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模块1 电路的基本概念和基本定律 1

知识目标 1

技能目标 1

课时建议 1

课堂随笔 1

1.1 电路的基本概念 2

1.1.1 电路的作用与组成 2

1.1.2 理想电路元件与电路模型 2

1.2 电路的基本物理量 3

1.2.1 电流及其参考方向 3

1.2.2 电压、电位与电动势及其参考方向 4

1.2.3 电功率和电能 7

1.3 基尔霍夫定律 9

1.3.1 电路结构的有关术语 9

1.3.2 基尔霍夫电流定律 9

1.3.3 基尔霍夫电压定律 10

重点串联 12

拓展与实训 13

模块2 电路元件和电路的等效变换 18

知识目标 18

技能目标 18

课时建议 18

课堂随笔 18

2.1 电阻元件及其串、并联的等效变换 19

2.1.1 电阻元件 19

2.1.2 电阻的串联和并联 21

2.1.3 电阻的混联 24

2.2 电阻星形连接和三角形连接的等效变换 25

2.2.1 电阻的星形连接和三角形连接 25

2.2.2 电阻星形连接和三角形连接的等效变换 26

2.3 电容元件和电感元件 27

2.3.1 电容元件 27

2.3.2 电感元件 30

2.3.3 电容元件与电感元件的连接 32

2.4 有源元件及实际电源的等效变换 33

2.4.1 电压源 33

2.4.2 电流源 34

2.4.3 受控源 34

2.4.4 实际电源的等效变换 35

重点串联 42

拓展与实训 42

模块3 电阻电路的一般分析与电路定理知识目标 49

技能目标 49

课时建议 49

课堂随笔 49

3.1 支路电流法 50

3.1.1 支路电流法 50

3.1.2 支路电流法的应用 51

3.2 网孔电流法 52

3.2.1 网孔电流法 52

3.2.2 网孔电流法的应用 53

3.3 结点电位法 55

3.3.1 结点电位法 55

3.3.2 结点电位法的应用 56

3.3.3 弥尔曼定理 57

3.4 叠加定理 58

3.4.1 叠加定理 58

3.4.2 叠加定理的应用 59

3.5 替代定理 61

3.5.1 替代定理 61

3.5.2 替代定理的应用 61

3.6 等效电源定理 62

3.6.1 戴维南定理 62

3.6.2 诺顿定理 65

3.7 最大功率传输定理 67

3.7.1 负载获得最大功率的条件 67

3.7.2 最大功率传输定理的应用 68

3.8 含受控源电路的分析 68

重点串联 71

拓展与实训 71

模块4 单相正弦交流电路 77

知识目标 77

技能目标 77

课时建议 77

课堂随笔 77

4.1 正弦交流电路的基本概念 78

4.1.1 正弦量及其三要素 78

4.1.2 正弦量的有效值 79

4.1.3 相位差 80

4.2 正弦量的相量表示法 82

4.2.1 复数及其表示形式 82

4.2.2 正弦量的相量表示 83

4.2.3 用相量法求正弦量的和与差 85

4.2.4 基尔霍夫定律的相量形式 85

4.3 电路元件的电压电流关系 86

4.3.1 正弦交流电路中的电阻元件 86

4.3.2 正弦交流电路中的电感元件 88

4.3.3 正弦交流电路中的电容元件 90

4.4 电阻、电感、电容串联电路 93

4.4.1 电压与电流的关系 93

4.4.2 复阻抗 93

4.4.3 电路的三种情况 94

4.5 电阻、电感、电容并联电路 95

4.5.1 电压与电流关系 95

4.5.2 复导纳 95

4.5.3 电路的三种情况 96

4.6 无源二端网络的等效复阻抗和复导纳 97

4.6.1 无源二端网络的等效复阻抗和复导纳 97

4.6.2 复阻抗和复导纳的等效变换 97

4.6.3 复阻抗和复导纳的串并联电路 98

4.7 正弦交流电路的功率 100

4.7.1 正弦交流电路的瞬时功率 100

4.7.2 有功功率 101

4.7.3 无功功率 101

4.7.4 视在功率 101

4.7.5 复功率 102

4.8 功率因数的提高 103

4.8.1 提高功率因数的经济意义 103

4.8.2 提高功率因数的方法 103

4.9 相量法分析正弦交流电路 104

4.9.1 相量法 105

4.9.2 应用举例 105

4.10 电路的谐振 107

4.10.1 谐振 107

4.10.2 串联谐振 108

4.10.3 并联谐振 110

4.11 互感电路 112

4.11.1 互感的基本概念 112

4.11.2 具有互感的电路 114

重点串联 116

拓展与实训 117

模块5 三相正弦交流电路 122

知识目标 122

技能目标 122

课时建议 122

课堂随笔 122

5.1 三相电源 123

5.1.1 三相对称电源 123

5.1.2 三相电源的连接 124

5.2 三相负载的连接及其电压电流关系 126

5.2.1 三相负载的星形连接 126

5.2.2 三相负载的三角形连接 127

5.3 对称三相电路的计算 129

5.4 不对称三相电路分析 133

5.5 三相电路的功率 135

5.5.1 三相电路的功率 135

5.5.2 三相电路总瞬时功率的特点 136

5.5.3 三相电路功率的测量 137

重点串联 139

拓展与实训 139

模块6 非正弦周期电流电路 144

知识目标 144

技能目标 144

课时建议 144

课堂随笔 144

6.1 非正弦周期量 145

6.1.1 非正弦周期量概述 145

6.1.2 非正弦周期量的产生 145

6.2 非正弦周期量的谐波分析 146

6.2.1 非正弦周期量的合成 146

6.2.2 非正弦周期量的分解 147

6.2.3 周期信号的频谱 148

6.2.4 非正弦周期量的对称性 149

6.3 非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率 151

6.3.1 有效值 151

6.3.2 平均值、整流平均值 152

6.3.3 平均功率 152

6.4 非正弦周期电流电路的计算 153

重点串联 156

拓展与实训 156

模块7 线性电路的过渡过程 162

知识目标 162

技能目标 162

课时建议 162

课堂随笔 162

7.1 电路的过渡过程与换路定律 163

7.1.1 电路的过渡过程 163

7.1.2 换路定律 163

7.1.3 初始条件的计算 164

7.2 一阶电路的零输入响应 165

7.2.1 RC电路的零输入响应 165

7.2.2 RL电路的零输入响应 167

7.3 一阶电路的零状态响应 168

7.3.1 RC电路的零状态响应 168

7.3.2 RL电路的零状态响应 169

7.4 一阶电路的全响应 170

7.4.1 经典法求全响应 170

7.4.2 全响应的两种分解 171

7.4.3 一阶电路的三要素法 172

7.5 RLC串联电路的零输入响应 174

7.5.1 方程和特征根 174

7.5.2 RLC串联电路的零输入响应 175

重点串联 177

拓展与实训 177

模块8 磁路和铁芯线圈 183

知识目标 183

技能目标 183

课时建议 183

课堂随笔 183

8.1 磁场的基本物理量和基本定律 184

8.1.1 磁感应强度 184

8.1.2 磁通 184

8.1.3 磁场强度和磁导率 184

8.1.4 磁通连续性原理 185

8.1.5 安培环路定律 185

8.2 铁磁物质的磁化 185

8.2.1 铁磁物质的磁化 185

8.2.2 铁磁物质的磁滞回线 186

8.2.3 基本磁化曲线 186

8.3 磁路的基本定律 187

8.3.1 磁路 187

8.3.2 磁路定律 187

8.3.3 磁路和电路的比较 189

8.4 恒定磁通磁路的计算 190

8.4.1 有关磁路计算的一些概念 190

8.4.2 无分支磁路的计算 191

8.4.3 对称分支磁路的计算 193

8.5 交流铁芯线圈中的波形畸变与磁损耗 194

8.5.1 线圈感应电动势与磁通的关系 194

8.5.2 正弦电压作用下磁化电流的波形 194

8.5.3 正弦电流作用下的磁通波形 195

8.5.4 交流铁芯线圈的损耗 195

8.6 电磁铁 196

8.6.1 直流电磁铁 196

8.6.2 交流电磁铁 196

重点串联 197

拓展与实训 197

附录 201

参考文献 203