xxx课程课程教学大纲

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1、电路分析课程教学大纲（2018级）课程名称：电路分析课程代码：TELE1003英文名称：Circuit Analysis课程性质：大类学分/学时：3.5/63开课学期：第2学期适用专业：通信工程、信息工程、电子信息工程、微电子、电子科学与技术先修课程：高等数学、普通物理后续课程：模拟电路、数字系统与逻辑设计等开课单位：电子信息学院课程负责人：大纲执笔人：大纲审核人：一、 课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质：电路分析课程是通信工程、信息工程、电子信息工程、微电子、电子科学与技术等专业的一门大类基础课，是上述专业的必修主干课程

2、，是模拟电路、数字系统与逻辑设计等课程的前导课程。教学目标：通过本课程的学习，使学生掌握电路理论的基本知识、分析和计算电路的基本方法以及进行电路实验的基本技能，了解电路理论的应用和发展概况，进一步培养学生的思维推理能力和分析运算能力，为学习电子技术基础、信号与系统、高频电子线路等后续有关课程以及从事与本专业有关的工程技术工作打下坚实的基础。本课程的具体教学目标如下：1、 具备实际电路的建模方法和电路拓扑理论，掌握用于一阶、二阶电路动态分析的常微分方程数学方法，能使用数学、自然科学、工程基础和专业知识针对工程问题建立合适的数学模型。【1.3】2、 掌握电阻、电容、电感元件、独立电源、受控电源的特

3、性、功能，具备这些元件的应用能力；能够分析和计算较复杂电阻电路的电流、电压及元件参数；能够分析一般一阶、二阶动态电路的动态过程；能够分析和计算互感电路的参数；能够理解三相电路的工程应用；能够分析和计算二端口网络的Y参数和Z参数。能够针对实际工程问题和应用对象进行方案选择。【2.1】二、 课程目标与毕业要求的对应关系（明确本课程知识与能力重点符合标准哪几条毕业要求指标点）毕业要求指标点课程目标1、工程知识1-3能够将相关知识和数学模型方法用于推演、分析电子信息工程专业工程问题。教学目标12、问题分析2-1能运用相关科学原理，识别和判断电子信息领域复杂工程问题的关键环节和参数。教学目标2三、 课程

4、教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容）（重点内容：；难点内容：D）1、 电路模型和电路定律(6学时) (支撑课程目标1)1.1 电路和电路模型1.1.1 电路的概念和功能1.1.2 理想电路的模型及类型1.2 电流和电压的参考方向1.2.1电流和电压的定义1.2.2电流和电压的参考方向 1.3 电功率和能量1.3.1 能量的概念1.3.2 电功率的定义及计算方法 1.4 电路元件1.4.1 电路元件的概念及类型）1.5 电阻元件1.5.1 电阻元件的数学定义及符号1.5.2 线性电阻元件的伏安关系（VCR）1.5.3 电阻元件的功率和能量1.6

5、电压源和电流源1.6.1 电压源的数学模型、电磁特性及伏安特性1.6.2 电流源的数学模型、电磁特性及伏安特性1.7 受控电源D1.7.1 受控源的特点、类型、伏安特性和电路模型1.8 基尔霍夫定律D1.8.1 支路、结点、回路、网孔及结构约束的基本概念1.8.2 基尔霍夫电流定律 1.8.3基尔霍夫电压定律 目标及要求：1） 通过本章的介绍，使得学生了解课程的学习要求，课程的性质和主要内容。2） 掌握电路模型、电路元件的概念，电压电流参考方向的概念；掌握元件、电路吸收或发出功率的表达式和计算。3） 掌握KCL、KVL电路定律。 作业内容：1） 电路中电压电流计算。2） 元件、电路吸收或发出功

6、率的表达式和计算。3） KCL、KVL电路定律应用。 讨论内容：1） 对电路中的电压、电流设参考方向有何意义?2） 线性电阻在两种特殊情况下,即R=0和R=时,其伏安特性有何特点? 自学拓展：1） 受控源与独立源的主要区别在哪里?2） 应用基尔霍夫定律时应注意哪些问题?2、 电阻电路的等效变换(4学时) (支撑课程目标2)2.1 电路的等效变换2.1.1 电路的等效变换的概念2.1.2 等效条件 2.2 电阻的串联和并联2.2.1 串联等效电阻，分压公式2.2.2 并联等效电阻，分流公式2.3 电阻的Y形连接和形连接的等效变换2.3.1 电阻的Y形连接和形连接等效变换的条件2.3.2 电阻的Y

7、形连接和形连接等效变换的应用2.4 电压源、电流源的串联和并联2.4.1电压源串联的等效公式和并联的条件2.4.2 电流源并联的等效公式和串联的条件2.5 实际电源的两种模型及其等效变换D2.5.1 实际电压源模型和实际电流源模型2.5.2 实际电源的两种模型之间等效变换的方法2.6 输入电阻D2.6.1 输入电阻的概念2.6.2 输入电阻的求法 目标及要求：1） 掌握电路等效变换的概念；掌握电阻串联、并联与混联、Y形联结与D形联结的计算。2） 掌握电源的串联与并联，电源的等效变换以及一端口电路输入电阻的计算。 作业内容：1） 电阻串联、并联与混联、Y形联结与D形联结的计算。2） 电源的等效变

8、换方法。3） 一端口电路输入电阻的计算。 讨论内容：1） 何谓电路等效?两电路等效需满足什么条件?2） 在应用分压公式和分流公式时,是否需要考虑电压电流的参考方向? 自学拓展：1） 实际电源的外特性与外电路是否有关?2） 输入电阻有几种求法?3、 电阻电路的一般分析(9学时) (支撑课程目标2)3.1 电路的图3.1.1 电路的图的定义3.1.2 有向图、回路、连通图、树等的概念 3.2 KCL和KVL的独立方程数3.2.1 独立方程组的特点3.2.2 KCL的独立方程数3.2.3 KVL的独立方程数3.3 支路电流法3.3.1 2b法的概念3.3.2 支路电流方程的推导过程及标准形式3.4

9、网孔电流法3.4.1 网孔电流的概念3.4.2 网孔电流法的推导3.4.3 网孔电流方程的标准形式3.4.4 含有受控源、无伴电流源时方程的处理3.5 回路电流法3.5.1 回路电流的概念3.5.2 回路电流法的推导3.5.3 回路电流方程的标准形式3.5.4 含有受控源、无伴电流源时方程的处理3.6 结点电压法D3.6.1 结点电压的概念3.6.2 结点电压法的推导3.6.3 结点电压方程的标准形式3.6.4 含有受控源、无伴电压源时方程的处理 目标及要求：1） 掌握线性电阻电路方程的建立方法，掌握电路图论的初步概念。2） 掌握支路电流法、网孔电流法、回路电流法和结点电压法。3） 通过本章的

10、学习，会列出电路方程。 作业内容：1） 求电路的基本回路组。2） 利用支路电流法、网孔电流法、回路电流法和结点电压法计算电路中的电压、电流及功率。 讨论内容：1） 一个平面电路,如何选择最简单的分析方法?2） 分析含有受控源的电路时,有哪些注意点? 自学拓展：1） 无伴电流源和无伴电压源在分析电路时是如何处理的?4、 电路定理(6学时) (支撑课程目标1，2)4.1 第一节 叠加定理D4.1.1 叠加定理的适用范围4.1.2 叠加定理的内容4.1.3 应用叠加定理分析求解电路4.1.4 齐性定理 4.2 第二节 替代定理4.2.1 替代定理的适用范围4.2.2 替代定理的内容4.3 第三节 戴

11、维宁定理和诺顿定理D4.3.1 含源一端口网络的概念4.3.2 戴维宁等效电路的求法4.3.3 应用戴维宁定理分析求解电路4.3.4 诺顿等效电路的求法4.3.5 应用诺顿定理分析求解电路4.3.6 戴维宁定理和诺顿定理的适用范围及二者之间的关系4.3.7 最大功率传输的条件4.4 第四节 特勒根定理4.4.1 特勒根定理的适用范围4.4.2 特勒根定理1和特勒根定理2的内容4.4.3 应用特勒根定理分析求解电路4.5 第五节 互易定理4.5.1 互易定理的适用条件4.5.2 互易定理的三种形式4.5.3 应用互易定理分析求解电路4.6 第六节 对偶原理4.6.1 对偶定理的内容4.6.2 对

12、偶电路的画法 目标及要求：1） 掌握一些重要的电路定理，包括叠加定理(含齐性定理)，替代定理、戴维宁定理、诺顿定理、最大功率传输定理。2） 了解特勒根定理、互易定理及对偶原理。 作业内容：1） 叠加定理(含齐性定理)，替代定理、戴维宁定理、诺顿定理、最大功率传输定理的应用。 讨论内容：1） 叠加定理和替代定理的适用范围。2） 是否所有电路都有其戴维宁等效电路和诺顿等效电路? 自学拓展：1） 特勒根定理的实质是什么?它与基尔霍夫定律有何关系?5、 储能元件(2学时) (支撑课程目标2)5.1 电容元件5.1.1 电容元件的数学定义及符号5.1.2 线性电容元件的伏安关系5.1.3 电容元件的功率

13、和储能5.2 电感元件5.2.1 电感元件的数学定义及符号5.2.2 线性电感元件的伏安关系5.2.3 电感元件的功率和储能5.3 电容、电感元件的串并联5.3.1 串联等效公式5.3.2 并联等效公式 目标及要求：1） 掌握电容、电感两种储能元件在电路中的VCR及功率、能量表达式。2） 掌握电容、电感在串并联的等效参数计算。 作业内容：1） 电容、电感的VCR关系，功率用能量的计算。2） 电容、电感在串并联的等效参数计算。 讨论内容：1） 已知某一时刻电感两端的电压,能否求出该时刻通过电感的电流? 自学拓展：1） 电感和电容同为储能元件,两者有何不同之处?6、 一阶电路和二阶电路的时域分析(

14、9学时) (支撑课程目标1)6.1 动态电路的方程及其初始条件6.1.1 动态电路的概念、基本形式及描述方程6.1.2 换路定理的内容及初始值的求取6.1.3 三个等效电路（0-，0+，+） 6.2 一阶电路的零输入响应6.2.1一阶电路的基本形式6.2.2 RC一阶电路的零输入响应的求解6.2.3 RL一阶电路的零输入响应的求解6.2.4 零输入响应的两个要素（初值uC(0+)、iL(0+)，时间常数）6.3 一阶电路的零状态响应6.3.1 RC一阶电路的零状态响应的求解6.3.2 RL一阶电路的零状态响应的求解6.3.3 零状态响应的两个要素（稳态值uC()、iL()，时间常数）6.3.4

15、 零状态响应的两个分量（自由分量和强制分量）6.4 一阶电路的全响应D6.4.1 RC、RL一阶电路的全响应的求取6.4.2 全响应的两种分析方法（零输入响应+零状态响应， 全响应=稳态分量+暂态分量）6.4.3 求解直流一阶电路的三要素法6.5 二阶电路的零输入响应D6.5.1 二阶电路的基本形式及描述方程6.5.2 RLC串联电路零输入响应的求解6.5.3 二阶电路零输入响应的性质（非振荡、临界振荡、振荡等）6.6 二阶电路的零状态响应和全响应6.6.1 二阶电路零状态响应和全响应的分析方法6.7 一阶电路和二阶电路的阶跃响应D6.7.1 阶跃函数的定义及性质6.7.2 一阶电路和二阶电路

16、的阶跃响应6.8 一阶电路和二阶电路的冲激响应6.8.1 冲激函数的定义、性质及与阶跃函数的关系6.8.2 一阶电路和二阶电路的冲激响应 目标及要求：1） 用一阶微分方程描述RC和RL电路，掌握分析一阶电路过渡过程的经典法及一阶电路时间常数的概念。2） 有一阶电路的基础上用经典法分析二阶电路的过渡过程。3） 掌握零输入响应、零状态响应、全响应、瞬态分量、稳态分量、阶跃响应、冲激响应等重要概念。 作业内容：1） 用一阶微分方程求解RC和RL电路的电压或电流变量。2） 求一阶电路的输入响应、零状态响应、全响应、瞬态分量、稳态分量。3） 求一阶电路的阶跃响应、冲激响应。4） 求解二阶电路的过渡过程。

17、 讨论内容：1） 在三个等效电路（0-，0+，+）中, 电感和电容的处理方法有何不同?2） 动态电路的全响应有几种分解形式?3） 使用三要素公式求一阶电路的的全响应分几个步骤? 自学拓展：1） 如何由动态电路的阶跃响应求取冲激响应?7、 相量法(4学时) (支撑课程目标1，2)7.1 复数7.1.1 复数的几种表示形式及其转换关系7.1.2 复数的四则运算7.2 正弦量7.2.1 正弦量的三要素（振幅、角频率、初相位）7.2.2 有效值的概念及求解7.2.3 相位差7.3 相量法的基础7.3.1 相量法的概念及表示方法7.3.2 相量图7.4 电路定律的相量形式D7.4.1 KCL、KVL的相

18、量形式7.4.2 相量形式的VCR（电阻、电感、电容元件）7.4.3 线性受控源的相量表示 目标及要求：1） 掌握复数、正弦量、相量法的基础，掌握电路定律的相量形式。 作业内容：1） 相量各种形式的相互转换，正弦量的相量形式表示。2） KCL、KVL电路定律的相量形式表示。 讨论内容：1） 复数有几种表示形式?如何转换?2） 何谓正弦量的三要素?正弦信号如何使用相量表示? 自学拓展：1） 在用相量表示电路定理时有哪些注意点?8、 正弦稳态电路的分析(9学时) (支撑课程目标2)8.1 阻抗和导纳8.1.1 阻抗和导纳的定义8.1.2 元件（电阻、电容、电感）的阻抗和导纳 8.1.3 阻抗和导纳

19、的转换及一般形式8.1.4 电路的阻抗及性质（感性、容性、阻性）8.1.5 电路的导纳及性质8.1.6 阻抗的串联，分压公式8.1.7 导纳的并联，分流公式8.2 电路的相量图8.2.1 电路的相量图的概念8.2.2 作相量图的一般原则 8.3 正弦稳态电路的分析D8.3.1 应用线性电阻电路的各种分析方法和电路定理分析求解正弦稳态电路。8.4 正弦稳态电路的功率8.4.1 平均功率（又称有功功率）、无功功率、视在功率的概念、表达式及相互关系8.4.2 功率因数的概念及表达式8.5 复功率D8.5.1 复功率的定义及表示方法8.5.2 提高功率因数的意义、方法及求解8.6 最大功率传输D8.6

20、.1 最佳匹配条件8.6.2 最大功率的计算 目标及要求：1） 掌握阻抗、导纳概念和电路的相量图。2） 掌握正弦电流电路的瞬时功率、平均功率、无功功率、视在功率和复功率以及最大功率的传输。 作业内容：1） 电路方程的相量形式和线性电路定理的相量应用。2） 瞬时功率、平均功率、无功功率、视在功率和复功率的计算。3） 正弦稳态电路最大功率传输定理的应用。 讨论内容：1） 有一感性的串联电路,与其等效的并联电路也一定是感性的吗?2） 如何判断无源二端口网络的性质?3） 正弦稳态电路的功率有几种?它们之间的关系如何? 自学拓展：1） 在应用线性电阻电路的分析方法分析正弦稳态电路时, 有哪些注意点?9、

21、 含有耦合电感的电路(4学时) (支撑课程目标2)9.1 互感9.1.1 互感的定义和符号9.1.2 耦合电感的VCR9.1.3 同名端的概念9.1.4 耦合系数的概念9.2 含有耦合电感电路的计算D9.2.1 耦合电感的顺接与反接串联计算9.2.2 耦合电感的同侧与异侧并联计算9.3 空心变压器9.3.1 空心变压器的概念9.3.2 空心变压器的等效电路9.4 理想变压器D9.4.1 理想变压器的概念、VCR和电路模型9.4.2 理想变压器的阻抗变换功能 目标及要求：1） 掌握耦合电感中的磁耦合现象、互感和耦合因数、耦合电感的同名端和耦合电感的磁通链方程、电压电流关系。2） 掌握含有耦合电感

22、电路的分析计算及变压器、理想变压器的初步概念。 作业内容：1） 耦合电感中的互感计算，含有耦合电感电路的分析计算。2） 变压器、理想变压器的初步应用。 讨论内容：1） 两线圈间的互感值大,能否说其间的耦合系数大?2） 互感线圈的同名端是如何规定的?3） 理想变压器的阻抗变换公式与电压电流的参考方向有何关系? 自学拓展：1） 含有耦合电感的电路有哪几种处理方法?10、 第十章 电路的频率响应(3学时) (支撑课程目标2)10.1 网络函数10.1.1 网络函数的概念10.1.2 网络函数的求法10.2 串联电路的谐振10.2.1 电路谐振的概念10.2.2 串联电路谐振的条件及特点10.3 串联

23、电路的频率响应10.3.1 串联电路的频率响应10.3.2 串联谐振电路的频率特性10.4 并联电路的谐振D10.4.1 并联电路谐振的条件10.4.2 并联电路谐振的特点 目标及要求：1） 掌握网络函数的概念。2） 掌握RLC串联、并联谐振及二阶网络函数的频率特性。 作业内容：1） RLC串联、并联谐振电路的分析计算。 讨论内容：1） 网络函数与激励的大小是否有关?2） 串联电路谐振的条件是什么?3） 同一电路是否有可能既发生串联谐振又发生并联谐振? 自学拓展：1） 电路发生谐振时的电压与电流有何关系?11、 三相电路(3学时) (支撑课程目标2)11.1 三相电路11.1.1 对称三相电源

24、的表示方法、相序及连接方式11.1.2 三相负载的表示方法及连接方式11.1.3 三相电路的概念及连接方式11.2 线电压（电流）与相电压（电流）的关系11.2.1 Y形连接时的线相关系11.2.2 形连接时的线相关系11.3 对称三相电路的计算11.3.1 对称三相电路的概念11.3.2 用分离一相法计算对称三相电路 目标及要求：1） 掌握三相电源，对称三相电路的组成及其电压和电流的相值和线值之间的关系。2） 掌握对称三相电路的一相计算方法。 作业内容：1） 对称三相电路的电压和电流的计算。 讨论内容：1） 如何确定三相电源的相序?2） 对称三相电路的相值与线值有何关系?3） Y形连接的对称

25、三相电路改为形连接后,其相值有何变化? 自学拓展：1） 三相电路功率的测量有哪些方法,实际测量时常采用何种方法?12、 二端口网络(3学时) (支撑课程目标2) 二端口网络12.1.1 端口条件12.1.2 二端口网络的概念 二端口的方程和参数12.2.1 二端口网络的方程建立D12.2.2 二端口网络Y参数矩阵计算12.2.3 二端口网络Z参数矩阵计算12.2.4 二端口网络Y.Z参数矩阵之间相互关系 目标及要求：1） 掌握二端口(网络)及其方程，二端口的Y、Z参数矩阵以及它们之间的相互关系。 作业内容：1） 二端口的Y、Z参数矩阵的计算。 讨论内容：1） 何谓端口条件? 端口网络如何划分?

26、2） 二端口网络Y参数矩阵和Z参数矩阵之间有何关系? 自学拓展：1） 二端口网络的方程有哪几种,分别说明?四、 教学方法1、 在课堂教学中，阐述电路的基本原理和分析方法，理论联系实际，培养学生的理解能力、和创新能力；2、 采用传统教学方式与多媒体课件相结合进行教学；充分利用学校的课程录播视频和课程中心网站资源辅助教学。3、 采用过程化考试，分四个阶段进行。使学生在各个阶段打下扎实的基础，避免期末考试突击复习的现象。4、 搜集电路分析相关内容在实际工程中的案例，案例由浅入深，结合课程中的相应知识点进行分析，培养学生对复杂工程问题的应用能力。案例一：两个同功率的灯泡串联接在220V电源上，其亮度的

27、强度问题。案例二：1k ohm 1/4W电阻接在5V/3A的直流电压源上，电阻功耗的承受能力。案例三：两节标称1.5V的干电池的并联使用问题。案例四：三相电动机的星形供电时零线的处理。案例五(复杂工程)：负电阻装置的设计。五、 考核及成绩评定方式考核方式：过程化闭卷考试，平时作业。成绩评定方式：第一次15%；第二次20%；第三次20%；第四次25%，大作业10%，平时作业10%。六、 教材及参考书目教 材：电路，邱关源著，高等教育出版社，2006年5月第5版。参考书：电路学习指导与习题分析，刘崇新 罗先觉编，高等教育出版社。电路原理试题选编，王树民 刘秀成 陆文娟 徐福媛 编著，清华大学出版社。