电路分析基础
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spContent=聆听自然的声音,开启人类的智慧。人类对电现象的好奇与探索,带领世界进入明亮、高速、自动、智能的新时代。《电路分析基础》是与这些领域相关的电气、电子专业的基础课程,是开启电路设计大门的钥匙,她带领你从零基础开始,把基本元件模型、电路一般规律、基本特性和分析方法,逐一呈现在你面前。
—— 课程团队
课程概述

   《电路分析基础》课程是本校电类各专业所必修的一门重要的技术基础课。它是研究电路理论的入门课程,着重讨论集中参数、线性时不变电路。系统论述电路分析中的基本概念、基本定律和基本分析方法。主要内容包括:电路元件、电路变量和电路定律,线性电路的基本分析方法,电路网络的VAR和电路的等效变换,电路定理,电容元件与电感元件,一阶电路分析,二阶电路分析,交流动态电路,相量模型和相量方程,正弦稳态的功率和能量,耦合电感和理想变压器,三相电路电路的频率特性,双口网络,PSPICE简介等。该课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。对培养学生的科学思维能力,树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题及解决问题的能力起着重要的作用。

授课目标

本课程是本校电类各专业所必修的一门重要的技术基础课。它是研究电路理论的入门课程,着重讨论集中参数、线性时不变电路。该课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。对培养学生的科学思维能力,树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题及解决问题的能力起着重要的作用。
   
通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论和基本的分析方法,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课程准备必要的电路知识。 



课程大纲


第1章  电路的基本概念和定律

1.1  电路模型

1.1.1   电路模型

1.1.2   电路分类

1.2  电路变量

1.2.1   电流

1.2.2   电压

1.2.3   电功率和能量

1.3  基尔霍夫定律

1.3.1   基尔霍夫电流定律(KCL

1.3.2   基尔霍夫电压定律(KVL

1.4  电阻元件和欧姆定律

1.4.1   电阻元件

1.4.2   欧姆定律

1.5  电源

1.5.1   理想电源

1.5.2   受控源

1.5.3   电路的数值极性表示法

1.6  电路等效

1.6.1   电路等效的概念

1.6.2   电阻的串联和并联等效

1.6.3   电阻Δ形与Y形的等效

1.6.4   独立源的串并联等效

1.7  实际电源的模型及其等效变换

1.7.1   实际电源的模型及等效变换

1.7.2   电源的等效转移

1.8  应用实例

1.8.1   应用实例-测量表量程扩展

1.8.2   应用实例-平衡电桥

 

第2章  电阻电路的分析

   2.1 电路方程

        2.1.1 KCLKVL独立方程

       2.2 2b法与支路法

       2.2.1 2b法与支路法

   2.3 回路法与网孔法

     2.3.1 回路法与网孔法

        2.3.2 回路法例题

   2.4 节点法

        2.4.1 节点法

        2.4.2 节点法例题

   2.5 齐次定理和叠加定理

        2.5.1 齐次定理

        2.5.2 叠加定理

   2.6 替代定理

   2.7 等效电源定理

        2.7.1 戴维南定理

        2.7.2 戴维南内阻计算

     2.7.3 戴维南内阻计算

     2.7.4 等效电源定理应用

     2.7.5 等效电源定理应用

     2.7.6 诺顿定理

     2.7.7 最大功率传输定理

   2.8 特勒根定理和互易定理

        2.8.1 特勒根定理

        2.8.2 互易定理

   2.9 应用实例

   2.10第一、二章习题

 

第3章  动态电路的时域分析

   3.1 动态元件

       3.1.1 电容元件的伏安关系

       3.1.2 电容元件的功率

       3.1.3 电感元件的伏安关系

       3.1.4 电容元件的功率

       3.1.5 电容的串并联

       3.1.6 电感串并联

   3.2 动态电路方程及解

       3.2.1动态电路方程的建立

       3.2.2 动态电路方程的解

   3.3 电路的初始值

   3.4 动态电路的响应

       3.4.1 一阶电路零输入响应的特性

       3.4.2 一阶电路零输入响应的计算

       3.4.3 一阶电路零状态响应的特性

       3.4.4 一阶电路零状态响应的计算

       3.4.5 一阶电路完全响应

   3.5 一阶电路的三要素公式

       3.5.1 三要素公式

       3.5.2 三要素的的计算1

       3.5.3 三要素的的计算2

   3.6 阶跃函数和阶跃响应

       3.6.1 阶跃函数

       3.6.2 阶跃响应

   3.7 二阶电路分析

       3.7.1 二阶的零输入响应

   3.8 正弦激励下一阶电路的响应

   3.9应用实例

 第4章  正弦稳态电路分析

   4.1 正弦量

       4.1.1 正弦量的三要素和相位差

       4.1.2 正弦量的有效值

   4.2 相量法的基本概念

       4.2.1 正弦量的相量表示

       4.2.2 正弦量的相量运算

   4.3 电路定律的相量形式

       4.3.1 基本元件VAR的相量形式

       4.3.2 KCLKVL的相量形式

   4.4 阻抗与导纳

       4.4.1 阻抗与导纳的基本概念

       4.4.2 阻抗与导纳的性质域关系

       4.4.3 正弦稳态电路的相量分析1

       4.4.4 正弦稳态电路的相量分析2

   4.5 正弦稳态电路的功率

       4.5.1 一端口电路的功率

       4.5.2 一端口电路的功率

       4.5.3 多频电路的响应和平均功率

       4.5.4 最大功率传输条件

   4.6 互感耦合电路

       4.6.1 耦合电感

       4.6.2 耦合电感的伏安关系

       4.6.3 耦合电感的T型去耦等效

       4.6.4 互感耦合电路的正弦稳态分析

   4.7 变压器

       4.7.1 空心变压器电路的正弦稳态分析

       4.7.2 理想变压器特性

       4.7.3 理想变压器电路的正弦稳态分析

       4.7.3 全耦合变压器&实际变压器模型

   4.8 三相电路

 

第5章  电路的频率响应和谐振现象

   5.1 网络函数与频率响应

   5.2 一阶电路和二阶电路的频率响应

       5.2.1 一阶电路的频率响应

       5.2.2 二阶电路的频率响应

   5.3 串联谐振电路

       5.3.1 串联谐振电路的参数与特征

       5.3.2 品质因数

       5.3.3 串联谐振电路的频率响应与例题

   5.4 并联谐振电路

       5.4.1 并联谐振电路

       5.4.2 简单实用的并联谐振电路

   5.5 应用实例

 

第6章  二端口电路

   6.1 二端口电路的方程与参数

       6.1.1 开路参数与短路参数

       6.1.2 开路与短路参数的例题

       6.1.3 传输传输与混合参数

   6.2 二端口电路的等效

   6.3 二端口电路的连接

   6.4 二端口电路的网络函数

       6.4.1 策动点函数与转移函数

   6.5 应用实例

 


预备知识

  本课程的先修课程是高等数学、线性代数、普通物理。在普通物理中,学生已具备了一些简单的电路知识,因此起点可高一些。一些基本的数学工具(如微分方程、线性代数方程组的求解)在高等数学和线性代数中已掌握,可直接使用。其后续课程主要有电子技术基础、信号与系统、高频电子线路等,这样含理想运算放大器电路的分析放到电子技术基础中讲解;高阶动态电路的响应在信号与系统中用拉普拉斯变换求解比较方便。因此教学中应处理好与先修课程和后续课程中相关内容的衔接关系。 

证书要求

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

课程学习成绩由四个部分构成:


    1.单元测验占30% (允许尝试2次,有效成绩取最好一次);

    2. 随堂作业占10%;

    3.期末考试占60%;

     按百分制计分,60~84分为合格,85~100分为优秀,并可以申请相应证书。


参考资料

1、王松林.吴大正.李小平.王辉 《电路基础》(第三版)西安电子科技大学出版社

2、张永瑞.王松林、李小平 《电路分析基础》北京,高等教育出版社
 3、吴大正.王松林. 王玉华 《电路基础》(第二版)西安电子科技大学出版社 

4、张永瑞.陈生潭 《电路分析基础》电子工业出版社

5、李翰荪 《电路分析基础》(第四版)(上、中、下) 高等教育出版社 

6、邱关源 《电路》(第五版)高等教育出版社 

7、周长源 《电路理论基础》(上、下)高等教育出版社 

8、AHAN H. Robbias .Wilhelm C.Miller. Circuit Analysis Theory and Practice Second Edition 英文影印版 北京,科技出版社