電路分析范文

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關(guān)鍵詞：電路分析；獨(dú)立電源；受控源；分析方法

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

基金項(xiàng)目：本文系河南科技大學(xué)科研基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2004QN025）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）28-0078-02

“電路分析”課程是所有電類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。在電路理論中，電源模型分為獨(dú)立電源和受控電源兩類。受控源是隨著電子技術(shù)的發(fā)展而引入電路理論的，在電子技術(shù)中廣泛使用的三極管、變壓器、運(yùn)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(jì)算貫穿整個(gè)電路分析課程的始終，因而成為電路分析的重點(diǎn)。同時(shí)，由于受控源對(duì)其它電路變量具有依賴性，導(dǎo)致電路中含受控源的分析和計(jì)算又成為電路分析的一個(gè)難點(diǎn)。

相對(duì)于獨(dú)立電源來說，受控源又稱為非獨(dú)立源。它反映電路中一部分電壓或電流對(duì)另一部分電壓或電流的控制關(guān)系。根據(jù)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(shí)際電路分析中，僅需簡(jiǎn)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(zhì)，既有電源性質(zhì)，又有電阻性質(zhì)，從而使得受控源在電路分析中成為電路分析的難點(diǎn)。理解受控源與獨(dú)立電源的區(qū)別是正確分析含受控源電路的關(guān)鍵。首先，獨(dú)立電源反映外界對(duì)電路的控制，而受控源則反映電路中一部分電壓或電流對(duì)另一部分電壓或電流的控制；其次，獨(dú)立電源的電壓或電流是激勵(lì)，能夠在電路中引起響應(yīng)，而受控源的電壓或電流不是激勵(lì)，在電路中不會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)。因此，受控源在電路分析時(shí)，有些情況下可以視為獨(dú)立電源處理，有些情況下不能視為獨(dú)立電源處理。[4，5]

一、受控源可以作為獨(dú)立電源處理的情況

雖然受控源和獨(dú)立電源有著本質(zhì)的區(qū)別，但在電路分析中，有些情況下，受控源可以暫時(shí)作為獨(dú)立電源處理，但是要注意受控量和控制量之間的關(guān)系。

1.在電源的等效變換中，受控源可作為獨(dú)立電源處理

電壓源與電阻的串聯(lián)組合可以等效為電流源與電阻的并聯(lián)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(lián)組合也可以等效為受控電流源與電阻的并聯(lián)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(shí)，受控源可以作為獨(dú)立電源處理

（1）用回路電流法分析電路。回路電流分析法是選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(jìn)而求解各支路電壓或電流的方法。回路電流分析法的關(guān)鍵是根據(jù)回路結(jié)構(gòu)特征，對(duì)所選擇的獨(dú)立回路列寫回路電流方程。對(duì)于受控源電路，在列寫方程時(shí)受控源的處理方法與獨(dú)立電源相同，但由于受控源的特殊性，將會(huì)在方程中引入新的未知量，所以需要增加補(bǔ)充方程，補(bǔ)充方程源于受控源的控制量。如例1所示。

2.運(yùn)用戴維寧定理分析電路時(shí)，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(gè)含源的二端網(wǎng)絡(luò)，解決了一個(gè)含源的二端網(wǎng)絡(luò)的對(duì)外等效的問題。一個(gè)含源的二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外可選擇一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串聯(lián)組合等效替換。含源網(wǎng)絡(luò)中的電源是指獨(dú)立電源，而非受控源。如果一個(gè)電路結(jié)構(gòu)中不含獨(dú)立電源，即使存在受控源，仍可視為一個(gè)無源網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外則可等效為一個(gè)電阻元件。因此，利用戴維寧定理分析電路時(shí)，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(gè)參數(shù)：含源網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc和對(duì)應(yīng)的無源網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Req，如圖6（b）所示。含源網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc：如圖6（c）所示，V。對(duì)應(yīng)的無源網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Req：可將含源網(wǎng)絡(luò)中的電源置零后，得到對(duì)應(yīng)的無源網(wǎng)絡(luò)，如圖6（d）所示。其中等效電路中等效電阻的計(jì)算方法有兩種：方法一，對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)選擇外加電源法，如圖6（e）所示，其等效電阻；方法二，可對(duì)含源網(wǎng)絡(luò)選擇開路短路法，如圖6 （c） 和圖6 （f） 所示，其等效電阻。

三、結(jié)論

本文討論含有受控源電路的分析，根據(jù)分析方法不同，適當(dāng)?shù)靥幚黼娐分械氖芸卦础Ｔ诹袑懟鶢柣舴螂娏鞫桑↘CL）、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(shí)，受控源作為獨(dú)立電源處理，同時(shí)要注意受控量和控制量的關(guān)系。在選用戴維寧定理和疊加定理時(shí)，受控源則不作為獨(dú)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(duì)受控源選用不同的處理方法，可簡(jiǎn)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(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱關(guān)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(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1993.

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關(guān)鍵詞 晶閘管控制電壓

中圖分類號(hào)：TN342 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）10-0043-01

1 晶閘管調(diào)光電路原理圖（圖1）

圖1 晶閘管調(diào)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(hào)和結(jié)構(gòu)

晶閘管即硅晶體閘流管，俗稱可控硅（SCR）。特點(diǎn)是以小功率信號(hào)去控制大功率系統(tǒng)，可以作為強(qiáng)電與弱電的接口，高效地完成對(duì)電能的變換和控制。必須同時(shí)具備兩個(gè)條件才能導(dǎo)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(jī)上晶閘管控制電路。晶閘管作為半控制器件，一旦導(dǎo)通晶閘管，門會(huì)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(guān)斷晶閘管。

晶閘管檢測(cè)：

①把萬用表置于R X 1K擋，測(cè)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(shí)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(cè)任意兩引腳間正、反向電阻，當(dāng)檢測(cè)到阻值為幾十歐的一次，此時(shí)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(gè)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(shí)的阻止無窮大。保持黑表筆與A及接觸的同時(shí)，讓黑表筆與G極相接觸，這時(shí)萬用表阻值明顯變小，這說明晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)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(shí)晶閘管異常處于導(dǎo)通狀態(tài)，基本說明晶閘管是好的。

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

2.2 單結(jié)晶體管（圖3）

圖3 單結(jié)晶體管的符號(hào)和結(jié)構(gòu)

單結(jié)晶體管（簡(jiǎn)稱UJT）又稱雙基極二極管，有一個(gè)PN結(jié)和兩個(gè)電阻接觸電極。單結(jié)晶體管的一個(gè)重要特性：負(fù)阻特性，利用這個(gè)特性可組成張馳振蕩電路、多諧振蕩電路、定時(shí)器等多種脈沖單元電路。

單結(jié)晶體管的檢測(cè)：

判斷單結(jié)晶體管發(fā)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(jié)晶體管任意兩管腳，若正、反向兩次測(cè)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(gè)管腳為e極。

b1與b2的區(qū)別方法是：發(fā)射極用黑表筆連接，另外兩級(jí)紅紅表筆連接，把萬用表至于R X 00擋或R X 1K擋，分別測(cè)量e對(duì)b1和e對(duì)b2的正向電阻。通過兩次測(cè)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(shí)并非每次都準(zhǔn)確，因?yàn)橛袀€(gè)別管子的e-b1間正向電阻值較小。在現(xiàn)實(shí)使用中，如果b1和b2端判斷錯(cuò)誤，只會(huì)對(duì)脈沖的輸出幅度有影響（脈沖發(fā)生器多選用單晶體管），不會(huì)損壞管子，當(dāng)發(fā)現(xiàn)輸出的脈沖幅度偏小時(shí)，只要將b1和b2對(duì)調(diào)使用即可。檢測(cè)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(duì)電容器實(shí)施充電后逐漸提升電壓UC。e-b1在電容器兩端電壓UC達(dá)到頂峰時(shí)導(dǎo)通，通過e-b1使電容器電壓想電阻R3放電，此時(shí)R3上會(huì)輸出一個(gè)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(dāng)UC降到谷點(diǎn)電壓后，管子恢復(fù)阻斷。R4、RP的電阻值比較大，因此當(dāng)電容器上的電壓底到谷點(diǎn)電壓時(shí)，電流會(huì)小于谷點(diǎn)電流，達(dá)不到導(dǎo)通電流，因此單結(jié)晶體匯到阻斷狀態(tài)。此時(shí)電容器回復(fù)充電，重復(fù)此過程，最終電容器上的電壓成鋸齒狀態(tài)，在R3上形成脈沖電壓Ug（圖4）。

單結(jié)晶體管在交流電壓的每半個(gè)周期內(nèi)都會(huì)輸出一組脈沖，VT的控制極被第一個(gè)起作用的脈沖觸發(fā)，從而導(dǎo)通晶閘管使燈泡發(fā)光。電容器充電的快慢以及鋸齒波的頻率在RP電阻值發(fā)生改變是而發(fā)生改變，晶閘管VT導(dǎo)通角大小也會(huì)發(fā)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(xiàn)

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微電子學(xué)是電子學(xué)的分支學(xué)科，主要致力于電子產(chǎn)品的微型化，達(dá)到提升電子產(chǎn)品應(yīng)用便利和應(yīng)用空間的目的。微電子學(xué)還屬于一門綜合性較強(qiáng)學(xué)科類型，具體的微電子研究中，會(huì)用到相關(guān)物理學(xué)、量子力學(xué)和材料工藝等知識(shí)。微電子學(xué)研究中，切實(shí)將集成電路納入到研究體系中。此外，微電子學(xué)還對(duì)集成電子器件和集成超導(dǎo)器件等展開研究和解讀。微電子學(xué)的發(fā)展目標(biāo)是低能耗、高性能和高集成度等特點(diǎn)。集成電路是通過相關(guān)電子元件的組合，形成一個(gè)具備相關(guān)功能的電路或系，并可以將集成電路視為微電子學(xué)之一。集成電路在實(shí)際的應(yīng)用中具有體積小、成本低、能耗小等特點(diǎn)，滿足諸多高新技術(shù)的基本需求。而且，隨著集成電路的相關(guān)技術(shù)完善，集成電路逐漸成為人們生產(chǎn)生活中不可缺少的重要部分。

2微電子發(fā)展?fàn)顟B(tài)與趨勢(shì)分析

2.1發(fā)展與現(xiàn)狀

從晶體管的研發(fā)到微電子技術(shù)逐漸成熟經(jīng)歷漫長(zhǎng)的演變史，由晶體管的研發(fā)以組件為基礎(chǔ)的混合元件（鍺集成電路）半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOS電路微電子。這一發(fā)展過程中，電路涉及的內(nèi)容逐漸增多，電路的設(shè)計(jì)和過程也更加復(fù)雜，電路制造成本也逐漸增高，單純的人工設(shè)計(jì)逐漸不能滿足電路的發(fā)展需求，并朝向信息化、高集成和高性能的發(fā)展方向。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)對(duì)微電子的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展空間，目前國(guó)內(nèi)微電電子發(fā)展特點(diǎn)如下：（1）微電子技術(shù)創(chuàng)新取得了具有突破性的進(jìn)展，且逐漸形成具有較大規(guī)模的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。對(duì)于集成電路的技術(shù)水平在0.8~1.5μm，部分尖端企業(yè)的技術(shù)水平可以達(dá)到0.13μm。（2）微電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，隨著技術(shù)的革新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸生成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，上下游關(guān)系處理完善。（3）產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，更多企業(yè)參與到微電子學(xué)的研究和電路中，有效推動(dòng)了微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促使微電子技術(shù)得到了進(jìn)一步的完善和發(fā)展。

2.2發(fā)展趨勢(shì)

微電子技術(shù)的發(fā)展中，將微電子技術(shù)與其他技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，可以衍生出更多新型電子器件，為推動(dòng)學(xué)科完善提供幫助。另外微電子技術(shù)與其他產(chǎn)業(yè)結(jié)合，可以極大的拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的增加。微電子芯片的發(fā)展遵循摩爾定律，其CAGR累計(jì)平均增長(zhǎng)可以達(dá)到每年58%。在未來一段時(shí)間內(nèi)，微電子技術(shù)將按照提升集團(tuán)系統(tǒng)的性能和性價(jià)比，如下為當(dāng)前微電子的發(fā)展方向。

2.2.1硅基互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）

CMOS電路將成為微電子的主流工藝，主要是借助MOS技術(shù)，完成對(duì)溝道程度的縮小，達(dá)到提升電路的集成度和速度的效果。運(yùn)用CMOS電路，改善芯片的信號(hào)延遲、提升電路的穩(wěn)定性，再改善電路生產(chǎn)成本，從而使得整個(gè)系統(tǒng)得到提升，具有極高研究和應(yīng)用價(jià)值。可以將CMOS電路將成為未來一段時(shí)間的主要研究對(duì)象，且不斷對(duì)CMOS電路進(jìn)行縮小和優(yōu)化，滿足更多設(shè)備的需求。

2.2.2集成電路是當(dāng)前微電子技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)

微電子芯片是建立在的集成電路的基礎(chǔ)上，所以微電子學(xué)的研究中，要重視對(duì)集成電路研究和分析。為了迎合信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于集成電路暴露出的延時(shí)、可靠性等因素，需要及時(shí)的進(jìn)行處理。在未來一段時(shí)間內(nèi)對(duì)于集成電路的研究和轉(zhuǎn)變勢(shì)在必行。

2.2.3微電子技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合

借助微電子技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合，可以衍生出諸多新型技術(shù)類型。當(dāng)前與微電子技術(shù)結(jié)合的技術(shù)實(shí)例較多，積極為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。例如：微光機(jī)電系統(tǒng)和DNA生物芯片，微光機(jī)電系統(tǒng)是將微電子技術(shù)與光學(xué)理論、機(jī)械技術(shù)等結(jié)合，可以發(fā)揮三者的綜合性能，可以實(shí)現(xiàn)光開關(guān)、掃描和成像等功能。DNA生物芯片是將微電子技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，能有效完成對(duì)DNA、RNA和蛋白質(zhì)等的高通量快速分析。借助微電子技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合衍生的新技術(shù)，能夠更為有效推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3微電子技術(shù)的應(yīng)用解讀

微電子學(xué)與集成電路的研究不斷深入，微電子技術(shù)逐漸的應(yīng)用到人們的日常生活中，對(duì)于改變?nèi)藗兊纳钇焚|(zhì)具有積極的作用。且微電子技術(shù)逐漸成為一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平和綜合國(guó)力的指標(biāo)。在實(shí)際的微電子技術(shù)應(yīng)用中，借助微電子技術(shù)和微加工技術(shù)可以完成對(duì)微機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)建，在完成信息采集、處理、傳遞等功能的基礎(chǔ)上，還可以自主或是被動(dòng)的執(zhí)行相關(guān)操作，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于DNA生物芯片可以用于生物學(xué)研究和相關(guān)醫(yī)療中，效果顯著，對(duì)改善人類生活具有積極的作用和意義。

4結(jié)束語

微電子學(xué)與集成電路均為信息技術(shù)的基礎(chǔ)，其中微電子學(xué)中囊括集成電路。在對(duì)微電子學(xué)和集成電路的解析中，需要對(duì)集成電路和微電子技術(shù)展開綜合解讀，分析微電子技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，再結(jié)合具體情況對(duì)微電子技術(shù)的當(dāng)前應(yīng)用展開解讀，為微電子學(xué)與集成電路的創(chuàng)新和完善提供參考，進(jìn)而推動(dòng)微電子技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)造更大的產(chǎn)值，實(shí)現(xiàn)國(guó)家的持續(xù)健康發(fā)展。

作者:胥亦實(shí) 單位:吉林大學(xué)

參考文獻(xiàn)

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

[2]方圓,徐小田.集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].微電子學(xué),2014(01):81-84.

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關(guān)鍵詞 電路分析 教學(xué)改革 教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，作為電類專業(yè)及相關(guān)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，電路分析課程如何教學(xué)才能真正做到讓學(xué)生既有扎實(shí)的理論分析能力，又有初步解決實(shí)際工程問題的能力，作者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出了以下幾個(gè)方面的思考。

1 落實(shí)課程定位

說到電路分析課程的定位，從各大高校的培養(yǎng)計(jì)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(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系中起著承前啟后的重要作用，是學(xué)習(xí)相關(guān)后續(xù)專業(yè)課的橋梁，理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)，既培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，也培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力等等，但是以前授課我們的重點(diǎn)往往放在了培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力上了，沒有把培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力落到實(shí)處，教學(xué)改革中我們授課強(qiáng)調(diào)兩者并重，對(duì)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)依然強(qiáng)調(diào)分析問題的能力，但是講實(shí)例時(shí)，參照清華大學(xué)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(jiǎn)化的有工程背景的實(shí)際應(yīng)用例子為載體講授知識(shí)的應(yīng)用。該書中例子來自信號(hào)處理、通信、電力系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用，這些精心挑選的實(shí)例不僅讓學(xué)生了解到實(shí)際工程中電路是怎樣設(shè)計(jì)的，還反映了電路的應(yīng)用已發(fā)生巨大的變化，已由傳統(tǒng)的能量處理為主發(fā)展為信號(hào)處理技術(shù)已經(jīng)成為電路應(yīng)用的主要方向。工程背景的實(shí)例分析為學(xué)生以后解決工程問題打下良好的基礎(chǔ)，提升了學(xué)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(shù)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(fā)展，僅由這三種器件組成的電路在工程應(yīng)用中幾乎是不存在的，為了適應(yīng)高度的集成化要求，壓縮芯片體積，提高電路性能，電路設(shè)計(jì)的理念已是大量的運(yùn)用晶體管來構(gòu)成電路，這是因?yàn)榫w管具有低功耗和易于集成的優(yōu)勢(shì)，晶體管特別是半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管MOSFFT已是集成電路的核心。在教學(xué)中應(yīng)引入電子線路的部分內(nèi)容，例如引入半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，電路課程中引入半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管MOSFFT不僅能讓學(xué)生知道受控源在實(shí)際電路中形式，理解其作為開關(guān)的作用，還能進(jìn)一步將電路課程和后續(xù)課程連接在一起，學(xué)生能盡早認(rèn)識(shí)到工程實(shí)際和理論模型之間的關(guān)系。

3 電路模塊化分析

我們現(xiàn)在的授課重點(diǎn)內(nèi)容為基爾霍夫定律和電路的拓?fù)浼s束規(guī)律（KCL，KVL），依據(jù)該定律可以建立多元方程組，往往課堂大量的時(shí)間都消耗在列方程、解方程上了，實(shí)際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的手段已經(jīng)非常成熟，我們應(yīng)借助軟件工具來完成這些求解的問題，例如，Matlab具有強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力，對(duì)于復(fù)雜的方程組能輕而易舉獲得答案，對(duì)涉及復(fù)數(shù)運(yùn)算的交流電路， Matlab不僅能輕松完成復(fù)數(shù)運(yùn)算，還可以完美地繪制出向量圖，幅頻和相頻特性分析時(shí)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(zhǔn)確。電路分析理論的核心是有源二端網(wǎng)絡(luò)。將所有的單元電路都可以看作是一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，然后將復(fù)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(yīng)該把具體的運(yùn)算交給計(jì)算機(jī)輔助軟件去完成，電路設(shè)計(jì)已經(jīng)非常強(qiáng)調(diào)模塊化，應(yīng)建立端口的概念和子系統(tǒng)的概念，多分析典型模塊電路，這是以后實(shí)際工程中必然的重點(diǎn)。

4 利用現(xiàn)代化教學(xué)手段

電路分析一般采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，為保證課堂教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)進(jìn)度，引進(jìn)現(xiàn)代化的教學(xué)手段和教學(xué)方法是非常必要的。教學(xué)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(jié)合的教學(xué)模式。對(duì)于定律和抽象的概念闡述用多媒體，對(duì)于比較復(fù)雜繁瑣公式推導(dǎo)或例題的過程講解， 依然用板書，這樣學(xué)生可以輕松跟上授課教師的思維。利用PPT教學(xué)節(jié)省大量的板書時(shí)間，例如電路分析課程講解中繪制電路圖往往需要花費(fèi)大量時(shí)間，PPT可以預(yù)先準(zhǔn)備好一切，PPT信息容量大，通過預(yù)先準(zhǔn)備提高了課堂時(shí)間的利用率。

還可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將PPT等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容及時(shí)在網(wǎng)上。使得學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)代化教學(xué)手段的使用，將緩解教學(xué)內(nèi)容多而課時(shí)少的矛盾，加大了課程教學(xué)的信息量，提高了授課質(zhì)量。

5 探索新的教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)都是以老師為中心，老師講解學(xué)生被動(dòng)地聽，學(xué)生是課堂的配角。教學(xué)改革中我們打破這種單一的教學(xué)模式，引入啟發(fā)式教學(xué)、學(xué)生課堂互動(dòng)式討論和網(wǎng)上教育等新的教學(xué)方法，加強(qiáng)教與學(xué)的信息交流，啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)主動(dòng)思考和自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。針對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)、典型題和難題，通過教師提問，鼓勵(lì)學(xué)生回答問題或請(qǐng)到講臺(tái)前做題，并請(qǐng)其他學(xué)生評(píng)判或提出不同的答案或不同的解決方法。目的是加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和判斷能力，培養(yǎng)主動(dòng)思考的習(xí)慣，啟發(fā)學(xué)生的探索精神。還有一種新方式就是打開網(wǎng)上教學(xué)通道，網(wǎng)上教育體現(xiàn)為將預(yù)先制作好的PPT課件、電子教案、視頻課件等上傳到網(wǎng)上，學(xué)生隨時(shí)可以下載課件，教師定期在網(wǎng)上答疑，這樣擴(kuò)展了上課時(shí)間，使得學(xué)生和老師的互動(dòng)機(jī)會(huì)更多，能比較及時(shí)掃清學(xué)習(xí)障礙，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

6 實(shí)驗(yàn)課改革

6.1 實(shí)驗(yàn)課授課形式

對(duì)于實(shí)驗(yàn)同樣采用PPT為主的教學(xué)模式，因?yàn)楣蕉ɡ淼戎匾獌?nèi)容在理論教學(xué)中已經(jīng)講過，實(shí)驗(yàn)課程利用PPT教學(xué)，容易展現(xiàn)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(dòng)態(tài)電路變化過程。圖文并茂，生動(dòng)直觀，使得實(shí)驗(yàn)課趣味化，并且上課效率高，節(jié)省大量的板書時(shí)間。

6.2 應(yīng)用仿真軟件

我校是民族院校，學(xué)生水平參差不齊，在理論知識(shí)沒有吃透的情況下，實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)出各種意想不到的意外，容易造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備的破壞。因此對(duì)于有難度的實(shí)驗(yàn)，要求先在仿真軟件上仿真，教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置仿真環(huán)境，設(shè)置參數(shù)，觀察電路變化，仿真環(huán)境下能方便改變電路的參數(shù)、結(jié)構(gòu)、頻率等，從而能更清楚地觀察復(fù)雜電路的系統(tǒng)行為，提高教學(xué)效果。使得學(xué)生更直觀地理解苦澀的理論知識(shí)。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(shí)驗(yàn)層次化③④

為了讓學(xué)生有更強(qiáng)的動(dòng)手能力，我校的電路分析實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)從17學(xué)時(shí)增加到34學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)量大幅增加。我們將實(shí)驗(yàn)分成三大模塊，即：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)?zāi)K，模仿性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)K，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)達(dá)到實(shí)驗(yàn)課程總量的50%，在這個(gè)階段一個(gè)目標(biāo)是使得學(xué)生掌握電子實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，另一個(gè)目標(biāo)是完成驗(yàn)證性為主的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，模仿性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是給出一些大框架型題目如運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)等，題目給出大體的電路設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)要求，沒有電路詳細(xì)參數(shù)資料，學(xué)生自己設(shè)計(jì)詳細(xì)的電路參數(shù)。一般通過查閱資料都能看到相近的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以在其基礎(chǔ)上通過自己修改達(dá)到設(shè)計(jì)要求，相比基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以測(cè)試為主要內(nèi)容難度有所增加，鍛煉學(xué)生自己查閱資料，自己做修改的自學(xué)能力，提高了對(duì)實(shí)踐和理論差異的理解，使得學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極解決問題。此類實(shí)驗(yàn)題目占到總實(shí)驗(yàn)總課時(shí)的30%到40%，根據(jù)學(xué)生的層次狀況可適度調(diào)整比例的大小。創(chuàng)新性試驗(yàn)一般是不做限制的，只給一個(gè)設(shè)計(jì)題目及技術(shù)要求，讓學(xué)生利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室條件，自主進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、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(cè)量實(shí)驗(yàn)要求的參數(shù)，記錄并分析數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)使得學(xué)生自己分析問題的能力和實(shí)驗(yàn)技能有很大提高，同時(shí)對(duì)實(shí)際工程有了感性認(rèn)識(shí)而不是停留在理論知識(shí)層面，對(duì)以后從事技術(shù)工作有很大的幫助。

6.4 實(shí)驗(yàn)課的管理

要求每個(gè)學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)教師驗(yàn)收合格并登記后方可離開，沒有實(shí)驗(yàn)登記記錄的學(xué)生此次實(shí)驗(yàn)沒有成績(jī)，這種方式迫使學(xué)生提前預(yù)習(xí)試驗(yàn)。教師預(yù)先在網(wǎng)絡(luò)上給出實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和教學(xué)要求，預(yù)做實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，學(xué)生可以先完成理論計(jì)算，再進(jìn)行仿真虛擬實(shí)驗(yàn)，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)課堂上的摸索過程，提高實(shí)驗(yàn)效率，一改實(shí)驗(yàn)課程都是一到下課時(shí)間做完沒做完的都收拾東西走人，渾水摸魚的狀況，當(dāng)然這樣增加了教師的工作量，必要時(shí)老師可讓已經(jīng)做完的學(xué)生輔助完成檢查工作，學(xué)生也有機(jī)會(huì)看到別的同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方式。

7 師資隊(duì)伍建設(shè)

培養(yǎng)電子等相關(guān)專業(yè)的教師隊(duì)伍。課程的背后是教師。任課教師的教學(xué)水平和教學(xué)能力對(duì)一門課教學(xué)質(zhì)量的好壞有很大的影響。電路分析教學(xué)改革要求教師除掌握課程的基本內(nèi)容外，還應(yīng)學(xué)習(xí)相關(guān)的仿真軟件，給學(xué)生設(shè)計(jì)各種不同難度的實(shí)驗(yàn)。目前，我院電子教研室這一方面的培養(yǎng)意識(shí)較為薄弱，應(yīng)有意識(shí)地加強(qiáng)學(xué)習(xí)。通過本課題的實(shí)施，本課程師資隊(duì)伍水平有一定提高，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)培養(yǎng)適合本校狀況的電子等專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)。

教學(xué)改革是個(gè)永恒的話題，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將永不止步，如何讓與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的電路分析課程跟上科技發(fā)展的步伐，是電路分析改革的趨勢(shì)，讓學(xué)生不再是紙上談兵的驕子，而是擁有走向工程應(yīng)用的知識(shí)儲(chǔ)備的實(shí)用型人才是我們教學(xué)改革的最終目標(biāo)。

論文所屬項(xiàng)目名稱為： 應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下電子類專業(yè)“電路分析” 教學(xué)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(xué)學(xué)報(bào)，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(xué)出版社，2007.

篇5

1、傳統(tǒng)電路分析課程存在的問題

第一，就電類專業(yè)來說，屬于門類比較多的專業(yè)，不管是綜合性大學(xué)，還是一般專科大學(xué)都有開設(shè)；但在有些學(xué)校，這類專業(yè)并不十分受重視。例如，在醫(yī)學(xué)院校開設(shè)的醫(yī)學(xué)信息專業(yè)，也可歸類到電類專業(yè)，但在醫(yī)學(xué)院校就是屬于小且偏的專業(yè)。從學(xué)校來說，對(duì)專業(yè)的投入相對(duì)就少，教學(xué)形式和實(shí)驗(yàn)手段都比較陳舊，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

第二，從實(shí)驗(yàn)采用的具體方式來看，采用的多是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)形式。根據(jù)儀器儀表的工作原理，或是某個(gè)電路定理；再按照實(shí)驗(yàn)的操作步驟，連接實(shí)驗(yàn)箱或者實(shí)驗(yàn)板，最后進(jìn)行測(cè)量就可以了。這種實(shí)驗(yàn)方式，學(xué)生沒有處于主動(dòng)思考的地位，不利于培養(yǎng)學(xué)生的思考和創(chuàng)新能力，從而也沖淡了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣。

第三，隨著近年來高校招生規(guī)模逐年擴(kuò)大，存在學(xué)校實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地緊張、實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后、耗材缺乏等困難，很難滿足學(xué)生人數(shù)的增長(zhǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(gè)同學(xué)都能夠積極地參與實(shí)驗(yàn)。第四，學(xué)生人數(shù)的大幅增加，導(dǎo)致指導(dǎo)老師的工作量大幅增加，使得負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的老師分身乏術(shù)，沒有更多的精力投入科研和創(chuàng)新當(dāng)中。

2、Multisim軟件的基本特點(diǎn)[1]

Multislm是一種應(yīng)用廣泛的電子電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)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(jí)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(guān)系可分為17個(gè)元件箱，并且還在不斷升級(jí)中。元件箱內(nèi)有大量元件模型。并且，用戶還可以根據(jù)需要編輯或創(chuàng)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(cè)試的儀器，這些儀器都很直觀，并且可以多臺(tái)儀器同時(shí)調(diào)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(chǎn)生的數(shù)據(jù)去執(zhí)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(shí)驗(yàn)。老師可以將搭建好的電路帶到課堂上調(diào)試分析，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室做相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)，甚至可以在課外自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，更具靈活性。除此以外，可以提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決實(shí)際問題的能力。在完成基本學(xué)習(xí)任務(wù)后，學(xué)生還可以選擇一些設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，滿足了不同層次學(xué)生的需要。

3、仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用實(shí)例

以戴維南定理為例[2]：一個(gè)含獨(dú)立電源的線性電阻單口網(wǎng)絡(luò)，從端口特性來看，可以等效為一個(gè)電壓源和電阻串聯(lián)的單口網(wǎng)絡(luò)，電壓源的電壓等于單口網(wǎng)絡(luò)在負(fù)載開路時(shí)的電壓UOC，R0是單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部獨(dú)立源等于零（理想電壓源短路，理想電流源開路）時(shí)所得單口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。現(xiàn)在，我們利用Multisim來驗(yàn)證戴維南定理，如圖1所示，將電路連接好[3]。點(diǎn)擊仿真開關(guān)開始仿真，可以從電壓表上直接讀示數(shù)Uab=90V,圖2所示；再通過按空格鍵，使單刀雙擲開關(guān)J1轉(zhuǎn)換到電流表上，讀出a,b兩端的電流為6A，圖3所示。根據(jù)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(jié)果與用戴維南定理求解所得一樣。

篇6

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(dòng)態(tài)分析，含容電路的分析，直流電路中功和能計(jì)算。

例1　如圖1所示為一火警報(bào)警器的一部分電路示意圖。其中R2為用半導(dǎo)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(bào)警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)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(guān)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(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)，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(nèi)電路上的電壓降Ur=I總r增大，由U=E-Ur可知報(bào)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(shù)　I　減小。

點(diǎn)評(píng)：此題為直流電路分析中的電路動(dòng)態(tài)變化問題，其特征是：電路中的某一個(gè)電阻或某一段電路中的電阻的阻值發(fā)生變化，從而引起整個(gè)電路的電流、電壓、電功率發(fā)生變化；分析方法是以電路的串并聯(lián)知識(shí)和閉合電路歐姆定律為基礎(chǔ)；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(chǔ)，干路電流分析是核心，內(nèi)外電路電壓變化是關(guān)鍵。此類問題常表現(xiàn)在電路故障分析，滑動(dòng)變阻器的觸頭移動(dòng)和電路中的開關(guān)斷開與閉合等所引起的電路變化問題。

二、電磁感應(yīng)電路分析

電磁感應(yīng)電路是電磁感應(yīng)現(xiàn)象與直流電路有機(jī)結(jié)合而成的一種綜合性電路，它以電磁感應(yīng)現(xiàn)象為基礎(chǔ)，結(jié)合直流電路討論電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用，主要題型有電磁感應(yīng)知識(shí)中的圖象分析，與力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合，與功和能有關(guān)問題的綜合。

例2　如圖2所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均可忽略。初始時(shí)刻，彈簧處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)軌始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。求：

（1）初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力。

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

（3）導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？

解析：（1）初始時(shí)刻棒感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Lv0B，棒中感應(yīng)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(guān)系，得W1=EP=■mv■■，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1=■mv■■-EP

（3）由能的轉(zhuǎn)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(duì)交流電知識(shí)重點(diǎn)考查了交變電流的規(guī)律及描述交變電流的物理量和變壓器規(guī)律及應(yīng)用。

例3　一臺(tái)理想變壓器從10kV的線路中降壓并提供200A的負(fù)載電流。已知兩個(gè)線圈的匝數(shù)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(guān)鍵詞:對(duì)稱電路;等電勢(shì)點(diǎn)

中圖分類號(hào):TP331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(jié)點(diǎn)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(diǎn)。對(duì)于復(fù)雜的電路,無論選用哪一種方法,都要會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間解多元一次方程。當(dāng)復(fù)雜電路存在對(duì)稱性時(shí),可通過等勢(shì)點(diǎn)短路或斷路,簡(jiǎn)化電路,從而簡(jiǎn)化求解方法。

1 對(duì)稱電路的判定

在線性電路分析中,任何一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),無論它由什么元件組成,都可以抽象成由線段和結(jié)點(diǎn)組成的幾何圖形,它表示電路的組成結(jié)構(gòu),連接方式,具有拓?fù)涞男再|(zhì),由有限個(gè)線段和結(jié)點(diǎn)組成的圖形,稱為電路的拓?fù)鋱D。

如果電路的拓?fù)鋱D中的線段和結(jié)點(diǎn)關(guān)于圖形的中心點(diǎn)或中心軸對(duì)稱,且有效值相等或成比例,則稱該電路為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)稱電路。

1.1 對(duì)稱電路的分類及性質(zhì)[1]

正相對(duì)稱電路:如圖1所示,電路關(guān)于軸x-x對(duì)稱。正向?qū)ΨQ電路具有如下特性,與對(duì)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?qū)ΨQ電路:如圖2所示電路關(guān)于x-x軸對(duì)稱,但兩邊us極性相反,呈反向?qū)ΨQ。反向?qū)ΨQ電路中,與對(duì)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?qū)ΨQ電路:如圖3所示電路關(guān)于x-x軸對(duì)稱,其中1、2支路交叉。交叉對(duì)稱電路中,與對(duì)稱軸相交的交叉支路之間的電壓為零。即1-3之間等電勢(shì),2-4之間等電勢(shì)。

交叉反向?qū)ΨQ電路:如圖4所示電路關(guān)于x-x軸對(duì)稱,其中1、2支路交叉。交叉反向?qū)ΨQ電路中,與對(duì)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(shì),3-4之間等電勢(shì),1-2開路,3-4開路。

1.2 對(duì)稱電路的判定

對(duì)稱電路的判定步驟如下:

1)畫出電路的拓?fù)鋱D。

2)觀察拓?fù)鋱D,對(duì)兩個(gè)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(jié)構(gòu)相同,各對(duì)應(yīng)支路參數(shù)相同,或?qū)?yīng)成比例,則此平面為對(duì)稱面或?qū)ΨQ軸。

例1:圖5(a)是一電路的拓?fù)鋱D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(duì)稱電路,x-x為對(duì)稱軸。

例2:圖6(a)所示電路,拓?fù)鋱D用x-x軸橫切可得圖6(b),各對(duì)應(yīng)支路參數(shù)相等,判斷為對(duì)稱電路。

例3:將a、b點(diǎn)斷開,用x-x軸橫切,電路中垂直與對(duì)稱軸的支路參數(shù)對(duì)應(yīng)成比例,可判定為對(duì)稱電路。

3)對(duì)照具體分類確定對(duì)稱類型。

圖5中a、b兩端開路,則為正向交叉對(duì)稱。圖6正向?qū)ΨQ。圖7正向?qū)ΨQ。

2 對(duì)稱電路中等電勢(shì)點(diǎn)的判定

1) 在平衡對(duì)稱電路的端子間接入電源,落在對(duì)稱軸上或?qū)ΨQ面上的結(jié)點(diǎn)都是等電勢(shì)點(diǎn)。如圖8,在a、b間接電源,在x-x軸上的結(jié)點(diǎn)1、2、3為等電勢(shì)點(diǎn)。和圖8同類的復(fù)雜電路,無論平面擴(kuò)展到多大,還是對(duì)稱立體擴(kuò)展,只要是有限電阻電路,即可利用此種對(duì)稱分析方法解決。

圖8 圖9

2) 如果在對(duì)稱電路的對(duì)應(yīng)端口接入電源,則對(duì)稱面上的每一對(duì)對(duì)應(yīng)結(jié)點(diǎn)分別等電勢(shì)。因?yàn)閷?duì)稱面兩側(cè)電路結(jié)構(gòu)相同,元件參數(shù)、電流、電壓完全相等,對(duì)應(yīng)結(jié)點(diǎn)一定等電勢(shì)。如圖9,1、2等電勢(shì),3、4等電勢(shì)。

3 對(duì)稱電路的分析舉例

利用電路的對(duì)稱性質(zhì),求等效電阻或輸入電阻,既簡(jiǎn)單又高效。

例1:電路如圖10所示,求ab端口的輸入電阻,每個(gè)電阻均為1k。

此電路對(duì)稱軸為x-x,根據(jù)對(duì)稱性質(zhì),將等電勢(shì)點(diǎn)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(guān)于x-x軸對(duì)稱100K支路被對(duì)稱平面平分,則可將此支路電阻平分為兩個(gè)50k電阻串聯(lián),40k電阻可分為兩個(gè)80k電阻并聯(lián),如圖11(c)所示。根據(jù)對(duì)稱性質(zhì),與對(duì)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(duì)稱電路中,當(dāng)一條支路與對(duì)稱面相交,且被對(duì)稱面平分時(shí),此支路電阻R可均分為兩個(gè)R/2;當(dāng)一條支路與對(duì)稱面平行,且被對(duì)稱面平分,此支路電阻R,可分為兩個(gè)并聯(lián)的2R。

4 結(jié)論

對(duì)稱電路的分析可以利用其性質(zhì),簡(jiǎn)化電路,對(duì)稱點(diǎn)有電流,無電壓時(shí)短路處理;有電壓無電流時(shí)開路處理。

對(duì)稱電路中存在等電勢(shì)點(diǎn)時(shí),可連接等電勢(shì)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)化。

對(duì)某些電路可通過等效變換,獲得對(duì)稱電路,然后分析。

參考文獻(xiàn):

[1] 姚維,姚仲興.電路解析與精品題集上冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)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(jié)點(diǎn)或電路中的等勢(shì)點(diǎn)，從而判定電路各部分的連接關(guān)聯(lián)。對(duì)于不很規(guī)則的電路，要在分析的基礎(chǔ)上畫出直觀的等效電路，同時(shí)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(dǎo)線電阻為零，是等勢(shì)體，用一根導(dǎo)線相連的點(diǎn)可以合并為一點(diǎn)，將圖1甲中的A、D合并為一點(diǎn)A后，成為圖1乙。

對(duì)于圖1乙，根據(jù)串并聯(lián)知識(shí)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(gè)橋式電路，當(dāng)滿足■=■的關(guān)系時(shí)，我們把橋式電路稱為“平衡電橋”，此時(shí)C、D兩點(diǎn)是等勢(shì)點(diǎn)；不滿足■=■的關(guān)系時(shí)，C、D兩點(diǎn)不是等勢(shì)點(diǎn)。在圖2甲所示的電路中，滿足■=■的關(guān)系，所以C、D兩點(diǎn)是等勢(shì)點(diǎn)，將C、D合并為一點(diǎn)C后，電路等效為圖2乙。根據(jù)串并聯(lián)知識(shí)得RAB=■ Ω。

二、 電路的動(dòng)態(tài)分析

電路中某一部分發(fā)生變化，會(huì)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(jù)電阻串、并聯(lián)規(guī)律判斷總電阻如何變化，再根據(jù)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(jù)部分電路的歐姆定律判斷各部分電學(xué)量的變化情況。

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

A. V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小

B. V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大

C. V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小

D. V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大

解析 S斷開，相當(dāng)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(shù)變大。總電流減小，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(shù)變大。故選B。

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

A. 電壓表與電流表的示數(shù)都減小

B. 電壓表與電流表的示數(shù)都增大

C. 電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小

D. 電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大

解析 變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中，使連入電路中的R0阻值減小，整個(gè)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(shù)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(shù)減小。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤，選A。

點(diǎn)評(píng) 這種方法原理簡(jiǎn)單，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，程序嚴(yán)密，容易理解和掌握，但是判斷過程冗長(zhǎng)，容易出現(xiàn)混亂，電路中任一部分發(fā)生變化時(shí)，將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發(fā)生變化，可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，若某環(huán)節(jié)判斷不準(zhǔn)，就會(huì)直接影響后面的判斷結(jié)果。

有一種簡(jiǎn)便快捷的方法――“串反并同”法，即在局部電路中依據(jù)U、I、R之間的關(guān)系，直接得出結(jié)論。其基本思路是：①任意局部電阻R的阻值增大或減小，會(huì)導(dǎo)致該電阻中以及與該電阻串聯(lián)的電阻中的電流的減小或增大，必將引起和它串聯(lián)的電阻兩端的電壓減小或增大，即R（）IR=I串（）U串（），和它串聯(lián)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(huì)導(dǎo)致與該電阻并聯(lián)的支路電阻中電流增大或減小，同時(shí)還會(huì)使與它并聯(lián)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(lián)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(dāng)R0的滑動(dòng)觸點(diǎn)向下滑動(dòng)的過程中，R0減小；R2與R0并聯(lián)，所以電流表示數(shù)減小；電壓表與R0所在部分并聯(lián)，所以電壓表示數(shù)減小，則選項(xiàng)A正確，可以輕松解答。

三、 含容電路分析

當(dāng)電容器連入電路時(shí)，兩極間的電壓值就等于與電容器并聯(lián)的電阻兩端的電壓值，而與電容器串聯(lián)的電阻元件兩端的電壓一定為零。電容器兩極間的電壓發(fā)生變化時(shí)，會(huì)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(dòng)勢(shì)E=10 V，內(nèi)阻不計(jì)，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(jì)。當(dāng)電路中某一電阻發(fā)生斷路時(shí)，靈敏電流計(jì)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(gè)。

（2） 求發(fā)生斷路時(shí)流經(jīng)靈敏電流計(jì)G的電量。

解析 （1） 如圖5所示，電路中無電阻斷路時(shí)，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(diǎn)電勢(shì)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(jīng)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(jīng)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(shè)法：先將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用電流定律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題中描述的物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找出發(fā)生故障的全部可能為止。

例6 （2011年高考重慶卷）在測(cè)量電珠伏安特性實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們連接的電路中有四個(gè)錯(cuò)誤電路，如下圖所示。電源內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)線連接良好。若將滑動(dòng)變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在向右端滑動(dòng)觸頭過程中，會(huì)分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象： a.電珠L(zhǎng)不亮，電流表示數(shù)幾乎為零； b.電珠L(zhǎng)亮度增加，電流表示數(shù)增大； c.電珠L(zhǎng)開始不亮，后來忽然發(fā)光，電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷； d.電珠L(zhǎng)不亮，電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷。與上述abcd四種現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的電路序號(hào)為（ ）

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關(guān)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(shù)。廣泛地應(yīng)用于開關(guān)電源及直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)中，如不間斷電源（UPS）、無軌電車、地鐵列車、蓄電池供電的機(jī)動(dòng)車輛無級(jí)變速，以及20世紀(jì)80年代興起的電動(dòng)汽車控制等。通過設(shè)計(jì)不同的直流變換電路，可以提供可調(diào)的直流電源，進(jìn)而滿足不同設(shè)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(shè)計(jì)原理，推導(dǎo)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(guān)VT、儲(chǔ)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(dāng)可控開關(guān)VT處于通態(tài)時(shí)，電源E經(jīng)開關(guān)VT向電感L提供能量，二極管VD承受反壓而截止，負(fù)載R所消耗的能量由電容c提供，此時(shí)負(fù)載電壓等于電容電壓。當(dāng)可控開關(guān)VT處于斷態(tài)時(shí)，二極管VD導(dǎo)通，電源E和電感L疊加共同向電容C充電，并給負(fù)載R提供能量。

假設(shè)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(shù)量關(guān)系推算如下：設(shè)VT通態(tài)時(shí)間為ton，此階段L上儲(chǔ)存的能量為EI1ton，設(shè)VT斷態(tài)時(shí)間為toff，此階段電感釋放能量為（U0-E）I1toff。在穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，電感電壓在一個(gè)周期（T=ton+toff）中積蓄能量與釋放能量相等，即：

化簡(jiǎn)得：

（1-1）

1.2MATLAB/Simulink建模與仿真

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

在參數(shù)設(shè)置時(shí)，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(fā)，脈沖寬度設(shè)置為80，即一個(gè)周期的80%開關(guān)VT導(dǎo)通，20%開關(guān)VT關(guān)斷。根據(jù)理論公式（1-1）計(jì)算輸出電壓平均值：

對(duì)于仿真過程中電壓波動(dòng)幅值較大，應(yīng)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(duì)輸入電壓進(jìn)行降壓變換，其主電路如圖4所示，由可控開關(guān)VT、濾波電容C、儲(chǔ)能元件L和續(xù)流管VD組成。

降壓斬波電路的基本工作原理是：當(dāng)可控開關(guān)VT處于通態(tài)時(shí)，VD承受反壓而截止，電源經(jīng)開關(guān)VT給電感L儲(chǔ)存能量，并向負(fù)載供電，負(fù)載電壓U0=E-UL。當(dāng)可控開關(guān)VT處于斷態(tài)時(shí)，電感L產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，二極管VD導(dǎo)通續(xù)流，負(fù)載電壓U0=-UL。

（2-1）

當(dāng)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(shù)設(shè)置時(shí)，由于重點(diǎn)觀測(cè)降壓過程，將直流電壓源E設(shè)置為200V，IGBT的通斷振幅及脈沖周期不變，脈沖寬度設(shè)置為50，即一個(gè)周期的50%開關(guān)VT導(dǎo)通，50%開關(guān)VT關(guān)斷。根據(jù)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(fù)載供電電流波形如圖6（b）所示。負(fù)載上的電壓u0從零開始迅速上升，最后穩(wěn)定在100V左右，與理論值一致，實(shí)現(xiàn)了降壓目的。其電壓波動(dòng)幅值較大，將電感從原來的L=0.1H擴(kuò)大10倍至L=IH，所得到輸出電壓的波動(dòng)變得平緩，最終穩(wěn)定在100V，如圖7所示。

篇10

【關(guān)鍵詞】 電路分析基礎(chǔ)；教學(xué)方法

引言

《電路分析基礎(chǔ)》是電子類、電氣類、自動(dòng)化類等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路分析基礎(chǔ)的基本概念和原理，培養(yǎng)對(duì)電路進(jìn)行正確分析的基本能力，具備電類專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的初步技能，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)要求《電路分析基礎(chǔ)》課程教學(xué)更加突出實(shí)用性和實(shí)踐性，突出與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)能夠轉(zhuǎn)化成能力，畢業(yè)后成為生產(chǎn)一線的技術(shù)骨干。目前這門課程的教學(xué)多沿用傳統(tǒng)的教師講授為主、學(xué)生被動(dòng)接受的教學(xué)方法，重理論、輕實(shí)踐，忽視學(xué)生獨(dú)立思考能力、分析綜合能力和動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，難以達(dá)到高等職業(yè)院校對(duì)學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的要求。本文就《電路分析基礎(chǔ)》的教學(xué)方法進(jìn)行探討。

一、現(xiàn)象導(dǎo)向教學(xué)法

現(xiàn)象導(dǎo)向教學(xué)法是使學(xué)生同時(shí)用腦、心、手進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法，這種教學(xué)法是以“情境教學(xué)”的“境”即現(xiàn)象為導(dǎo)向，以人的發(fā)展為本位的教學(xué)[1]。

（一）實(shí)物導(dǎo)向：通過直接感知要學(xué)習(xí)的實(shí)際事物而進(jìn)行的一種直觀方式。具有生動(dòng)性、鮮明性、真實(shí)性，易于激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性。例如，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。

（二）模像導(dǎo)向：事物的模擬形象，通過對(duì)事物模像的直接感知而進(jìn)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(dòng)畫和電路設(shè)計(jì)與仿真等多媒體形式，可以使課堂教學(xué)中許多抽象的和難以理解的內(nèi)容變得具體化、直觀化，同時(shí)，利用EWB軟件教學(xué)，可以設(shè)置各種電路故障進(jìn)行仿真，使學(xué)生能真正掌握電子元件的特性、電路的調(diào)試等，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，從而靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

（三）圖像及視頻導(dǎo)向：利用電影、電視、圖片和幻燈等現(xiàn)代化手段進(jìn)行教學(xué)的一種直觀形式。根據(jù)需要，可將事物的重要特征進(jìn)行特寫，它可以重復(fù)，且生動(dòng)形象。這些圖文并茂的多種感官綜合刺激，對(duì)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展非常有利，這也是其他教學(xué)媒體或其他學(xué)習(xí)環(huán)境無法比擬的。

二、啟迪教學(xué)法

在理論課堂教學(xué)中，應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，實(shí)行“啟發(fā)式”教育，“授之以魚，不如授之以漁”。

每堂課上，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及要求，向?qū)W生提出許多問題，在問與答中展開教與學(xué)，這樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生用已有的知識(shí)思考問題、理解、掌握和探求新知識(shí)。同時(shí)，教師要努力營(yíng)造一種生動(dòng)活潑的民主氣氛，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，教師必須始終記住自己與學(xué)生的地位是平等的。與學(xué)生的活動(dòng)是交互的，要讓學(xué)生憑自己的直覺與經(jīng)驗(yàn)觀察物理現(xiàn)象，分析物理規(guī)律，允許學(xué)生展開討論或爭(zhēng)論，可以獨(dú)立地發(fā)表意見，引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論，讓學(xué)生感到是作為教師的合作者學(xué)習(xí)的，以此提高學(xué)生自信心、責(zé)任感與主動(dòng)性。

例如，在講解線性電路分析方法這一章內(nèi)容時(shí)，先介紹較為簡(jiǎn)單并很容易理解的“支路電路法”，通過例題使學(xué)生發(fā)現(xiàn)用該方法求解時(shí)不僅需要列寫方程數(shù)多而且方程求解較繁瑣，從而引導(dǎo)學(xué)生提出“有沒有更好的解決方法？”進(jìn)而引入“網(wǎng)孔電流法”、“節(jié)點(diǎn)電位法”等其它解決途徑；講解“戴維南定理”后，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提出“該定理在具體運(yùn)用中有什么途？”帶著這個(gè)問題去學(xué)習(xí)，不僅能對(duì)“戴維南定理”加深認(rèn)識(shí)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(dǎo)，逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，提高自學(xué)能力。

三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是建立在建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，是一種通過整合教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在階段任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下分組探究，自行完成學(xué)習(xí)任務(wù)的方法[2]。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的核心是“任務(wù)”的設(shè)計(jì)。任務(wù)設(shè)計(jì)的完整性、難易程度以及是否能引起學(xué)生的興趣等，將直接影響到整個(gè)課程的學(xué)習(xí)效果。例如，在講解基爾霍夫定律時(shí)，該課題設(shè)置的目的是為了在理論學(xué)習(xí)后，加深對(duì)基爾霍夫定律的理解，正確理解電壓、電流的實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系，進(jìn)一步練習(xí)使用電工儀器儀表。任務(wù)實(shí)施的步驟如下：

（1）要求學(xué)生動(dòng)手接線前分析電路結(jié)構(gòu)，并弄清楚電路有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、幾條支路、幾個(gè)回路、幾個(gè)網(wǎng)孔。該問題的設(shè)立為以下的任務(wù)做準(zhǔn)備。

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

任務(wù)二：驗(yàn)證KCL定律。

（1）回答問題，電路用KCL定律可以列幾個(gè)方程？需要測(cè)量的電流有哪些？

（2）動(dòng)手測(cè)試電流。在測(cè)電流的時(shí)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(gè)節(jié)點(diǎn)的KCL方程，計(jì)算電流代數(shù)和，驗(yàn)證KCL電流。

任務(wù)三：驗(yàn)證KVL定律。

（1）回答問題，電路用KVL定律可以列幾個(gè)方程？需要測(cè)量的電壓有哪些？

（2）測(cè)試電壓。要注意電壓的方向問題。

（3）列出三個(gè)回路KVL方程，計(jì)算電壓的代數(shù)和，驗(yàn)證KVL定律。

讓學(xué)生自主交流心得，通過改變電源電壓值，使得流入各節(jié)點(diǎn)的電流值也隨著發(fā)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(shí)刻，流入各節(jié)點(diǎn)的電流值之和等于流出各節(jié)點(diǎn)的電流之和。

結(jié)束語

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)的調(diào)整，人才需求規(guī)格發(fā)生變化。雖然，每年有相當(dāng)數(shù)量的高職畢業(yè)生走向社會(huì)，但是從質(zhì)量上看，還有一定比例的畢業(yè)生不能從事專業(yè)勞動(dòng)，導(dǎo)致專業(yè)對(duì)口就業(yè)率低，造成教育投入的浪費(fèi)，也影響了高職院校的社會(huì)聲譽(yù)，從而制約了職業(yè)教育的發(fā)展。所以，推進(jìn)適合高職學(xué)生的教學(xué)方法勢(shì)在必行，這將為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，培養(yǎng)他們的生存能力，同時(shí)有利于人的全面發(fā)展和整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1] 毛文娟，彭遠(yuǎn)芳.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在高職《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)中的實(shí)踐[J].科技信息.2011（29）

[2] 陳愛群，吳秋平.淺析在高職《電路基礎(chǔ)》課程中運(yùn)用“現(xiàn)象導(dǎo)向教學(xué)法”的意義[J].教育教學(xué)論壇.2011（4）