《电路原理》课程教学大纲.docx

《电路原理》教学大纲

课程编号英文名称：FundamentalofElectricCircuit

学分：4.5

学时：总学时80学时，其中理论64学时，实践16学时

先修课程：高等数学、大学物理

课程类别：专业基础课程

授课对象：机器人工程专业学生

教学单位：机械与电气工程学院

修读学期：第2学期

一、课程描述和目标

《电路原理》是机器人工程专业的电类基础课程，课程系统学习集总参数电路的基本分析方法，包括电阻电路的等效变换方法、电路的一般分析方法和利用电路定理进行分析等三大类方法。课程以基尔霍夫定律为根本，首先以直流电阻电路为研究对象学习电路分析的三大类方法，然后进一步将电路分析的三大类方法应用到动态电路、正弦稳态电路、互感电路和三相交流电路的分析中。通过本课程的学习与实践，培养学生应用电路基本理论分析与计算实际电路的能力、电路实验和分析实验结果的能力，使学生能够正确理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，为后续课程的学习和机器人工程相关领域的工程实践打下坚实的电路分析基础。

本课程支撑毕业要求指标点1.2、2.1和8.2，拟达到的课程目标：

课程目标1：能运用时频域分析和相关方法，对动态电路、互感电路进行时域分析和频域分析，建立电路的时域或频域数学模型并求解；

课程目标2：能运用基尔霍夫定律、戴维宁定理、叠加定理等重要的电路原理，识别和判断直流电路、正弦稳态电路、三相电路等复杂工程问题的关键环节并提出解决方案；

课程目标3：理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和相关电路规范，并能够在机器人工程相关领域的工程实践中自觉遵守。

二、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-2.能针对具体的对象，运用时频域分析和相关方法，建立数学模型并求解；

课程目标1

H

2-1.能运用电路、控制等相关科学原理，识别和判断复杂工程问题的关键环节；

课程目标2

H

8-2.理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能够在机器人工程相关领域的工程实践中自觉遵守。

课程目标3

M

（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）

三、教学内容、基本要求与学时分配

（一）理论教学

序号

教学内容

基本要求及重、难点（含德育要求）

学时

教学

方式

对应课程目标

1

电路模型和电路定律

电路模型，电流/电压参考方向，电路元件与电阻元件，独立电源与受控源，基尔霍夫定律

基本要求：运用电路模型、欧姆定律与基尔霍夫定律，解释独立电源及受控源特性与分类、电路模型、集总参数等概念。

重点难点：运用基尔霍夫定律分析与计算常见的基本电路及含受控源电路。

德育要求：严谨态度、制度自信。

4

线上学习

课堂讲授

课后作业

在线测试

2，3

2

电阻电路的等效变换

电阻串并联，Y形和Δ形联结等效变换,电压源和电流源两种模型及等效变换；输入电阻

基本要求：解释电路等效变换概念，运用电阻Y形和Δ形联结的等效变换，计算电阻串并联，运用两种电源模型间等效变换。

重点难点：计算含受控源电路输入电阻。德育要求：化繁为简

4

线上学习

课堂讲授

课后作业

在线测试

2,3

3

电阻电路的一般分析

电路图论,KCL和KVL独立方程；网孔电流法/回路电流法，结点电压法

基本要求：运用支路电流法、网孔/回路电流法和结点电压法分析常见的电阻电路并比较上述方法的优缺点，熟练运用结点电压方程法和网孔电流法列出标准方程。

重点难点：运用结点电压法分析电路，分析与计算含受控源电路。

德育要求：团队探究、集体智慧

6

线上学习

课堂讲授

团队探讨

课后作业

在线测试

2,3

4

电路定理

叠加定理，齐性定理，替代定理，戴维南定理和诺顿定理，最大功率传输定理

基本要求：解释叠加定理、戴维南/诺顿定理、替代定理和最大功率传输定理的概念并运用以上定理，计算开路电压、短路电流和等效电阻等电路参数。

重点难点：戴维宁/诺顿定理的开路电压、短路电流等参数计算，含受控源电路的等效电阻计算。

德育要求：分工合作、追求极致

8

线上学习

课堂讲授

翻转课堂

团队探讨

文献阅读

课后作业

在线测试

2,3

5

储能元件和时域分析

电容和电感元件，动态电路方程，一阶电路零输入/零状态/全响应，阶跃/冲激响应，二阶电路

基本要求：能计算电路初始值、稳态值和时间常数等参数，分析一阶零输入、零状态和全响应电路并计算结果，比较阶跃响应与冲激响应之间关系并分析，解释二阶电路的概念与分类。

重点难点：运用三要素法分析一阶电路。

德育要求：量变到质变

8

线上学习

课堂讲授

团队探讨

文献阅读

课后作业

在线测试

1,3

6

相量法

复数，正弦量，正弦量转化为相量，电路定律相量形式

基本要求：正弦交流电路中电阻、电感与电容的相量形式，推导并解释三种元件电压与电流之间