电路基础

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个人介绍

电路基础

提供学校：	西安电子科技大学
院系：	信息安全系
课程编号：	CE3901L

课程介绍

电路基础是网络空间安全专业的一门重要的学科基础课。着重讨论电路的基本概念与基本定律、电阻电路、动态电路、正弦交流稳态电路时域分析法、相量法等内容。通过本课程的学习与训练，应使学生掌握电路中最基本的概念和分析方法，为学习本专业的后续专业课程，如信号与系统、数字与逻辑电路、及使用硬件电路打下基础。本课程在培养学生严谨的科学学风和抽象思维能力、分析计算能力等方面起着重要作用。

教学大纲

《电路基础》教学大纲

课程编号：CE3901
课程名称：电路基础	英文名称：Fundamentals of Electrical Circuits
学时/学分：32/2	课程性质：专业基础课
适用专业：网络空间安全	建议开课学期：第3学期
先修课程：高等数学、物理学	开课单位：网络与信息安全学院

一、课程的教学目标与任务

电路基础是网络空间安全专业的一门重要的学科基础课。着重讨论电路的基本概念与基本定律、电阻电路、动态电路、正弦交流稳态电路时域分析法、相量法等内容。通过本课程的学习与训练，应使学生掌握电路中最基本的概念和分析方法，为学习本专业的后续专业课程，如信号与系统、数字与逻辑电路、及使用硬件电路打下基础。

本课程在培养学生严谨的科学学风和抽象思维能力、分析计算能力等方面起着重要作用。

二、课程具体内容及基本要求

（一）电路的基本概念与定律（8学时）

主要内容包括：电路模型、电路变量；欧姆定律、基尔霍夫定律；电路等效、受控源等。

1. 基本要求：

（1）掌握电路变量：电流、电压、功率的基本概念；

（2）熟练掌握欧姆定律、基尔霍夫电流定律（KCL）、基尔霍夫电压定律（KVL）的内容、使用条件及应注意的问题；

（3）掌握电路等效概念，掌握应用基本的电路等效方法计算电路；

（4）掌握受控源的有关基本概念。

2. 重点、难点：

重点：电流、电压参考方向、由电压、电流计算一段电路吸收或产生的功率；欧姆定律；KCL，KVL。

难点：电路等效概念；含有受控源电路的分析。

3. 说明：

讲授上述重点内容时务必增加课堂上练习的内容。一是，适当补充举例做示范，二是，课堂上出题让同学们做练习，而后教师作点评。讲授上述难点问题时，应力求联系同学们已有的基础概念。如，联系电磁感应定律讲受控源受控制的含义，同学们易接受。

（二）电阻电路分析（12学时）

主要内容包括：2b法、支路电流法、回路法与网孔法、节点法、叠加定理、齐次定理、置换定理、戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理。

1. 基本要求

（1）了解2b法与支路电流法；理解不同方法在减少变量方面的原理；

（2）掌握回路法与网孔法、节点法；

（3）掌握叠加定理、齐次定理，了解置换定理；

（4）熟练掌握戴维南定理；了解诺顿定理

（5）掌握最大功率传输定理。

2. 重点、难点

重点：网孔法、节点法、叠加定理、戴维宁定理。

难点：置换定理；戴维宁定理、诺顿定理分析含有受控源的电路。

3. 说明

注意讲解从2b法引出支路电流法再引出回路法与节点法的演变过程，使同学理解其中内涵。讲授网孔法、节点法时要注意落实到：观察电路、对照通式列写方程，理解通式内涵；讲授戴维南等重要定理时，务必强调定理的基本内容、使用条件范围及使用中应注意的问题，通过例子说明应注意些什么。分析含有受控源的电路，重点讲解外接电源法的原理，举例不要选用过于复杂的电路。

（三）动态电路分析（12学时）

主要内容包括：动态元件、动态电路、正弦交流电的基本概念；一阶动态电路时域经典分析法；三要素法；电路定律的相量形式；阻抗与导纳；正弦稳态电路的相量分析法；正弦稳态电路的功率。

1. 基本要求

（1）掌握动态元件的伏安特性；掌握动态电路的时域经典法；掌握零输入响应、零状态响应、电路初始值的概念与计算

（2）了解一阶电路三要素法；

（3）掌握正弦交流电的三要素、相位差、有效值、相量概念；

（4）掌握R. L. C元件上VCR相量形式、KCL、KVL相量形式；

（5）掌握阻抗、导纳的定义，RLC元件的阻抗与导纳，阻抗导纳的串并联；

（6）掌握电路的相量模型、简单电路的相量分析方法，了解复杂电路的相量分析法；

（7）掌握正弦交流电路的平均功率计算，了解无功功率、视在功率、复功率概念。

2. 重点、难点

重点：时域经典分析法，零输入相应、零状态响应的概念，初始值的计算；正弦交流电的三要素、相量概念；R、L、C元件上电压、电流关系相量形式、KCL、KVL相量形式；阻抗、导纳及其串并联；平均功率计算。

难点：经典法分析过程，零输入、零状态概念、相量的引入过程、相量模型的建立。

3. 说明

对于相量法，会使用相量 “工具”分析正弦稳态电路即达要求，至于相量的引入过程不必细究。相量法分析中经常用到复数的加、减、乘、除运算，应掌握使用计算器对复数量代数型与指数型的相互转换。

三、教学安排及方式

总学时32学时，其中：讲授32学时

序号	课程内容	学时	教学方法
1	电路的基本概念与定律	8	讲授
2	电阻电路分析	12	讲授
3	动态电路分析	12	讲授

四、本课程对培养学生能力和素质的贡献点

通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论和基本的分析方法，进一步培养学生的思维推理能力和分析运算能力，为学习模拟电子线路、信号与系统、数字与逻辑电路等后续课程准备必要的电路基本知识。完成课程后，学生将具备以下能力：

1. 掌握电路的基本理论、基本性质和基本的分析方法；

2. 具备应用电路理论分析简单实际电路问题的能力。

3. 具备工程思想，能够综合利用已有知识分析实际问题，并使用合适的方法解决问题的能力。

本课程是我院专业基础课，对培养学生能力和素质、对毕业要求各指标点的达成主要贡献如下：

毕业要求点	对应教学内容	要求	说明
毕业要求1	教学内容一、二、三	M	本课是学生较早接触的工程类课程，在讲授过程中需要注意培养学生的工程思维，注意强调理论知识与实际应用之间的联系与区别
毕业要求2	教学内容一、二、三	H	分析与解决问题是本课程的核心，需要着重强调和锻炼学生在对零散知识点的学习中学会综合运用、分析工程问题，并使用合适的方法解决问题的能力。
毕业要求4	教学内容一、二、三	L	课程所涉及的公式或现成的解题方法较多，讲授时应注意讲解知识点的内在含义与来龙去脉，训练学生的研究精神。
毕业要求8	教学内容一、二、三	M	通过规范的解题步骤和书写格式方面的训练，培养学生严谨的科学作风，和良好的职业规范。
毕业要求9	教学内容一、二、三	M	通过电路课程相关知识向学生介绍目前学科的交叉融合性，强调团队协作的重要性。
毕业要求10	教学内容一、二、三	M	主要指学习过程中学生之间，学生与老师之间的相互交流。
毕业要求12	教学内容一、二、三	L	本课程作为专业基础课，知识的发展性不大，但是作为对其他后续专业课的支撑，仍需要不断的加深与学校，具有一定的终身学习特性。