《电路分析Ⅰ》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 中文名称 电路分析Ⅰ 英文名称 Circuit Analysis I 课程代码 B210208301 课程类别 专业基础课 开课学期 第2学期 总 学 时 48 理论学时 36 实验学时 12 学分 3 先导课程 大学物理、高等数学 二、课程的性质、地位和任务 《电路分析I》是一门以电路分析为主，探讨电路的基本定律和定理，并讨论各种计算方法为主要内容，理论和实践并重的课程。作为电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，其主要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，为进一步学习电路理论打下初步的基础，为后续基础课和专业课程的学习提供必要的理论、方法和技能支撑。支撑毕业要求3.1、4.1、4.2和5.2。 三、课程目标 总体目标：通过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，为后续基础课和专业课程的学习提供必要的理论、方法和技能支撑。 具体目标： 1.理解电压、电流的参考方向和实际方向的联系和差别，会运用参考方向判别元件的功率性质。理解独立电源和受控源的联系和差别，掌握电阻、独立电源和受控源的电压和电流的关系。具备应用基尔霍夫定律分析和计算电路的能力。 2.理解等效变换的概念，能正确判别电阻的串并联关系，掌握实际电源两种电路模型（电压源模型和电流源模型）的等效变换，具备运用等效变换的方法简化分析电路的能力。 3.掌握分析电路的基本方法，具备用支路电流法、网孔分析法、结点电压法等一般方法分析计算线性电阻电路的能力。 4.掌握叠加定理，戴维南定理和诺顿定理，具备用叠加定理分析线性电阻电路的能力，具备运用戴维南定理和诺顿定理简化电路的分析和计算的能力。 四、课程学时分配的建议 课程内容 学时分配 讲课 实验 小计 第一章 电路的概念和电路的定律 12 4 16 第二章 电阻电路的等效变换 10 2 12 第三章 电阻电路的分析方法 6 -- 6 第四章 电路定理 8 6 14 合 计 36 12 48 五、课程内容及要求 教学内容 教学要求 对应课程目标 第一章 电路的概念和电路的定律 电路和电路模型；电压和电流参考方向；电功率和能量；电路元件；电阻元件；电压源和电流源；受控电源；基尔霍夫定律。 重点：电压、电流的参考方向；电阻元件和电源元件的特性；基尔霍夫定律。 难点：功率判别；受控源在电路中的处理；基尔霍夫电压定律的应用。 1. 理解电路中电流、电压参考方向的概念； 2. 会对元件和电路进行功率判别和计算； 3. 掌握电阻元件、电流源、电压源、受控源的概念和特性； 4. 掌握基尔霍夫定律。 课程目标1 第二章 电阻电路的等效变换 电路的等效变换；电阻的串联和并联；电阻的Y形联结和△形联结的等效变换；电压源和电流源的串联和并联；实际电源的两种模型及其等效变换；输入电阻；含有运算放大器的电阻电路的分析。 重点：电路的等效变换的概念；电阻的串联、并联；电压源和电流源的等效变换；输入电阻。 难点：等效变换的概念；电阻的Y-△变换；电压源和电流源的等效变换；输入电阻的计算。 1. 理解等效变换的条件； 2. 会运用电阻串联的分压公式和电阻并联的分流公式，求电压或电流； 3. 会运用星三角等效变换简化电路； 4. 会求电压源、电流源的串并联等效电路； 5. 会运用实际电源的电压源模型和电流源模型等效变换简化电路； 6. 掌握输入电阻的求解方法，并会计算； 7. 掌握含受控源电路的等效变换； 8. 会对含有运算放大器的电阻电路进行分析。 课程目标2 第三章 电阻电路的分析方法 电路的图；KCL和KVL的独立方程数；支路电流法；网孔电流法；回路电流法；结点电压法。 重点：电路方程的列写方法，包括支路电流法、网孔电流法、回路电流法和结点电压法。 难点：含有理想电源的回路法；含有受控源的回路法；含有理想电源的结点法；含有受控源的结点法。 1. 了解电路的图； 2. 理解KCL和KVL的独立方程数； 3. 掌握支路电流法，会用支路电流法分析电阻电路； 4. 掌握网孔电流法，会用网孔电流法分析电阻电路； 5. 掌握回路电流法，会用回路电流法分析电阻电路，理解网孔电流法和回路电流法的区别； 6. 掌握结点电压法，会用结点电压法分析电阻电路。 课程目标3 第四章 电路定理 叠加定理、齐性定理；戴维宁定理和诺顿定理；最大功率传输定理。 重点：叠加定理的应用及注意事项；应用戴维宁、诺顿定理分析电路；最大功率传输定理的内容。 难点：应用叠加定理分析含有受控源电路；求解含有受控源电路的戴维宁、诺顿等效电路。 1. 掌握叠加定理和齐性定理，会应用叠加定理和齐性定理分析电阻电路； 2. 掌握戴维宁定理和诺顿定理，会应用戴维宁定理和诺顿定理分析电阻电路； 3. 掌握最大功率传输定理在电阻电路中的应用。 课程目标4 六、教学建议 第一章 电路的概念和电路的定律 着重讲授电压、电流的参考方向，电阻元件和电源元件的特性，功率的判别和基尔霍夫定律。建议尽可能用具体的实例帮助学生对参考方向，功率的判别和基尔霍夫定律的应用有正确的理解。混合式课程中关于基尔霍夫定律的内容和应用可以指导学生自学，课堂教学中应用实例加深理解。 第二章 电阻电路的等效变换 着重讲解实际电源的两种模型及其等效变换，求解输入电阻的方法。建议尽可能用具体的实例帮助学生对电路等效变换的概念、条件、方法有正确的理解。混合式教学中关于电阻的Y形联结和△形联结的等效变换，可指导学生自学，课堂教学中应用实例加深理解。 第三章 电阻电路的分析方法 着重讲授电阻电路的各种分析方法，包括支路电流法、网孔电流法和结点电压法。建议尽可能用具体的实例帮助学生对各种电阻电路的分析方法的正确理解。混合式课程中关于含有理想电源的回路法、结点法，含有受控源的回路法、结点法，可指导学生自学，课堂教学中应用实例加深理解。 第四章 电路定理 着重讲授叠加定理、戴维宁定理和最大功率传输定理。建议尽可能用具体的实例帮助学生对定理内容的理解。混合式课程中关于应用叠加定理分析含有受控源电路，求解含有受控源电路的戴维宁、诺顿等效电路，可以指导学生自学，课堂教学中应用实例加深定理的应用。 七、课程考核方法 课程考核主要是检验课程目标达成度，评价学生毕业要求达成度。考核环节包括两部分，每部分均实行百分制，其中平时成绩占50%，由优慕课平台核算成绩、实验报告和考勤组成；期末考试成绩占50%。总评成绩以百分计，满分100分。 成绩构成 考核方式 考核/评价细则 对应课 程目标 平时成绩（×50%） 优慕课平台核算成绩 70分 (1)主要考核学生对各章知识点的预习、复习、理解和掌握程度。 (2)优慕课平台核算成绩按100分制评分，由三部分组成，第一部分60分，由在线测试情况来确定；第二部分30分，主要由课程作业完成情况确定；第三部分10分，由线上时长、学习笔记、讨论等情况确定。 线上成绩按比例70%计入平时成绩。 课程目标1、2、3、4 实验项目 15分 根据实验完成质量以及表现情况，主要从实验报告的完成质量进行评分，按100分制评分。该课程一共6个实验项目，此项成绩取6个实验的平均成绩按比例15%计入平时成绩。 课程目标1、2、4 考勤 15分 根据学生的考勤打分，按100分制评分，旷课、请假1次扣10分，每迟到1次扣5分。按比例15%计入平时成绩。 期末考试（×50%） (1)卷面成绩100分。卷面成绩按比例50％计入课程总评成绩，考试内容覆盖课程目标1、2、3、4。 (2)主要考核内容：电路的概念和电路的定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析方法、电路定理。 单项选择题 课程目标1、2 判断题 课程目标1、2 填空题 课程目标1、2 计算题 课程目标1、2、3、4 八、推荐教材和参考文献 （一）推荐教材 1.刘洋.电路分析基础[M].北京：北京邮电大学出版社，2019． （二）参考文献 1.邱关源.电路[M].北京：高等教育出版社，2006． 2.李瀚荪.电路分析基础[M].北京：高等教育出版社，1993． 3.周守昌.电路原理[M].北京：高等教育出版社，2004． 4.胡翔骏.电路分析[M].北京：高等教育出版社，2007． 编写人：王玉芳 审定人：孔令宇 《电路分析Ⅰ》实验教学大纲 一、实验基本信息 课程名称 中文名称 电路分析Ⅰ 英文名称 Circuit Analysis I 课程代码 B210208301 课程类别 专业基础课 开课学期 第2学期 总 学 时 48 理论学时 36 实验学时 12 学分 3 先导课程 大学物理、高等数学 二、实验总体目标与任务 （一）实验总体目标 通过电路分析I实验，使学生验证和巩固电路定律、电路定理等理论知识，掌握电路的实验方法，获得实验技能的基本训练，掌握常用电工仪器、仪表及设备的使用，能独立操作完成电路基本参数的测定、处理数据和编写实验报告等，培养学生严谨的科学态度和实际工作的能力，为今后的工作打下良好基础。 具体目标： 1.巩固和加深电路的基本知识，并能够运用所学理论和知识增强分析和处理实际问题的能力。 2.掌握电路的实验方法，获得实验技能的基本训练。 3.掌握常用电工仪器、仪表及设备的使用，能独立操作完成电路基本参数的测定和数据处理等。 4.能够综合处理实验数据，解释实验现象，编写实验报告。 （二）实验任务 学生通过实验，加深对电阻电路的理解和掌握、电路定律和电路定理的理解和掌握，获得实验技能的基本训练，提升学生的工程实践能力。 三、实验内容及学时 序号 项目名称 主要内容 学时 实验类型 实验要求 对应课程目标 1 电路元件伏安特性的测绘 1. 测定线性电阻器、非线性白炽灯泡、半导体二极管、稳压二极管的伏安特性； 2. 记录相应电压、电流表读数并填写实验数据表格； 3. 绘制伏安特性曲线。 2 验证 必做 实验课程目标 1、2 3、4 2 基尔霍夫定律的验证 1. 熟悉电流插头的结构； 2. 按图接线； 3. 记录实验过程中电压、电流数据并正确填写实验记录表； 4. 验证基尔霍夫定律的正确性。 2 验证 必做 实验课程目标 1、2 3、4 3 叠加定理的验证 1. 按图接线； 2. 令U1电源单独作用，用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，记录数据； 3. 令U2电源单独作用，重复实验步骤2的测量和记录，记录数据； 4. 令U1和U2共同作用，重复上述的测量和记录； 5. 将U2的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录，记录数据； 6. 将R5换成二极管，重复1～5的测量过程，记录数据； 7. 验证线性电路的叠加性和齐次性。 2 验证 必做 实验课程目标 1、2 3、4 4 电压源与电流源的等效变换 1. 测定直流稳压电源与实际电压源的外特性； 2. 测定电流源的外特性； 3. 测定电源等效变换的条件； 4. 记录实验过程中电压、电流数据并正确填写实验记录表； 5. 绘制电源的四条外特性曲线。 2 验证 必做 实验课程目标 1、2 3、4 5 戴维宁定理与诺顿定理 1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的ISC、R0； 2. 测量有源二端网络的外特性曲线； 3. 有源二端网络等效电阻的直接测量； 4. 用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R0及其开路电压Uoc； 5. 绘制曲线，验证戴维南定理和验证诺顿定理的正确性。 2 验证 必做 实验课程目标 1、2 3、4 6 最大功率条件传输测定 1. 按图接线， 2. 令RL在0-1K范围内变化，分别测出UO、UL及I的值，并记录填写实验记录表； 3. 整理实验数据，分别画出两种不同内阻下的下列各关系曲线：I-RL，UO-RL，UL-RL，PO-RL，PL-RL； 4. 得出负载获得最大传输功率的条件。 2 验证 必做 实验课程目标 1、2 3、4 四、主要仪器设备及实验材料 DGJ-1型高性能电工技术实验台、万用表、双踪示波器等。 五、考核方式 1.本课程实验不作为单独课程进行考核。 2.实验成绩根据实验过程表现、实验数据记录与处理、实验报告的书写按照百分制打分，计入平时成绩。 六、推荐教材（指导书、讲义）及参考书 1.DGJ-1型高性能电工技术实验指导书。 编写人：王玉芳 审定人：孔令宇