本書參照教育部高等學(xué)校電子信息科學(xué)與電氣信息類基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會頒布的“電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求”,以電路理論的經(jīng)典內(nèi)容為核心,以提高學(xué)生的電路理論水平和分析、解決問題的能力為出發(fā)點(diǎn),以培養(yǎng)滿足行業(yè)對高素質(zhì)專業(yè)人才的需求為目的而編寫。全書共16章,內(nèi)容包括電路的基本概念、基本定律,簡單電阻電路的分析方法,電路的系統(tǒng)分析方法,電路定理,含有運(yùn)算放大器的電阻電路和簡單非線性電阻電路分析,以及動態(tài)電路的時(shí)域分析、正弦交流穩(wěn)態(tài)電路的分析、含有磁耦合元件的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析、三相電路分析、非正弦周期信號激勵下的穩(wěn)態(tài)電路分析、正弦交流電路的頻率特性、電路的復(fù)頻域分析、二端口網(wǎng)絡(luò)分析等。本書理論與實(shí)踐相輔相成,每章均配有Multisim仿真例題,并附有思考題和習(xí)題,掃描前言中的二維碼可查看仿真視頻及部分習(xí)題答案。本書是高等學(xué)校電子信息類專業(yè)電路課程的教材,也可供相關(guān)研究人員和工程技術(shù)人員參考使用。
張小梅,博士、教授,近年來主持或參與國家自然科學(xué)基金面上、湖北省自然科學(xué)基金等國家和省部級課題10余項(xiàng),主編教材1部,在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和國際會議上發(fā)表論文20余篇,獲授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng),獲湖北省教學(xué)成果一等獎1項(xiàng)。
第1章 電路的基本概念與電路定律
1.1 實(shí)際電路與電路模型
1.1.1 實(shí)際電路的組成與功能
1.1.2 電路模型
1.1.3 集中參數(shù)電路
1.2 電路變量及其參考方向
1.2.1 電流及其參考方向
1.2.2 電壓及其參考方向
1.2.3 關(guān)聯(lián)參考方向
1.2.4 功率及其正負(fù)值的物理意義
1.3 電阻元件
1.3.1 電阻元件的定義
1.3.2 開路與短路
1.3.3 電阻元件的功率與能量
1.4 電壓源和電流源
1.4.1 電壓源
1.4.2 電流源
1.5 受控源
1.6 基爾霍夫定律
1.6.1 基爾霍夫電流定律(KCL)
1.6.2 基爾霍夫電壓定律(KVL)
1.7 綜合示例
1.8 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第2章 電阻電路的等效變換
2.1 電路等效的一般概念
2.1.1 單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系
2.1.2 等效、等效電路與等效變換
2.2 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)等效
2.2.1 電阻的串聯(lián)等效
2.2.2 電阻的并聯(lián)等效
2.2.3 電阻的混聯(lián)等效
2.3 電阻的Y形連接與△形連接的等效變換
2.3.1 Y形、△形連接方式
2.3.2 Y-△等效變換
2.4 利用對稱電路的特點(diǎn)求等效電阻
2.4.1 “傳遞對稱”單口網(wǎng)絡(luò)
2.4.2 “平衡對稱”單口網(wǎng)絡(luò)
2.5 無源單口網(wǎng)絡(luò)N0的輸入電阻
2.6 電壓源、電流源的串聯(lián)、并聯(lián)和轉(zhuǎn)移
2.6.1 電壓源的串聯(lián)
2.6.2 電壓源的并聯(lián)與轉(zhuǎn)移
2.6.3 電流源的并聯(lián)
2.6.4 電流源的串聯(lián)與轉(zhuǎn)移
2.7 含源支路的等效變換
2.7.1 實(shí)際電源的兩種電路模型
2.7.2 含獨(dú)立源支路的等效變換
2.7.3 含受控源支路的等效變換
2.8 含外虛內(nèi)實(shí)元件單口網(wǎng)絡(luò)的等效變換
2.9 綜合示例
2.10 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第3章 電阻電路的一般分析方法
3.1 電路的圖
3.2 KCL和KVL方程的獨(dú)立性
3.2.1 KCL方程的獨(dú)立性
3.2.2 KVL方程的獨(dú)立性
3.3 支路法
3.3.1 2b法
3.3.2 b法
3.4 網(wǎng)孔分析法和回路分析法
3.4.1 網(wǎng)孔分析法
3.4.2 回路分析法
3.5 節(jié)點(diǎn)分析法
3.6 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第4章 電路定理
4.1 疊加定理
4.2 替代定理
4.3 戴維寧定理和諾頓定理
4.4 最大功率傳輸定理
4.5 特勒根定理
4.5.1 特勒根定理Ⅰ
4.5.2 特勒根定理Ⅱ
4.6 互易定理
4.7 對偶原理
4.8 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第5章 含有運(yùn)算放大器的電阻電路
5.1 運(yùn)算放大器
5.2 理想運(yùn)算放大器
5.3 含有理想運(yùn)算放大器的電阻電路分析
5.4 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第6章 簡單非線性電阻電路分析
6.1 非線性元件與非線性電路的基本概念
6.2 非線性電阻
6.2.1 非線性電阻的分類
6.2.2 靜態(tài)電阻與動態(tài)電阻
6.3 非線性電阻電路方程的建立
6.3.1 節(jié)點(diǎn)法
6.3.2 回路法
6.4 非線性電阻電路的基本分析法
6.4.1 圖解法
6.4.2 分段線性化解析法
6.4.3 小信號分析法
6.5 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第7章 儲能元件
7.1 電容元件
7.1.1 電容器與電容元件
7.1.2 電容元件的伏安關(guān)系
7.1.3 電容元件的功率與能量
7.2 電感元件
7.2.1 電感線圈與電感元件
7.2.2 電感元件的伏安關(guān)系
7.2.3 電感元件的功率與能量
7.3 電容、電感的串、并聯(lián)等效
7.3.1 電容的串、并聯(lián)等效
7.3.2 電感的串、并聯(lián)等效
7.4 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第8章 動態(tài)電路的時(shí)域分析
8.1 動態(tài)電路的方程及其初始條件
8.1.1 過渡過程與換路
8.1.2 動態(tài)電路的方程及其解
8.1.3 換路定則與電路初始條件的求解
8.2 一階電路的零輸入響應(yīng)
8.3 一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)
8.4 一階電路的全響應(yīng)
8.5 一階電路的階躍響應(yīng)
8.5.1 階躍函數(shù)
8.5.2 階躍響應(yīng)
8.6 一階電路的沖激響應(yīng)
8.6.1 沖激函數(shù)
8.6.2 沖激響應(yīng)
8.6.3 沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)之間的關(guān)系
8.7 正弦激勵下一階電路的全響應(yīng)
8.8 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第9章 正弦量與相量
9.1 正弦交流電的基本概念
9.1.1 正弦交流電
9.1.2 正弦量的瞬時(shí)表達(dá)式
9.1.3 正弦量的三要素
9.1.4 同頻率正弦量的相位差及超前與滯后的概念
9.1.5 正弦量的有效值
9.1.6 正弦量的疊加問題
9.2 正弦量的相量表示
9.2.1 復(fù)數(shù)的表示與運(yùn)算
9.2.2 復(fù)數(shù)與相量
9.2.3 相量的基本運(yùn)算
9.2.4 相量法
9.3 電路元件與定律的相量模型
9.3.1 基爾霍夫定律的相量形式
9.3.2 線性時(shí)不變電阻元件的相量形式
9.3.3 線性時(shí)不變電容元件的相量形式
9.3.4 線性時(shí)不變電感元件的相量形式
9.4 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第10章 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析
10.1 運(yùn)用相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路
10.1.1 復(fù)阻抗與復(fù)導(dǎo)納
10.1.2 RLC串聯(lián)電路的分析
10.1.3 RLC并聯(lián)電路的分析
10.1.4 復(fù)阻抗與復(fù)導(dǎo)納的串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)電路的分析
10.1.5 正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法
10.2 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率
10.2.1 瞬時(shí)功率
10.2.2 平均(有功)功率
10.2.3 無功功率
10.2.4 視在功率
10.2.5 功率三角形
10.2.6 復(fù)功率
10.2.7 功率的可疊加性與守恒性
10.2.8 功率因數(shù)
10.2.9 正弦穩(wěn)態(tài)電路中的最大功率傳輸
10.3 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第11章 含有磁耦合元件的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析
11.1 磁耦合
11.1.1 磁耦合線圈
11.1.2 磁耦合系數(shù)
11.1.3 同名端的概念
11.2 含耦合電感電路的分析
11.2.1 兩耦合電感線圈的串聯(lián)
11.2.2 兩耦合電感線圈的并聯(lián)
11.2.3 兩耦合電感線圈的受控源等效去耦
11.2.4 兩耦合電感線圈的T形等效去耦
11.2.5 含有耦合電感線圈的電路分析
11.3 空心變壓器
11.3.1 空心變壓器的一次側(cè)等效電路
11.3.2 空心變壓器的二次側(cè)等效電路
11.4 理想變壓器
11.4.1 理想變壓器的定義
11.4.2 理想變壓器的特性
11.4.3 理想變壓器的阻抗變換性質(zhì)
11.5 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第12章 三相電路分析
12.1 三相電路的基本概念
12.1.1 對稱三相電源
12.1.2 三相負(fù)載
12.1.3 三相電路
12.2 對稱三相電路的分析與計(jì)算
12.2.1 對稱三相四線制(Y0/Y0)系統(tǒng)的分析
12.2.2 復(fù)雜對稱三相電路的分析
12.3 不對稱三相電路概述
12.4 三相電路的功率及其測量
12.4.1 對稱三相電路的功率
12.4.2 三相電路的功率測量
12.5 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第13章 非正弦周期信號激勵下的穩(wěn)態(tài)電路分析
13.1 非正弦周期信號的簡諧分量分解
13.1.1 周期信號的分解
13.1.2 周期信號的頻譜
13.2 非正弦周期信號的有效值、平均值和平均功率
13.2.1 非正弦周期信號的有效值
13.2.2 非正弦周期信號的平均值
13.2.3 非正弦周期信號的平均功率
13.3 非正弦周期信號激勵下的穩(wěn)態(tài)電路分析
13.4 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第14章 正弦交流電路的頻率特性
14.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
14.1.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義
14.1.2 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的分類
14.1.3 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的頻率特性表示方法
14.2 諧振電路的頻率特性
14.2.1 RLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性
14.2.2 RLC并聯(lián)諧振電路的頻率特性
14.3 基本濾波器電路及其頻率特性
14.3.1 低通濾波器
14.3.2 高通濾波器
14.3.3 帶通濾波器
14.3.4 其他形式的濾波器簡介
14.4 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第15章 電路的復(fù)頻域分析
15.1 拉普拉斯變換
15.1.1 傅里葉變換簡介
15.1.2 拉普拉斯變換
15.1.3 拉普拉斯變換的基本性質(zhì)
15.1.4 常用函數(shù)的拉普拉斯變換
15.2 拉普拉斯逆變換
15.2.1 拉普拉斯逆變換的基本方法
15.2.2 部分分式分解法
15.3 運(yùn)用拉普拉斯變換分析線性電路
15.3.1 KCL和KVL的運(yùn)算形式
15.3.2 電路元件的s域模型
15.3.3 運(yùn)用拉普拉斯變換法求解線性電路——運(yùn)算法
15.4 復(fù)頻域中的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
15.4.1 復(fù)頻域網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義和性質(zhì)
15.4.2 復(fù)頻率平面上網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零點(diǎn)、極點(diǎn)
15.4.3 極點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)的特性
15.5 H(jω)與H(s)的關(guān)系
15.6 零點(diǎn)、極點(diǎn)與頻率特性
15.7 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
第16章 二端口網(wǎng)絡(luò)分析
16.1 二端口網(wǎng)絡(luò)及其分類
16.1.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的定義
16.1.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的分類
16.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的端口特性方程及其參數(shù)
16.2.1 開路阻抗參數(shù)——Z參數(shù)
16.2.2 短路導(dǎo)納參數(shù)——Y參數(shù)
16.2.3 傳輸參數(shù)——T參數(shù)
16.2.4 混合參數(shù)——H參數(shù)
16.2.5 四種參數(shù)之間的互換
16.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗
16.3.1 輸入端阻抗與輸出端阻抗
16.3.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入端特性阻抗ZC1與輸出端特性阻抗ZC2
16.3.3 對稱二端口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗ZC
16.3.4 二端口網(wǎng)絡(luò)特性阻抗的重要性質(zhì)
16.4 二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路
16.4.1 用Z參數(shù)表征的二端口等效電路
16.4.2 用Y參數(shù)表征的二端口等效電路
16.4.3 用T參數(shù)表征的二端口等效電路
16.4.4 用H參數(shù)表征的二端口等效電路
16.5 二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接
16.5.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)
16.5.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)
16.5.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)
16.6 二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
16.6.1 無端接二端口網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移函數(shù)
16.6.2 有端接二端口網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移函數(shù)
16.7 計(jì)算機(jī)仿真
思考題
習(xí)題
附錄A Multisim簡明教程
A.1 Multisim的獲取與使用
A.2 Multisim仿真基本操作
參考文獻(xiàn)