運用能量概念的“電路”課程教學方法

陳希有， 李冠林， 周惠巍

(大連理工大學 電子信息與電氣工程學部, 遼寧 大連，116023)

運用能量概念的“電路”課程教學方法

陳希有， 李冠林， 周惠巍

(大連理工大學 電子信息與電氣工程學部, 遼寧 大連，116023)

本文的基本觀點是，在某些專門場合，能量概念比功率更重要，在“電路”課程教學的某些方面，應適當運用能量概念。為此結合如下內容，包括元件能量與功率、電感的無功功率、RLC串聯正弦電路的無功功率、耦合系數相等的證明、RLC串聯電路暫態響應的能量交換關系以及均勻傳輸線駐波中的電磁能量分析等，闡述了運用能量概念的教學方法，以便培養學生運用能量概念思考問題的科學視角和工程觀點。

電路教學；能量；功率；工程觀點

能量和功率是電路理論中兩個不同用途的物理量，在某些情況下，能量概念比功率更重要。從因果關系上看，這是因為能量是電路賴以工作，產生響應的動力基礎。從工作過程上看，電路其實是能量與信息的傳輸與轉化系統，而信息的傳輸與轉化也離不開能量的作用，功率只是描述能量傳輸與轉化的速率。從工程上看，雖然功率比能量更易計量，但當發生經濟行為時，仍然要使用能量。電力部門根據用電度數收取電費就是最直接的示例。從更一般意義上看，人類活動與自然現象的發生和演變，更是離不開能量的作用。所以在“電路”課程教學中，結合某些內容，適度從能量角度加以闡述，往往能更深刻地揭示電路規律的本質，從而培養學生深入思考、追根溯源的科學精神，逐漸養成自覺運用能量觀點的工程意識。……