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文本内容:
电路分析基础(II)(FundamentalsofCircuitAnalysisII)教学大纲归属单位机电工程学院课程编号01401518开课学期3总学时数80学分
4.5适用专业电子信息工程、通讯工程、自动化首选教材李瀚逊.电路分析基础.北京高等教育出版社,1992本课程与其它课程的联系主要先修课程《高等数学》、《大学物理》;主要后续课程《电子技术基础》等
一、课程的性质本课程是电子信息工程、通讯工程、自动化专业本科生的专业基础课,属于必修课
二、课程的地位、作用和任务本课程的指导思想是通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论和基本分析方法,并具备必要的实验技能,为学习后续课程打下基础本课程的任务是研究电路理论的入门课程,着重讨论集总参数、线性、非时变电路,本课程在培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力、分析计算能力、实验研究能力、总结归纳能力等方面起重要的作用
三、课程教学的基本要求
1.掌握电压、电流及其参考方向,功率,能量,基尔霍夫定律电阻元件及欧姆定律,电压源、电流源、受控源、线性和非线性的概念等效的概念,实际电源的两种模型及其等效互换,电路的等效化简与计算节点分析法叠加定理,戴维南定理和诺顿定理
2.理解时变和非时变的概念Δ—Y互换树的概念,树支和连支支路法,网孔分析法,回路分析法互易定理
3.了解简单非线性电路的分析.
4.掌握电容元件、电感元件及其伏安关系,电容、电感的贮能,初始状态的确定一阶电路方程的建立,时间常数,零输入响应、零状态响应和完全响应,暂态和稳态的概念,阶跃函数,单位阶跃响应
5.理解二阶电路方程的建立,固有频率RLC电路中的过阻尼、欠阻尼和临界阻尼情况,
6.了解LC电路的自由振荡
7.掌握正弦信号的周期、频率、角频率、瞬时值、振幅最大值、有效值、相位和相位差,正弦信号的三角函数、波形图,相量和相量图表示法基尔霍夫定律的相量形式,元件伏安关系的相量形式,阻抗和导纳,正弦稳态电路的计算平均功率有功功率,功率因数,视在功率耦合电感的伏安关系,同名端理想变压器的伏安关系,阻抗变换作用RLC串联和并联电路的频率响应,谐振频率,特性阻抗和品质因数,通频带和选频的概念,RC电路的低通.高通性质
8.理解运用叠加定理求周期性非正弦电路的稳态响应无源二端网络的正弦稳态等效电路无功功率,复功率,非正弦周期波平均功宰和有效值的计算对称三相电路线电压(电流)与相电压(电流)的关系,对称三相电路的计算9了解二端口网络的Z参数、Y参数、H参数和A参数方程正弦稳态的网络函数含耦合电感电路的分析,耦合系数运算放大器的电路模型,含运算放大器电路的分析初步
四、课程教学内容1.集总电路中电压、电流的约束关系
1.1电路及电路模型
1.2电路变量、电流、电压及功率
1.3基尔霍夫定律;
1.4电阻元件
1.5电压源
1.6电流源
1.7分压电路和分流电路
1.8受控源
1.9两类约束、KCL、KVL方程的独立性
1.10支路电流法和支路电压法
1.11经性电路和迭加定理重点KCL、KVL;三个元件(电阻元件、电压源、电流源)的伏安关系(VAR;参考方向概念;分压电路和分流电路习题47个
2.运用独立电流、电压变量的分析方法
2.1网孔分析法
2.2节点分析法
2.3含运算放大器的电阻电路
2.4树的概念
2.5回路分析法重点网络分析法和节点分析法习题33个
3.大规模电路分析方法概要
3.1关联矩阵
3.2基本回路矩阵
3.3支路方程的矩阵形式
3.4回路分析法
3.5基本割集矩阵和割集分析法
3.6节点分析法难点:割集矩阵分析方法习题10个
4.分解方法及单口网络
4.1分解的基本步骤
4.2单口的VAR
4.3置换定理
4.4单口的等效电路
4.5一些简单的等效规律和公式
4.6戴维南定理
4.7诺顿定理
4.8最大功率传递定理
4.9T-Π变换重点是单口的VAR;戴维南定理;等效规律和公式难点:含有受控源电路的等效变换习题60个
5.电容元件与电感元件
5.1电容元件
5.2电容的VAR
5.3电容电压的连续性质和记忆性质
5.4电容的贮能
5.5电感元件
5.6电感的VAR
5.7电感电流的连续性质和记忆性质
5.8电感的贮能
5.9电容器和电感器的模型
5.10电路的对偶性重点电容元件和电感元件的VAR、连续性质和记忆性质,贮能公式难点:贮能元件习题20个
6.一阶电路
6.1分解方法在动态电路分析中的运用
6.2零输入响应
6.3零状态响应
6.4线性动态电路的迭加定理
6.5三要素法
6.6阶跃函数和阶跃响应
6.7一阶电路的子区间分析重点三要素法难点:阶跃函数和阶跃响应习题47个
7.二阶电路
7.1LC电路中的正弦振荡
7.2RLC串联电路的零输入响应过阻尼、临界阻尼、欠阻尼三种情况
7.3直流RLC串联电路的完全响应
7.4GCL并联电路的分析重点掌握固有频率的概念,会根据特征判断响应的性质难点:二阶动态电路三种工作状态的物理概念习题24个
8.交流动态电路
8.1周期电压和电流
8.2正弦电压和电流
8.3正弦RC电路的分析
8.4复数的复习
8.5相量
8.6用相量法求微分方程的特解
8.7正弦稳态响应重点正弦量的相量表示法,会用相量法求微分方程的特解难点:用相量法求微分方程的特解习题23个
9.阻抗和导纳
9.1有效值、有效值相量
9.2基尔霍夫定律的相量形式
9.3三种基本元件伏安关系的相量形式
9.4阻抗和导纳
9.5相量模型
9.6正弦稳态混联电路的分析
9.7网孔分析和节点分析法
9.8相量模型等效电路变换重点三种基本元件VAR的相量形式,阻抗和导纳,相量模型,相量图难点:正弦稳态混联电路的分析习题43个
10.正弦稳态功率和能量-----三相电路
10.1基本概念
10.2电阻的平均功率
10.3电容、电感的平均贮能
10.4单口的平均功率、功率因数
10.5单口的无功功率
10.6复功率
10.7正弦稳态最大功率传递定理
10.8三相电路重点单口网络功率的计算;最大功率传输条件;三相电源线值与相值之间的关系难点:无功功率习题28个
11.电路的频率响应
11.1再论阻抗和导纳
11.2正弦稳态网络函数
11.3正弦稳态的迭加
11.4平均功率的迭加
11.5RLC电路的频率响应
11.6谐振重点频率响应的概念,会作幅频和相频特性曲线难点:谐振习题41个
12.耦合电感和理想变压器
12.1耦合电感的伏安关系
12.2耦合电感的串联和并联
12.3空芯变压器电路的分析
12.4理想变压器的伏安关系
12.5理想变压器的阻抗变换性质
12.6铁芯变压器的模型重点耦合电感和理想变压器的VAR,会分析含空芯变压器和理想变压器的电路难点:理想变压器习题:35个
13.双口网络
13.1双口网络的流控型和压控型VAR
13.2混和型VAR
13.3传输型VAR
13.4互易双口和互易定理
13.5各组参数间的关系
13.6具有端接的双口网络重点双口的四种VAR及参数的求法难点:互易定理习题:22个
五、课内实践教学要求实验课由民航学院实验中心负责统一安排授课
六、教学进程表序号课程内容课时数教学方法和手段备注1集总电路中电压、电流的约束关系10计算机辅助教学2运用独立电流、电压变量的分析方法6计算机辅助教学3大规模电路分析方法概要(选读)4分解方法及单口网络6计算机辅助教学5简单非线性电阻电路的分析(可不讲)6电容元件与电感元件4计算机辅助教学7一阶电路8计算机辅助教学8二阶电路4计算机辅助教学9冲激函数在动态电路分析中的应用(不讲)10交流动态电路4计算机辅助教学11阻抗和导纳8计算机辅助教学12正弦稳态功率和能量 三相电路8计算机辅助教学13电路的频率响应6计算机辅助教学14耦合电感和理想变压器6计算机辅助教学15双口网络6计算机辅助教学16机动4合计80
七、考核办法闭卷考试
八、教材及教学参考书1使用教材李瀚荪主编,电路分析基础,高等教育出版社,1998年2参考教材邱关源主编,电路,高等教育出版社,2001年
九、说明为了提高教学效果,可以在理论教学的同时,讲解一些有代表性的练习题执笔人刘荣林审定人杨建忠。