中央电大电类各专业

1、中央电大电类各专业电路及磁路课程教学大纲一、 课程内容(一)电路模型及电路基本定律电路与电路模型；电流、电压和电动势；电压与电流的参考方向；功率和能量，线性与非线性的概念；线性电阻元件，电容元件和电感元件；电压源；电流源；受控源；基尔霍夫定律；*分流与分压；*电位和电位的计算。(二)电阻电路的等效变换等效的概念；串、并联电阻的等效电阻；*电阻星形联接与三角形联接的等效互换；电压源的串联和电流源的并联；实际电源的两种模型及其等效互换；等效变换在电阻电路分析中的应用。(三)电路的一般分析方法支路电流法；节点分析法；网孔分析法。(四)线性电路的定理叠加原理；戴维南定理；诺顿定理；最大功率传输(五)正

2、弦交流电路的相量法正弦电压、电流的振幅(最大值)，周期、频率、角频率、相位和初相，正弦量的瞬时值和有效值；两同频率正弦量的相位差；正弦量的波形图和相量表示法；KCL、KVL的相量形式；R、L、C元件电压、电流关系的相量形式；阻抗与导纳；相量模型；串联和并联电路分析；相量图及相量图法分析简单电路；复杂正弦交流电路的分析。(六)正弦交流电路的功率R、L、C元件的平均功率和无功功率；二端网络的平均功率、无功功率和视在功率；*复功率；功率因数，功率因数的提高；*最大功率传输。(七)三相电路三相电源；对称星形联接负载三相电路及其计算(三相三线制和三相四线制)；对称三角形联接负载及其计算；不对称三相电路，

3、中性点位移；三相电路的功率及其测量。(八)磁路及铁芯线圈 磁感应强度、磁通，磁场强度；铁磁物质基本磁化曲线，磁滞回线；磁路的基本定律；恒定磁通含气隙无分支磁路的计算；交变磁路中磁通和电流的波形；感应电动势与磁通的量值关系；铁芯损耗。 铁芯线圈及其等效电路；*铁芯变压器及其电路模型。(九)一阶电路 RC、RL电路微分方程的建立；初始条件的确定；零输入响应、零状态响应和完全响应；时间常数；自由分量和强制分量。暂态和稳态的概念；分析一阶电路的三要素法。*阶跃函数和阶跃响应。(十)二阶电路RLC电路微分方程的建立；固有频率；零输入响应，振荡和非振荡的概念；*零状态响应和完全响应。(十一)耦合电感和理想

4、变压器耦合电感元件及其同名端和端口电压电流的关系；含耦合电感电路的计算；理想变压器；折合阻抗。(十二)频率响应频率响应的概念；RC电路的低通和高通性质，滤波的概念；RLC串联和并联电路的频率响应；品质因数和通频带，选频的概念；RCL串联谐振电路；*RCL并联谐振电路。(十三)非正弦周期电流电路 非正弦周期电流和电压；付里叶级数与谐波和频谱的概念；*波形对称性与付里叶系数的关系；非正弦周期电流、电压的有效值；非正弦周期电流电路电流、电压及功率的分析计算。 (十四)动态电路的复频域分析拉普拉斯变换的定义及其性质；分解定理；R、L、C元件电压电流关系的复频域形式及非零初始条件的处理；复频域阻抗与导纳

5、；KCL、KVL的复频域形式，动态电路的复频域模型；用拉普拉斯变换求解动态电路的完全响应。注：文下标注“ ”号的为重点掌握内容，标注“*”号的为自学内容。二、实验内容 实验可以包含下列方面内容，可根据具体情况安排和组织实验。 1、万用表使用； 2、基本电路定律及定理的验证(如基尔霍夫定律、叠加原理、戴维南定理、诺顿定理等)； 3、电路元件伏安特性的测定(如线性和非线性电阻、电压源、电流源)； 4、实际电路元件参数的测定(如电阻、电容、电感等)； 5、动态电路的零输入响应，零状态响应和完全响应的研究； 6、单相正弦交流电路的研究(如稳态时各电压、电流的相位关系、相量关系和功率等)； 7、动态电路

6、频率特性的研究(如动态元件的频率特性，电路的频率特性，谐振电路的特性等)； 8、三相电路的研究(包括二表法)； 9、电路功率因数的提高； 10、耦合电感电路的研究；11、磁路基本特性的研究。三、大纲说明(一) 课程的目的、作用与任务 本课程是工科电类各专业必修的重要技术基础课。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论和基本分析方法，理解磁路的特点，会计算简单的磁路问题，并具备进行电工实验的初步技能，为学习后续课程和从事专业技术工作打下基础。本课程对培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力，树立理论联系实际的观点，提高分析问题和解决问题的能力等方面都有重要作用。(二) 课程的基本要求 1、教学

7、要求 (1)理解电路模型的概念。牢固掌握电压、电流及其参考方向，电功率和电能量。明确电位、电动势的概念。熟练掌握电阻、电容、电感、电压源、电流源等元件的电压电流关系与功率能量特性；明确线性与非线性的概念。掌握受控源、耦合电感元件和理想变压器的电压电流关系。熟练掌握基尔霍夫定律。 (2)熟练掌握等效电路的概念，串、并联电阻电路的计算，实际电源两种电路模型及其等效互换，节点分析法，戴维南定理和叠加原理。掌握支路电流法、网孔分析法、Y联接电阻的等效互换、诺顿定理和最大功率传输定理。掌握含受控源简单电路的分析。 (3)掌握RC、RL一阶电路方程的建立，初始条件的确定及电路的过渡过程，理解零输入与零状态

8、、暂态与稳态的概念。熟练掌握时间常数与固有频率的概念。能熟练掌握运用三要素法分析计算一阶电路。会计算电路在阶跃激励下的响应。 掌握RLC二阶电路的分析方法。了解振荡和非振荡的概念。 (4)熟练掌握正弦量的有效值、角频率、相位与初相位和相位差的概念；熟练掌握正弦量的相量，基尔霍夫定律的相量形式，R、L、C元件电压电流关系的相量形式，阻抗与导纳，相量模型，以及正弦交流电路中的平均功率、无功功率、视在功率和功率因数。 能熟练运用相量分析法计算正弦交流电路和运用相量图法分析串、并联正弦交流电路。 熟练掌握三相交流电路的联接方式，对称三相电路中线电压(电流)与相电压(电流)的关系，对称三相电路电压、电流

9、和功率的计算。了解不对称三相电路分析计算的特点及中性点的位移。 掌握含耦合电感元件和理想变压器的正弦交流电路计算。 掌握电路频率响应的概念，RC电路的滤波特性和RLC电路的选频特性和谐振特性。 (5)了解谐波分析和频谱的概念。熟练掌握运用叠加原理计算非正弦周期电路的方法。掌握非正弦周期量的有效值及非正弦周期电路的平均功率的计算。 (6)掌握复频域阻抗、复频域导纳及基尔霍夫定律的复频域形式。能正确作出动态电路的复频域(即s域)模型和能运用复频域方法分析动态电路。(7)掌握磁感应强度、磁通、磁场强度、磁动势，铁磁物质的磁滞回线和基本磁化曲线及磁路定律。会计算无分支的直流磁路。明确交流磁路中磁通与电

10、流波形的关系，感应电动势与磁通量值的关系，铁心损失及铁心线圈的电路模型。 2、实验技能的要求 (1)会正确选择和使用一些常用仪表和仪器，如电流表、电压表、万用表、单相功率表、毫伏表、直流稳压电源、信号源和初步使用示波器。 (2)学会一些常用测试方法，如电流、电压、功率等物理量的测量，能测量实际电磁元件的电阻、电容、电感等参数。 (3)能按要求合理布局、正确连接实验电路，正确进行实验操作与读取数据，能写出合乎规格的实验记录；有初步分析判断能力并能排除一些简单故障。 (4)会整理实验数据，正确绘制曲线和图表，对实验结果能作初步分析和解释；能写出合乎规格的实验报告。 3、对计算技能的要求 能正确熟练

11、地使用计算工具进行运算，合理处理数据，并能对运算结果进行初步的分析判断。 (三) 课程内容的深度与广度 l、根据高等工程专科教育的培养目标和国家教委高等工程专科学校电路及磁路课程教学基本要求，从培养应用型人才出发，本课程基本理论的教学以必需、够用为度，对于必需的基本概念、基本定律、定理和基本分析方法应该深刻理解和掌握，并要理论联系实际，强化理论的应用，培养分析问题和解决问题的能力。2、为了抓住重点，要求学生学深学透和牢固掌握的内容，都在大纲正文用着重号标出。(四) 本课程与有关课程的配合和联系 1、本课程教学计划安排分二学期开设。在学习本课程前，学生应具备微分、积分和线性代数基础；在本课程的第

12、二学期前学生应具备线性常系数微分方程、付里叶级数及拉普拉斯变换等基础。在学习磁路与铁心线圈之前应具备物理学中的电磁学基础。2、本课程的第一学期安排安排84课时，学完教学内容中电路模型与电路定律、电阻电路的等效变换、线性电路的一般分析方法、线性电路定理、正弦交流电路和相量法、正弦交流电路的功率、耦合电感和理想变压器、三相交流电路和磁路与铁芯线圈，为后续开设的有关课程提供基础；本课程的第二学期安排51课时，其中首先学习RC一阶电路的分析，以配合后面开设的“数字电子电路”的教学需要。(五) 学习本课程的各个教学环节 1、电视授课 这是远距离学习本课程的一种主要教学方式。电视讲课应系统而又有重点地讲授

13、课程的主要内容。要求学生认真收看电视讲课。 2、自学 在本大纲中规定了部分自学内容，用“*”号标出，学生应在规定的学时内通过自学掌握这部分内容。这部分内容也可以在教师的面授下进行学习。 3、习题课 习题课是在教师指导下学生进行解题练习的实践性教学环节。通过习题课可以帮助学生消化和巩固所学的知识。习题课学时和内容的建议如下：教 学 内 容学时习题课内容1、电路模型与电路定律电阻电路的等效变换2基尔霍夫定律应用，分流与分压计算；电路等效变换；电路中功率的计算。2、线性电路分析的一般方法线性电路定理3节点分析法和网孔分析法分析电路；叠加原理分析计算线性电路；戴维南定理应用。3、正弦交流电路分析和相量

14、法正弦电路的功率6应用相量法分析计算正弦交流电路；应用相量图法分析简单正弦交流电路；正弦交流电路中的功率计算。4、耦合电感电路2含耦合电感元件正弦交流电路的计算5、三相交流电路2对称三相交流电路的计算及相量图6、磁路和铁心线圈2恒定磁通无分支磁路的计算7、一阶电路分析二阶电路分析3一阶电路的暂态响应与稳态响应，以及零输入响应、零状态响应与完全响应的分析计算三要素法分析计算一阶电路；二阶电路的零输入响应分析计算。8、频率响应2频率响应的计算；谐振电路的分析计算。9、非正弦周期电流电路2非正弦周期电流电压计算；非正弦周期电流电路功率计算10、复频域分析2用复领域分桥法计算动态电路的完全响应，分解定

15、理的应用。4、作业：平时作业是学生学习本课不可少的重要环节，应严格要求学生及时地独立做完一定数量的习题，以巩固所学的基本理论和基本分析方法，培养学生树立理论联系实际的良好作风，提高分析能力、计算能力，这样才能达到教学要求、保证教学质量。每章必做习题在录像教材中指出。5、实验：实验课是重要的实践环节，是培养应用型人才的重要手段，学生必须严格、按时、认真完成24学时10个实验项目的实验。实验项目在按本大纲要求编写的实验指导书中列出。实验时做到1人至3人一组仪器设备。使每个学生都能动手做实验。15个学生配一名指导教师，切实保证实验质量，并严格考核制度。学生不做完规定的实验项目和达不到实验要求的，不能取得本课程的学分。(六) 教学煤体的使用与学时分配由于本课程是理工科电类各专业共同必修的重要技术基础课程，又是各专业的主干课程，因此，本课程面授采用系统讲授型。面授讲课72学时，自学13学时，实验24学时和习题课2