电路分析教案单元教学设计方案17-18(可编辑修改word版)

淄博职业学院《电路分析》课教学方案

教师：张涛序号：17-18 授课时间第12 周周 1 1-2 周 2 1-2 周 3 1-4 周 5 1-4

授课班级P14 电气4、5、6 班上课地点多媒体教室

学习内容串联谐振电路、并联谐振电路课时 4

教学目标专业能力

1.理解 RLC 串联电路、并联电路发生谐振的条件；

2.理解RLC串联电路、并联电路谐振时的特性；

3.了解特性阻抗和品质系数的物理含义；

4.理解RLC串联电路、并联电路的频率特性。

方法能力

1.培养学生掌握RLC串联电路、并联电路的基本分析法和综合利用知识的能

力。

2.注重对学生探究科学方法、创新精神的培养。

社会能力

1.培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神，

2.增强学生的合作意识和团队精神。

目标群体1、具备一定的电工学基础知识

2、掌握了高中物理的电路知识。

教学环境多媒体教室

教学方法讲授法、实际案例法相结合。

时间

安排

教学过程设计

90 分一、资讯：（45 分钟）

RLC 串联电路：对时域电路：KCL ∑i(t) = 0 ；

KVL，∑u(t) = 0 。故KCL 的相量形式：- u s1 +

∑I = 0 +

+

u s2 u

s

可表述为：在电路任一结点上的电流相量代数和-

零。-

+ u s3-

KVL 的相量形式：

∑U = 0 可表述为：沿任一回路，各支路电压

相量代数和为零。

注意：一般情况下，在交流电路中，对任一结点∑I ≠ 0 ，对任一回路∑U ≠ 0 。（一）R、L、C 串联交流电路

在R、L、C 串联交流电路中，电流电压参考方向如图所示：

钟

1. 电压电流关系

u = u + u + u 根据 KVL 可列出：

R L C

= Ri + L d i + 1

⎰ i d t

d t C

如用相量表示电压与电流关系，可把电路模型改画为相量模 型。

KVL 相量表示式为：U = U R + U L + U C

= [R + j( X L - X C )]I U = R + j( X - X )

I

L

C

电阻、电感和电容的伏安关系相量形式具有一定的共性。

2. 阻抗的串、并联

（1）阻抗：无源单口网络端口电压相量和电流相量之比，定义为该单口网络的阻抗。对电流起阻碍作用。

Z = U

欧姆定律的相量式： I

说明以下几点：

1. 单一元件（R 或 L 或 C ）的阻抗为：

Z = - j 1

= - jX

Z R = R ； Z L = j L = jX L ；

C

C

C

2. 单口网络的阻抗值取决于网络内部的结构、各元件参数和电源的频率。

3. 阻抗 Z 是一个复数，有直角坐标和极坐标两种形式。阻抗的串、并、混联是复数运算。

Z = Z = U =

U

-

1）用极坐标表示

I I u

i

Z = U

即可得：

I

= -

U = R 2 + ( X - X )2 = Z

u

i

I

L

C

即：阻抗的模|Z |等于电压有效值与电流有效值之比， 阻抗角：阻抗的幅角

称为阻抗角，它等于电压与电流的相位差。

（2）用直角坐标表示 Z = R + jX 实部 R 称为阻抗的电阻分量，虚部 X 称为阻抗的电

= arctan X

抗分量。由于阻抗的两种表

R 示是等价的，即

则容易得到：

Z = R 2 + X 2

R = Z cos

由反正切函数可知，。显然，可用一个

≤

2

直角三角形表示 R 、X 、Z 三者之间的关

系，称为阻抗三角形。RLC 串联电路性质由电路中的容抗和感抗决定：

X L >X C （即Z >0）时，电路呈感性，电感作用强于电容； X L

Z = Z R + Z L + Z C = R + jX L - jX C = R + j ( X L - X C ) = R + jX

可见电抗：

X = X L - X C

= arctan X

= arctan X L - X C Z

阻抗角：

R R 在正弦电路中，动态元件（即电感和电容）有可能出现这种情况，而在恒稳直流电路中， 这是不可能出现的。

1、串联电路中，电感上的电压和电容上的电压是反相的。

2、电感、电容上的电压 U L 、U C 比电源电压 U 还大。 2.阻抗的串、并联

与电阻电路类似，阻抗可以进行串联、并联和混联，计算公式也相同，但须注意，

阻抗的串、并、混联是复数运算，较电阻的要复杂。 n

多个阻抗串联的相应公式： Z = ∑ Z

j

j =1 多个阻抗并联的相应公式： 1

= ∑n

1

Z j =1 Z j

在正弦交流电路中，分支电压可能大于总电压，分支电流可能大于总电流。因为各正弦量之间存在相位差，所以同频率正弦量之和其幅度并不一定增加。

分析直流串、并联电路的方法也适用于相量化后的正弦电路。（如等效变换、支路电流法、节点电压法、叠加原理和戴维南定理等）进行求解。