出版時(shí)間:2010-1 出版社:機(jī)械工業(yè)出版社 作者:范承志 等編 頁(yè)數(shù):392
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前言
“電路原理”作為一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科,其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括電氣工程、電力電子工程、信息工程、控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、微電子系統(tǒng)等,是電氣信息類等專業(yè)本科生必須具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)?!半娐吩怼敝饕治龊脱芯侩娐分懈黝愲姶努F(xiàn)象的變化規(guī)律,具有較強(qiáng)的邏輯性、系統(tǒng)性和理論性,主要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力、靈活的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)造能力,為在相應(yīng)學(xué)科的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和提高打好必要的基礎(chǔ)?! ”緯鳛槠胀ǜ叩冉逃笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材,適合普通高等學(xué)校電氣信息類(強(qiáng)、弱電)各專業(yè)師生使用,也可作為非電類高年級(jí)學(xué)生、研究生和教師的參考書。本書第1版于2001年出版,第2版入選“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。根據(jù)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材的要求,本書第3版進(jìn)行了部分修訂。教材內(nèi)容符合教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的教學(xué)基本要求,在取材的深度和廣度、教材體系的組織安排等方面均能適應(yīng)工科學(xué)生對(duì)電路基礎(chǔ)課程的教學(xué)要求?! ”緯C合了浙江大學(xué)在電路課程中進(jìn)行教學(xué)改革的成果。作者所在的教研室近年來(lái)開展了一系列教學(xué)研究,編寫了多套各具特色的電路教材(見參考文獻(xiàn)),并開展了多方面的教學(xué)改革探索。在本教材編寫過(guò)程中,作者秉承使用上述教材所積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合教學(xué)改革成果,兼收并蓄,博采眾長(zhǎng)。全書注重對(duì)電路理論基本概念、基本原理及應(yīng)用的分析,力求做到內(nèi)容精煉、論證嚴(yán)密、重點(diǎn)突出、適用面廣,使教材兼顧強(qiáng)電和弱電類專業(yè)的共同教學(xué)需求。教材內(nèi)容遵循由簡(jiǎn)到繁、循序漸進(jìn)的教學(xué)原則,采用先靜態(tài)(直流電路分析)、后穩(wěn)態(tài)(正弦周期和非周期信號(hào)的分析)、再動(dòng)態(tài)(過(guò)渡過(guò)程分析)的教學(xué)體系,力求使難點(diǎn)分散,便于施教,以完善和提高教學(xué)效果。在直流電路中講述電路的基本計(jì)算方法和網(wǎng)絡(luò)定理;在正弦穩(wěn)態(tài)分析中集中講述相量(復(fù)數(shù))概念;其后講授電路過(guò)渡過(guò)程的經(jīng)典法和運(yùn)算法;在拉普拉斯變換中講述網(wǎng)絡(luò)的頻率特性;分布參數(shù)電路和非線性電路依次在后面章節(jié)講述。全書各章節(jié)均精心編寫了相應(yīng)例題,有利于教師在授課中靈活選材,根據(jù)不同側(cè)重點(diǎn)和學(xué)時(shí)數(shù)進(jìn)行取舍。
內(nèi)容概要
本書為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,內(nèi)容符合教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定的教學(xué)基本要求,以電氣信息類學(xué)生拓寬專業(yè)口徑為立足點(diǎn),兼顧強(qiáng)電和弱電類專業(yè)的共同需求。本書較全面地介紹了經(jīng)典電路原理知識(shí)和現(xiàn)代電路理論的相關(guān)內(nèi)容,注重與后續(xù)課程之間的銜接,同時(shí)展示了部分電路的實(shí)際應(yīng)用背景。 本書主要內(nèi)容包括:電路概述;電路分析的基本方法及定理;正弦交流電路;諧振、互感及三相交流電路;雙口網(wǎng)絡(luò);非正弦周期電路分析;網(wǎng)絡(luò)矩陣方程;過(guò)渡過(guò)程的經(jīng)典解法;拉普拉斯變換法、積分法和狀態(tài)變量法;分布參數(shù)電路;非線性電路等。 本書適合普通高等學(xué)校電氣信息類(強(qiáng)、弱電)各專業(yè)師生使用,也可作為非電類高年級(jí)學(xué)生、研究生和教師的參考書。
書籍目錄
前言 第一章 電路概述 第一節(jié) 實(shí)際電路與電路模型 第二節(jié) 電路元件 第三節(jié) 電流、電壓的參考方向 第四節(jié) 基爾霍夫定律 第五節(jié) 無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的等效變換 第六節(jié) 電壓源與電流源的等效轉(zhuǎn)換 習(xí)題一 第二章 電路分析的基本方法及定理 第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)圖論的基本概念 第二節(jié) 支路電流法 第三節(jié) 回路電流法 第四節(jié) 網(wǎng)孔電流法 第五節(jié) 節(jié) 點(diǎn)電壓法 第六節(jié) 改進(jìn)節(jié) 點(diǎn)法 第七節(jié) 割集電壓法 第八節(jié) 疊加定理 第九節(jié) 替代定理 第十節(jié) 戴維南定理和諾頓定理 第十一節(jié) 特勒根定理 第十二節(jié) 互易定理 第十三節(jié) 補(bǔ)償定理 第十四節(jié) 靈敏度計(jì)算 習(xí)題二 第三章 正弦交流電路 第一節(jié) 正弦交流電量的基本概念 第二節(jié) 周期交流電量的有效值 第三節(jié) 正弦交流電量的相量表示 第四節(jié) 正弦交流電路中的電阻元件 第五節(jié) 正弦交流電路中的電感元件 第六節(jié) 正弦交流電路中的電容元件 第七節(jié) 基爾霍夫定律的相量形式 第八節(jié) 正弦交流電路的阻抗、導(dǎo)納及等效轉(zhuǎn)換 第九節(jié) 正弦交流電路的功率計(jì)算 第十節(jié) 復(fù)雜正弦交流電路的計(jì)算 習(xí)題三 第四章 諧振、互感及三相交流電路 第一節(jié) 電路的諧振現(xiàn)象分析 第二節(jié) 互感耦合電路 第三節(jié) 對(duì)稱三相正弦交流電路 第四節(jié) 不對(duì)稱三相電路的概念 第五節(jié) 三相電路的功率及測(cè)量方法 習(xí)題四 第五章 雙口網(wǎng)絡(luò) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 雙口網(wǎng)絡(luò)的開路參數(shù) 第三節(jié) 雙口網(wǎng)絡(luò)的短路參數(shù) 第四節(jié) 雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù) 第五節(jié) 雙口網(wǎng)絡(luò)的混合參數(shù) 第六節(jié) 雙口網(wǎng)絡(luò)矩陣參數(shù)的換算 第七節(jié) 雙口網(wǎng)絡(luò)的等效電路 第八節(jié) 雙口網(wǎng)絡(luò)的連接 第九節(jié) 運(yùn)算放大器 第十節(jié) 回轉(zhuǎn)器 第十一節(jié) 負(fù)阻抗變換器 習(xí)題五 第六章 非正弦周期電路分析 第一節(jié) 非正弦周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)分解 第二節(jié) 非正弦周期信號(hào)電路的穩(wěn)態(tài)計(jì)算 第三節(jié) 對(duì)稱三相電路中的高次諧波 第四節(jié) 非周期信號(hào)的傅里葉變換 第五節(jié) 電路的頻率特性分析 習(xí)題六 第七章 網(wǎng)絡(luò)矩陣方程 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 關(guān)聯(lián)矩陣與節(jié) 點(diǎn)電流定律 第三節(jié) 回路矩陣與回路電壓定律 第四節(jié) 割集矩陣與節(jié) 點(diǎn)電流定律 第五節(jié) 關(guān)聯(lián)矩陣、回路矩陣和割集矩陣的關(guān)系 第六節(jié) 矩陣形式的節(jié) 點(diǎn)電壓方程 第七節(jié) 矩陣形式的回路電流方程 第八節(jié) 矩陣形式的割集電壓方程 第九節(jié) 列表法(b法) 習(xí)題七 第八章 過(guò)渡過(guò)程的經(jīng)典解法 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 階躍函數(shù)和沖激函數(shù) 第三節(jié) 換路定則和初始條件 第四節(jié) 一階電路的零輸入響應(yīng) 第五節(jié) 一階電路的零狀態(tài)響應(yīng) 第六節(jié) 一階電路的全響應(yīng)和三要素法 第七節(jié) 一階電路的階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng) 第八節(jié) 二階電路的零輸入響應(yīng) 第九節(jié) 二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng) 第十節(jié) 二階電路的沖激響應(yīng) 第十一節(jié) 用經(jīng)典法求解高階電路的過(guò)渡過(guò)程 習(xí)題八 第九章 拉普拉斯變換法、積分法和狀態(tài)變量法 第一節(jié) 拉普拉斯變換 第二節(jié) 拉普拉斯變換的基本定理 第三節(jié) 拉普拉斯反變換 第四節(jié) 復(fù)頻域中的電路定律、電路元件及其模型 第五節(jié) 應(yīng)用拉普拉斯變換分析線性動(dòng)態(tài)電路 第六節(jié) 網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 第七節(jié) 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零極點(diǎn)分析 第八節(jié) 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的關(guān)系 第九節(jié) 積分法 第十節(jié) 狀態(tài)變量法 習(xí)題九 第十章 分布參數(shù)電路 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 均勻傳輸線方程 第三節(jié) 均勻傳輸線正弦穩(wěn)態(tài)分析 第四節(jié) 均勻傳輸線中的行波 第五節(jié) 傳播系數(shù)與特性阻抗 第六節(jié) 不同負(fù)載條件下的傳輸線 第七節(jié) 無(wú)反射長(zhǎng)線 第八節(jié) 無(wú)畸變長(zhǎng)線 第九節(jié) 無(wú)損耗長(zhǎng)線 第十節(jié) 無(wú)損長(zhǎng)線的某些應(yīng)用 第十一節(jié) 長(zhǎng)線作為雙口網(wǎng)絡(luò) 第十二節(jié) 無(wú)損線的暫態(tài)分析 習(xí)題十 第十一章 非線性電路 第一節(jié) 非線性電路與非線性元件 第二節(jié) 直流非線性電阻電路的圖解法 第三節(jié) 小信號(hào)分析方法 第四節(jié) 分段線性化模型 第五節(jié) 非線性正弦穩(wěn)態(tài)電路 第六節(jié) 一階非線性動(dòng)態(tài)電路的過(guò)渡過(guò)程 第七節(jié) 非線性動(dòng)態(tài)電路的狀態(tài)方程、平衡狀態(tài)和穩(wěn)定性 第八節(jié) 非線性電路的數(shù)值求解方法 第九節(jié) 相平面法 習(xí)題十一 第十二章 濾波器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 歸一化和去歸一化 第三節(jié) 逼近問(wèn)題 第四節(jié) 無(wú)源—端口網(wǎng)絡(luò)的策動(dòng)點(diǎn)函數(shù)實(shí)現(xiàn) 第五節(jié) 模擬濾波器的無(wú)源實(shí)現(xiàn) 第六節(jié) 模擬濾波器的RC有源實(shí)現(xiàn) 習(xí)題十二 習(xí)題參考答案 參考文獻(xiàn)
章節(jié)摘錄
第一章 電路概述 第一節(jié) 實(shí)際電路與電路模型 電路是由若干電氣設(shè)備或器件按一定方式組合起來(lái)的整體,通常為電流提供流通的途徑。電路的作用是傳輸、存儲(chǔ)電能或變換、處理電信號(hào)。在各行各業(yè)以及人們的日常生活中都存在著舉不勝舉的實(shí)際電路,如電力系統(tǒng)、電子及通信系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)等。有些電路很復(fù)雜,如超高壓電力網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模集成電路以及生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等;有些電路很簡(jiǎn)單,如手電筒就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的電路,僅由電池、燈泡和導(dǎo)電的電筒構(gòu)成。盡管實(shí)際電路的繁簡(jiǎn)程度不同、形態(tài)各異、功能各異,但是電路都遵循同樣的電路定律,這些正是“電路原理”課程所要研究的內(nèi)容?! ‰娐吩淼难芯繉?duì)象不是實(shí)際電路,而是由實(shí)際電路抽象而成的理想化的電路模型。為了便于分析、設(shè)計(jì)電路,在電路理論中,需要根據(jù)實(shí)際電路中的名個(gè)部件的主要物理性質(zhì),建立它們的物理模型,這些抽象化的基本的物理模型就稱為理想電路元件,簡(jiǎn)稱電路元件。實(shí)際電路器件是理想電路元件的組合。由電路元件構(gòu)成的電路,即是實(shí)際電路的電路模型,是在一定精確度范圍內(nèi)對(duì)實(shí)際電路的一種近似。電路元件能夠表征實(shí)際電路中的電磁性質(zhì):電阻元件表征實(shí)際電路中消耗電能的性質(zhì);電感元件表征實(shí)際電路中產(chǎn)生磁場(chǎng)、儲(chǔ)存磁能的性質(zhì);電容元件表征實(shí)際電路中產(chǎn)生電場(chǎng)、儲(chǔ)存電能的性質(zhì);電源元件表征實(shí)際電路中將其他形式的能量(如化學(xué)能、機(jī)械能、熱能和光能等)轉(zhuǎn)化為電能的性質(zhì)。對(duì)于一個(gè)實(shí)際電路,如何根據(jù)它的電路特性,構(gòu)建其電路模型,需要豐富的電路知識(shí),還需運(yùn)用相關(guān)的專業(yè)知識(shí)。在不同的運(yùn)行條件下,一個(gè)實(shí)際電路可簡(jiǎn)化為不同的電路模型。例如,一個(gè)電感線圈在直流穩(wěn)定狀態(tài)下,可抽象成為一個(gè)電阻;在交流低頻情況下,可抽象成為電阻和電感的串聯(lián);在高頻情況下,還需考慮線圈的匝間分布電容和層間分布電容,此時(shí)可抽象成為電阻和電感串聯(lián)后再與電容并聯(lián)?! ‘?dāng)實(shí)際電路的幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電路工作頻率對(duì)應(yīng)的電磁波的波長(zhǎng)時(shí),其理想化電路模型所表示的電路器件可不計(jì)其空間尺度,而僅反映器件端部電壓和流人端部的電流關(guān)系,即可用一個(gè)集總參數(shù)來(lái)描述,此時(shí)采用集總參數(shù)電路模型進(jìn)行分析;而當(dāng)電路工作頻率對(duì)應(yīng)的電磁波的波長(zhǎng)與實(shí)際電路的幾何尺寸可相互比擬時(shí),則必須采用分布參數(shù)電路模型進(jìn)行分析。
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