《电路分析基础》教学大纲

课程编号：IB006001

课程名称：电路分析基础                   英文名称：Fundamentalsof Circuit Analysis                              

学分/学时：3/48                          课程性质： 必修      

适用专业：通信工程、信息工程、空间信息与数字技术

建议开设学期：第三学期                          

先修课程：线性代数、普通物理              开课单位：通信工程学院                   

一、课程的教学目标与任务

电路分析基础是工科本科电气信息类专业必修的一门重要的技术基础课，是研究电路理论的入门课程，着重讨论集中参数、线性、时不变电路。该课程理论严密、逻辑性强，有广阔的工程背景。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及解决问题的能力起着重要的作用。

教学目标：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，培养学生的思维推理能力和分析运算能力，为学习电子技术基础、信号与系统、高频电子线路等后续课程准备必要的电路知识。本课程对学生达到如下毕业要求有贡献：

本课程对学生达到如下毕业要求有贡献：

1. 能够应用数学的基本原理，分析复杂工程问题，以获得有效结论；

2．能够设计针对复杂工程问题的解决方案；

3.能够在设计环节中体现创新意识；能够考虑相关应用背景及因素。

要求学生建立工程观点、学会工程设计分析的方法，为学习专业知识和从事工程技术工作打好基础，有助于提高综合能力和整体素质。完成课程后，学生会具备如下能力：

1.能够掌握电路分析的基本知识、技术和相关能力；

2.能够具备建立电路模型分析的能力；

3.能够具备对典型电路的分析及设计能力。

本课程的性质：本课程是工程性较强的一门课程，在实施过程中理论教学和实践教学并重，理论课48学时，有单独实验课（另见实验课大纲），是每位选课学生必须完成的。

二、课程具体内容及基本要求

（一）电阻电路模块( 16学时)

1．基本要求

（1）了解集中参数电路及电路模型的概念，掌握电流、电压、参考方向、电功率及能量的概念；掌握基尔霍夫定律。

（2）熟悉电阻元件的一般定义，了解线性与非线性、时变与时不变元件的概念；掌握欧姆定律和电阻功率的计算；熟悉独立电压源、独立电流源及受控源的概念。

（3）熟悉等效的概念；掌握电阻的串、并联，△-Y互换、实际电源的两种模型及其等效互换；掌握简单电路的化简与计算。

（4）掌握节点法，网孔法和回路法，了解支路电流法。

（5）熟悉齐次定理、叠加定理和替代定理；掌握等效电源定理（戴维南定理、诺顿定理）和匹配的概念。

（6）了解特勒根定理、互易定理和电路的对偶性。

2. 重点、难点

重点：电压、电流及其参考方向的概念；基尔霍夫定律和欧姆定律；功率的计算；等效的概念；实际电源的两种模型等效互换；节点法和网孔法；戴维南定理；最大功率传输定理。

难点：参考方向的概念；等效的概念；基本回路和基本割集的概念；KVL方程的列写；受控源；回路法；戴维南定理。

3. 作业及课外学习要求

选做书后部分习题。

（二）动态电路模块( 8学时)

1．基本要求

（1）掌握电容和电感的伏安关系及其储能。

（2）熟悉动态电路方程的列写，掌握初始状态的确定和初始值、稳态值的计算。

（3）掌握零输入响应、零状态响应、完全响应、暂态响应和稳态响应的概念及其相互关系。

（4）熟悉时间常数的概念；掌握一阶电路的三要素法。

（5）了解阶跃函数和阶跃响应；

2．重点、难点

重点：电容和电感的伏安关系及储能；一阶电路时常数、初始值和稳态值的计算；三要素公式。

难点：初始值的计算；零输入响应、零状态响应、完全响应、暂态响应和稳态响应概念的理解；三要素法。

3．作业及课外学习要求

选做书后部分习题。

（三）正弦稳态模块( 14学时)

1．基本要求

（1）掌握正弦量的三要素、相量和相量图的表示。

（2）熟悉阻抗和导纳的概念，掌握基尔霍夫定律和元件VAR的相量形式，掌握电路的相量模型及正弦稳态电路的计算方法。

（3）熟悉平均功率（有功功率）、功率因数、视在功率、无功功率、复功率和共轭匹配的概念。掌握平均功率和功率因数的计算方法。

（4）熟悉同名端和耦合系数的概念；掌握耦合电感的定义及其伏安关系；掌握耦合电感的去耦等效电路和含耦合电感电路的分析方法。

（5）掌握理想变压器的伏安关系和阻抗变换作用。掌握含理想变压器电路的分析方法。了解实际变压器的模型。

2．重点、难点

重点：正弦量的相量和相量图的表示，基尔霍夫定律和元件VAR的相量形式，阻抗与导纳的概念，正弦稳态电路的计算。平均功率和功率因数。耦合电感及其伏安关系，耦合电感的去耦等效电路，含耦合电感电路的分析。理想变压器的伏安关系和阻抗变换作用，含理想变压器电路的分析。

难点：正弦稳态电路的相量法；平均功率和功率因数；周期性非正弦波平均功率和有效值的计算。

3．作业及课外学习要求

选做书后部分习题。

（四）电路的频率响应和谐振特性模块( 6学时)

1．基本要求

（1）熟悉网络函数、电路的频率响应，滤波与选频的概念。

（2）熟悉谐振的概念，掌握简单串、并联谐振电路频率特性及谐振特性。

（3）了解复杂谐振电路。

2．重点、难点

重点：正弦稳态电路的网络函数和电路的频率响应，滤波与选频的概念；简单串、并联谐振电路频率特性及谐振特性。

难点：电路的频率响应；谐振的概念，谐振电路的谐振特性。

3．作业及课外学习要求：

选做书后部分习题。

（五）二端口电路模块( 4学时)

1．基本要求

（1）熟悉端口的概念，掌握二端口电路的Z参数、Y参数和A参数及其参数方程；熟悉互易和对称二端口电路的概念。

（2）熟悉二端口电路的等效和端接的二端口电路分析。

（3）了解二端口电路的联接、二端口电路的网络函数；熟悉完全匹配的概念。

2．重点、难点

重点：二端口电路的Z参数、Y参数和A参数的物理意义和计算；端接的二端口电路分析。

难点：Z参数、Y参数和A参数的计算；完全匹配的概念。

3．作业及课外学习要求：

选做书后部分习题。

三、教学安排及方式

总学时48 学时，其中：讲授 48 学时。

四、考核及成绩评定方式

理论课最终成绩由平时成绩、过程考核成绩和期末考试成绩组成，实验课成绩单独给出。最终成绩各部分所占比例如下：

平时成绩：10%。平时成绩包括课后作业成绩及到课情况。每次课均安排课后作业，主要考查对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度。

过程考核成绩：40%。过程考核包括随堂测验及每章的课后小测，测验形式采用雨课堂工具，测试成绩即时给出。

期末考试成绩：50%。主要考核电路课程基础知识的掌握程度。书面考试形式。题型为：选择题、填空题、计算题等。

过程成绩提交时间和总评成绩计算说明表

注：由于课程组不同教师的授课安排有差异，因此进度不同，提交成绩时间按各人进度定。

五、教材及参考书目

教材：《电路基础》（第三版）王松林，吴大正，李小平，王辉. 西安电子科技大学出版社，2008

参考书目：

1．《电路分析基础》（第四版）（上、中、下）李翰荪，高等教育出版社，2006

2．《电路》（第五版）邱关源，罗先觉. 高等教育出版社，2006

3．《电路分析》张永瑞，王松林，李小平. 高等教育出版社，2004

4．《Circuit Analysis：Theory and Practice(影印本)》Allan H.R.，WilhelmC M. 科学出版社，2003

六、说明

（一）与相关课程的分工衔接

本课程的先修课程是高等数学、线性代数、普通物理。在普通物理中，学生已具备了一些简单的电路知识，因此起点可高一些。一些基本的数学工具（如微分方程、线性代数方程组的求解）在高等数学和线性代数中已掌握，可直接使用。其后续课程主要有电子技术基础、信号与系统、高频电子线路等，这样含理想运算放大器电路的分析放到电子技术基础中讲解；高阶动态电路的响应在信号与系统中用拉普拉斯变换求解比较方便。因此教学中应处理好与先修课程和后续课程中相关内容的衔接关系。

（二）其他说明

1. 本大纲只提出了该课程教学的基本内容，至于这些内容安排的先后次序，讲授方法等，应根据教师本人的教学经验、学生的实际情况和所选用的教材等具体情况确定。

2. 本大纲所提出的学时分配建议也可根据实际情况作小幅度的调整。讲授是主要的教学环节，应突出重点，讲清基本概念和分析方法，注意启发学生的思维，切忌事无巨细、面面俱到。有些内容可通过自学、课后练习、讨论答疑等形式进行。教学中要注意培养学生自学、独立思考的能力和习惯。上面教学内容中“了解”条目可以作简单介绍，然后引导学生自学，所列条目仅供参考。

3. 鼓励教师在教学中进行课程体系、教学内容、教学方法等方面的改革。课堂上可以适时安排一些习题课、随堂小测试等环节，布置一些上机或综合训练作业让学生课后完成。

4. 习题作业是帮助学生理解基本概念、掌握基本分析方法、学会运用理论处理实际问题的重要环节之一。课程的每一主要内容都应配合一定数量的习题。实验课是培养学生实验技能的重要环节。与本课程内容相应的实验包含在“电路、信号与系统实验”课程中。注意培养学生使用计算机的能力。应使学生掌握利用现有的电路分析程序（如PSPICE）辅助求解电路问题。上机实验主要在课外时间进行，也可作必要的讲解，其所需时间不作统一规定，也未列入计划学时。

（执笔人：×××       审核人：×××）

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