一、课程基本情况
课程名称：电路/Electric Circuit
课程类别：专业基础课
开课学期：2-3
学 分：5.75
总 学 时：92
理论学时：92
实 验：0
适用专业：电气工程及其自动化专业
适用对象：四年制本科
先修课程：高等数学、线性代数、复变函数、大学物理
二、课程简介
1.课程任务与目的
《电路》课程是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课。课程的主要任务与目的是：通过学习该门课程，使学生掌握电路理论的基本知识、基本分析计算方法和基本实验技能，为学习后续相关课程准备必要的电路理论知识，为从事工程技术工作、科学研究以及开拓性技术领域打下坚实的基础。
2.对接培养的岗位能力
本课程重点支撑以下毕业要求指标点：
毕业要求1.3能应用电气工程专业基础知识和数学模型，推演、分析电气工程专业实际工程问题；
毕业要求4.1根据电气工程复杂工程问题特征，能基于科学原理，采用科学方法，进行研究与分析，设计切实可行的研究或解决方案；
毕业要求5.1了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。
三、课程目标与毕业要求
课程目标及毕业要求如下：
课程目标1. 掌握各类理想元件的线性特性和元件的VCR关系式，以及各类电路的基本概念、基本定律；动态时域电路的基本概念；正弦稳态电路的基本概念；一般电路的功率特性；能用于分析基本工程问题，熟悉基本工程问题的理论电路模型分析方法。（支撑毕业要求1.3）
课程目标2. 掌握线性电路的基本分析方法，以及各类电路的特性，掌握时域电路的分析方法、正弦稳态电路的分析方法；掌握用复频域法分析电路的动态特性。（支撑毕业要求4.1）
课程目标3. 掌握实际电路分析的一般步骤，建立实际电路模型化的概念，掌握实际电路模型化的处理原则，掌握实际电路具有的基本特性，具有初步的对实际电路（器件）建立电路模型的能力；并能通过查阅文献，理解实际工程项目中电路特性，针对实际工作环境建立起理想电路分析模型，实现对实际问题的理论分析。（支撑毕业要求5.3）
课程目标与毕业要求之间的关系
| 序号 | 课程目标 | 支撑的毕业要求指标点 | 课程对毕业要求指标点支撑权重 |
| 1 | 课程目标1：掌握各类理想元件的线性特性和元件的VCR关系式，以及各类电路的基本概念、基本定律；动态时域电路的基本概念；正弦稳态电路的基本概念；一般电路的功率特性；能用于分析基本工程问题，熟悉基本工程问题的理论电路模型分析方法。 | 毕业要求1.3能应用电气工程专业基础知识和数学模型，推演、分析电气工程专业实际工程问题； | 0.3(H) |
| 2 | 课程目标2：掌握线性电路的基本分析方法，以及各类电路的特性，掌握时域电路的分析方法、正弦稳态电路的分析方法；掌握用复频域法分析电路的动态特性。 | 毕业要求4.1根据电气工程复杂工程问题特征，能基于科学原理，采用科学方法，进行研究与分析，设计切实可行的研究或解决方案； | 0.2(M) |
| 3 | 课程目标3：掌握实际电路分析的一般步骤，建立实际电路模型化的概念，掌握实际电路模型化的处理原则，掌握实际电路具有的基本特性，具有初步的对实际电路（器件）建立电路模型的能力；并能通过查阅文献，理解实际工程项目中电路特性，针对实际工作环境建立起理想电路分析模型，实现对实际问题的理论分析。 | 毕业要求5.1了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。 | 0.3(H) |
（一）教学内容与成果目标
| 序号 | 教学内容 | 学生学习预期成果 | 课时 | 教学 方式 | 课程 目标 |
| 1 | 电路模型和电路定律 | 掌握实际电路与模型电路的区别与联系；掌握电压和电流的参考方向；掌握电功率和能量的计算；掌握集总参数电路与分布参数电路的概念；掌握电路元件（电阻、电导、源、受控源）的特性；掌握基尔霍夫定律，深刻理解电路的拓扑约束和元件约束。 | 6学时 | 讲授 | 目标1 |
| 2 | 电路的等效变换 | 掌握等效变换和等效电阻的概念；掌握电阻的各种连接及其等效变换；掌握电阻星形连接与三角形连接的等效变换；掌握实际电源两种模型的等效变换；了解无伴电源的特性；掌握电压源和电流源的不同连接方式及其等效变换。 | 4学时 | 讲授 | 目标1 |
| 3 | 电阻电路分析的一般方法 | 掌握支路约束（元件约束）和拓扑约束；掌握KCL和KVL方程数的计算方法；掌握支路法；掌握网孔电流法；了解回路数量与支路和结点数的关系；掌握平面图的判定方法；掌握回路电流法；掌握节点电压法； | 4学时 | 讲授 | 目标1目标2 |
| 4 | 电路定理 | 掌握叠加定理与齐次性定理；掌握替代定理；掌握戴维南定理和诺顿定理；掌握最大功率传输定理；了解特勒根定理（自学）；了解互易定理（自学）；了解对偶原理（自学）。 | 6学时 | 讲授 | 目标2 |
| 5 | 含有运算放大器的电阻电路 | 了解实际运算放大器的基本特点；掌握实际运算放大器的常用模型；掌握理想运算放大器的特性；掌握含有理想运算放大器的电路分析方法； | 4学时 | 讲授 | 目标1目标3 |
| 6 | 储能元件 | 掌握电容元件特性及其VCR关系式；掌握电感元件特性及其VCR关系式；掌握电容元件的串联等效与并联等效；掌握电感元件的串联等效与并联等效。 | 2学时 | 讲授 | 目标1 |
| 7 | 一阶电路和二阶电路时域分析 | 掌握RC电路的时域分析；掌握RL电路的域分析；掌握一阶电路响应求解的三要素法；掌握二阶电路的零输入响应；掌握二阶电路的零状态响应和全响应；掌握一阶电路的阶跃响应；掌握一阶电路的冲激响应；了解二阶电路的阶跃响应和冲激响应；了解一阶电路正弦激励的零状态响应。 | 8学时 | 讲授 | 目标1 目标2 |
| 8 | 相量法分析法基础 | 掌握正弦交流电的基本概念；掌握正弦量的相量表示；掌握相量形式的电路拓扑约束和支路元件约束。 | 4学时 | 讲授 | 目标1 |
| 9 | 正弦稳态电路的相量分析 | 掌握阻抗和导纳及其串联与并联；掌握正弦稳态电路的相量分析法；了解电路的相量图；掌握正弦稳态电路的功率概念和计算方法；掌握正弦稳态电路的有功功率，无功功率，视在功率；掌握正弦稳态电路的复功率及其实恒特性；掌握最大功率传输；掌握功率因数及功率补偿。掌握功率匹配。 | 8学时 | 讲授 | 目标1目标2 |
| 10 | 含有耦合电感的电路 | 了解耦合线圈的磁耦合；掌握耦合线圈的同名端；掌握耦合电感元件的特性；掌握变压器耦合电感模型；掌握串联耦合电感的去耦合等效；掌握并联耦合电感的去耦合等效；掌握含有耦合电感电路的相量分析方法；掌握理想变压器特性； | 6学时 | 讲授 | 目标1目标2 目标3 |
| 11 | 电路的频率响应 | 掌握网络函数；掌握RLC串联谐振电路；了解串联电路频率响应；掌握RLC并联谐振电路；掌握串联电路的品质因数；掌握并联电路的品质因数；了解波特图；了解无源滤波器。 | 6学时 | 讲授 | 目标1目标2 |
| 12 | 三相电路 | 掌握对称三相电源的星形连接；掌握对称三相电源的三角形连接；掌握对称三相电路的连接与结构；掌握对称三相电路的计算；掌握简单非对称三相电路的计算；掌握三相电路的功率及其测量。 | 6学时 | 讲授 | 目标1 目标2 目标3 |
| 13 | 非正弦周期电流电 | 掌握非正弦周期信号的傅里叶级数展开；掌握非正弦周期信号的频谱函数；掌握非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率；掌握非正弦周期电流稳态电路的计算。 | 4学时 | 讲授 | 目标1 目标2 |
| 14 | 线性动态电路的复频域分析 | 掌握拉普拉斯变换及其性质；掌握拉普拉斯反变换的部分分式展开；掌握元件约束和基尔霍夫定律的复频域形式；掌握动态电路的复频域分析方法。了解复频域内的网络函数定义；了解网络函数的极点和零点；了解网络函数极点、零点和冲激响应；了解网络函数极点、零点与频率响应。 | 8学时 | 讲授 | 目标1 目标2 |
| 15 | 电路方程的矩阵形式 | 掌握割集；掌握关联矩阵；掌握割集矩阵；掌握回路矩阵； 掌握回路电流方程的矩阵形式；掌握结点电压方程的矩阵形式。了解含有耦合电感电路的支路阻抗矩阵；了解含有受控源的支路导纳矩阵。 | 4学时 | 讲授 | 目标1 目标3 |
| 16 | 二端口网络 | 了解二端口网络的概述；掌握二端口网络的Y参数方程；掌握二端口网络的Z参数方程；掌握二端口网络的T参数方程；掌握二端口网络的H参数方程；掌握二端口网络的等效电路；掌握二端口网络的串联，级联和并联；掌握二端口网络的网络函数；掌握回转器和负阻抗变换器 | 6学时 | 讲授 | 目标1 目标2 目标3 |
| 17 | 非线性电路 | 掌握静态电阻；掌握动态电阻；了解非线性电阻电路及其方程；了解非线性电路中高频信号的寄生特性；掌握图解法；了解分段线性化法；掌握小信号分析法； | 4学时 | 讲授 | 目标1 目标2 目标3 |
| 18 | 均匀传输线 | 了解分布参数电路；了解均匀传输线及其方程；了解均匀传输线的正弦稳态解(自学)；了解无损传输线； | 2学时 | 讲授 | 目标3 |
1.考核方式
| 毕业要求 | 课程目标 | 考核内容 | 考核与评价方式及成绩比例 | 折合综合成绩分值 | |||
| 平时0.2 | 过程测试0.2 | 期末考试0.6 | |||||
| 考勤0.1 | 作业0.1 | ||||||
| 1.3 | 1 | 电压、电流、功率、输入电阻、输出电阻、时间常数、阻抗，功率匹配等参数的概念和计算方法；电阻、电容、电感（耦合电感）、源、受控源、理想运算放大器、理想电压器等元件的元件约束数学描述，掌握拓扑约束（KCL方程、KVL方程）；串联谐振、并联谐振、固有谐振频率、对称三相电源、对称三相负载，谐波函数、拉普拉斯正反变换、割集、关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵，二端口网络参数。网络函数、品质因数、带宽、无源滤波器、二瓦特法、周期信号的有效值，平均值和平均功率、动态电路复频域分析法，回路电流方程的矩阵形式，结点电压方程的矩阵形式 | 40 | 40 | 60 | 60 | 56 |
| 4.1 | 2 | 等效变换法、支路法、回路法、节点法、正弦稳态电路的相量分析法，能够对复杂线性电路进行定性和定量分析 电路定理（叠加定理、戴维南定理等）并可将其用于电路分析 串联电路的频率响应、并联电路的频率响应，品质因数与带宽的关系，对称三相电路的计算，非正弦周期信号的高次谐波分析。 复频域内结点电压法，支路电流法，基尔霍夫定理（运算电路的KCL，KVL方程），非对称三相电路的计算，网络函数的极点和零点，二端口的方程和参数，回转器和负阻抗变换器，非线性电路方程，小信号分析法，并可将其用于电路分析 | 40 | 40 | 40 | 30 | 34 |
| 5.1 | 3 | 掌握三相电路的功率及其测量。掌握回路电流方程的矩阵形式；掌握结点电压方程的矩阵形式。掌握回转器和负阻抗变换器；掌握小信号分析法；了解分布参数电路；了解均匀传输线及其方程。掌握实际电路分析的一般步骤，建立实际电路模型化的概念，掌握实际电路模型化的处理原则，掌握实际电路具有的基本特性，具有初步的对实际电路（器件）建立电路模型的能力 | 20 | 20 | 0 | 10 | 10 |
| 各环节原始分合计 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
| 各环节成绩占综合成绩比例 | 10 | 10 | 20 | 60 | 100 | ||
总成绩评定依据是平时成绩、过程测试、期末考试成绩。其中，平时成绩占综合成绩的20%，过程测试占20%，期末考试成绩占60%。
3.评分标准
（1）考勤评分标准：全勤为10分，出勤率90%以上为9分，出勤率80%以上为8分，以此类推。
（2）作业评分标准：满分合计100分，评分标准如下表。评价依据为教学手册。
| 考核内容 | A A+ （90-100分） | B B+ （80-90分） | C C+ （70-80分） | D D+ （60-70分） | 其他 （0-60分） |
| 作业完成进度 （权重0.1） | 提前完成 | 按时完成 | 延时完成 | 补交 | 不交 |
| 基本概念掌握程度 (权重0.3) | 90%以上的概念清晰正确 | 80%以上的概念清晰正确 | 70%以上的概念清晰正确 | 60%以上的概念清晰正确 | 60%以下的概念清晰正确 |
| 解题的正确性 （权重0.4） | 解题的正确性 在90%以上 | 解题的正确性 在80%以上 | 解题的正确性 在70%以上 | 解题的正确性 在60%以上 | 解题的正确性 在60%以下 |
| 作业书写清晰规范程度（权重0.2） | 书写清晰、规范 | 书写较清晰、规范，有分析过程 | 书写基本清晰、规范 | 书写不够清晰、规范 | 书写不够清晰规范，且不能正确表达 |
（4）期末考试评分标准：满分为100分。评价依据为试卷、标准答案及评分标准。
六、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源
建议教材：邱关源、罗先觉主编..《电路》（第5版）.北京：高等教育出版社.
主要参考书：
（1）吉培荣、佘小莉. 电路原理. 北京：中国电力出版社,2016.
（2）Charles KAlexander, Matthew NOSadiku. Fundamentals of Electric Circuits, Fifth Edition. 北京：机械工业出版社，2013.
（3）查尔斯.亚历山大著，段等译. 电路基础.第六版. 机械工业出版社.2018.
（4）吴锡龙. 电路分析.北京.高等教育出版社.2004.
（5）Alexander, Matthew. Fundamentals of Electric Circuits.第五版，影印版. 北京.清华大学出版社.2016.
（6）于歆杰，朱桂萍，陆文娟 著.《电路原理》.北京.清华大学出版社.2007.
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