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1章  电路模型和电路定律

第1章第1讲 电压、电流及其参考方向

第1章第2讲 基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律

1-1电压、电流及其参考方向测试

1-2基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律测试

第2章  电阻电路的等效变换

第2章第1讲 等效与等效变换的概念

第2章第2讲 实际电源的两种模型及其等效变换

2-1等效与等效变换的概念

2-2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

3-1基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律的独立方程数测试

3-2回路电流法测试

3-3结点电压法测试

第3章第1讲 基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律的独立方程数

第3章第2讲 回路电流法

第3章第3讲 结点电压法

第4章 电路定理

4-2戴维宁和诺顿定理测试

第4章第1讲 叠加定理

第4章第2讲 戴维宁和诺顿定理

4-1叠加定理测试

第5章 相量法

5-1正弦量测试

5-3相量法基础测试

5-4电路定律的相量形式测试

第5章第1讲 正弦量

第5章第2讲 相量的概念

第5章第3讲 相量法基础

第5章第4讲 电路定律的相量形式

5-2相量的概念测试

第6章 正弦稳态电路的分析

6-1阻抗与导纳测试

6-2相量图测试

6-3正弦稳态电路的分析测试

6-4正弦稳态电路功率的概念测试

6-5正弦稳态电路中基本元件的功率测试

6-6电容电感无功补偿测试

6-7谐振的概念测试

6-8RLC串-并联电路的谐振测试

第6章第1讲 阻抗与导纳

第6章第2讲 相量图

第6章第3讲 正弦稳态电路的分析

第6章第4讲 正弦稳态电路功率的概念

第6章第5讲 正弦稳态电路中基本元件的功率

第6章第6讲 电容电感无功补偿

第6章第7讲 谐振的概念

第6章第8讲 RLC串-并联电路的谐振

第7章 含耦合电感的电路

7-1互感的概念测试

7-2含互感电路的计算测试

7-3变压器测试

第7章第1讲  互感的概念

第7章第2讲 含互感电路的计算

第7章第3讲 变压器

第8章 三相电路

8-1三相电路的基本概念测试

8-2(对称情况)线电压(电流)与相电压(电流)的关系测试

8-4不对称三相电路的概念测试

第8章第1讲 三相电路的基本概念

第8章第2讲 (对称情况)线电压(电流)与相电压(电流)的关系

第8章第3讲 对称三相电路的计算

第8章第4讲 不对称三相电路的概念

第8章第5讲 三相电路功率

8-3 对称三相电路的计算测试

8-5三相电路功率测试

第9章  非正弦周期电流电路和信号的频谱

第9章第1讲 非正弦周期函数分解为傅里叶级数

第9章第2讲 非正弦周期函数的有效值、平均功率

第9章第3讲 非正弦周期电流电路的计算

9-1非正弦周期函数分解为傅里叶级数测试

9-2非正弦周期函数分解为傅里叶级数测试

9-3非正弦周期电流电路的计算测试

第10章  一阶电路和二阶电路的时域分析

10-1动态电路的方程及初始条件测试

10-2一阶电路的零输入响应测试

10-3一阶电路的全响应测试

10-4二阶电路的零输入响应测试

10-5二阶电路的全响应测试

10-6一阶、二阶电路的阶跃响应测试

10-7一阶、二阶电路的冲激响应测试

第10章第1讲 动态电路的方程及初始条件

第10章第2讲 一阶电路的零输入响应

第10章第3讲 一阶电路的全响应

第10章第4讲 二阶电路的零输入响应

第10章第5讲 二阶电路的全响应

第10章第6讲 一阶、二阶电路的阶跃响应

第10章第7讲 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

11-1拉普拉斯变换的定义和性质测试

11-2拉普拉斯反变换的部分分式展开

11-3运算电路测试

11-4利用拉氏变换法分析线性电路测试

第11章第2讲 拉普拉斯反变换的部分分式展开

第11章第3讲 运算电路

第11章第4讲 利用拉氏变换法分析线性电路

第11章第1讲 拉普拉斯变换的定义和性质

第12章  电路方程的矩阵形式

12-1关联矩阵,回路矩阵测试

12-2回路电流方程的矩阵形式测试

12-3结点电压方程的矩阵形式测试

第12章第1讲 关联矩阵,回路矩阵

第12章第2讲 回路电流方程的矩阵形式

第12章第3讲 结点电压方程的矩阵形式

第13章  非线性电路简介

13-1非线性电路的小信号分析法测试

第13章第1讲 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(测验题)、参与课程讨论、参加期末考试。

    课程学习成绩由2个部分构成:

1)课后作业测验题:在每一个知识点结束后,需完成课后作业测验题,共占课程成绩的40%

2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] 尼而森等著.周玉坤等译. 电路(第十版). 北京.中国工信出版集团.电子工业出版社. 2015.