電路原理

開課班次:
開課時間: 2019-02-25 — 2019-06-30
選課時間: 2019-02-18 — 2019-06-09
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課程介紹

無論是飛機、高鐵、輪船,還是雷達、衛星、手機、互聯網和家用電器,都離不開電。在電的世界里,究竟存在著什么規律和秘密?不同的電路又需要什么分析方法?本課程將解密電路基本原理,為你打開進入電學殿堂之門。本課程由國家級精品課程、國家級精品資源共享課——江蘇大學電路課程教學團隊制作發布,主要內容包含基本電路元件、等效變換、電路分析方法、電路定理、動態電路、正弦交流電路、諧振與互感、三相電路的分析等!

課程大綱

學習目標

《電路原理》的主要內容包含電路基本概念和電路定律、電阻電路的等效變換方法、電阻電路的分析方法、電路定理、動態電路的時域分析、正弦穩態電路分析、諧振電路、互感電路、三相電路分析與計算等。課程目標分為知識目標和能力目標兩個方面,分述如下:
1. 知識目標
課程目標1.1 熟練掌握基爾霍夫定律;掌握功率的計算;電阻、電壓源以及電流源的伏安特性;
課程目標1.2 熟練掌握電阻的串聯、并聯和串并聯等效;熟練掌握電源的等效變換方法;
課程目標1.3 熟練掌握回路電流法和結點電壓法方程的列寫;
課程目標1.4 熟練掌握疊加定理及戴維寧定理;掌握最大功率傳輸定理的應用;
課程目標1.5 熟練掌握電容元件和電感元件的伏安關系,熟練掌握一階電路的三要素法及其應用;了解二階電路的物理特征與電路元件參數的關系;
課程目標1.6 熟練掌握相量法;熟練掌握正弦電流電路的穩態電壓、電流以及功率的計算;
課程目標1.7 掌握正弦電流電路的串聯諧振和并聯諧振的特征與計算;
課程目標1.8 掌握具有耦合電感的電路的計算;掌握空心變壓器和理想變壓器的分析方法;
課程目標1.9 熟練掌握對稱三相電路線電壓與相電壓、線電流與相電流之間的關系,熟練掌握對稱三相電路的分析與功率的計算。
2. 能力目標
課程目標2.1 能夠理解電路和電路模型概念的不同含義,明確電流和電壓的參考方向在電路分析中基本應用,掌握功率與能量的計算方式與狀態判斷,深入理解電阻、電壓源以及電流源的伏安關系,了解四種受控源元件的特點,掌握基爾霍夫定律及其應用。
課程目標2.2 能夠理解等效變換的概念,掌握電阻串聯、并聯和串并聯情況下的等效電阻的計算,會運用串聯情況下的分壓公式和并聯情況下的分流公式,理解電阻的丫形聯接和△形聯接等效變換的基本原理與方法,利用電壓源、電流源的串聯和并聯以及電源的等效變換方法簡化復雜電路。
課程目標2.3 能夠在給定具體電路結構及參數情況下利用支路電流法、回路電流法、結點電壓法求解未知電路變量。
課程目標2.4 能夠根據疊加定理及齊次定理的基本概念與計算特點分析計算電路變量,對于有源一端口網絡能運用戴維寧定理及諾頓定理求解其等效簡化電路,若負載可變的情況下能利用最大功率傳輸定理計算負載的最大功率。
課程目標2.5 能夠理解電容元件和電感元件的伏安特性,對包含電容、電感元件的動態電路能列寫出其方程,在理解一階電路的零輸入響應、零狀態響應和全響應的物理含義的基礎上根據電路參數及初始條件能利用一階電路三要素法進行求解,了解一階電路的階躍響應的概念,能區別二階電路的不同特征值對應不同的零輸入響應形式,了解二階電路的零輸入響應的計算過程。
課程目標2.6 能夠理解正弦量的三要素表示方法以及相量法的基本概念與形式,針對正弦穩態電路能理解電路定律和電路元件的相量形式,利用復數運算特點掌握阻抗(導納)的串聯和并聯的計算,根據不同復阻抗的相位特點掌握相量圖作圖的基本技能,對于正弦電流電路的有功功率、無功功率、視在功率、復功率等各類功率要能理解各自功率的含義與計算方法,了解功率因數提高對工程應用的意義,確定最大功率獲得條件以及最大功率傳輸的計算。
課程目標2.7 能夠正確理解正弦電流電路的串聯諧振的特征,根據串聯諧振電路的特點能計算電路諧振頻率、電壓、電流等,針對并聯諧振電路特點掌握其計算方法,根據串聯諧振和并聯諧振的特性能求解串并聯諧振電路。
課程目標2.8 能夠理解具有耦合線圈的互感現象,根據電流的參考方向能確定線圈同名端上互感電壓的極性,對具有耦合電感的電路能掌握其計算方法,根據空心變壓器的等效電路及理想變壓器的變比關系能確定變壓器原邊、副邊的電壓與電流。
課程目標2.9 能夠根據對稱三相電路的聯接特點掌握其線電壓與相電壓、線電流與相電流之間的特定關系,在理解對稱三相電路的結構特點情況下能掌握其電壓、電流及功率的計算方法,對于不對稱三相電路能利用電路分析方法進行求解。

學習要求

1.請在截止日期之前及時完成當期學習任務。逾期將會造成相關問題答案無法提交的情況,從而影響成績。
2.鼓勵同學們在討論區參與討論,參與情況將被記錄并賦予一定的成績。
3.對于主觀題,需要每位同學提交解答的照片,且每位同學均參與作業互改。作業完成及互改的情況將影響成績。通常主觀題互評將在答題截止后開啟,并在一周內截止。如果對互評打分不滿意,通常可以在互評截止5天之內進行申訴(申訴鍵在作業界面可看到),請關注好申訴時間,以免錯過。
4.特別說明:主觀題答案拍照上傳的時候,使用手機豎屏拍照并上傳,不要橫屏拍照,也不要旋轉圖像。

考核標準

【線上成績】構成比例為:
    [課件瀏覽]: 20%
    [客觀練習]: 30%
    [主觀練習]: 40%,(本次開課主觀練習采用計分互評方式。請務必參加互評,注意截止時間,切勿抄襲,凡是抄襲被發現后,該次成績一律記為0分)
    [課內討論]:10%

【綜合成績】比例為:
    [線上成績]: 30%
    [線下考試]: 50%
    [翻轉課堂]: 20%
(是否舉行線下考試及翻轉課堂以所在院校慕課選修要求為準,具體請咨詢各校主管部門的慕課實施政策)

教材教參

1.電路原理,陳曉平.機械工業出版社,2018年5月第3版
2.電路原理學習指導與習題全解,陳曉平,傅海軍,機械工業出版社,2007年
3.電路原理試題庫與題解,陳曉平,殷春芳,機械工業出版社,2009年
4.電路實驗與Multisim仿真設計,陳曉平,李長杰,機械工業出版社,2015年
5.《電路基礎》(英文版·第5版).Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku.北京:機械工業出版社,2013年.

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