電路理論基礎(chǔ)教程

前言

　　“電路分析”課程是電子信息類、自動化控制等工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是學(xué)生接觸專業(yè)知識的第一門課程。本書是按照教育部本科生“電路分析”課程要求編寫而成的，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的，以應(yīng)用、實(shí)用為原則，適應(yīng)知識更新和課程體系改革需要，既便于教師參考又便于學(xué)生自學(xué)?！　”緯鴥?nèi)容由淺入深，主要由三部分組成：　?。?）電路分析基礎(chǔ)，即第1～7章，其中第1～2章主要介紹了電路模型和電路分析的基本規(guī)律（電路元件約束規(guī)律、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)約束規(guī)律）；第3、4章介紹電阻電路分析方法、電路基本定理及其應(yīng)用；第5、6章介紹動態(tài)電路和正弦穩(wěn)態(tài)分析的基本方法；第7章介紹三相電路基本知識?！　。?）頻域分析與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即第8～10章，重點(diǎn)闡述了拉普拉斯變化與網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、雙口網(wǎng)絡(luò)和線性電路矩陣分析法?！　。?）現(xiàn)代電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即第11～12章，介紹了有源濾波器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與快速設(shè)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。結(jié)合相關(guān)內(nèi)容介紹了電路分析與仿真軟件Multisim的應(yīng)用，講解了相關(guān)的分析仿真功能?！　≡诒ＷC教材結(jié)構(gòu)體系完整的前提下，本書注重基本概念、基本方法和基本原理，并從電路分析與后續(xù)課程的知識點(diǎn)銜接出發(fā)，承上啟下，把二極管、晶體管等效電路、理想運(yùn)算放大器、回轉(zhuǎn)器、負(fù)阻抗變換器等知識貫穿在相應(yīng)的章節(jié)中，尤其是運(yùn)算放大器作為電子信息技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的器件，理想運(yùn)算放大器的運(yùn)用與分析在各結(jié)構(gòu)部分都有體現(xiàn)，并在復(fù)習(xí)思考題中提供了相應(yīng)的練習(xí)，為后續(xù)專業(yè)課打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。　　全書共分12章，嵇英華編寫第1、5章并負(fù)責(zé)全書統(tǒng)稿，張國平編寫第3、6、9、12章，劉淑琴編寫第4、7、10、11章，蔡十華編寫第2、8章并主要負(fù)責(zé)全書電路圖的編輯工作。　　江西師范大學(xué)“電路分析”課程是江西省優(yōu)質(zhì)建設(shè)課程，是江西師范大學(xué)電氣類專業(yè)平臺課程體系中的基礎(chǔ)核心課程，面向電子信息與通信工程專業(yè)學(xué)生和其他院系部分學(xué)生開設(shè)。電路理論課程的教學(xué)改革主要是要實(shí)現(xiàn)課程考核向過程考核轉(zhuǎn)移，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。非常感謝江西省教育廳和江西師范大學(xué)對精品課程建設(shè)的大力支持。感謝賴慧芳、陳志銓和周騰飛三位研究生為本書所做的工作。

內(nèi)容概要

　　本書是按照教育部本科生“電路分析”課程要求編寫而成的。全書系統(tǒng)地介紹了電路基礎(chǔ)知識，并著重講述了電路分析的基本原理和基本分析方法，內(nèi)容包括：電路模型與基本規(guī)律，電阻電路分析的一般方法，電路定理，動態(tài)電路的時(shí)域分析，線性電路的正弦穩(wěn)態(tài)分析，拉普拉斯變換和網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，雙口網(wǎng)絡(luò)，線性電路矩陣分析，有源濾波器分析和快速設(shè)計(jì)等，在最后一章介紹了Multisim2001仿真軟件，并提供了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在電路教學(xué)中的范例應(yīng)用。本書的主要特點(diǎn)是從電路分析與后續(xù)課程的知識點(diǎn)銜接出發(fā)，承上啟下，把二極管、晶體管、理想運(yùn)算放大器等知識貫穿在章節(jié)中，并在復(fù)習(xí)思考題中提供了相應(yīng)的練習(xí)，為后續(xù)專業(yè)課打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。　　本書可用為高等院校電子信息、電氣工程、自動化控制、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的本科教材，也可作為成人教育的教材和相關(guān)專業(yè)科技人員的參考書。

作者簡介

　　嵇英華，男，1960年10月出生，大學(xué)本科、理學(xué)學(xué)士，畢業(yè)于江西師范大學(xué)，江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院副院長，教授。江西省中青年骨干教師。中國電工研究會江西電工研究分會副理事長，2002年曾在中國科學(xué)院物理研究所做高級訪問學(xué)者。近幾年來，對涉及介觀物理和納米電子學(xué)的介觀電路的量子動力學(xué)過程、非經(jīng)典量子效應(yīng)和量子態(tài)制備等一系列的前沿性問題進(jìn)行了有一定深度的、創(chuàng)新性的研究。主持了1項(xiàng)省級教研教改課題和1項(xiàng)校級教改課題，并獲得了江西省教學(xué)成果二等獎。發(fā)表專業(yè)學(xué)術(shù)論文20多篇，相關(guān)的研究成果被其他研究人員多次引用，近20篇被SCI或EI收錄。

書籍目錄

前言第1章 電路模型和基本規(guī)律1.1 電路模型和集中參數(shù)假設(shè)1.1.1 電路模型1.1.2 集中參數(shù)假設(shè)1.2 電路基本變量和關(guān)聯(lián)參考方向1.2.1 電流1.2.2 電壓1.2.3 關(guān)聯(lián)參考方向1.3 電功率1.4 基爾霍夫定律1.4.1 電路中幾個(gè)常用名詞1.4.2 基爾霍夫電流定律1.4.3 基爾霍夫電壓定律習(xí)題第2章 電路元件2.1 理想二端電路元件的分類2.2 理想二端電路元件2.2.1 二端電阻元件2.2.2 二端電感元件2.2.3 二端電容元件2.3 獨(dú)立電源2.3.1 獨(dú)立電源2.3.2 實(shí)際電源2.4 基本信號2.4.1 復(fù)指數(shù)信號2.4.2 階躍函數(shù)2.4.3 沖激函數(shù)2.5 多端元件2.5.1 受控電源2.5.2 回轉(zhuǎn)器2.5.3 理想變壓器2.5.4 耦合電感2.6 運(yùn)算放大器2.6.1 運(yùn)算放大器簡介2.6.2 理想運(yùn)算放大器的基本特性2.6.3 理想運(yùn)算放大器的簡單應(yīng)用習(xí)題第3章 電阻電路分析的一般方法3.1 支路電流法3.2 節(jié)點(diǎn)電壓分析法3.3 網(wǎng)孔電流分析法習(xí)題第4章 電路定理4.1 線性電路和疊加定理4.2 替代定理4.3 戴維南定理與諾頓定理4.3.1 戴維南定理4.3.2 諾頓定理4.3.3 定理應(yīng)用分析4.4 互易定理4.5 最大功率傳輸定理習(xí)題第5章 動態(tài)電路的時(shí)域分析5.1 動態(tài)電路的初始條件5.2 常系數(shù)微分方程經(jīng)典解法5.3 一階RC電路響應(yīng)5.3.1 一階RC電路的電路方程5.3.2 一階RC電路的零輸入響應(yīng)5.3.3 一階RC電路零狀態(tài)響應(yīng)5.4 一階RL電路的響應(yīng)5.4.1 一階RL電路的電路方程5.4.2 一階RL電路的零輸入響應(yīng)5.4.3 一階RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)5.5 一階電路分析的三要素法5.6 簡單二階動態(tài)電路5.6.1 RLc串聯(lián)電路方程的建立5.6.2 RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)5.6.3 RLc串聯(lián)電路對階躍函數(shù)的零狀態(tài)響應(yīng)5.6.4 一般二階電路分析習(xí)題第6章 正弦穩(wěn)態(tài)分析6.1 正弦穩(wěn)態(tài)分析基礎(chǔ)6.1.1 正弦量及其三要素6.1.2 復(fù)數(shù)基礎(chǔ)知識簡介6.1.3 基爾霍夫定律的相量形式6.2 阻抗、導(dǎo)納和相量模型6.2.1 三種基本元件(R、L和c)的VCR的相量形式6.2.2 阻抗和導(dǎo)納6.3 正弦穩(wěn)態(tài)混聯(lián)電路的分析6.3.1 節(jié)點(diǎn)電壓分析法6.3.2 網(wǎng)孔電流分析法6.3.3 戴維南定理和諾頓定理的應(yīng)用6.3.4 正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量圖求解法6.4 含有耦合電感和變壓器的正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析6.4.1 耦合電感VCR的相量形式6.4.2 耦合電感的等效電路6.4.3 含有耦合電感和理想變壓器的正弦穩(wěn)態(tài)電路的計(jì)算6.5 正弦交流電路中的功率6.5.1 二端網(wǎng)絡(luò)的瞬時(shí)功率6.5.2 二端網(wǎng)絡(luò)的平均功率6.5.3 二端網(wǎng)絡(luò)的無功功率6.5.4 二端網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)和視在功率6.5.5 二端網(wǎng)絡(luò)的復(fù)功率6.5.6 正弦穩(wěn)態(tài)電路中的二端網(wǎng)絡(luò)的最大功率傳輸6.6 非正弦周期信號激勵下的穩(wěn)態(tài)電路的分析6.6.1 電路與電子技術(shù)中常見的非正弦周期性信號的傅里葉級數(shù)的表示6.6.2 非正弦周期性信號的有效值和平均功率6.6.3 非正弦周期性信號激勵下的電路的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)習(xí)題第7章 三相電路7.1 三相交流電路7.1.1 對稱三相電源7.1.2 三相電源的連接法7.1.3 三相電路7.2 對稱三相電路的計(jì)算7.2.1 Y一Y連接的對稱三相電路7.2.2 Y一△連接的對稱三相電路7.3 不對稱三相電路7.4 三相電路的功率及測量7.4.1 對稱三相電路的功率、功率因數(shù)7.4.2 不對稱三相電路的功率、功率因數(shù)7.4.3 三相功率的測量習(xí)題第8章 電路復(fù)頻域分析法與網(wǎng)絡(luò)函數(shù)8.1 拉普拉斯變換8.2 拉普拉斯變換的基本性質(zhì)8.3 拉普拉斯反變換8.4 運(yùn)算電路8.4.1 基爾霍夫定律的運(yùn)算表達(dá)式8.4.2 理想電路元件VCR的運(yùn)算表達(dá)式及運(yùn)算模型8.4.3 運(yùn)算分析方法8.5 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)8.6 電路的頻率響應(yīng)8.6.1 正弦穩(wěn)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)8.6.2 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的頻率特性8.6.3 RC電路的頻率特性8.7 諧振電路的頻率響應(yīng)8.7.1 RLC串聯(lián)諧振電路8.7.2 RLC并聯(lián)諧振電路習(xí)題第9章 雙口網(wǎng)絡(luò)第10章 圖論第11章 濾波器設(shè)計(jì)第12章 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)部分習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

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