一阶RL和RC电路的响应

教学目的

(1)了解按序换路、无限响应和积分放大器;

(2)熟悉固有响应和阶跃响应的推导过程;

(3)掌握阶跃响应和固有响应的一般解法(三要素法)及意义;

(4)重点掌握三要素的求解方法。

教学内容

(1) RL电路的固有响应

(2) RC电路的固有响应

(3) RL和RC电路的阶跃响应

(4) 阶跃响应和固有响应的一般解法

 

5

5

第8章:RLC电路的固有响应和阶跃响应

教学目的

(1)了解并熟悉并联RLC电路固有响应的形式。

教学内容

(1) 并联RLC电路固有响应的形式

 

1

1

第9章:正弦稳态分析

教学目的

(1)了解滤波电路;

(2)熟悉正弦量、相量及相互转换,相量图;

(3)掌握频域下VCR、KCL和KVL,电路分析方法,串联谐振和并联谐振的条件和特性;

(4)重点掌握电路分析方法的时域和频域转换。

教学内容

(1) 正弦量及相量

(2) 频域下的无源电路元件

(3) 频域下的基尔霍夫定律

(4) 频域下的电路分析法和电路定理

(5) 理想变压器特性及阻抗变换

(6) 相量图辅助分析正弦电路

(7) 串联谐振和并联谐振

(8) 滤波电路

10

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第10章:正弦稳态功率计算

教学目的

(1)了解瞬时功率定义及意义;

(2)熟悉各种功率定义式及意义;

(3)掌握功率的计算方法及相互关系,最大功率传输定理;

(4)重点掌握功率计算。

教学内容

(1) 瞬时功率、平均功率和无功功率

(2) 均方根及功率计算

(3) 复功率

(4) 最大功率传输定理

 

2

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第11章:平衡三相电路

教学目的

(1)了解三相电流功率的测量;

(2)熟悉平衡三相变量及三相电压源;

(3)掌握平衡三相变量特点,不同联接方式下线电压和相电压关系、线电流和相电流关系,平衡三相电路的计算;

(4)重点掌握三相电路计算。

教学内容

(1) 平衡三相电压及三相电压源

(2) Y-Y形、Y-Δ形电路分析

(3) 平衡三相电路功率的计算

(4) 三相电流平均功率的测量

 

4

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第12章:拉普拉斯变换简介

教学目的

(1)了解拉氏变换的定义,初值定理和终值定理;

(2)熟悉拉氏变换的性质;

(3)掌握基本函数的拉氏变换,拉氏反变换的计算方法;

(4)重点掌握时域到复频域的变换。

教学内容

(1) 拉氏变换的定义及性质

(2) 奇异函数

(3) 拉氏反变换

(4) F(s)的零极点

 

2

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第13章:拉氏变换在电路分析中的应用

教学目的

(1)了解转移函数和卷积积分,电路分析中的冲击响应;

(2)熟悉转移函数和正弦稳态响应;

(3)掌握s域中的电路元件和基尔霍夫定律,s域中的电路分析方法和电路定理;

(4)重点掌握拉氏变换求解动态电路的方法。

教学内容

(1) s域中的电路元件和基尔霍夫定律

(2) s域中的电路分析方法和电路定理

(3) 转移函数

(4) 转移函数的部分分式展开式形式

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第16章:傅里叶级数

教学目的

(1)了解傅里叶级数分析概述及傅里叶系数;

(2)熟悉对称性对傅里叶系数的影响;

(3)掌握非正弦周期电流电路的求解,有效值和平均功率;

(4)重点掌握傅里叶级数分析方法的灵活应用。

教学内容

(1) 傅里叶级数分析概述及傅里叶系数

(2) 对称性对傅里叶系数的影响

(3) 非正弦周期电流电路的求解

(4) 有效值和平均功率

 

2

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第18章:双端口网络

教学目的

(1)了解双端口网络;

(2)熟悉端口方程和双端口参数;

(3)掌握双端口网络的参数求解及分析,双端口网络的互连;

(4)重点掌握参数对应变量。

教学内容

(1) 端口方程

(2) 双端口参数

(3) 具有端接的双端口网络的分析

(4) 双端口网络的互连

 

4

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讨论课:4学时    习题课:4学时    机动:2学时




 

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