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SPOC学校专有课程
直流电路基础(2021春)
第1次开课
开课时间: 2021年03月01日 ~ 2021年06月20日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 80 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

        你对生活中无处不在的电究竟有什么规律感兴趣吗?想自己动手做几个功能奇妙的小电路吗?想进入电的领域,继而从事电方面的研究或应用吗?那么,一起来学习“电路原理”吧!

        “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。

        本课程由江苏大学“电路原理”课程团队制作维护,课程讲授注重基础,重点突出,课程在内容编排上充分考虑了不同基础学习者的需要,适合广大地方院校在校学生或社会学习者选学。

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

        熟练掌握电路基本元件及其特性、电路等效变换、回路电流法和结点电压法、电路基本定理、动态电路的性质、特点与基本计算等内容,能够对以上内容相关问题进行基本分析计算。

        2. 能力目标

        具备合理选择并利用基尔霍夫定律、电路等效变换、回路电流法、结点电压法、基本电路定理等知识分析解决复杂电路问题的能力;能够正确分析复杂动态电路的响应。


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
电路模型及基本物理量
课时目标:1.理解电路模型的概念;2.熟练掌握电流、电压的参考方向、电功率的计算与分析;
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
基本电路元件
课时目标:1.熟练掌握电阻、独立电压源、独立电流源等元件的特性;2.掌握受控电源的特性
1.4 电阻元件
1.5 电压源和电流源
1.6 受控电源
基尔霍夫定律
课时目标:1.熟练掌握基尔霍夫定律;2.能够熟练运用KCL、KVL解决相对复杂的电阻电路问题。
1.7 基尔霍夫定律
电阻电路的等效变换
课时目标:1.熟练掌握电阻的串、并联等效变换、星形-三角形等效变换;2.掌握等效变换的概念;3.具备通过等效变换对串、并联结构或星形-三角形电阻电路进行分析的能力。
2.1 简单电阻电路的等效变换
2.2 电阻的星形联结和三角形联结的等效变换
电源的等效变换
课时目标:1.熟练掌握电源的等效变换;2.具备对复杂结构电阻电路进行等效分析的能力。
2.3 电源的等效变换
支路电流法
课时目标:1.掌握电路的图的有关概念;理解KCL与KVL独立方程数;2.熟练掌握独立回路的确定方法;3.熟练掌握支路电流法及其方程的列写;4.具备利用支路电流法对复杂电阻电路进行分析的能力。
3.1 电路的图
3.2 KCL和KVL的独立方程数
3.3 支路电流法
回路电流法
课时目标:1.熟练掌握回路电流法及其方程的列写;会处理无伴电流源、受控电源等特殊支路;2.具备利用回路电流法(含网孔电流法)分析复杂电阻电路的能力。
3.4 回路电流法
结点电压法
课时目标:1.熟练掌握结点电压法及其方程的列写;会处理无伴电压源、受控电源及其它各种特殊支路;2.具备利用结点电压法分析复杂电阻电路的能力。
3.5 结点电压法
叠加定理与替代定理
课时目标:1.熟练掌握叠加定理、齐次定理、替代定理的内容及应用;2.能够正确处理含有受控电源时叠加定理的使用;3.具备利用以上电路定理对复杂电路问题进行分析的能力。
4.1 叠加定理和齐次定理
4.2 替代定理
戴维宁定理与诺顿定理
课时目标:1.熟练掌握戴维宁定理、诺顿定理的内容及应用;2.能够正确求取含源一端口网络的开路电压、短路电流及戴维宁等效电阻;3.具备利用以上电路定理对复杂电路问题进行分析的能力。
4.3 戴维宁定理和诺顿定理
最大功率传输定理
课时目标:1.熟练掌握最大功率传输定理及其应用;2.具备利用该电路定理对复杂电路问题进行分析的能力。
4.4 最大功率传输定理
电容元件与电感元件
课时目标:1.理解并熟练掌握电容、电感元件的特性;2.掌握电容的串并联等效、电感的串并联等效;3.具备对动态元件进行基本分析的能力。
5.1 电容元件和电感元件
换路定律与初始值的确定
课时目标:1.熟练掌握换路定律,并能够正确计算动态电路的初始值;2.具备对动态电路进行初始值计算的能力。
5.2 换路定律和初始值的确定
一阶电路的动态响应
课时目标:1.掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应的特点及分析计算;2.具备分析一阶动态电路的数学能力。
5.3 一阶电路的动态响应
一阶电路的三要素法及阶跃响应
课时目标:1.熟练掌握使用三要素法分析一阶电路;2.具备利用三要素法分析一阶动态电路的能力。3.掌握一阶电路阶跃响应的基本分析方法。
5.4 一阶电路的三要素法
5.5 一阶电路的阶跃响应
2021春“直流电路基础”线上期末考试
课时目标:本周进行线上期末考试。请特别注意完成截止日期与此前有所不同!期末考试的主观题部分必须在指定时间内完成互评!
2021春“直流电路基础”线上期末考试
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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,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,学习起来会有一定的难度。

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(优先推荐)


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

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