電路分析范文

導語：如何才能寫好一篇電路分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：電路分析；獨立電源；受控源；分析方法

作者簡介：曲曉麗（1973-），女，河南洛陽人，河南科技大學電氣工程學院，講師；田葳（1964-），女，河南洛陽人，河南科技大學電氣工程學院，副教授。（河南 洛陽 471023）

基金項目：本文系河南科技大學科研基金項目（項目編號：2004QN025）的研究成果。

中圖分類號：G642.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0078-02

“電路分析”課程是所有電類專業必修的一門專業基礎課程。在電路理論中，電源模型分為獨立電源和受控電源兩類。受控源是隨著電子技術的發展而引入電路理論的，在電子技術中廣泛使用的三極管、變壓器、運算放大器等電子元件都選擇受控源作為其等效電路模型。由于含受控源電路的分析和計算貫穿整個電路分析課程的始終，因而成為電路分析的重點。同時，由于受控源對其它電路變量具有依賴性，導致電路中含受控源的分析和計算又成為電路分析的一個難點。

相對于獨立電源來說，受控源又稱為非獨立源。它反映電路中一部分電壓或電流對另一部分電壓或電流的控制關系。根據控制量的不同，受控源可分為電壓控制電流源（VCCS ）、電流控制電流源（CCCS）、電壓控制電壓源（VCVS）和電流控制電壓源（CCVS）四種類型。[1-3]在實際電路分析中，僅需簡單將其分為受控電壓源和受控電流源兩類即可。

由于受控源在電路中具有雙重性質，既有電源性質，又有電阻性質，從而使得受控源在電路分析中成為電路分析的難點。理解受控源與獨立電源的區別是正確分析含受控源電路的關鍵。首先，獨立電源反映外界對電路的控制，而受控源則反映電路中一部分電壓或電流對另一部分電壓或電流的控制；其次，獨立電源的電壓或電流是激勵，能夠在電路中引起響應，而受控源的電壓或電流不是激勵，在電路中不會產生響應。因此，受控源在電路分析時，有些情況下可以視為獨立電源處理，有些情況下不能視為獨立電源處理。[4，5]

一、受控源可以作為獨立電源處理的情況

雖然受控源和獨立電源有著本質的區別，但在電路分析中，有些情況下，受控源可以暫時作為獨立電源處理，但是要注意受控量和控制量之間的關系。

1.在電源的等效變換中，受控源可作為獨立電源處理

電壓源與電阻的串聯組合可以等效為電流源與電阻的并聯組合，如圖1所示，其中。選擇類似的處理方法，受控電壓源與電阻的串聯組合也可以等效為受控電流源與電阻的并聯組合，例如圖2所示。值得注意的是，在等效變換中，必須保證受控源的控制量不變。

2.在選擇電路分析方法分析電路時，受控源可以作為獨立電源處理

（1）用回路電流法分析電路?；芈冯娏鞣治龇ㄊ沁x擇假想的回路電流為未知量，列寫回路電流方程，求解回路電流，進而求解各支路電壓或電流的方法?；芈冯娏鞣治龇ǖ年P鍵是根據回路結構特征，對所選擇的獨立回路列寫回路電流方程。對于受控源電路，在列寫方程時受控源的處理方法與獨立電源相同，但由于受控源的特殊性，將會在方程中引入新的未知量，所以需要增加補充方程，補充方程源于受控源的控制量。如例1所示。

2.運用戴維寧定理分析電路時，受控源不作電源處理

利用戴維寧定理分析電路是電路分析中非常重要的一種分析方法。戴維寧定理面向一個含源的二端網絡，解決了一個含源的二端網絡的對外等效的問題。一個含源的二端網絡對外可選擇一個電壓源和一個電阻的串聯組合等效替換。含源網絡中的電源是指獨立電源，而非受控源。如果一個電路結構中不含獨立電源，即使存在受控源，仍可視為一個無源網絡，對外則可等效為一個電阻元件。因此，利用戴維寧定理分析電路時，將受控源視作電阻元件。如例4所示。

分析：戴維寧等效電路中有兩個參數：含源網絡的開路電壓uoc和對應的無源網絡的等效電阻Req，如圖6（b）所示。含源網絡的開路電壓uoc：如圖6（c）所示，V。對應的無源網絡的等效電阻Req：可將含源網絡中的電源置零后，得到對應的無源網絡，如圖6（d）所示。其中等效電路中等效電阻的計算方法有兩種：方法一，對無源網絡選擇外加電源法，如圖6（e）所示，其等效電阻；方法二，可對含源網絡選擇開路短路法，如圖6 （c） 和圖6 （f） 所示，其等效電阻。

三、結論

本文討論含有受控源電路的分析，根據分析方法不同，適當地處理電路中的受控源。在列寫基爾霍夫電流定律（KCL）、基爾霍夫電流定律（KVL）方程以及利用電源的等效變換和選擇電路分析方法列寫方程時，受控源作為獨立電源處理，同時要注意受控量和控制量的關系。在選用戴維寧定理和疊加定理時，受控源則不作為獨立電源處理，而是作為電阻元件，留在電路中即可。在不同的分析方法中，對受控源選用不同的處理方法，可簡化受控源電路的分析，從而使含受控源電路的分析不再是電路分析的難點。

參考文獻：

[1]邱關源.電路[M].第4版.北京：高等教育出版社，1999.

[2]胡翔駿.電路分析[M].第2版.北京：高等教育出版社，2007.

[3]李翰蓀.電路分析基礎[M].北京：高等教育出版社，1993.

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關鍵詞 晶閘管控制電壓

中圖分類號：TN342 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0043-01

1 晶閘管調光電路原理圖（圖1）

圖1 晶閘管調光電路原理圖

2 主要電器元件

2.1 晶閘管（圖2）

圖2 晶閘管符號和結構

晶閘管即硅晶體閘流管，俗稱可控硅（SCR）。特點是以小功率信號去控制大功率系統，可以作為強電與弱電的接口，高效地完成對電能的變換和控制。必須同時具備兩個條件才能導通晶閘管：一是正向電壓加上晶閘管主電路。二是合適的正向電壓機上晶閘管控制電路。晶閘管作為半控制器件，一旦導通晶閘管，門會隨即失去控制作用。因此只有通過使用陽極電壓減小到零或者是通過反方向的方法將關斷晶閘管。

晶閘管檢測：

①把萬用表置于R X 1K擋，測量陽極與陰極之間、陽極與控制極之間的正、反向電阻，正常時阻值較大（幾百千歐以上）。

②把萬用表置于R X 1擋或R X 10擋，用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正、反向電阻，當檢測到阻值為幾十歐的一次，此時控制極G作為黑表筆的引腳，陰極K作為紅表筆的引腳，陽極A作為另一個引腳。

③把萬用表置于R X 1擋或R X 10擋，A極接黑表筆，K極接紅表筆，此時的阻止無窮大。保持黑表筆與A及接觸的同時，讓黑表筆與G極相接觸，這時萬用表阻值明顯變小，這說明晶閘管被觸發導通，斷開黑表筆與G極的接觸僅保持黑表筆與A極的接觸，如果此時晶閘管異常處于導通狀態，基本說明晶閘管是好的。

注意：這種判斷晶閘管能否觸發的方法只對小功率管有效，當判斷大功率晶閘管時，由于其需要較大的觸發電流，萬用表無法提供如此大的測試電流，因而可能無法判斷。

2.2 單結晶體管（圖3）

圖3 單結晶體管的符號和結構

單結晶體管（簡稱UJT）又稱雙基極二極管，有一個PN結和兩個電阻接觸電極。單結晶體管的一個重要特性：負阻特性，利用這個特性可組成張馳振蕩電路、多諧振蕩電路、定時器等多種脈沖單元電路。

單結晶體管的檢測：

判斷單結晶體管發射極E方法：把萬用表置于R X 100擋或R X 1K擋，紅、黑表筆接單結晶體管任意兩管腳，若正、反向兩次測得電阻值都一樣，大約在2～10 kΩ，那么，這兩管腳就是b1、b2極，另一個管腳為e極。

b1與b2的區別方法是：發射極用黑表筆連接，另外兩級紅紅表筆連接，把萬用表至于R X 00擋或R X 1K擋，分別測量e對b1和e對b2的正向電阻。通過兩次測量，其中電阻值大的一次是紅表筆接觸的是b1極。

通過電阻檔判斷b1和b2極性時并非每次都準確，因為有個別管子的e-b1間正向電阻值較小。在現實使用中，如果b1和b2端判斷錯誤，只會對脈沖的輸出幅度有影響（脈沖發生器多選用單晶體管），不會損壞管子，當發現輸出的脈沖幅度偏小時，只要將b1和b2對調使用即可。檢測中任意兩腳正、反向阻值為0或無窮大，均表示該管已損壞。

3 電路原理分析

電容C上的電壓在接通電源之前為零；電源被接通后，R4、RP對電容器實施充電后逐漸提升電壓UC。e-b1在電容器兩端電壓UC達到頂峰時導通，通過e-b1使電容器電壓想電阻R3放電，此時R3上會輸出一個脈沖電壓。隨著C的放電，UC很快下降，放電電流也迅速衰減。當UC降到谷點電壓后，管子恢復阻斷。R4、RP的電阻值比較大，因此當電容器上的電壓底到谷點電壓時，電流會小于谷點電流，達不到導通電流，因此單結晶體匯到阻斷狀態。此時電容器回復充電，重復此過程，最終電容器上的電壓成鋸齒狀態，在R3上形成脈沖電壓Ug（圖4）。

單結晶體管在交流電壓的每半個周期內都會輸出一組脈沖，VT的控制極被第一個起作用的脈沖觸發，從而導通晶閘管使燈泡發光。電容器充電的快慢以及鋸齒波的頻率在RP電阻值發生改變是而發生改變，晶閘管VT導通角大小也會發生改變，最終控制整流電路的電流能夠平均輸出電壓，控制燈泡的亮度。

圖4 電壓波形圖

參考文獻

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微電子學是電子學的分支學科，主要致力于電子產品的微型化，達到提升電子產品應用便利和應用空間的目的。微電子學還屬于一門綜合性較強學科類型，具體的微電子研究中，會用到相關物理學、量子力學和材料工藝等知識。微電子學研究中，切實將集成電路納入到研究體系中。此外，微電子學還對集成電子器件和集成超導器件等展開研究和解讀。微電子學的發展目標是低能耗、高性能和高集成度等特點。集成電路是通過相關電子元件的組合，形成一個具備相關功能的電路或系，并可以將集成電路視為微電子學之一。集成電路在實際的應用中具有體積小、成本低、能耗小等特點，滿足諸多高新技術的基本需求。而且，隨著集成電路的相關技術完善，集成電路逐漸成為人們生產生活中不可缺少的重要部分。

2微電子發展狀態與趨勢分析

2.1發展與現狀

從晶體管的研發到微電子技術逐漸成熟經歷漫長的演變史，由晶體管的研發以組件為基礎的混合元件（鍺集成電路）半導體場效應晶體管MOS電路微電子。這一發展過程中，電路涉及的內容逐漸增多，電路的設計和過程也更加復雜，電路制造成本也逐漸增高，單純的人工設計逐漸不能滿足電路的發展需求，并朝向信息化、高集成和高性能的發展方向?，F階段，國內對微電子的發展創造了良好的發展空間，目前國內微電電子發展特點如下：（1）微電子技術創新取得了具有突破性的進展，且逐漸形成具有較大規模的集成電路設計產業規模。對于集成電路的技術水平在0.8~1.5μm，部分尖端企業的技術水平可以達到0.13μm。（2）微電子產業結構不斷優化，隨著技術的革新產業結構逐漸生成完整的產業鏈，上下游關系處理完善。（3）產業規模不斷擴大，更多企業參與到微電子學的研究和電路中，有效推動了微電子產業的發展，促使微電子技術得到了進一步的完善和發展。

2.2發展趨勢

微電子技術的發展中，將微電子技術與其他技術聯合應用，可以衍生出更多新型電子器件，為推動學科完善提供幫助。另外微電子技術與其他產業結合，可以極大的拉動產業的發展，推動國內生產總值的增加。微電子芯片的發展遵循摩爾定律，其CAGR累計平均增長可以達到每年58%。在未來一段時間內，微電子技術將按照提升集團系統的性能和性價比，如下為當前微電子的發展方向。

2.2.1硅基互補金屬氧化物半導體（CMOS）

CMOS電路將成為微電子的主流工藝，主要是借助MOS技術，完成對溝道程度的縮小，達到提升電路的集成度和速度的效果。運用CMOS電路，改善芯片的信號延遲、提升電路的穩定性，再改善電路生產成本，從而使得整個系統得到提升，具有極高研究和應用價值?？梢詫MOS電路將成為未來一段時間的主要研究對象，且不斷對CMOS電路進行縮小和優化，滿足更多設備的需求。

2.2.2集成電路是當前微電子技術的發展重點

微電子芯片是建立在的集成電路的基礎上，所以微電子學的研究中，要重視對集成電路研究和分析。為了迎合信息系統的發展趨勢，對于集成電路暴露出的延時、可靠性等因素，需要及時的進行處理。在未來一段時間內對于集成電路的研究和轉變勢在必行。

2.2.3微電子技術與其他技術結合

借助微電子技術與其他技術結合，可以衍生出諸多新型技術類型。當前與微電子技術結合的技術實例較多，積極為社會經濟發展奠定基礎。例如：微光機電系統和DNA生物芯片，微光機電系統是將微電子技術與光學理論、機械技術等結合，可以發揮三者的綜合性能，可以實現光開關、掃描和成像等功能。DNA生物芯片是將微電子技術與生物技術相結合，能有效完成對DNA、RNA和蛋白質等的高通量快速分析。借助微電子技術與其他技術結合衍生的新技術，能夠更為有效推動相關產業的發展，為經濟發展奠定基礎。

3微電子技術的應用解讀

微電子學與集成電路的研究不斷深入，微電子技術逐漸的應用到人們的日常生活中，對于改變人們的生活品質具有積極的作用。且微電子技術逐漸成為一個國家科學技術水平和綜合國力的指標。在實際的微電子技術應用中，借助微電子技術和微加工技術可以完成對微機電系統的構建，在完成信息采集、處理、傳遞等功能的基礎上，還可以自主或是被動的執行相關操作，具有極高的應用價值。對于DNA生物芯片可以用于生物學研究和相關醫療中，效果顯著，對改善人類生活具有積極的作用和意義。

4結束語

微電子學與集成電路均為信息技術的基礎，其中微電子學中囊括集成電路。在對微電子學和集成電路的解析中，需要對集成電路和微電子技術展開綜合解讀，分析微電子技術的現狀和發展趨勢，再結合具體情況對微電子技術的當前應用展開解讀，為微電子學與集成電路的創新和完善提供參考，進而推動微電子技術的發展，創造更大的產值，實現國家的持續健康發展。

作者:胥亦實 單位:吉林大學

參考文獻

[1]張明文.當前微電子學與集成電路分析[J].無線互聯科技,2016(17):15-16.

[2]方圓,徐小田.集成電路技術和產業發展現狀與趨勢[J].微電子學,2014(01):81-84.

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關鍵詞 電路分析 教學改革 教學方法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

隨著電子技術的飛速發展，作為電類專業及相關專業重要的專業基礎課，電路分析課程如何教學才能真正做到讓學生既有扎實的理論分析能力，又有初步解決實際工程問題的能力，作者根據自己的教學經驗提出了以下幾個方面的思考。

1 落實課程定位

說到電路分析課程的定位，從各大高校的培養計劃中一般能看到的說法可歸納為：電路分析是研究電路理論的入門課，在整個專業人才培養方案和課程體系中起著承前啟后的重要作用，是學習相關后續專業課的橋梁，理論性和實踐性都比較強，既培養學生分析問題的能力，也培養學生解決問題的能力等等，但是以前授課我們的重點往往放在了培養學生分析問題的能力上了，沒有把培養學生解決問題的能力落到實處，教學改革中我們授課強調兩者并重，對基礎理論學習依然強調分析問題的能力，但是講實例時，參照清華大學出版社出版的于歆杰、朱桂萍和陸文娟等著的《電路原理》，選擇簡化的有工程背景的實際應用例子為載體講授知識的應用。該書中例子來自信號處理、通信、電力系統等領域的應用，這些精心挑選的實例不僅讓學生了解到實際工程中電路是怎樣設計的，還反映了電路的應用已發生巨大的變化，已由傳統的能量處理為主發展為信號處理技術已經成為電路應用的主要方向。工程背景的實例分析為學生以后解決工程問題打下良好的基礎，提升了學生解決問題的能力。

2 電子線路融入電路分析課程①②

目前多數的電路分析課程只研究理想的電阻，電容，電感器件，但是隨著集成電路的飛速發展，僅由這三種器件組成的電路在工程應用中幾乎是不存在的，為了適應高度的集成化要求，壓縮芯片體積，提高電路性能，電路設計的理念已是大量的運用晶體管來構成電路，這是因為晶體管具有低功耗和易于集成的優勢，晶體管特別是半導體場效應管MOSFFT已是集成電路的核心。在教學中應引入電子線路的部分內容，例如引入半導體場效應管，電路課程中引入半導體場效應管MOSFFT不僅能讓學生知道受控源在實際電路中形式，理解其作為開關的作用，還能進一步將電路課程和后續課程連接在一起，學生能盡早認識到工程實際和理論模型之間的關系。

3 電路模塊化分析

我們現在的授課重點內容為基爾霍夫定律和電路的拓撲約束規律（KCL，KVL），依據該定律可以建立多元方程組，往往課堂大量的時間都消耗在列方程、解方程上了，實際上計算機輔助設計的手段已經非常成熟，我們應借助軟件工具來完成這些求解的問題，例如，Matlab具有強大的矩陣運算能力，對于復雜的方程組能輕而易舉獲得答案，對涉及復數運算的交流電路， Matlab不僅能輕松完成復數運算，還可以完美地繪制出向量圖，幅頻和相頻特性分析時能給出變化頻率下的幅頻和相頻特性曲線，使得問題的分析更加直觀準確。電路分析理論的核心是有源二端網絡。將所有的單元電路都可以看作是一個二端口網絡，然后將復雜的電路按單元模塊剝離開來分析是解決問題的基本方法，所以，我們的授課應該把具體的運算交給計算機輔助軟件去完成，電路設計已經非常強調模塊化，應建立端口的概念和子系統的概念，多分析典型模塊電路，這是以后實際工程中必然的重點。

4 利用現代化教學手段

電路分析一般采用傳統的板書教學方式，為保證課堂教學質量及教學進度，引進現代化的教學手段和教學方法是非常必要的。教學改革中制作電路分析課程的多媒體課件，采用PPT和板書相結合的教學模式。對于定律和抽象的概念闡述用多媒體，對于比較復雜繁瑣公式推導或例題的過程講解， 依然用板書，這樣學生可以輕松跟上授課教師的思維。利用PPT教學節省大量的板書時間，例如電路分析課程講解中繪制電路圖往往需要花費大量時間，PPT可以預先準備好一切，PPT信息容量大，通過預先準備提高了課堂時間的利用率。

還可以充分利用網絡資源，將PPT等相關教學內容及時在網上。使得學生可以提前預習教學內容。現代化教學手段的使用，將緩解教學內容多而課時少的矛盾，加大了課程教學的信息量，提高了授課質量。

5 探索新的教學方法

傳統的教學都是以老師為中心，老師講解學生被動地聽，學生是課堂的配角。教學改革中我們打破這種單一的教學模式，引入啟發式教學、學生課堂互動式討論和網上教育等新的教學方法，加強教與學的信息交流，啟發學生聯系所學知識點，培養主動思考和自主學習的習慣。針對關鍵知識點、典型題和難題，通過教師提問，鼓勵學生回答問題或請到講臺前做題，并請其他學生評判或提出不同的答案或不同的解決方法。目的是加強學生自主學習的能力和判斷能力，培養主動思考的習慣，啟發學生的探索精神。還有一種新方式就是打開網上教學通道，網上教育體現為將預先制作好的PPT課件、電子教案、視頻課件等上傳到網上，學生隨時可以下載課件，教師定期在網上答疑，這樣擴展了上課時間，使得學生和老師的互動機會更多，能比較及時掃清學習障礙，提高學生學習興趣。

6 實驗課改革

6.1 實驗課授課形式

對于實驗同樣采用PPT為主的教學模式，因為公式定理等重要內容在理論教學中已經講過，實驗課程利用PPT教學，容易展現示例電路的電路圖、已知條件等，也可以借助仿真軟件觀察動態電路變化過程。圖文并茂，生動直觀，使得實驗課趣味化，并且上課效率高，節省大量的板書時間。

6.2 應用仿真軟件

我校是民族院校，學生水平參差不齊，在理論知識沒有吃透的情況下，實驗過程中會出各種意想不到的意外，容易造成實驗設備的破壞。因此對于有難度的實驗，要求先在仿真軟件上仿真，教師引導學生設置仿真環境，設置參數，觀察電路變化，仿真環境下能方便改變電路的參數、結構、頻率等，從而能更清楚地觀察復雜電路的系統行為，提高教學效果。使得學生更直觀地理解苦澀的理論知識。比較流行的仿真軟件如Mulitisim等，有各種仿真元器件和儀器可供搭建需要的電路，非常靈活。

6.3 實驗層次化③④

為了讓學生有更強的動手能力，我校的電路分析實驗學時從17學時增加到34學時，實驗數量大幅增加。我們將實驗分成三大模塊，即：基礎性實驗模塊，模仿性設計實驗模塊和創新性實驗模塊，基礎性實驗達到實驗課程總量的50%，在這個階段一個目標是使得學生掌握電子實驗儀器的使用方法，另一個目標是完成驗證性為主的基礎性實驗，模仿性設計實驗是給出一些大框架型題目如運算放大器的設計等，題目給出大體的電路設計思路及設計要求，沒有電路詳細參數資料，學生自己設計詳細的電路參數。一般通過查閱資料都能看到相近的設計，學生可以在其基礎上通過自己修改達到設計要求，相比基礎性實驗以測試為主要內容難度有所增加，鍛煉學生自己查閱資料，自己做修改的自學能力，提高了對實踐和理論差異的理解，使得學生主動學習，積極解決問題。此類實驗題目占到總實驗總課時的30%到40%，根據學生的層次狀況可適度調整比例的大小。創新性試驗一般是不做限制的，只給一個設計題目及技術要求，讓學生利用現有的實驗室條件，自主進行電路設計、電路仿真，仿真可行后再選擇元器件，在面包板上搭建電路，測量實驗要求的參數，記錄并分析數據，完成實驗報告。創新性實驗使得學生自己分析問題的能力和實驗技能有很大提高，同時對實際工程有了感性認識而不是停留在理論知識層面，對以后從事技術工作有很大的幫助。

6.4 實驗課的管理

要求每個學生做完實驗教師驗收合格并登記后方可離開，沒有實驗登記記錄的學生此次實驗沒有成績，這種方式迫使學生提前預習試驗。教師預先在網絡上給出實驗教學大綱和教學要求，預做實驗的實驗內容和要求，學生可以先完成理論計算，再進行仿真虛擬實驗，節約了實驗課堂上的摸索過程，提高實驗效率，一改實驗課程都是一到下課時間做完沒做完的都收拾東西走人，渾水摸魚的狀況，當然這樣增加了教師的工作量，必要時老師可讓已經做完的學生輔助完成檢查工作，學生也有機會看到別的同學的實驗方式。

7 師資隊伍建設

培養電子等相關專業的教師隊伍。課程的背后是教師。任課教師的教學水平和教學能力對一門課教學質量的好壞有很大的影響。電路分析教學改革要求教師除掌握課程的基本內容外，還應學習相關的仿真軟件，給學生設計各種不同難度的實驗。目前，我院電子教研室這一方面的培養意識較為薄弱，應有意識地加強學習。通過本課題的實施，本課程師資隊伍水平有一定提高，應進一步加強培養適合本校狀況的電子等專業師資隊伍建設。

教學改革是個永恒的話題，隨著科學技術的發展，將永不止步，如何讓與實際應用密切相關的電路分析課程跟上科技發展的步伐，是電路分析改革的趨勢，讓學生不再是紙上談兵的驕子，而是擁有走向工程應用的知識儲備的實用型人才是我們教學改革的最終目標。

論文所屬項目名稱為： 應用型人才培養模式下電子類專業“電路分析” 教學改革

注釋

① 鄭君里，龔紹文.電路原理課程改革之路[J].南京：電氣電子教學學報，2007.29（3）：1-7.

② 于歆杰，朱桂萍，陸文娟等.電路原理[M]北京：清華大學出版社，2007.

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1、傳統電路分析課程存在的問題

第一，就電類專業來說，屬于門類比較多的專業，不管是綜合性大學，還是一般?？拼髮W都有開設；但在有些學校，這類專業并不十分受重視。例如，在醫學院校開設的醫學信息專業，也可歸類到電類專業，但在醫學院校就是屬于小且偏的專業。從學校來說，對專業的投入相對就少，教學形式和實驗手段都比較陳舊，很難調動學生的積極性。

第二，從實驗采用的具體方式來看，采用的多是驗證性的實驗形式。根據儀器儀表的工作原理，或是某個電路定理；再按照實驗的操作步驟，連接實驗箱或者實驗板，最后進行測量就可以了。這種實驗方式，學生沒有處于主動思考的地位，不利于培養學生的思考和創新能力，從而也沖淡了學生參與實驗的興趣。

第三，隨著近年來高校招生規模逐年擴大，存在學校實驗場地緊張、實驗設備落后、耗材缺乏等困難，很難滿足學生人數的增長對實驗教學提出的要求。要滿足單人單桌單組的要求幾乎是不可能的。而多人一組很難使每個同學都能夠積極地參與實驗。第四，學生人數的大幅增加，導致指導老師的工作量大幅增加，使得負責實驗教學的老師分身乏術，沒有更多的精力投入科研和創新當中。

2、Multisim軟件的基本特點[1]

Multislm是一種應用廣泛的電子電路計算機仿真設計軟件，是由加拿大IIT公司推出的電子線路仿真軟件EWB的升級版，目前Multisim軟件的最新版本為Multisim11，本文的工作是基于Multisim10.0來完成的。(1)采用直觀的電路圖輸入方式。從軟件界面上我們可以直觀地選取電路圖需要的元件。(2)具有豐富的元件庫。按照邏輯關系可分為17個元件箱，并且還在不斷升級中。元件箱內有大量元件模型。并且，用戶還可以根據需要編輯或創建一些新的元件。(3)擁有方便快捷的虛擬儀器。Multisim軟件中帶有各種用于電路測試的儀器，這些儀器都很直觀，并且可以多臺儀器同時調用。(4)提供多種分析方法。Multisim軟件上有18種常用的電路仿真分析方法，這些分析方法都是利用仿真產生的數據去執行要做的分析。

將Multisim軟件安裝在電腦上后，我們就可以開展電路分析仿真實驗。老師可以將搭建好的電路帶到課堂上調試分析，學生可以在實驗室做相應的仿真實驗，甚至可以在課外自主進行實驗。相對于傳統的教學和實驗，更具靈活性。除此以外，可以提高學生提出問題、分析問題和解決實際問題的能力。在完成基本學習任務后，學生還可以選擇一些設計性和創新性的實驗內容，滿足了不同層次學生的需要。

3、仿真實驗應用實例

以戴維南定理為例[2]：一個含獨立電源的線性電阻單口網絡，從端口特性來看，可以等效為一個電壓源和電阻串聯的單口網絡，電壓源的電壓等于單口網絡在負載開路時的電壓UOC，R0是單口網絡內全部獨立源等于零（理想電壓源短路，理想電流源開路）時所得單口網絡的等效電阻。現在，我們利用Multisim來驗證戴維南定理，如圖1所示，將電路連接好[3]。點擊仿真開關開始仿真，可以從電壓表上直接讀示數Uab=90V,圖2所示；再通過按空格鍵，使單刀雙擲開關J1轉換到電流表上，讀出a,b兩端的電流為6A，圖3所示。根據戴維南定理，等效電阻可以等于電路的端口開路電壓和端口的短路電流的比值，即這樣就得到了戴維南等效電路，如圖4所示，結果與用戴維南定理求解所得一樣。

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一、直流電路分析

直流電路分析是其他電路分析的基石，它以閉合電路歐姆定律為核心，包括直流電路的動態分析，含容電路的分析，直流電路中功和能計算。

例1　如圖1所示為一火警報警器的一部分電路示意圖。其中R2為用半導體材料制成的傳感器，電流表為值班室顯示器，a、b之間接報警器。當傳感器R2所在處出現火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是（）

A．I變大，U變大 B．I變大，U變小

C．I變小，U變大 D．I變小，U變小

分析：解答此題的關鍵在于確定傳感器R2的電阻阻值的變化情況。題中告訴我們，電阻R2是半導體材料制成的熱敏電阻，當溫度升高時，電阻率減小、電阻減小，電路中的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律I=■可知，電路中的總電流I總增大，電源內電路上的電壓降Ur=I總r增大，由U=E-Ur可知報警器兩端的電壓U減小，又U1=I總R1增大，由U=U1+U3可知U3　減小，則電流表示數　I　減小。

點評：此題為直流電路分析中的電路動態變化問題，其特征是：電路中的某一個電阻或某一段電路中的電阻的阻值發生變化，從而引起整個電路的電流、電壓、電功率發生變化；分析方法是以電路的串并聯知識和閉合電路歐姆定律為基礎；基本思路和步驟是：從局部到整體再到局部，電阻變化分析是基礎，干路電流分析是核心，內外電路電壓變化是關鍵。此類問題常表現在電路故障分析，滑動變阻器的觸頭移動和電路中的開關斷開與閉合等所引起的電路變化問題。

二、電磁感應電路分析

電磁感應電路是電磁感應現象與直流電路有機結合而成的一種綜合性電路，它以電磁感應現象為基礎，結合直流電路討論電磁感應規律的綜合應用，主要題型有電磁感應知識中的圖象分析，與力學、運動學的綜合，與功和能有關問題的綜合。

例2　如圖2所示，固定的水平光滑金屬導軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m的導體棒與固定彈簧相連，放在導軌上，導軌與金屬棒的電阻均可忽略。初始時刻，彈簧處于自然長度，導體棒具有水平向右的初速度v0。在沿導軌往復運動的過程中，導軌始終與導軌垂直并保持良好接觸。求：

（1）初始時刻導體棒受到的安培力。

（2）若導體棒從初始時刻到速度第一次為零，彈簧的彈性勢能為EP，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產生的焦耳熱Q1分別為多少？

（3）導體棒往復運動，最終將靜止于何處？從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R產生的焦耳熱Q為多少？

解析：（1）初始時刻棒感應電動勢E=Lv0B，棒中感應電流I=■

作用于棒的安培力F=BIL

由以上各式得F=■安培方向：水平向左。

（2）由功和能的關系，得W1=EP=■mv■■，電阻R上產生的焦耳熱為Q1=■mv■■-EP

（3）由能的轉化及平衡條件等，可知棒最終靜止于初始位置，Q=■mv■■

三、交流電路分析

近幾年來高考對交流電知識重點考查了交變電流的規律及描述交變電流的物理量和變壓器規律及應用。

例3　一臺理想變壓器從10kV的線路中降壓并提供200A的負載電流。已知兩個線圈的匝數比為40∶1，則變壓器的原線圈電流、輸出電壓及輸出功率是（）

A．5A、250V、50kW

B．5A、10kV、50kW

C．200A、250V、50kW

D．200A、10kV、2×103kW

解析：由變壓器的基本公式和■=■得■=■

原線圈電流I1=■I2=5A　輸出電壓U2=■U1=250V

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關鍵詞:對稱電路;等電勢點

中圖分類號:TP331文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)04-0928-02

Study on Analysis Method of Symmetry Circuit

ZHANG Ling

(The North National University, Yinchuan 750021, China)

Abstract: The concept of symmetry circuit, function of symmetry circuit and analysis method are introduced in this paper. The decision method about the equal potential point is given. some example given, shows the process what analysis the symmetry circuit.

Key words: symmetry circuit; equal potential point

電路分析方法很多,有等效電源變換法、支路電流法、節點電壓法、回路電流法、疊加定理、戴維寧定理等等方法,每種方法各有其有缺點。對于復雜的電路,無論選用哪一種方法,都要會花費大量的時間解多元一次方程。當復雜電路存在對稱性時,可通過等勢點短路或斷路,簡化電路,從而簡化求解方法。

1 對稱電路的判定

在線性電路分析中,任何一個復雜網絡,無論它由什么元件組成,都可以抽象成由線段和結點組成的幾何圖形,它表示電路的組成結構,連接方式,具有拓撲的性質,由有限個線段和結點組成的圖形,稱為電路的拓撲圖。

如果電路的拓撲圖中的線段和結點關于圖形的中心點或中心軸對稱,且有效值相等或成比例,則稱該電路為網絡拓撲結構對稱電路。

1.1 對稱電路的分類及性質[1]

正相對稱電路:如圖1所示,電路關于軸x-x對稱。正向對稱電路具有如下特性,與對稱軸相交支路中的電流為零。即1和2之間開路,1和2'之間開路。

反向對稱電路:如圖2所示電路關于x-x軸對稱,但兩邊us極性相反,呈反向對稱。反向對稱電路中,與對稱軸相交支路間的電壓為零。即1-3之間短路,2-4之間短路。

交叉正向對稱電路:如圖3所示電路關于x-x軸對稱,其中1、2支路交叉。交叉對稱電路中,與對稱軸相交的交叉支路之間的電壓為零。即1-3之間等電勢,2-4之間等電勢。

交叉反向對稱電路:如圖4所示電路關于x-x軸對稱,其中1、2支路交叉。交叉反向對稱電路中,與對稱軸相交的非交叉支路之間的電壓為零,交叉支路中電流為零。即1-2之間等電勢,3-4之間等電勢,1-2開路,3-4開路。

1.2 對稱電路的判定

對稱電路的判定步驟如下:

1)畫出電路的拓撲圖。

2)觀察拓撲圖,對兩個端子的線性電路,用垂直端口的平面橫切電路,如果能將電路平分成完全相等的兩部分,即結構相同,各對應支路參數相同,或對應成比例,則此平面為對稱面或對稱軸。

例1:圖5(a)是一電路的拓撲圖每條支路上的電阻都為100Ω,a、b兩端加入電壓源,求輸入電流。用平面x-x橫切電路,如圖5(b)所示,所示電路為對稱電路,x-x為對稱軸。

例2:圖6(a)所示電路,拓撲圖用x-x軸橫切可得圖6(b),各對應支路參數相等,判斷為對稱電路。

例3:將a、b點斷開,用x-x軸橫切,電路中垂直與對稱軸的支路參數對應成比例,可判定為對稱電路。

3)對照具體分類確定對稱類型。

圖5中a、b兩端開路,則為正向交叉對稱。圖6正向對稱。圖7正向對稱。

2 對稱電路中等電勢點的判定

1) 在平衡對稱電路的端子間接入電源,落在對稱軸上或對稱面上的結點都是等電勢點。如圖8,在a、b間接電源,在x-x軸上的結點1、2、3為等電勢點。和圖8同類的復雜電路,無論平面擴展到多大,還是對稱立體擴展,只要是有限電阻電路,即可利用此種對稱分析方法解決。

圖8 圖9

2) 如果在對稱電路的對應端口接入電源,則對稱面上的每一對對應結點分別等電勢。因為對稱面兩側電路結構相同,元件參數、電流、電壓完全相等,對應結點一定等電勢。如圖9,1、2等電勢,3、4等電勢。

3 對稱電路的分析舉例

利用電路的對稱性質,求等效電阻或輸入電阻,既簡單又高效。

例1:電路如圖10所示,求ab端口的輸入電阻,每個電阻均為1k。

此電路對稱軸為x-x,根據對稱性質,將等電勢點短路、開路可得到圖10(b)所示等效電路。輸入電阻為:

例2:電路如圖11所示,求40K電阻中的電流。

(a) (b) (c) (d)

圖11

電路關于x-x軸對稱100K支路被對稱平面平分,則可將此支路電阻平分為兩個50k電阻串聯,40k電阻可分為兩個80k電阻并聯,如圖11(c)所示。根據對稱性質,與對稱軸相交的支路電流為零,電路等效為圖11(d)。流過40k電阻的電流為:

由例2分析可知,對稱電路中,當一條支路與對稱面相交,且被對稱面平分時,此支路電阻R可均分為兩個R/2;當一條支路與對稱面平行,且被對稱面平分,此支路電阻R,可分為兩個并聯的2R。

4 結論

對稱電路的分析可以利用其性質,簡化電路,對稱點有電流,無電壓時短路處理;有電壓無電流時開路處理。

對稱電路中存在等電勢點時,可連接等電勢點是電路簡化。

對某些電路可通過等效變換,獲得對稱電路,然后分析。

參考文獻:

[1] 姚維,姚仲興.電路解析與精品題集上冊[M].北京:機械工業出版社,2005.

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一、 電路連接分析

分析電路的連接可找電源的分流節點或電路中的等勢點，從而判定電路各部分的連接關聯。對于不很規則的電路，要在分析的基礎上畫出直觀的等效電路，同時注意電表是否理想。

例1 在圖1甲所示的電路中，R1=R2=R3=R4=R5=R，試求A、B兩端的等效電阻RAB。

解析 理想導線電阻為零，是等勢體，用一根導線相連的點可以合并為一點，將圖1甲中的A、D合并為一點A后，成為圖1乙。

對于圖1乙，根據串并聯知識得RAB=■R。

例2 在圖2甲所示的電路中，R1=1 Ω，R2=4 Ω，R3=3 Ω，R4=12 Ω，R5=10 Ω，試求A、B兩端的等效電阻RAB。

解析 這是一個橋式電路，當滿足■=■的關系時，我們把橋式電路稱為“平衡電橋”，此時C、D兩點是等勢點；不滿足■=■的關系時，C、D兩點不是等勢點。在圖2甲所示的電路中，滿足■=■的關系，所以C、D兩點是等勢點，將C、D合并為一點C后，電路等效為圖2乙。根據串并聯知識得RAB=■ Ω。

二、 電路的動態分析

電路中某一部分發生變化，會引起電流、電壓、電阻、電功率等電路特征量的變化。這類問題分析的總體思路是：先局部，再整體，再回到局部。即從阻值變化的某一局部入手，根據電阻串、并聯規律判斷總電阻如何變化，再根據閉合電路的歐姆定律判斷總電流和路端電壓的變化情況，最后根據部分電路的歐姆定律判斷各部分電學量的變化情況。

例3 （2011年高考海南卷）如圖3，E為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，V與A分別為電壓表與電流表。初始時S0與S均閉合，現將S斷開，則（ ）

A. V的讀數變大，A的讀數變小

B. V的讀數變大，A的讀數變大

C. V的讀數變小，A的讀數變小

D. V的讀數變小，A的讀數變大

解析 S斷開，相當于外電阻變大，總電流減小，故路端電壓U＝E－Ir增大，電壓表的讀數變大?？傠娏鳒p小，R1阻值不變，則R1兩端電壓減小，而路端電壓U增大，所以R3兩端電壓增大，又R3阻值不變，則R3上的電流增大，電流表的讀數變大。故選B。

例4 （2011年高考北京卷）如圖4所示電路，電源內阻不可忽略。開關S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中（ ）

A. 電壓表與電流表的示數都減小

B. 電壓表與電流表的示數都增大

C. 電壓表的示數增大，電流表的示數減小

D. 電壓表的示數減小，電流表的示數增大

解析 變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中，使連入電路中的R0阻值減小，整個電路的電阻減小，電路中的電流I增大，路端電壓U＝E－Ir減小，即電壓表的示數減小。又電流I增大，則R1兩端電壓增大，而路端電壓U減小，所以R2兩端電壓減小，R2中的電流減小，即電流表示數減小。故A正確，B、C、D錯誤，選A。

點評 這種方法原理簡單，邏輯嚴謹，程序嚴密，容易理解和掌握，但是判斷過程冗長，容易出現混亂，電路中任一部分發生變化時，將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發生變化，可謂“牽一發而動全身”，若某環節判斷不準，就會直接影響后面的判斷結果。

有一種簡便快捷的方法――“串反并同”法，即在局部電路中依據U、I、R之間的關系，直接得出結論。其基本思路是：①任意局部電阻R的阻值增大或減小，會導致該電阻中以及與該電阻串聯的電阻中的電流的減小或增大，必將引起和它串聯的電阻兩端的電壓減小或增大，即R（）IR=I串（）U串（），和它串聯的電阻中的電流、兩端電壓的變化與之相反，即所謂“串反”；②任意局部電阻R的阻值增大或減小，會導致與該電阻并聯的支路電阻中電流增大或減小，同時還會使與它并聯支路中電阻兩端的電壓增大或減小，即R（）I串（）U串（），和它并聯的電阻電流、電壓的變化與之相同，即所謂“并同”。

如果用“串反并同”法判斷上題：當R0的滑動觸點向下滑動的過程中，R0減小；R2與R0并聯，所以電流表示數減??；電壓表與R0所在部分并聯，所以電壓表示數減小，則選項A正確，可以輕松解答。

三、 含容電路分析

當電容器連入電路時，兩極間的電壓值就等于與電容器并聯的電阻兩端的電壓值，而與電容器串聯的電阻元件兩端的電壓一定為零。電容器兩極間的電壓發生變化時，會引起充電或放電，通過分析兩極間電壓變化，可判斷充放電電流方向以及通過電路的電量。

例5 如圖5所示的電路中，電源電動勢E=10 V，內阻不計，電阻R1=R2=R3=2 Ω，R4=6 Ω，電容器的電容C=7.5μF，G為靈敏電流計。當電路中某一電阻發生斷路時，靈敏電流計G中有自上而下的電流通過。

（1） 試分析斷路的電阻可能是哪個。

（2） 求發生斷路時流經靈敏電流計G的電量。

解析 （1） 如圖5所示，電路中無電阻斷路時，R1、R2、R3、R4兩端的電壓分別為：U1=U2=5 V，U3=2.5 V，U4=7.5 V，故a、b兩點電勢相比較Ua

故斷路的電阻可能是R2或R3。

（2） R2斷開后電路如圖6所示，

Uc′=■×10 V=2.5 V，且Ua>Ub。

斷開前Uc=2.5 V，且Ua

故流經G的電量q=C（Uc+Uc′）=3.75×10-5 C。

R3斷開后電路如圖7所示，

Uc″=■×10 V=5 V，且Ua>Ub。

斷開前Uc=2.5 V，且Ua

故流經G的電量q′=C（Uc+Uc″）=5.625×10-5 C。

四、 電路故障分析

故障分析常用假設法：先將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設某部分電路發生故障，運用電流定律進行正向推理，推理結果若與題中描述的物理現象符合，則故障可能發生在這部分電路，直到找出發生故障的全部可能為止。

例6 （2011年高考重慶卷）在測量電珠伏安特性實驗中，同學們連接的電路中有四個錯誤電路，如下圖所示。電源內阻不計，導線連接良好。若將滑動變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在向右端滑動觸頭過程中，會分別出現如下四種現象： a.電珠L不亮，電流表示數幾乎為零； b.電珠L亮度增加，電流表示數增大； c.電珠L開始不亮，后來忽然發光，電流表從示數不為零到線圈燒斷； d.電珠L不亮，電流表從示數增大到線圈燒斷。與上述abcd四種現象對應的電路序號為（ ）

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關鍵詞：直流斬波電路；升壓式斬波電路；降壓式斬波電路；MATLAB/Simulink

直流斬波電路是將固定直流電壓變換成可變直流電壓的電路，也稱為直流變換技術。廣泛地應用于開關電源及直流電動機驅動中，如不間斷電源（UPS）、無軌電車、地鐵列車、蓄電池供電的機動車輛無級變速，以及20世紀80年代興起的電動汽車控制等。通過設計不同的直流變換電路，可以提供可調的直流電源，進而滿足不同設備的性能需求。

直流斬波電路按變換電路的功能分為：升壓式變換（Boost Converter）、降壓式變換（Buck Converter）、升降壓式變換（Boost-Buck Converter）、Cuk變換（CukConverter）、Sepic變換（Sepic Converter）和Zeta變換（ZetaConverter）。

本文以升壓式變換電路與降壓式變換電路為例，分析其設計原理，推導理論公式，并基于MATLAB/Simulink軟件，搭建了直流斬波升、降壓電路的模型。

1升壓式直流斬波電路分析

1.1工作原理介紹

升壓式直流斬波電路顧名思義即輸出電壓總是高于輸入電壓，其主電路如圖1所示，由可控開關VT、儲能電感L、升壓二極管VD和濾波電容C組成。

升壓式斬波電路的基本工作原理是：當可控開關VT處于通態時，電源E經開關VT向電感L提供能量，二極管VD承受反壓而截止，負載R所消耗的能量由電容c提供，此時負載電壓等于電容電壓。當可控開關VT處于斷態時，二極管VD導通，電源E和電感L疊加共同向電容C充電，并給負載R提供能量。

假設電路輸出端濾波電容C足夠大，以保證輸出電壓恒定，電感L的值也很大，電路數量關系推算如下：設VT通態時間為ton，此階段L上儲存的能量為EI1ton，設VT斷態時間為toff，此階段電感釋放能量為（U0-E）I1toff。在穩態工作時，電感電壓在一個周期（T=ton+toff）中積蓄能量與釋放能量相等，即：

化簡得：

（1-1）

1.2MATLAB/Simulink建模與仿真

為進一步分析升壓式直流斬波電路的實際工作情況，利用MATLAB/Simulink軟件搭建其仿真模型。可控開關VT由全控型器件IGBT組成，利用示波器進行各支路電流、電壓表的波形監測，如圖2所示。

在參數設置時，直流電壓源E為24V，IGBT的通斷由振幅為5，脈沖周期為0.2ms的脈沖來觸發，脈沖寬度設置為80，即一個周期的80%開關VT導通，20%開關VT關斷。根據理論公式（1-1）計算輸出電壓平均值：

對于仿真過程中電壓波動幅值較大，應增加濾波電容或者提高變換效率。

2降壓式直流斬波電路分析

2.1工作原理介紹

降壓式直流斬波電路即對輸入電壓進行降壓變換，其主電路如圖4所示，由可控開關VT、濾波電容C、儲能元件L和續流管VD組成。

降壓斬波電路的基本工作原理是：當可控開關VT處于通態時，VD承受反壓而截止，電源經開關VT給電感L儲存能量，并向負載供電，負載電壓U0=E-UL。當可控開關VT處于斷態時，電感L產生感應電動勢，二極管VD導通續流，負載電壓U0=-UL。

（2-1）

當ton

2.2 MATLAB/Simulink建模與仿真

同1.2，利用MATLAB/Simulink建模搭建其仿真模型，如圖5所示。參數設置時，由于重點觀測降壓過程，將直流電壓源E設置為200V，IGBT的通斷振幅及脈沖周期不變，脈沖寬度設置為50，即一個周期的50%開關VT導通，50%開關VT關斷。根據理論公式（2-1）輸出電壓平均值：

仿真所得的輸出電壓u0波形如D6（a）所示，負載供電電流波形如圖6（b）所示。負載上的電壓u0從零開始迅速上升，最后穩定在100V左右，與理論值一致，實現了降壓目的。其電壓波動幅值較大，將電感從原來的L=0.1H擴大10倍至L=IH，所得到輸出電壓的波動變得平緩，最終穩定在100V，如圖7所示。

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【關鍵詞】 電路分析基礎；教學方法

引言

《電路分析基礎》是電子類、電氣類、自動化類等專業的專業基礎課，通過該課程的學習，使學生掌握電路分析基礎的基本概念和原理，培養對電路進行正確分析的基本能力，具備電類專業實驗實訓的初步技能，為后續的學習打下良好的基礎。高等職業教育的培養目標要求《電路分析基礎》課程教學更加突出實用性和實踐性，突出與生產實際相結合，使學生所學的知識能夠轉化成能力，畢業后成為生產一線的技術骨干。目前這門課程的教學多沿用傳統的教師講授為主、學生被動接受的教學方法，重理論、輕實踐，忽視學生獨立思考能力、分析綜合能力和動手實踐能力的培養，難以達到高等職業院校對學生職業能力培養的要求。本文就《電路分析基礎》的教學方法進行探討。

一、現象導向教學法

現象導向教學法是使學生同時用腦、心、手進行學習的一種教學方法，這種教學法是以“情境教學”的“境”即現象為導向，以人的發展為本位的教學[1]。

（一）實物導向：通過直接感知要學習的實際事物而進行的一種直觀方式。具有生動性、鮮明性、真實性，易于激發學生的求知欲，培養學習興趣，提高學習的積極性。例如，驗證性實驗。

（二）模像導向：事物的模擬形象，通過對事物模像的直接感知而進行的一種直觀方式。比如，常用的仿真軟件EWB，這種軟件可以融合文字、圖像、動畫和電路設計與仿真等多媒體形式，可以使課堂教學中許多抽象的和難以理解的內容變得具體化、直觀化，同時，利用EWB軟件教學，可以設置各種電路故障進行仿真，使學生能真正掌握電子元件的特性、電路的調試等，將理論與實踐相結合，從而靈活應用所學知識。

（三）圖像及視頻導向：利用電影、電視、圖片和幻燈等現代化手段進行教學的一種直觀形式。根據需要，可將事物的重要特征進行特寫，它可以重復，且生動形象。這些圖文并茂的多種感官綜合刺激，對學生的認知結構的形成和發展非常有利，這也是其他教學媒體或其他學習環境無法比擬的。

二、啟迪教學法

在理論課堂教學中，應充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，實行“啟發式”教育，“授之以魚，不如授之以漁”。

每堂課上，教師要根據教學內容及要求，向學生提出許多問題，在問與答中展開教與學，這樣才能充分調動學生用已有的知識思考問題、理解、掌握和探求新知識。同時，教師要努力營造一種生動活潑的民主氣氛，鼓勵學生積極參與課堂教學，教師必須始終記住自己與學生的地位是平等的。與學生的活動是交互的，要讓學生憑自己的直覺與經驗觀察物理現象，分析物理規律，允許學生展開討論或爭論，可以獨立地發表意見，引導學生得出正確的結論，讓學生感到是作為教師的合作者學習的，以此提高學生自信心、責任感與主動性。

例如，在講解線性電路分析方法這一章內容時，先介紹較為簡單并很容易理解的“支路電路法”，通過例題使學生發現用該方法求解時不僅需要列寫方程數多而且方程求解較繁瑣，從而引導學生提出“有沒有更好的解決方法？”進而引入“網孔電流法”、“節點電位法”等其它解決途徑；講解“戴維南定理”后，引導學生主動提出“該定理在具體運用中有什么途？”帶著這個問題去學習，不僅能對“戴維南定理”加深認識和理解，還為引出最大功率傳輸定理埋下伏筆。這樣通過積極引導，逐步培養學生學會思考，學會學習，提高自學能力。

三、任務驅動教學法

任務驅動教學法是建立在建構主義理論基礎上的教學法，是一種通過整合教學內容，使學生在階段任務的驅動下分組探究，自行完成學習任務的方法[2]。任務驅動教學法的核心是“任務”的設計。任務設計的完整性、難易程度以及是否能引起學生的興趣等，將直接影響到整個課程的學習效果。例如，在講解基爾霍夫定律時，該課題設置的目的是為了在理論學習后，加深對基爾霍夫定律的理解，正確理解電壓、電流的實際方向與參考方向的關系，進一步練習使用電工儀器儀表。任務實施的步驟如下：

（1）要求學生動手接線前分析電路結構，并弄清楚電路有幾個節點、幾條支路、幾個回路、幾個網孔。該問題的設立為以下的任務做準備。

（2）完成電路連線。按照學生的分組自行完成，學生在接線過程中遇到的問題，教師進行操作示范。

任務二：驗證KCL定律。

（1）回答問題，電路用KCL定律可以列幾個方程？需要測量的電流有哪些？

（2）動手測試電流。在測電流的時候，一要注意電流表的接法。二要注意電流方向問題。

（3）列出兩個節點的KCL方程，計算電流代數和，驗證KCL電流。

任務三：驗證KVL定律。

（1）回答問題，電路用KVL定律可以列幾個方程？需要測量的電壓有哪些？

（2）測試電壓。要注意電壓的方向問題。

（3）列出三個回路KVL方程，計算電壓的代數和，驗證KVL定律。

讓學生自主交流心得，通過改變電源電壓值，使得流入各節點的電流值也隨著發生變化，但變化之后的電流依然滿足KCL定律，從而得出任何時刻，流入各節點的電流值之和等于流出各節點的電流之和。

結束語

隨著電子技術的發展，社會勞動力結構的調整，人才需求規格發生變化。雖然，每年有相當數量的高職畢業生走向社會，但是從質量上看，還有一定比例的畢業生不能從事專業勞動，導致專業對口就業率低，造成教育投入的浪費，也影響了高職院校的社會聲譽，從而制約了職業教育的發展。所以，推進適合高職學生的教學方法勢在必行，這將為學生的可持續發展奠定基礎，培養他們的生存能力，同時有利于人的全面發展和整個產業技術的進步。

參考文獻

[1] 毛文娟，彭遠芳.任務驅動法在高職《電路分析基礎》教學中的實踐[J].科技信息.2011（29）

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