电路理论
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spContent=生活在21世纪的我们,早已习惯了电的存在。从简单的照明电路,到复杂的电力系统;从单个的手提电话、收音机、电视机,到卫星通信网络、计算机互联网,都与电路理论有一定的关系。本课程是电气工程及其自动化专业的入门课程,是你进入电路世界的基石。
—— 课程团队
课程概述

 《电路理论》是高等学校本科电气信息类电气工程及其自动化专业必修的一门重要专业基础课程。通过本课程的学习,应使学生掌握近代电路理论的基础知识与分析计算电路的基本方法,具备进行电路实验的初步技能及解决具体实际问题的能力,同时也为学习后续专业基础课和专业课准备必要的电路知识。

本课程采用普通高等教育“十五”国家级规划教材《电路》第5版,主要教学内容:电路模型和电路定律;电阻电路的等效转换 ;支路法;网孔法和回路法;结点法;电路定理;具有运算放大器的电阻电路; 相量法; 正弦稳态电路的分析 ;具有耦合电感的电路;电路的频率响应; 三相电路 ;非正弦周期电流电路;一阶电路和二阶电路的时域分析;线性动态电路的复频域分析;二端口网络;非线性电路。

 

 

授课目标
通过本课程的学习,应使学生掌握近代电路理论的基础知识与分析计算电路的基本方法,树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,具备进行电路实验的初步技能及解决具体实际问题的能力,同时也为学习后续专业基础课和专业课准备必要的电路知识。
课程大纲

    以下授课大纲仅供参考,在课程正式开始后可能会有调整

课程教学内容:

电路模型和电路定律,电阻电路的等效转换 ,支路法,网孔法和回路法,结点法,电路定理(叠加定理,替代定理,戴维南定理和诺顿定理),相量法,正弦稳态电路的分析,具有耦合电感的电路,网络函数 ,谐振电路,三相电路,非正弦周期电流电路,一阶电路和二阶电路,二端口网络及非线性电路的分析。

具体知识点内容:

1  电路模型和电路定律(1-9知识点)

    知识点内容:电路和电路模型、电流及电压的参考方向、功率和能量、电阻元件、电压源、电流源、受控源、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律

2  电阻电路的等效变换(10-15知识点)

   知识点内容:等效转换的概念、电阻的串连和并联、电阻的Y-转换、理想电源的串联与并联、两种实际电源的等效转换、不含受控源电路的输入电阻、含受控源电路的输入电阻

3 电阻电路的一般分析(16-22知识点)

       知识点内容:支路电流法、一般电路的网孔电流法、含理想电流源支路的网孔电流法、含受控源电路的网孔电流法、一般电路的结点电压法、含理想电压源支路的结点电压法、含受控源电路的结点电压法

4  电路定理(23-28知识点)

   知识点内容:叠加定理、替代定理、戴维宁定理及证明、戴维宁等效电路求解、运用戴维宁定理分析含受控源电路、诺顿定理及其等效电路求解、最大功率传输定理

5  运算放大器电路(29-30知识点)

    知识点内容:运算放大器基本概念、含理想运放的电路分析方法

6  储能元件(31知识点)

   知识点内容:电容元件与电感元件

8  相量法(32-40知识点)

知识点内容:复数、正弦量及其三要素、同频率正弦量的相位差、相量、相量法的基本概念、正弦电路中的电阻元件、正弦电路中的电感元件、正弦电路中的电容元件、电路定律的相量形式

9  正弦稳态电路的分析(41-51知识点)

   知识点内容:阻抗及其求解、导纳及其求解、电路的相量图、正弦稳态电路的功率瞬时功率、正弦稳态电路的功率有功功率、正弦稳态电路的功率无功功率、正弦稳态电路的功率视在功率和功率因数、功率因数提高、正弦稳态电路的功率复功率、正弦稳态电路的最大功率传输、复杂正弦稳态电路的分析-1、复杂正弦稳态电路的分析-2

10  含有耦合电感的电路(52-62知识点)

    知识点内容:互感的定义、同名端和互感电压方向、互感的去耦等效(串联电路)、互感的去耦等效(并联电路)、含有耦合电感电路的计算、空心变压器一般计算、空心变压器原边等效计算方法、空心变压器副边等效计算方法、理想变压器的端口伏安关系、理想变压器的阻抗变换等效计算、含理想变压器的电路计算

11  电路的频率响应(63-66知识点)

  知识点内容:谐振的概念及分类、RLC串联谐振的特点、RLC串联谐振的频率特性、RLC并联谐振

12 三相电路(67-73知识点)

  知识点内容:三相电路的电源、三相电路的连接、对称三相Y-Y电路的计算、对称三相Y-电路的计算、不对称三相电路的概念、三相电路功率的计算、三相电路功率的测量

13 非正弦周期电流电路(74-77知识点)

  知识点内容:非正弦周期信号、非正弦周期电流电路的有效值、非正弦周期电流电路的平均功率、非正弦周期电流电路的计算

7 动态电路时域分析(78-89知识点)

知识点内容:动态电路及其特点、初始条件与换路定律、动态电路初始条件的求解、一阶RC电路的零输入响应、一阶RC零输入响应的时间常数、一阶RL电路的零输入响应、一阶RC电路的零状态响应、一阶电路的全响应、一阶电路全响应的三要素法、一阶电路的阶跃响应、冲激函数、一阶电路的冲激响应

14 动态电路复频域分析(90-94知识点)

 知识点内容:运算电路、线性电路的复频域分析——运算法、网络函数、网络函数的极点和零点、极点、零点与冲激响应和频率响应

15 二端口网络(95-101知识点)

 知识点内容:二端口网络、二端口的Y方程和参数、二端口的Z方程和参数、二端口的T方程和参数、二端口的H方程和参数、二端口网络的等效电路、二端口网络的转移函数、二端口网络的转移函数、二端口网络的连接、回转器和负阻抗变换器

16 非线性电路(102-105知识点)

 知识点内容:非线性元件、分段线性化法、  解析法和图解法、小信号分析法

 

预备知识

 大学物理、高等数学及工程数学

 

证书要求

1. 平时作业占总评成绩的25%

2. 单元测验占总评成绩的15%

3. 参与课堂论坛占总评成绩的10%

4. 期末考试占总评成绩的50%

总评成绩达到60分及格,达到85分优秀。

 

 

参考资料

  1. 邱关源编(原著).电路(第5版).北京:高等教育出版社,2006.

  2. 李瀚荪编. 电路分析基础(第4版). 北京:高等教育出版社,2006.

3. 王蔼编. 基本电路理论(第4版). 上海:上海科学技术文献出版社,2006.

4. Charles K.Alexander ,Matthew N.O.Sadiku编.Fundamentals of Electric Circuits. 北京: 清华大学出版社,2000.         

5.Boylestad.R.L.Introductory Circuit Analysis. 9th Edition .北京:高等教育出版社,2002