《电路原理》理论教学大纲(信息与计算科学)

《电路原理》理论教学大纲（供四年制本科信息与计算科学专业使用）Ⅰ前言的分析问题、解决问题的能力，都有十分重要的作用。基本技能，并为后续课程准备必要的电路基础知识。还以物理学和电磁学为基础进行教学。本大纲适用于四年制本科信息与计算科学专业学生使用中有关问题说明如下：—为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲每一章均由教学目的和教学内容三部分组成。教学目的要求分掌握、熟悉和了解三个级别，教学内容与要求级别对应，并统一标示（核心内容既知识点以下划实线，重点内容以下划虚线，一般内容不标示）便于学生重点学习。7454∶205420版，2004年。Ⅱ正文上册第一章基尔霍夫定律和电阻元件一教学目的让学生初步建立电路模型的概念，了解基尔霍夫定律，知道等效电阻的概念和支路分析的方法。二教学要求（一）建立电路模型的概念、电压电流的参考方向、建立电路元件的特性方程；（二）介绍电路基尔霍夫定律，明确电路元件的互联性质；（三）介绍等效电阻的概念和支路分析的方法。三教学内容（一）电路和电路模型：电路、电路模型、电路的几种形式。（二）电流和电压的参考方向电流、电流的参考方向、电压、电压的参考方向、功率。（三）基尔霍夫定律电路的几个术语：支路、节点、回路、网孔，基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律。（四）电阻元件二端电阻、线性电阻、功率与能量。（五）独立源独立电压源、独立电流源。（六）受控源电压控电流源、电流控电压源、电压控电压源、电流控电流源。（七）支路分析法支路电压法、支路电流法。第二章电阻电路的分析—教学目的掌握电阻电路的各种分析方法。二教学要求（一）了解线性电路的概念，及其齐次性和可加性，掌握叠加原理；（二）掌握戴维宁等效电路和诺顿等效；（三）熟悉三角和星型变换公式；（四）掌握节点电流法和回路电压法的分析方法。三教学内容（一）线性电路的性质.叠加定理线性电路的齐次性、线性电路的叠加性。（二）戴维宁定理开路电压、等效电阻。（三）诺顿定理短路电流、等效电阻。（四）有伴电源的等效变换有伴电压源、有伴电流源。（五）星型电阻网络和三角型电阻网络的等效变换星型电阻网络变三角型电阻网络变换条件。（六）节点分析法参考电压、节点电压。（七）回路分析法参考方向、回路电流。第三章动态元件和动态电路导论一教学目的初步了解动态电路，掌握它们的特性，知道含有动态电路的分析方法。二教学要求（一）熟悉并掌握电容元件、电感元件及耦合电感元件的伏安特性；（二的关系；（三）明确换路的概念、初始条件和初始状态是求解动态元件方程的必要条件；（四）了解零输入响应、零状态响应及全响应概念，掌握求解方法。三教学内容（一）电容元件电容元件、端电压与电流的约束关系、电容电压的连续性、时间常数、电容的贮能（二）电感元件电感元件、端电压与电流的约束关系、电感电流的连续性、时间常数、电感的贮能（三）耦合电感元件耦合电感元件、端电压与电流的约束关系、互感、图示和同名端。（五）动态电路的输入-输出方程动态电路、串联（单回路）电路的输入-输出方程、复杂电路的输入-输出方程（六）初始状态和初始条件初态、零状态、（七）零输入响应零输入、n阶动态电路零输入响应、特征根（八）零状态响应零状态、n阶动态电路零状态响应、强制响应、自然响应（九）全响应定义、特征第四章一阶电路和二阶电路一教学目的详细了解一阶零输入响应和阶跃响应的物理过程、节点特征及其曲线形式。二教学要求（一）熟悉一阶零输入响应和阶跃响应的物理过程、节点特征及其曲线形式；（二）了解并掌握一阶电路中的一个重要参数—时间常数的概念和意义；（三）熟练掌握一阶电路对阶跃响应的全响应，及三要素法求解全响应的方法和使用条件。三教学内容（一）一阶电路的零输入响应RC零输入响应、RL零输入响应（二）一阶电路的阶跃响应阶跃函数、RC电路的阶跃响应、RL电路的阶跃响应（三）一阶电路对阶跃响应的全响应一阶电路对阶跃响应的全响应、三要素法。第五章正弦电流电路的导论—教学目的初步了解正弦电流电路的特性，及含有正弦电流电路的分析方法。二教学要求（一）了解正弦电流电路表示及其幅值、频率、角频率及初相的概念；（二）熟悉正弦稳态响应的概念，及向量概念的引入和正弦向量的表示；（三）掌握基尔霍夫的向量形式，各元件伏安特性的向量表示；（四）熟练掌握导纳与阻抗的概念及阻抗串并联运算法则。三教学内容（一）正弦电压和电流的基本概念正弦电流电路表示及其幅值、频率、角频率及初相、有效值（二）线性电路对正弦激励的响应.正弦稳态响应正弦稳态响应（三）正弦量的相量表示法简单复数的四则运算、线性网络的齐次性、幅值相量、有效值相量、相量图。（四）基尔霍夫定律的相量形式KVL的相量形式、KCL的相量形式（五）电路元件方程的相量形式形式、受控源的相量形式（六）阻抗与导纳三种元件的阻抗与导纳、阻抗与导纳的关系（七）阻抗的串联和并联阻抗的串联、导纳的并联第六章正弦电流电路的分析—教学目的了解和掌握正弦电流电路的各种功率参数的概念和求解方法。二教学要求（一）在向量模型下掌握回路电流和节点电压的分析方法；（二）了解瞬时功率、平均功率、视在功率、功率因数、复功率、有功功率及功功率的概念，了解功率守恒条件；（三）掌握谐振概念，串并联谐振频率特征，品质因数的确定频率响应；（四）了解含有耦合电感元件的电路计算，理想变量器的基本特征。三教学内容（一）正弦电流电路的向量分析相量空间、回路电压法、节点电流法、网络定理（二）正弦电流电路中的功率瞬时功率、平均功率、视在功率、功率因数、复功率、有功功率及功功率、功率守恒条件（三）谐振电路串联谐振电路、并联谐振电路、谐振条件、品质因数、频率响应（四）含有耦合电感元件的正弦电流电路顺接、反接、耦合系数（五）理想变量器理想变压器、特性方程第七章三相电路—教学目的初步了解三相制的三角和星型连接情况下线参数和相参数的关系。二教学要求（一）了解对称三相电源；（二了解对称三相制的三角和星型连接情况下线电压和相电压的关系三教学内容（一）对称三相电压（二）三相制的联接法三相制的三角和星型连接、线电压和相电压的关系、线电流和相电流的关系第十章电路的复频域分析—教学目的让学生知道电路的另外一种分析方法--复频域分析法。二教学要求（一）了解针对电路求响应的另一种分析方法（二）熟悉了解在复频域情况下基尔霍夫定理、各元件的伏安特性的表示形式。三教学内容拉普拉斯变换的一般性质---拉普拉斯变换四则运算（一）基尔霍夫定律的复频域形式KCL的复频域形式、KVL的复频域形式（二）电路元件的复频域模型.复频域阻抗和复频域导纳电阻、电容、电感的复频域模型.复频域阻抗和复频域导纳下册第四章二端口网络—教学目的了解和掌握二端口网络的各种矩阵形式和各参数的物理含义的参数计算方法。二教学要求（一）了解二端口网络的各种矩阵形式和各参数的物理含义；（二）掌握二端口网络的各种矩阵各参数的计算方法；（三）熟悉二端口网络的各种连接形式下的参数计算方法。三教学内容（一）概述（二）开路电压、阻抗矩阵（三）短路电流、导纳矩阵（四）二端口网络的传输参数矩阵输入端、输出端、传输参数矩阵（五）二端口网络的联接二端口网络的串联、二端口网络的并联、二端口网络的接连Ⅲ教学组织与方法—实施机构：由基础医学院物理教研室执行。二组织内容：试讲、教案讲义审核、集体教学备课、教学方法研究、教学手段应用。三教学方法：核心内容以讲授为主，重点内容以介绍为主，一般内容以自学为主。实验教学：实验分组19人实验室，学生每个人独立操作。辅导形式：辅导讲义、课堂答疑，网络查询。四考核办法：采用闭卷考试，教学测量：理论考试占70℅，实验占20℅，平时成绩占10℅。Ⅳ教学时数分配表讲课内容教学手段时数实验内容时数类型基尔霍夫定律和电阻元件CAI7电路元件VCR特性测绘4验证型电阻电路的分析CAI8叠加原理验证4验证型戴维南定理---等效参数测定4验证型静态电路习题课2动态元件及动态电路导论CAI8一阶电路与二阶电路CAI6正弦电流电路导论CAI8正弦电流电路分析CAI8RLC串联谐振电路的研究4验证型动态电路习题课2三相电路CAI1电路的复频域分析CAI2二端口网络CAI2双口网络的测试4验证型合计54各章节教学学时分配讲课内容电路和电路模型教学手段CAI时数2实验内容时数类型电流和电压的参考方向基尔霍夫定律、CAI2电路元件伏安特性4验证型电阻元件独立源、受控源CAI2测绘支路分析法CAI1线性电路的性质.叠加定理CAI2叠加原理验证4验证型戴维宁定理、CAI2戴维南定理---等效4验证型诺顿定理有伴电源的等效变换、星型电阻网络CAI2参数测定和三角型电阻网络的等效变换节点分析法、回路分析法CAI2静态电路习题课2电容元件、电感元件CAI2耦合电感元件、CAI2动态电路的输入-输出方程初始状态和初始条件、零输入响应CAI2零状态响应、全响应CAI2一阶电路的零输入响应CAI2一阶电路的阶跃响应CAI2一阶电路对阶跃响应的全响应CAI2正弦电压和电流的基本概念、线性电CAI2路对正弦激励的响应.正弦稳态响应正弦量的向量表示法CAI2基尔霍夫定律的向量形式