SPOC学校专有课程
电路原理1班
第1次开课
开课时间: 2020年02月25日 ~ 2020年06月25日
学时安排: 3~5小时每周
当前开课已结束 已有 44 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=在现代社会的生活和工作中,处处都离不开电。电的世界里究竟存在着什么规律和秘密?不同的电路又需要什么分析方法?本课程将解密电路基本原理,为你打开进入电学殿堂之门。本课程主要内容包含基本电路元件、等效变换、电路分析方法、电路定理、动态电路、正弦交流电路、谐振与互感、三相电路的分析等。
在现代社会的生活和工作中,处处都离不开电。电的世界里究竟存在着什么规律和秘密?不同的电路又需要什么分析方法?本课程将解密电路基本原理,为你打开进入电学殿堂之门。本课程主要内容包含基本电路元件、等效变换、电路分析方法、电路定理、动态电路、正弦交流电路、谐振与互感、三相电路的分析等。
—— 课程团队
课程概述

本课程由江苏大学“电路原理”课程教学团队制作并发布,是在2006年国家级精品课程及2016年第一批国家级精品资源共享课基础上建立起来的。

“电路原理”课程是一门研究电路理论、电路分析方法的基础课程,它属于电类以及相关各专业共同的一门主要的技术基础课。通过本课程的学习,能够使学生掌握电路理论的基本知识、基本分析计算方法,并为学生学习后继相关课程准备必要的电路理论知识,为从事相关工程技术工作及科学研究打下坚实的电路理论基础。本课程内容包含了电路基本概念与电路定律、电阻电路的等效、电路分析方法、电路定理、动态电路的时域分析、正弦交流电路的相量法分析、谐振电路、互感电路、三相电路等经典电路理论。


授课目标

        “电路原理”的主要内容包含电路基本概念和电路定律、电阻电路的等效变换方法、电阻电路的分析方法、电路定理、动态电路的时域分析、正弦稳态电路分析、谐振电路、互感电路、三相电路分析与计算等。课程目标分为知识目标和能力目标两个方面,分述如下:

        1. 知识目标

        课程目标1.1 熟练掌握基尔霍夫定律;掌握功率的计算;电阻、电压源以及电流源的伏安特性;

        课程目标1.2 熟练掌握电阻的串联、并联和串并联等效;熟练掌握电源的等效变换方法;

        课程目标1.3 熟练掌握回路电流法和结点电压法方程的列写;

        课程目标1.4 熟练掌握叠加定理及戴维宁定理;掌握最大功率传输定理的应用;

        课程目标1.5 熟练掌握电容元件和电感元件的伏安关系,熟练掌握一阶电路的三要素法及其应用;了解二阶电路的物理特征与电路元件参数的关系;

        课程目标1.6 熟练掌握相量法;熟练掌握正弦电流电路的稳态电压、电流以及功率的计算;

        课程目标1.7 掌握正弦电流电路的串联谐振和并联谐振的特征与计算;

        课程目标1.8 掌握具有耦合电感的电路的计算;掌握空心变压器和理想变压器的分析方法;

        课程目标1.9 熟练掌握对称三相电路线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系,熟练掌握对称三相电路的分析与功率的计算。

        2. 能力目标

        课程目标2.1 能够理解电路和电路模型概念的不同含义,明确电流和电压的参考方向在电路分析中基本应用,掌握功率与能量的计算方式与状态判断,深入理解电阻、电压源以及电流源的伏安关系,了解四种受控源元件的特点,掌握基尔霍夫定律及其应用。

        课程目标2.2 能够理解等效变换的概念,掌握电阻串联、并联和串并联情况下的等效电阻的计算,会运用串联情况下的分压公式和并联情况下的分流公式,理解电阻的丫形联接和△形联接等效变换的基本原理与方法,利用电压源、电流源的串联和并联以及电源的等效变换方法简化复杂电路。

        课程目标2.3 能够在给定具体电路结构及参数情况下利用支路电流法、回路电流法、结点电压法求解未知电路变量。

        课程目标2.4 能够根据叠加定理及齐次定理的基本概念与计算特点分析计算电路变量,对于有源一端口网络能运用戴维宁定理及诺顿定理求解其等效简化电路,若负载可变的情况下能利用最大功率传输定理计算负载的最大功率。

        课程目标2.5 能够理解电容元件和电感元件的伏安特性,对包含电容、电感元件的动态电路能列写出其方程,在理解一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的物理含义的基础上根据电路参数及初始条件能利用一阶电路三要素法进行求解,了解一阶电路的阶跃响应的概念,能区别二阶电路的不同特征值对应不同的零输入响应形式,了解二阶电路的零输入响应的计算过程。

        课程目标2.6 能够理解正弦量的三要素表示方法以及相量法的基本概念与形式,针对正弦稳态电路能理解电路定律和电路元件的相量形式,利用复数运算特点掌握阻抗(导纳)的串联和并联的计算,根据不同复阻抗的相位特点掌握相量图作图的基本技能,对于正弦电流电路的有功功率、无功功率、视在功率、复功率等各类功率要能理解各自功率的含义与计算方法,了解功率因数提高对工程应用的意义,确定最大功率获得条件以及最大功率传输的计算。

        课程目标2.7 能够正确理解正弦电流电路的串联谐振的特征,根据串联谐振电路的特点能计算电路谐振频率、电压、电流等,针对并联谐振电路特点掌握其计算方法,根据串联谐振和并联谐振的特性能求解串并联谐振电路。

        课程目标2.8 能够理解具有耦合线圈的互感现象,根据电流的参考方向能确定线圈同名端上互感电压的极性,对具有耦合电感的电路能掌握其计算方法,根据空心变压器的等效电路及理想变压器的变比关系能确定变压器原边、副边的电压与电流。

        课程目标2.9 能够根据对称三相电路的联接特点掌握其线电压与相电压、线电流与相电流之间的特定关系,在理解对称三相电路的结构特点情况下能掌握其电压、电流及功率的计算方法,对于不对称三相电路能利用电路分析方法进行求解。


成绩 要求

本课程的线上总评成绩满分为100分,由以下四部分构成:

①单元测验占20%,由客观题构成,每周一次,在指定截止日期前完成后,由系统自动判分。

②单元作业占30%,由主观题构成,每周一次,须在指定截止日期前提交答案并及时完成互评。要特别注意必须完成互评,否则将严重影响个人得分!

③讨论占20%,每周均发布一定的讨论题,参与不少于20次讨论可获得此项满分

④线上期末考试占30%。在课程结束时进行,须及时完成并进行互评。


线上总评成绩达到60~79分为线上合格;达到80~100分为线上优秀。


请注意:由于只有MOOC才有证书,所以本课程没有合格或优秀等级所对应的电子或纸质证书!只有线上总评成绩合格或优秀等级!


课程大纲

第1周  电路模型与电路元件

1.1  电路和电路模型

1.2  电流和电压的参考方向

1.3  电功率和能量

1.4  电阻元件

1.5  电压源和电流源

1.6  受控电源

第1周单元测验

第1周单元作业

第2周 电路定律与简单电阻电路的等效变换

1.7 基尔霍夫定律

第2周单元测验

第2周单元作业

2.1  简单电阻电路的等效变换

第3周 电阻电路的Y-△等效及电源的等效变换

2.2  电阻的星形联结和三角形联结的等效变换

2.3  电源的等效变换

第3周单元测验

第3周单元作业

第4周 电阻电路的分析方法(1)

3.2  KCL和KVL的独立方程数

3.3 支路电流法

第4周单元作业

3.1  电路的图

第4周单元测验

第5周 电阻电路的分析方法(2)

3.4 回路电流法

3.5 结点电压法

第5周单元测验

第5周单元作业

第6周 电路定理

4.1 叠加定理和齐次定理

4.2 替代定理

4.3 戴维宁定理和诺顿定理

4.4 最大功率传输定理

第6周单元测验

第6周单元作业

第7周 动态电路的时域分析(1)

5.1 电容元件和电感元件

第7周单元测验

5.2 换路定律和初始值的确定

第7周单元作业

第8周 动态电路的时域分析(2)

5.3 一阶电路的动态响应

5.4 一阶电路的三要素法

第8周单元测验

第8周单元作业

第9周 动态电路的时域分析(3)

5.5 一阶电路的阶跃响应

5.6 二阶电路的动态响应

第9周单元测验

第9周单元作业

第10周 相量法基础

第10周单元作业

6.1 正弦量及其相量表示

6.2 电路定律及电路元件的相量形式

6.3 复阻抗与复导纳

第10周单元测验

第11周 正弦稳态电路的分析

6.4 正弦稳态电路的分析

6.5 正弦稳态电路的功率

第11周单元测验

第11周单元作业

第12周 谐振电路

7.1 串联谐振电路

7.2 并联谐振电路

7.3 串并联谐振电路

第12周单元测验

第12周单元作业

第13周 互感电路的基本概念与计算

8.1 互感电路的基本概念

8.2 互感电路的计算

第13周单元测验

第13周单元作业

第14周 变压器的特点及三相电路的概念

8.4 理想变压器

9.1 三相电路的基本概念

第14周单元测验

第14周单元作业

8.3 空心变压器

第15周 三相电路

9.2 对称三相电路的计算

9.3 不对称三相电路的分析

9.4 三相电路的功率及测量

第15周单元测验

第15周单元作业

第16周 线上期末考试

展开全部
预备知识

        在本课程的动态电路分析部分需要用到一定的微积分知识,在交流电路分析部分需要用到复数运算,其余部分具备高中数学及物理中的电磁学基础即可学习。当然,如果具备高等数学、大学物理、工程数学的基础则更有利于学习和理解。如果零基础,学习起来会有比较大的难度。

参考资料

本课程可使用的主教材:

        1. 电路原理,陈晓平.机械工业出版社,2018年5月第3版

或    2.电路分析基础,陈晓平.机械工业出版社,2015年3月第1版


本课程可使用的辅助教材:

        1.电路原理学习指导与习题全解,陈晓平,傅海军,机械工业出版社,2007年

        2.电路原理试题库与题解,陈晓平,殷春芳,机械工业出版社,2012年

        3.电路实验与Multisim仿真设计,陈晓平,李长杰,机械工业出版社,2015年

        4.电路基础(英文版·第5版).Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku.北京:机械工业出版社,2013年.


常见问题

Q :  单元作业的解答可以拍照上传吗?有什么要求吗?

A :  单元作业的解答最好是在作业本上写好后,用手机竖直拍照并上传,不要横屏拍照,也不要对竖屏拍照后的照片进行旋转操作。另外,请注意将拍照尺寸调小一点,避免照片过大。

Q :  单元作业的答案在哪里找?怎么互评呢?

A :  当单元作业提交并进入互评阶段后,可以用计算机登录中国大学MOOC进行作业互评,互评的时候能够看到参考答案和评分标准。

Q :  对盗用别人答案的行为有什么处理方法吗?

A :  针对盗用别人答案的行为,只要发现,则本课程最终成绩记为不合格。

Q :  本课程有证书吗?

A :  由于只有MOOC才有证书,所以本课程不提供任何合格或优秀等级所对应的电子或纸质证书!只有线上总评成绩合格或优秀等级。



源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

江苏大学
1 位授课老师
李长杰

李长杰

副教授

下载
下载

下载App