测控10级电路分析教案Word文档下载推荐.docx

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电容元件C，储存电场的元件

2．含源元件：

独立源，包含理想电压源和理想电流源

受控源，包含受控电压源和受控电流源

三、电路图

第二节电流和电压的参考方向

一、电流：

带电质点在外电场作用下有规则的定向运动；

电流的方向规定为正电荷的净流向

二、电压：

衡量电荷作功的本领；

电压的方向（高低）规定为高电位指向低电位

三、参考方向：

假定电流电压的一个方向，分析计算的结果若为正，则实际方向与参考方向同，若为负，则相反。

关联方向：

电流电压的参考方向选择一致

四、电动势：

外力作功的本领，方向为电位升的方向

重点：

各基本物理量的概念和参考方向的概念

难点：

参考方向的概念，关联方向的选择

参考资料（含参考书、文献等）：

电路（邱关源主编）

教学过程设计：

复习_____分钟，授新课____分钟，安排讨论_____分钟，布置作业____分钟

授课类型（请打√）：

理论课□讨论课□实验课□练习课□其他□

教学方式（请打√）：

讲授□讨论□示教□指导□其他□

教学资源（请打√）：

多媒体□模型□实物□挂图□音像□其他□

电路模型和电路定律

掌握不同方向下的欧姆定律的表达式；

会对负载和功率进行判断

第三节：

电功率和能量

一、欧姆定律1.无源支路欧姆定律U=IR

2.含源支欧姆定律U=E-IR

二、功率、焦耳楞次定律

三、1.功率P=UI

2.电源与负载的判断

由P=UI，当U、I的参考方向为关联时，P>

0,该元件吸收功率为负载;

P<

0,放出功率，为电源

当U、I的参考方向为非关联时，P>

0,该元件放出功率，为电源

;

吸收功率为负载

举例

不同方向下的欧姆定律，此时，定律须考虑带符号，当U、I参考方向一致时，取正，相反时取负；

要会判断电源与负载即吸收功率还是放出功率，当电流实际方向是从高电位流向低电位时，即为负载，反之为电源。

负载与功率的判断。

尤其要注意电压源电流源在有的场合是作为负载的

讨论、思考题、作业：

复习_____分钟，授新课_90_分钟，安排讨论_____分钟，布置作业____分钟

掌握电源的两种模型表示方式

第四节：

R、L、C元件

一、电阻元件是一耗能元件

1.u-i关系对线性电阻，其上的电压、电流是线性的u=iR

2.能量p=ui=i2R>

0，电阻总是吸收能量

二、电感元件是一储存磁场能量的元件

1.u-i关系对线性电感其上压、电流是微积分的关系u=L（di）/（dt）

2.能量在t0—t1时间段内,电感元件储存的能量为

wL=1/2[Li2（t2）-Li2（t1）],当i（t2）>

i（t1）,wL>

0电感吸收能量;

当i（t2）<

i（t1）时,wL<

o,

电感放出能量,所以电感是一储存磁能的元件

三、电容元件是一储存电场能量的元件

1.u-i关系对线性电容其上电压、电流是微积分的关系u=1/c（∫idt）

2.能量在t0—t1时间段内,电容元件储存的能量为

wC=1/2[Cu2（t2）-Cu2（t1）],当u（t2）>

u（t1）,wC>

0;

电容吸收能量;

当u（t2）<

u（t1）,wC<

电容放出能量,所以电容是一储存电场能量的元件

第五节：

独立源与受控源

一、独立源

1、电压源

1）定义：

理想电压源是一理想电路元件,其端电压U（t）=Us（t）,为给定的时间函数,流过的电流由外电路定

实际电压源：

由理想电压源和电阻串联而成

2）V-A特性

二、电流源

1）定义:

理想电流源是一理想电路元件,其端电压I（t）=Is（t）,为给定的时间函数,两端的电压由外电路定

实际电流源：

由理想电流源和电阻并联而成

2）V-A特性

三、受控源

2、重点：

电源的表达方式

3．难点：

一定要记住理想电压源其端电压始终保持不变，而流过的电流由外电路定，理想电流源其电流始终保持不变，而两端的电压由外电路定

基尔霍夫定律

熟练掌握基尔霍夫定律

第六节基尔霍夫定律

一、基尔霍夫电流定律KCL

定义：

在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有流出节点的支路电流的代数和等于零；

或，流出任何节点的支路电流等于流入该节点的支路电流。

KCL通常用于节点，但对闭合面也适用

一、基尔霍夫电压定律KVL

定义：

在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。

电阻电路的等效变换

本章的主要内容有等效的概念包括电阻的等效、电源的等效

第二章：

电阻电路的等效变换

第一节：

电源的等效

一、电源的串联和并联

二、电源的等效

电压源与电流源可以互相等效，其外特性是一样的，但对内不等效；

理想电源不能等效

1、理想电压源的串联按极性、大小相加减

2、理想电压源的并联同极性同大小的理想电压源才可以并联

3、理想电流源的串联同流向同大小的理想电流源才可以串联

4、理想电流源的并联按流向大小相加减

举例

1、重点：

电源之间的互相转换

2、难点：

电阻的等效变换

掌握电阻的等效变换

第二节：

电阻的串并联和星型三角形联接的等效变换

一、电阻的串并联1。

串联

2．并联

二、电阻的星型联接和三角形联接的等效变换

输入电阻和等效电阻

一、输入电阻的定义

对于一个一端口或二端网络，其端口电压U与端口电流I成正比，比值定义为输入电阻Rin=U/I

二、等效电阻如果一个一端口内部仅含电阻，则应用电阻的串、并联和星-三角形变换等方法，可求出其等效电阻

三、输入电阻的求法

1、同等效电阻的求法

2、独立源去掉，外接一电压源Us，其产生的电流为I，则Us与I之比既为该电路的输入电阻Rin=Us/I

输入电阻或等效电阻的求法

输入电阻的求法，尤其要含有受控源的电路其输入电阻的求法

复习__5__分钟，授新课_85_分钟，安排讨论_____分钟，布置作业____分钟

电阻电路的一般分析

本章的主要内容是要掌握电路的一些分析方法如支路电流法、回路电流法、节点电压法等

第三章：

电阻电路的一般分析

电路的图

一、图的定义一个图G是节点和支路的集合

二、有向图赋予支路方向的图称为有向图

KCL、KVL的独立方程数

一、KCL独立方程数

对于n个节点的电路，可以得出（n-1）个独立的KCL方程

二、KVL独立方程数

1、基本概念

连通图、树、树支、连支、独立回路数L、平面图

2、对于节点数为n，支路数为b的电路，可以得出L=（b-n+1）个独立的KVL方程；

平面图的网孔数也就是独立回路数

支路电流法

支路电流法是KCL、KVL两定律的应用，它直接以支路电流为未知数，先选定电压、电流的参考方向，对节点列出KCL方程，对回路列KVL方程，求出的解，若为正，则实际方向与参考方向相同，若为负，方向则相反。

本章的前两节先介绍电路的一些概念如图、图的路径、连通图、闭合路径、树、独立方程、支路、节点等，其次介绍支路电流法

支路电流法应用时回路电压方程的列出，当支路数多时，列出的方程数也多，计算量大

节点电压法

掌握用节点电压法分析电路

第四节：

节点电压法是以节点电压为未知数，对每条支路，写出支路欧姆定律，把各个支路电流转化为节点电压的表达式，按KCL定律列方程，先求出节点电压，再进一步求出支路电流等物理量。

特别适合于节点数少而支路数多的场合

写节点电压方程时，选好节点电压，直接按自导、互导写出方程即可

若电路含有受控源，则互导不是对称的；

当某一支路是一理想电压源时，要注意其上应假设一个电流，而该电压源即是一个已知的节点电压

若电路含有受控源，则互导不是对称的

网孔法和回路法

掌握网孔法和回路法来分析电路

网孔法和回路法特别适合于回路少的电路

一、网孔法网孔法以网孔电流作为独立变量按KVL列方程，KCL自动满足。

仅适用于平面电路

二、回路法以一组独立回路电流为变量，按KVL列方程，KCL自动满足。

不局限于平面

按以上两种方法只是求出了回路或网孔电流，真正要求的各支路电流再按节点处的KCL定律来求出

如何列网孔和回路电流方程，尤其当某一支路为独立电流源时，其上是有压降的，常以它作为一回路电流，列回路方程

回路的选择

叠加原理

掌握叠加原理分析电路的方法

一、叠加原理对线性电路，任何一条支路电流（或电压），都可以看成是由电路中各个电源分别作用时，在此支路上产生的电流（电压）的代数和

用叠加原理时，一个电源单独作用时，其它电源视为零电源，即电流源看作开路，电压源看成短路。

叠加时，注意方向。

求功率时，不能用叠加的方法，因为不是线性关系

二、齐性定理线性电路中，当所有激励（电压源或电流源）都同时增大或减小K倍时，响应也同样增大或减小K倍。

三、替代定理给定一个线性电阻电路，其中第K支路的电压Uk、电流Ik为已知，则可用一个电压源Us=Uk或一个电流源Is=Ik来代替这条支路。

举例

叠加原理的使用，若电路含有受控源，受控源不能象独立电源一样使用

叠加时注意方向，同向相加，反向相减；

有受控源时，注意受控量与控制量的密切关系。

复习_10_分钟，授新课_80_分钟，安排讨论_____分钟，布置作业____分钟

戴维南定理

掌握戴维南定理的用法

第六节：

一、定义：

线性有源二端（一端口）网络对外来说，可用一条含源支路来代替，其电动势等于二端网络的开路电压，电阻等于二端网络内部电源为零的输入电阻。

特别适合于只求一条支路的电流电压的情况。

1．定理的证明

2．开路电压的求法

3．输入电阻的求法没有受控源时用电阻串并联方法求，有受控源时，用输入电阻的定义或开路电压除以短路电流的方法求

二、负载获得最大功率的问题

当负载电阻R=Ro（Ro为电源内阻）时，负载获得最大功率

等效电源（开路电压和输入电阻）的求法

当含有受控源时输入电阻的求法

复习_45_分钟，授新课_45__分钟，安排讨论_____分钟，布置作业____分钟

相量法

本章的重点是相量法

第八章相量法

复数

一、复数的几种表示形式

1、代数式

2、三角形式

3、指数形式

4、极坐标式

正弦量

一、正弦量的概念按正弦量的规律变动的电压、电流，都称为正弦量

二、正弦量的三要素

1．振幅

2．角频率

3．初相角

正弦量的三要素

掌握相量法

相量法的基础

一、相量的概念以正弦量的有效值（最大值）为模，以初相为幅角的一个复常数，这个复常数定义为正弦量的相量

二、相量图相量在复平面上的图形称为相量图

第四章：

电路定律的相量形式

相量的概念，会画相量图

正弦稳态电路的分析

掌握用相量法来分析交流电路

第九章：

正弦稳态电路的分析

阻抗和导纳阻抗Z=R+jX（Ω）,X=XL-Xc

阻抗的串并联

阻抗的串并联同电阻的串并联类似，只不过要用阻抗来代替直流电路里的电阻，阻抗包含了电阻和容抗感抗，是一种复数，因此计算时要用复数来进行

一定要用相量和相量图的概念来掌握电压与电流的关系（大小与相位）；

阻抗的复数计算

本节主要通过例子来熟练掌握正弦电路的分析，直流电路的方法同样适用，但须记住，各物理量均用相量形式代，并习惯借助相量图来解题

掌握正弦稳态电路复功率的概念和计算

教学内容（包括基本内容、重点、难点）：

正弦稳态电路的功率

复功率

一、复功率1。

有功功率

2．无功功率

3．复功率

4．功率三角形

二、功率因数的提高1。

功率因数太低的影响

2．如何提高线路的功率因数

三、最大功率传输问题

本节的重点是复功率的概念，它是一种复数形式，其实部即为电路的电阻所消耗的有功功率，虚部即电路进行能量交换的无功功率，三者的大小同样可用直角三角形表示；

通常的线路都是感性的，所以线路的功率因数不高，它会造成线路压降过大，影响其它用电设备，为此，常采用并联电容器的方法来提高线路的功率因数。

复功率的定义，复功率也要守恒

谐振

了解电路的谐振

第七节：

交流电路的谐振

一、串联谐振

1。

谐振的条件当端口上的电压、电流同相位时，电路发生谐振。

谐振是一种现象，一方面有广泛的应用，另一方面又会破坏电路的正常工作。

2．谐振的特征

1）谐振频率

2）谐振时阻抗为最小Z=R

3）当U不变时，I最大I=U/R

4）品质因数Q=Ul/UUc=Ul

二、并联谐振

三、RC电路的频率特性

在谐振的内容中首先介绍谐振的条件，然后主要介绍串联谐振

谐振的判断计算

含有耦合电感的电路

本章主要介绍互感电压、同名端的概念、互感电路的