摘 要： 國外電路教材一直重視實際應用或工程應用范例的講解，從90年代至今一些經(jīng)典教材之中不乏工程應用范例的講解和練習。國內(nèi)電路教材從2000年后不斷跟進，部分教材率先引入實際應用范例，在教學中引導學生學習電路分析理論在工程應用中解決實際問題的方法。本文提出一些國內(nèi)外教材中的工程應用范例，起到拋磚引玉的作用。

關鍵詞： 電路教材 實際應用 工程應用范例

在電路教材和教學中引入工程應用范例，對學生了解電路分析理論在實際中的應用起到事半功倍的作用，已成為國內(nèi)外教材編寫和課堂教學的重要內(nèi)容。

一、國外電路教材中工程應用范例舉例

周玲玲譯的《工程應用電路分析》（[美]，第七版，電子工業(yè)出版社，2007）教材中實際應用范例列舉如下：（1）RLC電路中的汽車懸掛系統(tǒng)模型；（2）多相電路中的發(fā)電系統(tǒng)；（3）傅里葉電路中的圖像處理；（4）磁耦合電路中的超導變壓器；

周玉坤譯的《電路》（[美]，第九版，電子工業(yè)出版社，2012）教材中實際應用范例列舉如下：（1）簡單電阻電路中的后窗玻璃除霜器；（2）電容器件中的電梯按鈕雙極性開關；（3）一階RC電路中的閃光燈電路；（4）RLC電路中的點火電路；（5）正弦穩(wěn)態(tài)電路功率中的電吹風機溫度控制電路；（6）平衡三相電路中的電力傳輸與分配；（7）選頻電路中的按鍵電話電路；（8）傅里葉級數(shù)中的有源高品質(zhì)濾波器。

倪國強譯的《電路基礎》（[美]，電子工業(yè)出版社，2003）教材中實際應用范例列舉如下：（1）TV攝像管和顯像管（電路基本概念）；（2）照明系統(tǒng)（電阻的并聯(lián)和分流）；（3）直流晶體管電路（電流控制電流源）；（4）電源建模與電阻測量（電路定理）；（5）數(shù)—模轉(zhuǎn)換器（理想運算放大器）；（6）積分器和微分器（電容和電感）；（7）延時電路和照相閃光燈裝置（一階RC電路）；（8）繼電器電路和汽車點火（充電）電路（一階RL電路）；（9）汽車點火系統(tǒng)（電壓發(fā)生系統(tǒng)）和平滑電路（二階RLC電路）；（10）移相器和交流電橋（正弦交流電路和相量）；（11）電容倍增電路和振蕩器（正弦穩(wěn)態(tài)分析）；（12）功率測量和用電費用的計算（交流電路的功率分析）；（13）三相功率的測量和住宅房屋的接線（三相電路）；（14）變壓器用作隔離裝置和匹配器及電源配送電路（磁耦合電路）；（15）無線電接收機、按鍵式電話機和交叉網(wǎng)絡（頻率響應）；（16）頻譜分析儀和濾波器（傅里葉分析）；（17）晶體管電路分析（二端口網(wǎng)絡）。

二、國內(nèi)電路教材中工程應用范例舉例

王源主編的《實用電路基礎》（機械工業(yè)出版社，2004）教材中實際應用范例在重點章節(jié)中都有詳細的舉例，列舉如下：

1.在電阻電路的等效變換之中的實際應用舉例：（1）把小量程電流表表頭改裝成大量程電流表；（2）把小量程電流表表頭改裝成大量程電壓表。

以上兩例重點講解電阻的串聯(lián)和分壓公式在實際問題中的應用。

2.在電路定理中的實際應用舉例：

數(shù)字計算機控制工業(yè)生產(chǎn)自動化系統(tǒng)中的數(shù)模變換梯形DAC解碼網(wǎng)絡（本例中主要是疊加定理的應用）。

3.在一階電路中的實際應用舉例：（1）積分電路；（2）微分電路。

這兩個例子用到的是動態(tài)電容元件的伏安特性、一階電路的過渡過程及RC充放電電路的理論知識。

4.在正弦穩(wěn)態(tài)電路分析中的實際應用舉例：（1）收音機的輸入調(diào)諧電路。（2）本例用到了串聯(lián)諧振的知識。

5.在三相電路中的實際應用舉例：（1）用來測定三相電路相序指示器；（2）本例用到了三相電路的分析理論。

6.在含理想運算放大器電路中的實際應用舉例：

基于LM741的可調(diào)線性電阻，其值從-10KΩ到+10KΩ可調(diào)。

本例用到了理想運放負阻抗變換器的理論知識。

陳洪亮等編著《電路基礎》（高教出版社，2007）教材中各章節(jié)穿插實際應用范例，列舉如下：

（1）人體電路模型與安全用電（電路基本概念與基本定理）；（2）電阻應變式傳感器的測量電路（電路分析的基本方法）；（3）集成測量放大器（電路定理）；（4）溫度測量與控制電路（非線性電阻電路）；（5）繼電器電路（一階RL電路）；（6）電火花加工電路（二階RLC電路）；（7）電器設備的接入與斷開（動態(tài)電路的復頻域分析）；（8）文式橋式振蕩電路的分析（動態(tài)電路的復頻域分析）；（9）音響高音音頻控制電路（正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析）；（10）電力傳輸與節(jié)電技術（三相電路）。

三、工程應用范例舉例

本例給出一個繼電器應急控制電路，該范例是一階RL電路理論的應用。

繼電器應急控制電路如下圖所示（繼電器中繞在磁棒上的線圈已用RL等效電路代替），已知線圈中的電流大于0.4安培時繼電器接通30伏直流發(fā)電機，等于或小于0、4安培時接通30伏備用直流電池。線圈中的內(nèi)阻為60Ω，電感L待確定。試分析：

1.當直流發(fā)電機電壓源由30V下降到21V時，經(jīng)過0.5S時繼電器向上彈起接到上觸點上，使直流負載線接通備用電池，試問線圈中的電感值為多大？

2.線圈中的電感值取上一問計算出的電感值，當直流發(fā)電機突然由30V變?yōu)?V時，試問經(jīng)過多長時間繼電器使直流負載線接通備用電池？

圖 范例電路圖

四、工程應用范例庫的建立

教學中教師可以不斷搜尋和累積工程應用范例，做成工程應用范例庫，以供同行和學生閱讀，鍛煉學生使用電路分析理論解決實際問題的能力。

五、結(jié)語

在電路教學中適當引入工程應用范例，指導學生閱讀和練習，可以大大提高學生電路分析理論的實際工程應用能力，提高學生的理論水平，為未來工程應用打下基礎。