合肥工业大学电路理论教学大纲

教学大纲

目录

课程教学大纲 (2)

实验教学大纲 (6)

《电路理论》教学大纲

总学时：128 课堂教学：98 实验/上机：30 学分：8

教学大纲的说明

一、课程的目的与任务：

电路是电类（特别是强电类）诸如电气工程、自动化、生物医学工程等专业的一门重要的技术基础课，是各个专业课的桥梁和纽带。

它的任务：通过该课程的学习，使学生初步掌握电路理论、及其基本分析方法、并锻炼实验的基本技能，并为学习后续课程打下扎实的基础。同时通过学习，可以加强能力培养和严谨的学风训练。

二、课程的基本要求：

1、熟练掌握基尔霍夫定律和电阻、电感、电容以及独立源、受控源等电路元件的电压电流关系。牢固掌握电路中电压电流的参考方向的概念。

2、充分理解并能运用线性电路的基本分析方法：结点法、支路法、回路法和迭加定律、替代定律、戴维南定理、诺顿定理等电路的基本定律和定理，有源和无源的等效电阻、输入电阻以及Y-⊿变换。

3、掌握电感、电容的动态特性的概念熟练掌握一阶电路的时域分析方法，掌握二阶电路的时域分析方法，并能列写其状态方程。充分理解时间常数、零状态响应、零输入响应、全响应、自由分量、强制分量等概念。理解电路的单位阶跃响应与单位冲激响应。能掌握和运用拉普拉斯变换分析和计算一阶、二阶电路。

4、熟练掌握正弦量的有效值、频率、相位和初相位及相位差的概念，相量的概念、相量图的作法、复阻抗、复导纳及其相互变换。能熟练掌握和运用相量法分析计算正弦电流电路（包括磁耦合电路、三相电路）。了解非正弦电路的分析方法。

5、掌握现代电路分析的基本理论，初步了解大型网络和电路的分析方法以及计算机在电路分析中的应用。

6、了解非线性电路的一些基本特点和分析方法。

7、能正确的使用国际单位制。

三、与其他课程的联系与分工：

前期课程主要为：高等数学、复变函数、积分变换，线性代数，大学物理。

本门学科是后续电子技术（数电、模电）、微机原理的重要前提。

四、教学形式与学时分配

五、本课程的性质及适用对象：

课程为技术基础课，电气工程及其自动化专业、自动化专业、生物医学工程专业的必修课。

教学大纲内容：

第1章：电路的基本概念和基本定律：

电路与电路的模型，电压、电流及其参考方向，功率、能量，电路元件，电阻元件、电感元件、电容元件，电压源和电流源，受控源、基尔霍夫定律。

教学提示：

本章是电路的基础，要求学生掌握集总电路的模型元件的电压电流约束方程和基尔霍夫定律。

第2章：电阻的分析方法：

等效定义，串、并联电阻的等效电阻，△-Y变换，电压源、电流源的串联和并联，实际电源的两种等效模型及其等效变换，分压、分流及电位的计算，输入电阻的计算。电路的拓扑图的概念，图知识中图、回路、树、割集等概念；KCL、KVL方程独立数，支路电流法，网孔法、回路法，结点法。

教学提示：

本章要求熟练掌握建立等效的概念，熟练掌握等效电阻计算；熟练掌握电源的两种等效变换；熟练计算输入电阻。握电路的树（T）、基本回路、基本割集概念；了解支路法；熟练掌握网孔法、回路法、结点法分析电阻电路。

第3章：电路定理及应用

迭加定理、替代定理、戴维南定理和诺顿定理，特勒根定理、互易定理，*对偶定理。

教学提示：

熟练掌握迭加定理、戴维南定理和诺顿定理、特勒根定理、互易定理的应用，能够做到

举一反三；其中重中之重的是迭加定理和戴维南定理。一般了解替代定理、*对偶定理。

第4章：动态电路：

动态电路方程，过渡过程等概念、换路定律和电路的初始条件的确定，零输入响应：无源RC、RL电路的分析；时间常数；零状态响应：RC、RL与直流电源接通的电路分析，三要素法、全响应、暂态与稳态、自由分量与强制分量、单位阶跃函数和单位冲激函数及其关系。单位阶跃响应与单位冲激响应。二阶电路的零输入响应、固有频率、振荡频率、谐振频率、RLC串联电路的零状态响应。*RLC串联电路的阶跃响应、冲激响应。状态变量及状态方程知识。

教学提示：

熟悉储能元件的初值的求解；熟悉过渡过程、换路定律、零输入响应、零状态响应、全响应、暂态与稳态、自由分量与强制分量、单位阶跃响应、单位冲激响应等基本概念。

一般掌握二阶电路过渡过程的零状态、零输入、阶跃、和冲激响应的基本概念，熟悉和理解典型RLC元件串联和并联时的二阶电路的过渡过程解的欠阻尼、临界、过阻尼的三种情况，基本掌握临界电阻的计算。

充分掌握电路状态方程的编写，熟悉采用特有树方法。

第5章：正弦稳态电路

*复数的复习，正弦量的三要素，相位差、有效值、相量法基础。KCL、KVL、VCR的相量形式。复阻抗、复导纳及其等效变换和串、并联和相量图；正弦电流电路的功率、功率因数、复功率；最大功率的获得。

教学提示：

正确了解相量法基础的基础，熟练掌握复阻抗、复导纳的计算及等效分析；充分掌握相量图分析正弦电流电路的功率、复功率以及电量的求解；熟悉功率因数提高的物理意义及相关计算；最大功率匹配的条件。

第6章：三相电路：

三相电路的连接方式，线值与相值的关系，对称三相电路的计算、不对称三相电路的概念、三相电路的功率。

教学提示：

充分掌握对称三相电路的单相归一分析；一般了解四种三相电路的组成掌握采用相量图分析三相电路的电流、电压以及其相位的关系，掌握三相电路功率的二功率表测量方法的物理意义和计算分析。一般了解不对称三相电路的概念。

第7章：耦合电感电路：

互感、同名端、具有互感电路的计算；空心变压器电路分析和反映阻抗、理想变压器和折合阻抗，实际变压器的模型。

教学提示：

了解同名端的物理意义以及判断方法；充分掌握两个具有互感的线圈连接在稳态正弦交流电路中电路的电量、功率等的分析计算；掌握空心变压器的分析方法充分掌握理想变压器的电压、电流、阻抗、功率等分析计算。

第8章：非正弦周期电路

非正弦周期电流、周期函数分解为傅立叶级数、有效值、平均值和平均功率，非正弦周期电流电路的分析。*傅立叶级数的指数形式、*傅氏积分、*高次谐波。

教学提示：

了解谐波分析的概念，初步了解奇函数、偶函数、镜对称函数的傅立叶展开级数的特点；充分掌握有效值、平均功率的计算；熟悉采用迭加方法分析非正弦周期电流电路的过程。

第9章：频率响应与谐振电路