《基本电路理论》课程教学大纲

教学大纲基本电路理论NUMPAGES4—PAGE4《基本电路理论》课程教学大纲课程名称：基本电路理论/BasicCircuitTheory课程代码：F0403905学分/学时：4/64适用专业：电气信息类各专业先修课程：《数学分析》或《高等数学》、《数理方程》、《普通物理》后续课程：电路实验开课单位：电子信息与电气工程学院一、课程性质和教学目标 课程性质：电气信息类各专业基础课程。教学目标：通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识、分析计算电路的基本方法，并为学习后续有关课程准备必要的电路知识；有助于学生综合能力和整体素质的提高。本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。知识能力素质要求各教学环节的贡献度课堂讲授课堂讨论自学作业小论文测验考试课堂整体贡献度知识知识体系要求掌握电阻电路、动态电路和正弦稳态电路的基本理论知识和分析计算三类电路的基本方法。★★★能力清晰思考和用语言文字准确表达的能力★★★★★★★★★★★★★★★发现、分析和解决问题的能力★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★批判性思考和创造性工作的能力★★★★★★★★★★★★★★★★★★★与不同类型的人合作共事的能力★★★★★★计算机的应用能力★★★★★★★★★★★★终生学习的能力★★★★★★组织管理能力★★★获取整理信息的能力*★★★★★★★★★★★素质志存高远、意志坚强★★★★★★★刻苦务实、精勤进取★★★★★★★★★★★★★★★★身心和谐、视野开阔★★★★★★★★思维敏捷、乐于创新★★★★★★★★★★★★★★★注：“★”的数量从１－３，代表贡献的大小。二、课程教学内容及学时分配教学内容学时讨论作业及要求自学及要求小论文及要求基本概念和基本规律8课堂教学中融入讨论每次课堂教学后有课外作业，要求独立完成。学生可自拟题目或根据任课教师提出的题目撰写课程学习小论文。小论文首先在小组会上宣讲与答辩，各组评出小组最优论文，再在教学班上宣讲与答辩。小论文宣讲与答辩小组以10-12人为宜。电路分析的基本方法11电路定理6非线性电阻电路分析2以自学为主动态电路的时域分析11动态电路的复频域分析5动态电路的状态变量分析1以自学为主正弦稳态电路分析11三相电路4非正弦周期稳态电路分析3以自学为主小论文宣讲与答辩2三、本课程的教学基本要求基本概念：建立实际电路与电路模型、集总参数电路的概念；牢固掌握基尔霍夫定律，能正确和熟练应用KCL和KVL列写电路方程；初步建立网络图论的基本概念：图、连通图和子图的概念，树、回路与割集的拓扑概念，关联矩阵，基本回路，基本割集的概念，选取树和独立回路的方法；了解特勒根定理以及它和KCL、KVL的关系；熟练掌握电路变量（电压、电流）及其参考方向；电压源、电流源及其基本波形（直流、正弦、阶跃、冲激、斜波等）；熟练掌握电阻器、电容器、电感器的定义、分类、基本性质及其电压电流关系；掌握双口元件（受控电源、耦合电感器、回转器、理想变压器和理想运算放大器）的特性及其电压电流关系；掌握线性和非线性、非时变和时变的概念，等效的概念，端口的概念；了解电功率与电能量的计算，有源与无源的概念。线性电阻网络的分析：牢固掌握简单电阻电路的计算（含支路分析法），无源和含源（包括含受控源）电阻电路的等效变换；熟练掌握用视察方法列写网孔方程和节点方程，回路方程和割集方程（包括含矩阵形式）；掌握替代定理，叠加定理，戴维南定理和诺顿定理，互易定理的适用条件、蕴含的内容以及实际应用；掌握最大功率传递定律。线性动态电路的分析：深刻理解下列概念：动态电路，过渡过程，状态、初始状态，换路定则，固有频率，时间常数，零输入响应，零状态响应，全响应，阶跃响应，冲激响应，非时变特性，自由分量，强制分量，暂态分量，稳态分量，三要素法；熟练掌握一阶电路微分方程的建立，初始条件的求取与微分方程的求解；熟练掌握用戴维宁等效网络定理结合三要素法直接求出一阶电路的全响应；掌握非时变特性和线性函数的概念在一阶电路中的应用；掌握阶跃响应、冲激响应的求法；深刻理解RLC电路有可能产生过阻尼、临界阻尼、欠阻尼、自由振荡的四种工作状态的概念及产生的条件；掌握二阶RLC串联与RLC并联电路微分方程的建立与各类响应的求解；会用卷积积分法求任意输入的零状态响应；会用运算方法求解一阶电路、二阶电路的响应。正弦稳态电路的分析：深刻理解下列概念：正弦量的振幅（最大值）、角频率、相位和初相位，正弦量的瞬时值、有效值、相位差，正弦量的相量、相量图，电压三角形、电流三角形、超前、落后，感性、容性、阻抗、导纳、电抗、电纳、网络函数，频率响应，串联谐振、并联谐振，谐振频率，特性阻抗和品质因素，通频带和选频的概念，低通、高通和带通；深刻理解正弦稳态响应的概念；深刻理解相量法变化的基本概念及其在正弦稳态分析中的作用（基尔霍夫定律的相量形式，电路元件的电压电流关系的相量形式，电路的相量模型等）；能熟练运用相量法计算正弦稳态电路（包括含耦合电感电路及其去耦方法）的电压、电流及功率（平均功率（有功功率）、无功功率、视在功率，功率因数，复功率）；掌握最大功率传递定律；掌握电路谐振的基本概念；了解三相制供电的基本概念，三相电路的连接方式，对称三相制的概念，相序、相电压、相电流、线电压、线电流的概念，掌握对称三相电路的分析与计算，掌握三相电路功率的计算与测量。双口网络：牢固掌握双口不含独立电源时的方程及其参数，以及各种参数之间的换算关系和互易条件；掌握双口的相互连接的计算；了解双口的等效电路，具有端接双口的分析方法。四、本课程的教学方法手段本课程以课堂教学为主，结合作业、自学、撰写小论文及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解电路理论的体系、主线，掌握电路理论的基本概念，基本原理和各种电路分析方法，强调电路理论的工程应用背景以及计算机辅助技术在电路分析中的应用。在撰写小论文教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生初步运用电路理论分析电路问题的能力。培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽电路理论知识的内容，通过教师的指导，由学生自学完成。这些内容包括互易定理、非线性电阻电路、拉氏变换的性质等。通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力。五、考核及成绩评定方式最终成绩由平时作业成绩、平时测验成绩、期末成绩和小论文成绩等组合而成。各部分所占比例如下：平时作业成绩：10%。主要考核对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度。平时测验成绩：30%。主要考核阶段知识点的掌握程度。平时测验分为两次完成，时间节点分别为第8周左右、第13周左右，每次测验的时间为一学时，且都在课程网站测验系统上独立完成，并由测验系统给出成绩。期末考试成绩：50%。主要考核电路基本概念、基本分析计算方法的掌握程度。书面考试形式。题型为1、选择题2、填空题3、问答题4、计算题等。课程论文成绩：10%。主要考核发现、分析和解决问题的能力，以及口头及文字表达能力。学生可自拟题目或根据任课教师提出的题目撰写课程学习小论文，并在一定形式下进行宣讲、答辩，最后评定课程论文成绩。六、教材及参考书目中文教材：《电路基础》，陈洪亮、张峰、田社平，高等教育出版社，2007英文教材：《FundamentalsofElectricCircuits》CharlesK.Alexander，清华大学出版社，2