《电路分析基础》教学大纲

课程编号：IB006001-02

课程名称：电路分析基础        英文名称： Fundamentals of CircuitAnalysis

学分/学时： 3/48                  课程性质：必修课、大类基础课

适用专业：通信类、电子类、信息类、控制类等相关专业

先修课程：高等数学、大学物理、工程数学等

建议开设学期：第三学期       开课单位：电子工程学院

一、课程的教学目标与任务

本课程是本校电类各专业所必修的一门重要的技术基础课。它是研究电路理论的入门课程，着重讨论集中参数、线性、非时变电路。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。

通过本课程的学习，使学生准确、系统的掌握电路的基本理论，熟练掌握分析计算电路基本方法和进行实验的初步技能，培养学生科学思维能力，树立理论联系实际的科学观点，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，进一步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；为学生进行创新性研究和解决复杂工程问题，奠定坚实的理论基础和思想方法。

二、课程具体内容及基本要求

（一）电阻电路模块( 16 学时)

具体内容提要: 电路模型；电路变量；基尔霍夫定律；电阻元件定义及欧姆定理、功率、能量关系；电源；电路的等效；电路分析方法；电路定理

1）基本要求

（1）理解集中参数、线性、时不变电路及电路模型的概念，熟练掌握电流、电压、参考方向、电功率及能量的计算概念；

（2）熟悉掌握KCL、KVL 的相关计算（线上学习，线下检测学习效果）；

（3）熟练掌握欧姆定理及相关计算（线上学习，线下检测学习效果）；

（4）熟悉独立电压源、独立电流源及受控源的概念，并掌握其相关计算，理解独立电压源、独立电流源及受控源的伏安关系；

（5）熟练掌握线性二端口电阻，理解等效的概念；

（6）熟练掌握电阻的串并联、Y－△的等效（线上学习，线下检测学习效果）；

（7）熟悉掌握含独立原电路的等效，理解实际电源的两种模型及其等效互换；

（8）了解树、树支与连支、回路与割集的概念；

（9）理解这几种电路分析方法异同，熟练掌握回路法、网孔法和节点法；

（10）掌握齐次定理、叠加定理和替代定理，会利用齐次定理和叠加定理分析线性电路，掌握替代定理的用法，理解替代和等效的区别；

（11）熟练运用等效电源定理分析相关电路（部分线上学习，线下检测学习效果）；

（12）了解特勒根定理和互易定理，电路的对偶性。

2）重点、难点

重点：理解电路模型，电压、电流及其参考方向的概念。牢固掌握基尔霍夫定律、欧姆电路，电路基本元件（电阻、独立源、受控源）的伏安特性及其功率、能量关系；理解线性与非线性、时变与时不变的概念，理解电路的等效、对偶概念；

熟练掌握各种电阻电路的各种分析方法；熟练掌握叠加定理，置换定理，等效电源定理（戴维南定理、诺顿定理），最大功率传输定理。

难点：参考方向的理解；KVL 方程的列写；受控源的电路分析；等效概念的理解；含独立源电路的等效；齐次定理和叠加定理的使用条件、叠加定理中电源的分离方法、替代和等效的区别；外加电源法、端口的伏安关系法及戴维南和诺顿定理的异同。

3）作业及课外学习要求：

必做习题册指定的习题。选做书后部分习题。

（二）动态电路模块( 8 学时)

具体内容提要: 电容、电感的定义、伏安关系、贮能及串并联；一阶电路方程的建立、初始值；时间常数、零输入响应、零状态响应和完全响应、暂态响应和稳态响应；直流激励下一阶动态电路的三要素法

1）基本要求

（1）熟悉和掌握电容、电感的伏安关系及串并联，理解线性时不变电容、电感的概念；（一半线上学习，线下检测学习效果）

（2）掌握一阶电路方程的列写，独立初始值和非独立初始值的求解及时常数的计算；（方程求解线上学习，线下检测学习效果）

（3）理解零输入响应、零状态响应和完全响应、暂态响应和稳态响应的概念及相互关

系；（响应求解线上）

（4）熟悉和掌握直流激励下一阶动态电路的快速有效的计算方法－－三要素法；

2）重点、难点

重点：电容、电感的伏安关系及储能；动态电路初始值、时常数的求解步骤；

三要素公式、时常数、稳态值、初始值。

难点：非独立初始值的求解方法；零输入响应、零状态响应和完全响应、暂态响应和稳态响应之间的对应关系；三要素法。

3）作业及课外学习要求：

必做习题册指定的习题。选做书后部分习题。

（三）正弦稳态模块( 14 学时)

具体内容提要: 正弦信号的周期、频率、角频率、瞬时值、振幅、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。阻抗与导纳，电路的相量模型，正弦稳态电路的计算、相量图；平均功率（有功功率）、功率因数、视在功率、无功功率、复功率。最大功率传输；耦合电感及其伏安关系，同名端，耦合系数，耦合电感的去耦等效电路，含耦合电感电路的分析；全耦合变压器，理想变压器的伏安关系，阻抗变换作用，含理想变压器电路的分析；叠加定理求周期性非正弦电路的稳态响应，周期性非正弦波平均功率和有效值的计算。

1）基本要求

（1）熟悉和掌握正弦量的三要素、相量和相量图的表示，理解正弦信号的三要素及有效值；

（2）熟悉和掌握电路定律的相量形式、基本元件VAR 的相量形式、电路的相量模型及正弦稳态电路的计算，理解时域电路模型和电路相量的异同；（导纳及阻抗与导纳关系线上学习，线下检测学习效果）

（3）熟悉和掌握各种功率的计算，理解各种功率的概念及相互之间的关系；（最大功率线上学习，线下检测学习效果）

（4）熟悉和掌握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，理解同名端、耦合系数的概念；

（5）熟悉和掌握理想变压器的伏安关系，阻抗变换作用，含理想变压器电路的分析，理解全耦合变压器及理想变压器的概念；（理想变压器线上学习，线下检测学习效果）

2）重点、难点

重点：正弦量的三要素、相量和相量图的表示，基尔霍夫定律的相量形式，电容、电感VAR 的相量形式、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、无功功率、复功率、最大功率传输；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，阻抗变换作用，含理想变压器电路的分析。

难点：正弦量与相量的对应关系，电路的相量模型、正弦稳态电路的计算及相量法应用；各种功率的关系及最大功率的计算，耦合电感的去耦等效电路，含耦合电感电路的分析；含理想变压器电路的分析和计算。

3）作业及课外学习要求：

必做习题册指定的习题。选做书后部分习题。

（四）电路的频率响应、谐振特性模块( 4 学时)

具体内容提要: 正弦稳态电路的网络函数、电路的频率响应，滤波的概念。RC 电路的低通、高通性质；RLC 串联和并联谐振电路的频率响应，谐振频率，特性阻抗和品质因数，通频带和选频的概念。

1）基本要求

（1）熟悉RC 电路的低通、高通性质，理解网络函数、电路的频率响应，滤波的概念；

（2）熟悉掌握二阶电路的串并联频率特性及谐振特性，理解谐振的概念。

2）重点、难点

重点：正弦稳态电路的网络函数、电路的频率响应，二阶串并联电路的谐振特性

难点：电路的频率响应，二阶串并联电路的谐振特性

3）作业及课外学习要求：

必做习题册指定的习题。选做书后部分习题。

（五）二端口电路模块( 4 学时)

1、具体内容提要: 端口的概念，二端口电路的Z 参数、Y 参数、A 参数及其参数方程，二端口电路的等效、端接的二端口电路分析，

1）基本要求

（1）熟悉掌握二端口电路的Z 参数、Y 参数和A 参数及其参数方程，理解端口的概念；

（2）熟悉掌握二端口电路的等效、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

2）重点、难点

重点：二端口电路的Z 参数、Y 参数和A 参数，二端口电路的等效。

难点：Z 参数、Y 参数和A 参数及其参数方程之间的变换关系，T 型等效和△型等效

3）作业及课外学习要求：

必做习题册指定的习题。选做书后部分习题。

三、教学安排及方式

总学时48学时，其中：讲授学时48学时。

注：教学方式填写“讲授、实验或实践、上机、综合练习、多种形式”。

四、考核及成绩评定方式

理论课最终成绩由平时成绩、阶段考核成绩和期末考试成绩组成，实验课成绩单独给出。

平时成绩：20%。包含平时作业及考勤（10%），课堂测试（10%）

阶段考核成绩：20%。包含线上测试（MOOC）成绩（10%）、期中考试（10%）。

期末统考考试成绩：60%。主要考核课程大纲要求的全部内容的掌握程度，书面考试形式。题型为：选择题、填空题、计算题等。

五、教材及参考书目

教材：

[1] 王松林  吴大正  李小平等.  电路基础（第三版）. 西安电子科技大学出版社，2008.

[2] 张永瑞. 电路分析基础（第四版）. 西安电子科技大学出版社，2013.（高等学校电子信息类“十二五”规划教材）

参考书目：

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

2．邱关源. 《电路》（第五版）. 高等教育出版社，2006

3. Charles K. Alexander, Matthew N.O. Sadiku.  Fundamentals of Electric Ciriuit(Sixthedition). Beijing:China Machine Press, and McGraw-Hill Companies, Inc., 2013.

4．《Elementary Linear Circuit Analysis》Bobrow, Leonard S. OxfordUniversity Press Inc .1996

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、大学物理。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，注意运用启发式教学，阐述各种分析方法间的横向联系，以培养学生分析、对比，归纳、总结的能力。为培养学生的自学能力，可适当增加学生自学内容的比例，但必须相应地加强对自学工作的指导。上面教学内容中要求“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。课堂上可以适时少量安排一些习题讲解、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。

5.教学过程中，注意培养学生使用计算机的能力。用PSPICE对典型理论和实现算法进行仿真与实现演示，培养学生进行信号分析并运用PSPICE编程仿真的能力。应使学生掌握利用现有的软件（如PSPICE）辅助求解电路基础中的问题。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。

教材：

[1] 王松林  吴大正  李小平等.  电路基础（第三版）. 西安电子科技大学出版社，2008.

[2] 张永瑞. 电路分析基础（第四版）. 西安电子科技大学出版社，2013.（高等学校电子信息类“十二五”规划教材）

参考书目：

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

2．邱关源. 《电路》（第五版）. 高等教育出版社，2006

3. Charles K. Alexander, Matthew N.O. Sadiku.  Fundamentals of Electric Ciriuit(Sixthedition). Beijing:China Machine Press, and McGraw-Hill Companies, Inc., 2013.

4．《Elementary Linear Circuit Analysis》Bobrow, Leonard S. OxfordUniversity Press Inc .1996