《电路分析基础》课程教学大纲

课程编号：C013003、C015003

英文名称：Fundamentals of Electric Circuits

学分：3.25 学时：72 （其中理论学时：52 实验学时：20 ）

适用专业：电子信息类各专业

一、课程的性质、地位、任务：

《电路分析基础》是电路理论的入门课程。是电类各专业的技术基础课，它将着重阐述线性非时变电路的基本概念，基本规律和基本分析方法，为后继课程打下牢固的分析基础，是电类各专业本科生的核心课程之一。通过本课程的学习，学生不但能获得上述基本知识，而且可以在抽象思维能力，分析计算能力，总结归纳能力和实验研究能力诸方面得到提高。本课程的先修课程是《高等数学》和《大学物理》。

二、教学内容及学时分配：

第一章集中参数电路中电压、电流的约束关系 （6学时）

§1-1 基尔霍夫定律

§1-2 电路元件：电阻元件、独立电源、受控源

§1-3 分压公式和分流公式

§1-4 支路电流法和支路电压法

第二章 运用独立电流、电压变量的分析方法 (4学时)

§2-1 网孔分析法

§2-2 节点分析法

§2-3 电路的对偶性

第三章 叠加方法与网络函数 (2学时)

§3-1 线性网络的比例性 网络函数

§3-2 叠加定理

第四章 分解方法及单口网络 (8学时)

§4-1 分解的基本步骤

§4-2 单口网络的电压电流关系

§4-3 置换定理

§4-4 单口网络的等效电路

§4-5 戴维南定理

§4-6 诺顿定理

§4-7 最大功率传递定理

第五章 动态元件 (2学时)

§5-1 电容元件

§5-2 电感元件

第六章 一阶电路 (6学时)

§6-1 一阶电路的零输入响应

§6-2 一阶电路的零状态响应

§6-3 一阶电路的完全响应

§6-4 一阶电路的三要素法

第七章 二阶电路 (6学时)

1

§7-1 RLC串联电路的零输入响应

§7-2 RLC串联电路的零状态响应

§7-3 RLC串联电路的完全响应

§7-4 GCL并联电路分析

第八章 阻抗和导纳 (8学时)

§8-1 阻抗、导纳、相量模型

§8-2 正弦混联电路分析

§8-3 相量模型的网孔分析法和节点分析法

§8-4 相量模型的等效

§8-5 有效值 有效值相量

§8-6 相量图解法

第九章 正弦稳态功率和能量 (4学时)

§9-1 单个元件的功率

§9-2 单口网络的功率

§9-3 正弦稳态最大功率传递定理

第十章 耦合电路 (6学时)

§10-1耦合电感的伏安关系、耦合系数及耦合电感的去耦等效变换

§10-2空心变压器电路的分析

§10-3理想变压器的伏安关系、阻抗变换性质

三、大纲说明：

本大纲在已有大纲内容的基础上做了适当调整和修改，本着“打好基础、精选内容、利于教学”的原则制定。重点介绍线性电阻电路、动态电路、正弦稳态电路的基本概念和基本分析方法，删除了过去大纲中部分与其他课程重复的内容。

四、教科书、参考书

1、教科书

李瀚荪编著，简明电路分析基础，高等教育出版社，2002.7。

2、参考书

[1] 李瀚荪、吴锡龙编，《简明电路分析基础》教学指导书，高等教育出版社，2003.8。

[2] 袁良范、马幼鸣编著，简明电路分析，理工大学出版社，2003.8。

院（系）： 信息科学技术学院

撰写教师：袁良范 审核负责人：罗伟雄

容付

2

项目研究报告

一. 教学改革

〈1〉《电路分析基础》是电类专业学生的必修课，随着高等教育的发展，我校电类专业学生数量迅速增加，由原来的四百多人增加到一千九百人左右，而讲解这门课的教师却越来越少(大部分老教师已退休，新教师补充的一较慢)，出现了学生多教师少的矛盾。近几年来我校教学改革的步子加大，随着改革的不断深入，《电路分析基础》课的学时大幅度减少，由原来的100学时减少到72学时，又减少到60学时，最后减少到现在的52学时，因此，学时少内容多的矛盾越来越突出。由于扩招及社会大坏境的影响，而且现在的学生大部分是独生子女，各种因素造成了教学的难见，度越来越大。讲解本课程的老教师绝部分已经休，多数为青年教师，他们学历高，知识新，但教学经验少，对内容的理解不深，重点、难点把握不准。

要想解决这些矛盾，必须进行教改革，改革现的教学方法，引进现代化的教学手段。 〈2〉改革内容

(1) 为了解决学生多教师少的矛盾，由原来上小班课改成上大班课，一般为150人到200

人。

(2) 鼓励教师采用现代化的教学手段，广。传统的教学方式为利用黑板教学，

这种方式要用很多时间写板书，优其是上电路课，图比较多，画图很费时间，而在有限的时间完成教学任务，只好粗讲或少讲。利用多媒体教学可省去大量的书写时间，大大增加每堂课的信息量。由于学生多，利用黑板教学后面的学生看不清楚，而用多媒体教学，屏幕大，可解决这一向题。这样，利用多媒体教学可以绥解学生多，教师少，学时少内容多的矛盾，有效的提高教质量。

(3) 多媒体教学课件的制作

利用多媒体教学需要较好的多媒体教学课件。我们决定根据教学大纲的要求，以教材的容为依据制作多媒体教学课件。首先组织教师进行讨，确定内容，写出角本，然后录入，并进行多次修改。

制作完成后在2001级半数的教学班进行试用，在试用过程中对其中的错误和不足进行了修改。使用一遍我们进行了总结，归纳出下面几个问题：

① 课件为白底黑字，虽然比较清楚，但白底比较刺眼，看的时间久了会感到疲劳。

② 制作多媒体教学课件用的图片形式，这样放映受到限制，不能根据需要改变放映方式，而且图片形式不能改变字体的颜色，只能是黑色。

③ 用黑板讲课比较灵活，教师边讲边写，学生跟着教师的思路走，显得生动。而利用多媒体教学，教师不需将内容写出来，而是将内容从计算机中投影到屏幕上，常常将内容投到屏幕上后再讲解，显得死板。

③ 使用多媒体课件，在有限的时间内信息量增加了，讲课速度加快，使得有些同学跟不上记笔记，顾了听，顾不上写，顾了写又顾不上听。

对上述问题我们进行了讨论并提出改进方法。我们看了下一些其他课件，发现蓝底黄字看上去比较 和，给人耳目一新的感觉。将图片形式改成文本框形式输入可以随意改变字体颜色，放映的方式也更加灵活。如果这样尺久改变工作量很大，但为了提高教学效果，我们还是下决心给课件做了一次大手术。由新留校的青年教师负责录入，讲课教师整理、修改、上课时试用，调动尽可能多的人参与这项工作。在此过程中，使新教师熟悉本程课的内容，讲课教师有了实践的机会，在此基础上提出进一步的修改意见。

为了解决速度快，同学?ú吼跟不上记笔记的问题，我们采取了一此卜些措施，将讲课的主要内容打出来让学生复印，在上面再做些简单的注释即可。

为了保留黑板讲课的优点，在作动画放映时尽量接近黑板书写的形式，有些情况下也可 3

与乡黑板结后合使用。

现在《电路分析基础》多媒体教学课件卫已经制完成，并提供给大家使用，下学其习期人《电路分析基础》课将全部使用多媒体教学。每个教师可以在此课件的基础上根据自已的教学情况进行适当修改。

二.课程建设

4

 

第二篇：电路分析基础教学大纲

《电路分析基础》教学大纲

课程编号：06408208

一、课程性质目的及开课对象

（一）课程性质：专业必修课

（二）教学目的

《电路分析基础》是电子信息工程专业的专业基础课。开设本课程的目的是使学生获得：

电路的基本概念和基本理论，掌握电阻电路的基本分析；动态电路的时域分析；动态电路的相量分析等方面的基本概念、基本理论和基本分析运算；重点培养学生分析问题的能力和解决电工理论实际问题的能力。为后续课程打下坚实的基础。

    通过实验课程和实习培养学生掌握一定的电工实验技能和实际动手能力。

（三）开课对象：电子信息工程专业本科生

二、先修课程

高等数学

三、教学方法与考核方式

（一）教学方法：以讲授为主

（二）考核方式：考试

四、学时分配

总学时：88学时；理论59学时，习题13学时，实验16学时。大纲中带有*号的内容是不必讲的，未计入学时之内。

第一章   集总参数电路中电压、电流的约束关系（12学时）

【主要内容】

1.1    电路及集总电路模型（0.5学时）

1.2    电路变量  电流 电压及功率（1学时）

1.3    基尔霍夫定律（2学时）

1.4    特勒根定理（1学时）

1.5    电阻元件（1学时）

1.6    电压源（0.5学时）

1.7    电流源（0.5学时）

1.8    受控源（1学时）

1.9    分压公式和分流公式（1学时）

1.10 两类约束  电路KCL、KVL方程的独立性（1学时）

1.11 支路电流法和支路电压法（0.5学时）

习题（2学时）

【重点难点】参考方向；基尔霍夫定律及其应用；两类约束  电路KCL、KVL方程的独立性。

【学生掌握要点】

1、  熟悉理想元件、电路模型的概念。熟练掌握电压、电流参考方向的概念并运用于电路计

算中。

2、  会计算电路的功率，并进行吸收、提供的判断。理解并掌握功率守恒定律。

3、  理解特勒根定理的内容和应用。

4、  熟练掌握理想电路元件（R、L、C、U_S、I_S及受控源）上电压、电流的数学约束关系及

其与实际物理过程的关系。

5、掌握受控源的定义、种类及其与独立源的区别。

6、会正确运用分压公式和分流公式。

7、能熟练运用支路电流法和支路电压法分析电阻电路中的实际问题。

5、熟练掌握基尔霍夫定律及其推广的内容和方法。

第二章   运用独立电流、电压变量的分析方法（8学时）

【主要内容】

2.1网孔分析法（1.5学时）

2.2节点分析法（1.5学时）

2.3电路的对偶性(0.5学时)

2.5含运算放大器的电阻电路（1学时）

2.5回路分析法（1学时）

2.6线性电阻电路解答的存在性与惟一性(0.5学时)

习题（2学时）

【重点难点】网孔分析法和节点分析法。

【学生掌握要点】

1、掌握网孔分析法和节点分析法的概念，会运用这两种分析方法进行电路的分析运算、会计算电路中的电压、电流。

2、了解掌握电路的对偶性。

3、掌握理想运放的条件，并会用节点分析法分析含运算放大器的电阻电路。

4、理解并掌握电路的图形（或图）、连通图、树、树支、连支、补树（余树）、基本回路的概念。

第三章 叠加方法与网络函数(4学时)

【主要内容】

3.1线性电路的比例性 网络函数(1学时)

3.2叠加原理(1学时)

3.3功率与叠加原理(0.5学时)

3.4电阻电路的无增益性(0.5学时)

习题 (1学时)

【重点难点】线性电路的比例性；叠加原理。

【学生掌握要点】

1、掌握线性电路的比例性的内涵，并能运用其解决一些实际问题。

2、熟练掌握叠加原理、会运用其进行电路分析运算、会计算电路中的电压、电流。

第四章 分解方法及单口网络(10学时)

【主要内容】

4.1分解的基本步骤（0.5学时）

4.2单口网络的电压电流关系（0.5学时）

4.3单口网络的置换——置换定理（1学时）

3.4单口网络的等效电路（1学时）

4.5一些简单的等效规律和公式（1学时）

4.6戴维南定理（2学时）

4.7诺顿定理（0.5学时）

4.8最大功率传递定理（0.5学时）

4.9T形网络和π形网络的等效变换（1学时）

习题（2学时）

【重点难点】分解的基本步骤；置换定理；等效变换的概念；电源等效变换；戴维南定理。

【学生掌握要点】

1、理解掌握分基本步骤。

2、熟悉端口、等效变换的概念、明确等效范围。

3、熟练掌握等效电阻、输入电阻的概念并会正确计算。

4、熟练掌握电源模型等效变换的条件、会用电源等效变换的方法简化含源电路。

5、熟练掌握置换定理、戴维南定理、的内容及其在电路分析的应用；理解诺顿定理的内容及应用。

6、会计算T形和π形等效电路的元件参数。

*第五章 双口网络）

【主要内容】

5.1双口网络的流控型和压控型VCR

5.2双口网络的混合型VCR

5.3双口网络的传输型VCR

5.4互易双口和互易定理

5.5各组参数间的关系

5.6具有端接的双口网络

5.7双口网络的互连

第六章 电容元件与电感元件(6学时)

【主要内容】

6.1电容元件（0.5学时）

6.2电容的VCR（1学时）

6.3电容电压的连续性质和记忆性质（1学时）

6.4电容的贮能（0.5学时）

6.5电感元件（0.5学时）

6.6电感的VCR（0.5学时）

6.7电容与电感的对偶性  状态变量（0.5学时）

6.8电容、电感的串、并联（0.5学时）

习题（1学时）

【重点难点】电容元件和电感元件的VCR及电容电压、电感电流的连续性质和记忆性质。

【学生掌握要点】

1、掌握电容元件、电感元件的定义及其主要作用。

2、熟练掌握电容元件、电感元件VCR及电容电压、电感电流的连续性质和记忆性质。

3、会计算电容、电感的贮能。

第七章      一阶电路(12学时)

【主要内容】

7.1分解方法在动态电路分析中的运用（0.5学时）

7.2一阶微分方程的求解（0.5学时）

7.3零输入响应（2学时）

7.4零状态响应（1学时）

7.5线性动态电路的叠加定理（1学时）

7.6分解方法和叠加方法的综合运用——三要素法（1.5学时）

7.7阶跃响应及分段常量信号响应（1学时）

*7.8冲激响应

*7.9卷积积分

7.10瞬态和稳态  正弦稳态的概念（1.5学时）

7.11子区间分析  方波激励的过渡过程和稳态（1学时）

习题（2学时）

【重点难点】零输入响应、零状态响应、全响应、三要素法和阶跃函数及阶跃响应。

【学生掌握要点】

1、熟练掌握电路的初值、动态方程的建立、零输入响应、零状态响应、全响应、暂态响应、稳态响应、阶跃响应、分段常量信号作用的子区间分析。

2、熟悉掌握电路的三要素：初始值、稳态值和时间常数的概念、并会运用三要素法求一阶电路的响应。

3、通过讨论一阶电路的能量转换的物理过程、理解电路电压、电流的变化规律。

*第八章 二阶电路

【主要内容】

8.1 LC电路中的正弦振荡

8.2 R LC串联电路的零输入响应

8.3 R LC串联电路的全响应

8.4GCL并联电路的分析

8.5一般二阶电路

第九章 阻抗和导纳(12学时)

【主要内容】

9.1变换方法的概念（0.5学时）

*9.2复数

9.3相量（1学时）

9.4相量的线性性质和微分性质（1学时）

9.5基尔霍夫定律的相量形式（1学时）

9.6三种基本电路元件VCR的相量形式（1学时）

9.7VCR相量形式的统一——阻抗和导纳的引入（0.5学时）

9.8正弦稳态电路与电阻电路分析方法的类比——相量模型的引入（1学时）

9.9正弦稳态混联电路的分析（0.5学时）

9.10相量模型的网孔分析法和节点分析法（1学时）

9.11相量模型的等效（1学时）

9.12有效值  有效值相量（0.5学时）

9.13两类特殊问题   相量图法（1学时）

习题（2学时）

【重点难点】正弦交流电的相量表示；相量模型及相量模型的网孔分析法和节点分析法；相理图法。

【学生掌握要点】

1、熟练掌握正弦量的三要素：最大值、有效值、频率、周期、角频率、初相的概念及相位差的概念；正弦量的相量表示。

2、熟练掌握三种基本元件VCR的相量形式；

3、熟练掌握RLC串联、并联电路中：感抗、容抗、电抗、阻抗；感纳、容纳、电纳、导纳和概念；会正确计算正弦无源单口网络的等效阻抗和等效导纳、会正确地画出相量图；

4、熟练掌握相量模型的网也分析法和节点分析法；

5、掌握相量模型的等效概念、有效值、有效值相量及相量图法。

第十章 正弦稳态功率和能量  三相电路（8学时）

【主要内容】

10.1基本概念（0.5学时）

10.2 电阻的平均功率（0.5学时）

10.3电感、电容的平均储能（0.5学时）

10.4单口网络的平均功率 功率因数（1学时）

10.5单口网络的无功功率（1学时）

10.6复功率 复功率守恒（0.5学时）

10.7正弦稳态最大功率传递定理（0.5学时）

10.8对称三相电路（1.5学时）

10.9不对称三相电路（0.5学时）

10.10 三相功率及其测量（0.5学时）

习题（1学时）

【重点难点】单口网络的平均功率及功率因数；三相对电路星接、角接相、线电压、电流的关系，电压、电流、功率的计算。

【学生掌握要点】

1、理解掌握电阻、电容、电感、单口网络的平均功率、无功功率及功率因数。

2、了解复功功率、复功率守恒的概念和正弦稳态最大功率传递定理。

3、熟练掌握三相电源Y形联接和△形联接线电压与相电压之间的关系及三相负载作Y形联接和△形联接时相、线电压、相电流之间的关系，正确的计算三相对称电路的电压、电流、功率；会分析计算三相不对称电路，理解中线的作用。

4、掌握三相功率及其测量。

六、教材与教参

（一）教材

李瀚荪编，《简明电路分析基础》，高等教育出版社2002。

（二）教参

1、周长源主编，《电路理论基础》，高等教育出版社，第二版。

2、江泽佳主编，《电路原理》，高等教育出版社，第二版。

3、邱关源编，《电路》，高等教育出版社，2005。

4、俞大光主编，《电工基础》，高等教育出版社，修订本。

5、吴锡龙主编，《电路分析导论》，高等教育出版社。

实验内容（24学时）

（选做8个实验）

实验一 电路分析实验常用仪表、设备的性能和使用方法

实验目的：

1、  初步学习使用电路实验常用仪表、设备的性能和使用方法。

2、  掌声握常用工具的使用方法。

实验内容：

1、  学习万用表、示波器的使用方法；

2、  熟悉电流表、电压表、稳压电源、信号发生器的性能的使用方法。

3、  了解摇表、钳形电表、电度表、功率表的使用方法。

4、  掌握常用工具的使用方法。

主要仪器：

万用表、示波器、电流表、电压表、稳压电源、信号发生器、摇表、钳形表、电度表。

实验二 线性与非线性元件伏安特性的测定

实验目的：

1、学习直读式仪表和晶体管稳压电源等设备的使用方法。

2、掌握线性电阻及非线性电阻元件的伏安特性的测试技能。

1、  加深对线性电阻元件，非线性电阻元件伏安特性的理解。

实验内容：

1、  测定线性电阻的伏安特性。

2、  测量半导体二极管的伏安特性（正向特性和反向特性）

3、  测定小灯泡灯丝的伏安特性。

实验仪器：

1、  晶体管稳压电源一台；

2、  直流电压表（TS—B—06）

3、  直流电流表（TS—B—01）一只；（TS—B—02）一只；

4、  滑线变阻器（1000Ω）一只；

5、  伏安特性单元板（TS—B—26）一块；

6、  万用表（MF30型用直流0—1V，0—5mA，0—500mA）

7、  导线若干。

实验三 直流电路中电位及其与电压关系的研究

实验目的：

1、  通过实验加深学生对电位、及电压及其相互关系的理解。

2、  通过对不同参考点电位及电压的测量和计算中心加深学生对电位的相对性及电压与参考点选择无关性质的认识。

3、  巩固万用表的使用方法。

实验内容：

1、  了解直流稳压电源、学习其使用方法。

2、  测量电路中各点电位及两点间的电压。

实验仪器：

1、  双路直流稳压电源一台；

2、  直流电压表一块（TS—B—06）；

3、  直流电路单元板一块（TS—B—28）；

4、  导线若干。

实验四 基尔霍夫定律的验证

实验目的：

1、  验证基尔霍夫定。

2、  加深对参考方向的理解。

3、  加深对基尔霍定律的理解。

实验内容：

1、  基尔霍夫电流定律的验证。

2、  基尔霍夫电压定律的验证。

实验仪器：

1、  双路直流稳压电源一台；

2、  直流毫安表（TS—B—02）一块；

3、  直流电压表（TS—B—06）一块；

4、  直流电路单元板（TS—B—28）一块；

5、  指针式万用表（MF—30型）一块；

6、  带插头导线若干。

实验五 迭加原理与互易定的验证

实验目的：

1、  验证迭加原理的正确性。

2、  验证互易定理的正确性。

实验内容：

1、  测量各支路电流验证迭加原理。

2、  测量电源在某两支路间交换位置时，在另一支路中所产生的电流验证互易定理。

实验仪器：

1、  直流稳压电源（双路）一台；

2、  直流电流表（TS—B—02）一块；

3、  直流电路实验板（TS—B—28）一块；

4、  导线若干。

实验六 戴维南定理和若顿定理的验证

实验目的：

1、  验证戴维南定理和诺顿定理

实验内容：

1、  测量含源一端口网络的外部伏安特性。

2、  测量网络的开路电压。

3、  测量等效电路中的电流和电压。

实验仪器：

1、  直流稳压电源一台；

2、  直流毫安表（TS—B—02）一只；

3、  直流电压表（TS—B—06）一只；

4、  直流电路单元板（TS—B—28）一块；

5、  检流计（或直流微安表TS—B—01）一只；

6、  十进制电阻箱二只；

7、  滑线变阻器一只；

8、  导线若干。

实验七 电压源与电流源的等效变换

实验目的：

1、  通过实验加深对电流源及其外部性特性的认识。

2、  掌握电流源和电压源进行等效变换的

实验内容：

1、  测试理想电流源的伏安特性。

2、  测试实际上电流源的伏安特性。

3、  电流源与电压源的等效变换。

实验仪器：

1、  双路直流稳压电源一台；

2、  电流表（TS—B—02）一只；

3、  电压表（TS—B—06）一只；

4、  电阻箱二只；

5、  电压源—电流源变换单元板（TS—B—25）一块；

6、  导线若干。

实验八 受控源特性的研究

实验目的：

1、  通过实验加深对受控源概念的理解。

2、  通过对电压控制电压源（VCVS）和电压控制电流源（VCCS）的测试，加深对两种受控源的受控特性及负载特必的认识。

3、  通过实验熟悉运算放大器的使用。

实验内容：

1、  测试电压控制电压源（VCVS）的受控特性和负载特性。

2、  测试电压控制电流源（VCCS）的受控特性和负载特性。

实验仪器：

1、  直流电压表（TS—B—06）一只；

2、  直流毫安表（TS—B—02）一只；

3、  电阻箱两个；

4、  直流稳压电源一台；

5、  受控源实验单元板（TS—B—29）一块；

6、  导线若干。

实验九 一阶电路实验

实验目的：

1、  观察一阶电路的过渡过程，研究元件参数改变时对过渡过程的影响。

2、  学习脉冲信号发生器和示波器的使用。

实验内容：

2、  观察并记录RC电路的过渡过程。

3、  观察并记录RL电路的过渡过程。

实验仪器：

1、  双踪示波器一台；

2、  脉冲信号源（TS—B型实验台上配备）；

3、  动态电路单元板（TS—B—27）一块；

4、  电阻箱一只。

实验十 RL和RC串联电路实验

实验目的：

1、  通过实验验证RL和RC串联电路的电压关系。

2、  学习用电压、电流表测量带铁心电感线圈的等效电阻及电感量的测量方法。

3、  加深对交流电路欧姆定律的理解。

实验内容：

1、  测量R L串联电路中电阻和电感两端的电压U_R和U_C，验证U_R+U_{C≠U；而是}

2、  用作图法求U，并步骤1相比较。

3、  测量带铁心线圈电感两端的电压U_RL及电路中电阻两端的电压，并求出r和L。

实验仪器：

1、  单相调压器（实验台电源箱右侧）；

2、  交流电流表（TS—B—31）一只；

3、  交流电压表（TS—B—30）一只；

4、  动态电路板或电容组单元板（TS—B—27）或（TS—B—21）一只；

5、  镇流器（TS—B—19）一只；

6、  滑线变阻器0—1000Ω一只；

7、  万用表MF 30一块。

实验十一  串联谐振电路实验

实验目的：

1、  测量RLC串联电路的谐振曲线，通过实验进出一步掌握串联谐振的条件和特点。

2、  研究电路参数对谐振特性的影响。

实验内容：

1、  联接RLC串联电路；

2、  调节信号源频率输出，观测U₂输出电压的变化，找出使U₂达到最大值的频率。

实验仪器：

1、  正弦信号发生器（实验台配备）；

2、  毫伏表一台；

3、  动态电路单元板（TS—B—27）；

4、  频率计一台；

5、  导线若干。