spContent=电路课程是电子与电气信息类专业的第一门重要的学科基础课,是所有强电和弱电专业的必修课。而且是多个专业的硕士研究生入学考试课。通过该课程的学习,掌握电路的基本定理和基本分析方法,培养科学分析计算能力、以及理论联系实际的工程实践能力。
河南科技大学“电路”课程为国家级线上线下混合式一流课程,河南省线上一流课程。教学团队由优秀的一线教师组成,有丰富的课堂教学经验,能为同学们的学习保驾护航,欢迎同学们来到课堂,开启电路学习之旅吧!
电路课程是电子与电气信息类专业的第一门重要的学科基础课,是所有强电和弱电专业的必修课。而且是多个专业的硕士研究生入学考试课。通过该课程的学习,掌握电路的基本定理和基本分析方法,培养科学分析计算能力、以及理论联系实际的工程实践能力。
河南科技大学“电路”课程为国家级线上线下混合式一流课程,河南省线上一流课程。教学团队由优秀的一线教师组成,有丰富的课堂教学经验,能为同学们的学习保驾护航,欢迎同学们来到课堂,开启电路学习之旅吧!
—— 课程团队
课程概述
《电路》课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要的学科基础课。在整个学科的培养体系中起承前启后的重要作用。本课程的目的和任务是使学生掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法和初步的实验技能,为学习后续课程准备必要的电路知识。同时对培养学生理论联系实际的工程意识、科学思维能力、分析计算能力等有重要的作用,为从事与专业有关的工程技术和科学研究等工作打下一定的基础。
本课程内容包括:电路的基本概念和基本定律,电路的各种分析方法,一阶和二阶电路的时域分析法,以相量法为基础的正弦稳态电路分析(含互感、三相电路、谐振)、动态电路的复频域分析、电路方程的矩阵形式和二端口网络。
授课目标
通过本课程的学习,使学生在知识、能力与素质方面达到以下课程目标的要求:
1.知识方面
1.1了解电路课程的学科地位和发展史;熟悉和掌握基本电路元件、基本电路模型的结构和原理;学会常用电路元器件的选用方法。
1.2掌握电路的基本定律和定理,包括基尔霍夫定律、替代定理、叠加定理、戴维宁(诺顿)定理、特勒根定理、互易定理、最大功率传输定理等,并能够灵活运用定理定律分析电路。
1.3掌握常规电路的分析和计算方法。能灵活运用等效变换法、回路法(网孔法)、结点法、叠加定理、戴维南定理、最大功率传输定理、互易定理分析计算如下电路:直流稳态电路、正弦交流稳态电路(谐振电路、非正弦周期交流电路、三相电路、互感电路)、双口网络、动态电路(时域分析和复频域分析)等。为电力系统分析计算等电气专业领域的分析计算打下坚实基础。
1.4掌握电路理论中的特殊电路物理现象,包括过电压、过电流、过阻尼、临界阻尼、欠阻尼、功率因数提高等,将工程意识引入电路课程,为后续课程以及电气工程专业的实践奠定基础。
2. 能力与素质方面
2.1掌握常规电路的分析计算方法,能够灵活运用到不同电路中,针对不同电路的特点和分析方法,能够找到最佳分析方法对常用电路进行设计、分析、计算以及故障分析。
2.2能够查阅相关资料,进行自我学习,了解电气领域的新技术,将电路理论与电气领域的发展相结合。
课程大纲
第1周 第1章:电路模型和电路定律
课时目标:根据电路模型能熟练标出电压和电流的参考方向、掌握电路元件的VCR、能熟悉掌握功率的计算、熟练掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。课程思政:引入全球在建最大水电站白鹤滩水电站、西电东送、超高压输电,了解我国电网的高速发展,提升电气专业学生的社会责任感。激发学生爱国情感与电气专业志趣,同时增强民族自豪感,增强道路自信、制度自信,鼓励学生以振兴中华为己任。
1.1 电路和电路模型
1.2 电流和电压的参考方向
1.3 功率和能量
1.4 电阻元件
1.5 电压源和电流源
1.6 受控源
1.7 基尔霍夫定律
第1章 单元测试
第2周 第2章:电阻电路的等效变换
课时目标:熟练掌握电阻和电源的等效变换、理解等效变换的概念,掌握等效变换的分析方法及输入电阻的求法。
2.1 电路的等效变换
2.2 电阻的串联和并联
2.3 电阻的Y-△等效变换
2.4 电压源、电流源的串联和并联
2.5 实际电源的等效变换
2.6 输入电阻
第2章 单元测试
第3周 第3章:电阻电路的一般分析
课时目标:由电路的图快速确定独立回路和KCL和KVL独立方程,对一般电路能熟练用支路电流法、回路电流法和节点电压法任何一种方法求解。
3.1 电路的图和支路电流法
3.2 网孔电流法
3.3 回路电流法
3.4 结点电压法
第3章 单元测试
第4周 第4章:电路定理
课时目标:掌握利用叠加定理、戴维南定理及最大功率传输分析电路,掌握互易定理的前两种形式,理解开路电压和等效电阻的求法。
4.1 叠加定理
4.2 替代定理
4.3 戴维宁定理和诺顿定理
4.4 戴维宁定理和诺顿定理的应用
4.5 特勒根定理
4.6 互易定理
第4章 单元测试
第5周 第6章:储能元件
课时目标:熟练掌握由电容或电感元件的电压求电流,或由电流求电压。理解电容和电感元件电压和电流的记忆功能。熟练求出电容、电感元件的串并联等值电容、电感。
6.1 储能元件
6.2 电容元件
6.3 电容的功率和储能、实际电容器模型
6.4 电感的定义及线性电感的电压、电流关系
6.5 电感的功率和储能、实际电感器模型
6.6 电容的串、并联
6.7 电感的串、并联
第6章 单元测试
第6周 第7章:一阶电路和二阶电路的时域分析
课时目标:熟练掌握由换定理求出电路的初始值,理解电路各种响应的概念,掌握时间常数的物理意义,熟练掌握一阶电路三要素求解方法,掌握二阶电路的特征方程并求出特征根,确定电路的过阻尼、欠阻尼、临界阻尼的过渡过程,理解稳态和暂态的概念。
7.1 一阶电路的时域分析
7.2 动态电路的方程
7.3 电路的初始条件
7.4 RC电路的零输入响应
7.5 RL电路的零输入响应
7.6 RC电路的零状态响应
7.7 RL电路的零状态响应
7.8 一阶电路的全响应
7.9 三要素法分析一阶电路
7.10 一阶电路的阶跃响应
7.11 单位冲激函数及一阶电路的冲激响应
7.12 单位阶跃响应和单位冲激响应关系
7.13 微分电路和积分电路
7.14 二阶电路—RLC串联电路的零输入响应01
7.15 RLC串联电路的零输入响应02
7.16 RLC串联电路的零输入响应03
7.17 RLC串联电路的零状态响应和全响应
7.18 二阶电路的阶跃响应和冲激响应
第7章 一阶电路单元测试
第7章 二阶电路单元测试
第7周 第8章:相量法
课时目标:熟练掌握正弦量的相量表示方法、熟练掌握电路定理的相量形式。重点:相量的概念、电路定律的相量形式。 难点:相量的概念。
8.1 正弦量的概念
8.2 相量法基础
8.3 电路定律的相量形式
第8章 单元测试
第8周 第9章:正弦稳态电路分析
课时目标:熟练掌握阻抗和导纳,熟练画出电路相量图。熟练掌握正弦稳态电路的相量法分析。 熟练掌握正弦稳态电路的各种功率的物理意义及计算。最大功率传输定理。
9.1 阻抗和导纳
9.2 电路的相量图
9.3 正弦稳态电路的相量法分析
9.4 正弦稳态电路的功率
9.5 复功率
9.6 功率因数的提高
9.7 正弦稳态电路的最大功率传输
第9章 单元测试
第9周 第10章:含有耦合电感的电路
课时目标:熟练同名端的判别方法,由同名端判定互感电压的正负,能熟练画出耦合电感的去耦等效电路(串接、T接)。熟练掌握含耦合电感电路的分析(空心变压器),理想变压器的变压变流变换阻抗的三大功能。
10.1 互感
10.2 耦合电感的去耦等效电路
10.3 含有耦合电感电路的分析
10.4 理想变压器
第10章 单元测试
第10周 第11章:电路的频率响应
课时目标:灵活运用网络函数求正弦稳态响应,由物理现象判断RLC串、并联电路的谐振电路的特征。
11.1 网路函数
11.2 RLC串联电路的谐振
11.3 RLC串联电路的频率响应
11.4 RLC并联谐振电路
第11章 单元测试
第11周 第12章:三相电路
课时目标:掌握三相对称电路的结构特点,分析计算对称三相电路。掌握不对称三相电路的概念及简单计算;掌握三相电路的功率的对称计算、二功率表的测量计算方法
12.1 三相电路
12.2 对称三相电路中线电压(电流)与相电压(电流)的关系
12.3 对称三相电路的计算
12.4 不对称三相电路的概念及简单计算
12.5 三相电路的功率计算及测量方法
第12章 单元测试
第12周 第13章:非正弦周期电路
课时目标:熟练掌握非正弦周期电路的分析方法,周期量的有效值、平均值和平均功率区别及计算。
13.1 非正弦周期信号的概念
13.2 周期函数分解为傅里叶级数和信号的频谱
13.3 周期量的有效值、平均值和平均功率
13.4 非正弦周期电流电路的计算
第13章 单元测试
第13周 第14章:线性动态电路的复频域分析
课时目标:熟练画出运算电路。 掌握网络函数、零极点、零点与冲激响应和频率响应关系。由网络函数求冲激响应及任一激励下的响应。
14.1 拉普拉斯变换的定义
14.2 拉氏反变换的部分分式展开
14.3 运算电路
14.4 应用拉氏变换法分析线性电路
14.5 网络函数的定义
14.6 网络函数的极点和零点
14.7 极点零点与冲激响应
第14章 单元测试
第14周 第15章:电路方程的矩阵形式
课时目标:掌握关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵的写法,建立结点电压方程的矩阵形式。
15.1 割集的概念
15.2 关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵
15.3 支路阻抗(导纳)矩阵
15.4 结点电压方程的矩阵形式。
第15章 单元测试
第15周 第16章:二端口网络
课时目标:掌握Y、Z、T、H参数矩阵的方程,熟悉参数的计算,灵活分析含有二端口电路。
16.1 二端口网络概述
16.2 二端口的参数和方程
16.3 二端口网络参数的求解方法
16.4 二端口网络参数的换算
16.5 二端口的等效电路
16.6 二端口网络的连接
16.7 含有二端口电路的分析
第16章 单元测试
展开全部
预备知识
先修高等数学、大学物理电磁学、线性代数。
说明:1. 第7章用到一阶和二阶微分方程求解;
2. 第8、9章用到”复变函数“中的”复数的运算“;
3. 第11章用到傅里叶级数;
4. 第14章用到"积分变换"中”拉普拉斯变换”;
5. 第15、16章用到矩阵运算。
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:
- 电路,第6版,邱关源、罗先觉主编,高等教育出版社2022
- 参考教材:
- (1)电路原理(MOOC配套用书),朱桂平、于歆杰,陆文娟主编;高等教育出版社;
- (2)电路原理.第2版,江辑光、刘秀成主编:清华大学出版社;
- (3)电路原理.第4版,范承志、孙盾等主编;机械工业出版社。
常见问题
特别提醒:
本网站课程只是提供基本教学内容的讲解和练习。学生应结合教材内容和教学要求,或自行或在面授教师指导下进行课下自学,掌握电路的基本概念和基本概念,灵活运用各种方法电路。
Q: 可以用手机完成本课程学习吗?
A:使用"中国大学MOOC"app,可在手机上完成观看视频、在线测试、课堂讨论。查看和提交作业需要使用电脑完成。
Q:其他注意事项?
A:每周认真观看公告,公告中发布本周测试信息和学习要点。