“电路基础”课程学习指南

一、课程性质与要求

“电路基础”课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要的基础课。学习本课程要求学生具备必要的电磁学和数学基础知识，以高等数学、工程数学和物理学为基础。电路理论以分析电路中的电磁现象，研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容，是后续的技术基础课与专业课的基础，也是学生毕业后从事专业技术的重要理论基础。他是学生合理知识结构中的重要组成部分，在发展智力、培养能力和良好的非智力素质方面，均起着极为重要的作用。

二、教材与参考资料

1、主教材：«电路基础»（第2版），西北工业大学出版社，范世贵主编，2001. 2、辅助教材：«电路基础常见题型解析及模拟题»（第3版），西北工业大学出版社，王淑敏主编，2004. 3、参考教材：

（1）《电路》（第五版），高等教育出版社，邱关源主编。

（2）《电路分析基础》（第四版），高等教育出版社，李瀚荪主编。 （3）《电路原理》（上、下）（第二版），高等教育出版社，周守昌主编。 （4）《电路理论基础》（第二版），高等教育出版社，周长源主编。 （5） Fundamentals of Electric Circuits (Fifth Edition) Charles K.Alexander，Matthew N.O. Sadiku,2011.

三、课程内容的学习指导

第一章 电路基本概念与基本定律

电路模型是电路分析中极为重要的基本概念，它反映实际元件或设备组成电路的物理规律。因此根据组成电路的元件特性，电路将有不同的分类形式，在分析电路时也将涉及不同的分析变量，同时在组成电路时，所需的各个电器元件或设备按一定方式连接起来也将必须遵循一定的规律或定律。本章重点介绍电路分析的这些基本概念、基本定律和简单电路分析的基本方法。

要求

(1)正确理解电路的基本概念，熟练运用这些基本概念分析电路； (2)熟悉电路分析的基本变量和常用元件的伏安特性；

(3)正确理解电路分析的基本定律，熟练掌握KCL，KVL方程列写方法； (4)利用两类约束概念分析简单的基本电路。

第二章 电阻电路分析

在电路分析中将两种结构不同但外特性相同的电路互称为等效电路。因此在保持外特性相同的条件下把一种电路变换成另外一种电路的过程称为等效变换。利用等效变换可以将复杂电路简化为简单电路进行分析，这种分析方法称为等效变换法。本章通过电阻电路分析介绍电路等效变换的基本概念和等效变换法。

要求：

(1)正确了解等效的概念，熟练掌握等效变换方法； (2)灵活利用等效变换方法分析常用的基本电路。

第三章 线性电路基本分析方法

在电路分析中，除等效变换法外，还有一般电路的基本分析方法，如支路电流法、支路电压法、支路电流电压法、节点电位法和回路电流法等。本章通过电阻电路分析介绍常用的基本方法。

要求：

(1)熟练掌握电路分析基本方法，特别是节点电位法和回路电流法； (2)灵活利用节点电位法和回路电流法分析常用的基本电路。

第四章 电路分析基本定理

电路基本定理反映电路的基本性质，是分析电路的重要依据。它们既可以描述电路的物理意义，又可以进一步加深对电路一般方法的理解和掌握，同时也为电路的简化和分析计算提供有效的方法。本章重点介绍电路分析的基本定理：叠加定理、齐次定理、替代定理、等效电压源定理、等效电流源定理、最大功率传输定理和互易定理等。

要求：

(1)掌握叠加定理和齐次定理，进一步认识线性电路的内涵； (2)正确了解替代定理意义，理解替代与等效概念；

(3)熟练掌握等效电压源定理和等效电流源定理，灵活利用其分析电路； (4)正确理解最大功率传输定理，利用其实现负载的最大功率匹配； (5)正确了解互易定理意义，并能应用其分析电路。

第五章 正弦稳态电路

当线性定常电路的激励为正弦量，且电路已工作在稳定状态时，电路的响应电压和电流都是与激励频率相同的正弦量；给出激励的频率，就确定了响应的频率。因此，可以把正弦稳态电路的分析归结为寻求响应的振幅（或有效值）及初相位，并借助复数表示激励和响应（称此复数为正弦量的相量），引入相量法，从而简化正弦稳态电路的分析计算。

所谓相量法，就是按正弦变化的电压、电流用相量表示，R，L，C元件参数用阻抗或导纳表示，画出电路的相量模型，再利用KCL，KVL和欧姆定律的相量形式，列写含未知电压、电流相量的代数方程并求解。

要求：

(1)正弦量的相量表示；

(2)基尔霍夫定律和元件伏安关系的相量形式； (3)相量图、相量法、复阻抗、复导纳的概念； (4)电路中的有功功率、无功功率、视在功率与复功率； (5)正弦稳态电路的计算，一端口网络的正弦稳态等效电路。

第六章 三相电路

三相电路是由3个频率相同，幅值相等而相位依次相差120°的正弦交流电源供电的电路。它实质上就是复杂的正弦交流电路。因此，分析和计算正弦交流电路的方法完全适用于三相电路。

由于对称三相电路中，电源的中点与负载的中点之间的电压为零，因此各相完全。只要知道某一相的电源和负载就可以计算出该相的电压、电流及功率，

而其余两相的电压、电流就可根据对称性求出。这就是对称三相电路可归为一相的计算方法。

对称三相电路的特殊性，就是将三相电路另列一章来研究的原因。 要求：

(1)三相电路的连接方式；

(2)对称三相电路中的电压和电流的相值和线值之间的关系； (3)对称三相电路中电压、电流和功率的计算。

第七章 耦合电感和理想变压器

本章介绍两个电路元件：耦合电感和理想变压器。耦合电感元件是通过磁场相互联系的两个（或两个以上）电感线圈的集合。当在一个线圈中通以电流（如i1）时，就会在另一线圈中产生互感电压（um2），在分析具有耦合电感（互感）元件的电路时，关键在于正确计算互感电压。因此，要求掌握互感电压的表达式及其与同名端的关系。

理想变压器是把空心变压器理想化而得到的一种理想的电路元件，它唯一的参数是匝数比n，理想变压器是一个无损耗、无储能的线性非记忆元件，它有变电压、变电流、变阻抗的作用。

要求：

(1)同名端的概念及判断耦合电感同名端的方法； (2)耦合电感元件端口伏安关系； (3)耦合电感的去耦等效电路； (4)含耦合电感元件的电路计算；

(5)理想变压器的伏安关系以及阻抗变换作用。

第八章 谐振电路

谐振现象是正弦交流电路中的一种特殊工作状态，既含有电感、电容元件且无电源的二端网络，其端口电压和电流的相位相同。

电路处于谐振状态时，在电感、电容元件两端会出现比电源高许多倍的电压（过电压）或电流（过电流）。在电子和无线电工程中，常用谐振电路来作选频

电路，而在电力工程中，常要尽量减少电路谐振产生的危害。

本章着重研究R，L，C串联谐振电路和并联谐振电路的谐振条件和特点。 要求：

(1)谐振频率、选择性、品质因数、通频带等概念及相互影响；

(2)串联谐振电路和并联谐振电路的特点及简单串、并联谐振电路的分析； (3)谐振电路的频率特性及通用谐振曲线。

第九章 非正弦周期电流电路

本章介绍非正弦周期电流或电压作用于线性电路的一种分析方法，称为谐波分析法。它是考虑到非正弦周期电流或电压可按傅里叶级数分解为一系列不同频率正弦量之和，其作用在于线性电路的响应可按叠加原理，先分别单独作用，然后再叠加。在对每个谐波分量进行分析时，都可用正弦交流电路的相量法。因此，它是正弦交流电路分析方法的推广。

要求：、

(1)非正弦周期信号的傅里叶级数分解和频谱的概念； (2)非正弦周期信号的有效值、平均值和电路平均功率的计算； (3)非正弦周期信号作用于线性电路的稳态分析方法。

第十章 网络图论与网络方程

随着计算机技术和电子信息技术的迅速发展，大型网络的分析实现了自动化。网络方程建立和网络方程求解这些复杂繁重的工作全部由计算机来完成，实现了快速、准确、及时地获得所设计网络的基本特性与信息。本章简要介绍大型网络的系统分析的一些基本概念和基本方法。

要求：

(1)正确理解图论的基本概念，熟练掌握网络拓扑图的矩阵描述；

(2)掌握大型网络基本分析方法的基本思想，掌握网络方程的系统建立方法； (3)能够利用节点法、基本回路法和基本割集法分析大型网络； (4)正确理解特勒根定理的基本内容，并可利用其分析网络。

第十一章 二端口网路

具有两个端口的网络称为二端口网络或双口网络。本章把二端口网络当作一个整体，不研究其内部电路的工作状态，只研究端口电流、电压之间的关系。联系这些关系的是一些参数，这些参数只取决于网络本身的元件参数及它们的联接方式。一旦求出表征这个二端口网络的参数，二端口网络端口电流、电压的关系就确定了，进而可对此二端口网络的传输特性进行分析。

本章主要讨论无源双口网络的特性描述和分析方法，以及两种可用二端口描述的电路元件——复阻抗变换器和回转器。

要求：

(1)二端口网络的Z，Y，A，H四种参数方程和参数的计算； (2)二端口网络的联接方式及等效电路； (3)应用二端口网路方程求得网络函数。

第十二章

含运算放大器电路

运算放大器简称运放，学习时对其外特性要有足够的认识，并以运放外特性的线性部分为依据建立其电路模型，分析含有运放的电路时，必须熟悉的运用运放的电路模型来分析。在分析实际电路时，为了简化分析。一般假设运放是在理想化的条件下工作的，因此，分析和求解含有理想运放的电路是本章的重点内容。运放可以完成比例、加减、积分与微分以及乘除等运算，是电路重要的多端元件，应用十分广泛，因此熟悉一些含有运放的典型电路也是本章的重点内容。

要求：

(1)掌握理想运算放大器的电路模型和外部特性； (2)掌握含理想运算放大器的电阻电路分析； (3)熟悉一些含有运算放大器的典型电路

第十三章

线性动态电路的时域分析

含有电感元件、电容元件的电路称为动态电路。当动态电路的结构或元件参数发生变化（称为换路）时，可能使电路改变原来的工作状态，转变到另一个工作状态，这种转变一般需要一个过程，称为过渡过程或暂态过程。在时域中研究这一过程称为动态电路的时域分析。

分析动态电路的方法很多。常用的一种方法是根据基尔霍夫定律和元件伏安关系建立描述电路的方程（由于动态元件的伏安关系是微分或积分关系，因此建立的方程是线性常微分方程或微分—积分方程），然后再求解微分方程，得到所求变量的解（也称响应）。这种方法称为时域经典法。

本章着重介绍分析一阶电路在直流（或阶跃）激励作用下，求响应的“三要素”法。它是总结用经典法求解微分方程的规律而得到的一种简便、常用的方法。

要求：

(1) 确定初始值的方法； (2)一阶、二阶电路方程的建立； (3)一阶电路的三要素法；

(4)时间常数、零输入响应与零状态响应、自由分量与强制分量、暂态与稳态的概念；

(5)二阶电路响应的振荡与非振荡情况； (6)卷积的概念。