《電路期末輔導(dǎo)課程》
一、課程目標(biāo)
本輔導(dǎo)課程旨在幫助學(xué)生系統(tǒng)復(fù)習(xí)電路課程的重點知識，加深對電路原理的理解，熟練掌握電路分析方法和解題技巧，從而在期末考試中取得優(yōu)異成績。
二、課程內(nèi)容
（一）電路基本概念
電路模型
詳細(xì)介紹實際電路元件如何抽象為理想電路元件，如將實際的電池抽象為理想電壓源，電阻器抽象為電阻元件等。通過實例講解電路模型的建立過程，讓學(xué)生明白為什么要建立電路模型以及其重要性。
例如，在研究一個簡單的手電筒電路時，把電池看成是一個提供恒定電壓的理想電壓源，燈泡看成是一個電阻，開關(guān)看成是一個理想的開關(guān)，忽略電池內(nèi)阻、導(dǎo)線電阻等次要因素，建立一個簡單的串聯(lián)電路模型來分析電流、電壓等物理量。
電流、電壓和功率
深入講解電流（）的定義，它是單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，即，并且區(qū)分直流電流和交流電流。對于電壓（），講解其作為電場力移動單位正電荷所做的功的概念，即。
重點強(qiáng)調(diào)功率（）的計算，包括瞬時功率，以及在直流電路中功率的計算和在純電阻電路中功率與電阻的關(guān)系（）。通過實際電路例子，如計算一個已知電阻和電壓的電阻元件的功率，讓學(xué)生掌握功率的計算方法。
（二）電路定律
歐姆定律
詳細(xì)闡述歐姆定律的內(nèi)容：在一段不含電源的電路中，電流與這段電路兩端的電壓成正比，與這段電路的電阻成反比，即。
講解歐姆定律的應(yīng)用，包括已知電壓和電阻求電流、已知電流和電阻求電壓、已知電流和電壓求電阻等多種情況。例如，在一個串聯(lián)電路中，已知總電壓和各個電阻的值，利用歐姆定律求出各電阻上的電流和電壓。
基爾霍夫定律
基爾霍夫電流定律（KCL）：講解其內(nèi)容為在任一時刻，流入一個節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和，即（規(guī)定流入節(jié)點的電流為正，流出節(jié)點的電流為負(fù)）。通過實際電路節(jié)點的分析，如一個具有多個支路的復(fù)雜電路節(jié)點，讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用 KCL 列寫電流方程。
基爾霍夫電壓定律（KVL）：在任一時刻，沿任一閉合回路，各段電路電壓的代數(shù)和為零，即（規(guī)定與繞行方向一致的電壓為正，相反的為負(fù)）。以簡單的串聯(lián) - 并聯(lián)電路組成的閉合回路為例，指導(dǎo)學(xué)生如何確定電壓的正負(fù)并運(yùn)用 KVL 列寫方程。
（三）電路分析方法
支路電流法
詳細(xì)講解支路電流法的步驟。首先確定支路數(shù)、節(jié)點數(shù)，然后根據(jù) KCL 列寫個獨(dú)立的節(jié)點電流方程，再根據(jù) KVL 列寫個獨(dú)立的回路電壓方程，最后聯(lián)立求解這些方程得到各支路電流。
例如，對于一個具有 3 個支路、2 個節(jié)點的電路，先根據(jù) KCL 在一個節(jié)點處列寫方程，再根據(jù) KVL 選擇兩個獨(dú)立回路列寫方程，聯(lián)立這 3 個方程求解支路電流。
節(jié)點電壓法
介紹節(jié)點電壓法的基本思想是選一個參考節(jié)點，其余節(jié)點電壓為未知量，根據(jù) KCL 列寫節(jié)點電壓方程。重點講解自導(dǎo)和互導(dǎo)的概念，自導(dǎo)總是正的，等于連接到該節(jié)點的所有支路電導(dǎo)之和；互導(dǎo)總是負(fù)的，等于連接這兩個節(jié)點的支路電導(dǎo)。
以一個有多個節(jié)點的復(fù)雜電路為例，選擇合適的參考節(jié)點，計算各節(jié)點的自導(dǎo)和互導(dǎo)，列寫節(jié)點電壓方程并求解，從而得到各支路電壓和電流。
疊加定理
講解疊加定理的內(nèi)容：在線性電路中，任一支路的電流（或電壓）等于各個獨(dú)立電源單獨(dú)作用時在該支路產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。
通過具體電路，如一個含有兩個電源的線性電路，分別計算每個電源單獨(dú)作用時支路的電流或電壓，然后根據(jù)疊加定理求出實際情況下支路的電流或電壓，讓學(xué)生掌握疊加定理的應(yīng)用步驟和注意事項。
（四）電路定理
戴維南定理和諾頓定理
戴維南定理：任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對外電路來說，可以用一個電壓源和一個電阻串聯(lián)的等效電路來代替，其中電壓源的電壓等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，電阻等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)除源（電壓源短路、電流源開路）后的等效電阻。
諾頓定理：任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對外電路來說，可以用一個電流源和一個電阻并聯(lián)的等效電路來代替，其中電流源的電流等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流，電阻等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后的等效電阻。
通過具體的電路實例，如復(fù)雜的含源網(wǎng)絡(luò)，分別運(yùn)用戴維南定理和諾頓定理進(jìn)行等效變換，求出等效電路后再分析外電路的電流、電壓等參數(shù)，讓學(xué)生學(xué)會如何確定有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓、短路電流和等效電阻。
最大功率傳輸定理
講解當(dāng)負(fù)載電阻等于電源內(nèi)阻（對于戴維南等效電路而言）時，負(fù)載能從電源獲得最大功率，最大功率為，其中是開路電壓，是等效電阻。
以一個簡單的電源 - 負(fù)載電路為例，計算不同負(fù)載電阻下的功率傳輸情況，驗證最大功率傳輸定理，并且讓學(xué)生理解該定理在實際電路設(shè)計中的應(yīng)用，如在電子設(shè)備的功率匹配方面的應(yīng)用。
（五）正弦穩(wěn)態(tài)電路
正弦量的基本概念
講解正弦量的三要素：幅值（最大值）、角頻率和初相位，以及正弦量的表達(dá)式。
介紹頻率和周期的概念，它們與角頻率的關(guān)系為。通過實際的正弦交流信號，如市電的電壓信號（），讓學(xué)生計算其幅值、角頻率、初相位等參數(shù)。
相量法
講解相量法的基本原理，即將正弦量用復(fù)數(shù)形式表示，如對于正弦電流，其相量形式為。
介紹相量運(yùn)算的規(guī)則，包括相量的加減乘除運(yùn)算。通過相量圖和相量運(yùn)算來分析串聯(lián)、并聯(lián)正弦穩(wěn)態(tài)電路，如計算串聯(lián)電路中的總阻抗、并聯(lián)電路中的總導(dǎo)納等，讓學(xué)生掌握相量法在正弦穩(wěn)態(tài)電路分析中的應(yīng)用。
正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率
詳細(xì)講解正弦穩(wěn)態(tài)電路中的三種功率：瞬時功率、平均功率（有功功率）、無功功率和視在功率。
通過具體的電路實例，如含有電阻、電感和電容的串聯(lián)電路，計算各元件上的功率和電路的總功率，讓學(xué)生理解功率因數(shù)的概念以及提高功率因數(shù)的方法和意義。
三、課程復(fù)習(xí)建議
構(gòu)建知識體系
學(xué)生應(yīng)將各個知識點串聯(lián)起來，形成一個完整的電路知識網(wǎng)絡(luò)。例如，從電路基本概念出發(fā)，理解電路定律是如何基于這些概念建立的，電路分析方法又是如何運(yùn)用這些定律的，電路定理是對電路特性的進(jìn)一步總結(jié)等。
多做練習(xí)題
電路課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，通過大量的練習(xí)題可以加深對知識點的理解和掌握。學(xué)生可以從簡單的概念性題目做起，逐步過渡到復(fù)雜的綜合性題目，如電路分析方法的綜合應(yīng)用、電路定理的靈活運(yùn)用等。
注重實驗回顧
如果有實驗課程部分，學(xué)生應(yīng)回顧實驗內(nèi)容，包括實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒灢襟E和實驗結(jié)果。通過實驗回顧，可以更好地理解電路理論知識在實際中的應(yīng)用，并且對于一些抽象的概念，如電路定律、定理等有更直觀的認(rèn)識。
