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《电路研究基础》课程中拓展式教学 　　摘 要： 拓展式教学不仅能够加深学生对教学内容的理解，而且能够在深度和广度上培养学生的兴趣和科学的思维方法。《电路分析基础》是一门理论性、逻辑性及综合性较强的课程，在教学过程中适当地拓展一些相关的知识，如在讲解受控源的时候补充介绍它的应用：受控电流源用来模拟晶体三极管的电流之间的耦合关系，将有助于加深学生对抽象的理论内容的理解，也有助于为学生后续的电子线路等课程学习打下坚实基础。 关键词： 拓展式教学 电路分析基础 受控源 1.引言 《电路分析基础》是电子类专业第一门重要的基础专业课，其中的概念和分析方法广泛应用于《电子线路》、《数字电路》、《信号与系统》等后续专业课[1]。该课程的特点是基本概念抽象、逻辑性强、分析方法多样化，并且涉及微积分、复数、极限等众多数学知识[2]，[3]，因此，为了将抽象的内容，繁杂的公式，以及定理清晰明了地传授给学生，提高学生的学习兴趣及积极性，授课教师可以在课程内容基础上适当采取拓展式教学。 拓展式教学是指在课堂教学过程中依据该课的教学内容、教学目标、教学目的，在一定范围和深度上和外部相关的内容密切联系起来的教学活动。适当开展拓展式教学可以让学生掌握科学的思维方法和探究方法，同时使学生在认识问题和解决问题的能力上得到提高，促进学生均衡而有个性地发展。随着教育部新《课程标准》（新课标）的贯彻执行，拓展式教学已成为课堂教学的重要组成部分。本文结合实际教学经验，给出了《电路分析基础》课程拓展式教学的实例。 2.受控源拓展式教学实例 受控源是一种双口元件，它含有两条支路，其中一条为控制支路，另一条为受控支路，这条支路可以用一个受控“电压源”表明该支路电压受控制的性质或用一个受控“电流源”表明该支路的电流受控的性质。受控源根据控制支路是开路还是短路和受控支路是电压源还是电流源，分为电流控制的电流源（CCCS）、电流控制的电压源（CCVS）、电压控制的电流源（VCCS）和电压控制的电压源（VCVS）四种类型[4]： 图1 受控源类型 下面以CCCS为例介绍拓展式教学的应用。 在CCCS中，u■=0，i■=β■，其中β称为转移电流比，i■和i■的约束关系即转移特性用曲线表示如图2（a）所示，输出特性如图2（b）所示。 图2 CCCS的转移特性及输出特性 CCCS可以用晶体三极管来实现。晶体三极管是半导体基本器件之一，具有电流放大作用，是电子电路中的核心元件。晶体三极管有NPN和PNP两种类型[5]，每个三极管有三个极：基极（B）、发射极（E）和集电极极（C），图3（a）所示为NPN类型的晶体三极管的电路符号，图3（b）为其对应的输出特性曲线，其中输入电流I■和输出电流I■之间的关系为：I■=βI■，即输出电流I■大小与输出电压V■无关，而受输入电流I■的控制。因此，晶体三极管可以用电流控制的电流源的模型表示，如图3（c）所示。 图3 晶体三极管 通过介绍和讨论受控源电流源在晶体三极管中的应用，可以有效拓宽学生的知识面，加深学生对受控源的理解，启发学生思维，同时为学生以后学习晶体三极管起到了铺垫作用。 3.三相电路拓展式教学实例 三相电源用输电导线与三相负载连接称为三相电路，也称为三相供电系统。典型的三相电路是Y—Y联结，即三相电源采用Y形联结，负载也采用Y形联结。下面对对称的Y-Y三相电路进行分析。如图4所示，Z为负载阻抗，Z■为端线阻抗，Z■为中线阻抗，求负载端的电流和电压。 图4 对称Y-Y形三相电路 根据节点法，以N为参考节点，有 ■■=■ 由于■■+■■+■■=0，所以■■=0。 负载电流： ■■=■=■ ■■=■=■■∠-120°■■=■=■■∠-120°。 中性电流：■■=■■+■■+■■=0。 负载端相电压： ■■■=■■Z■■■=■■Z=■■■∠-120°■■■=■■Z=■■■∠120°。 该电路的特点： （1）负载和电源中性点间电压为零； （2）负载端的相电流、相电压及线电压均是三相对称的； （3）中线电流为零（中线可省）； （4）各相独立。 为了更好地理解Y—Y形联结的三相电路，下面将三相电路往应用上进行拓展。 对称的Y-Y形照明三相电路（三相四线制）如图5（a）所示，正确接法：每层楼的灯相互并联，然后分别接至各相电压上。 设电源电压为：U■/U■=380/220V，则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。 照明电路能否采用三相三线制供电方式？ 问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通，情况如何？ 分析：设线电压为380V。如图（b）所示，A相