《电路基础》课程
《电路基础》课程标准
《电路基础》课程标准电路基础课程标准简介该文档旨在为《电路基础》课程制定一套标准，以指导课程教学和研究。
本课程旨在培养学生对电路基础知识的理解和应用能力，为后续研究提供坚实的基础。
课程目标- 理解电路基本概念和原理；- 掌握基本电路元件的特性和使用方法；- 熟悉常见电路的分析和设计方法；- 能够利用电路工具进行电路模拟和实验；- 培养问题解决和团队合作能力。
课程内容1. 电路基本概念- 电荷与电流- 电压与电势差- 电阻与电阻率- 电流和电压的关系（欧姆定律）2. 电路元件与电路图- 电源- 电阻器- 电- 电感器- 理想电压源和电流源3. 串联和并联电路分析- 串联电路的分析方法- 并联电路的分析方法- 混合电路的分析方法4. 电路定理与方法- 克尔霍夫定律- 戴维南定理- 诺顿定理- 瞬态分析方法5. 交流电路基础- 交流电的基本概念- 交流电路的分析方法- 交流电源与交流负载的匹配教学方法- 理论授课：通过讲解基本概念和原理，帮助学生建立基础知识体系。
- 实验教学：通过实验，展示电路基本规律和现象，培养学生的实践能力。
- 计算仿真：利用电路仿真软件进行电路设计和分析，加强学生的动手能力和问题解决能力。
- 课堂讨论：通过小组讨论和互动，激发学生的思维和创造力，培养团队合作能力。
评估方法- 课堂测试：对学生的理论知识进行测试，包括选择题、判断题等。
- 实验报告：要求学生完成相关实验并撰写实验报告，评估其实验能力和数据分析能力。
- 设计项目：要求学生完成一些电路设计项目，评估其综合应用能力和解决问题能力。
- 期末考试：对学生的综合能力进行全面考核，包括理论知识、实验能力和应用能力。
参考教材- 《电路分析基础》（作者：张三）- 《电路理论与实验》（作者：李四）以上是《电路基础》课程的标准内容。
希望通过该课程的学习，学生能够深入理解电路原理，掌握基本电路分析和设计方法，并能够应用所学知识解决实际问题。
电路基础第1章西北工业大学
解：
节点A的 节点 的KCL
−I1 + 5 + (−5) = 0 I1 = 0A
节点B的 节点B的KCL
A
−5 + I2 +1 = 0 I2 = 4A
回路Ⅰ 回路Ⅰ的KVL
3− 6 + u2 = 0
回路Ⅱ 回路Ⅱ的KVL
u2 = 3 V u1 = −31 V
18
u1 + 5 + u2 + 23 = 0
25
无源二端元件） 三、电容元件 （无源二端元件）
1、定义： 、定义 i + C u -
电荷与电压关系可用q-u平面上过坐标原点的曲线来描 电荷与电压关系可用 平面上过坐标原点的曲线来描 平面上 述的二端元件。如为直线则为线性电容元件。 述的二端元件。如为直线则为线性电容元件。 q /C q /C
i +
R u -
3）具有双向性: 伏安特性对原点 ）具有双向性 对称 4）耗能元件：p=ui=Ri2=u2/R>0 ）耗能元件： 5）无记忆元件：u(t)=Ri(t) ）无记忆元件：
23
R单位：Ω (欧姆 单位： 欧姆 欧姆) 单位
无源二端元件） 二、电感元件 （无源二端元件）
1、定义： 、定义 i + L u -
1、定义： 、定义 i + u -
伏安关系可用u-i平面过坐标原点的曲线来描述的二端元件 伏安关系可用 平面过坐标原点的曲线来描述的二端元件
u/V i /A
u/V i/A
0
0
电阻元件作用： 电阻元件作用：电能转换为热能
20
2、分类： 、分类
线性电阻：伏安关系为 平面过坐标原点的直线 平面过坐标原点的直线。 线性电阻：伏安关系为u-i平面过坐标原点的直线。
电工电子技术课程(电路基础分析、模电、数电)
uab
dA dq
uab Va Vb
单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
实际方向：由高电位端指向低电位端。
电压的方向可用箭头表示,
R
也可用字母顺序表示 uab
u
也可用+，- 号表示。
a
b
+u -
二、电动势
定义： 电源力把单位正电荷从 “-” 极板经 电源内部移到 “+” 极板所做的。
e
dA dq
i dq C du （电容元件的VCR） dt dt
u 1
t
i dt u(0)
1
t
i dt
C0
C0
u(0) — t = 0 时电压u的值，若u(0) = 0
三、 电容元件储存的能量
电容 C 在任一瞬间吸收的功率：（关联参考方向）
p u i u C du dt
电容 C 在 dt 时间内吸收的能量：
单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏） 实际方向：由低电位端指向高电位端
电动势的方向用+，- 号表示，
也可用箭头表示。
+
E
–
U=E
I
+ UR -
电流、电压的参考方向
解题前在电路图上标示的电压、电流方向称为
参考方向。
I
对一个元件，电流 a
参考方向和电压参考方 向可以相互独立地任意 U
R
确定，但为了方便起见， 常常将其取为一致，称
1.2.3 电位
定义：电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做 的功。
（电路中电位参考点：接地点，Vo= 0） 单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
例 : 如图（a）所示，E1=12V，E2=3V，R1= R2= R3=3Ω， I1=3A，I2=2A，I3=1A，以a点和b点为参考点，分别求Va， Vb，Vc，Vd及Uab，Uad和Uca。
《电路分析基础》教学大纲
《电路分析基础》教学大纲一、课程简介本课程是电气工程专业的必修课，是培养学生掌握电路分析和解决电路问题的基础能力的重要课程之一、通过本课程的学习，学生将学会基本电路的分析和计算，理解电路中的电流、电压和功率的关系，并能运用所学知识解决电路中的实际问题。
二、教学目标1.理解电路基本概念和基本定律，能够正确运用欧姆定律、基尔霍夫定律和电流分流定律、电压并联定律等进行电路分析；2.掌握串联电路和并联电路的计算方法和电流、电压的分配规律；3.了解电阻、电容和电感的基本特性和到电路中的应用，能够计算电阻、电容和电感的等效电路参数；4.理解交流电路的基本特性，掌握正弦波的表示方法和交流电路的分析方法；5.能够利用戴维南定理和诺顿定理进行电路的转换和简化，掌握主要理论和分析方法；6.能够运用所学知识解决电路中的实际问题，具备一定的实践能力。
三、教学大纲1.电路基本概念和基本定律1.1电路的概念和分类1.2电路基本定律：欧姆定律、基尔霍夫定律1.3电流分流定律、电压并联定律1.4数值计算与电路符号2.串联电路和并联电路2.1串联电路的基本特性和计算方法2.2串联电路中电流的分配规律2.3并联电路的基本特性和计算方法2.4并联电路中电压的分配规律3.电阻、电容和电感3.1电阻的特性和计算方法3.2网孔电流法和节点电压法3.3电容的特性和计算方法3.4电容与电路中的应用3.5电感的特性和计算方法3.6电感与电路中的应用4.交流电路分析4.1正弦波的表示方法4.2交流电路中的电压、电流和功率关系4.3交流电路的电抗和功率因数4.4交流电路中的相量和复数表示法5.戴维南定理和诺顿定理5.1戴维南定理的概念和思想5.2戴维南定理的应用：转换电路和简化电路5.3诺顿定理的概念和思想5.4诺顿定理的应用：转换电路和简化电路6.实际电路分析案例6.1直流电路的分析案例6.2交流电路的分析案例四、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲授，介绍电路基本概念、基本定律和计算方法；2.实例分析：通过案例分析，讲解如何应用所学知识解决实际电路问题；3.实验演示：通过实验操作，展示电路分析和计算的实际应用；4.互动讨论：开展小组讨论和学生提问，促进学生思维和解决问题的能力。
《电路基础》课程定位
《电路基础》课程定位一、本专业的人才培养目标本专业培养适应社会主义市场经济需要，德智体美全面发展，面向企业生产、管理和服务第一线的，主要从事电子设备及电子仪器的生产、安装、调试、运行与维护、电子产品生产工艺及管理，家用电器维修等领域工作的高素质、高技能综合应用型专门人才。
本专业毕业生应具备良好的职业道德、创业精神、健康的体魄和心理素质，与企业需求零距离。
二、本课程的培养目标《电路基础》是我院应用电子技术专业的一门技术基础课，通过本课程的学习，其目的是使学生掌握学习本专业所必须具有的电路基本理论，基本知识和基本分析计算方法，为学习后续课程及从事工作打下基础，使学生学完本课程后，具有分析电路的一般能力。
通过实验和实习巩固和加深对理论知识的理解，掌握基本实验方法与技能，提高学生的动手能力，并有一定分析问题解决问题的能力。
三、本课程的地位《电路基础》课程是一门专业技术基础课程，注重学生素质培养、应用性人才能力的培养；突出主线，突出重点；把立足点放到工程技术应用性上；做到既为学生后续课程服务，又能直接服务于工程技术应用能力的培养。
在课程标准制订过程中，邀请相关企业专家参与，紧紧围绕职业技能的培养，将教学基本内容按照单元进行项目化。
根据课程内容的广泛性与复杂性，采用科学、合理的方法将其归类合并。
内容上强调理论与实践的结合，为培养技术应用型人才创造必要的基本条件，使学生在较短时间树立正确的人生观,人才观、具有强烈的进取心，激发学习兴趣，培养良好的学习情绪，适应高校的学习环境,在学习中学会学习。
《电路基础》是理论与实践结合非常紧密的课程，又是工程技术方面的入门课程，因此实践教学占有非常重要的地位。
为了培养学生工程实践能力，我们在设计实践课时，按照有利于提高学生的专业技能和综合素质的原则进行实践教学设计，遵循认知规律，内容安排从易到难，从小到大，从单元到系统，通过基本技能培养——应用能力提高——综合素质提高，循序渐进的培养路线，逐步培养学生实践能力。
《电路基础培训》课件
根据总体方案，进行电路的详细 设计，包括绘制电路图、选择合 适的元器件参数等。
方案设计
根据需求分析，设计电路的总体 方案，包括选择合适的元器件和 电路结构。
仿真测试
利用仿真软件对电路进行测试和 验证，确保电路性能符合要求。
电路设计中的优化方法
元件优化
选择性能稳定、可靠性高的元器件，降低故障 率。
戴维南定理
用于简化复杂电路的分析，将复杂电 路等效为简单电路。任何一个线性有 源二端网络，都可以等效为一个电压 源和电阻串联的电路模型。
交流电路分析
交流电特性
交流电的大小和方向随时间变化，具有周期性。交流电的特性包括频率、幅值 和相位。
交流电路分析方法
采用相量法等工具对交流电路进行分析，研究电压、电流、阻抗等参数。交流 电路的分析方法包括相量法、谐振分析等。
01
通过电路控制，实现家庭和公共场所的照明系统智能化，提高
能源利用效率。
家电设备
02
各种家用电器，如电视、冰箱、洗衣机等，都离不开电路的控
制和驱动。
通讯设备
03
手机、电脑等通讯设备内部都有复杂的电路系统，保障设备的
正常运行。
电路在工业生产中的应用
01
02
03
自动化生产线
电路控制技术在工业自动 化生产线中发挥着关键作 用，实现高效、精准的生 产。
电路的基本物理量
总结词
电流、电压、电阻、电功率是电路的基本物理量。
详细描述
电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量，用符号“I”表示，单位为安培（A）；电压是指电场中两点之间 的电位差，用符号“U”表示，单位为伏特（V）；电阻是指电流在导体中受到的阻碍作用，用符号“R”表示， 单位为欧姆（Ω）；电功率是指单位时间内消耗的电能，用符号“P”表示，单位为瓦特（W）。
“电路基础”课程学习指南
“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。
(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。
【课程思政示范课程】《电路分析基础》课程
一、建设思路“电路分析基础”是电子信息科学、通信工程、自动化类等相关专业一门重要的专业基础课，是后续专业基础课和专业课的桥梁，是培养工程技术人员的重要基础。
团队从“厚基础、重实践、强能力、求创新”的人才培养特色出发，以构建“大电力”能源思政为建设方向，以打造有使命感的电路课程，培养“红色专业人才”为建设目标，在教学过程中引导当代大学生牢固树立社会主义核心价值观，提高学生思想政治素养。
结合课程内容，引入我国科学和工程领域取得的辉煌成就，激发学生强烈的民族自豪感和家国荣誉感；回顾著名学者的生平事迹，引导学生树立远大理想，培养学生求真务实的科学态度和精益求精的工匠精神；讲述电路知识与哲学思想、传统文化的辩证统一关系，提升学生的哲学和人文素养；介绍我国电力与能源发展动态和方向，激励学生报效祖国，践行新时代青年的使命担当。
同时，教师要坚持以德修身、以德立学、以德施教，自觉践行立德树人根本使命，通过言传身教，不断提高学生思想水平、政治觉悟、道德品质和文化素养。
二、建设内容“电路分析基础”课程作为学生们接触的首批专业基础课，在知识传授和价值引领方面起着“先行军”的重要作用。
团队成员深入研讨，精心设计，以求真正达到寓价值引领在知识传授和能力培养之中。
（一）在教学大纲中体现思政引领团队成员优化了教学大纲，在原来的教学目标中增加了“在教学流程中渗透个人、专业、家国认同，使学生成长为合格的新时代建设者和接班人。
”的表述，明确了教学的思想引领；将原本的“教学内容、重点及基本要求”部分改为“教学内容、重点、思政参考点及基本要求”，深入挖掘每章内容的思政元素。
（二）在教学实践中创新思政模式团队成员提出并践行“1+1”双师制课程思政模式，将课程的内涵与外延注入思政元素，拓展了课程的广度，实现了知识与价值的融合。
（三）在教学内容中反映思政元素自然科学与人文科学不是完全割裂的，它们之间有着顶层的相融相通。
自然科学课程中的公式、定理，无一不折射出人生观、世界观、价值观的影子。
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i3
R3 +
uS3 –
则各支路电流为
i1
ia
R22
uS1
R12
R22
uS2
R12
uS3
i1
i1 i1
i2
ia ib
R21 R22
uS1
R11
R12
R21 Biblioteka R22uS2
R11 R12
uS3
i2 i2 i2
A
–
解 采用倒推法：设 i'=1A。
则
i uS 即 i uS i 51 1 1.5A
i uS
uS 34
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在线性电路中，任一支路电流（或电压）都是电路 中各个独立电源单独作用时，在该支路产生的电流（或 电压）的代数和。
如图电路，计算各支路电流
。 用回路法
R1 +
uS1
(R1+R2)ia-R2ib=uS1-uS2
–
-R2ia+(R2+R3)ib=uS2-uS3
R11ia+R12ib=uS11 R21ia+R22ib=uS22
例2 求图示电路中电压US 。 I1 6
+ 10 I1 –
+ 10V
–
+
4
US 4A
–
解 （1） 10V电压源单独作用 （2） 4A电流源单独作用
I1' 6
+ 10 I1' –
I1 6
+ 10 I1–
+
10V –
+
+
4 U1' US'
–
–
+
+
4 U1 US
4A
–
–
US' = -10 I1' +U1'
i1 i1 i1 i1
i2 i2 i2 i2
i3 i3 i3 i3
上述以一个具体例子来说明叠加的概念，这个方法也 可推广到一般的多电源的电路中去。
同样可以证明：线性电阻电路中任意支路的电压 等于各电源在此支路产生的电压的代数和。
小）同样的比例。
当电路中只有一个激励时，则响应与激励成正比。
例
R1 21A R1 8A R1 3A i i =1A
已知图中
RL=2 R1=1 R2=1 us=51V 求电流 i 。
+–
+ us
–
+
21V R2
–uS=34V
+ 8V – 13A R2
+ 3V – 5A R2
+
2 RL 2V
R22 R12
R22
uS11
R12
uS22
R21 R22
R22
uS1
R12
R22
uS2
R12
uS3
R11 us11
ib
R21 us22
R21
uS1
R11
R21
uS2
R11
uS3
其中
R11
R21
R12 R22
R11R22 R12 R21
3. 功率不能叠加（功率为电压或电流的二次函数）。
4. 叠加时要注意各分量的方向。
5. 含受控源（线性）电路亦可用叠加，但叠加只 适用 于独立源，受控源应始终保留。
齐性原理（homogeneity property）
线性电路中，所有激励（独立源）都增大（或减小）
同样的比例，则电路中响应（电压或电流）也增大（或减
4 4
4 6
1.6A
U1
46 46
4
9.6V
US = -10I1 +U1 = -10 (-1.6)+9.6=25.6V
共同作用： US= US' +US = -6+25.6=19.6V
小结
1. 叠加定理只适用于线性电路。 电压源为零—短路。
2. 一个电源作用，其余电源为零 电流源为零—开路。
电源既可是电压源，也可是电流源 。
6
例1 求图示电路中电压u。 +
+
10V
4 u
4A
–
–
解 （1） 10V电压源单独作用， （2） 4A电流源单独作用，
4A电流源开路
10V电压源短路
6
6
+ 10V
–
+ 4 u
–
+
4 u
4A
–
u =4V
u = -42.4= -9.6V
共同作用 u=u +u = 4+(- 9.6)= - 5.6V
R1
+ uS1
–
i1 i2
ia
R2 +
ib
uS2
–
i3
R3
+ uS3 –
R1
=+
uS1
–
三个电源共同作用
=
i1
i3
i2
R1
R2
+
R3
R1
+
uS2
–
i1 i2 R2
us1单独作用
i1 i2 R2
i3
R3
+
+
i3
R3 +
uS3 –
us2单独作用
+
us3单独作用
因此
i3
ib
R21
us1
R11
R21
uS2
R11
uS3
i3
i3
i3
由上式可见
各支路电流均为各电压源电压的一次函数，所以各支路 电流（如i1）可看成各电压源单独作用时产生的电流（如i1 ，i1 ，i1 ）之和。
当一个电源单独作用时，其余电源不作用，不作用的电源就 意味着取零值。即对电压源看作短路，而对电流源看作开路。
i1 i2
ia
R2 +
ib
uS2
–
i3
R3 +
uS3 –
其中
R11=R1+R2， R12= -R2， uS11=uS1-uS2 R21= -R2， R22=R2+R3， uS22=uS2-uS3
用行列式法解 us11 R12
R1 +
uS1 –
i1 i2
ia
R2 +
ib
uS2
–
ia
us22 R11
US = -10I1 +U1
I1
+ 10V
–
6
+ 10 I1–
+
+
4 U1
US
–
–
I1 6
+10 I1 –
+
+
4 U1 US
4A
–
–
I1
10 64
1A
US' = -10 I1' +U1' = -10 I1' +4I1' = -101+41= -6V
I1
《电路基础》课程
电路定理
第4章 电路定理
本章重点 4.1 叠加定理 4.2 替代定理 4.3 戴维南定理和诺顿定理 4.4 最大功率传输定理
本章重点
熟练掌握叠加定理、戴维南和诺顿定理 熟练掌握最大功率传输定理
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1 叠加定理（Superposition Theorem）
叠加定理