《电路理论》课程教学大纲-邱关源

第十五章电路方程的矩阵形式§15-1割集§15-2关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵（一）教学目标1.掌握割集定义；2.掌握关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵中每个元素的定义；3.能够熟练写出关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵；4.能够熟练写出各矩阵对应的KCL、KVL方程。

（二）教学难点1.割集定义；2.回路矩阵、割集矩阵。

（三）教学思路1.介绍割集定义；2.介绍关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵定义；3.通过例题说明关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵。

（四）教学内容和要点一. 割集定义定义：连通图G的一个割集是G的一个支路集合，把这些支路移去将使G 分离为两个部分，但是如果少移去其中一条支路，图仍将是连通的。

割集：Q 1（a 、d 、f ）；Q 2（a 、b 、e ）；Q 3（b 、c 、f ）；Q 4（c 、d 、e ）；Q 5（b 、d 、e 、f ）；Q 6（a 、c 、e 、f ）；Q 7（a 、b 、c 、d ）。

图G 的割集二. 关联矩阵定义定义：对于具有n 个节点、b 条支路的图，其关联矩阵（节点、支路关联矩阵）为一个的矩阵，用表示。

行对应节点，列对应支路，它的任意元素定义如下：)(b n ×a A jk a 1+=jk a ，表示支路k 与节点j 关联并且它的方向背离节点； 1−=jk a ，表示支路k 与节点j 关联并且它的方向指向节点； 0=jk a ，表示支路k 与节点j 不关联。

−−−++−++−−++=0111001001100100111010014321654321a A划去中的任意一行，剩下的a A b n ×−)1(矩阵用A 表示，称为降阶关联矩阵：++−++−−++=10011001001101001A13A 阵表示的KCL 、KVL 方程：KCL ：0Ai = KCL ：un Tu A =三. 回路矩阵定义回路矩阵（回路、支路关联矩阵）用表示，行对应回路，列对应支路，任意元素b B jk 定义如下：1+=jk b ，表示支路k 与回路j 关联，且他们的方向一至；1−=jk b ，表示支路k 与回路j 关联，且他们的方向相反； 0=jk b ，表示支路k 与回路j 不关联。

电路理论教学大纲一、课程教学目标电路理论是一门研究电网络分析、设计与综合的基础工程学科，它是属于电类各专业共同的理论基础课。

通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识，分析计算的基本方法和初步的实验技能，为学习后续有关课程准备必要的电路知识。

二、教学内容及基本要求第一章电路模型和电路定律1、理解电路中电流、电压等物理量的参考方向的概念。

2、熟练掌握基尔霍夫定律。

3、熟练掌握电阻、电感、电容器以及独立源、受控源等电路元件的电流、电压关系。

第二章电阻电路的等效变换1、理解等效变换的条件。

2、掌握计算等效电阻和输入电阻。

3、理解电路Y-Δ互换和电源的等效互换。

第三章电阻电路的一般分析1、理解网络的图的概念。

2、熟练掌握支路电流法、结点电压法、回路电流法和网孔电流法。

对简单电路能熟练计算。

第四章电路定理1、充分理解和掌握叠加定理、替代定理、戴维宁定理（诺顿定理）以及最大功率传输定理；2、了解特勒根定理、互易定理和对偶定理。

3、运用定理对较简单电路能够熟练计算。

第五章一阶电路和二阶电路的时域分析1、理解电路的动态过程，掌握一阶电路初始状态和稳定状态的确定。

2、掌握时间常数、零状态响应、零输入响应、全响应等概念；了解自由分量和强制分量等概念。

3、掌握运用三要素法分析一阶电路的暂态过程。

4、了解二阶电路的零状态响应、零输入响应和全响应。

5、了解一阶电路和二阶电路对阶跃函数和冲激函数的响应。

第六章相量法1、理解相量的概念。

2、熟练掌握正弦量三要素，以及同频率正弦量的相角差，有效值概念。

3、掌握电阻、电感、电容元件电压、电流的相量形式，基尔霍夫定律相量形式。

第七章正弦稳态电路的分析1、熟练掌握阻抗、导纳及其相互变换，相量图的作法。

2、熟练掌握正弦稳态电路的分析；掌握正弦稳态电路中各种功率的概念。

对简单正弦稳态电路能够熟练地分析与计算。

3、掌握电路的谐振现象和电路的频率响应。

4、了解波特图和滤波器的基本概念。

第八章具有耦合电感的电路1、理解空心变压器、理想变压器的电路方程电路模型及其特性。

人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。

在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。

1电路理论基础课程教学大纲课程名称：电路理论基础适应专业：电气及自动化类本科生先修课程：大学物理，数学，工程数学一、本课程的性质、目的与任务：电路理论基础是高等工科院校电气工程及其自动化专业本科生必修的一门重要的专业技术基础课。

它是一门体系严谨，理论性强的课程。

在科学技术领域里电路理论基础及其应用日趋广泛，发展迅速，并起到重要作用。

课程主要的内容是研究电路的模型，电路基本定律和定理，讨论电路的各种分析方法。

为后续课程的学习准备必要的知识。

通过本课程的学习，不仅使学生了解电路理论的发展及其应用概况、掌握电路基础理论的知识、学会能运用电路的分析方法来分析和计算电路问题，而且还能提高学生分析问题和解决问题的能力。

二、教学基本要求：1.熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律。

电路元件的电流、电压关系（VCR）。

掌握电流、电压的参考方向。

2.充分理解并熟练掌握线性电路的基本分析方法，节点法，回路法及叠加定理，戴维南定理和诺顿定理。

充分理解等效的概念。

了解含运算放大器电路的分析特点。

3.熟练掌握正弦量的有效值，频率，相角，初相和相位差的概念，充分理解正弦量的相量表示，掌握相量图的做法，学会运用相量分析法来计算正弦电流电路。

深刻理解正弦电流电路的谐振概念及特点。

掌握正弦电流电路的各种功率的计算方法。

4.掌握含耦合电路的计算方法，能熟练地分析计算对称三相电路。

学会非正弦周期电流电路的分析方法。

5.熟练掌握一阶电路时域分析方法，充分理解时间常数，零状态响应，零输入响应，全响应，自由分量，强制分量，暂态分量和稳态分量的概念。

理解电路对阶跃函数和冲激函数的响应，学会运用拉普拉斯变换分析计算电路的动态过程。

理解状态的概念，会直观列写出状态方程。

6.理解二端口网络及其Z、Y、H、T参数意义。

能够计算二端口网络的参数。

电气与信息工程系教案第 1 次课授课时间（教案续页）讲授与指导内容讲课、互动内容设计课时分配备注1.自我介绍2.课程介绍：（1）电路课的地位与作用；（2）电气工程及其自动化专业介绍及就业方向。

3.授课内容与学时分配：理论（36学时），试验是（12学时）4.考核方式：平时成绩（40分），考试成绩（60分）第一章电路模型和电路定律§1-1 电路和电路模型一、实际电路1.定义:为了某种需要，由电路部件（例如：电阻器、蓄电池等）和电路器件（例如：晶体管、集成电路等）相互连接而成的电流通路装置。

2．实际电路举例3.实际电路的主要作用：（1）电能的传输、分配与转换（2）传递和处理信号4.基本概念：（1）激励：电源或信号源产生的电压或电流，也称为输入。

（2）响应：由激励在电路各部分产生的电压和电流，也称为输出。

（3）电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路激励和响应之间的关系。

（4）电路理论：研究电路中发生的电磁现象，并用电流、电荷、大家想一想为什么要学习电路课？今后本专业可以的就业方向。

从实际中举两三个实例，总结出实际电路的主要作用：（1）电能的传输、分配与转换；（2）传递和处理信号。

1分钟6分钟2分钟16分钟定条件下可用同一个模型表示。

3.结论：a.在不同的条件下，同一实际器件可能采用不同的模型；b.模型对电路的分析结果有很大的影响，模型取得复杂会造成分析困难，取得简单不足以反映所求解的真实情况。

四、学习本课程需注意的几个问题1．电路一般是指由理想电路元件构成的抽象电路或电路模型，而非实际电路；2.理想电路元件简称为电路元件；3.本书的“网络”（network ）和“电路”（circuit ）将不加区别地被引用；4.在本书中，随时间变化的物理量一般用小写字母表示，如u(u(t))、i(i(t))、q(q(t))等。

不随时间变化的物理量一般用大写字母表示，如U 、I 、Q 等。

5.本书所涉及的主要内容是电路分析，探讨电路的基础定律和定理，讨论各种计算方法，为学习电气工程技术、电子和信息工程技术等建立必要的理论基础。

电路原理教学大纲课程名称：电路原理课程编码：020*******英文名称：Electric Circuits学时：64 学分：4适用专业：机电一体化专业课程性质：专业基础课教材：《电路》高等教育出版社邱关源主编一、课程性质与任务电路原理课程理论严密、逻辑性强、有广阔的工程背景，是电类专业必修的一门重要的专业基础课。

学习电路原理课程，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。

通过本课程的学习，应使学生掌握近代电路理论的基础知识，电路分析的基本方法和基本实验技能，为学习电子技术等课程建立必要的理论基础。

二、课程教学的基本要求：本课程主要介绍电路的基本概念、基本定理、基本定律、分析方法等内容。

通过本课程的学习，学生掌握的知识、内容及掌握的程度要求为：1. 熟练掌握电阻、独立电压源、独立电流源、受控电压源、受控电流源、电容、电感等元件的定义、性质及伏安关系，透彻理解基尔霍夫定律。

2. 掌握常用的电路等效变换分析方法。

3. 能正确列写电路的回路电流方程和结点电压方程，并对电路进行计算。

4. 能正确使用电路定理进行电路分析计算。

5．掌握动态电路的基本概念和分析方法。

6．掌握正弦交流电路的分析计算方法。

7．掌握电路的实验方法，获得实验技能的基本训练。

8．了解电路分析和设计的新方法。

三、课程内容及教学要求：第一章电路模型和电路定律教学基本内容:1. 电路和电路模型2. 电流和电压的参考方向3. 电功率和能量4. 电路元件5. 电阻元件6. 电压源和电流源7. 受控电源8. 基尔霍夫定律重点：1. 电流、电压参考方向；2. 元件、电路吸收或发出功率的表达式和计算；3. 电阻、独立电源和受控源等电路元件的伏安特性；4. 基尔霍夫定律。

难点：1. 功率计算；2. 独立电源和受控源等电路元件的伏安特性；3. 基尔霍夫电压定律。

本章主要教学要求：了解电路模型、电路元件的概念，理解电流、电压参考方向的概念，掌握元件、电路吸收或发出功率的表达式和计算；熟练掌握电阻、独立电源和受控源等电路元件的伏安特性；理解基尔霍夫定律的内容并能熟练应用该定律进行电路的分析计算。

第一章 电路模型和电路定律§ 1-1 电路和电路模型 § 2-2 电压电流的参考方向 § 1-4 电路元件 § 1-3 电功率和能量（一）教学目标1、 要求掌握电压和电流参考方向的概念； 2、 要求掌握电功率和能量的概念； 3、 了解电路模型的概念。

（二）教学难点无难点。

（三）教学思路1、从实际电路出发，抽象出电路模型，引出集总参数电路和理想电路元件的概念。

2、在复杂和交变的电路中，无法给出电压电流的实际方向，所以引出了电压电流参考 方向的概念； 3、电功率也是一个重要的物理量，在参考方向下的功率的性质要明确。

（四）教学内容和要点1. 1 电路和电路模型 一、电路： 1．电路：构成电流通路的一切设备的总和。

2．作用：进行能量的转换和传输（强电） 进行信号的处理和传递（弱电） 进行信息的存储 二、电路模型 可以表征或近似地表示一个实际器件（或电路）中所有的主要物理现象。

电路模型可以通过理想的电路元件相互联接而成。

三、理想电路元件 R １． 无源元件：电阻元件 R： 消耗电能 i 电感元件 L： C ２． 电容元件 C： 有源元件： 存储电场能量 us + us(t) _ 存储磁场能量is(t) (Is) 四、 “集总假设”及集总电路 元件及电路各方向的尺寸远远小于电路周围的电磁波波长电压源 独立电源 电流源 例电感线圈 直流 低频 高频 R RR L LC1. 2 电压电流的参考方向 一． 电流 1．电流 i =dq dt——瞬时值直流电流：i 量纲：安培（A） 1kA=10-3A ；1mA=10-3A；1A=10-6A ２．电流的参考方向 是一种任意的选定的方向 i’ i B A 标定方式：在连接导线上用箭头表示 约定：当 i>0 时参考方向与实际方向一致 当 i<0 时参考方向与实际方向相反 i 代表数量 二． 电压（端电压、电压降、电位差） １．电压 q A Bu AB =dw dq――瞬时值直流电压 uAB 量纲：伏特（V）1kV=10-3V ；1mV=10-3V；1V=10-6V ２．电压的参考方向 是一种任意的选定的方向 标定方式： u A + _B u“+”高电位端、 “－”低电位端 约定：当 u>0 时参考方向与实际方向一致 当 u<0 时参考方向与实际方向相反三． 电压与电流的关联参考方向 A + i u 1．3 功率与能量 一 、功率： ３．瞬时功率 p (t ) =_B（针对一段电路而言）dw(t ) dw(t ) dq = = u (t ) i (t ) dt dq dt（关联参考方向下成立）当 p>0 时 吸收功率 当 p<0 时 发出功率 量纲：瓦特（W） ４．直流功率的计算 I + U _ _ I U 2A _ 5V +P = UI例： +P = UIP = 5 × 2 = 10 W (吸收)（五）教学方法和手段 教学方法：讲述法 教学手段：普通教学手段和多媒体教学手段相结合§ 1-5 电阻元件（一） 教学目标§ 1-6 电容元件§ 1-7 电感元件要求掌握电阻元件、电感元件、电容元件的特性。

第十七章 非线性电路简介（一）教学目标1、掌握静态电阻和动态电阻的概念；2、掌握小信号分析法；3、掌握含有理想二极管电路端口伏安特性的画法；4、了解非线性电路方程的列写。

（二）教学难点1．在小信号分析法中，静态工作点的求取以及小信号等效电路的画法； 2．在含有理想二极管电路端口伏安特性，每个元件的伏安特性与参考方向的关系以及在哪段可以用作图法绘制端口伏安特性。

（三）教学思路1．根据元件的伏安特性，形象直观地说明静态电阻和动态电阻； 2．根据电路方程，让学生理解小信号等效电路的画法；3．以串并联电路为例，画出端口伏安特性，然后改变元件的参考方向，由学生自己作图。

（四）教学内容和要点§17.1非线性电阻一、非线性电阻元件1.线性电阻元件u i电路模型2.非线性电阻元件1）电路模型伏安特性满足特定的非线性函数关系 2）类型电流控制性、电压控制性、单调性 (1)电流控制性 u=f(i) S 形伏安特性u例. 充气二极管(2)电压控制性 i=f(u) N 形伏安特性iu例. 隧道二极管ui(3)单调性 i=f(u) 或u ＝f(i) 单调增长或单调下降 例.p-n 结二极管 3)特性比较（1）线性电阻：双向性 （2）非线性电阻：一般：单向性(伏安特性对原点不对称) 特殊：双向性二、非线性电阻的静态电阻 R s 和动态电阻R dtg =1s s s u R G R i α=∝tg =1s s s u R G R iα=∝s s s 静态电阻、电导动态电阻、电导d d d d tg 1d u R G R i β=∝=d d d d tg 1d u R G R iβ=∝=d d d 注意： 静态电阻与动态电阻都与工作点有关。

当P 点位置不同时，R s 与 R d 均变化。

三. 线性电阻和非线性电阻的区别例. 非线性电阻 u =f (i ) =100 i + i 31）分别求出i 1=2A 、 i 2=10A 、 i 3=10mA 时对应的电压u 1、 u 2和u 3； 2）求i=2sin(314t)时对应的电压u 值；3）设u 12=f(i 1 + i 2),试问u 12是否等于( u 1 +u 2 )？解：1） 当i 1=2A 时， u =f (i ) =100*2 + 23 =208V当i 2=10A 时， u =f (i ) =100*10 + 103 =20000V当i 1=10mA 时， u =f (i ) =100*0.1 + 0.13 =(1+ 0.1-6) V 结论：对于非线性电阻作为线性电阻来处理，电流不同引起的误差不同。

《电路》课程教学大纲一、课程基本信息1．课程编号：94L120Q2．课程体系/类别：专业类/专业基础课，专业主干课3．学时/学分：96 /64．先修课程：微积分、几何与代数、大学物理等5．适用专业：电气工程及其自动化二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程是电气工程及其自动化专业本科生的专业基础主干课程。

本课程的任务主要是讨论线性、集总参数、非时变电路的基本理论与一般分析方法，使学生掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法，提高分析电路的思维能力与计算能力，为学习后继课程奠定必要的基础。

学生在学完本课程后，应掌握电气工程专业电路方面的基础，获得良好的电路方面的工程实践训练。

具体的，应达到下列基本要求：1．掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法；2．能对一般交直流电路的稳态进行分析、求解；3．掌握含耦合电感电路、三相及非正弦电路的分析方法；4．掌握一般交直流电路动态过程的时域、频域分析法；5．掌握现代电路理论的基本概念和基本分析方法。

三、课程教学内容和要求四、课程教学安排1．本门课程的教学环节包括：课堂讲授：82学时，（含19学时习题课——知识点的巩固与应用）采用多媒体与黑板相结合的手段对电路基本内容进行课堂讲授教学，注重与学生的互动与交流。

网上教学：22学时，根据需要，部分内容采用网上教学方式，以学生自学为主，以提高学生自主学习能力。

实验教学：14学时，对相应理论内容进行设计或验证实验。

学生课堂演讲：选取适当内容采用学生课堂演讲的方式，以加强对重点知识的理解。

2．外语的要求（英语）掌握电路相关的名词术语。

3．作业安排要求作业的作用在于巩固所学的知识和培养学生的综合能力，每次课后布置适量（4-5个）与内容相应的作业题目，努力使作业成为培养学生综合素质和能力的手段之一。

五、课程的考核1．考勤、平时作业、小测验（10%）：每次作业、测验评分，作业抄袭或没有及时交作业者以当次作业计零分；2．大作业（10%）：研究性教学以大作业形式提交；3．实验（15%）：以完成实验、实验报告质量为基本依据；4．期末考试（65%）：闭卷考试，考试题型以计算题为主。

《电路理论》课程教学大纲-邱关源-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《电路理论》课程教学大纲2012.8一、课程的性质、目的与任务《电路理论》是自动控制类、电气电子类和计算机类等相关专业的必修课程。

本课程的主要任务是研究电路的基本定理、定律、基本分析方法及应用。

其目的是使学生通过对本课程的学习，理解电路的基本概念，掌握其分析方法、定理和定律并能灵活应用于电路分析中，使学生在分析问题和解决问题的能力上得到培养和提高，为后续课程的学习奠定坚实的理论基础。

二、课程的教学基本要求1、理解电路模型的概念，牢固掌握基尔霍夫定律和电阻、电容、电感、耦合电感、理想变压器、电压源、电流源、受控源等电路元件的伏安关系，充分理解两类约束是分析电路的基本依据。

充分理解各种电路元件的功率与能量关系。

3、掌握独立变量分析方法，能熟练运用网孔电流法和节点电压法来分析、计算线性电阻电路。

理解两个单口网络等效概念，能正确运用戴维南定理、诺顿定理来分析电路。

掌握含运算放大器电阻电路分析方法。

4、能熟练地分析、计算一阶动态电路的零输入响应，零状态响应以及全响应。

掌握二阶动态电路的计算、分析方法。

牢固掌握时间常数、固有频率的概念。

充分理解零状态和零输入响应的概念，理解暂态和稳态的概念、了解记忆、以及状态的概念。

5、充分理解相量法的原理及其使用条件。

能熟练地运用相量法计算、分析正弦稳态响应及用相量图求解正弦稳态电路。

掌握平均功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念并能进行计算。

会分析对称三相电路。

6、理解电路的频率响应概念，深入理解谐振现象。

掌握非正弦周期电流电路的计算方法。

7、能熟练分析含有耦合电感和理想变压器的电路；掌握双口网络的基本分析方法和各种参数意义及相互转化方法。

三、课程内容及学时分配本课程讲授64学时，每章学时分配及习题供参考。

第一部分电阻电路分析第一章电路模型和电路定律 6 学时1、教学内容电路和电路模型；电流和电压的参考方向；电功率和能量；电路元件；电阻元件；受控电源；基尔霍夫定律。

一、本课程的性质和作用本课程是自动化专业、通信工程专业、以及其它电类专业的重要基础课。

本课程主要介绍电路的基本概念，电路的基本分析方法，是进入专业学习的入门课程。

通过学习电路理论这门课程，能使学生掌握电路的基本概念，掌握电路中各元件的特性，掌握电路的基本定律和定理，掌握一般电路的分析计算，进一步培养学生分析问题和解决问题的能力，为学习后续课程及从事实际工作奠定坚实的基础。

本课程为其它后续专业课程模拟电子技术准备必要的基础知识，是学好专业课的前提。

要学好这门课程，不仅需要学生具有一定的高等数学、工程数学和大学物理等方面的知识，而且还要学生具备基本的分析问题和解决问题的能力。

二、本课程的任务与基本要求本课程的任务是给定电路的结构及元件的参数，在掌握电路基本概念、性质和规律的基础上，对电路进行分析和计算。

本课程的基本要求:1、掌握基尔霍夫定律，掌握电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源的伏安特性，掌握电路变量电压、电流的参考方向。

2、掌握等效电路的概念与等效电阻计算，掌握实际电源两种模型及其等效变换，熟悉电阻的星形连接与三角形连接的等效变换。

3、掌握电路的基本分析方法：支路电流法、网孔分析法、节点分析法，了解含理想运算放大器的电路分析。

4、掌握电路定理：戴维南定理、诺顿定理、置换定理、叠加定理、互易定理、最大功率传输定理。

5、掌握动态电路的时域分析法，理解强制分量、固有分量，暂态和稳态，时间常数等概念，学会一阶电路的完全响应、零输入响应和零状态响应的求解方法。

6、掌握正弦电路的基本概念：周期、频率、角频率、有效值、相位及相位差；掌握正弦电路的分析方法，即相量法，理解阻抗、导纳、平均功率、无功功率、视在功率、复功率及功率因数等概念。

7、掌握串联谐振的条件和特点，谐振频率及品质因数概念。

8、掌握含有耦合电感电路的分析方法。

9、掌握对称三相电路的电压、电流、功率的计算。

10、掌握非正弦周期电流电路的有效值、平均值、平均功率的概念，了解非正弦周期电流电路的计算。