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上科大慕课 | 信息学院刘宇：《电路基础》

大学作者：上海科技大学 2021-08-30 23:59:58

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上海科技大学致力于服务国家经济社会发展战略，培养科技创新创业人才。学校作为建设中的张江综合性国家科学中心的重要组成部分，针对科学中心特点和学校教学组织能力，按照“循序渐进、精选优质”的原则，稳步推进优质教育资源社会共享建设。首批精选慕课资源已向社会开放。

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课程介绍

课程内容及教学目标

本课程旨在讲授基础电路理论与原理，为今后学习电子与电气信息类相关专业课程（包括电子、电气、计算机、通信、生物医学工程等）准备必要的电路知识。课程内容涵盖电路术语、基尔霍夫定律、电路分析方法、电路定理、运算放大器、储能元件、一阶电路、二阶电路、相量法、正弦稳态电路分析、交流电路功率计算、变压器、三相电路、频率响应、滤波器、拉普拉斯变化等。本课程讲授基于板书，板书以英文为主，讲解以中文为主；为获得最佳学习效果，请同学们准备好笔记本。

教学大纲

1. 电路术语与基尔霍夫定律

电流与电压，功率与能量，参考方向，电路基本元件；欧姆定律，基尔霍夫定律，分压与分流，星三角变换等

2. 电路分析方法

节点电压法，网孔电流法

3. 电路定理

线性定理，叠加定理，戴维南、诺顿等效电路，电源等效变换

4. 运算放大器

实际/理想运算放大器，同相、反相放大器，加法放大器，差分放大器

5. RC/RL一阶电路时域分析

储能元件（电容与电感），一阶电路的自然响应、阶跃响应、一般激励源的响应

6. 二阶电路时域分析

二阶电路的自然响应、阶跃响应、一般激励源的响应

7. 相量法

复数，正弦信号的相量表示，相量域与时域的关系，相量法的假设

8. 正弦稳态电路分析

电阻、电感、电容的阻抗表示；相量域电路的基本定律、分析方法与定理

9. 交流电路功率计算

瞬时功率，有功功率，无功功率，视在功率，复功率，功率因数

10. 变压器与三相电路

互感，磁耦合电路，理想变压器，三相电路分析方法

11. 频率响应

传递函数，波特图，谐振

12. 滤波器

低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器，无源、有源滤波器

13. 拉普拉斯变换

拉普拉斯变换的基本性质，拉普拉斯逆变换，拉普拉斯变换求解微积分方程，拉普拉斯域电路分析，拉普拉斯域、相量域、与时域的关系

授课教师

刘宇，2011年、2013年分别获上海交通大学电气工程学士、硕士学位，2013年、2017年分别获美国佐治亚理工学院电气工程硕士、博士学位。现任上海科技大学信息科学与技术学院助理教授、研究员、博士生导师。主要研究方向包括电力系统继电保护、故障定位，电力电子系统状态监测等，以期为大规模低碳清洁能源接入的电网提供安全、可靠运行的解决方案。共发表SCI/EI检索论文60余篇，专著章节2部。他是IEEE Senior Member，上海高校市级重点课程《电路基础》负责人，上海市浦江学者，入选上海市教委高水平海外人才计划。曾担任领域顶级国际会议IEEE PESGM专题会场主席，并担任Journal of Modern Power Systems and Clean Energy(MPCE)期刊客座编辑。他曾获上海科技大学优秀教师荣誉、上海科技大学信息学院优秀教学奖、IET RPG最佳论文奖、IEEE NAPS最佳论文奖、PSERC IAB Meeting最佳海报奖、佐治亚理工Stellar奖学金、上海市优秀毕业生荣誉等。