1、1教 案课程名称: 电子电工基础 课程类型: 理论课 理实一体课 实践课学 时:56 学 分:授课教师: 授课班级: 2011 汽车电子 授课学期: 2011 至 2012 学年第 1 学期教材名称: 电工电子基础 2011 年 9 月 1 日2教案编制说明1一切教学活动必须有教案,教师授课前必须备课,并编写教案。2教案必须以专业教学计划、课程标准、教材、学生、授课进度为基本依据,以教参为辅助资料,综合考虑时间、环境、教学方法、教学媒体、教学手段等各种教学要素。3教师编写教案前,应认真研读教学大纲、教材和必要的参考资料,了解并分析学生、环境等教学要素的特点,对教学目标、教学重点、教学难点、教学
2、内容、教学方法、教学手段(教学媒体、教模、教具等)、教学环节、教学策略与表达方法技巧、教学过程与逻辑结构、课堂练习与课后作业等进行精心策划和设计。4任课教师应根据学科发展情况、教学要求的变化以及学生的实际水平,及时补充、修改、重新编写课程教案,应积极吸收本学科专业的新知识、新工艺、新技术、新成果,做到内容不断充实完善,充分体现教学改革、培养学生学以致用的办学理念,以保持教学内容的先进性和适用性。5教案的编写必须与教学进度计划表相对应,在项目(模块)、章节表述、学时安排、授课内容等方面应与教学进度计划表一致。6教师编写教案一般按每一个教学单元(2 节课)为一份相对独立的教案进行编制。推进项目课程
3、改革的教师,可以按 4 节课为一单元进行编制。7注意详案与略案的适当运用。以实践环节为主的课程或电子辅助教学手段较成熟的课程,可适当采用略案,其教案的编写应注重目标分析和过程安排,而不是教学内容的再现,教案编写应力求文字简洁、目标清晰、方法得当。对于刚从事教职的教师,由于缺乏课堂教学经验,应充分备课,编写详案,对课堂教学的每一环节都做好周密的安排。8注意教案和讲义的区别。讲义是教学内容的浓缩,是把教学内容以纲要的形式提供给学生的学习或复习的材料,承载的是知识信息;而教案是教师对教学内容、教学过程及教学方法的设计和创造,是教学设计的表现形式,承载的是课堂教学的组织管理信息。9注意教案与电子课件的
4、结合。电子课件是教案的辅助部分,不能替代教案。电子课件一般是应是 PPT 格式。打印时,每个 PPT 页面缩小,6 个 PPT 页面合排在一张 A4 纸上。3课程教学方案整体设计一、管理信息课程名称:电工电子基础 制定时间:课程代码: 所属系部:制 定 人: 批 准 人:二、基本信息学 分: 先修课:学 时:56 后续课:课程性质:专业基础课3、课程定位专业基础课。学生之前仅有有限物理知识,电学知识基本为空白,且有较多文科同学转专业学习本课。4、课程设计理念从最基础构建学生的知识体系,根据实际情况把握进度,丰富教学形式,以教会大多数同学为目的。五、课程知识与能力目标1、能力目标通过本课程的学习
5、,使学生能电工与电子基础,具备初步分析电路设计电路的能力。(1)掌握基本的电工与电子基础知识、电工与电子阅读分析能力。(2)具备电路的设计计算能力。2、知识目标(1)了解和掌握电工与电子基本知识。(2)掌握电工与电子基本概念、设计的基本步骤、基本原则和一般方法。3、素质目标EDA 工程开发经验。4六、学习情境与课业设计课业/学习情境(典型工作任务) 任务单元(教学内容) 授课形式 学时 总学时1.1 电路及电路模型 课堂 PPT 0.51.2 电路的基本物理量 课堂 PPT 0.51.3 电流、电压的参考方向 课堂 PPT 0.51.4 功率及能量 课堂 PPT 0.51.5 电阻元件 课堂
6、PPT 0.51.6 电感元件、电容元件 课堂 PPT 0.51.7 电压源、电流源及其等效变换 课堂 PPT+仿真 1第 1 章 电路基本理论及基本定律1.8 基尔霍夫定律 课堂 PPT+仿真 152.1 支路电流法 课堂 PPT 12.2 节点电压法 课堂 PPT 12.3 叠加定理 课堂 PPT 1第2章 直流电路分析2.4 戴维宁定理 课堂 PPT 143.1 正弦量的三要素 课堂 PPT 0.53.2 正弦量的向量表示法 课堂 PPT 0.53.3 电阻、电感、电容元件 课堂 PPT 0.53.4 正弦交流电路分析 课堂 PPT 0.53.5 正弦交流电路的功率 课堂 PPT 1第3
7、章 正弦交流电路3.6 三相电路 课堂 PPT 144.1 过渡过程的产生与换路定律 课堂 PPT 14.2 RC 电路的过渡过程 课堂 PPT 0.54.3 RL 电路的过渡过程 课堂 PPT 0.54.4 一阶电路过渡过程的三要素法 课堂 PPT 1第4章 电路的过渡过程4.5 微分电路和积分电路 课堂 PPT 0.53.55.1 电磁感应基础 课堂 PPT 0.255.2 变压器的用途与结构 课堂 PPT 0.25第5章 磁路和变压器5.3 特殊变压器 课堂 PPT 0.250.756.1 三相异步电动机的结构与转动原理 课堂 PPT 0.56.2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 课
8、堂 PPT 0.56.3 三相异步电动机的启动、调速与制动 课堂 PPT 0.256.4 三相异步电动机的铭牌和技术数据 课堂 PPT 0.256.5 三相异步电动机的选择 课堂 PPT 0.25第6章 异步电动机6.6 常用低压电器及基本控制电路 课堂 PPT 12.75第7章 电子电路中常 7.1 半导体的基本知识 课堂 PPT 0.25 1.557.2 PN 结的工作原理 课堂 PPT 0.257.3 二极管的结构及特性 课堂 PPT 0.257.4 稳压二极管 课堂 PPT 0.257.5 发光二极管 课堂 PPT 0.25用的元器件7.6 晶体三极管 课堂 PPT 0.258.1 放
9、大电路概述 课堂 PPT 0.58.2 放大电路的静态分析 课堂 PPT+仿真 0.58.3 放大电路的动态分析 课堂 PPT+仿真 0.58.4 射极输出器 课堂 PPT 0.5第8章 基本放大电路8.5 多级放大电路及单管电路的测试 课堂 PPT 136.1 三相异步电动机的结构与转动原理 课堂 PPT 16.2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 课堂 PPT 16.3 三相异步电动机的启动、调速与制动 课堂 PPT 16.4 三相异步电动机的铭牌和技术数据 课堂 PPT 16.5 三相异步电动机的选择 课堂 PPT 1第6章 异步电动机6.6 常用低压电器及基本控制电路 课堂 PPT
10、169.1 差动放大电路的特性 课堂 PPT 19.2 集成运算放大器的符号及性能参数 课堂 PPT 19.3 负反馈放大电路 课堂 PPT 19.4 集成运算放大器分析 课堂 PPT 1第9章 集成运算放大器9.5 集成运算放大器的使用问题 课堂 PPT+仿真 1510.1 概述 课堂 PPT 0.510.2 整流电路 课堂 PPT 0.510.3 滤波电路 课堂 PPT 0.510.4 线性稳压电路 课堂 PPT 0.510.5 开关式稳压电源 课堂 PPT 0.5第10章 直流稳压电源10.6 电源的保护 课堂 PPT 0.5311.1 数制与编码 课堂 PPT 111.2 逻辑函数及应
11、用 课堂 PPT 111.3 逻辑函数的化简 课堂 PPT 1第11章 逻辑电路基础11.4 正负逻辑简介 课堂 PPT 1412.1 分立元件的基本逻辑门电路 课堂 PPT 112.2 TTL 与非门电路 课堂 PPT 1第12章 逻辑门电路12.3 MOS 门电路 课堂 PPT 13613.1 逻辑函数的表示方式 课堂 PPT 113.2 组合逻辑电路的分析与设计 课堂 PPT 113.3 编码器 课堂 PPT 1第13章 组合逻辑电路13.4 译码器 课堂 PPT 1414.1 概述 课堂 PPT 0.514.2 RS 触发器 课堂 PPT 114.3 JK 触发器 课堂 PPT 0.5
12、14.4 D 触发器 课堂 PPT 0.514.5 时序逻辑电路分析 课堂 PPT 1第14章 触发器及时序逻辑电路14.6 时序逻辑电路的应用 课堂 PPT+仿真 14.515.1 555定时器的电路结构与功能 课堂 PPT 0.5第15章 555定时器及其应用 15.2 555定时器的应用 课堂 PPT+仿真 0.5 116.1 D/A 转换器 课堂 PPT 0.5第16章 A/D 转换器和D/A 转换器 16.2 A/D 转换器 课堂 PPT 0.5 1学时合计 56注:如有阶段考核,插在某一任务最后一个单元后单独一行,注明学时。7、教学资源的设计利用多媒体手段,以适当范例佐以 EDA,
13、调动同学情绪。8、考核方案设计考勤、笔记、作业、笔试结合,综合考察,以实际工程设计实例为导向。九、授课计划教学进度表周次 起止日期 授课顺序 教学内容提要 课程类型 教学方法 作业、辅 导2 8.288.29 老生入学上课3 8.289.09 新生入学、入学教育、军训4 9.109.12 中秋节放假5 9.139.18 12 绪论、电路模型电路基本物理量欧姆定律 课堂教学 多媒体教 学P131.2.3.4.5.67.8.97周次 起止日期 授课顺序 教学内容提要 课程类型 教学方法 作业、辅 导6 9.199.25 34 电路的工作状态、基尔霍夫定律; 电阻的连接方式及其转换 课堂教学多媒体教
14、学+仿真实验P1410.11. 辅导一次7 9.269.30 56 电压源与电流源及其等效转换支路 电流法、节点电压法 课堂教学 多媒体教 学 P1512.138 10.1010.16 78 叠加原理、戴维南定理汽车门灯、后备箱照明灯电路 课堂教学 多媒体教 学P1616.17 辅导一次9 10.1710.23 910 正弦交流电路电压、电流 课堂教学 多媒体教 学 P441.2.3.410 10.2410.30 1112 电阻、电感元件的交流电路电容元件、RL 串联交流电路 课堂教学多媒体教学+仿真实验P585.6.7.811 10.3111.06 1314磁路的基本物理量磁路基本定律 变压
15、器的用途与结构 特殊变压器课堂教学多媒体教学P721.2.3.412 11.0711.13 1516 交流电动机工作原理三相异步电动机的特性及使用 课堂教学 多媒体教 学P995.6.7.8辅导一次13 11.1411.20 1718 电子电路中常用的元器件 课堂教学 多媒体教 学 P1161.2.314 11.2111.27 1920 基本放大电路 静态分析、动态分析 课堂教学 多媒体教 学P1494.5.6辅导一次15 11.2812.04 2122 集成运算放大器 四典型引用 课堂教学 多媒体教 学 P1801.2.316 12.0512.11 2324 稳定电源的意义 直流稳压电源 实
16、践教学 多媒体教 学P2051.2.3辅导一次17 12.1212.18 2526 逻辑电路基础 逻辑门电路 课堂教学 多媒体教 学P223P2344.5.618 12.1912.25 2728 组合逻辑电路 编码器 译码器 课堂教学 多媒体教 学P2504.5.6辅导一次8周次 起止日期 授课顺序 教学内容提要 课程类型 教学方法 作业、辅 导19 12.262011.01.01 2930 触发器及时序逻辑电路 555 定时器及其应用 课堂教学 多媒体教 学P274P2801.2.320 01.0201.08 3132 A/D 转换器和 D/A 转换器 课堂教学 多媒体教 学 P1584.5
17、21 01.0901.15 3334 期终考试说明:1.教学内容提要按两节课一个单元填写。2.课程类型应注明课堂教学、实践教学、实验教学、参观课、讨论课、复习课、练习课等。3.教学方法应注明课堂讲授、多媒体教学、现场教学、案例教学、讨论教学等。9教学单元设计授课类型 理论课2012 年 2 月 2 日授课题目(教学章节或主题):第 1 章 电路模型和电路定律第 1 节 电路和电路模型;第 2 节 电流和电压的参考方向;第 3 节 电功率和能量;第 4 节 电路元件;第 5 节 电阻元件;第 6 节 电压源和电流源。授课时间 第 1 周星期四第 12 节,教学内容(包括基本内容、重点、难点三部分
18、): 教学目的和要求:1. 熟悉理想元件与电路模型概念,线性与非线性的概念;了解集中参数电路、非时变电路的概念。2. 掌握电压、电流变量及其参考方向的概念。掌握功率的计算。3.掌握电阻元件、电压源、电流源的伏安关系及性质;了解 电阻器的分类、作用。 4.了解线性和非线性、非时变和时变的概念。基本内容:第 1 节 电路和电路模型:1 电路模型概念、2 理想元件概念第 2 节 电流、电压的参考方向:1 参考方向的概念、2 支路电流、电压的参考方向与其真实方向的关系、3 关联和非关 联参考方向第 3 节电功率和能量:1 功率、能量的概念、2 功率的分析计算及元件在电路中的作用第 4 节 电路元件第
19、5 节 电阻元件:1 电阻元件的定义及伏安关系、2 电阻元件的能耗分析第 6 节电压源、电流源:1 电压源的特性、 2 电流源的特性重点:电流、电压的参考方向与其真实方向的关系及在电路分析中的应用。功率的计算。 R 元件的特性及其 v-i 关系 VCR。电压 源、电流源的伏安关系。难点:器件建模的概念。电流、电压的参考方向在电路分析中的应用。元件在 电路中的作用判断。10教学手段与方法:多媒体板书结合教学,原理讲解举例讲解提问。思考题、讨论题或作业:小结:电流、电压的参考方向与其真实方向的关系很重要。是电路分析的基础,在功率的分析计算中,判断一个元件是电源还是负载,可用公式法或根据实际物理特性
20、。元件的伏安关系是电路分析的基础,特别是电压源、 电流源的伏安特性要熟练掌握。书后习题:第 1、2、4、5、7 题参考资料(包括辅助教材、参考书、文献等):1、邱关源, 电路 第四版,高等教育出版社,19992、康华光, 模拟电子技术 第五版,高等教育出版社,20063、康华光, 数字电子技术 第五版,高等教育出版社,20064、秦曾煌, 电工学(第六版),高等教育出版社,2004单元一基本内容:电路基本理论及基本定律11 电路模型111 电路电路定义电路的主要作用112 电路模型1实际电路11如图 111 所示。2电路模型理想电路元件组成的电路称为理想电路模型,简称电路模型。12 电路的基本
21、物理量121 电流(1.1)dtqi122 电压(1.2)qWuab电压(1.3)babU123 电动势(1.4)dqWte)(13 电流、电压的参考方向在电路的分析计算中,假定一个电流方向或电压方向,当假定的电流方向或电压方向与实际方向一致时取正,相反时取负。14 功率(15)dtWp在国际单位制中,功率的单位是瓦特 ,符号为 w。0,元件吸收功率。UIP0,元件发出功率。I0,元件吸收功率。 。对任一个电路元件,当流经元件的电流实际方向与元件两端电压的实际方向一致时,元件吸12收功率;电流与电压实际方向相反时,元件发出功率。15 电阻元件电阻总是消耗能量的。其中 ,称为电导。在国际单位制中
22、,RG1当电阻两端的电压为 1 V(伏 特),流过电阻的电流为 1 A(安 培)时,电阻为 1 (欧姆) 。电导 G 的单位是 S(西门子)。非线性电阻。16 电感元件、电容元件161 电感元件图 161 是实际的线圈,假定绕制线圈的导线无电阻,线圈有 N匝,当线圈通以电流 ,在线圈内部将产生磁通 ,若磁通 与i LL线圈 N 匝都交链,则磁通链 L在电路中一般用图 162 表示实际线圈,并用字母 L 表示。通常称为电感元件,能够储存磁场能量。中 和 是线圈本身电流产生的,称为自感磁通和自L感磁通链。当磁通 和磁通链 的参考方向与电流 参考方向之间满足右手LLi螺旋定则时,有式(18)iL式(
23、18)中 L 称为线圈的自感或电感。在国际单位制中,磁通和磁通链的单位是 Wb(韦 伯),自感的单位是 H(亨 利)。当 是常数时,称为线性电感,如图 163 所示,韦安特iL性是通过原点的一条直线。当电感元件两端电压和通过电感元件的电流在关联参考方向下,根据楞次定律,有 dtuL把 代入上式得, (19)idtiLu17 电压源、电流源及其等效变换为了维持电路中的电流,电路中必须有能够提供电能的独立电源。独立电源一般分为电压源和电流源。171 电压源电压源如图 171 所示。具有以下特点:电压源两端的电压为确定的时间函数,与流过的电流无关。当 为直流电压源时,两)(tus su13端的电压
24、不变, 。)(tusUts)(172 电流源电流源如图 175 所示。电流 是确定的时间函数。与电流源两端的电压无关。在直流)(tis电流源的情况下,输出的电流是恒值, 。伏安特性如图 176 所示。Is14授课类型 理论课2012 年 2 月 23 日授课题目(教学章节或主题):第 1 章 电路模型和电路定律第 7 节 受控电源;第 8 节 基尔霍夫定律授课时间第 1 周星期四第 12 节教学内容(包括基本内容、重点、难点三部分): 教学目的和要求:1.掌握 4 类线性非时变受控源的表示方法,特性及含受控源电路的分析方法。了解电路连接关系。2.掌握基尔霍夫电流定律和基 尔霍夫电压定律。掌握利
25、用两 类约束关系分析简单电路的方法。基本内容:第 9 节 受控源: 1 受控源的分类、2 受控源的表示方法、3 受控源的特性、4 含受控源电路的分析方法第 10 节 基 尔霍夫定律: 1 支路、回路、结点的概念、2 基尔霍夫定律的内容、3 基尔霍夫定律表示形式、4 基尔霍夫定律的综合应用重点:4 类线性非时变受控源的表示方法,特性及含受控源电路的分析方法。基尔霍夫定律内容,表示形式及应用。难点:含受控源电路的分析方法基尔霍夫定律的应用。教学手段与方法:多媒体板书结合教学,原理讲解举例讲解提问。思考题、讨论题或作业:小结:基尔霍夫定律是电路理论的最重要的定律,分析电路必不可少的工具,是后面要讲的
26、各种方法的基础,要熟练掌握其应用。 对于受控源要注意其与独立电源之间的区别及在电路中15的作用。书后习题:第 9、10、12、15、16、18 题参考资料(包括辅助教材、参考书、文献等):1、邱关源, 电路 第四版,高等教育出版社,19992、康华光, 模拟电子技术 第五版,高等教育出版社,20063、康华光, 数字电子技术 第五版,高等教育出版社,20064、秦曾煌, 电工学(第六版),高等教育出版社,2004单元二基本内容:173 实际电源两种模型的等效变换实际电源可用两种电路模型来表示,一种为电压源和一电阻( 内阻 )的串联模型,还有一种为电流源和电阻( 内0R阻 )的并联模型,如图 1
27、79 所示。实际电源的这两种电0路模型,对外电路相互等效。174 电路的短路和开路当电源与负载相连接时,根据所连接负载的情况,电路通常会出现短路、开路、带负载三种工作状态。l8 基尔霍夫定律181 支路、结点、回路182 基尔霍夫电流定律(KCL)0i在电路中对任一闭合面,电流的代数和为零,即流进闭合面的电流等于流出闭合面的电流。这是电流连续性的体现。183 基尔霍夫电压定律(KVL)基尔霍夫电压定律是反映电路中对组成任一回路的所有支路的电压之间的相互约束关系。表述为:在电路中任何时刻,沿任一闭合回路的所有支路电压的代数和恒等于零。 0u184 电阻的串联、并联161电阻的串联课后作业:12
28、图 示 电 路 中,已 知:I S 2 A,U S 12 V,R 1 R 2 4 ,R 3 16 。求:(1) S 断 开 后 A 点 电 位 VA ;(2) S 闭 合 后 A 点 电 位 VA 。UURRRS A112 3ISS .+-17 图 示 电 路 中,已 知: R1 = R2 = 3 ,R 3 = R4 = 6 ,U S = 27 V,I S = 3 A。 用 叠 加 原 理 求 各 未 知 支 路 电 流 。URRRRS12 3 4IS II I I312 4+18 图 示 电 路 中,已 知:U S1 = 18 V,U S2 = 12 V,I = 4 A。用 戴 维 宁 定
29、理 求 电 压 源 US 等 于 多 少 ?U U UIS 1 S 2S+ + +17授课类型 理论课2011 年 9 月 28 日授课题目(教学章节或主题):第 2 章 电阻电路的等效变换第 1 节 引言、第 2 节 电路的等效变换、第 3 节 电阻的串联和并联、第 4 节 电阻的 Y 形连接和形连接的等效变换、第 5 节 电压源、电流源的串联和并联、第 6 节 实际电源的两种模型及其等效变换授课时间第 6 周星期二第 12 节教学内容(包括基本内容、重点、难点三部分): 教学目的和要求:1. 掌握等效的概念,端口的概念。掌握电阻的串并联及等效互换方法。2. 掌握对称时 Y 形连接和 形连接
30、的等效变换的概念,了解电阻的 Y 形连接和 形连接的等效变换的方法。基本内容:讲解第 1 章部分习题第 1 节 引言第 2 节 电路的等效变换 第 3 节 电阻的串并联:1 电阻的串联、2 电阻的并联、3 电阻的混联18第 4 节 电阻的 Y 形连接和形连接的等效变换第 5 节 电压源的串联、电流源的并联第 6 节 实际电压源、电流源的模型及其等效变换重点:等效的概念、电阻串并联、混联;Y 形连接和 形连接的等效变换的概念、对称时的变换;实际电源的两种模型及其等效变换方法。难点:关于等效概念及应用。教学手段与方法:多媒体板书结合教学,原理讲解举例讲解提问。思考题、讨论题或作业:小结:等效是电路
31、分析中的一个重要概念、电阻的串并联、混联的等效变换, 实际电源的两种模型及其等效变换是分析电路的一种基本方法;负载的 Y 形连接与 形连接是三相电路中常见的连接形式,对称时的等效变换要熟练掌握。书后习题:第 1、4、5、6、8、11 题参考资料(包括辅助教材、参考书、文献等):1、邱关源, 电路 第四版,高等教育出版社,19992、康华光, 模拟电子技术 第五版,高等教育出版社,20063、康华光, 数字电子技术 第五版,高等教育出版社,20064、秦曾煌, 电工学(第六版),高等教育出版社,20042.2 电路的等效变换1. 两端电路(网络)任何一个复杂的电路, 向外引出两个端钮,且从一个端
32、子流入的电流等于从另一端子流出的电流,则称这一电路为二端网络 (或一端口网络) 。 (作图示意)2. 两端电路等效的概念两个两端电路,端口具有相同的电压、电流关系,则称它们是等效的电路。强调: 电路等效变换的条件:两电路具有相同的 VCR;19 电路等效变换的对象:未变化的外电路 A 中的电压、电流和功率;(即对外等效,对内不等效) 电路等效变换的目的:化简电路,方便计算。2.3 电阻的串联和并联1. 电阻串联电路特点:各电阻顺序连接,流过同一电流 (KCL);总电压等于各串联电阻的电压之和 (KVL)。 (作图、列公式解释)结论:等效电阻:串联电路的总电阻等于各分电阻之和。 电 压:电压与电
33、阻成正比,因此串联电阻电路可作分压电路。 (可举例)功 率:电阻串联时,各电阻消耗的功率与电阻大小成正比;等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和。2. 电阻并联电路特点:各电阻两端为同一电压(KVL);总电流等于流过各并联电阻的电流之和(KCL)。结论:等效电阻:等效电导等于并联的各电导之和。电 流:并联电阻的分流电流分配与电导成正比。功 率:电阻并联时,各电阻消耗的功率与电阻大小成反比;等效电阻消耗的功率等于各并联电阻消耗功率的总和3.电阻的串并联电路中有电阻的串联,又有电阻的并联,这种连接方式称电阻的串并联。举例:计算图示电路中各支路的电压和电流A1561i V901562iu89
34、02V03iuA1534i.70A5.27105i从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤: 求出等效电阻或等效电导; 应用欧姆定律求出总电压或总电流; 应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和电压关键在于识别各电阻的串联、并联关系!例:求: Rab , Rcd 1265/)(abR41cd20注意:等效电阻针对端口而言不同!授课类型 理论课授课题目(教学章节或主题):第 2 章 电阻电路的等效变换 2-7 输入电阻第 3 章 电阻电路的一般分析授课时间 2011 年 10 月 11 日213-1 电路的图;3-2 KCL 和 KVL 的独立方程数;3-3 支路电流法。 第 8 周星期二
35、第 12 节教学内容(包括基本内容、重点、难点三部分): 教学目的和要求:1. 输入电阻的概念及计算方法。2. 了解网络图论的基本概念:图、连通图和子图的概念,掌握树、回路,选取树和独立回路的方法。3. 掌握支路电流法的应用基本内容:2-7 输 入电阻: 输入电阻的概念、 计算,等效电阻的概念,两者的区别3-1 电 路的图:图、子 图、有向 图、无向图的概念3-2 KCL 和 KVL 的独立方程数:独立结点和连通图、树的概念、KCL 的独立方程数、独立回路、KVL 的独立方程数3-3 支路 电流法:支路电流法的概念、支路电流法的使用步骤重点:输入电阻计算方法、图和子图的概念, 选取树和独立回路
36、的方法、支路电流法观察直接列出其方程难点:含受控源电路的输入电阻的计算、树的概念,独立回路的确定。教学手段与方法:多媒体板书结合教学,原理讲解举例讲解提问。思考题、讨论题或作业:小结:求一端口的输入电阻是电路分析的一个重要方面,要求熟练掌握。了解网络图论的基本概念:图、连通图和子图 的概念,掌握 树、回路,选取树和独立回路的方法,为列写复杂电路奠定基础。支路电流法是后续 各种方法的基础应熟练掌握方程的列写书后习题:第二章 13、14、16;第三章 3、6、7 题参考资料(包括辅助教材、参考书、文献等):1、邱关源, 电路 第四版,高等教育出版社,1999222、康华光, 模拟电子技术 第五版,
37、高等教育出版社,20063、康华光, 数字电子技术 第五版,高等教育出版社,20064、秦曾煌, 电工学(第六版),高等教育出版社,20042.4 电阻的 Y 形连接和形连接的等效变换1. 电阻的 、Y 形连接这两个电路当它们的电阻满足一定的关系时,能够相互等效 。2. Y 变换的等效条件根据等效条件,比较式(3)与式(1),得 Y 的变换条件: 23或 21313122311RRR32133221G类似可得到由 Y 的变换条件: 或 3121312321R12323131223311G简记方法: Y乘特例:若三个电阻相等(对称 ),则有R = 3RY 注意 等效对外部(端钮以外)有效,对内不
38、成立。 等效电路与外部电路无关。 用于简化电路24授课类型 理论课2011 年 10 月 13 日授课题目(教学章节或主题):第 2 章 电阻电路的等效变换 2-7 输入电阻第 3 章 电阻电路的一般分析3-1 电路的图;3-2 KCL 和 KVL 的独立方程数;3-3 支路电流法。授课时间第 8 周星期四第 12 节教学内容(包括基本内容、重点、难点三部分): 教学目的和要求:1. 输入电阻的概念及计算方法。2. 了解网络图论的基本概念:图、连通图和子图的概念,掌握树、回路,选取树和独立回路的方法。3. 掌握支路电流法的应用基本内容:2-7 输 入电阻: 输入电阻的概念、 计算,等效电阻的概
39、念,两者的区别3-1 电 路的图:图、子 图、有向 图、无向图的概念3-2 KCL 和 KVL 的独立方程数:独立结点和连通图、树的概念、KCL 的独立方程数、独立回路、KVL 的独立方程数3-3 支路 电流法:支路电流法的概念、支路电流法的使用步骤重点:输入电阻计算方法、图和子图的概念, 选取树和独立回路的方法、支路电流法观察直接列出其方程难点:含受控源电路的输入电阻的计算、树的概念,独立回路的确定。教学手段与方法:多媒体板书结合教学,原理讲解举例讲解提问。25思考题、讨论题或作业:小结:求一端口的输入电阻是电路分析的一个重要方面,要求熟练掌握。了解网络图论的基本概念:图、连通图和子图 的概
40、念,掌握 树、回路,选取树和独立回路的方法,为列写复杂电路奠定基础。支路电流法是后续 各种方法的基础应熟练掌握方程的列写书后习题:第二章 13、14、16;第三章 3、6、7 题参考资料(包括辅助教材、参考书、文献等):1、邱关源, 电路 第四版,高等教育出版社,19992、康华光, 模拟电子技术 第五版,高等教育出版社,20063、康华光, 数字电子技术 第五版,高等教育出版社,20064、秦曾煌, 电工学(第六版),高等教育出版社,2004单元授课内容直流电路的分析方法21 支路电流法方向,网孔为顺时针绕行方向。独立结点只有一个,故只要对其中一个结点列电 流方程。图 2.1.1独立回路有两
41、个,故只要对网孔列电压方程即可对 a 结点有 0321ii对回路 1 1suR对回路 2 33si由以上三个方程解得支路电流 。321,i小结:假定各支路电流的参考方向,网孔绕行方向。根据基尔霍夫电流定律,对独立结点列电流方程(如有 n 个结点,则 n1 个结点是独立的)。根据基尔霍夫电压定律,对独立回路列电压方程(一般选取网孔,网孔是独立回路) 。解出支路电流。2.2 结点电压法26在电路的分析计算中,经常会遇到结点较少而网孔较多的电路,如果用支路电流法求解,所需方程数较多,对这类电路一般采用结点电压法来分析计算。下面以图 221 所示电路为例,讨论如何建立结点 电压方程设参考点 0(零电位
42、点),对独立结点设结点电压为电 压 方向指向参考点。设支路电流 的参考方向21,au321,i 如图 221 所示。假定流进结点的电流取负,流出结点的电流取正。对结点 1 图 2.2.1021ssii221snns iRui整理为 212121)( snniu可写为 2121snniG在以上式中:等号左边第一项中, 是连接结点 1 的电阻倒数。 称为自21R、 21G、导。等号左边第二项中, 是连接结点 1 和结点 2 之间的电阻倒数。 称为互导。2 2对结点 2 03iis 32212Ruinns整理为 2321)(snniuRu可写为: 2321)(snniG在以上式中: 是连接结点 2
43、的电阻倒数,可用 表示,称自导。 是连接结32、 32G、 21R点 1 和结点 2 之间的电阻倒数。 称为互导。2得到如下方程组:27232121)()(snniuGu求出结点电压,再求支路电流。通过以上分析,可总结出应用结点电压法求解电路的步骤:第一步,设参考电位点(零电位点) ,对独立结点设结点电压,结点电压的方向指向参考点。第二步,用结点电压来表示相应支路的电流,依据基尔霍夫定律对结点列写电流方程。第三步,通过列出的方程求出结点电压、支路电流。授课类型 理论课2011 年 10 月 18 日授课题目(教学章节或主题):第 2 章 2.3 叠加定理和戴维宁定理 授课时间 第 9 周星期二
44、第 12 节教学内容(包括基本内容、重点、难点三部分): 教学目的和要求:1. 熟练运用叠加定理和戴维宁定理解题。基本内容:2-3 叠加定理2-4 戴 维宁定理2-5 支路 电流法:支路电流法的概念、支路电流法回顾重点:熟练运用叠加定理和戴维宁定理解题。难点:28熟练运用叠加定理和戴维宁定理解题。教学手段与方法:多媒体板书结合教学,原理讲解举例讲解提问。思考题、讨论题或作业:小结:求一端口的输入电阻是电路分析的一个重要方面,要求熟练掌握。了解网络图论的基本概念:图、连通图和子图 的概念,掌握 树、回路,选取树和独立回路的方法,为列写复杂电路奠定基础。支路电流法是后续 各种方法的基础应熟练掌握方
45、程的列写书后习题:第二章 13、14、16;第三章 3、6、7 题参考资料(包括辅助教材、参考书、文献等):1、邱关源, 电路 第四版,高等教育出版社,19992、康华光, 模拟电子技术 第五版,高等教育出版社,20063、康华光, 数字电子技术 第五版,高等教育出版社,20064、秦曾煌, 电工学(第六版),高等教育出版社,20042923 叠加定理叠加定理:在线性电路中,如果有多个独立电源同时作用时,任何一条支路的电流或电压,等于电路中各个独立电源单独作用时对该支路所产生的电流或电压的代数和。当某独立电源单独作用于电路时,其他独立电源应该除去,称为“除源” 。即对电压源来说令其电源电压 为
46、零,相当于 “短路”( 实际电源的内阻仍应保留在电路中);对电流源来说,令其电su源电流 为零,相当于“开路”( 实际电源的内电导仍应保留在电路中 )。如图 231 所示。si图 231“22ii在图 231 中,用叠加定理求流过 的电流 ,等于电压源、电流源单独对 支路作用2R2i 2R产生电流的叠加。注意:不作用的电压源短接,不作用的电流源断开,电阻仍保留在电路中。功率不能叠加。24 戴维宁定理戴维宁定理:任何有源二端线性网络,都可以用一条含源支路即电压源和电阻的串联组合来等效替代(对外电路) ,其中电阻等于二端网络化成无源网络( 电压源短接,电流源断开)后,从两个端看进去的电阻,电压源的
47、电压等于二端网络两个端之间的开路电压,如图 242 所示。图 241图 242图 248 图 249本章小结(1)二端网络 N1 与 N2 相互等效( 对外电路而言)的条件是:它们端钮的伏安关系相同。 实际电压源与实际电流源之间可以相互等效转换。转换时需注意只对外电路而言,对电源内部则不等效。(2)电路的分析方法较多,各种分析方法之间互有联系。对于某一电路究竟采用哪一种方法,视具体情况而定。一般讲:节点少、网孔多的采用节点分析法;反之,采用网孔分析法。对于只要求出某一支路的电流的问题,则采用等效化简法,对部分电路进行化简,使整个电路结构变得30简单。(3)网孔分析法:指以网孔电流为求解量列写网
48、孔方程。特别要注意:互电阻可能为正或负值,这取决于相邻网孔电流与本网孔电流的参考方向对它们的互电阻而言是否一致,一致时互电阻为正,不一致时互电阻为负。(4)节点分析法:指以节点电压为求解量列写节点方程。(5)叠加定理:对于任一线性电路中任一支路的电流或电压,都可以看成是电路中各个独立电源单独作用时在这个支路所产生的电流或电压之叠加。叠加定理只适用于线性电路,功率是不满足叠加关系的。(6)戴维南定理:任何一个线性有源二端网络,可以用一个理想电压源与一个电阻相串联的二端网络来等效。其理想电压源的电动势等于该网络的开路电压;串联电阻等于该网络中所有独立电源为零值时二端网络的两个端钮的入端等效电阻。课后作业:图 2-T-22-8 用戴维南定理计算图 2-T-3 所示电路中电阻 RL 上的电流。图 2-T-32-9. 图 2-T-4 所示电路。已知 US3V,I S2A,求 UAB 和 I。IUSIS21 A B 图 2-T-4