电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第1章

课程名称：电路理论

使用教材：电路(第五版). 邱关源原著.罗先觉修订.

北京:高等教育出版社 2008.4

专业班级:自动化08101-08103班

授课时数:64课时

授课教师:蔡明山

授课时间:2009--2010学年第一学期

主要参考文献：

1、李瀚荪编．电路分析基础(第三版)．

北京：高等教育出版社，2002

2、江泽佳主编．电路原理(第三版)．

北京：高等教育出版社，1992

3、沈元隆主编．电路分析．北京：人民邮电出版社，2001

4、张永瑞主编．电路分析基础．西安：电子工业出版社，2003

一、本课程的性质和作用

电路理论课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要技术基础理论课，是所有强电专业和弱电专业的必修课。电路理论是一门研究电路分析和网络综合与设计基本规律的基础工程学科。电路分析是在电路给定、参数已知的条件下，通过求解电路中的电压、电流而了解电网络具有的特性；网络综合是在给定电路技术指标的情况下，设计出电路并确定元件参数。

主要内容：介绍电路的基本概念和电路的分析方法，分析电路中的电磁现象，研究电路中的基本规律。

课程特点：理论严密，逻辑性强，有广阔的工程背景。

教学目标：使学生掌握电路的基本概念、电路元件的特性、电路的基本定律和定理、一般电路的分析计算，掌握初步的实验技能，为学习后续课程及从事实际工作奠定坚实的基础；使学生树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点；培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力。

前期知识基础：一定的高等数学、工程数学和大学物理（尤其是电磁学）等方面的知识；基本的分析问题和解决问题的能力。

二、本课程的任务与基本要求

本课程的任务是给定电路的结构及元件的参数，在掌握电路基本概念、性质和规律的基础上，对电路进行分析和计算。本课程的基本要求:

1、掌握基尔霍夫定律，掌握电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源的伏安特性，掌握电路变量电压、电流的参考方向。

2、掌握等效电路的概念与等效电阻计算，掌握实际电源两种模型及其等效变换，熟悉电阻的星形连接与三角形连接的等效变换。

3、掌握电路的基本分析方法：支路电流法、网孔分析法、节点分析法，了解含理想运算放大器的电路分析。

4、掌握电路定理：戴维南定理、诺顿定理、置换定理、叠加定理、互易定理、最大功率传输定理。

5、掌握动态电路的时域分析法，理解强制分量、固有分量，暂态和稳态，时间常数等概念，学会一阶电路的完全响应、零输入响应和零状态响应的求解方法。

6、掌握正弦电路的基本概念：周期、频率、角频率、有效值、相位及相位差；掌握正弦电路的分析方法，即相量法，理解阻抗、导纳、平均功率、无功功率、视在功率、复功率及功率因数等概念。

7、掌握串联谐振的条件和特点，谐振频率及品质因数概念。

8、掌握含有耦合电感电路的分析方法。

9、掌握对称三相电路的电压、电流、功率的计算。

10、掌握非正弦周期电流电路的有效值、平均值、平均功率的概念，了解非正弦周期电流电路的计算。

11、掌握拉普拉斯变换法分析线性电路的方法。

12、掌握网络函数的概念，了解极点、零点与响应的关系，会用卷积定理分析电路。

13、掌握电路的图、树的概念，会写关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵，理解状态方程的含义。

14、理解两端口的含义，会计算两端口的参数。

三、本课程主要内容与课时分配

第1章电路模型Circuit model

和电路定律Circuit law

●本章重点Focus

1、电压V oltage电流Current参考方向reference direction的设定及选择参考方向的

意义；

2、无源元件passive components伏安关系V olt-ampere relations及特性

characteristics；

3、理想独立源An ideal independent source与实际独立源an actual independent source

区别difference，以及相应特性；

4、区分四种受控源Controlled source；

5、理解KVL、KCL意义，应用KVL,KCL求解电路。

●本章难点Difficulties in this chapter

1、功率判别Power Discriminant；

2、受控源在电路中的处理Treatment；

3、基本定律Basic Law的推广应用Promotion for application.

●教学方法

本章是电路理论课程的基础，主要讲述了电路的基本概念The basic concept of the circuit、电路元件Circuit components及基尔霍夫定律Kirchhoff's Law。共需8课时。本章采用讲授为主，自学为辅的教学方法。对重点内容，课堂上要讲解透

彻，课下布置一定的作业，使学生加深对内容的理解并牢固掌握；对难点内容，通过讲例题加以分析，深入浅出，举一反三，理论联系实际，使学生能学会学懂，为以后进一步学习打下基础。由于课时量偏紧，对于曾学过的电路变量Circuit variable的一些内容简单讲解；对于电阻Resistance和电导conductance、电压源voltage sources和电流源current sources、电容capacitors和电感inductors则按对偶关系Dual relationships去理解相对应的内容；基尔霍夫定律的证明要求自学。

本课程只讨论集总电路。由集总元件构成的电路称为集总电路，或称具有集总参数的电路。集总（参数）元件：（假定）在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流，且两个端子之间的电压为单值量。

集总参数Lumped Parameter元件是指有关电、磁场物理现象都由元件来“集总”表征。在元件外部不存在任何电场与磁场。如果元件外部有电场，进、出端子的电流就有可能不同；如果元件外部有磁场，两个端子之间的电压就可能不是单值的。

授课内容

1.1电路和电路模型Circuit and circuit model

一、电路：

1．电路：构成电流通路的一切设备的总和。

2．作用：进行能量的转换和传输Energy conversion and transmission（强电Strong