电路
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课程概述

本课程为电气工程及其自动化专业核心课程,学习本课程要求学生具备必要的物理和数学基础知识。本课程的任务主要是讨论线性、集总参数、非时变电路的基本理论与一般分析方法,教学内容分为四部分:第一部分是电路分析的基本理论;第二部分是交流稳态电路分析;第三部分是电路的过渡过程分析;第四部分是电路的现代理论简介。

通过本课程的学习,学生可以掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法,提高分析电路的思维能力与计算能力,为学习后继课程奠定必要的理论基础,在培养电气人才中具有不可替代的地位

授课目标
通过学习,学生可以达到如下要求: 1. 掌握电路分析的基本概念、原理和方法; 2. 能分析一般交直流电路稳态; 3. 能分析含耦合电感电路、三相及非正弦电路; 4. 掌握一般交直流电路动态过程的时域、频域分析法; 5. 掌握现代电路理论的基本概念和基本分析方法。 为后续的专业课程学习打下坚实的基础。
课程大纲

第一部分  基础理论

第1章  电路模型和电路定律

1 电压、电流及其参考方向

2 基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律

第2章  电阻电路的等效变换

1 等效与等效变换的概念

2 实际电源的两种模型及其等效变换

第3章  电阻电路的一般分析

1 基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律的独立方程数

2 回路电流法

3 结点电压法

第4章  电路定理

1 叠加定理

2 戴维宁和诺顿定理

第二部分  交流稳态

第5章  相量法

1 正弦量

2 相量的概念

3 相量法基础

4 电路定律的相量形式

第6章  正弦稳态电路的分析

1 阻抗与导纳

2 相量图

3 正弦稳态电路的分析

4 正弦稳态电路功率的概念

5 正弦稳态电路中基本元件的功率

6 电容电感无功补偿

7 谐振的概念

8 RLC-并联电路的谐振

第7章  含耦合电感的电路

1 互感的概念

2 含互感电路的计算

3 变压器

第8章  三相电路

1 三相电路的基本概念

2 (对称情况)线电压(电流)与相电压(电流)的关系

3 对称三相电路的计算

4 不对称三相电路的概念

5 三相电路功率

第9章  非正弦周期电流电路和信号的频谱

1 非正弦周期函数分解为傅里叶级数

2 非正弦周期函数的有效值、平均功率

3 非正弦周期电流电路的计算

第三部分  过渡过程

第10章  一阶电路和二阶电路的时域分析

1 动态电路的方程及初始条件

2 一阶电路的零输入响应

3 一阶电路的全响应

4 二阶电路的零输入响应

5 二阶电路的全响应

6 一阶、二阶电路的阶跃响应

7 一阶、二阶电路的冲激响应

第11章  线性动态电路的复频域分析

1 拉普拉斯变换的定义和性质

2 拉普拉斯反变换的部分分式展开

3 运算电路

4 利用拉氏变换法分析线性电路

第四部分  现代理论

第12章  电路方程的矩阵形式

1 关联矩阵,回路矩阵

2 回路电流方程的矩阵形式

3 结点电压方程的矩阵形式

第13章  非线性电路简介

1 非线性电路的小信号分析法


预备知识

微积分、几何与代数、大学物理


证书要求

 本课程的学习环节包含:观看讲课视频、完成每周的课后作业、完成单元测验题、参与课程讨论、参加期末考试。

    课程学习成绩由三个部分构成:

1)课后作业:在每一周结束后,需完成课后作业,共占课程成绩的20%

2)阶段测验:课程会设置多次阶段测验,共占课程成绩的20%

3)课程考试:课程结束后,学生可以参加课程的最后考试,成绩占60%

  完成课程学习并考核合格(>=60)的可获得合格证书,成绩优秀(>=85)的可获得优秀证书。

 

参考资料

[1] 邱关源.电路(第五版). 北京.高等教育出版社. 2011.

[2] James W. Nilsson. Electric circuits(第九版). 北京. 电子工业出版社. 2012.

[3] 王仲奕.蔡理编著. 电路习题解析.西安. 西安交通大学出版社. 2007.

[4] Charles K. Alexander. Fundamentals of electric circuits(第五版) 北京: 清华大学出版社, 2008.

[5] 尼而森著.周玉昆等译. 电路(第八版). 北京.电子工业出版社. 2008.