安徽师范大学电工电路分析本科教学大纲

安徽师范大学皖江学院电子信息系 电工与电路分析教学大纲
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《电工与电路分析》教学大纲
一、说明
1、课程的性质、地位和任务
本课程是一门专业基础课，作为后续专业课的基础。通过本课程的学习使学生掌握
电路的基本分析方法；掌握一阶、二阶电路的基本理论和基本概念；掌握用相量分析正
弦稳态电路，及正弦稳态电路中功率与能量、频率响应等基本概念和基本公式。培养学
生应用所学理论和方法去分析电路的能力；培养学生正确使用一些常用电子仪表的能
力；培养学生的动手能力和创新能力。
2、课程教学的基本要求
本课程要求学生掌握进行电路分析的基本原理是两类约束，掌握两类约束在电阻电
路、动态电路、正弦稳态电路中的具体表达形式。掌握运用独立变量分析、简化分析各
种类型的电路。并熟练应用本课程中的基本定理和基本概念，如叠加定理、戴维南定理、
诺顿定理等，以及电路等效、置换、元件约束关系及元件特性、一阶电路、二阶电路等。
在整个教学过程中，将根据正常教学进度布置一定量的课后作业，要求学生按时完成。
3、本课程的重点与难点
重点：本课程的有关基本理论和基本概念及基本分析方法，两类约束在电阻电路、
动态电路、正弦稳态电路中的具体表达形式。运用独立变量分析电路的形式方程，该方
程中各个参数、变量的意义和计算方法。有关简化分析的基本定理、公式和步骤。以及
这些方法和定理在分析各种类型电路时的区别。
难点：叠加定理，网孔分析，节点分析，戴维南定理，三要素法，相量分析，功率
和能量，频率响应。
二、课堂教学时数及课后作业题型分配（含数量）
课程性质：专业基础课程 先修课程： 高等数学、普通物理学
总学时：72
理论学时： 54 实验学时：18 （有课程实验）
开课学院： 皖江学院 适用专业： 电子信息工程
大纲执笔人： 教学院长审定：
教研室主任审核：
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章 目 教 学 内 容
教 学
时 数
教学方式
或 手 段
课 后 作 业
思 考 题 练 习 题
一
集 总 电 路 中 电
压、电流的约束
关系
6 讲授 √ √
二
运用独立电流、
电压变量的分析
方法
4 讲授 √ √
四
分解方法及单口
网络
6 讲授 √ √
六
电容元件与
电感元件
4 讲授 √ √
七 一阶电路 6 讲授 √ √
八 二阶电路 4 讲授 √ √
十 交流动态电路 4 讲授 √ √
十一 阻抗和导纳 4 讲授 √ √
十二
正弦稳态功率和
能量 三相电
路
4 讲授 √ √
十三 电路的频率响应 4 讲授 √ √
十四
耦合电感和
理想变压器
6 讲授 √ √
* 复习 2 讲授
合 计 54
三、正文
第一章 集总电路中电压、电流的约束关系
【教学目的】
通过本章教学，使学生明确两类约束是电路分析的基础，掌握关联参考方向是两类
约束数学表达的前提。使学生掌握基尔霍夫定律，电阻元件、电压源、电流源、受控源
的伏安关系，并能应用这些约束关系进行简单的电路分析。掌握叠加定理及该定理的适
用范围。
【重点难点】
关联参考方向，基尔霍夫定律，受控源，叠加定理
第一节 电路及电路模型 集总假设
一、电路及电路模型
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二、集总假设
第二节 电路变量 电流、电压及功率
一、参考方向
二、关联参考方向
三、功率 四、例题
第三节 基尔霍夫定律
一、KCL 定律
二、KVL 定律
三、例题
第四节 电阻元件
一、电阻元件的定义和符号
二、电阻元件的伏安关系
三、电阻元件的种类
四、电阻元件的性质
第五节 电压源
一、电压源的定义和符号
二、电压源的伏安关系
三、例题
第六节 电流源
一、电流源的定义和符号
二、电流源的伏安关系
三、例题
第七节 分压电路和分流电路
一、分压电路
二、节点电压的定义
三、分流电路
四、例题
第八节 受控源
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一、受控源的引出和定义
二、受控源的种类和伏安关系
三、受控源的功率
四、例题
第九节 两类约束 电路 KCL、KVL 方程的独立性
一、两类约束
二、电路 KCL、KVL 方程的独立性
第十节 支路电流法和支路电压法
一、支路电流法
二、支路电压法
第十一节 线性电路和叠加定理
一、线性电路的性质
二、叠加定理
三、例题
【思考题】
第二章 运用独立电流、电压变量的分析方法
【教学目的】
通过本章教学，使学生掌握运用独立电流、电压变量的分析方法。掌握网孔电流、
节点电压、树支电压、连支电流的独立性和完备性。掌握网孔分析法，节点分析法，了
解割集分析法、回路分析法及线性电路解答的存在性与唯一性定理。
【重点难点】
网孔分析法，节点分析法，树的概念。
第一节 网孔分析法
一、网孔电流的独立性与完备性
二、网孔方程
三、例题
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第二节 节点分析法
一、节点电压的独立性与完备性
二、节点方程
三、例题
第三节 含运算放大器的电阻电路
一、运算放大器介绍
二、理想运算放大器
三、例题
第四节 树的概念
一、图与连通图和非连通图
二、树与树支
三、余树与连支
*第五节 割集分析法
一、树支电压的独立性与完备性
二、割集方程
*第六节 回路分析法
一、连支电流的独立性与完备性
二、回路方程
*第七节 线性电阻电路解答的存在性与唯一性定理
一、辅理
二、线性电阻电路解答的存在性与唯一性定理
【思考题】
第四章 分解方法及单口网络
【教学目的】
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通过本章教学，使学生掌握分解的基本步骤及每一步骤所应用的方法和定理。掌握
单口网络伏安关系的计算方法，单口网络的置换定理和等效电路，掌握戴维南定理、最
大功率传递定理，T 形网络和Ⅱ形网络的等效变换。
【重点难点】
单口网络伏安关系的计算方法，置换定理，等效，戴维南定理，最大功率传递定
理，T 形网络和Ⅱ形网络的等效变换。
第一节 分解的基本步骤
一、端口变量
二、单口网络的伏安关系
三、分解的基本步骤
第二节 单口网络的伏安关系
一、明确的单口
二、单口网络的描述
三、单口网络伏安关系的计算方法
第三节 单口网络的置换——置换定理
一、置换定理
二、例题
第四节 单口网络的等效电路
一、等效的定义
二、等效的意义
第五节 一些简单的等效规律和公式
一、两电压源串联
二、与电压源并联
三、两电流源并联
四、与电流源串联
五、电压源与电阻串联和电流源与电阻并联的等效互换
六、例题
第六节 戴维南定理
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一、戴维南定理
二、例题
*第七节 诺顿定理
一、诺顿定理
二、例题
第八节 最大功率传递定理
一、最大功率传递定理
二、例题
第九节 T 形网络和Ⅱ形网络的等效变换
一、三端网络等效的定义
二、T 形网络和Ⅱ形网络等效变换的公式
三、例题
【思考题】
1、p199 4-2 4-3 4-4
2、p213 4-5
3、p227 4-6 4-8
4、p235-236 4-11 4-12
第六章 电容元件与电感元件
【教学目的】
通过本章教学，使学生掌握电容元件与电感元件的定义及伏安关系；掌握电容电压
和电感电流的连续性和记忆性；掌握电容元件和电感元件的贮能公式。了解电容器和电
感器的模型。初步理解与体会电路的对偶性。
【重点难点】
电容元件与电感元件的伏安关系，电容电压和电感电流的连续性和记忆性，电容
元件和电感元件的贮能公式，电路的对偶性。
第一节 电容元件
一、电容元件的定义与符号
二、电容器
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第二节 电容的伏安关系
一、电容的伏安关系
二、例题
第三节 电容电压的连续性质和记忆性质
一、电容电压的连续性
二、电容电压的记忆性
三、例题
第四节 电容的贮能
一、电容的功率
二、电容的贮能公式
第五节 电感元件
一、电感元件的定义与符号
二、电感器
第六节 电感的伏安关系
一、电感的伏安关系
二、例题
第七节 电感电流的连续性质和记忆性质
一、电感电流的连续性
二、电感电流的记忆性
三、例题
第八节 电感的贮能 电路的状态
一、电感的功率
二、电感的贮能公式
三、电路的状态
四、例题
第十一节 电感器和电容器的模型
一、电感器的模型
二、电容器的模型
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第十二节 电路的对偶性
一、对偶变量
二、对偶电路
【思考题】
第七章 一阶电路
【教学目的】
通过本章教学，使学生掌握直流激励下一阶电路完全响应的计算方法。掌握零输入
响应、零状态响应、暂态响应、稳态响应的基本概念及数学表达方式。掌握直流激励下
一阶电路完全响应的两种分解观点。掌握三要素法。掌握分段常量信号激励下一阶电路
完全响应的计算方法。进一步理解对偶规则在电路分析中的应用。
【重点难点】
零输入响应，零状态响应，暂态响应，稳态响应，三要素法。
第一节 分解方法在动态电路分析中的运用
一、一阶电路的分解
二、状态变量的方程
第三节 零输入响应
一、RC 电路
二、RL 电路
三、例题
第四节 零状态响应
一、直流一阶 RC 电路
二、直流一阶 RL 电路
三、例题
第五节 线性动态电路的叠加定理
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一、完全响应的分解（一）
二、完全响应的分解（二）
三、例题
第六节 三要素法
一、三要素法的证明
二、三要素法的步骤
三、例题
第七节 阶跃函数和阶跃响应
一、单位阶跃函数
二、单位阶跃响应
三、例题
第八节 一阶电路的子区间分析
一、子区间的划分
二、方波激励一阶 RC 电路
三、例题
【思考题】
第八章 二阶电路
【教学目的】
通过本章教学，使学生掌握直流激励下 RLC 串联二阶电路完全响应的计算方法。掌
握零输入响应、零状态响应、暂态响应、稳态响应的基本概念及数学表达方式，并掌握
二阶电路与一阶电路的区别。了解 GCL 并联二阶电路完全响应的计算方法。进一步理解
对偶规则在电路分析中的应用。
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【重点难点】
RLC 串联电路的零输入响应，直流 RLC 串联电路的完全响应。
第一节 LC 电路中的正弦振荡
一、 定性分析 二、定量分析
第二节 RLC 串联电路的零输入响应——过阻尼情况
一、RLC 串联电路
二、过阻尼分析
三、例题
第三节 RLC 串联电路的零输入响应——临界阻尼情况
一、临界阻尼分析
二、例题
第四节 RLC 串联电路的零输入响应——欠阻尼情况
一、欠阻尼分析
二、例题
第五节 直流 RLC 串联电路的完全响应
一、完全响应
二、例题
*第六节 GCL 并联电路的分析
一、对偶分析
二、例题
【思考题】
第十章 交流动态电路
【教学目的】
通过本章教学，使学生掌握正弦激励下 RC 电路完全响应的分析方法。掌握相量的
来源及表示意义。掌握相量的性质和用相量法求微分方程的特解。初步认识正弦稳态响
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应。
【重点难点】
正弦 RC 电路的分析方法，相量，相量的性质，正弦稳态响应。
第一节 周期电压和电流
一、周期信号
二、周期和频率
第二节 正弦电压和电流
一、正弦信号的三要素
二、同频率正弦信号的相位差
三、例题
第三节 正弦 RC 电路的分析
一、正弦 RC 电路
二、方程分析
三、暂态与稳态分析
第六节 相量
一、相量的定义
二、相量的意义
三、例题
第七节 用相量法求微分方程的特解
一、相量的性质
二、相量方程的建立
三、例题
第八节 正弦稳态响应
一、正弦稳态响应
二、相量分析法
【思考题】
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第十一章 阻抗和导纳
【教学目的】
通过本章教学，使学生掌握有效值及有效值相量。掌握两类约束的相量表达方式。
掌握阻抗和导纳及相量模型的建立。掌握相量模型的方程分析和简化分析。
【重点难点】
有效值，有效值相量，基尔霍夫定律的相量表达，元件约束的相量表达，阻抗，导
纳，相量模型，网孔分析，节点分析，简化分析。
第一节 有效值 有效值相量
一、 有效值
二、有效值相量
三、相量图
四、例题
第二节 基尔霍夫定律的相量形式
一、KCL 定律
二、KVL 定律
三、例题
第三节 三种基本电路元件伏安关系的相量形式
一、电阻元件
二、电容元件
三、电感元件
四、例题
第四节 阻抗和导纳 相量模型
一、阻抗
二、导纳
三、电抗
四、电纳
五、相量模型
六、例题
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第五节 正弦稳态混联电路的分析
一、解析运算
一、二、相量图解法
第六节 相量模型的网孔分析法和节点分析法
一、网孔分析
一、二、节点分析
第七节 相量模型的等效
一、无源单口的等效
二、戴维南定理
三、例题
【思考题】
第十二章 正弦稳态功率和能量 三相电路
【教学目的】
通过本章教学，使学生掌握有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、复功率的
物理意义及数学表达方式。掌握正弦稳态最大功率传递定理。掌握对称三相电路的计算
方法及线变量与相变量的概念和它们间的数值关系。了解不对称三相电路的计算方法和
中点位移。
【重点难点】
有功功率，无功功率，视在功率，功率因数，复功率，共轭匹配，
阻抗匹配，相电压，线电压，相电流，线电流，中点位移。
第一节 基本概念
一、瞬时功率 二、瞬时能量
第二节 电阻的平均功率
一、瞬时功率
二、平均功率（有功功率）
三、例题
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第三节 电感 电容的平均贮能
一、电感元件
二、电容元件
三、例题
第四节 单口网络的平均功率 功率因素
一、平均功率（有功功率）
二、视在功率
三、功率因数
四、例题
第五节 单口网络的无功功率
一、无功功率
二、例题
第六节 复功率
一、复功率
二、例题
第七节 正弦稳态最大功率传递定理
一、共轭匹配
二、阻抗匹配
三、例题
第八节 三相电路
一、对称三相电源的连接
二、对称三相负载的连接
三、 三相电路的功率
四、例题
【思考题】
第十三章 电路的频率响应
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【教学目的】
通过本章教学，使学生明确阻抗和导纳都是频率的函数，进而推出频率响应和正弦
稳态网络函数。掌握正弦稳态的叠加和平均功率的叠加。掌握 RLC 电路的频率响应和谐
振现象。
【重点难点】
频率响应，正弦稳态网络函数，正弦稳态的叠加，平均功率的叠加，低通，带通，
谐振。
第一节 再论阻抗和导纳
一、输入阻抗
二、输入导纳
三、例题
第二节 正弦稳态网络函数
一、正弦稳态网络函数
二、例题
第三节 正弦稳态的叠加
一、频率相同的多个正弦激励源
二、频率不同的多个正弦激励源
*三、非正弦周期激励源
四、例题
第四节 平均功率的叠加
一、叠加定理不适用于瞬时功率
二、叠加定理可适用于平均功率
三、例题
第五节 RLC 电路的频率响应 谐振
一、RLC 串联电路的频率响应
二、谐振现象
三、RLC 并联电路的频率响应
四、例题
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【思考题】
第十四章 耦合电感和理想变压器
【教学目的】
通过本章教学，使学生掌握耦合电感和理想变压器的伏安关系。掌握耦合电感的串
联和并联的等效计算。掌握耦合电感的去耦等效电路和空芯变压器电路的分析。掌握理
想变压器的三变特性及数学表达。了解理想变压器的实现途径和铁芯变压器的模型。
【重点难点】
耦合电感和理想变压器的伏安关系，同名端，空芯变压器分析，理想变压器分析。
第一节 耦合电感的伏安关系
一、耦合电感的参数和符号
二、同名端的定义和意义
三、耦合电感的伏安关系
四、例题
第二节 耦合电感线圈间的串联和并联
一、耦合电感的串联
二、耦合电感的并联
三、耦合系数
四、例题
第三节 空芯变压器电路的分析
一、空芯变压器电路
二、反映阻抗
三、原边等效
四、副边等效
五、例题
第四节 耦合电感的去耦等效电路
一、T 形等效电路及参数
二、例题
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第五节 理想变压器的伏安关系
一、理想变压器的符号和参数
二、理想变压器的伏安关系
三、例题
第六节 理想变压器的阻抗变换性质
一、原边等效
二、副边等效
三、例题
*第七节 理想变压器的实现
一、耦合电感没有漏磁通
二、要求电感 21
, LL 应为无限大，但其比值仍为有限值
*第八节 铁芯变压器模型
一、铁芯变压器的模型分析
二、例题
【思考题】
【课程考试】
本课程考试采取“闭卷”(占 60%)，“闭卷”主要考查本课程的基本概念、基本定律
和基本公式，测评学生的理解、判断、分析、综合运用等能力。平时成绩（占 20%）主
要检查学生上课的出勤情况和平时作业完成的数量与质量。实验及实验报告（占 20%）
主要检查学生在实验课中的操作情况和实验报告的书写及实验报告的数量与质量。
四、使用教材与教学参考书目
【使用教材】
1、李瀚荪 ，《电路分析基础》上册，高等教育出版社，1992 年 5 月（第三版）
2、李瀚荪 ，《电路分析基础》中册，高等教育出版社，1993 年 4 月（第三版）
3、李瀚荪 ，《电路分析基础》下册，高等教育出版社，1993 年 6 月（第三版）
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【教学参考书目】
1、吴锡龙，《电路分析》，高等教育出版社，2004 年 6 月
2、傅恩锡，《电路分析简明教程》，高等教育出版社，2004 年 1 月
3、燕庆明，《《电路分析教程》教学指导书》，高等教育出版社，2003 年 7 月