spContent=现代社会科技飞速发展,电的使用无处不在,我们使用的电脑、手机,乘坐的高铁、飞机,连接世界每个角落的互联网,都离不开电路的支持。要深入探究这些电路的功能,必须从学习电路基础知识开始。在这门课程中,我们将带领大家学习电路的基本理论、基本分析方法和基本技能,养成工程思维模式,提升逻辑思维能力。
让我们一起走进电路的神秘世界!
现代社会科技飞速发展,电的使用无处不在,我们使用的电脑、手机,乘坐的高铁、飞机,连接世界每个角落的互联网,都离不开电路的支持。要深入探究这些电路的功能,必须从学习电路基础知识开始。在这门课程中,我们将带领大家学习电路的基本理论、基本分析方法和基本技能,养成工程思维模式,提升逻辑思维能力。
让我们一起走进电路的神秘世界!
—— 课程团队
课程概述
《电路基础》课程是电子信息类专业课程体系中一门入门性的专业基础课程,主要内容包括电路的基本概念与基本定律、直流电阻电路的分析、线性动态电路的时域分析、正弦交流电路的稳态分析、三相电路、谐振电路、互感耦合电路7个单元,课程内容结构严谨,适用性广泛,在整个电子信息类专业课程体系中起着承上启下的重要作用。学生在学习课程前,应具备一定物理、数学基本知识,同时也是学习《模拟电路》、《数字电路》等课程必备的先导课程。
课程每个单元通过典型实例引入学习内容,每个单元配有任务仿真训练和大量习题,使学生掌握电路分析的基本概念、基本理论、基本分析方法和基本技能,培养学生的思维能力、逻辑推理能力、理论联系实际能力。在讲授内容的同时融入了德育元素,将价值观引导与知识传授、能力培养相结合,把思想政治理论教育贯穿于教育教学全过程,真正实现全面育人。
授课目标
通过《电路基础》课程的学习,使学生比较系统地掌握电路分析的基本概念、基本理论、基本分析方法和基本技能,为后续专业课学习打下基础,同时使学生的思维能力、逻辑推理能力、理论联系实际能力得到进一步提高,为培养技术应用型人才创造必要的基本条件,增强学生的工程技术应用能力。
1.知识目标
(1)掌握电路的基本概念及基本定律;
(2)掌握直流电阻电路的基本分析方法和基本定理;
(3)掌握一阶动态电路的基本概念、过渡过程产生原理和分析方法;
(4)掌握正弦交流电路的基本概念及分析方法;
(5)理解谐振电路基本概念及特性;
(6)理解三相交流电的基本概念、电路结构及分析方法;
(7)理解互感的基本概念、耦合电感电路的分析方法。
2.能力目标
(1)能较熟练、灵活地运用各类分析方法分析计算电路;
(2)能熟练运用常用仪器仪表测量分析电路。
3.素质目标
(1)通过电路图分析和解题过程,教会学生用哲学辩证的思维看待问题和处理问题,掌握正确的学习方法和思维方法,培养学生逻辑思维与辩证思维能力,形成科学的世界观和方法论,具备终生学习的观念,促进学生身心和人格健康发展;
(2)通过实验培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,提高学生的动手能力,培养学生团队协作精神,锻炼学生沟通交流、自我学习的能力;
(3)通过整门课程的学习,培养学生科学素养、创新思维、工匠精神。
课程大纲
电路的基本概念与基本定律
课时目标:掌握电路的基本概念及基本物理量;掌握电阻元件、电压源、电流源的伏安特性;掌握电路的整体约束关系——基尔霍夫定律;理解电位的概念及计算方法。
1.1 电路与电路模型
1.2 电路的基本物理量
1.3 电阻元件
1.4 电压源与电流源
1.5 基尔霍夫定律
1.6 电路中各点电位的分析
直流电阻电路的分析
课时目标:掌握线性电阻电路等效变换的分析方法;掌握线性电阻电路网络方程分析法;掌握线性电阻电路网络定理的分析方法;理解受控源的特性。
2.1 电路等效的概念
2.2 电阻的串联并联混联
2.3 几种有源支路的等效变换
2.4 等效变换法分析电路
2.5 支路电流法
2.6 网孔电流法
2.7 节点电位法
2.8 弥尔曼定理
2.9 叠加定理
2.10 戴维南定理
2.11 最大功率传输定理
2.12 受控源
线性动态电路的时域分析
课时目标:理解电容元件、电感元件的特性及伏安关系;掌握换路定律及初始值的计算;了解一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应;掌握一阶电路的三要素分析方法;了解过渡过程的应用。
3.1 电容元件
3.2 电感元件
3.3 换路定律和初始值的计算
3.4 一阶电路的零输入响应
3.5 一阶电路的零状态响应
3.6 一阶电路的全响应
3.7 一阶电路的三要素法
正弦交流电路的稳态分析
课时目标:掌握正弦交流电的基本概念及正弦量的相量表示;掌握电阻元件、电感元件、电容元件的电压与电流的相量表示;掌握RLC串联电路及多阻抗串联电路的相量分析;理解用相量分析法分析复杂正弦交流电路;理解提高功率因数的方法。
4.1 正弦交流电的定义
4.2 正弦量的三要素
4.3 正弦量的相量表示及运算
4.4 电阻元件上电压与电流的相量关系
4.5 电感元件上电压与电流的相量关系
4.6 电容元件上电压与电流的相量关系
4.7 相量形式的基尔霍夫定律
4.8 用相量法分析RLC串联电路
4.9 用相量法分析多阻抗串联
4.10 用相量法分析多阻抗并联
4.11 功率因数的提高
三相电路
课时目标:掌握对称三相正弦量的特性;掌握三相电源、三相负载的连接方式;理解三相电路中电压、电流、功率的计算;理解对称三相电路的特点及计算。
5.1 对称三相电源
5.2 三相电源的连接
5.3 对称三相电路的分析
5.4 三相电路的功率
谐振电路
课时目标:理解串联谐振电路的谐振条件、谐振特性;理解并联谐振电路的谐振条件、谐振特性;了解谐振的应用。
6.1 谐振的定义
6.2 串联谐振
6.3 并联谐振
6.4 谐振电路的应用
互感耦合电路
课时目标:理解耦合电感元件的相关概念及伏安关系;掌握同名端的定义及判定方法;理解耦合电感的串并联及去耦;理解理想变压器的作用及含有理想变压器电路的分析计算。
7.1 互感
7.2 互感电压
7.3 耦合电感的去耦等效变换
7.4 理想变压器
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预备知识
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
教材:吴青萍,沈凯 . 电路基础(第4版).北京理工大学出版社,2019年.
