Principles of Electric Circuits

Order of class:
Course started: 2019-02-25 — 2019-06-30
选课时间: 2019-02-18 — 2019-06-09
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Course description

无论是飞机、高铁、轮船,还是雷达、卫星、手机、互联网和家用电器,都离不开电。在电的世界里,究竟存在着什么规律和秘密?不同的电路又需要什么分析方法?本课程将解密电路基本原理,为你打开进入电学殿堂之门。本课程由国家级精品课程、国家级精品资源共享课——江苏大学电路课程教学团队制作发布,主要内容包含基本电路元件、等效变换、电路分析方法、电路定理、动态电路、正弦交流电路、谐振与互感、三相电路的分析等!

Syllabus

Learning target

《电路原理》的主要内容包含电路基本概念和电路定律、电阻电路的等效变换方法、电阻电路的分析方法、电路定理、动态电路的时域分析、正弦稳态电路分析、谐振电路、互感电路、三相电路分析与计算等。课程目标分为知识目标和能力目标两个方面,分述如下:
1. 知识目标
课程目标1.1 熟练掌握基尔霍夫定律;掌握功率的计算;电阻、电压源以及电流源的伏安特性;
课程目标1.2 熟练掌握电阻的串联、并联和串并联等效;熟练掌握电源的等效变换方法;
课程目标1.3 熟练掌握回路电流法和结点电压法方程的列写;
课程目标1.4 熟练掌握叠加定理及戴维宁定理;掌握最大功率传输定理的应用;
课程目标1.5 熟练掌握电容元件和电感元件的伏安关系,熟练掌握一阶电路的三要素法及其应用;了解二阶电路的物理特征与电路元件参数的关系;
课程目标1.6 熟练掌握相量法;熟练掌握正弦电流电路的稳态电压、电流以及功率的计算;
课程目标1.7 掌握正弦电流电路的串联谐振和并联谐振的特征与计算;
课程目标1.8 掌握具有耦合电感的电路的计算;掌握空心变压器和理想变压器的分析方法;
课程目标1.9 熟练掌握对称三相电路线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系,熟练掌握对称三相电路的分析与功率的计算。
2. 能力目标
课程目标2.1 能够理解电路和电路模型概念的不同含义,明确电流和电压的参考方向在电路分析中基本应用,掌握功率与能量的计算方式与状态判断,深入理解电阻、电压源以及电流源的伏安关系,了解四种受控源元件的特点,掌握基尔霍夫定律及其应用。
课程目标2.2 能够理解等效变换的概念,掌握电阻串联、并联和串并联情况下的等效电阻的计算,会运用串联情况下的分压公式和并联情况下的分流公式,理解电阻的丫形联接和△形联接等效变换的基本原理与方法,利用电压源、电流源的串联和并联以及电源的等效变换方法简化复杂电路。
课程目标2.3 能够在给定具体电路结构及参数情况下利用支路电流法、回路电流法、结点电压法求解未知电路变量。
课程目标2.4 能够根据叠加定理及齐次定理的基本概念与计算特点分析计算电路变量,对于有源一端口网络能运用戴维宁定理及诺顿定理求解其等效简化电路,若负载可变的情况下能利用最大功率传输定理计算负载的最大功率。
课程目标2.5 能够理解电容元件和电感元件的伏安特性,对包含电容、电感元件的动态电路能列写出其方程,在理解一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的物理含义的基础上根据电路参数及初始条件能利用一阶电路三要素法进行求解,了解一阶电路的阶跃响应的概念,能区别二阶电路的不同特征值对应不同的零输入响应形式,了解二阶电路的零输入响应的计算过程。
课程目标2.6 能够理解正弦量的三要素表示方法以及相量法的基本概念与形式,针对正弦稳态电路能理解电路定律和电路元件的相量形式,利用复数运算特点掌握阻抗(导纳)的串联和并联的计算,根据不同复阻抗的相位特点掌握相量图作图的基本技能,对于正弦电流电路的有功功率、无功功率、视在功率、复功率等各类功率要能理解各自功率的含义与计算方法,了解功率因数提高对工程应用的意义,确定最大功率获得条件以及最大功率传输的计算。
课程目标2.7 能够正确理解正弦电流电路的串联谐振的特征,根据串联谐振电路的特点能计算电路谐振频率、电压、电流等,针对并联谐振电路特点掌握其计算方法,根据串联谐振和并联谐振的特性能求解串并联谐振电路。
课程目标2.8 能够理解具有耦合线圈的互感现象,根据电流的参考方向能确定线圈同名端上互感电压的极性,对具有耦合电感的电路能掌握其计算方法,根据空心变压器的等效电路及理想变压器的变比关系能确定变压器原边、副边的电压与电流。
课程目标2.9 能够根据对称三相电路的联接特点掌握其线电压与相电压、线电流与相电流之间的特定关系,在理解对称三相电路的结构特点情况下能掌握其电压、电流及功率的计算方法,对于不对称三相电路能利用电路分析方法进行求解。

Learning requirement

1.请在截止日期之前及时完成当期学习任务。逾期将会造成相关问题答案无法提交的情况,从而影响成绩。
2.鼓励同学们在讨论区参与讨论,参与情况将被记录并赋予一定的成绩。
3.对于主观题,需要每位同学提交解答的照片,且每位同学均参与作业互改。作业完成及互改的情况将影响成绩。通常主观题互评将在答题截止后开启,并在一周内截止。如果对互评打分不满意,通常可以在互评截止5天之内进行申诉(申诉键在作业界面可看到),请关注好申诉时间,以免错过。
4.特别说明:主观题答案拍照上传的时候,使用手机竖屏拍照并上传,不要横屏拍照,也不要旋转图像。

Assessment standard

【线上成绩】构成比例为:
    [课件浏览]: 20%
    [客观练习]: 30%
    [主观练习]: 40%,(本次开课主观练习采用计分互评方式。请务必参加互评,注意截止时间,切勿抄袭,凡是抄袭被发现后,该次成绩一律记为0分)
    [课内讨论]:10%

【综合成绩】比例为:
    [线上成绩]: 30%
    [线下考试]: 50%
    [翻转课堂]: 20%
(是否举行线下考试及翻转课堂以所在院校慕课选修要求为准,具体请咨询各校主管部门的慕课实施政策)

Teaching material

1.电路原理,陈晓平.机械工业出版社,2018年5月第3版
2.电路原理学习指导与习题全解,陈晓平,傅海军,机械工业出版社,2007年
3.电路原理试题库与题解,陈晓平,殷春芳,机械工业出版社,2009年
4.电路实验与Multisim仿真设计,陈晓平,李长杰,机械工业出版社,2015年
5.《电路基础》(英文版·第5版).Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku.北京:机械工业出版社,2013年.

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