教學大綱基本電路理論NUMPAGES4—PAGE4《基本電路理論》課程教學大綱課程名稱：基本電路理論/BasicCircuitTheory課程代碼：F0403905學分/學時：4/64適用專業：電氣信息類各專業先修課程：《數學分析》或《高等數學》、《數理方程》、《普通物理》后續課程：電路實驗開課單位：電子信息與電氣工程學院一、課程性質和教學目標 課程性質：電氣信息類各專業基礎課程。教學目標：通過本課程的學習，使學生掌握電路的基本理論知識、分析計算電路的基本方法，并為學習后續有關課程準備必要的電路知識；有助于學生綜合能力和整體素質的提高。本課程各教學環節對人才培養目標的貢獻見下表。知識能力素質要求各教學環節的貢獻度課堂講授課堂討論自學作業小論文測驗考試課堂整體貢獻度知識知識體系要求掌握電阻電路、動態電路和正弦穩態電路的基本理論知識和分析計算三類電路的基本方法。★★★能力清晰思考和用語言文字準確表達的能力★★★★★★★★★★★★★★★發現、分析和解決問題的能力★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★批判性思考和創造性工作的能力★★★★★★★★★★★★★★★★★★★與不同類型的人合作共事的能力★★★★★★計算機的應用能力★★★★★★★★★★★★終生學習的能力★★★★★★組織管理能力★★★獲取整理信息的能力*★★★★★★★★★★★素質志存高遠、意志堅強★★★★★★★刻苦務實、精勤進取★★★★★★★★★★★★★★★★身心和諧、視野開闊★★★★★★★★思維敏捷、樂于創新★★★★★★★★★★★★★★★注：“★”的數量從１－３，代表貢獻的大小。二、課程教學內容及學時分配教學內容學時討論作業及要求自學及要求小論文及要求基本概念和基本規律8課堂教學中融入討論每次課堂教學后有課外作業，要求獨立完成。學生可自擬題目或根據任課教師提出的題目撰寫課程學習小論文。小論文首先在小組會上宣講與答辯，各組評出小組最優論文，再在教學班上宣講與答辯。小論文宣講與答辯小組以10-12人為宜。電路分析的基本方法11電路定理6非線性電阻電路分析2以自學為主動態電路的時域分析11動態電路的復頻域分析5動態電路的狀態變量分析1以自學為主正弦穩態電路分析11三相電路4非正弦周期穩態電路分析3以自學為主小論文宣講與答辯2三、本課程的教學基本要求基本概念：建立實際電路與電路模型、集總參數電路的概念；牢固掌握基爾霍夫定律，能正確和熟練應用KCL和KVL列寫電路方程；初步建立網絡圖論的基本概念：圖、連通圖和子圖的概念，樹、回路與割集的拓撲概念，關聯矩陣，基本回路，基本割集的概念，選取樹和獨立回路的方法；了解特勒根定理以及它和KCL、KVL的關系；熟練掌握電路變量（電壓、電流）及其參考方向；電壓源、電流源及其基本波形（直流、正弦、階躍、沖激、斜波等）；熟練掌握電阻器、電容器、電感器的定義、分類、基本性質及其電壓電流關系；掌握雙口元件（受控電源、耦合電感器、回轉器、理想變壓器和理想運算放大器）的特性及其電壓電流關系；掌握線性和非線性、非時變和時變的概念，等效的概念，端口的概念；了解電功率與電能量的計算，有源與無源的概念。線性電阻網絡的分析：牢固掌握簡單電阻電路的計算（含支路分析法），無源和含源（包括含受控源）電阻電路的等效變換；熟練掌握用視察方法列寫網孔方程和節點方程，回路方程和割集方程（包括含矩陣形式）；掌握替代定理，疊加定理，戴維南定理和諾頓定理，互易定理的適用條件、蘊含的內容以及實際應用；掌握最大功率傳遞定律。線性動態電路的分析：深刻理解下列概念：動態電路，過渡過程，狀態、初始狀態，換路定則，固有頻率，時間常數，零輸入響應，零狀態響應，全響應，階躍響應，沖激響應，非時變特性，自由分量，強制分量，暫態分量，穩態分量，三要素法；熟練掌握一階電路微分方程的建立，初始條件的求取與微分方程的求解；熟練掌握用戴維寧等效網絡定理結合三要素法直接求出一階電路的全響應；掌握非時變特性和線性函數的概念在一階電路中的應用；掌握階躍響應、沖激響應的求法；深刻理解RLC電路有可能產生過阻尼、臨界阻尼、欠阻尼、自由振蕩的四種工作狀態的概念及產生的條件；掌握二階RLC串聯與RLC并聯電路微分方程的建立與各類響應的求解；會用卷積積分法求任意輸入的零狀態響應；會用運算方法求解一階電路、二階電路的響應。正弦穩態電路的分析：深刻理解下列概念：正弦量的振幅（最大值）、角頻率、相位和初相位，正弦量的瞬時值、有效值、相位差，正弦量的相量、相量圖，電壓三角形、電流三角形、超前、落后，感性、容性、阻抗、導納、電抗、電納、網絡函數，頻率響應，串聯諧振、并聯諧振，諧振頻率，特性阻抗和品質因素，通頻帶和選頻的概念，低通、高通和帶通；深刻理解正弦穩態響應的概念；深刻理解相量法變化的基本概念及其在正弦穩態分析中的作用（基爾霍夫定律的相量形式，電路元件的電壓電流關系的相量形式，電路的相量模型等）；能熟練運用相量法計算正弦穩態電路（包括含耦合電感電路及其去耦方法）的電壓、電流及功率（平均功率（有功功率）、無功功率、視在功率，功率因數，復功率）；掌握最大功率傳遞定律；掌握電路諧振的基本概念；了解三相制供電的基本概念，三相電路的連接方式，對稱三相制的概念，相序、相電壓、相電流、線電壓、線電流的概念，掌握對稱三相電路的分析與計算，掌握三相電路功率的計算與測量。雙口網絡：牢固掌握雙口不含獨立電源時的方程及其參數，以及各種參數之間的換算關系和互易條件；掌握雙口的相互連接的計算；了解雙口的等效電路，具有端接雙口的分析方法。四、本課程的教學方法手段本課程以課堂教學為主，結合作業、自學、撰寫小論文及測驗等教學手段和形式完成課程教學任務。在課堂教學中，通過講授、提問、討論、演示等教學方法和手段讓學生理解電路理論的體系、主線，掌握電路理論的基本概念，基本原理和各種電路分析方法，強調電路理論的工程應用背景以及計算機輔助技術在電路分析中的應用。在撰寫小論文教學環節中，通過啟發式教學、討論式教學培養學生初步運用電路理論分析電路問題的能力。培養學生自主學習能力、與其他同學合作解決問題的能力、發現問題與解決問題的能力、獲取和整理信息的能力、準確運用語言文字的表達能力，激發學生的創新思維。在自學教學環節中，對課程中某些有助于進一步拓寬電路理論知識的內容，通過教師的指導，由學生自學完成。這些內容包括互易定理、非線性電阻電路、拉氏變換的性質等。通過自學這一教學手段培養學生的自主學習能力。五、考核及成績評定方式最終成績由平時作業成績、平時測驗成績、期末成績和小論文成績等組合而成。各部分所占比例如下：平時作業成績：10%。主要考核對每堂課知識點的復習、理解和掌握程度。平時測驗成績：30%。主要考核階段知識點的掌握程度。平時測驗分為兩次完成，時間節點分別為第8周左右、第13周左右，每次測驗的時間為一學時，且都在課程網站測驗系統上獨立完成，并由測驗系統給出成績。期末考試成績：50%。主要考核電路基本概念、基本分析計算方法的掌握程度。書面考試形式。題型為1、選擇題2、填空題3、問答題4、計算題等。課程論文成績：10%。主要考核發現、分析和解決問題的能力，以及口頭及文字表達能力。學生可自擬題目或根據任課教師提出的題目撰寫課程學習小論文，并在一定形式下進行宣講、答辯，最后評定課程論文成績。六、教材及參考書目中文教材：《電路基礎》，陳洪亮、張峰、田社平，高等教育出版社，2007英文教材：《FundamentalsofElectricCircuits》CharlesK.Alexander，清華大學出版社，2