◎系所教育目標：
本系課程除涵蓋一般物理學系應有之重要基礎課程外，並同時兼顧物理理論與應用，高年級課程編排，除表列光電科學與半導體電子等物理專論外，將與校外產業資源結合，以實務技能之學習為目標，期許學生於在校期間能與科技產業接觸，拓展科技視野，為就業預作準備，或為升學奠定學術基礎。 |
| ◎核心能力 | 關聯性 |
| 1.培養基礎物理知能 | 5 關聯性最強 |
| 2.培養基礎光電科學知能 | 5 關聯性最強 |
| 3.培養基礎半導體電子知能 | 5 關聯性最強 |
| 4.培養基礎實驗技能 | 5 關聯性最強 |
◎本學科內容概述：
電路學是理工科系的必修基礎課，藉由本課程可帶領學生了解電路學的全貌，藉著電路元件、裝置模式化等，讓學生了解電路學的由來與應用。本課程先從電路、實體及能量觀點來探討，希望學生對基本的元件能有清晰正確的瞭解，進而讓學生熟悉單埠等效網路、代數運算處理電路穩態分析技術，以阻抗的極與零讓學生體會代數解決電路暫態問題。最後再介紹拉普式轉換法來分析電路的完整響應，以及探討一些交流電路的功率計算、三相電及頻率響應的特性；並將學習的觸角延伸至電磁的領域，藉著類比的觀念來做磁路的析，利用完整電路學的訓練，期使學生整合相關電路基礎知能，未來能夠學習處理更進階之電子電路等應用問題，將相關電路知識應用於未來研究或實務上。 |
◎本學科教學內容大綱：
1.電阻性電路
2.電路額外分析技巧
3.一階電路
4.二階電路
5.交流穩態分析
6.拉氏轉換電路分析
7.傅立葉分析 |
◎本學科學習目標：
教授大學基本物理學中力學之基本概念，及其相關之向量與簡易微分方程等概念與使用。建立同學在未來物理系課程之理論力學基礎。 |
| ◎教學進度： |
| 週次 | 主題 | 教學內容 | 教學方法 |
01
| 電路元件與基本定律 | 1-1 定義與單位
1-2 電荷與電流
1-3 電壓、能量和功率
1-4 電路元件
1-5 被動元件與主動元件
1-6 歐姆定律
1-7 克希荷夫定律. | 講授。 |
02
| 電路分析方法 | 2-1 電阻串聯電路與分壓定理
2-2 電阻並聯電路與分流定理
2-3 節點電壓分析法.
2-4 網目電流分析法 | 講授。 |
03
| 網路定理 | 3-1 線性電路
3-2 實際的電源
3-3 等效電路 ( 電壓源與電流源互換 )
3-4 重疊定理
3-5 戴維寧定理
3-6 諾頓定理
3-7 最大功率傳輸定理
3-8 Y 接與Δ 接網路轉換定理
3-9 特殊網路 ( 星網轉換、對稱網路、無窮網路 ) | 操作/實作、講授。 |
04
| 儲能元件：電容器與電感器 | 儲能元件：電感器與電容器
4-1 儲能元件
4-2 電容器之電容量
4-3 電容器中電壓與電流之關係
4-4 儲存於電容器的能量
4-5 電容器電壓之連續性
4-6 僅含電容器的奇異電路
4-7 串聯電容器與並聯電容器的等效電容
4-8 電感器之電感值
4-9 電感器中電壓與電流之關係
4-10 儲存於電感器的能量
4-11 電感器電流之連續性
4-12 僅含電感器的奇異電路
4-13 串聯電感器與並聯電感器的等效電感. | 講授。 |
05
| 一階電路：RC 與RL 電路 | RC 電路
5-1 一階微分方程式與一階電路之響應
5-2 無源RC 電路與自然響應： f (t) = 0
5-3 有源RC 電路之完全響應： f (t) ≠ 0 , y(0) ≠ 0 | 講授。 |
06
| 一階電路：RC 與RL 電路 | 5-4 有源RC 電路之零態響應：初值y(0) = 0 講授。
06
一階電路：RC 與RL 電路 5-5 無源RL 電路與自然響應： f (t) = 0
5-6 有源RL 電路之完全響應： f (t) ≠ 0 , y(0) ≠ 0
5-7 一階電路響應的快速求法. | 操作/實作。 |
07
| 二階電路 | 6-1 二階電路與二階微分方程式
6-2 二階電路的自然響應： f (t) = 0，求自然頻率s 及自然響應yn
6-3 自然頻率與自然響應：討論自然頻率s 的三種狀況 | 講授。 |
08
| 二階電路 | 6-4 二階電路的零輸入響應： f (t) = 0
6-5 二階電路的零態響應：初值y(0) = 0
6-6 二階電路的完全響應： f (t) ≠ 0 , y(0) ≠ 0
6-7 激勵函數具有自然頻率時的響應： f (t) = eλt 時 | 講授。 |
09
| 期中考 | 期中考 | 考試。 |
10
| 正弦激勵和相量 | 7-1 正弦曲線的性質.
7-2 複 數
7-3 頻域相量電路分析 | 講授。 |
11
| 正弦激勵和相量 | 7-4 R、L 及C 的電壓 - 電流相量關係
7-5 阻抗和導納
7-6 克希荷夫定律和阻抗組合
7-7 相量圖 | 講授。 |
12
| 正弦穩態分析 | 8-1 節點分析法
8-2 網目分析法
8-3 重疊定理
8-4 戴維寧和諾頓定理
8-5 交流穩態功率
8-6 功率因數之改善
8-7 最大功率輸出定理 | 操作/實作。 |
13
| 複頻率與網路函數 | 10-1 複頻率與阻尼正弦函數
10-2 阻尼正弦情況下的阻抗及導納
10-3 網路函數
10-4 網路函數的極點與零點
10-5 極點與零點的物理意義 | 操作/實作。 |
14
| 頻率響應 | 11-1 網路函數的振幅和相位響應
11-2 並聯共振
11-3 串聯共振 | 講授。 |
15
| 頻率響應 | 11-4 品質因數和頻帶寬度
11-5 濾波器 | 操作/實作。 |
16
| 拉普拉斯轉換 | 12-1 拉普拉斯轉換的定義
12-2 拉氏轉換的性質
12-3 週期函數的拉氏轉換
12-4 反拉氏轉換導論 | 講授。 |
17
| 拉普拉斯轉換 | 12-5 以部分分式求反拉氏轉換
12-6 電路時域分析的拉氏轉換法
12-7 複頻域內拉氏轉換電路之分析 | 講授。 |
18
| 期末考 | 期末考 | 考試。 |
◎課程要求：
學生必須熟悉基本LRC電路實驗以驗證電路課程 |
◎成績考核
小考33%
期中考33%
期末考34%
補充說明：出席率10% |
◎參考書目與學習資源
電路學(曾國雄 譚旦旭) 全威圖書 書號20107
TEL:0422950808 |
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