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《电路原理A》课程教学大纲

 

发布日期:2015-08-05  浏览次数:955

 

课程编号:0806333007

课程名称:电路原理A                          

英文名称:Circuit Principles A

课程类型专业基础课

讲课学时: 72     实验学时:0  上机学时:0  课外学时:34

学  分: 4.5

适用对象: 自动化专业、测控专业

先修课程: 高等数学、线性代数、大学物理

学生自主学习时数建议:34

一、课程性质、目的和任务  

课程是自动化专业的一门重要的专业基础课,它是研究电、磁路的基本原理和基本规律及其在相关技术中应用的一门学科。

本课程的教学目的是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和解决问题的能力

通过本课程的学习,应使学生掌握电路理论的基础知识、电路分析和计算的基本方法,为后续相关课程准备必要的电路知识。

二、教学基本要求 

通过本课程的教学,应使学生达到下列基本要求:

1、掌握基尔霍夫定律(KCLKVL)的应用及各种电路元件的伏安关系,理解参考方向的概念。

2、掌握线性电阻电路的基本分析方法及基本定理,包括支路电流法、网孔电流法、节点电压法;叠加定理、戴维南定理、诺顿定理、替代定理;掌握等效变换的概念和方法。

3、理解正弦量及正弦电路的基本概念;掌握用相量法分析计算正弦交流电路;理解电路谐振的概念。

4、  掌握具有耦合电感电路的基本分析方法。

5、  掌握对称三相电路的分析计算方法。

6、掌握非正弦周期电流电路的谐波分析方法,理解非正弦量的有效值、平均值、平均功率等概念。

7、掌握一阶电路的动态过程分析,理解自由分量、稳态分量、零输入响应、零状态响应、初始值、稳态值、时间常数等概念;了解二阶电路动态过程的分析方法;掌握三要素法;了解复频域法分析动态电路。

8、了解二端口网络的参数及其方程;了解等效二端口网络等概念。

9、了解磁路和铁心线圈。

三、教学内容及要求 

第一章 电路模型和电路定律

1、教学内容

1了解电路、电路模型的概念。

2理解电压、电流、参考方向、关联参考方向的概念及电位、功率、能量、电导的概念。

3掌握线性电阻、电感、电容元件的伏安特性。

4理解理想电压源、理想电流源、独立电源、受控电源的概念。

5理解支路、节点、回路、网孔的概念;掌握基尔霍夫定律。

2、重点和难点

1)重点: 电压、电流及其参考方向,功率的概念,基尔霍夫定律

2)难点:参考方向

第二章 电阻电路的等效变换

1、教学内容

1)理解等效的概念。

2)掌握串、并联电阻电路的计算,了解电阻星形联接与三角形联接的等效变换

3)掌握实际电压源、电流源的串、并联及两种电源模型的等效变换。

4掌握输入电阻的求解方法。

2、重点和难点

1)重点:电阻电路的等效变换,两种电源模型的等效变换

2)难点:两种电源的等效变换

第三章 电阻电路的一般分析

1、教学内容

1理解自电阻、互电阻、自电导、互电导的概念。

2掌握支路电流法、网孔电流法、节点电压法;了解回路电流法。

3了解含受控源电路的分析。

2、重点与难点

1)重点:支路电流法、网孔电流法、节点电压法

2)难点:含受控源电路的分析

第四章 电路定理

1、教学内容

1掌握叠加定理、戴维南定理,了解替代定理、诺顿定理;

2掌握用叠加定理、戴维南定理和诺顿定理来分析电路。

2、重点与难点

1)重点:叠加定理和戴维南定理

2)难点:戴维南定理

第五章 正弦稳态电路的分析

1、教学内容

1理解正弦量、振幅、有效值、相位、周期、频率、角频率、相量、相量图的基本概念。

2掌握相量法、相量法分析正弦稳态电路。

3掌握电路基本元件的伏安关系的相量形式,了解电容元件电场能量的存储和释放,电感元件磁场能量的存储和释放的概念。

4理解感抗、容抗、阻抗、导纳、有功功率、无功功率、视在功率、复功率的概念。了解感纳、容纳。

5理解电路的最大功率传输的概念,掌握RLC串联谐振电路的谐振条件、特点;掌握谐振频率,特性阻抗,品质因数,谐振曲线,选择性,通频带的概念。

6理解RLC并联谐振电路的条件、特点。

2、重点与难点

1)重点:相量法分析正弦稳态电路

2)难点:相量法分析正弦稳态电路

第六章 含有耦合电感的电路

1、教学内容

1了解互感现象;理解互感、互感电压、互感线圈的同名端、互感系数、互感抗的概念。

2掌握含有耦合电感电路的计算,互感线圈的联接,串联、并联及去耦等效电路。

3掌握空芯变压器、理想变压器,了解引入阻抗的概念。

2、重点与难点

     1)重点:含有耦合电感电路的计算

     2)难点:空芯变压器电路的计算

第七章 三相电路

1、教学内容

1了解三相电源电压的产生及三相电源的两种联结,理解线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流的概念;

2掌握对称三相电路的特点及一般分析方法;

3了解不对称三相电路的中点位移,中线的作用;掌握三相电路的有功功率、无功功率、视在功率;掌握三相功率的测量。

2、重点与难点

1)重点:对称三相电路的一般分析方法

2)难点:不对称三相电路的分析计算

第八章 动态电路

1、教学内容

1了解电路的动态过程;掌握换路定律和电路初始值的确定。

2了解一阶电路微分方程的建立与求解。

3理解一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应,自由分量、强制分量、暂态分量、稳态分量,稳态值,时间常数的概念。

4掌握一阶电路的三要素法。了解阶跃函数、阶跃响应。

5)了解二阶电路的零输入响应、零状态响应的概念。

6)了解二阶电路微分方程的建立;了解振荡与非振荡。

2、重点与难点

1)重点:一阶直流电路的三要素法

2)难点:二阶电路响应的求解

第九章 非正弦周期电流电路

1、教学内容

1了解非正弦周期信号的产生,周期函数分解为傅里叶级数的方法,了解对称波形的傅里叶级数的特点。

2理解非正弦周期电流电路中的有效值、平均值、平均功率的概念;掌握非正弦电流电路的有效值、平均值、平均功率的计算。

3掌握用谐波分析法对非正弦周期电流电路的分析计算。

2、重点与难点

1)重点:谐波分析法,非正弦周期电流电路中的有效值、平均功率的计算

2)难点:用谐波分析法对非正弦周期电流电路的分析计算

第十章 拉普拉斯变换

1、 教学内容

1了解拉普拉斯变换的定义,拉普拉斯变换的性质:线性性质、微分性质、积分性质。

2了解拉普拉斯反变换。

3掌握运算电路图、运算阻抗、运算形式的欧姆定律和基尔霍夫定律;了解用拉普拉斯变换法分析线性网络。

2、重点与难点

1)重点:运算电路图

2)难点:用拉普拉斯变换法分析线性网络

第十一章 二端口网络

1、教学内容

1理解二端口网络的概念。

2掌握二端口网络的方程、参数、等效电路。

3了解二端口网络的联接:级联、串联、并联。

2、重点与难点

1)重点:二端口网络的方程、参数

2)难点:二端口网络的参数

第十二章 非线性电路简介

  1、教学内容

1)了解非线性元件的伏安特性

2)了解小信号分析法

2、重点与难点

1)重点:小信号分析法

2)难点:小信号分析法

第十三章 磁路和铁心线圈

1、教学内容

1了解磁场和磁路的概念。

2了解磁化曲线和磁路的基本定律。

3了解恒定磁通磁路的计算;了解铁心线圈的电磁关系。

4)了解交流铁心线圈的能量损耗。

5)了解交直流电磁铁。

2、重点与难点

1)重点:恒定磁通磁路的计算

2)难点:铁心线圈的电磁关系

四、实践环节设计  

本课程单独开设实验课。

五、课外习题及课程讨论 

为了达到本课程的教学基本要求,课外习题(含思考题、自测题)不少于60题。

六、教学方法与手段  

采用板书为主,多媒体课件为辅的课堂教学。

七、各教学环节学时分配 

章节(或内容)

讲课

习题及测验

讨论课

实验

自主学习

合计

电路模型和电路定律

6

  

3

6

电阻电路的等效变换

4

2

4

电阻电路的一般分析

4

   

2

4

电路定理

4

4

4

8

动态电路时域分析

8

4

8

正弦稳态电路的分析

12

2

6

14

含有耦合电感的电路

4

2

4

三相电路

4

2

4

非正弦周期电流电路

2

2

2

4

拉普拉斯变换

4

2

4

二端口网络

4

2

4

非线性电路简介

2

1

2

磁路和铁心线圈

4

2

4

复习机动

2

2

合计

62

10

34

72

总计

72

八、学生自主学习要求 

学生自主学习应根据教学大纲的要求,精读教材,参考阅读和研究教学参考书,适量完成电路原理题库中提供的课外习题。

九、考核方式与成绩评定

1、考核方式 本课程为考试课程,期末考试为闭卷笔试。

2、成绩评定 学生的课程总评成绩由平时成绩(占40%)和期末考试成绩(占60%)两部分构成,平时成绩中出勤、作业、学习主动性等占20%、课堂测验占20%(课堂测验主要考核阶段知识点的掌握程度,分两次完成)。

十、推荐教材和教学参考书

  材:《电路原理》,王玫编著,中国电力出版社,2011年。

参考书:《电工基础》,陈菊红编著,机械工业出版社,2002年。

        《电路原理学习指导与习题详解,》王玫编著,中国电力出版社,2012年。

《电路》,邱关源编著,高等教育出版社,2001年。

十一、说明

1、学习本课程前学生应具备微积分、线性常系数微分方程、线性代数、傅里叶级数和积分变换等数学基础,并要求学生已初步掌握电磁现象和电磁运动的一般规律,能正确使用国际单位制。
   2
、实验已作为独立设置的课程,基本内容和要求见实验课程教学大纲。

大纲制订人:宋卫菊

大纲审定人:许其清

制订日期:2014124

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