第一章电路的基本概念与基本定律

本章主要讲解电路的作用、组成及模型，电压与电流的参考方向，欧姆定律，电源的三种工作状态，基尔霍夫定律，电位。本章的重点是基尔霍夫定律，它是求解复杂电路的基础；难点是电压与电流的参考方向，学习时不要与实际方向混淆。通过本章的学习，可为后续复杂电路的分析与计算打下基础。

●1.1电路的作用、组成及模型

本节学习目标：
       （1）举例说明电路的作用，描述电信号的种类；
       （2）说明电路的组成部分及各部分的作用；
       （3）记住并画出各基本电路元件的模型。

●1.2电压与电流的参考方向及欧姆定律

       电压与电流的参考方向是本章学习的难点，同学们需掌握参考方向和实际方向的区别与联系，参考方向是为了计算方便，人们任意假定的，而实际方向是物理中客观存在的。我们在做电路计算时选用参考方向。
       本节的学习目标为：
       （1）描述电压、电流的参考方向的定义，以任意电路为例，标注电压、电流的参考方向；
       （2）举例说明电压、电流参考方向与实际方向的关系；
       （3）释义关联参考方向和非关联参考方向的定义；
       （4）运用参考方向，列写欧姆定律，并计算电路中的电压、电流或电阻值。

●1.3电源有载工作、开路与短路

本节学习目标：
（1）描述电源有载工作、开路和短路三种状态，画出相应的电路图；
（2）说明电源三种状态下电压与电流的关系，写出计算公式，分析电源的外特性；
（3）分析电源开路、短路时的特征；
（4）运用电源三种状态，举例和分析生活中实际电路的案例；
（5）会计算电路中各元件的功率；
（6）总结利用电压和电流的参考方向或实际方向，判别电路中元件性质的两种方法；
（7）判别给定电路中元件的性质，说明其为电源还是负载；
（8）计算电源三种状态下功率的大小；
（9）描述和识别电气设备的额定值；
（10）解释负载大小的概念。

●1.4基尔霍夫定律

本节是学习的重点内容。基尔霍夫定律是分析电路的基本定律，适用于直流电路、交流电路及非线性电路，包括基尔霍夫节电流定律（KCL定律）和基尔霍夫电压定律（KVL定律）。
本节学习目标：
（1）描述基尔霍夫电流定律（KCL定律）的两种表述形式；
（2）总结基尔霍夫电流定律（KCL定律）求解电路的步骤；
（3）运用基尔霍夫电流定律（KCL定律）列写任一节点的电流方程；
（4）描述广义节点的概念，会找到电路中的广义节点，并运用广义节点巧解复杂电路；
（5）描述基尔霍夫电压定律（KVL定律）的表述形式；
（6）总结基尔霍夫电压定律（KVL定律）求解电路的步骤；
（7）运用基尔霍夫电压定律（KVL定律）列写任一回路的电压方程，并会计算开口电压。

●1.5电路中电位的概念及计算

电路中某点的电位，即为该点与参考点之间的电位差，参考点可以任意选定，又称为零电位点或零点。在计算电位时，必须注意选好参考点。
本节学习目标：
（1）描述电位的定义、表示及符号；
（2）会利用欧姆定律、基尔霍夫定律，计算电路任一点的电位，并总结计算步骤；
（3）总结电位与电压的区别与联系。

第二章电路的分析方法

本章主要讲解常用的复杂电路的分析方法，包括：电阻串并联连接的等效变换、电源的两种模型及其等效变换、支路电流法、叠加原理和戴维宁定理。本章的重点是叠加定理和戴维宁定理，难点是戴维宁定理。

●2.1电阻串并联连接的等效变换

本节学习目标：
（1）会计算两个串联、并联后的等效电阻；
（2）总结串联电阻的分压公式、并联电阻的分流公式；
（3）分析复杂的串并混联电路，计算等效后的总电阻。

●2.2电源的两种模型及其等效变换

本节学习目标：
（1）举例说明实际生活和工作中的电源；
（2）描述电压源模型的组成和伏安特性，画出电压源模型，并标电压、电流的参考方向；
（3）比较实际电压源模型和理想电压源模型，说明他们的不同和特点；
（4）描述电流源模型的组成和伏安特性，画出电流源模型，并标电压、电流的参考方向；
（5）比较实际电流源模型和理想电流源模型，说明他们的不同和特点。
（6）写出电压源模型与电流源模型等效变换的条件；
（7）总结电源两种模型等效变换的解题方法和注意事项；
（8）运用电源两种模型等效变换的方法计算复杂电路的电压或电流。

●2.3支路电流法

本节学习目标：
（1）描述支路电流法的概念；
（2）说明支路电流法适用于求解电路的类型；
（3）总结支路电流法的求解步骤；
（4）运用支路电流法，计算复杂电路（或含电流源支路）的电压和电流。

●2.4叠加定理

叠加定理是本章学习的重点，它可以将多个电源共同作用的复杂电路，转变为单个电源单独作用的简单电路，但要注意去源时，恒压源应短路，恒流源应开路。
本节学习目标：
（1）描述叠加定理的定义，指明定义中的关键词；
（2）说明叠加定理适用于求解电路的类型；
（3）总结叠加定理求解电路的步骤；
（4）解释电压源和电流源不作用的含义，并画图表示出来；
（5）运用叠加定理，计算复杂电路求解电压和电流。

●2.5戴维宁定理

戴维宁定理是本章学习的重点，也是难点。它是将除待求支路后的二端电路等效成电压源模型，因此如何求出二端电路的开路电压和等效电阻是戴维宁定理的关键。
本节学习目标：
（1）说明二端网络的定义；
（2）描述戴维宁定理的定义，说明和举例求解电路的开路电压和等效电阻的方法；
（3）总结戴维宁定理求解电路的步骤；
（4）运用戴维宁定理，计算复杂电路中的电压和电流；
（5）会用实验法计算等效内阻。

第三章电路的暂态分析

本章主要讲电路的暂态过程，主要包括：电阻元件、电感元件、电容元件的特征和引起暂态过程的原因、储能元件和换路定则、RC电路的零状态响应、零输入响应和全响应、一阶线性电路暂态分析的三要素。本章的重点是换路定则和一阶线性电路暂态分析的三要素法，难点是电路初始值的求解。

●3.1电阻元件、电感元件与电容元件

本节学习目标：
（1）描述电阻元件、电感元件、电容元件的特征，列举电压与电流的关系式；
（2）解释电阻元件耗能，电感元件和电容元件储能的原因。

●3.2储能元件与换路定则

本节是学习的重点，换路定则是求解电路暂态过程的基础，利用换路定则（电容上的电压不能突变，电感上的电流不能突变）可以求解电路暂态过程的初始值。初始值的求解是本章学习的难点，要分清换路前和换路后，电容元件和电感元件的状态。换路前，电路稳定，电容元件相当于开路，电感元件相当于短路；换路后，电路达到新的稳定状态，电容元件和电感元件的状态视其值而定。
本节学习目标：
（1）描述暂态、稳态、换路的概念，说明研究暂态过程的意义和产生的原因；
（2）阐述换路定则，总结运用换路定则求初始值的步骤；
（3）运用换路定则，分别画出t=0-、t=0+的电路图，计算电路中各电压、电流量的初始值。

●3.3RC 电路的响应

本节学习目标：
（1）描述RC电路的零状态响应、零输入响应、全响应的电路特点，总结运用经典法求解各暂态响应的过程；
（2）列写RC电路的零状态响应、零输入响应、全响应的公式，绘制电压、电流暂态响应随时间变化的曲线，说明各响应的特点；
（3）描述时间常数的概念及作用；
（4）会分析RC电路的零状态响应、零输入响应、全响应的电路，并利用公式求解电路的暂态响应。

●3.4一阶线性电路暂态分析的三要素法

一阶线性电路暂态分析的三要素法是本章学习的重点。这种方法不用求解微分方程即可分析一阶电路暂态过程，是一种方便、高效求解的方法，将三要素，即初始值、稳态值和时间常数，代入暂态过程通用表达式即可。
本节学习目标：
（1）描述一阶线性电路暂态分析的三要素法，写出暂态过程的通用表达式；
（2）总结一阶线性电路暂态分析的三要素法的求解步骤；
（3）运用三要素法求解暂态电路的电压和电流响应。

第四章正弦交流电路

本章主要讲授正弦交流电路，包括正弦电压与电流、正弦量的相量表示法、单一参数的交流电路、电阻、电感与电容元件串联的交流电路、阻抗的串联与并联、复杂正弦交流电路的分析与计算、功率因数的提高。本章的重点是单一参数的交流电路、电阻、电感与电容元件串联的交流电路、复杂正弦交流电路的分析与计算；难点是正弦量的相量表示法、各元件的复数形式欧姆定律。学习方法，可借助相量图进行分析。

●4.1正弦电压与电流

本节学习目标：
（1）列举正弦交流电、说明其产生的过程和波形；
（2）描述正弦交流电压和电流（正弦量）的三要素；
（3）描述正弦量的周期、频率和角频率的定义，列写公式；
（4）描述正弦量的瞬时值、幅值和有效值的定义，列写公式，说明它们之间的关系；
（5）描述正弦量的相位、初相位、相位差的概念，说明它们之间的关系。

●4.2正弦量的相量表示法

正弦量的相量表示法是本章学习的难点，同学们需注意三点：（1）记住相量式的三种表示形式，即代数式、极坐标形式、指数式，在进行相量加减计算时采用代数式，相量乘除时采用极坐标形式；（2）计算相量的相位角时，要注意所在象限，象限不同，角度有正有负；（3）学会画相量图，它是一种很好的解题工具。
本节学习目标：
（1）列举正弦量的三种表示方法；
（2）描述正弦量最大值或有效值的相量图和相量式；
（3）列举相量式的三种表示形式；
（4）描述相量加减、相量乘除的计算过程；
（5）运用相量法和相量图，计算简单交流电路的电压和电流。

●4.3单一参数的交流电路

本节是学习的重点，有两个内容：（1）理解和记住电阻、电感、电容三个元件电压与电流的相量关系式（复数形式的欧姆定律），并画出相量图；（2）区分平均功率（有功功率）、无功功率概念。
本节学习目标：
（1）描述在交流电路中，电阻元件、电感元件、电容元件各电压与电流的大小关系、相位关系，写出它们的瞬时值表达式，复数形式的欧姆定律（相量式），画出相量图；
（2）描述在交流电路中，电阻元件、电感元件、电容元件的平均功率（有功功率）和无功功率，写出公式并会计算功率；
（3）描述感抗和容抗的概念，说明电感元件和电容元件在电路中的作用。

●4.4电阻、电感与电容元件串联的交流电路

本节是学习的重点内容，主要学习RLC串联交流电路中电压与电流的关系和功率的计算。在运用KCL和KVL定律时，要明确电压电流不是简单的值相加减，而是相量相加减。学习方法：借助相量图分析，利用三个三角形解题，即电压三角形、阻抗三角形、功率三角形。
本节学习目标：
（1）描述RLC串联交流电路中，电压与电流的相量关系，写出相量式，画出相量图；
（2）描述总阻抗Z的概念，会利用阻抗判别电路的性质；
（3）描述RLC串联交流电路中，平均功率、无功功率、视在功率的概念，写出计算公式；
（4）说明cosφ的定义和功能；
（5）总结三个三角形（电压三角形、阻抗三角形、功率三角形），说明它们之间的关系；

●4.5阻抗的串联与并联

本节学习目标：
（1）利用相量法计算阻抗串联或并联后的总阻抗、总电压、总电流；
（2）利用分压公式或分流公式，通过相量法，计算阻抗串联或并联后的各支路电压或电流。

●4.6复杂正弦交流电路的分析与计算

本节是学习的重点，也是难点。当计算复杂的正弦交流电路时，有四点很关键：（1）将原电路图画出相量模型图；（2）正确选取参考相量；（3）画相量图；（4）具备相量计算的数学基础。
本节学习目标：
（1）总结正弦交流电路的解题步骤；
（2）运用分压公式、分流公式、KCL定律、KVL定律，计算电阻、电感、电容串并混联的复杂电路，会求出电压、电流的关系，各功率，画相量图，分析电路的性质。

●4.7功率因数的提高

本节学习目标：
（1）描述功率因数的概念；
（2）举例说明提高功率因数的原因和方法；
（3）分析功率因数提高对电路参数（电压、电流、功率）及性能的影响；
（4）利用相量图或公式，计算并联电容的值。

第五章三相电路

本章旨在掌握三相电路的概念，线电压和相电压、线电流和相电流的关系，掌握堆成三相电路的计算方法。

●5.1三相电压

本节学习目标：
（1）描述三相电压的星形和三角接法，画出电路图，分清相电压和线电压；
（2）写出星形联结下三相相电压的相量式，运用相量图，分析并写出三相线电压的相量式，比较相线电压之间的关系；
（3）写出三角形联结下三相相电压和线电压的相量式，比较相线电压之间的关系。

●5.2负载星形联结的三相电路

本节是学习的重点，关键有三点：（1）理解和记住负载星形联结的三相电路相电压和关系，相电流和线电流的关系；（2）掌握三相电路相电流和线电流的计算方法，即通过负载的相电压计算相电流，再根据负载的联结方式推出线电流；（3）当负载对称，只需计算一相，当负载不对称，需三相分别计算。
本节学习目标：
（1）举例说明单相负载和三相负载，区分三相对称负载和不对称负载；
（2）描述负载的星形联结方式，画出三相电路图，分清相电流和线电流；
（3）会根据相电压、线电压计算各负载相电流、线电流和中线电流；
（4）总结负载星形联结，相电流和线电流的关系；
（5）会对三相电路进行故障分析。

●5.3负载三角形联结的三相电路

5.3负载三角形联结的三相电路
本节是学习的重点，关键有三点：（1）理解和记住负载三角形联结的三相电路相电压和关系，相电流和线电流的关系；（2）掌握三相电路相电流和线电流的计算方法，即通过负载的相电压计算相电流，再根据负载的联结方式推出线电流；（3）当负载对称，只需计算一相，当负载不对称，需三相分别计算。
本节学习目标：
（1）描述负载的三角形联结方式，画出三相电路图，分清相电流和线电流；
（2）会根据相电压、线电压计算各负载相电流、线电流和中线电流；
（3）总结负载三角形联结，相电流和线电流的关系。

●5.4三相功率

本节中涉及三相电路的综合计算，要分清楚，线电压、相电压、电路线电流、星形和三角形联结的线电流、相电流，这些基本概念。
（1）描述三相电路中的有功功率、无功功率、视在功率的概念，写出计算公式；
（2）说明功率计算公式中φ角的含义；
（2）利用星形联结和三角形联结相电压和线电压的关系、相电流和线电流的关系，会计算三相电路（含星形和三角形联结负载）的相、线电压，相、线电流和功率。

第六章交流电动机

本章讲授主要偏重电动机的使用，内容包括：三相异步电动机的构造、旋转磁场、电动机的转动原理、转差率、三相异步电动机的起动、三相异步电动机的铭牌数据。本章的重点是三相异步电动机的起动和铭牌数据，难点是旋转磁场。

●6.1三相异步电动机的构造

本节学习目标：
（1）描述三相异步电动机的组成；
（2）描述三相异步电动机的定子、转子、气隙的组成、特点及作用。

●6.2三相异步电动机的转动原理

本节中的旋转磁场是学习的重点，也是难点，学会分析不同时刻三相交流电通入电动机定子绕组所产生的合成磁场，三相交流电的相序、绕组排列对旋转磁场的影响。
本节学习目标：
（1）说明旋转磁场产生的原因，描述旋转磁场的产生过程、方向和极数；
（2）描述旋转磁场的转速，记住公式，会计算不同磁极对数下旋转磁场的转速；
（3）描述电动机的转动原理；
（4）区分同步转速和电动机转速，会计算转差率。

●6.3三相异步电动机的起动

本节是学习的重点，重点掌握三相笼型异步电动机星-三角换接降压起动的方法，记住起动电流和起动转矩的计算公式，说明此方法的适用条件。
本节学习目标：
（1）描述三相异步电动机降压起动的原因、方法和适用的电动机；
（2）描述鼠笼形异步电动机星-三角换接起动的接法，说明两种接法下起动电流和起动转矩的关系；
（3）描述绕线型异步电动机转子串电阻起动的方法。

●6.4三相异步电动机的铭牌数据

本节学习目标：
（1）描述三相异步电动机的型号、额定电压、额定电流和额定转速；
（2）总结三相异步电动机的星形和三角形接法；
（3）说明电动机的输入功率、输出功率和效率的关系；
（4）举例说明三相异步电动机铭牌上的数据含义。

第七章继电接触器控制系统

本本章主要讲授内容：常用控制电器、笼型电动机直接起动的控制线路、笼型电动机正反转的控制线路、行程控制、时间控制。本章的学习重点是笼型电动机直接起动、正反转的控制线路，难点是接触器的原理和使用、时间继电器的使用。

●7.1常用控制电器

本节中的交流接触器是学习的难点，可通过其简化模型和动画，理解其工作原理。在电动机控制线路中，交流接触器的三个部分，即主触点、线圈、辅助触点，分别接在不同的电路中，其中主触点接在主电路，线圈和辅助触点接在控制电路，三者相互配合对电动机进行控制。
本节学习目标：
（1）描述组合开关、按钮、中间继电器、熔断器、空气断路器的结构、工作原理和作用，记住它们的图形符号和文字符号；
（2）说明交流接触器的结构、工作原理，组成部分和作用，记住其图形符号和文字符号；
（3）描述继电接触器控制的绘制原则及读图方法。

●7.2笼型电动机直接起动的控制线路

本节学习目标：
（1）描述笼型电动机点动控制的工作原理，说明组合开关、熔断器、接触器、按钮的作用，画出控制线路图；
（2）描述笼型电动机连续控制的工作原理，说明自锁的作用；
（3）说明热继电器在控制线路中的作用和接法。

●7.3笼型电动机正反转的控制线路

本节是学习的重点，笼型电动机正反转控制应用广泛，是后面学习行程控制的基础。本节学习的关键是：（1）正转和反转接触器的接法；（2）自锁和联锁（互锁）的作用；（3）电气联锁（互锁）和机械联锁（互锁）的区别。
本节学习目标：
（1）说明实现电动机正反转控制的方法；
（2）描述笼型电动机正反转控制电路的主电路、控制电路的接法，说明其工作原理，说明联锁（互锁）的接法和作用；
（3）通过采取电气联锁（互锁）和机械联锁（互锁），设计不同操作方式的笼型电动机正反转控制线路，，画出控制线路图。

●7.4行程控制

本节学习目标：
（1）描述行程开关的结构、工作原理和作用，记住其图形和文字符号；
（2）举例说明行程控制的案例，描述行程控制的方法；
（3）设计和画出行程控制的电路图，分析其工作原理。

●7.5时间控制

本节学习目标：
（1）描述时间继电器的结构、工作原理和作用，记住其图形和文字符号；
（2）举例说明时间控制的案例；
（3）设计和画出笼型电动机Y-△起动的控制线路，分析其工作原理。

第八章实验

实验教学是加深学生对理论的理解、培养学生的科研能力、创新能力和实际工作能力的重要手段。利用实验室，采用真实的电路和实验仪器仪表进行实验，边讲解边操作，将实验与理论相结合，给学生直观，感性的认识，便于学生掌握实验仪器使用方法，加深对理论知识的理解。

●8.1实验一 叠加定理

本节学习目标：
（1）用实验方法验证叠加定理，加深对电路的电流、电压参考方向的理解；
（2）熟悉直流仪表的使用方法；
（3）描述误差的概念，学会计算分析误差。

●8.2实验二 单相交流电路—日光灯功率因数的提高实验

本节学习目标：
（1）描述日光灯的组成、工作原理和安装方法；
（2）学习提高功率因数的方法及意义；
（3）验证单相交流电路中的电流、电压和功率关系；
（4）学会功率表的使用方法。

●8.3实验三 三相交流电路 -- 电压、电流及功率的测量

本节学习目标：
（1）学会三相负载星形和三角形的联结方法，及这两种接法下相、线电压和相、线电流的测量方法；
（2）验证对称星形负载和三角形负载相、线电压和相、线电流关系；
（3）观察分析三相四线供电系统中，中线的作用；
（4）学会三相功率的测量方法

●8.4实验四 三相交流异步电动机的控制电路

本节学习目标：
（1）认识三相交流异步电动机；
（2）学习异步电动机直接起动（点动和连续）控制电路的接线及操作；
（3）学习异步电动机手动正反转控制电路、电气联锁（接触器联锁）正反转控制线路、机械联锁（按钮联锁）正反转控制线路的不同接法及操作；
（4）总结电动机运行时的保护。

第九章仿真和虚拟实验

本次仿真实验采用Multisim仿真软件，详细介绍了创建电路、测试电路和分析电路的过程。虚拟实验采用迪芝伦最新口袋仪器AD2，由学生自主设计和测量电路。充分利用虚拟实验与真实实验的互补性，虚实结合，随时随地可以进行各种实验，可加深学生对理论的理解，提高分析问题、解决问题和设计创新的能力，增强学习的兴趣。也可满足在线课程实验需求。

●9.1仿真实验

本次仿真实验是利用Multisim仿真软件对电路进行仿真分析。实验内容包括Multisim仿真软件的使用，元件选取、布线及演示，实验内容包括KCL和KVL定律、叠加定理、戴维宁定理、一阶RC电路的零状态响应、一阶RC电路的零输入响应、一阶RC电路的全响应、功率因数提高、RCL串联谐振、星形联结三相对称电源相线电压测量、负载星形联结的三相电路、负载三角形联结的三相电路。学习目标：利用Multisim仿真软件自主设计实验并测试。

●9.2虚拟实验

本次虚拟实验采用迪芝伦最新口袋仪器AD2，搭建虚拟仪器平台，由学生动手设计、测试和分析实验电路。实验内容包括：一阶RC电路、RC微分和积分电路、RC低通滤波器和带通滤波器、RLC串联谐振电路、桥式整流滤波电路。学习目标：自主设计实验电路并测试。