《电路》教学大纲

教学大纲
课程编码：05311230
课程名称:电路
英文名称：Circuit Theory
学分：5
学时：75(其中：讲课学时：75 分析讨论：0 实验学时：0 上机学时：0）
课程内容：
“电路”课程是一门研究电路理论、电路分析与综合的基础工程学科，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.课程内容主要包括：电路基本概念和电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的分析方法、电路定理、动态电路的时域分析、正弦稳态电路的分析、谐振电路、互感电路、三相电路、非正弦周期电流电路、动态电路的复频域分析、电路方程的矩阵形式、二端口网络。

通过学习本门课程，使学生掌握电路理论的基本知识、基本分析计算方法和基本实验技能，为学习后继相关课程准备必要的电路理论知识，为从事工程技术工作、科学研究以及开拓性技术领域打下坚实的基础。

选课对象:自动化、电气工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、农业电气化、生物医学工程、机械电子工程、测控技术与仪器、光信息科学与技术、通信工程、建筑电气与智能化等专业的本科学生
先修课程:高等数学、工程数学、物理
教材：《电路原理》（第2版）陈晓平李长杰主编，机械工业出版社，2011年7月出版
电路
Circuit Theory
课程编号：05311230
学分：5
学时：75 （其中：讲课学时：75 分析讨论:0 实验学时：0 上机学时：0）
先修课程：高等数学、工程数学、大学物理
适用专业:自动化、电气工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、农业电气化、生物医学工程、机械电子工程、测控技术与仪器、光信息科学与技术、通信工程、建筑电气与智能化等专业
教材：《电路原理》(第2版)陈晓平李长杰主编，机械工业出版社，2011年7月出版
开课学院：电气信息工程学院
一、课程的性质与任务
《电路原理》课程是一门研究电路理论、电路分析与综合的基础工程学科，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。

本课程是电类专业以及相近专业的入门课。

通过本课程学习，使学生掌握电路理论的基本知识、基本分析计算方法和基本实验技能,为学习后继相关课程准备必要的电路理论知识，为从事工程技术工作、科学研究以及开拓性技术领域打下坚实的基础.
二、课程的基本内容及要求
(一）电路基本概念和电路定律
1．教学内容
（1）电路和电路模型；
（2）电流和电压的参考向;
（3）电功率和能量；
(4）电阻元件、电压源、电流源、受控源；
（5）基尔霍夫定律.
2．基本要求
（1）了解电路和电路模型；
（2)掌握电流和电压的参考方向的应用；
（3)掌握功率与能量的计算；
（4）熟练掌握电阻、电压源以及电流源的伏安关系;
（5）了解受控源元件的特点；
（6）熟练掌握基尔霍夫定律的应用。

3. 重难点
重点是掌握基尔霍夫定律的应用;功率与能量的计算；电阻、电压源以及电流源的伏安特性。

难点是功率状态的分析；受控源的伏安关系；带有受控源电路的基尔霍夫定律的应用。

（二）电阻电路的等效变换
1．教学内容
（1）电路等效变换的基本概念;
（2)电阻的串联和并联；
（3）电阻的Y形连接和△形连接等效变换；
（4)电压源、电流源的串联和并联;
（5）实际电源的两种模型及其等效变换。

2．基本要求
（1）理解等效变换的概念；
(2）熟练掌握电阻的串联、并联和串并联计算；
(3)了解电阻的丫形联接和△形联接等效变换的方法；
（4)熟练掌握电压源、电流源的串联和并联以及电源的等效变换的计算方法。

3。

重难点
重点是掌握电阻的串联、并联和串并联计算;电源的等效变换的计算方法.难点是理想电压源、电流源的串并联等效。

(三）电阻电路的分析方法
1．教学内容
（1）电路的图、KCL和KVL的独立方程数；
（2)支路电流法；
（3)网孔电流法、回路电流法;
（4）结点电压法。

2．基本要求
（1)了解电路的图的概念；
（2）熟练掌握确定KCL和KVL的独立方程数；
(3)理解支路电流法计算方法；
(4）熟练掌握网孔电流法、回路电流法计算方法；
（5）熟练掌握结点电压法的计算方法。

3。

重难点
重点是掌握回路电流法和结点电压法的计算方法。

难点是含有受控源和无伴电流源及无伴电压源情况下的回路电流法和结点电压法的列写。

（四）电路定理
1．教学内容
（1）叠加定理和齐次定理;
（2）替代定理；
（3）戴维宁定理和诺顿定理；
（4）最大功率传输定理；
（5）特勒根定理.（
2．基本要求
（1）掌握叠加定理基本概念与计算特点；
(2）熟练掌握戴维宁定理与最大功率传输定理的计算方法；
（3)理解齐次定理、诺顿定理的分析方法；
（4）了解替代定理的应用方法；
（5）理解特勒根定理的计算方法。

3。

重难点
重点是掌握叠加定理、戴维宁定理、最大功率传输定理的计算方法。

难点是含有受控源情况下的叠加定理、戴维宁定理的应用.
（五）动态电路的时域分析
1．教学内容
（1)电容元件和电感元件；
(2）换路定律和初始值的确定；
（3）一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应；
（4）一阶电路的三要素法;
(5）一阶电路的阶跃响应；
(6）二阶电路的动态响应。

2．基本要求
（1)熟练掌握电容元件、电感元件的伏安特性；
（2)理解动态电路及其方程的概念；
（3）熟练掌握动态电路初始值的确定；
（4）掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应的计算；
（5）熟练掌握一阶电路的三要素法;
（6)掌握一阶电路的阶跃响应的计算；
（7)了解二阶电路的零输入响应、零状态和阶跃响应的计算。

3。

重难点
重点是掌握电容元件和电感元件的伏安关系；一阶电路的三要素法的计算方法；二阶电路的物理特征与电路元件参数的关系。

难点是含有受控源情况下的一阶电路的计算和二阶电路的计算。

(六）正弦稳态电路分析
1．教学内容
(1）正弦量及其相量表示；
（2)电路定律的相量形式；
（3）阻抗和导纳、阻抗(导纳）的串联和并联;
（4）电路的相量图；
（5）正弦稳态电路的分析;
（6）正弦稳态电路的功率、功率因数的提高、复功率、最大功率传输.
2．基本要求
（1）理解正弦量的表示方法;
（2)掌握相量法的基本概念和电路定律的相量形式；
（3）掌握阻抗和导纳的计算方法及其串联和并联的计算方法；
（4)理解相量图作图的方法；
（5)熟练掌握正弦电流电路的平均功率、无功功率、视在功率、复功率的计算方法及各功率的特性；
（6）熟练掌握运用相量法分析计算正弦电流电路;
（7）掌握功率因数的提高及最大功率传输的计算方法。

3。

重难点
重点是运用相量法分析计算正弦电流电路的电压和电流以及各种功率的计算。

难点是相量图的绘制以及根据相位的关系计算正弦电流电路的电压、电流。

（七）谐振电路
1．学习内容
(1）串联电路的谐振；
（2）并联电路的谐振；
(3）串并联谐振电路。

2．基本要求
（1)熟练掌握正弦电流电路的串联谐振的特征与计算方法；
(2）掌握并联谐振特点以及计算方法；
（3)了解串并联谐振电路计算方法。

3. 重难点
重点是掌握正弦电流电路的串联谐振的特征与计算。

难点是电容或电感频率特性分析与计算。

（八）互感电路
1．学习内容
（1)互感电路的基本概念；
（2）互感电路的计算;
（3）空心变压器，理想变压器.
2．基本要求
(1)理解互感现象；
（2）熟练掌握施感电流、互感系数、同名端的概念及其与耦合电压的关系;
(3)熟练掌握具有耦合电感的电路的计算；
（4)掌握空心变压器和理想变压器的特点及其计算方法.
3。

重难点
重点是掌握具有耦合电感的电路的计算；空心变压器和理想变压器的计算方法.难点是互感线圈上互感电压的确定；互感消去法的应用。

（九）三相电路
1．学习内容
（1）三相电路、线电压（电流)与相电压（电流）的关系；
（2）对称三相电路的计算；
（3)不对称三相电路的概念;
（4）三相电路的功率及测量。

2．基本要求
（1）熟练掌握三相电路的特性以及两种联接（Y形联接和与△形联接）的线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系；
（2）熟练掌握对称三相电路的计算；
(3）了解不对称三相电路的概念；
（4）掌握三相电路的功率计算以及功率测量方法。

3. 重难点
重点是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；对称三相电路的计算特点与功率的计算。

难点是不对称三相电路的计算与测量。

（十）动态电路的复频域分析
1．学习内容
（1)非正弦周期信号的谐波分析；
(2）非正弦周期信号的有效值和平均值;
(3）非正弦周期电流电路的功率；
（4）非正弦周期电流电路的计算。

2．基本要求
（1)了解非正弦周期函数的分解方法及谐波的概念;
（2）熟练掌握非正弦周期电压和电流的有效值及电路平均功率的计算；
（3）熟练掌握非正弦周期电流电路的稳态响应的计算方法，掌握滤波器的定义及分析.
3。

重难点
重点是掌握非正弦周期电流电路的计算方法；非正弦电流、电压有效值和平均功率的计算。

难点是非正弦周期函数分解为傅里叶级数的应用；确定滤波器的结构与功能之间的关系。

（十一)动态电路的复频域分析
1．学习内容
（1）拉普拉斯变换的定义及基本性质;
（2）拉普拉斯反变换的部分分式展开;
（3）动态电路的复频域模型；
(4)动态电路的复频域分析；
（5）网络函数。

2．基本要求
（1)理解拉普拉斯变换与反变换的定义；
(2)了解拉普拉斯变换与反变换的基本性质；
（3）熟练掌握动态电路的复频域模型及复频域分析法；
（4）掌握网络函数的基本概念。

3. 重难点
重点是运用拉普拉斯变换分析线性电路的电压和电流以及功率的计算。

难点是掌握拉普拉斯的反变换；利用网络函数分析电路的频率响应。

（十二)电路方程的矩阵形式
1．学习内容
(1)割集；
（2）关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵；
（3）回路电流方程的矩阵形式；
（4）结点电压方程的矩阵形式;
（5)割集电压方程的矩阵形式；
（6）状态方程。

2．基本要求
（1）理解割集的基本概念;
（2）熟练掌握关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵的列写；
(3）了解各矩阵之间的关系；
(4)熟练掌握列写电压方程时所采用的复合支路的标准形式；
（5)熟练掌握回路电流方程矩阵形式的列写；
（6）熟练掌握结点电压方程矩阵形式的列写；
(7）掌握割集电压方程矩阵形式的列写;
（8)掌握状态变量与状态方程的概念；
（9）熟练掌握建立状态方程的直观方法及系统编写法。

3。

重难点
重点是掌握回路电流方程矩阵形式以及结点电压方程矩阵形式的列写。

难点是含有互感及受控源情况下的回路电流方程矩阵形式以及结点电压方程矩阵形式的列写；在电路中含有多个储能元件情况下的状态方程的列写。

（十三)二端口网络
1．学习内容
（1)二端口网络及其参数方程；
（2）二端口网络的等效电路；
(3）二端口网络的连接。

2．基本要求
(1)了解二端口网络的概念；
(2)熟练掌握二端口网络4种方程的列写和参数的确定；
（3）了解二端口网络的等效电路；
（4）理解二端口网络的级联、并联、串联三种联接方法及在不同联接情况下各参数的计算方法。

3。

重难点
重点是掌握二端口网络4种方程的参数确定.难点是带有受控源的二端口网络的等效电路.
三、课程学时分配
四、大纲说明
1．本基本要求只包括75学时本科自动化等专业“电路”课程理论部分的最低要求，不含实验实践学时.如果需要，可在此基础上，根据情况加深、加宽。

2．本基本要求将课程教学内容的要求分为四个档次,即熟练掌握、掌握、理解和了解.熟练掌握是指对教学内容理解透彻、清楚，并具有熟练应用所学知识解决实际问题的能力；掌握是
《电路》教学大纲指对教学内容理解清楚，并具有应用所学知识解决实际问题的能力；理解是指对教学内容正确认识,能够一般应用；了解是指对教学内容具有基本认识,能为今后进一步学习打下基础。

3．采用多媒体教学加板书教学.
4．每次课后布置3—5条作业，作业总量约为150-180道计算题，提倡题型多样化，覆盖面广,可另行布置一些思考题供学生理解教学内容。

5．本课程的实验要求另见《电路》实验教学大纲。

6．本课程的考核方式为闭卷考试。

最终成绩评定按照评定细则执行。

五、参考书目
1．《电路》（第5版）.邱关源，罗先觉. 北京:高等教育出版社,2006年3月；
2．《电路原理学习指导与习题全解》.陈晓平,傅海军. 北京:机械工业出版社，2007年1月；
3．《电路原理试题库与题解》.陈晓平,殷春芳. 北京:机械工业出版社，2010年1月；
4．《电路实验与仿真设计》。

陈晓平，李长杰. 南京:东南大学出版社，2008年7月；
5. 《电路分析》。

张永瑞,王松林，李小平. 北京:高等教育出版社,2004年;
6。

《电路》(第9版）. James W。

Nilsson， Susan A Riedel.周玉坤,等译. 北京:电子工业出版社，2012年；
7。

《电路基础理论》。

孙雨耕. 北京：高等教育出版社，2011年；
8. 《电路分析基础》.陈洪亮,田社平等。

北京：清华大学出版社，2009年；
9。

《电路原理》。

于歆杰, 朱桂萍, 陆文娟。

北京:清华大学出版社，2007年。

制定人陈晓平
审定人李正明
批准人刘国海
2012年4月10日
10。