电路原理(本科2009级)教学大纲

昆明学院电路原理课程教学大纲（适用电气工程及其自动化专业电气工程方向自动控制方向公用电与楼宇智能化方向）（共 112 学时）一、课程的性质、地位、任务和教学目标（一）课程的性质和地位本专业的基础理论课程，它是本专业学生学好专业，形成能力的基础，其作用是为学生打下后继专业课程的基础。

本课程在培养学生认真严肃的科学作风和抽象思维能力、逻辑推理能力、实验研究能力、分析和解决实际问题的能力等方面起着重要作用。

实验课突出基本能力的训练。

（二）课程的主要任务课程是一门理论性和实践性都很强的课程，课程的任务是使学生获得电路方面的基本理论，基本知识和基本技能，培养学生分析问题，解决问题的能力，并为后继课程打下基础。

（三）课程的教学目标培养学生认真严肃的科学作风和抽象思维能力、逻辑推理能力、实验研究能力、分析和解决实际问题的能力等方面。

实验课突出基本能力的训练。

1)电路方面：掌握电路的基本概念和基本定律2)方法方面：掌握电路模型求解的几种方法：叠加法、网孔分析法、回路电流法、节点电压法和戴维南定理。

3)技能方面会使用常用的电子电路仪器，掌握基本的电路测试技能；具有初步的读图能力；初步具备应用基本的电路元件组成简单电路的能力以及焊接、调试技能。

二、课程教学环节组成由课堂讲授，师生讨论，习题课，课内实验等组成三、课程教学内容纲要（一）课堂讲授第一章集总路中电压、电流的约束关系【目的和要求】1．掌握电压与电流的参考方向的基本概念；2．充分理解电功率p<0及p>0的含义；3．熟练掌握电阻元件的伏安关系特性；4．掌握电压源和电流源的等效互换；5．牢固掌握基尔霍夫电压定律，基尔霍夫电流定律；6．熟练掌握并会场应用串联电阻的分压公式，并联电阻的分流公式；7．能应用支路电路电流法和支路电压法对电路进行求解。

【重点和难点】1．电流的参考方向和电压的参考极性；2．基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律；3.用支路分析法分析电路。

【教学内容】第一节电路及集总电路模型；第二节电路变量电流、电压及功率；第三节基尔霍夫定律；第四节电阻元件；第五节电压源；第六节电流源；第七节受控源；第八节分压公式和分流公式；第九节两类约束KC1、KV1方程的独立性；第十节支路分析。

第二章网孔分析和节点分析【目的和要求】1. 会用节点法、网孔法和回路法对电路进行分析计算；2. 了解互易定理分析电路的方法。

【重点和难点】用节点法、网孔法和回路法对电路进行分析计算。

【教学内容】第一节网孔分析；第二节互易定理；第三节节点分析；第四节含运算放大器的电阻电路；第五节电路的对偶性。

第三章叠加方法与网络函数【目的和要求】1. 了解线性电路的比例性和叠加性；2. 会用叠加原理对电路进行分析计算。

【重点和难点】使用电路的比例性和叠加原理对电路进行分析计算。

【教学内容】第一节线性电路的比例性网络函数；第二节叠加原理；第三节叠加方法与功率计算；第四节数模转换器的基本原理。

第四章分解方法及单口网络【目的和要求】1．理解电路的图的概念；2．掌握单口网络的置换——置换定理；3．熟练掌握有源二端网络的等效电路，能分析会有受控源的电路；4．会应用戴维南定律化简电路并会求解最大功率。

【重点和难点】1.分解的概念和分解方法的使用；2.元件的串并联连接结构的判别和化简；3.戴维南定理中开路电压和等效电阻的概念和求解方法。

【教学内容】第一节分解的基本步骤；第二节单口网络的电压电流关系；第三节单口网络的置换——置换定理；第四节单口网络的等效电路；第五节一些简单的等效规律和公式；第六节戴维南定理；第七节诺顿定理；第八节最大功率传递定理；第九节T形网络和n形网络的等效变换。

第五章电容元件与电感元件【目的和要求】1.掌握电容元件和电感元件的VCR；2.从元件VCR出发，分析出电容和电感在直流电路中的特性；3.掌握电容电压和电感电流的连续性质和记忆性质。

【重点和难点】电容和电感在直流电路中的特性。

【教学内容】第一节电容元件；第二节电容的VCR；第三节电容电压的连续性质箱记忆性质；第四节电容的储能；第五节电感元件；第六节电感的VCR；第七节电容与电感的对偶性状态变量。

第六章一阶电路【目的和要求】1.充分理解电路出现过渡过程的物理本质；2.掌握时间常数，零输入响应，零状态响应，全响应，自由分量和强制分量的概念；3.牢固掌握求解一阶电路全响应的三要素法；4.了解阶跃函数的概念。

【重点和难点】1.一阶电路的三要素法；2.一阶电路响应的分解。

【教学内容】第一节分解方法在动态电路分析中的运用；第二节零状态响应；第三节阶跃响应冲激响应；第四节零输入响应；第五节线性动态电路的叠加原理；第六节三要素法；第七节瞬态和稳态；第八节正弦激励的过渡过程和稳态。

第七章二阶电路【目的和要求】掌握二阶电路中所发生的过渡过程的物理本质。

【重点和难点】理解二阶电路中的正弦振荡。

【教学内容】第一节 LC电路中的正弦振荡；第二节 RLC串联电路的零输入响应；第三节 RLC串联电路的全响应；第四节 GCL并联电路的分析。

第八章阻抗和导纳【目的和要求】1.熟练掌握正弦量的振幅，周期、频率、角频率、相位和初相位、相位差、瞬时值、波形图的概念；2.充分理解并掌握正弦交流电的相量表示法，以便能直接利用直流电路的分析方法来计算交流电路；3.相量图的作法；4.掌握感抗、容抗、感纳、容纳以及复阻抗和复导纳的概念。

【重点和难点】相量法求解正弦稳态电路。

【教学内容】第一节变换方法的概念；第二节复数；第三节振幅相量；第四节相量的线性性质和基尔霍夫定律的相量形式；第五节三种基本电路元件VCR的相量形式；第六节 VCR相量形式的统一——阻抗和导纳的引入；第七节弦稳态电路与电阻电路分析方法的类比——相量模型的引入；第八节正弦稳态混联电路的分析；第九节相量模型的网孔分析和节点分析；第十节相量模型的等效；第十一节有效值有效值相量；第十二节两类特殊问题相量图法。

第九章正弦稳态功率和能量三相电路【目的和要求】1.会求正弦交流电路中各种功率；2.了解串联谐振电路和并联谐振电路的频率特性与品质因数；3.理解最大功率传输问题的解决；4.用正弦稳态电路的分析方法分析三相电路。

【重点和难点】各种功率的定义和求解方法。

【教学内容】第一节基本概念；第二节电阻的平均功率；第三节电感、电容的平均储能；第四节单口网络的平均功率；第五节单口网络的无功功率；第六节复功率复功率守恒；第七节正弦稳态最大功率传递定理；第八节三相电路。

第十章频率响应多频正弦稳态电路【目的和要求】1.充分理解网络函数各种参数的物理意义，并能依此计算Z,Y,H,A四种参数方程的参数；2.掌握正弦稳态电路中激励为多个频率时的分析方法。

【重点和难点】在正弦稳态电路中使用叠加定理。

【教学内容】第一节基本概念；第二节再论阻抗和导纳；第三节正弦稳态网络函数；第四节正弦稳态的叠加；第五节平均功率的叠加；第六节 RLC电路的谐振；第七节耦合电感和理想变压器。

第十一章耦合电感和理想变压器【目的和要求】1.掌握互感线圈中电压，电流的关系，充分了解同名端的含义；2.会应用互感消去法来化简含有互感的电路；3.会分析全耦合变压器与理想变压器的电路。

【重点和难点】互感消去法。

【教学内容】第一节基本概念；第二节耦合电感的VCR耦合系数；第三节空心变压器电路的分析反映阻抗；第四节耦合电感的去耦等效电路；第五节理想变压器的VCR；第六节理想变压器的阻抗变换性质；第七节理想变压器的实现；第八节铁心变压器的模型；第九节拉普拉斯变换在电路分析中的应用。

第十二章拉普拉斯变换在电路分析中的应用【目的和要求】了解将拉普拉斯变换引入到电路分析中的方法。

【重点和难点】使用拉普拉斯分析电路。

【教学内容】第一节拉普拉斯变换及其几个基本性质；第二节反拉普拉斯变换——赫维赛德展开定理；第三节零状态分析；第四节网络函数和冲激响应；第五节线性时不变电路的叠加公式。

（二）课内实验实验一电路基本元件（线性与非线性电阻元件）的伏安特性测定。

【目的和要求】1.掌握几种元件的伏安特性的测试方法；2.掌握实际电压源和电流源使用调节方法；3.学习常用直流电工仪表和设备的使用方法。

【重点和难点】元件的伏安特性的测试方法。

【实验内容】一、测定一线性电阻R的伏安特性；二、测定白炽灯泡的伏安特性；三、测定二极管的伏安特性；四、测定稳压二极管的伏安特性。

实验二叠加原理【目的和要求】1.通过实验来验证线性电路中的叠加原理以及其适用范围；2.学习直流仪器仪表的测试方法。

【重点和难点】叠加原理的使用范围。

【实验内容】一、按电路图接线；二、分别接入不同的电源，测量每种情况的电压；三、将全部电源接入，测量此时电压；四、分析实验数据，验证叠加原理。

实验三戴维南定理与诺顿定理【目的和要求】1.用实验在验证戴维南定理和诺顿定理；2.用实验来验证电压源与电流源相互进行等效转换的条件；3.进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。

【重点和难点】数据分析电压源与电流源相互进行等效转换的条件。

【实验内容】一、按给定电路图接线，测量端口电压和电流；二、测量无源一端口网络的入段电阻；三、验证戴维南定理；四、验证诺顿定理。

实验四一阶RC电路的暂态响应【目的和要求】1.测定一阶RC电路的零状态响应和零输入响应，并从响应曲线中求出RC电路时间常数τ；2.熟悉用一般电工仪表进行上述实验测试的方法。

【重点和难点】示波器的使用。

【实验内容】一、测定RC一阶电路零状态响应；二、测定RC一阶电路零输入响应。

实验五电路基本元件（线性与非线性电阻元件）的伏安特性测定【目的和要求】1.加深了解R、L、C元件的频率与阻抗的关系；2.加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系；3.掌握常用阻抗模和阻抗角的测试方法；4.熟悉低频信号发生器等常用电子仪器的使用方法。

【重点和难点】1.正弦交流电路中的测量值与电压电流三要素间的关系；2.正弦交流电路中R、L、C元件的阻抗与频率间的关系。

【实验内容】一、测量R-f特性；二、测量X L-f特性；三、测量X c-f特性。

实验六互感电路【目的和要求】1.学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法；2.通过两个具有互感耦合的线圈顺向串联和反向串联实验，加深理解互感对电路等效参数以及电压、电流的影响。

【重点和难点】直流和交流电路中测量方法的区别。

【实验内容】一、用直流电源和交流电源分别测试互感线圈的同名端；二、用交流伏安法测定线圈的自感和互感。

实验七串联谐振【目的和要求】1.学会用实验方法测定R、L、C串联谐振电路的电压和电流以及学会绘制谐振曲线；2.加深理解串联谐振电路的频率特定和电路品质因数的物理意义。

【重点和难点】电路品质因数的物理意义。

【实验内容】一、选择不同元件参数，作出电流谐振曲线；二、分析实验数据。