电路基础课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要的基础课。学习本课程要求学生具备必要的电磁学和数学基础知识。电路理论以分析电路中的电磁现象,研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。电路基础课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。通过本课程的学习,对培养学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,对培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法和初步的实验技能,为进一步学习电路理论打下初步的基础,为学习后续课程准备必要的电路知识。

    一、课程基本目的:

     1、使学生掌握电路的基本概念、基本定律和基本分析方法。

    2、提高学生的实验技能,并初步掌握设计实验的方法。

    3、提高学生的逻辑推理能力、分析计算能力、实验研究能力、总结归纳能力及自学新知识的能力。

    4、为学习后续课程及有关科学技术打下必要的基础。


    二、基本要求  

1、          电路模型和电路定律

  基本内容:

  实际电路与电路模型。电路的基本变量。电压、电流的参考方向。电路元件,电路元件的特性及其电压、电流的关系。电压源、电流源及受控源。电功率与电、磁能量。基尔霍夫电流定律(KCL)。基尔霍夫电压定律(KVL)。线性元件与非线性元件的概念。端口的概念。

  可选内容:

  时变与非时变的概念。有源与无源的概念。

2、          电阻电路的分析

  基本内容:

  等效的概念,串、并联电阻电路的计算,星形连接与三角形连接的等效变换,含源电阻电路的等效变换。支路法、回路法、节点法。叠加定理、戴维南定理与诺顿定理,替代定理,互易定理,最大功率传输定理。含理想运算放大器电路的分析。

  可选内容:

  特勒根定理。简单的非线性电阻电路的图解法与小信号分析法。

3、          正弦稳态分析

  基本内容:

  正弦时间函数的向量表示。电路元件的构成关系的向量形式,阻抗、导纳及其等效互换。基尔霍夫定律的向量形式,向量法。正弦电流电路的分析与计算,向量图。电路定理的向量形式。正弦电流电路的功率,有功功率、无功功率、表观功率(视在功率)与复功率,功率因数。含有互感电路的计算。理想变压器。串联谐振与并联谐振。三相电路的连接方式。对称三相电路中电压、电流和功率的计算。

  可选内容:

  不对称三相电路。电路的频率特性。

4、          非正弦周期电流电路

  基本内容:

 非正弦周期电压、电流及其有效值。非正弦周期电流电路的计算。非正弦周期电流电路的功率。

5、          线性动态电路的时域分析

  基本内容:

  一阶电路的时域分析,一阶电路微分方程的建立,初始状态与初始条件。时间常数,自由分量与强制分量。零输入响应、零状态响应与全响应。阶跃函数与阶跃响应,冲激函数与冲激响应。稳态响应与暂态响应。二阶电路的时域分析,二阶电路微分方程的建立。二阶电路的响应,振荡与非振荡解。

  可选内容:卷积的概念。

6、           网络方程的矩阵形式

  基本内容:

图论的基础知识。节点-支路关联矩阵,基尔霍夫定律的矩阵形式,复合支路,节点法方程的矩阵形式。状态的概念,状态变量与状态方程。用直观法列写状态方程。

可选内容:

基本回路矩阵,基本割集矩阵。回路方程的矩阵形式,割集方程的矩阵形式。

7          二端口网络

  基本内容:

  二端口网络及其ZYHA参数方程,各种参数的计算。二端口网络的等效电路。二端口网络的联接。

  可选内容:

  回转器。负阻抗变换器。

   三、 实验要求

1、          会使用常用的仪器、仪表(如电压表、电流表、万用表、稳压电源、信号发生器、示波器等)。

2、          会应用常规的测试方法测量电压、电流、电功率等物理量和电阻、电感、电容等器件的参数,测定特性曲线。

3、          培养学生独立从事实验和初步的设计实验的能力,能分析并排除一些简单的故障,正确地读取和记录实验数据,绘制曲线。

4、          培养学生良好的实验习惯,树立实事求是和严肃认真的科学作风,根据实验数据和实验结果撰写实验报告,具有对实验结果进行分析和解释的能力。

5、          注意启发学生的创新思维及创新能力,安排综合性、设计性实验。

6、          了解一种电路分析软件,能用以求解电路分析课程的习题。

   四、课时安排

各章目录

授课学时

实验学时

备注

第一章 电路基本概念与定律

4

 

 

第二章 电阻电路等效变换 

4

2

 

第三章 线性电路分析基本方法

6

 

 

第四章 电路定理

6

2

 

第五章 正弦稳态分析

6

2

 

第六章 三相电路

4

2

 

第七章 耦合电感与理想变压器

6

2

 

第八章 网络图论与网络方程

6

2

 

第九章 谐振电路

6

2

 

第十章 非正弦周期电流电路

4

 

 

第十一章 二端口网络

4

 

 

第十二章 含运算放大器电路

4

2

 

第十三章 一阶电路时域分析

8

2

 

第十四章 二阶电路

4

2

 

第十五章 非线性电阻电路

4

 

 

    计

76

20