成人本科生学士学位考试课程“教学大纲”《电路》教学大纲
发布时间:2008-01-04  浏览次数:
成人本科生学士学位考试课程“教学大纲”《电路》教学大纲

 

一、课程编号:0501C001

二、课程名称:《电路》

三、学分、学时:2.5学分(40学时)

四、开课单位:河海大学 电气工程学院

五、先修课程:高等数学、普通物理等

六、课程性质与设置目的要求

(一)课程性质与特点

课程性质:必修课

课程特点:电路课程理论严密、逻辑性强、有广阔的工程背景,是电气信息类专业以及、热能与动力工程专业必修的一门重要的专业基础课。学习电路课程,对培养学生的科学思维能力,提高学生分析问题和解决问题的能力,都有重要的作用。

(二)本课程的基本要求

1.本课程的基本内容是学生学习电路课的最低要求,要求学生很好理解和掌握。

2.本课程是电专业、热能与动力工程专业的非常重要的技术基础课,且具有广阔的工程应用背景的课程,因此,在教学中应注意培养学生的逻辑思维能力、综合运用电路理论分析和解决问题的能力,注意理论联系实际,同时根据本课程的特点严格要求学生独立完成一定数量的习题。

3. 熟知电阻、独立电压源、独立电流源、受控电压源、受控电流源、电容、电感、耦合电感、理想运算放大器、理想变压器等元件的定义、性质及伏安关系,透彻理解基尔霍夫定律。

4. 掌握常用的电路等效变换方法。

5. 能正确列写电路的结点电压方程,并对电路进行计算。

6. 能正确使用电路定理。

7. 了解电路的时域、频域分析方法。

8. 了解线性二端口的开路参数、短路参数、混合参数和传输参数。

(三)教材与课时分配

序号

教学内容

学时数

电路模型和电路定律

4

电阻电路的等效变换

6

电阻电路的一般分析

6

电路定理

4

一阶电路

4

二阶电路

(3)

相量法

2

正弦稳态电路的分析

6

含有藕合电感的电路

2

三相电路

4

十一

非正弦周期电流电路和信号的频谱

(4)

十二

拉普拉斯变换

(6)

十三

网络函数

2(4)

十四

实 验

(16)

        

40

七、课程内容与考核目标

第一章 电路模型和电路定律

1.教学目的与要求

了解电路模型的概念,深刻理解电路元件特性及约束关系,理解电压、电流参考方向的概念,掌握吸收、发出功率的表达式和计算方法,学会运用欧姆定律、基尔霍夫定律求解简单的电路问题。

2.课程内容

要求深刻理解与熟练掌握的内容:

(1)理想元件与电路模型概念,线性与非线性的概念。

(2)电压、电流及其参考方向的概念。

(3)电阻元件、电感元件、电容元件,电压源、电流源和受控源的伏安关系及功率的计算。

(4)基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

要求一般理解与掌握的内容。

(5)时变与非时变的概念。

3.重点、难点

重点:参考方向,电路元件,独立电源,功率计算及判断,基尔霍夫定律

难点:参考方向,受控源,功率计算。

4.考核知识点与考核要求

参考方向,电路元件,独立电源,功率计算及判断,基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

第二章 电阻电路的等效变换

1. 教学目的与要求

深刻理解等效的概念与等效变换的条件,熟练掌握运用等效变换(包括电源等效变换)法求解电路问题,掌握一端口输入电阻的计算,了解三角形与星型互换。

2. 课程内容

要求深刻理解与熟练掌握的内容:

(1)等效与等效变换的概念,实际电源的两种模型及其等效变换,输入电阻。

要求一般理解与掌握的内容:

(2)三角形与星型互换。

3. 重点、难点

重点:等效电路及网络的化简。实际电压源、电流源的等效互换。

难点:三角形与星型互换。

4.考核知识点与考核要求

等效电路及网络的化简。实际电压源、电流源的等效互换, 三角形与星型互换。

第三章 电阻电路的一般分析

1.教学目的与要求

重点理解KCL和KVL的独立方程数的概念,熟练掌握运用节点电压法、网孔电流法、回路电流法求解电路问题。

2. 教学内容

要求深刻理解与熟练掌握的内容:

(1)节点电压法。

(2) 网孔电流法。

(3) 回路电流法。

要求一般理解与掌握的内容:

(4) 支路电流法

3. 教学重点、难点

重点:独立方程数,节点电压法,网孔电流法 。

难点:特殊情况的处理,回路电流法。

4.考核知识点与考核要求

独立方程数,节点电压法,网孔电流法,回路电流法。

第四章 电路定理

1.教学目的与要求

深刻理解叠加定理的含义,熟练掌握运用叠加定理(包括齐次定理)、戴维南—诺顿定理求解电路问题。了解互易定理、特勒根定理及对偶原理。

2. 课程内容

要求深刻理解与熟练掌握的内容:

(1) 叠加定理。

(2) 戴维南和诺顿定理。

要求一般理解与掌握的内容:

(1) 特勒根定理。

*(2)替代定理及对偶原理。

3. 教学重点、难点

重点:叠加定理,戴维南—诺顿定理。

难点:戴维南等效电路(含受控源电路的计算),替代定理。

4.考核知识点与考核要求

叠加定理,戴维南—诺顿定理。

 

第五章 一阶电路分析

1.教学目的与要求

理解换路、过渡过程、暂态分量与稳态分量、零输入响应与零状态响应、阶跃响应等概念,理解时间常数的物理意义,学会运用换路定律求解一阶电路的初始值,熟练掌握运用经典法、三要素法分析求解一阶电路的过渡过程。

2. 课程内容

要求深刻理解与掌握的内容:

(1)电容元件及电感元件中贮能的计算,会运用换路定律确定初始状态。

(2)时间常数的概念及计算。

(3)一阶电路方程的建立,全响应的两种分解形式,零输入响应与零状态响应,暂态响应与稳态响应。

要求一般理解与掌握的内容:

(1)阶跃响应。

(2)直流电源作用下一阶电路全响应的三要素法。

3. 教学重点、难点

重点:初始值计算,零输入响应,零状态响应,完全响应,时间常数。三要素法。

难点:含受控源的一阶电路的计算,阶跃响应及冲激响应。

4.考核知识点与考核要求

初始值计算,零输入响应,零状态响应,完全响应,时间常数。三要素法。

*第六章 二阶电路分析

1.教学目的与要求

学会用经典法分析二阶电路的过渡过程,了解二阶电路零输入响应的三种形式及其判别式。

2. 课程内容

要求深刻理解的内容:

(1)二阶电路方程的建立,固有频率的概念。

要求一般理解与掌握的内容:

(2)二阶电路零输入响应的三种形式及其判别式。

3. 教学重点、难点

重点:本章内容不作教学重点。

难点:二阶电路零输入响应的三种形式及其判别式

4.考核知识点与考核要求

了解,不作考试要求

第七章 相量法

1.教学目的与要求

理解正弦信号周期、有效值、相位差、相量图的概念及表示方法,掌握电路方程的相量形式及电路定律的相量描述。

2. 课程内容

要求理解与掌握的内容:

(1)复数。

(2)正弦量。

(3)相量法的基础。

(4)电路定律的相量形式。

3. 教学重点、难点

重点:正弦量。

难点:电路定律的相量形式。

4.考核知识点与考核要求

正弦量, 相量法的基础,电路定律的相量形式。

第八章 正弦稳态电路的分析

1.教学目的与要求

掌握正弦稳态电路的阻抗与导纳、有功功率、无功功率、视在功率和复功率、功率因数等概念及计算,学会用相量法和相量图法分析求解正弦稳态电路,理解最大功率传输问题,了解谐振现象。

掌握非正弦周期电流电路的分析方法。学会对非正弦周期电流电路的平均值、有效值、平均功率的计算。

2. 课程内容

要求深刻理解与熟练掌握的内容:

(1)阻抗与导纳。

(2)电路的相量图表示法,参考正弦量的概念,会用相量图法分析串联电路、并联电路。

(3)正弦稳态电路的分析。

(4)正弦稳态电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念及计算,复功率的概念及最大功率传输。

要求深刻理解与掌握的内容:

(1)非正弦周期电流电路的分析方法,非正弦周期电流电路的平均值、有效值、平均功率的计算。

要求一般理解与掌握的内容:

(2)RLC串联电路的频率特性,串联谐振与并联谐振的概念。

要求深刻理解与掌握的内容:

(1)非正弦周期函数分解为傅里叶级数。

3. 教学重点、难点

重点:相量法及相量图法求解复杂电路,正弦稳态电路的功率,最大功率传输,功率因数提高。非正弦周期电流电路的平均值,有效值,平均功率的计算。

难点:相量图,功率,谐振,功率因数提高,谐振电路的通频带、品质因数。非正弦周期函数分解为傅里叶级数。

4.考核知识点与考核要求

本章是电路的重点章节,要求掌握的内容比较比,考核知识点也比较多:相量法及相量图法求解复杂电路,正弦稳态电路的功率,功率因数提高。非正弦周期电流电路的平均值,有效值,平均功率的计算。

第九章 含耦合电感的电路

1.教学目的与要求

理解互感、互感电压、耦合电感的伏安关系、同名端的概念,熟练掌握含耦合电感电路的计算,掌握理想变压器的伏安关系,阻抗变换作用,理想变压器电路的分析方法。了解空心变压器的概念。

2. 课程内容

要求理解与掌握的内容:

(1)互感及互感电压、同名端、互感系数、耦合系数的概念。

(2)含互感电路的分析。

要求一般理解与掌握的内容:

(1)理想变压器的伏安关系,阻抗变换作用,理想变压器电路的分析方法。

(2)了解空心变压器,全耦合变压器概念。

3. 教学重点、难点

重点:同名端,互感电压,耦合电感的串、并联、去耦,含互感的电路分析,理想变压器。

难点:同名端,互感电压,去耦,阻抗变换。

4.考核知识点与考核要求

同名端,互感电压,含互感的电路分析。

第十章 三相电路

1.教学目的与要求

深刻理解对称三相电路中相电压与线电压,相电流与线电流的关系,掌握对称三相电路的一相计算方法,了解不对称三相电路的概念,了解三相电路功率的计算和测量。

2. 课程内容

要求深刻理解与熟练掌握的内容:

(1)三相电路中的概念。

(2)对称三相电路的分析与计算。

要求一般理解与掌握的内容:

(3)了解不对称三相电路的概念、功率的测量与计算。

3. 教学重点、难点

重点:对称三相电路的分析。

难点:相电压与线电压,相电流与线电流的转换,功率及其测量。

4.考核知识点与考核要求

三相电路中的概念,对称三相电路的分析与计算,但不对称三相电路不作考试要求。

*第十一章 拉普拉斯变换(自学)

1.教学目的与要求

2. 课程内容

要求理解与掌握的内容:

(1)拉氏变换。

(2)运算电路。

要求一般理解与掌握的内容:

(3)反变换的部分分式展开。

3. 教学重点、难点

重点:运算电路。

难点:应用拉氏变换分析线性电路。

4.考核知识点与考核要求

可暂不作考试要求

*第十二章 电路方程的矩阵形式

1.教学目的与要求

理解电路图论的初步概念,理解割集、关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵的概念及含义,掌握用手写法列出节点电压方程、状态方程的矩阵形式。了解回路电流方程、割集电压方程的矩阵形式。

2. 课程内容

要求理解的内容:

(一)关联矩阵,回路矩阵,割集矩阵。

(二)状态方程。

(三)节点电压方程的矩阵形式。

要求一般理解与掌握的内容:

(四)回路电流方程的矩阵形式。

(五)割集电压方程的矩阵形式。

3. 教学重点、难点

重点:关联矩阵,回路矩阵,割集矩阵。节点电压方程的矩阵形式。状态方程。

难点:割集概念。

4.考核知识点与考核要求

可暂不作考试要求

*第十三章 二端口网络

1.教学目的与要求

掌握二端口网络的Z、Y、T、H参数矩阵以及它们之间的相互关系,双口网络的等效电路,了解二端口网络的转移函数、二端口网络的连接。

2. 课程内容

要求了解的内容:

(1)二端口网络的方程和参数。

(2)二端口网络的等效电路。

3. 教学重点、难点

重点:双口网络的Z、Y、T、H参数的求解,双口网络的等效电路

难点:二端口网络的方程和参数。

4.考核知识点与考核要求

可暂不作考试要求

八、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时(或学时比例)

根据条件而定,建议使用多媒体辅助教学,多媒体使用量点总教学的60%左右,老师可以根据实际情况及自己的风格把握。

九、考核方式

闭卷考试

十、教学大纲说明

《电路》课程为电气与电子信息类专业的技术基础课,是所有“强电专业”和“弱电专业”的必修课。它既是电气与电子信息类专业课程体系中数学、物理学等科学基础课的后续课程,又是电气与电子信息类所有专业的后续技术基础课和专业基础课的基础。在整个电气信息类专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用。《电路》课程的任务是:通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法和进行实验的初步技能,并为后续课程准备必要的电路知识。《电路》是电专业学生进校以来遇到的第一门专业基础课程,在此之前,学生们主要接触的是一些基础知识的学习,《高等数学》、《工程数学》及《大学物理》等,这些都是《电路》课程的先行课程。而《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《自动控制原理》等专业课程则是该课程的后续课程。

《电路》课程是电气信息类等专业的一门重要的技术基础课。电路课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。学习电路课程,对培养学生的科学思维能力,树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题和解决问题的能力,都有重要的作用。

因本课程内容比较多,但成教所给的课时又比较小(40课时相当于2.5学分),所以其内容不能仅依赖于课堂讲授,应强调自学。

因本大纲要求适用于《电气工程于自动化》和《热能与动力工程》两个专业,原则上讲这两个专业对电路的要求是有很大的差别的,特别是课时要求一般差异较大,后续课程也不相同,但作为要兼顾的大纲只能综合考虑,尽量兼顾两专业。因学时限制,打星号内容原则上不作要求,有2学时老师可灵活掌握。但如果有条件,建议《电气工程及其自动化专业》适当增加学时,讲授打*的内容。

十一、教材及参考书

(一)教材:邱光源.电路.高等教育出版社。

(二)参考书:周树棠.电路理论复习指导,化学工业出版社,2001年。


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