电路原理教学大纲
《电路原理》教学大纲
学时数：96&
学分：5& 适用专业：电气工程及其自动化
一、本课程性质、目的和任务
本课是工业电气自动化专业的一门专业基础课，目的是通过本课学习，使学生掌握电路基本理论、基本分析方法和计算方法，并具备进行电工实验的基本技能，为学习后续课程准备必要电路知识，并为从事专业技术工作打下初步基础。
二、课程教学内容及基本要求
1.电路物理量和电路元件
(1)了解内容：实际电路的分类和作用；实际电路中的电源和负载、激励和响应的初步概念；电路模型与实际电路的区别；集总假设、集总元件、集总电路、分布电路的概念；二端元件和多端元件、线性电路元件和非线性电路元件、时变电路元件和非时变电路元件的概念；实际电源与理想独立电源的区别。
(2)掌握内容：电压、电流、电荷、磁通链、电功率、电能量等物理量；电压和电流的参考方向概念；基本电路元件（电阻、电感、电容）的定义和它们的电磁特性；独立电压源和独立电流源的定义以及它们的特性；受控源的概念及其四种类型。
2．电路定律和电阻电路的分析
(1)了解内容：特勒根定理、互易定理；图论树、树枝、连支、回路、基本回路、割集、基本割集的概念；相量法的思想；正弦量与相量的对应关系；旋转因子，旋转相量的概念；电路的齐性原理。
(2)掌握内容：基尔霍夫电流定律和电压定律；电路等效变换的概念；
等效电阻的概念；串联、并联、混联电路等效电阻的计算，会进行电阻的星形—三角形等效变换；输入电阻概念，会用外加电压源（或电流源）法求含受控源电路的输入电阻；电源的串联和并联，掌握实际电源的两种模型及它们的等效变换；电路的一般分析方法（支路法、网孔法、回路法、节点法、割集法）；线性电路的叠加原理；戴维南定理及诺顿定理,主要会用戴维南定理化简网络（即求开路电压和等效电阻的方法）。
3．周期电流电路的分析
(1)了解内容：正弦稳态电路的概念和正弦稳态电路的方程；复导纳、导纳模、导纳角、感纳、容纳的概念以及Y＝1／Z关系和导纳三角形；阻抗三角形；谐振现象；不对称三相电路概念；三相电路功率（有功功率，无功功率，视在功率）的概念；耦合现象以及耦合系数；空心变压器作用、反射阻抗的概念、理想变压器的方程及阻抗变换的概念；非正弦周期电流电路的概念；信号频谱概念；视在功率、复功率,会计算P、Q、S、，功率三角形，电流和电压的有功分量和无功分量，提高功率因数的意义和方法。
(2)掌握内容：正弦量的概念、正弦量三要素（角频率、初相角、幅值）;周期量有效值的意义，会计算正弦量的角频率与频率、幅值与有效值；同频率正弦量的相位差概念，正弦量间同相、反相、超前、滞后的相位关系；复数的四种表示形式（代数、指数、极坐标、向量形式）及其四则运算；正弦量与相量间的变换；三种基本电路元件上电压与电流关系的相量形式以及线性受控源的相量形式；复阻抗、阻抗模、阻抗角、感抗、容抗的概念；欧姆定律的相量形式；
基尔霍夫定律的相量形式、欧姆定律的相量形式、复杂正弦交流电路的分析和计算，会画电路的相量图；有功功率、无功功率和功率因数的概念；串联谐振的特征并会判断串联谐振，谐振频率的计算以及品质因数的概念及意义；三相电源和三相负载的概念，对称三相电源的特点；
三相电路的联接，线电压、相电压、线电流、相电流的概念；电路在不同联接时线电压与相电压，线电流与相电流的关系，会用单相法计算对称三相电路；二瓦计法测三相三线制有功功率的方法；互感的概念，会判定同名端；耦合电感的串联、并联、一端相联电路的去耦等效法（方法多任选1），会计算含耦合电感的电路；将非正弦周期电流展开成用傅氏级数；非正弦周期电流和电压的有效值、平均值的计算以及非正弦周期电流电路的电压、电流和平均功率的计算。
4．动态电路时域分析
(1)了解内容：电路响应的自由分量，强制分量，稳态分量，暂态分量的概念；阶跃响应，冲激响应，卷积积分概念；
(2)掌握内容：动态元件、动态电路、电路的暂态和稳态、初始状态等概念；初始条件的确定、一阶微分方程的建立和求解方法；一阶电路时间常数的概念和意义；一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应的计算；一阶电路的三要素法；二阶电路微分方程建立，能判断二阶电路振荡情况。
5．线性电路复频域分析
(1)了解内容：拉氏变量初值定理、终值定理、线性定理、卷积分定理；网络函数概念及性质，了解复频率平面、网络函数的零、极点的概念；网络函数的零极点与冲击响应、频率响应的关系。
(2)掌握内容：拉氏变换、反变换的概念以及反变换的查表法和部分分式法；元件电压与电流关系的S域形式、KCL和KVL的S域形式以及运算阻抗和运算导纳的概念，会画S域形式的电路图；用运算法求解线性电路。
6．二端口及多端元件
(1)了解内容：二端口的概念；二端口等效电路；回转器和负阻抗变换器及其方程。
(2)掌握内容：Y、Z、H、T四参数方程及计算；二端口的联接：级联、串联和并联。
7．选学电路方程的矩阵形式
了解关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵，了解节点电压方程的矩阵形式。
三、课内实践教学内容和要求
本课程的实验内容和要求如下：
1. 典型电信号的观察与测量
(1)实验要求：熟识低频信号发生器、脉冲信号发生器各旋纽、开关的作用及其使用方法；初步掌握用示波器观察电信号波形，定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数；初步掌握示波器、信号发生器的使用。
(2)实验内容：示波器的自检；正弦波信号的观察和测定；方波脉冲信号的观察和测定。
2. 电路元件伏安特性的测试
(1)实验要求：学会识别常用电路元件的方法；掌握线性电阻伏安特性的测绘；掌握直流电工仪表和设备的使用方法。
(2)实验内容：测定线性电阻的伏安特性。
3. 电压源与电流源的等效变换
(1)实验要求：掌握电源外特性的测试方法；验证电压源与电流源等效变换的条件。
(2)实验内容：测定直流稳压电源与实际电压源的外特性；测量电流源的外特性；测定电源等效变换的条件。
4. 叠加定理的验证
(1)实验要求：证明电路中电位的相对性、电压的绝对性；验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
(2)实验内容：测量电路中各点电位；测量电路中各支路电流和电压。
5. 戴维南定理和诺顿定理的验证。
(1)实验要求：验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解；掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
(2)实验内容：测定有源二端网络电路的外特性，入端电阻、开路电压、短路电流，测定等效电路的外特性。
6. RC一阶电路的响应
(1)实验要求：分析和研究RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应；掌握电路时间常数的测量方法；进一步学会用示波器观测波形。
(2)实验内容：设计微分电路和积分电路，分别分析和研究对应的RC一阶电路的零输入相应、零状态响应及全响应。
7. 用三表法测量电路等效参数
(1)实验要求：学会交流电压表、交流电流表和交流功率表测量元件的交流等效参数的方法；学会功率表的接法和使用。
(2)实验内容：测量电阻、电感和电容的等效参数；测量电感、电容串联与并联后的等效参数；验证用串、并试验电容法判别负载性质的正确性。
8. 正弦稳态交流电路相量的测量
(1)实验要求：研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系；掌握日光灯线路的接线；理解改善电路功率因素的意义并掌握其方法。
(2)实验内容：验证矢量基尔霍夫定律；日光灯线路的接线与测量；并联电路—电路功率因素的改善。
9. RLC串联谐振电路的研究
实验要求：加深理解电路发生谐振的条件及特点；掌握电路品质因素的测量方法；学习用实验方法绘制RLC串联谐振电路的幅频特性曲线。
(2)实验内容：设计实验方案寻找谐振频率点；选择电路参数，提高电路品质因素
10. 互感电路测量
(1)实验要求：学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法；理解两个线圈相对位置的改变以及用不同材料作线圈芯时对互感的影响。
(2)实验内容：分别用直流法、交流法判别互感线圈的同名端；测互感系数M；测耦合系数K；观察互感现象。
11. 三相交流电路电压、电流的测定
(1)实验要求为：掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法；研究三相负载作星形联接、三角形联接时，在对称和不对称情况下线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系；理解三相四线供电系统中中线的作用。
(2)实验内容为：三相负载星形联接时，分别测量线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压；负载作三角形联接时，分别测量线电压、相电压、线电流、相电流。
12. 二端口网络测试
(1)实验要求为：加深理解二端口网络的基本理论；掌握无源线性二端口网络参数的测量技术。
(2)实验内容为：按同时测量法分别测定两个二端口网络的传输参数A1、B1、C1、D1和A2、B2、C2、D2，并列出它们的传输方程；将两个二端口级联，用两端口分别测量法测量级联后等效二端口的传输参数A、B、C、D，并验证等效二端口网络传输参数与级联的两个二端口网络传输参数之间的关系。
四、学时分配
课内实践教学
电路物理量及电路元件
电路定律及电阻电路
周期电流电路
动态电路的时域分析
复频域分析
一端口网络及多端元件
五、本课程与其它课程的联系
本课程的先修课程为：高等数学、大学物理、线性代数、复变函数与积分变换。
六、建议教材及教学参考书
《电路》（第4版）&&
邱关源著& 高等教育出版社&
七、几点说明
这份教学大纲适用于我校本科电路课程，教学时数为80学时，实验占16学时，其他部分内容学时见学时分配表。
制& 定：电子技术教研室
执笔人：赵庆利
审定人：刘玉民、梁廷贵
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