电路理论是电气工程和控制科学与工程等学科的重要理论基础之一。经历了一个多世纪的漫长发展历程,电路理论已发展成为一门内容完整、逻辑严密、应用背景广阔的专业基础课程。
无论是在工程技术领域还是人们的日常生活中,电路理论的应用随处可见。从简单的照明电路,到复杂的电力系统;从单个的移动电话、电视机和计算机,到卫星通信网络、互联网,都与电路理论有着密切的关系。可以说,只要在有电能产生、传输和使用的地方,就有电路理论的应用。同样,在信息产生、传递和处理的场合,也都可以见到电路理论的应用。
《电路分析》课程的学习,对树立学生严肃认真的科学态度和理论联系实际的工作作风,培养学生的科学思维能力、分析计算能力和实验研究能力都有重要的作用。
《电路分析》课程是电气信息类本科专业的第一门技术基础课,是所有“强电”和“弱电”专业的必修课。该课程在电类专业的课程体系和教学内容中起着承前启后的重要作用。通过学习《电路分析》课程,学生可掌握近代电路理论的基础知识,电路分析的基本方法,为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。
课程特色:(1)注重基础理论的讲解。通过循序渐进的方式,系统而全面的介绍电路理论的基本概念、基本定理和基本分析方法。(2)注重工程案例的分析。通过引入电气工程相关领域工程案例或科研课题,深入浅出,引导学习者如何发现问题、解决问题,能够融会贯通、举一反三,培养学习者获取新知识的能力、科学思维能力和创新意识。(3)教学环节融入思政要素。在知识传授的同时,深入挖掘知识点中的思政要素,激发学习者对科学的探索精神,塑造正确的价值观,树立远大的理想信念,增强学习者的爱国情怀和强国意识。
(一)知识目标
课程目标1:正确理解电路元器件基本概念、电路定律和基本定理,掌握电路分析的基本方法。
课程目标2:能够运用电路分析的基本定理和各种分析方法,具备正确分析和求解时域、频域电路,稳态和暂态过程的能力。
课程目标3:能够结合工程问题,运用数学、物理、电路理论等基本原理,分析和判断实际电路模型建立过程中的关键要素,并进行建模优化和设计。
(二)能力和素质目标
课程目标4:通过电路实验/仿真环节的训练,工程案例和科研成果的引入,将理论知识与具体工程实践相结合,使学生具备交直流电路特征分析、线路设计、方案选择和动手实践的能力,培养学生严谨的科学态度和一定的工程素养。
第一章 电路模型和电路定律
1.1 电路模型与参考方向
1.2 电路元件
1.3 基尔霍夫定律
1.4 案例分析-固体表面放电的等效电路模型
1.5 从科学巨匠的足迹探讨电路理论的发展
电气强国专栏
第一章单元测验
第一章作业
第二章 电阻电路的等效变换
2.1 电阻电路的等效变换
2.2 电源电路的等效变换
2.3 输入电阻
2.4 案例分析-平衡电桥原理及其应用
第二章单元测验
第二章作业
第三章 电阻电路的一般分析
3.1 电阻电路系统化方程解法
3.2 回路电流法
3.3 结点电压法
3.4 案例分析-利用网孔电流法分析测电笔的原理
第三章作业
第三章单元测验
第四章 电路定理
4.1 叠加定理
4.2 戴维南定理及应用
4.3 最大功率传输定理
4.4 互易定理
4.5 案例分析-利用戴维南定理减小电压测量中的误差
第四章 单元测验
第四章 作业
第五章 储能元件
5.1 储能元件
电气强国专栏
第五章单元测验
第五章作业
第六章 一阶电路的时域分析
电气强国专栏
6.1 动态电路方程及其初始条件
6.2 一阶电路的零输入和零状态响应
6.3 一阶电路的全响应和三要素法
6.4 一阶电路的多次换路
6.5 一阶电路的冲激响应
6.6 案例分析-电动汽车蓄电池充放电过程
6.7 电动汽车发展简史
第六章 作业
第六章 单元测验
第七章 相量法
电气强国专栏
7.1 正弦量和复数
7.2 相量法
7.3 交直流之争
第七章单元测验
第七章作业
第八章 正弦稳态电路的分析
8.1 阻抗与导纳
8.2 正弦稳态电路分析
8.3 正弦稳态电路的功率
8.4 复功率
8.5 案例分析-节电器真的省电吗?
8.6 电容与电感的“和谐生活”
第八章单元测验
第八章作业
第九章 含有耦合电感的电路
电气强国专栏
9.1 互感及同名端
9.2 互感去耦及互感电路
9.3 理想变压器
9.4 案例分析-无线电能传输
第九章单元测验
第九章作业
第十章 三相电路
10.2 对称三相电路的计算
10.3 对称三相电路的功率
10.4 不对称三相电路的概念
10.5 案例分析-生活中的三相负载
10.1 三相电路的基本概念
第十章单元测验
第十章 作业
第十一章 二端口网络
11.1 二端口网络
高等数学
大学物理
1. 邱关源. 电路[M]. (第5版 ) 北京:高等教育出版社,2006年出版.
2. 邱关源,罗先觉. 电路[M]. (第6版 )北京:高等教育出版社,2022年出版.
3. 朱桂萍. 电路原理[M]. 北京:高等教育出版社,2016年出版.
4. Charies K. Alexander[美] 著,于歆杰译. 电路基础. 北京:机械工业出版社.
5. 李瀚荪.电路分析基础[M]. (第5版) 北京:高等教育出版社,2018年出版.