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电路分析基础FundamentalsofElectricCircuits
第三章
叠加方法 与
网络函数
第四章
分解方法 及
单口网络
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7
第二篇 动态电路的时域分析
第五章 电容元件
与 电感元件
第六章 一阶电路
第七章 二阶电路
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8
第三篇 动态电路的相量分析法和s域分析法
第八章
阻抗和导纳
引言
第九章
正弦稳态功率和能量 三相电路
第十章
频率响应 多频正弦稳态电路
11
• 教学方式:讲课、作业、答疑 • 答疑时间:每周三上午 • 答疑地点:信息工程学院楼428 • 教学要求: 认真听讲、积极思考、及时复习 • 学时: 72 学分: 4 • 学习方法: • 重点掌握基本概念、基本定律、基本分析方法 • 抓住知识点之间的内在联系,进行阶段小结 • 多做练习、举一反三、熟能生巧
• 通过本课程的学习,学生不但能获得电路分析的基本知
识,而且可以在抽象思维能力,分析计算能力,总结归 纳能力和实验动手能力诸方面得到提高。
• 本课程的先修课程是《高等数学》和《大学物理》。
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数字电路 基础与应用
半导体基础和基本放大电路
电路分析基本理论 和基本分析方法
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(1) 课程任务
• 学习电路分析所需要的基本原理
叠加、分解、变换域三大基Leabharlann 方法KCL、KVL 和 VCR
两类约束
集总电路
一个假设
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(2) 课程地位
先修课程
高等数学 物理
后续课程
信号与系统 电子电路
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《电路分析基础》教学大纲
《电路分析基础》教学大纲课程名称:电路分析基础Fundamentals of Circuit Analysis课程编码:151003学分:4.5总学时:72学时,理论学时:72学时适应专业:电气信息类本科各专业先修课程:高等数学、大学物理执笔人:金波审订人:刘焰一、课程的性质、目的与任务《电路分析基础》课程是电气信息学科的学科基础课,是电类各专业的一门重要的技术基础课程。
它既是电气信息类专业课程体系中高等数学、大学物理等基础课的后续课程,又是电气信息类所有专业的后续技术基础课和专业基础课的基础。
在整个电气信息类专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用。
《电路分析基础》课程的任务是:通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法和进行实验的初步技能,并为后续课程准备必要的电路知识。
《电路分析基础》课程理论严密,逻辑性强,有广阔的工程背景,对培养学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题和解决问题的能力,都有重要的作用。
通过本课程的学习,应使学生掌握电路理论的基础知识,电路分析的基本方法。
二、教学内容、基本要求与学时分配第1章电路分析的基本知识主要内容:1、电路和电路模型。
2、电路变量及参考方向。
3、基尔霍夫定律。
4、电阻元件及欧姆定律。
5、电压源与电流源及受控源。
6、功率的计算。
基本要求:建立实际电路与电路模型的概念。
熟练掌握以下内容:电路变量(电压和电流)及其参考方向;电路元件及其约束关系;电功率的计算方法;基尔霍夫定律,并能正确应用KCL和KVL列写电路方程。
了解线性和非线性的概念。
学时分配:4学时。
第2章简单电阻电路主要内容:1、串联电路和单回路电路。
2、并联电路和单节点电路。
3、电位的计算。
4、串-并联电路的等效电阻。
5、分压公式和分流公式的应用。
6、分压器的设计及负载效应。
基本要求:熟练掌握以下内容:电阻串联和并联;单回路电路和单节点电路的计算;电路中开路和短路的概念。
电路基础第一章英文版chapter1PPT课件
6
Electric current i = dq/dt. The unit of current is the ampere (A),
and it can be derived as 1 A = 1C/s. • A direct current (dc) is a current that
remains constant with time. • An alternating current (ac) is a
Basic unit meter
kilogram second ampere kelvin
mole candela
Symbol m Kg s A K
mol cd
3
The derived units commonly used in electric circuit theory
Decimal multiples and submultiples of SI units 4
11
We should pay close attention to that the arrow is a fundamental part of the definition of the current! Thus, to talk about the value of a current i (t) without specifying the arrow is to discuss an undefined entity. For example, Fig. 1.3a is the proper definitive, whereas Fig. 1.3b apresentation of i(t) symbology.
章节4
4.3 Superposition Theorem (3)
Steps to apply superposition principle 1. Turn off all independent sources except one source. Find the output (voltage or current) due to that active source using nodal or mesh analysis. 2. Repeat step 1 for each of the other independent sources. 3. Find the total contribution by adding algebraically all the contributions due to the independent sources.
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4.4 Source Transformation (2)
+ +
• The arrow of the current source is directed toward the positive terminal of the voltage source. • The source transformation is not possible when R = 0 for voltage source and R = ∞ for current source.
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4.5 Substitution theorem(替代定理) theorem(替代定理 替代定理)
• If the voltage across and current through any branch of a dc network with two terminals are known, this branch can be replaced by any combination of elements that will maintain the same voltage across and current through the chosen branch. is
chapter1-fundermental of electric circuit
7
Fundamentals of Electric Circuits
–A great many systems behave in a reasonably linear fashion over a limited range----allowing us to model them as linear systems if we keep the range limitations in mind. –Linear problems are inherently more easily solved than their nonlinear counterparts.
•Linear circuit analysis can be separated into four broad categories:
–Dc analysis –Transient analysis –Ac analysis –Frequency response analysis
•The simple fact of the matter is that no physical system is ever perfectly linear. Then why study linear analysis?
15
Battery
Fundamentals of Electric Circuits
Notice:
An ideal circuit component is a mathematical model of an actual electrical component, like a battery or a light bulb. It is important for the ideal circuit component used in a circuit model to represent the behavior of the actual electrical component to an acceptable degree of accuracy. Circuit analysis is based on mathematical techniques and is used to predict the behavior of the circuit model and its ideal circuit components. .
电路分析基础-电科教学大纲
教学难点:含受控电源电路的分析与计算。
单元3正弦交流电路分析(14学时)
知识点:知道正弦交流信号的三要素、超前/滞后关系、向量法及物理意义、谐振电路、三相电源及电路等概念;理解电阻、电容和电感元件的相量形式和伏安特性以及基尔霍夫的向量式,元件/模块的阻抗和导纳;分析正弦稳态电路,计算功率因素λ及其有功功率P、无功功率Q、视在功率S;分析RLC串联谐振的频率特性;分析三相四线制/三相三线制电路。
能力要求:结合自主学习能够基于耦合电感特性和同名端分析耦合电感的去耦等效。
教学难点:分析耦合电感的去耦等效。
单元5 一阶动态电路分析(8学时)
知识点:知道电容、电感元件的动态特性、换路定理、三要素法、微分电路和积分电路;理解一阶动态电路的零状态响应、零输入响应和全响应;分析一阶动态电路换路后初始状态、暂态和稳态;知道二阶电路及其分析方法。
100%
毕业要求3
①
M
2.建立扎实的集总参数电路模型、数学模型和电路分析方法,扎实掌握各种分析电路的方法,求解电压、电流和功率等电学参数。(支撑毕业要求指标点3.1)
100%
毕业要求4
②
H
3.熟练使用实验仪器仪表,分析研究电路特点,设计搭建实验电路,掌握基本实验技能进行电路测试与验证。(支撑毕业要求指标点4.2)
《电路分析基础》本科课程教学大纲
一
课程名称
电路分析基础
Fundamentals of Electric Circuit Analysis
课程代码
2080022
课程学分
3
课程学时
48
理论学时
36
电路2 fundaments of circuit
Element:the idea models of real electric devices.for example,a simple circuit—a torch light showed in fig.
switch bulb RS S
10BASE-T wall plate
RL
battery
7.A linear resistance that obeys Ohm’s law is called a linear resistance:
i
R=slope
1 i G R u
G (s) is called conductance
independent source
1. definition:
VCVS
I1
+ U1
_
+
+ U1=0 _
uU1 _
+ rI1 _
(a) VCVS
(b) CCVS
I1
+
U1 gU1 aI1
_
(c) VCCS
(d) CCCS
ib
ic
ib
ic
ib
KIRCHHOFF’S LAWS
some concepts:
1.branch: a single element such as a resistance,a capacitance or a voltage source.
3V +
1A + 2V -
ex:
-8A
50
a +
2V 3A 7A 2
-
+ -5V + -
- 8V
5.dependent source:four types
FundamentalsofElectricCircuits第四版课程设计
Fundamentals of Electric Circuits 第四版课程设计简介本文档为《Fundamentals of Electric Circuits》(电路基础)第四版课程设计。
本门课程旨在帮助学生掌握电路基本理论及其应用,通过理论学习和实践操作,提高学生的实际动手能力。
本课程面向本科电气工程专业的学生。
课程大纲1.电路基础知识–电路的定义和分类–电路元件和符号的介绍–电压、电流、电功率和电阻的概念–基尔霍夫定律和欧姆定律2.电路分析方法–网孔分析法–节点分析法–简化电路3.交流电路分析–交流电路和信号的概念–正弦波–复数表示–相位角和频率4.电路定理和电路分析技术–电容与电感器件–电压源和电流源–线性电路的等效性原理–电压和电流的缩放定理5.传输线和滤波器–传输线的原理和特性–低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器–滤波器网络的设计和分析6.二阶电路和频率响应–二阶电路和其特性–二阶电路的电压和电流响应–二阶电路的频率响应7.三相电力系统–三相电路和相位关系–三相功率和功率因数–三相电力转换器和控制器课程教学方法本课程采取以下教学方法:1.理论课程:通过教师讲解、课件演示、案例分析等方式,让学生掌握电路基本理论及其应用。
2.实验操作课程:通过实验操作,让学生掌握基本电路分析技术和器件的使用方法。
每位学生需要完成多项实验操作并撰写实验报告。
3.课程设计:学生通过指定的课程设计题目,进行电路系统的设计、计算和模拟实现(或实际布线实验)。
学生需要撰写设计报告和汇报课程设计成果。
教材本课程采用以下教材:•Alexander, C. K., & Sadiku, M. N. (2017). Fundamentals of Electric Circuits (5th ed.). McGraw-Hill Education.此外,还需要以下参考书:•Dorf, R. C., & Svoboda, J. A. (2016). Introduction to Electric Circuits (9th ed.). Wiley.课程评估本课程的评估由以下几个部分组成:1.学科考试:一次闭卷笔试,占总评成绩的 50%。
fundamentals of electric circuits电路基础
fundamentals of electric circuits电路基础
电路基础是指电路的基本知识和原理。
以下是一些电路基础的概念和内容:
1. 电流(I):电流是电荷的流动,在电路中以安培(A)为
单位表示,符号为I。
2. 电压(V):电压是电势差,在电路中以伏特(V)为单位
表示,符号为V。
3. 电阻(R):电阻是电流对电压的阻碍,在电路中以欧姆(Ω)为单位表示,符号为R。
4. 电功率(P):电功率是电能转换速度的度量,在电路中以
瓦特(W)为单位表示,符号为P。
电功率可以通过电压和电
流的乘积计算得出,即P = VI。
5. 欧姆定律:欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻,即I = V/R。
6. 串联电路:串联电路是指电子元件依次连接起来,共享同一个电流的电路。
在串联电路中,总电压等于各个电阻的电压之和。
7. 并联电路:并联电路是指电子元件并行连接,共享同一个电压的电路。
在并联电路中,各个电阻的电流之和等于总电流。
8. 电源:电源是向电路提供电压和电流的装置,常见的电源有电池和电源适配器。
9. 电路分析:电路分析是指通过对电路中的电流、电压和电阻等参数进行测量和计算,来理解和预测电路行为的过程。
这些是电路基础的一些重要概念和内容,掌握了这些知识可以帮助我们理解电路的工作原理和进行电路设计与分析。
电路分析基础ttt整理.ppt
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绪论
• 课程性质 电类专业必修的技术基础课
• 适用专业
电子信息类各专业
• 课程的地位和任务
• 《电路分析基础》是电路理论的入门课程,是电类各业 的技术基础课。它将着重阐述线性非时变电路的 基本
概念,基本理论和基本分析方法,为后续课程打下牢固 的基础,是电类各专业本科生的核心课程之一。
单位。
3. 每周三交作业。准备两个本 4. 点 名
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• 课程内容介绍(第十二章不要求)
• 第一章 • 第二章 • 第三章 • 第四章 • 第五章 • 第六章 • 第七章 • 第八章 • 第九章 • 第十章 • 第十一章
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集总电路中电压 电流的约束关系 Nhomakorabea网孔分析和节点分析 叠加方法与网络函数
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• 教学方式:讲课、作业、答疑 • 答疑时间:每周三上午 • 答疑地点:信息工程学院楼428 • 教学要求: 认真听讲、积极思考、及时复习 • 学时: 72 学分: 4 • 学习方法: • 重点掌握基本概念、基本定律、基本分析方法 • 抓住知识点之间的内在联系,进行阶段小结 • 多做练习、举一反三、熟能生巧
单口网络
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第二篇 动态电路的时域分析
第五章 电容元件
与 电感元件
第六章 一阶电路
第七章 二阶电路
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第三篇 动态电路的相量分析法和s域分析法
第八章
阻抗和导纳
引言
第九章
正弦稳态功率和能量 三相电路
第十章
频率响应 多频正弦稳态电路
第十一章
Chapter 1 Fundamentals of Electric Circuits section 1-3 Ohm’s Law 电气工程及其自动化专业英语课
usually a connecting wire assumed to be a perfect
conductor. Thus, a short circuit is a circuit element
with resistance approaching zero.
Section3 Ohm’s Law
2. Ohm's Law states that the voltage across a resistor is the current flowing through the resistor.
A. equal to
B. directly proportional to
C. inversely proportional to D. different from
and voltage shown, Ohm's law is
uRi(t)
(1-9)
Fig.1-8 Circuit symbol for the resistor
Section3 Ohm’s Law
where R ≥0 is the resistance in ohms. Rearranging Eq. (1-9) into the form R = u(t) / i(t),
Fig.1-10
Typical
voltage-current
characteristic for a
nonlinear resistor
Section3 Ohm’s Law
In reality, all practical resistors are nonlinear because the electrical characteristics of all conductors are affected by environmental factors such as temperature. Many materials, however, closely approximate an ideal linear resistor over a desired operating region. We shall concentrate on these types of elements and simply refer to them as resistors.
电气工程及其自动化专业英语 Chapter 1 Fundamentals of Electric Circuits
Section1 Current and Voltage
We know from elementary physics that all matter is made of fundamental building blocks known as atoms and that each atom consists of electrons, protons, and neutrons. We also know that the charge e on an electron is negative and equal in magnitude to 1.60210×1019C, while a proton carries a positive charge of the same magnitude as the electron. The presence of equal numbers of protons and electrons leaves an atom neutrally charged.
Section1 Current and Voltage
flow as the movement of positive charges, that is, opposite to the flow of negative charges, as Fig.l-1 illustrates. This convention was introduced by Benjamin Franklin (l706 ~ l790), the American scientist and inventor. Although we now know that current in metallic conductors is due to negatively charged electrons, we will follow the universally accepted convention that current is the net flow of positive charges. Thus, Electric current is the time rate of charge, measured in amperes (A). Mathematically, the relationship among current i, charge q, and time t is
第1章 集总参数电路
1.1
电能传输与转换
发电机 升压 输电线 降压 变压器 变压器 电灯 电动机
电源 信号传递与处理
话筒
中间环节
扬声器
放 大 器 负载
负载
话筒把声音(信息) 电信号 扬声器把电信号声音(信息)
信号源
2. 集总假设、元件模型 从麦克斯韦方程说起
电场定律
磁场定律 法拉第感应定 律 麦克斯韦-安培 定律 连续方程
JdS 0
即通过元件的总电荷无变化,流 入流出元件的电流相等。
2. 集总假设、元件模型
集总参数电路
(1)集总假设:在器件的物理尺寸远小于正常工作频率 所对应的波长时,可将它所反映的物理现象分别进行研究, 即用三种基本元件表示其三种物理现象,这就是集总假设。 采用集总假设的条件:实际电路的尺寸远小于电路使用 时其最高工作频率所对应的波长。 例如,我国电力用电的频率为 50 Hz,对应的波长为
结论
u、i 为关联参考方向时,p < 0 — 提供功率 u、i 为非关联参考方向,应采用 p = – u i
电压、电流引入了参考方向,其值就有了正负, 成为了代数量,其符号表明了与实际方向的关系 ——相同为正、相异为负
图示电路,US1与I的关系是关联参考方 向还是非关联参考方向?UR与I呢?
+ US1 –
b + u –
a
b + u –
关联参考方向
非关联参考方向
参考方向小结
(1) 参考方向(假定方向):可任意假定 (2) 参考方向(假定方向) 二者方向相同时,u ( i ) > 0 实际方向(真实方向) 二者方向相反时,u ( i ) < 0
例如:I1= 1A,I2= – 2A, I3= 3A,实际方向如何? 功率性质的判别
电路分析基础教学大纲
《电路分析基础》课程教学大纲课程编号:C013003、C015003英文名称:Fundamentals of Electric Circuits学分:3.25 学时:72 (其中理论学时:52 实验学时:20 )适用专业:电子信息类各专业一、课程的性质、地位、任务:《电路分析基础》是电路理论的入门课程。
是电类各专业的技术基础课,它将着重阐述线性非时变电路的基本概念,基本规律和基本分析方法,为后继课程打下牢固的分析基础,是电类各专业本科生的核心课程之一。
通过本课程的学习,学生不但能获得上述基本知识,而且可以在抽象思维能力,分析计算能力,总结归纳能力和实验研究能力诸方面得到提高。
本课程的先修课程是《高等数学》和《大学物理》。
二、教学内容及学时分配:第一章集中参数电路中电压、电流的约束关系(6学时)§1-1 基尔霍夫定律§1-2 电路元件:电阻元件、独立电源、受控源§1-3 分压公式和分流公式§1-4 支路电流法和支路电压法第二章运用独立电流、电压变量的分析方法 (4学时)§2-1 网孔分析法§2-2 节点分析法§2-3 电路的对偶性第三章叠加方法与网络函数 (2学时)§3-1 线性网络的比例性网络函数§3-2 叠加定理第四章分解方法及单口网络 (8学时)§4-1 分解的基本步骤§4-2 单口网络的电压电流关系§4-3 置换定理§4-4 单口网络的等效电路§4-5 戴维南定理§4-6 诺顿定理§4-7 最大功率传递定理第五章动态元件 (2学时)§5-1 电容元件§5-2 电感元件第六章一阶电路 (6学时)§6-1 一阶电路的零输入响应§6-2 一阶电路的零状态响应§6-3 一阶电路的完全响应§6-4 一阶电路的三要素法第七章二阶电路 (6学时)§7-1 RLC串联电路的零输入响应§7-2 RLC串联电路的零状态响应§7-3 RLC串联电路的完全响应§7-4 GCL并联电路分析第八章阻抗和导纳 (8学时)§8-1 阻抗、导纳、相量模型§8-2 正弦混联电路分析§8-3 相量模型的网孔分析法和节点分析法§8-4 相量模型的等效§8-5 有效值有效值相量§8-6相量图解法第九章正弦稳态功率和能量 (4学时)§9-1 单个元件的功率§9-2 单口网络的功率§9-3 正弦稳态最大功率传递定理第十章耦合电路 (6学时)§10-1耦合电感的伏安关系、耦合系数及耦合电感的去耦等效变换§10-2空心变压器电路的分析§10-3理想变压器的伏安关系、阻抗变换性质三、大纲说明:本大纲在已有大纲内容的基础上做了适当调整和修改,本着“打好基础、精选内容、利于教学”的原则制定。
Chapter 1 Fundamentals of Electric Circuits section 1-5 Basic Analysis Methods 电气工程及其自动化
The voltage between node 1 and the reference node 3 is identified as u1, and u2 is defined between node 2 and the reference. These two voltages are sufficient, and the voltage between any other pair of nodes may be found in terms of them. For example, the voltage of node 1 with respect to node 2 is (u1– u2).
0 .5 u 1 0 .2 (u 1 u 2) 3
or
0.7u10.2u23
At node 2 we obtain
u20.2(u2u1)2
or
0.2u11.2u22
(1-19) (1-20)
Section5 Basic Analysis Methods
Solve the Eq.(1-19) and Eq. (1-20) to obtain the unknown node voltage u1 and u2, then any current or power in the circuit may now be found. Steps to nodal analysis: (1)Select a node as the reference node. Assign voltages u1 , u2 , …,un–1 to the remaining n–1 node. (2)Apply KCL to each of the n–1 non-reference nodes. Use Ohm's law to express the branch currents in terms of node voltages.
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参考书目 1. 李瀚荪,吴锡龙, 电路分析基础(第4版)
学习指导, 高等教育出版社,2006.12 2. 周守昌主编,电路原理,高等教育出版社,
1999.9 3. 邱关源主编, 电路(第4版),高等教育出版
社,1999.6
作业要求 1. 在认真复习的基础上,独立完成作业。 2. 作业要书写整洁,图要标绘清楚,答数要注明
(b) 注意掌握电路分析课程的基本结构
即掌握课程的有关定义、定理、基本分析方法
之间的联系,形成对电路分析方法的整体认识。 所列教学参考书着重突出了上述(a) 、(b)两个注意点。
(c) “讲之功有限,习之功无已”
无已就是无限的意思。注意听课,更要注意自学、做题。
第一篇 总论和电阻电路的分析
第一章
集总参数电路 中电压、电流
第十一章
耦合电感 和
理想变压器
第十二章
拉普拉斯变换在 电路分析中的应用
绪论
• 课程性质 电类专业必修的技术基础课
• 适用专业
电子信息类各专业
• 课程的地位和任务
• 《电路分析基础》是电路理论的入门课程,是电类各业 的技术基础课。它将着重阐述线性非时变电路的 基本
概念,基本理论和基本分析方法,为后续课程打下牢固 的基础,是电类各专业本科生的核心课程之一。
(2) 课程地位
先修课程
高等数学 物理
后续课程
信号与系统 电子电路
(3) 主要教学用书
电路分析基础(第四版)
李瀚荪 2006年 高等教育出版社
(4) 学习上的几点建议
(a) 注意分清电路分析中的内因和外因
“内因是变化的根据,外因是变化的条件”。 对电路来说,内因只有电阻电路和动态电路之分; 外因却是多种多样。电路分析方法因内因而不同。
动态电路 时域分析
• 第八章 阻抗和导纳
• 第九章 正弦稳态功率和能量
动态电路
• 第十章 频率响应 多频正弦稳态电路 相量分析
• 第十一章 耦合电感和理想变压器
单位。 3. 每周三交作业。准备两个本 4. 点 名
• 课程内容介绍(第十二章不要求)
• 第一章 集总电路中电压 电流的约束关系
• 第二章 网孔分析和节点分析 • 第三章 叠加方法与网络函数
电阻电路分析
• 第四章 分解方法及单口网络
• 第五章 • 第六章 • 第七章
电容元件和电感元件 一阶电路 二阶电路
的约束关系
第二章
网孔分析 和
节点分析
第三章
叠加方法 与
网络函数
第四章
分解方法 及
单口网络
第二篇 动态电路的时域分析
第五章 电容元件
与 电感元件
第六章 一阶电路
第七章 二阶电路
第三篇 动态电路的相量分析法和s域分析法
第八章
阻抗和导纳
第十章
频率响应 多频正弦稳态电路
引言
第九章
正弦稳态功率和能量 三相电路
• 通过本课程的学习,学生不但能获得电路分析的基本知
识,而且可以在抽象思维能力,分析计算能力,总结归 纳能力和实验动手能力诸方面得到提高。
• 本课程的先修课程是《高等数学》和《大物理》。
数字电路 基础与应用
半导体基础和基本放大电路
电路分析基本理论 和基本分析方法
• 教学方式:讲课、作业、答疑 • 答疑时间:每周三上午 • 答疑地点:信息工程学院楼428 • 教学要求: 认真听讲、积极思考、及时复习 • 学时: 72 学分: 4 • 学习方法: • 重点掌握基本概念、基本定律、基本分析方法 • 抓住知识点之间的内在联系,进行阶段小结 • 多做练习、举一反三、熟能生巧