广东省高等教育自学考试《电路分析》课程考试大纲
(课程代码:08947)
目录
Ⅰ 课程性质与课程目标
Ⅱ 考核目标
Ⅲ 课程内容与考核要求
Ⅳ 关于大纲的说明与考核实施要求
附录 题型举例
Ⅰ 课程性质与课程目标
一、课程性质和特点
《电路分析》是高等教育自学考试电子信息工程专业自学考试计划中的一门重要必修课程。同时也是一门与物理、数学、计算机、电子、通信与信息等学科有着密切联系的交叉学科,具有综合性、理论性、应用性、实践性等特征。本课程对电路的基本理论、基本知识、基本模型、应用和分析进行了全面、系统地阐述与研究。电路分析课程理论严密,逻辑性强,对培养学生的辩证思维能力,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题解决问题的能力,都有着极其重要的作用。
二、课程目标
通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论、电路的基本分析方法以及电路的基本操作技能,为学习后续课程和从事专业技术工作打下一定基础,并培养学生科学思维能力,以及分析和解决实际问题的能力。
三、与相关课程的联系与区别
本课程以电路为基础并按照电路所涉及的相关技术展开,融合了物理、数学、电子技术等领域的知识,结合实例分析具体电路的相关技术。建议在学习本课程之前,学生应具备必要的物理、数学和电子等的基础知识。
学习本课程应具备有关电磁现象的一些重要概念和定律的基本知识。还应具备高等数学中的微分、积分的一般概念,还应具备复数运算和线性方程组求解的能力。本课程是模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、电子测量原理及应用等技术基础课和专业课的先修课程。只有学好本课程,才能更好地学习后续课。
四、课程的重点和难点
本课程共分为十四章(其中第六章双口网络、第九章二阶电路分析、第十四章动态电路的频域分析不纳入考核范围),分别是电路的基本概念和分析方法、用网络等效化简电路分析、网孔分析法和结点分析法、网络定理、理想变压器和运算放大器、电容元件和电感元件、一阶电路分析、正弦稳态分析、正弦稳态的功率和三相电路、网络函数和频率特性和含耦合电感的电路分析。其中重点章包括:电路的基本概念和分析方法、用网络等效化简电路分析、网孔分析法和结点分析法、网络定理、一阶电路分析;次重点章包括:理想变压器和运算放大器、电容元件和电感元件、正弦稳态的功率和三相电路;一般章包括:正弦稳态分析、网络函数和频率特性和含耦合电感的电路分析。
Ⅱ 考核目标
《电路分析》课程由于各知识点在课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同,本大纲将对各知识点分别按三个认知(或叫能力)层次确定其考核要求。三个能力层次从低到高依次是:识记、领会、应用,各能力层次的含义是:
识记:要求考生能够对大纲各章中一些基本概念和知识点进行记忆和理解,如基尔霍夫定律,线性电阻的串联和并联,Y形联接和△联接,一阶电路零输入响应和零状态响应等
领会:要求考生能够对大纲中相关的知识点和理论等正确理解,并能够做出正确的表述和解释。如叠加定理、戴维宁定理的内容,理想变压器的定义、电容和电感的串联和并联,三相电路和复功率和复功率守恒等。
应用:要求考生在掌握一些重要概念和理论知识的基础上,能灵活运用所学过的知识,分析和解决一般电路和问题。如等效电路的等效变换,网孔分析法、结点分析法,叠加定理和戴维宁定理,用三要素法求解一阶电路。
Ⅲ 课程内容与考核要求
第一章 电路的基本概念和和分析方法
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是对电路基本知识有一个总括性的掌握。要求深刻理解电路的概念和定律,了解电路的模型、电路物理量、基尔霍夫定律,在此基础上进一步理解电路方程、具体电路的各种分析方法,掌握各种电流电压定律及其计算和应用。重点学习电路的概念、理论、定律和模型、基本电路分析。这一章内容应为自学者重点学习内容。
二、考核知识点与考核要求
(一)电路的概念,电路的基本物理量
识记:电路及基本物理量。
(二)基尔霍夫定律
识记:基尔霍夫电流、电压定律。
领会:基尔霍夫电流、电压定律的公式。
应用:利用基尔霍夫电流、电压定律进行电路分析。
(三)独立电压源和独立电流源的概念
识记:独立电压源和独立电流源的概念。
(四)利用两类约束和电路方程进行电路分析
识记:两类约束,电路方程。
应用:利用两类约束和电路方程进行电路分析。
三、本章重点、难点
- 重点:正确列写基尔霍夫电流、电压定律的公式。
- 难点:电压、电流参考方向,真实方向概念和吸收功率和产生功率的概念。
第二章 用网络等效简化电路分析
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是对电阻电路的基本知识有一个整体性的掌握。要求深刻理解电阻电路的概念和基本原理,讨论简单非线性电阻电路的分析,掌握线性电阻单口网络的电压电流关系和单口网络的等效电路,在此基础上进一步理解线性电阻的星形联结和三角形联结,重点学习线性电阻单口网络的电压电流关系和单口网络的等效电路。这一章内容应为自学者重点学习内容。
二、考核知识点与考核要求
(一)电阻分压电路和分流电路
识记:电阻串联的分压公式和电阻并联的分流公式。
领会:分压电路和分流电路。
(二)电阻单口网络
识记:线性电阻的串联和并联,独立电源的串联和并联的电路。
应用:含独立电源的电阻单口网络,含源线性电阻单口两种等效电路的等效变换。
(三)电阻的星形联结与三角形联结
识记:电阻的星形联结与三角形联结的电压电流关系。
领会:电阻的星形联结与三角形联结的等效变换。
三、本章重点、难点
- 重点:分压电路和分流电路的计算,电阻单口网络的特性。
- 难点:单口网络的等效电路。
第三章 网孔分析法和结点分析法
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是掌握求解线性电阻电路最常用的分析方法。要求深刻理解线性电阻电路的网孔分析和结点分析。重点学习线性电阻电路的网孔分析和结点分析方法。这一章内容应为自学者重点学习内容。
二、考核知识点与考核要求
(一)网孔分析法
识记:网孔电流的概念。
领会:网孔方程的计算。
应用:网孔方程的分析应用。
(二)结点分析法
识记:结点电压的概念,结点方程。
领会:含独立电压源电路的结点方程。
(三)含受控源的电路分析
识记:受控源的概念。
领会:含受控源单口网络的等效电路。
应用:含受控源电路网孔方程,含受控源电路的结点方程进行电路分析。
三、本章重点、难点
- 重点:结点法,网孔法。
- 难点:电路计算中如何处理带受控源支路的方法,受控源电路的计算方法。
第四章 网络定理
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是对线性电阻电路的几个网络定理进行介绍。要求深刻理解线性电阻电路的网络定理,了解定理的具体内容,在此基础上进一步理解线性电阻电路的基本性质、分析方法,掌握网络定理的分析和应用方法。重点学习戴维宁定理和诺顿定理在电路分析中的应用。这一章内容应为自学者重点学习内容。
二、考核知识点与考核要求
(一)叠加定理内容
识记:叠加定理内容。
领会:利用叠加定理进行电路分析。
(二)戴维宁定理
识记:戴维宁定理内容。
领会:利用戴维宁定理进行电路分析。
(三)诺顿定理和含源单口的等效电路
识记:诺顿定理内容。
领会:含源单口的等效电路电路分析。
(四)最大功率传输定理
识记:最大功率传输定理内容。
应用:利用最大功率传输定理的进行电路分析。
(五)替代定理
识记:替代定理内容。
领会:利用替代定理进行电路分析。
三、本章重点、难点
- 重点:戴维宁定理的运用,含受控源电路的等效电路。
- 难点:含受控源戴维宁定理的应用。
第五章 理想变压器和运算放大器
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是对多端口元件和双口网络的基本知识有一个总括性的掌握。要求理解多端元件和电阻双口元件的概念和基本原理,了解理想变压器电压电流关系。重点学习理想变压器。
二、考核知识点与考核要求
(一)理想变压器电路分析
识记:理想变压器的定义。
领会:理想变压器的电路分析。
三、本章重点、难点
- 重点: 理想变压器的基本性质。
- 难点: 理想变压器的电压电流关系。
- 双口网络(根据兴趣自学,不纳入考核范围)
- 电容元件和电感元件
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是对动态电路的基本知识有一个总括性的掌握。要求理解动态电路的概念和相关元件的特性,了解动态电路采用的电路分析方法。重点学习电容、电感的特性。
二、考核知识点与考核要求
(一)电容元件和电感元件
识记:电容和电感的特性。
领会:电容和电感的串联和并联。
三、本章重点、难点
- 重点:电容和电感的串联和并联。
- 难点:电容和电感的串联和并联。
第八章 一阶电路分析
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是对动态电路的基本知识有一个总括性的掌握。要求深刻理解动态电路的概念和相关元件的特性,此基础上进一步理解一阶电路的零输入响应、零状态响应各种技术原理和电路分析,掌握RLC串联电路零输入响应的几种情况分析。重点学习相关的电路分析技术和应用。这一章内容应为自学者重点学习内容。
二、考核知识点与考核要求
(一)一阶电路的零输入响应
识记:一阶电路的零输入响应的计算分析。
(二)一阶电路的零状态响应
识记:一阶电路的零状态响应的计算分析。
(三)一阶电路的完全响应
识记:一阶电路的完全响应的计算分析。
(四)三要素法
识记:三要素法的一般步骤。
三、本章重点、难点
- 重点:用三要素法求解一阶电路。
- 难点:一阶电路的完全响应。
第九章 二阶电路分析(根据兴趣自学,不纳入考核范围)
第十章 正弦稳态分析
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是研究线性动态电路在正弦电源激励下的响应。要求深刻理解正弦稳态电路的概念、正弦稳态电路分析方法,了解基尔霍夫定律的相量形式及R、L、C元件电压电流关系的相量形式,在此基础上进一步理解正弦稳态的相量分析技术、单口网络的相量模型和正弦稳态响应的叠加分析,掌握一般正弦电流电路分析方法。重点学习正弦稳态电路的概念、正弦稳态电路分析方法、各种相量形式。
二、考核知识点与考核要求
(一)正弦电压和电流
识记:正弦电压和电流的概念。
领会:相量表示及有效值。
(二)正弦稳态响应
识记:正弦稳态响应电路分析方法。
(三)相量形式
识记:基尔霍夫定律及R、L、C元件电压电流关系的相量形式。
(四)相量分析
识记:相量分析主要步骤。
(五)相量模型
识记:概念,等效变换,等效电路。
(六)一般正弦电流电路分析
识记:几种相关电路分析方法。
三、本章重点、难点
- 重点: 正弦量的几种表达方式及正弦量的三要素,电压电流的相位关系;正弦电路功率计算方法,RLC正弦电路相量图分析法。
- 难点: 电流电压瞬时表达式与相量表达式的互相转换方法;利用相量图分析电路。
第十一章 正弦稳态的功率和三相电路
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是对正弦稳态功率的基本知识有一个总括性的掌握。要求深刻理解正弦稳态功率的概念和最大功率传输定理,了解平均功率的叠加分析方法,在此基础上进一步理解三相电路的构成、联结和电路等的各种分析方法。重点学习正弦稳态功率的概念、最大功率传输定理和三相电路的概念、原理、电路分析方法等。
二、考核知识点与考核要求
(一)正弦稳态的功率
识记:瞬时功率和平均功率,功率因数。
领会:复功率和复功率守恒。
(二)最大功率传输定理
识记:最大功率传输定理内容。
(三)平均功率的叠加
识记:几种不同频率正弦信号激励的非正弦稳态的平均功率。
(四)三相电路
识记:Y-Y、Y-Δ联结三相电路。
领会:对称三相电路的功率。
三、本章重点、难点
- 重点:三相电路的分析方法。
- 难点:线电压(流)与相电压(流)之间的关系。
第十二章 网络函数和频率特性
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是对网络函数的基本知识有一个总括性的掌握。要求理解网络函数的概念、计算方法和频率特性,在此基础上进一步理解一阶RC低通滤波电路、一阶RC高通滤波电路的频率特性分析方法,了解RLC串联、并联谐振电路的知识及其频率特性分析方法。重点学习网络函数的概念、滤波电路、谐振电路的频率特性分析方法。
二、考核知识点与考核要求
(一)网络函数
识记:网络函数的定义、分类、计算方法和频率特性。
(二)RC电路的频率特性
识记:一阶RC低通、高通滤波电路的频率特性。
(三)谐振电路
识记:RLC串联、并联谐振电路。
(四)谐振电路的频率特性
识记:RLC串联、并联谐振电路的频率特性。
三、本章重点、难点
- 重点: 谐振的原始定义。
- 难点: 谐振的应用。
第十三章 含耦合电感的电路分析
一、学习目的与要求
本章的学习目的主要是对耦合电感的基本知识有一个总括性的掌握。要求理解耦合电感的概念,了解对耦合电感采用的分析方法,在此基础上进一步理解耦合电感的串联与并联、耦合电感的去耦等效电路的分析方法。重点学习耦合电感的串联与并联、耦合电感的去耦等效电路。
二、考核知识点与考核要求
(一)耦合电感的电压电流关系
识记:耦合电感的电压电流关系。
(二)耦合电感的串联并联
识记:耦合电感的串联并联电路。
领会:耦合线圈参数的测量。
(三)耦合电感的去耦等效电路
识记:耦合电感的去耦等效电路。
三、本章重点、难点
- 重点: 理想变压器的特性。
- 难点: 互感电压极性的判别。
第十四章 动态电路的频域分析(根据兴趣自学,不纳入考核范围)
Ⅳ 关于大纲的说明与考核实施要求
一、自学考试大纲的目的和作用
课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求,结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。
课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深广度,规定了课程自学考试的范围和标准。因此,它是编写自学考试教材和辅导书的依据,是社会助学组织进行自学辅导的依据,是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据,也是进行自学考试命题的依据。
二、课程自学考试大纲与教材的关系
课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据,教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围,教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展与发挥。课程内容在教材中可以体现一定的深度或难度,但在大纲中对考核的要求一定要适当。
大纲与教材所体现的课程内容应基本一致;大纲里面的课程内容和考核知识点,教材里一般也要有。反过来教材里有的内容,大纲里就不一定体现。
三、关于自学教材
《电路分析》,胡翔骏主编,高等教育出版社,2016年版(第3版)。
其中第六章双口网络、第九章二阶电路分析、第十四章动态电路的频域分析不纳入自考内容。
四、关于自学要求和自学方法的指导
本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容,以及对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此,课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。
为有效地指导个人自学和社会助学,本大纲已指明了课程的重点和难点,在章节的基本要求中一般也指明了章节内容的重点和难点。
自学方法建议如下:
- 在开始学习指定教材每一章之前,应先阅读大纲中有关这一章考核知识点及对知识点的能力层次要求即考核目标,使阅读教材有的放矢。
- 应系统地学习各章内容,掌握要求识记的概念,深入理解和掌握基本理论和基本方法,在此基础上深入知识点,掌握重点。
- 阅读教材时,要仔细阅读逐句推敲,深刻理解基本概念、基本理论,牢固掌握基本方法与技能。
- 自学过程中坚持做好读书笔记,做到有归纳、有总结、有理解、有提高。自学过程中除了勤于思考外,还要勤于提问,多做习题,勤于请教,切忌死记硬背,生搬硬套,急于求成。要注意所学内容纵向和横向的联系。
- 考试前梳理已经学习过的内容,搞清楚一些基本概念、理论及方法之间的关系。
五、对社会助学的要求
- 社会助学者应根据本大纲规定的考试内容和考核目标,明确本课程的特点、学习范围和学习要求,应熟知考试大纲对课程提出的目标总要求和各章掌握的知识点,以及各知识点要求达到的能力层次和考核目标。
- 社会助学者应认真钻研指定的教材,对自学应考者进行切实有效的辅导,并从学习方法上给予指导,引导他们防止自学中的各种偏向,把握社会助学的正确方向。
- 助学者在辅导时应帮助自学者梳理重点内容和一般内容之间的关系。课程内容有重点与一般之分,但考试的内容要覆盖全部课程,而且重点与一般是相互联系的,不是截然分开的。社会助学者应全面系统地学习教材,掌握全部考试内容和考核知识点,在此基础上再突出重点。
- 正确处理基础知识与应用能力之间的关系。社会助学者既要重视基础理论知识,又要重视实际应用能力的培养,努力引导自学应考者将识记、领会同应用联系起来,将基础知识和理论转化为应用能力,在全面辅导的基础上,着重培养和提高自学应考者分析和解决问题的能力。
- 建议社会总助学2-3学时/学分。
六、对考核内容的说明
- 本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程中各章的内容均由若干知识点组成,在自学考试中成为考核知识点。因此,课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。由于各知识点在课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同,自学考试将对各知识点分别按照识记、领会、应用三个能力层次确定其考核要求。
- 在考试之日起6个月前,由全国人民代表大会和国务院颁布或修订的法律、法规都将列入相应课程的考试范围。凡大纲、教材内容与现行法律、法规不符的,应以现行法律法规为准。命题时也会对我国经济建设和科技文化发展的重大方针政策的变化予以体现。
七、关于考试命题的若干规定
- 本课程考试采用闭卷笔试形式,考试时间为150分钟;满分100分,60分及格。
- 本大纲各章所规定的基本要求、知识点及知识点下的知识细目,都属于考核的内容。考试命题既要覆盖到章,又要避免面面俱到。要注意突出课程的重点、章节重点,加大重点内容的覆盖度。
- 命题不应有超出大纲中考核知识点范围的题,考核目标不得高于大纲中所规定的相应的最高能力层次要求。命题应着重考核自学者对基本概念、基本知识和基本理论是否了解或掌握,对基本方法是否会用或熟练。不应出与基本要求不符的偏题或怪题。
- 本课程在试卷中对不同能力层次要求的分数比例大致为:识记占20%,领会占30%,应用占50%。
- 要合理安排试题的难易程度,试题的难度可分为:易、较易、较难和难四个等级。每份试卷中不同难度试题的分数比例一般为:2:3:3:2。
- 各种题型的具体样式参见本大纲附录。
附录 题型举例
一、单项选择题
1.日常生活用电是220V的相电压,相应的线电压则是( )。
A、36V B、380V C、360V D、200V
二、名词解释
1.基尔霍夫电压定律
三、简答题
1.简述计算线性电阻单口网络等效电路的基本方法。
四、简单计算题
1.电路如下图所示。已知I1 = 2A,U2 = 5V。求电流源IS、电阻R的数值。
五、计算题
1.如下图所示电路原已达到稳态,当t=0时开关K动作,求t=0+时各元件的电流和电压。
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