第一篇:编写电路分析基础课程教材的体会
述而求作 振叶寻根——编写电路分析基础课程教材的体会
日期:2008-12-30作者:李瀚荪来源:中国大学教学
自1977年我在教育部主持的合肥电工教材编写会议上,接受新设课程“电路分析基础”教材的编写任务以来,迄今已近三十年。期间陆续编写出版了《电路分析基础》第一、二、三版,第四版即将出版,在2002年还出版了该课程的“高端教材”《简明电路分析基础》。这些教材受到了读者的欢迎,发行量很大,两次受到国家级奖励。其间也形成了我对教材编写的一些体会,简述如下,望同仁们不吝赐教。
一、述而求作
基础课教材涉及的是些成熟内容,虽不一定是传统内容。编写时驾轻就熟,往往是“述而不作”。列出一个编写大纲,把规定内容一一阐述正确无误即可。这样,同一课程的教材,版本虽多,却常陷入大同小异、缺乏特色的局面。“述而不作”一语出自《论语》,意指“只阐述前人成说,自己无所创作”(《辞海》)。我觉得,对基础课程教材,要创立新内容,难以做到。但在处理教材内容时却可以有自己鲜明、独特的观点、见解,形成特色。这好比烹调的基本原料无非是鸡鸭鱼肉、果蔬瓜菜,但却可形成风味不同的诸多菜系,都能提供营养,供人品尝。
在写教材时,作者首先要有“述而求作”的基本态度,加上自己对课程内容的理解和在教学实践中逐步形成的观点、见解,方能写出颇具特色、利于教学的教材。理解、观点和见解在教学过程中又是与时俱进的。因此,教材需要修订。修订时,有内容方面的问题,但更重要的是:力求更好地体现自己的观点、见解,使特色更加鲜明。这就是所谓多年磨一剑的过程,不能低估其中经历的周折与苦思。
多人合写一本教材,按章分工,似不易形成特色。青年教师的培养,似应先在写讲稿上多下功夫。有志于教学的教师都应有自己的资料库和习题库,而历年的讲稿是资料库的重要组成部分,是日后写教材的依据。有特色、有个性的教材是水到渠成之事而不是拔苗助长的结果。
电路分析基础课程理论性强、内容丰富,好比一棵叶茂枝繁的大树。南朝梁的刘勰曾在《文心雕龙》一书中谈到文论要“振叶以寻根”,意即要能从枝叶问题追寻到根本问题。在处理教材内容时,我有两个基本观点,一是注意教材的整体性,二是注意区分教材和讲稿。这便是目前我能理解到的,在教材编写工作中的“振叶
寻根”。
二、教材的整体性
教材都是由若干知识点组成的,正如房屋是由砖石筑成一样。一堆砖石不能成其为房屋,知识点的罗列也不能成其为教材。这就是说,教材的整体并非知识点的简单总和,整体还有整体作为整体自己的性质。我认为构成教材整体的三个要素是:体系、基本结构和课程的基本要求。它们是教材整体性质的体现。
体系属教材的科学性问题。采用什么体系,见仁见智,但应“各推所长,崇其所善”,体现特色。在电路教材体系上,我一直主张根据事物变化的内因和外因关系,按形成电路响应的内因,采用划分为电阻电路和动态电路两大部分的体系,摒弃传统的直流电路、交流电路和过渡过程的体系。内因是变化的依据,外因是变化的条件。就电路来说,内因只有电阻电路和动态电路之分,非此即彼;作为外因的电路激励,却是多种多样,如直流激励、正弦交流激励、脉冲激励等,名目繁多。但不论外因为何,凡电阻电路,其响应与激励的关系是由代数方程或超越方程来描述的,凡动态电路,这一关系是由微分方程来描述的。考虑到电路分析的基本向题是:给定电路的结构、元件的特性(内因)以及各电源的激励电压或电流(外因),求出电路中的电流、电压(响应)。采用这样的体系,就能使学生在面临当代繁多的电路问题时,知道解决问题的基本出发点,从而起到本门课应有的“打好基础”的作用。
基本结构属教材的教学方法论问题。它是“隐性的”,易为人所忽视,需要去挖掘。认识它并善于利用,在教学上可以起到事半功倍的效果,有助于解决教学上“少而精”、“重点突出”等问题。基本结构(basic structure)的概念是由美国心理学家布鲁纳(Jerome S.Brunner)提出的,它指课程的基本原理,即课程中各种定理、方法、概念、定义之间相互关系的理论框架。学生一旦掌握了它,就能处理许多看来似乎生疏但密切关联的知识,有些新知识在他看来只不过是熟悉题目的变形而已。这样就通过迁移作用不断地扩大和加深知识,完成学习任务,且对所学知识有一个整体认识。基本结构不同于一般所称的课程体系,它本身就是具体的教学中心、学习重点,具有广泛而强有力的适用性。我在1977年撰写第一版时,即开始运用这个概念,经过多年的探索,直到2002年出版的《简明电路分析基础》中才能明确提出基本结构是:一个假设、两类约束和三大基本方法。一个假设是指集总假设,由此确定电路分析的对象;两类约束是指拓朴约束(基尔霍夫定律)和元件约束(元件的电压、电流关系);三大基本方法是指分解方法(使复杂结构电路化为简单结构电路)、叠加方法(使复杂激励电路化为简单激励电路)和变换域方法(使电阻电路、动态电路的分析方法得到统一)。至此,电路分析所需基础得到简单明显的表述,所写教材特别冠以“简明”两字,而把即将出版的第四版写成是该书的普及版。基本结构好比人体的经络,经络不通畅,学习就会感到不顺。
课程的基本要求,即对课程“三基”方面的要求,已由专家制定文件,由教育部颁布,属执行问题,列为构成教材一个要素。毋须再作讨论。
三、教材和讲稿
教材不是讲稿,不能直接使用于课堂讲授,照本宣科。
讲授在学校的教学过程中只是一个环节,是重要一环,并非主要一环,自学才是主要一环。在校学习,有机会能聆听大师或有成就、有心得的老师讲课,其影响决不可低估,可能会是终生难忘。但归根到底,要得到知识,还必须依靠自己的努力。古今中外,自学成才者不胜枚举。由此说明,自学能力的培养是何等重要,便于自学的教材和相关资料是何等重要。所以,我一直主张“教材宜细(致)不宜粗(略)”。“细”教材阐述透彻,便于自学,利于解惑。但“细”教材若不突出“教材的整体性”也会使人感到茫无头绪,抓不住重点,阅读困难。
教师在教学过程中是应起主导作用的,讲课体现了这一作用。但是,作为教学主体的学生,不是一个空的容器,从而使知识可以像物品一样地由教师传递给学生。用语言或文字符号、图形等形式传递给学生的只是包装好的信息而已。徜若这种信息过密、过细,由于其瞬间存在,稍纵即逝,恐怕连传递也是未能到位的。这样的讲授能产生什么效果?其实,大学生已是一个成年人,不能忽视他们内在的逻辑能力,这种能力往往能使人从不充分的反应中找出答案。因此,我一直主张“讲授宜粗不宜细”。粗略决非粗糙。简约之中见精华也是要经过精心策划的。教师
一、两句顶用的话,真知灼见,往往是学生一时不易体会到的。“粗”讲要注意突出“基本结构”,否则会使人感到杂乱无章,不得要领,听课困难。
一个要“细”,一个要“粗”,各具特点,作用不同。教材不能充当讲稿。教材在教学过程中的作用,可以借用老子所说的“有之以为利,无之以为用”来表明。“有”给人以便利,“无”发挥了它的作用。真正有用的所在,还是在于无。除非是一本针对性极强的培训资料、讲义,面向全面开设这门课的众多学校和教师,一本教材只能是一个片面的、有限的事物,只能是一个有待加工、利用的对象,只有在人们根据实践的需要,摆脱这种片面性和有限性,处于“无”的境界,才能得到面对现实的使用价值。“有无相生”。
教师对待教材应采取“不取亦取,虽师勿师”的态度。教材只是一本教学的主要参考书,它大致规定了教学范围,使学生在课后有书可看,有题可做。教师要善于:按照基本要求,根据教学环境,利用教材主要论点,写出自己的讲稿。讲稿不必过分追求完整性和严密性,这些应由教材去解决。在很多情况下,可使用独创的或借用的、简单而易于说明问题的例题来阐述某种方法、某一定理或某个重要概念,教材中的某些练习题、习题或思考题也许有利用、改造的价值。写讲稿是一个创作过程,若干年后回头来看以前的讲稿,你将发现它们是你的一笔“财富”;对青年教师来说,还记录着你的成长过程。对名家大师或经验丰富的老教师来说,讲课时虽不一定手持讲稿,但他(她)是有备而来的,是胸有成竹的,不会照本宣科。
作为一个写书人,我十分欣赏朱熹那首题为《观书有感》的著名七言绝句,诗中写道:“半亩方塘一鉴开,天光云影共徘徊,问渠那得清如许,为有源头活水来。”不大的池塘水面,可以映照“天光云影”,正像小小一本书可以令人开阔眼界,增长知识;灵气流动,思路明畅。要使观书人有如此感受,写书人就得思想活跃,才思不断,包容各种不同的思想,活水长流。可不是吗!□
第二篇:教材编写体会
聋人学校校本教材编写体会
在我得知成为一名校本教材编写者的时候,我的心情很激动。以前,一直是拿着别人编现成的教材去上课,从没想过自己也能成为编教材的老师。所以,从我接受任务的那天起,我就在心里给自己定了标准,一定要编出像样的几节课。在教材编写的过程中,我有了一些认识和体会。
一、对校本教材的一些认识
我校的校本教材的编写要从从学生的实际情况出发,面对即将毕业步入社会的学生,我们到底应该教给他们点什么?这是个值得思考的问题。在确定好了教给学生就业准备的时候,我们开始思考,如何将具体的工作做好,如何更好地工作,如何与人沟通交流,这些就是我们要教给学生的。因此,我在编写教材时立足于生活实际,编排了保安、送水工、换煤气、投递员、送奶工等内容,使教学内容更有实用性。
二、教材内容和结构的确定
根据学生在日常生活中的感受,重视学生的参与,引导学生在活动中成长进步。我校学生同程度上存在着交往障碍,为了能够使他们重返社会,我在教材编排上加上了与人沟通,和谐相处的内容,在每节课上都有所渗透。在具体的工作中,选取最主要的工作内容,让学生“学一学”、“记一记”、“说一说”、“写一写”、“练一练”,循序渐进的掌握所学知识,让学生在一节课上,听、说、读、写、练,多位一体加深对所学知识的理解,特别是短小精湛的“说一说”环节琅琅上口,可以让学生加深印象。
二、教材编写过程中的感受、想法
校本教材的编写是一个“积累——编写——交流——实践——反思——改进——充实。”长期的反复的过程。通过自己经验的积累,和从各方面搜集来的资料,准备好图片,初步编写。编写过程中,和老师们一起探讨,并且亲自追随投递员、送奶工、搬家工人,学习他们的具体工作内容,了解他们的真实感受,不断的修改自己的教材。当自己看到编写的教材有点模样时,心里美滋滋的。经过专家的指点,仔细的体会,在和专家探讨过后,继续修改自己的教材,几经修改,终于问世了。我深知实践是检验真理的唯一标准,只有通过实践,才能不断修改和完善校本课程。
通过教材编写,我看到了一个团结奋进的集体。首先是各级领导的大力支持,主编的负责,同志的认真。大家为了一张图片,一段文字,反复的推敲,探讨,假期里,深夜中大家仔细的体会细节之处,不断地修改自己的想法。这种废寝忘食,忘我的工作精神我很钦佩,踏踏实实,严谨治学的态度也值得我去学习。
第三篇:电路分析基础课程研究型教学
电路分析基础课程研究型教学
学生用辅导材料
北京交通大学 电工电子教学基地 电路教学组
2009.3
电路分析基础课程研究型教学
学生用辅导材料
目 录
一.为什么要进行专题研讨 二.专题研讨报告的写作要求 三.专题研讨参考题目
1数字-模拟转换器(DAC)原理研究 2 DC-DC电压转换电路原理研究RLC电路的动态和频率特性综合研究 4互感和谐振电路应用——RFID原理研究 一. 为什么要进行专题研讨
电路分析课程作为专业基础课程,不仅有完整的理论体系,也有很强的工程应用背景。在电子工程、控制工程和通信工程的许多实际问题中,电路分析的理论和方法都起着重要作用。事实上,电路分析课程中的许多知识点设定、例题和习题均来自于工程实践。了解电路分析方法如何应用在实际问题的解决过程中,有助于同学们理解电路课程的知识体系,加深对于所学理论和方法的理解。
电路课程也是一门实践性很强的课程。在电路理论和方法的研究与应用中,对电路问题的建模,对电路模型的理论分析,针对工程问题的综合与设计,以及电路实验和计算机仿真方法都是相互联系、不可分割的。受到课程学时和安排的限制,电路基础课程的课堂教学一般只能介绍其中最基础的分析方法;布置的习题作业大多针对刚刚讲过的知识点。综合性和设计型的作业比较少。通过专题研讨题目,同学们可以接触到一些综合性、设计型的题目,将理论分析、软件仿真和实验方法结合起来,了解工程问题解决的过程。
电子信息领域又是一个发展迅速、不断创新的领域。电路理论的应用背景、研究的侧重点和分析手段也有变化和更新。作为精简的电路分析基础课程,一方面要回归电路分析最基本概念和方法,另一方面也需要将现代电子技术的最新发展介绍给同学们。这就需要通过同学自己的努力,突破教材内容的限制,通过参考资料的搜集和阅读,了解新知识、新领域和新方法。
最后,像对待其它任何课程一样,同学们可以将电路分析课程的学习课程作为锻炼自己学习能力和研究、解决问题能力的过程。项目问题作业由同学们自主完成,借此熟悉解决实际问题(或简化的准实际问题)的过程;一些问题没有唯一的方法和解答,同学们可以根据自己的理解、发挥自己的创造性去解决;超出课上知识的内容,需要通过查阅参考书、搜集互联网上的资源来了解;需要计算机仿真作为验证理论分析和方案的手段。完成这些环节的过程。
二. 专题研讨报告的写作要求
项目问题的完成按小组进行,每组选择一个题目,完成一份报告。报告的内容和格式要求如下。
(1)报告标题
(2)作者姓名,班级,学号(3)对于题目的简要描述
(4)方案和电路原理的描述;理论分析和计算,包括步骤、结果、讨论
(5)仿真实验方案设计,仿真电路,仿真结果。需要包括关键步骤的图形,数据和波(6)发挥和扩展(7)总结:
为什么选择这个题目?
归纳一下,那些知识来自于教材?那些知识来自于教材之外的?
哪些内容参考了其它参考资料(包括书籍和电子文档)?将那些在报告中直接引用的材料,以参考文献的方式列在报告的最后(编号、作者,文章或书籍标题,出版社或期刊号,时间),引用网络上的资源要给出作者和网址。形。 有哪些没有预料到或没有解决的问题? 总结一下收获和体会。
关于此项内容,你有什么意见和建议?
三. 专题研讨参考题目
1.数字-模拟转换器(DAC)原理研究
DAC:将计算机或控制器产生的二进制数字转换成与之成比例的模拟电压。利用等效方法和叠加原理可以分析DAC电路的工作原理。
图1-1可作为研究DA转换电路的模型,其中开关2,2,2分别与三位二进制数相对应。当二进制数为“1”时开关接入相应电压Vs,为“0”时开关接地。设Vs=12V。(1)列出从000到111所有数字信号对应的模拟电压。
(2)若每隔1us可以给出一个数字信号,试给出一种产生周期为16us,幅度为7V的锯齿波和三角波和方波的数字信号方案(仅给出一个波形周期的数字信号即可)。用EWB软件仿真你的设计方案。
0
21kΩ1kΩ2kΩVs2kΩ20Vs2kΩ2kΩ21Vs222kΩV0
图1-1(3)查阅DAC0832芯片手册,分析其倒置R-2R电阻网络(图1-2)进行DAC转换原理。当其输出接电流电压转换运放如图1-3时,推导其输出电压。
图1-2
图1-3(4)扩展:设计一个数字控制增益的电压放大器,V0=nkVi,其中n=0-15,k=2, Vi=+/-5V。用EWB仿真设计结果。
2.DC-DC电压转换电路原理研究
在各种电子设备中,经常需要将输入的直流电压转换到电路所需要的直流电压,同时,将不稳定的直流电压变成稳定的电压,这种电路称为DC-DC电源电路。电路通常用电子开关器件和起储能和平滑作用的电感和电容构成。用动态电路分析方法可以解释这种电路的工作原理。图4-1是降压转换器的原理电路,图4-2是升压转换器的原理电路。电路中两个开关周期交替闭合,由电压vsw控制(图4-3)。在一个周期开始的0--t1期间,s1闭合,s2断开如图4-1(a)和图4-2(a);在t1--T期间,s1断开s2闭合, 如图4-1(b)和图4-2(b)。
s1Vins2iLL=20mHRCv50uF1000(a)s1Vins2iLL=20mHRCv50uF1000
(b)图4-1 降压转换器
s2L=20mHiLVins1RCv50uF1000s2(a)L=20mHiLVins1RCv50uF1000(b)图4-2 升压转换器
50vswt1t1tT图4-3 开关动作的控制电压
(1)当开关周期动作重复多次后,电路中电压电流变成周期性波形。用动态分析方法求出电感电流一个周期的波形。计算时可假定输出电压v0近似为常数。
(2)求出两个电路中输出电压与输入电压的关系。图4-3电压波形中,脉冲宽度t1与周期T的比值d =t1/ T称为脉冲波形的占空比。证明改变占空比d可以调整输出电压的高低。
(3)在EWB中,用电压控制开关构建DC-DC电路的仿真电路。用20kHz的脉冲波形控制开关的切换,验证理论分析结果。
(4)扩展:将电路中的开关s2用二极管代替,在图4-1中,正极在下方;在图4-2中,正极在左侧。假设二极管加正向电压时导通,电阻为0;加反向电压时断开,电阻无穷大。重复上面的理论分析,并进行EWB仿真。
3.二阶RLC电路的动态特性和频率特性综合研究
(1)分析、仿真RLC串联、并联电路的动态响应与元件参数的关系;(2)分析、仿真测量谐振状态附近电路变量的变化情况,谐振状态的测量;(3)参考第6章相关内容,了解谐振电路Q值与元件参数关系、Q值对频率响应曲线的影响;(4)扩展:查找一种RLC频率处理电路的应用,并进行仿真。
R1MvsL1L2C2R2SvCC1
4.互感和谐振电路应用——RFID原理研究
用非接触方法进行身份识别的技术称为射频识别技术(RFID-Radio Frequency Identification),广泛用于电子门禁、身份识别、货物识别、动物识别、电子车票等场合。RFID系统由计算机、读写器和应答器以及耦合器组成。应答器存放被识别物体的有关信息,放置在要识别的移动物体上。耦合器可以是天线或线圈。近距离的射频识别系统采用耦合线圈。
图7-1所示为为互感耦合RFID系统电路接口的等效电路。互感的初级部分连接信息读写器,它发出高频信号,在初级电感L1(发送线圈)上产生感应电压。次级电路是应答器的接收等效电路,L2是应答器的接收线圈。当应答器靠近读写器时,线圈之间发生互感,应答器从接收线圈上获得微弱能量(这部分电路没有画出)控制电子开关S动作发出特定的ID信息。
R1MvsL1L2C2R2SvCC1
图7-1 电路初级和次级均谐振于vs的频率=125kHz。当开关S闭合时,次级回路失谐,影响到初级回路也失谐。初级回路谐振时,电容C1上有高电压;失谐时,电容电压vc显著下降。当开关S受到控制信号电压的变化而闭合或断开时,vc幅度跟着变化。因此,次级负载变化引起初级电容电压幅度被调制,称为负载调制,由此实现信号从次级到初级的传递。读写器检测电容C1上电压幅度变化得到应答器的ID信息。读写器检测电容C1上电压幅度变化得到应答器的ID信息。
(1)给定电路参数L1=L2=1.35mH, C1=C2=1.2nF, 耦合系数k=0.3, R1=40, R2=5k,vs幅度为5V,频率为125kHz的正弦波,用相量法分析当S断开和闭合时,电容C1上的电压vc。(2)用EWB的频率扫描分析,测量频率从10kHz到1MHz变化时,C1和C2上电压幅度的变化情况。
(3)用EWB进行仿真。S采用电压控制开关,控制电压vm为1kHz方波,观察C1上电压波形。
(4)扩展:设计一种电路,检测出Vc幅度变化,得到与控制电压vm 相同的波形。(提示:可采用二极管整流电路)。
第四篇:《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。
第五篇:电路分析基础试题库
《电路分析基础》试题库
第一部分
填空题
1.对于理想电压源而言,不允许
路,但允许
路。
2.当取关联参考方向时,理想电容元件的电压与电流的一般关系式为。
3.当取非关联参考方向时,理想电感元件的电压与电流的相量关系式为。
4.一般情况下,电感的不能跃变,电容的不能跃变。
5.两种实际电源模型等效变换是指对外部等效,对内部并无等效可言。当端子开路时,两电路对外部均不发出功率,但此时电压源发出的功率为,电流源发出的功率为
;当端子短路时,电压源发出的功率为,电流源发出的功率为。
6.对于具有n个结点b个支路的电路,可列出
个独立的KCL方程,可列出
个独立的KVL方程。
7.KCL定律是对电路中各支路
之间施加的线性约束关系。
8.理想电流源在某一时刻可以给电路提供恒定不变的电流,电流的大小与端电压无关,端电压由
来决定。
9.两个电路的等效是指对外部而言,即保证端口的关系相同。
10.RLC串联谐振电路的谐振频率w
=。
11.理想电压源和理想电流源串联,其等效电路为
。理想电流源和电阻串联,其等效电路为。
12.在一阶RC电路中,若C不变,R越大,则换路后过渡过程越。
13.RLC串联谐振电路的谐振条件是
=0。
14.在使用叠加定理适应注意:叠加定理仅适用于
电路;在各分电路中,要把不作用的电源置零。不作用的电压源用
代替,不作用的电流源用
代替。
不能单独作用;原电路中的不能使用叠加定理来计算。
15.诺顿定理指出:一个含有独立源、受控源和电阻的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和一个电导的并联组合进行等效变换,电流源的电流等于一端口的电流,电导等于该一端口全部
置零后的输入电导。
16.对于二阶电路的零输入相应,当R=2时,电路为欠阻尼电路,放电过程为
放电。
17.二阶RLC串联电路,当R
2时,电路为振荡放电;当R=
时,电路发生等幅振荡。
18.电感的电压相量
于电流相量π/2,电容的电压相量
于电流相量π/2。
19.若电路的导纳Y=G+jB,则阻抗Z=R+jX中的电阻分量R=,电抗分量X=
(用G和B表示)。
20.正弦电压为u1=-10cos(100πt+3π/4),u2=10cos(100πt+π/4),则u1的相量为,u1+u2=。
21.在采用三表法测量交流电路参数时,若功率表、电压表和电流表的读数均为已知(P、U、I),则阻抗角为φZ=。
22.若Uab=12V,a
点电位Ua为5V,则b点电位Ub为
V。
23.当取关联参考方向时,理想电容元件的电压与电流的一般关系式为
;相量关系式为。
24.额定值为220V、40W的灯泡,接在110V的电源上,其输出功率为
W。
25.理想电压源与理想电流源并联,对外部电路而言,它等效于。
26.RC串联电路的零状态响应是指uc(0-)
零、外加激励
零时的响应。(t=0时换路)
27.已知i
=
14.14cos(ωt+30°)A,其电流有效值为
安培,初相位为。
28.已知负载阻抗为,则该负载性质为。
29.RLC串联谐振电路品质因数Q=100,若UR=10V,则电源电压U=
V,电容两端电压UC=。
30.三相对称星接负载,其线电流IL与对应相电流IP的关系为IL=。
31.RLC串联电路发生串联谐振时,电流的相位与输入电压的相位,在一定的输入电压作用下,电路中
最大,电路的谐振角频率ω0=。
32.在采用三表法测量交流电路参数时,若功率表、电压表和电流表的读数均为已知(P、U、I),则阻抗角为φZ=。
33.当一个实际电流源(诺顿电路)开路时,该电源内部有无电流。
34.采用并联电容器提高功率因数后,原负载支路中电流。
35.电路中参考点选得不同,各点的电位。
36.在f
=50HZ的交流电路中,容抗XC
=314W,电容C=。
37.视在功率S=10KVA(输出电压220V)的交流电源,并联接上220V,40W,COSφ=
0.44的日光灯,满载可接
只日光灯。
38.用交流电表测得交流电的数值是其
值。
39.RLC串联谐振电路,品质因数Q=100,若U=
4V,则UL=。
40.并联一个合适的电容可以提高感性负载电路的功率因数。并联电容后,电路的有功功率,感性负载的电流,电路的总电流。
41.在三相四线制中,若负载不对称,则保险不允许装在线中,否则可能导致负载无法正常工作。
第二部分
简算题
i
0.1S
-
u
+
i
20mH
-
u
+
i
-
10V
+
+
u
-
(a)
(b)
(c)
1.在指定的电压u和电流i参考方向下,写出下列元件u和i的约束方程(VCR)。
2.在图示电路中,Uab=5V,R=?
3.求图示电路中电流I值。
4.用电源的等效变换化简电路。(化成最简形式)
5.图示电路中,求电压源和电流源的功率,并判断是吸收还是发出功率。
10Ω
1A
+
30V
-
6.图示电路中,分别计算两个电流源的功率,并判断是吸收还是发出功率。
6A
3A
2Ω
2Ω
+
U
R1
5A
I2
3Ω
2Ω
10V
+
-
10Ω
7.电路如图所示,求:a)
电流I2;b)
10V电压源的功率。
8.试求图示电路的I1、I2、U2、R1、R2和Us。
+
US
-
I2
2A
3Ω
+
3V
-
2Ω
+
R1
5V
-
I1
+
R2
U2
-
9.图示电路,若2V电压源发出的功率为1W,求电阻R的值和1V电压源发出的功率。
+
-
1V
+
-
2V
R
1W
3I
I
a
Rab
b
10.图示电路中全部电阻均为1Ω,求输入电阻Rab。
βi1
i1
R2
R1
11.求图示电路中的输入电阻Rin。
12.利用电源的等效变换画出图示电路的对外等效电路。
+
-
5V
+
-
15V
3W
1A
3A
13.电路如图所示,求电压Uab。
6Ω
5Ω
a
I1
+
10V
-
+
4Ω
US
-
0.9I1
b
14.图1所示电路,g=0.1S,求电压uab。并计算10V电压源的功率,判断是吸收还是发出功率。
5Ω
10Ω
a
u1
+
+
2A
uab
g
u1
10V
+
b
15.图2所示电路,已知,求电压源发出的平均功率。
i(t)
10Ω
50Ω
N
+
+
us(t)
16.利用叠加定理求图示电路的电压U。
+
3Ω
5Ω
6V
6A
-
+
3Ω
1Ω
U
-
2H
1Ω
+
i
1F
u
N
-
17.图示电路中,u(t)=√2cos(t)V,i(t)=cos(t+45º)A,N为不含源网络,求N的阻抗Z。
18.图示电路,欲使滞后于45º,求RC与
w
之间的关系。
R
+
-
+
-
R
+
u
-
L
C
iC
iL
i
19.图5所示电路工作在正弦稳态,已知u=141.4cos314tV,电流有效值I=IC=IL,电路消耗的有功功率为866W,求i、iL、iC。
图5
20.RLC串联电路的端电压u(t)=10√2cos(2500t+10º)V,当C=8μF时,电路中吸收的功率为最大,Pmax=100W,求电感L和Q值及电感和电容上的电压相量。
21.已知图示正弦电流电路中电流表的读数分别为A1:5A、A2:20A、A3:25A。如果维持A1的读数不变,把电源频率提高一倍,求电流表A的读数。
AAAAA
AAAAA
AAAAA
R
A1
L
A
A2
C
A3
22.在图示交流电路中,电流表A1和A2的读数都是5A,问:
1.若Z1=Z2,则A0的读数是多少?
2.若Z1=R,Z2=
jωL,则A0的读数是多少?
3.若A0的读数是0,则Z1和Z2满足什么关系?
23.图示对称三相电路,若UAB=380V,Z=10/30ºΩ,求线电流及三相负载的有功功率。
Z
A
Z
B
Z
C
24.图示对称三相电路中,R=6Ω,Z=(1+j4)Ω,线电压为380V,求线电流和负载吸收的平均功率。
Z
A
R
Z
B
R
R
Z
C
第三部分
综合计算题
1.电路如图所示,列出结点电压方程和网孔电流方程。
0.5U1
+
-
1Ω
1Ω
6A
+
U1
-
gU2
+
1Ω
U2
1Ω
1Ω
-
2.列写图示电路的结点电压方程。
12V
4Ω
+
I1
2Ω
3Ω
5I1
+
14V
5Ω
10Ω
_
3.列出图示电路的节点电压方程和网孔电流方程。
10Ω
5Ω
4Ω
Ix
+
I
+
Iy
25V
20Ω
15I
-
-
4.分别用网孔电流法和节点电压法列写图示电路的方程。
5.列出图示电路的结点电压方程和网孔电流方程。
10Ω
5Ω
4Ω
+
I
+
25V
-
20Ω
15I
5Ω
-
6.图示电路,试用结点电压法求电压U
3Ω
+
6V
4Ω
1Ω
2Ω
2Ω
+
U
5A
+
-
US1
+
-
US2
R1
R2
R3
gU2
R4
+
-
U2
7.电路如图所示,列出该电路的网孔电流方程和结点电压方程。(包括增补方程)
8.已知电路如图,IS=7A,US=35V,R1=1W,R2=2W,R3=3W,R4=4W,分别用戴维南定理和叠加原理求图示电路中的电流I。
9.用戴维宁定理求图示电路中电阻RL=?时,其功率最大,并计算此最大功率。
2I1
-
+
I1
8A
4Ω
6Ω
RL
2I1
4Ω
-
+
I1
4I1
2Ω
2Ω
RL
+
6V
-
10.电路如图所示,负载电阻RL可调,当RL为何值时,获得最大功率,并计算最大功率。
11.用戴维宁定理求图示电路中电阻RL=?时,其功率最大,并计算此最大功率。
2Ω
4Ω
I1
1A
1Ω
0.5I1
RL
12.求图示电路的戴维宁等效电路,并计算RL获得的最大功率。
+
10V
-
4Ω
RL
3i
i
2Ω
6Ω
13.图示电路,IS
=2A,R1=
R2=4W,若负载RL可变,当RL等于何值时负载获得最大功率,最大功率为多少?(12分
要求:画出戴维宁电路或诺顿电路)
IS
R1
I1
R2
RL
2I1
+
-
14.图电路中开关S闭合前已处于稳定状态。t=0时开关S闭合,已知:US=40V,IS=5A,R1=R2=R3=20Ω,L=2H;
(1)求t≥0时的电感电流iL(t)和电压uL(t);
R1
R2
+
S
iL(t)
+
Us
IS
R3
uL(t)
_
-
(2)做出电感电流iL(t)和电压uL(t)的变化曲线。
15.图示电路中,开关S打开前电路已处于稳态。t=0开关S打开,求t≥0时的iL(t)、uL(t)和电压源发出的功率。
2Ω
3Ω
5Ω
+
2A
iL
+
10V
S
0.2H
uL
-
-
16.图示电路,开关动作前电路已处于稳态,t=0时开关闭合。求t≥0时的电感电流iL(t)及电流i(t)。
6Ω
S(t=0)
4Ω
i(t)
+
iL(t)
+
9V
12Ω
1H
_
8V
17.图示电路,t
=
0时开关K闭合,求t
³
0时的uC(t)、iC(t)和
i3(t)。
已知:IS=5A,R1=10W,R2=10W,R3=5W,C=250mF,开关闭合前电路已处于稳态。
R1
R2
R3
IS
K
C
+
uC(t)
-
iC(t)
i3(t)
18.已知电路如图示,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=6Ω,Us1=12V,Us2=6V,L=1H,电路原已达到稳态,t
=
0时开关S由a改合到b,用三要素法求:iL(t),定性画出iL(t)的波形曲线,并在图中标明τ。
S1
S2
19.图示电路中,电路已达稳态,t=0时合上开关,求:
1)
t≥0时的电感电流iL(t);
2)
直流电压源发出的功率。
12Ω
+
24V
-
6Ω
S
4H
iL
20.图示电路中,开关在a处已达稳态,t=0时开关由a转向b。
1)用三要素法求t≥0时的电感电流iL(t);
2)求电感两端的电压uL(t);
4Ω
+
12V
-
2A
i1
4Ω
iL
+
0.1H
uL
-
i1
+
-
b
a
3)
绘出iL(t)的波形。
1Ω
+
10V
-
2Ω
S1
S2
+
0.5H
uL
-
iL
+
6V
-
2Ω
21.图示电路中,t=0时开关S1打开,S2闭合。试用三要素法求出t≥0时的iL(t)和uL(t),并画出iL(t)的波形。
[注:在开关动作前,电路已达稳态]
22.已知us=220cos(ωt+φ),R=110Ω,C=16μF,L=1H,求:
1)输入阻抗;
2)谐振频率ω0;
3)当ω=250
rad/S时,A1和A2的读数。
R
L
R
C
+
us
-
A1
A2
23.图示正弦稳态电路,同相,电源电压有效值U=1V,频率为50HZ,电源发出的平均功率为0.1W,且已知Z1和Z2吸收的平均功率相等,Z2的功率因数为0.5(感性),求
Z1和Z2。
Z1
+
Z2
24.已知U=8V,Z1=(1-j5)Ω,Z2=(3-j1)Ω,Z3=(1+j1)Ω。求:
1)电路输入导纳;
2)各支路的电流;
3)Z2的有功功率P和无功功率Q。
Z1
+
·
Z2
Z3
U
-
25.图示电路中,已知R1=R2=XL=100Ω,UAB=141.4
/0ºV,两并联支路的功率PAB=100W,其功率因数为cosφAB=0.707
(φAB<0)。求:
(1)该电路的复阻抗Z1;
(2)端口电压U及有功功率P,无功功率Q和功率因数λ。
I
R1
A
+
I2
+
I1
R2
U
UAB
Z1
XL
-
-
B
26.图示电路中,已知电压表读数为50V,电流表读数为1A,功率表读数为30W,电源的频率为50Hz。求L、R值和功率因数λ。
I
*
+
A
W
*
R
U
V
L
-
27.图示对称三相电路中,Ul
=380V,Z1=-j110Ω,电动机
P=1320W,cosj=0.5(滞后)。
求:(1)
线电流和电源发出总功率;
(2)
用两表法测电动机负载的功率,画接线图。
D
A
B
C
Z1
电动机
28.图示电路中,已知电压表读数为50V,电流表读数为1A,功率表读数为30W,电源的频率为w
=314
rad/s,负载Z为感性。求:
⑴
复阻抗Z=?,功率因数
l
=?
⑵
要把该电路的功率因数提高到0.9,应并联多大的电容?此时电流表的读数和功率表的读数各为多少?
⑶
欲使电路在该电源频率下发生串联谐振,应串联一个多大的电容?此时电流表的读数和功率表的读数各为多少?
C
V
W
A
Z
*
*
29.已知电路如图示,求电流,,及电路的P,Q,S,COSφ,并画出相量图。已知:f
=
50Hz,=
220∠0°,R
=
100Ω,L
=
0.5H,C
=
10μF