電路分析基礎(chǔ)

前言

　　電路課程是電氣信息類專業(yè)學(xué)生必修的學(xué)科基礎(chǔ)課，也是學(xué)生接觸的第一門學(xué)科基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生掌握電路的基本概念、基本理論、基本分析方法和基本的仿真分析方法，培養(yǎng)科學(xué)思維能力、分析計算能力和理論聯(lián)系實際的工程觀點，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備必要的電路知識?！　』谝陨侠砟詈湍繕?biāo)，本書在編寫過程中注重以下幾方面的問題：　?。?）教學(xué)內(nèi)容上符合教育部高等學(xué)校電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的“電路分析基礎(chǔ)”基本教學(xué)要求。在內(nèi)容安排上，從符合普遍認(rèn)知規(guī)律考慮，先介紹直流電阻電路，然后介紹直流動態(tài)電路，最后介紹正弦穩(wěn)態(tài)電路?！　。?）注意為后續(xù)課程——電子電路打好基礎(chǔ)，在內(nèi)容上適當(dāng)介紹有關(guān)晶體管、MOS管的知識，以及電路知識在電子電路中的運用?！　。?）注意理論知識與工程實際的結(jié)合。在每章的開始都簡單介紹與本章內(nèi)容相關(guān)的工程背景或知識背景，在每章的最后一節(jié)都介紹本章知識在實際工程中的應(yīng)用，由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并讓學(xué)生了解電路知識在各工程領(lǐng)域中的應(yīng)用概況?！　。?）引入計算機仿真。計算機仿真已經(jīng)成為實驗教學(xué)和科學(xué)研究有用且必要的手段，在教學(xué)中引入仿真不僅可以加強學(xué)生對問題的理解，而且還可激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。本書在最后一章專門介紹了目前最常用的一種電路仿真軟件一一Multisim，除介紹其部分功能和基本仿真方法外，還給出了覆蓋課程基本內(nèi)容的14個仿真示例?！　。?）注意學(xué)科新知識的引入。在介紹了常規(guī)的電阻、電容、電感3種基本電路元件后，介紹了第4種基本電路元件——憶阻器。憶阻器的概念首先是由美國的華裔科學(xué)家蔡少棠在1971年提出的，但直到2008年5月才由惠普實驗室宣布找到了這種元件?！　”緯木帉懝ぷ饔少拊葡?、李巍海和呂玉琴完成。俎云霄編寫了第2～7、10章和附錄A，李巍海編寫了第1、8、9、12、13章和附錄B、C，呂玉琴編寫了第11章，并對全書進行了審閱。　　北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院電路與系統(tǒng)教研中心多年堅持的教學(xué)研討對本書的內(nèi)容結(jié)構(gòu)形成起到了重要的作用。俎云霄在2006年秋赴英國倫敦帝國理工學(xué)院電氣電子工程系進行的半年教學(xué)訪問，也對本書的內(nèi)容構(gòu)成具有非常重要的幫助。在本書的編寫過程中，清華大學(xué)的鄭君里教授提出了許多寶貴意見和建議。在此向鄭君里教授和倫敦帝國理工學(xué)院講授“電路分析”的David Haigh博士表示衷心的感謝！　　本書承北京郵電大學(xué)解月珍教授審閱，她對本書初稿提出了許多重要的修改意見，在此表示衷心的感謝！

內(nèi)容概要

　　本書主要介紹電路的基本概念、基本定律和定理及電路的基本分析方法。本書共包含3大部分內(nèi)容——直流電阻電路、直流動態(tài)電路和正弦交流穩(wěn)態(tài)電路。直流電阻電路部分共4章，主要介紹電路的基本變量和幾種基本元件，電路的基本分析方法、基本定律和定理，簡單非線性電阻電路。直流動態(tài)電路部分有2章，主要介紹電容和電感這兩種動態(tài)元件，分析由動態(tài)元件構(gòu)成的一階動態(tài)電路和二階動態(tài)電路的瞬態(tài)過程。正弦交流穩(wěn)態(tài)電路部分共6章，主要介紹正弦穩(wěn)態(tài)電路、三相電路、非正弦周期穩(wěn)態(tài)電路和有耦合的電感電路的分析，介紹電路的頻率特性和二端口網(wǎng)絡(luò)。另外，本書的最后一章介紹了電路仿真軟件——Multisim，給出了仿真示例?！　”緯瞧胀ǜ叩冉逃笆晃濉眹壹壱?guī)劃教材，可作為高等院校理工科“電路”及相關(guān)課程的教材，也可供科研與工程技術(shù)人員自學(xué)參考。

書籍目錄

第1章 電路模型和電路元件1.1 電路和電路模型1.2 電路變量1.3 基爾霍夫定律1.4 電阻元件1.5 電壓源1.6 電流源1.7 受控源1.8 電阻的等效變換輸入電阻1.9 電源的等效變換1.10 工程應(yīng)用——散熱風(fēng)扇的速度控制本章小結(jié)習(xí)題第2章 電阻電路的基本分析方法2.1 圖論的初步知識2.2 支路電流法2.3 完備的獨立電路變量2.4 節(jié)點電壓法2.5 網(wǎng)孔分析法2.6 回路分析法2.7 運算放大器及其外部特性2.8 含運算放大器的電阻電路2.9 工程應(yīng)用——模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路本章小結(jié)習(xí)題第3章 電路的基本定理3.1 齊性定理3.2 疊加定理3.3 替代定理3.4 戴維南定理和諾頓定理3.5 最大功率傳輸定理3.6 特勒根定理3.7 互易定理3.8 對偶關(guān)系3.9 工程應(yīng)用——萬用表內(nèi)阻的確定本章小結(jié)習(xí)題第4章 簡單非線性電阻電路4.1 非線性電阻電路4.2 圖解法4.3 分段線性化法4.4 小信號分析法4.5 工程應(yīng)用——限幅電路本章小結(jié)習(xí)題第5章 一階動態(tài)電路5.1 電容元件5.2 電感元件5.3 憶阻元件5.4 換路定則及初始值的確定5.5 一階電路的零輸入響應(yīng)5.6 一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)5.7 一階電路的全響應(yīng)5.8 一階電路的三要素法5.9 一階電路的階躍響應(yīng)5.10 微分電路和積分電路5.11 工程應(yīng)用——瞬態(tài)分析在數(shù)字電路中的應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題第6章 高階動態(tài)電路6.1 二階電路的微分方程6.2 RI。C并聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)6.3 RLC并聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)6.4 RLC串聯(lián)電路6.5 一般二階電路和高階動態(tài)電路6.6 工程應(yīng)用——電火花加工電路本章小結(jié)習(xí)題第7章 正弦穩(wěn)態(tài)電路7.1 正弦量7.2 正弦量的相量相量法7.3 基爾霍夫定律和R、L、C元件VCR的相量形式7.4 阻抗和導(dǎo)納7.5 正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析7.6 正弦穩(wěn)態(tài)電路的等效7.7 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率7.8 復(fù)功率7.9 正弦穩(wěn)態(tài)最大功率傳輸定理7.10 工程應(yīng)用——功率因數(shù)的提高本章小結(jié)習(xí)題第8章 三相電路8.1 三相電源8.2 對稱三相電路的計算8.3 不對稱三相電路的概念8.4 三相電路的功率8.5 工程應(yīng)用——三相電源相序的確定本章小結(jié)習(xí)題第9章 非正弦周期穩(wěn)態(tài)電路9.1 非正弦周期信號有效值平均值9.2 非正弦周期穩(wěn)態(tài)電路的分析9.3 非正弦周期穩(wěn)態(tài)電路的功率9.4 工程應(yīng)用——適配器本章小結(jié)習(xí)題第10章 電路的頻率特性10.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)及頻率特性10.2 RC電路的頻率特性10.3 RLC串聯(lián)電路的諧振10.4 RLC并聯(lián)電路的諧振10.5 工程應(yīng)用——按鍵式電話系統(tǒng)本章小結(jié)習(xí)題第11章 耦合電感電路11.1 互感互感電壓11.2 耦合電感的電壓、電流關(guān)系11.3 耦合電感的去耦11.4 含耦合電感電路的分析11.5 線性變壓器電路的分析11.6 全耦合變壓器11.7 理想變壓器的VCR及其特性11.8 工程應(yīng)用——全波整流電路本章小結(jié)習(xí)題第12章 二端口網(wǎng)絡(luò)12.1 二端口網(wǎng)絡(luò)12.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的VCR及參數(shù)12.3 二端口網(wǎng)絡(luò)各參數(shù)問的關(guān)系12.4 互易二端口和對稱二端口12.5 二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路12.6 有端接的二端口網(wǎng)絡(luò)12.7 二端口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗12.8 二端口網(wǎng)絡(luò)的互連12.9 工程應(yīng)用——雙極型晶體管的等效電路本章小結(jié)習(xí)題第13章 Multisim使用指南及仿真應(yīng)用13.1 一個簡單的例子13.2 部分菜單欄簡介13.3 工具欄簡介13.4 常用儀器儀表的使用13.5 仿真示例本章小結(jié)習(xí)題附錄A 特勒根定理的證明附錄B 復(fù)數(shù)及其運算附錄C 常見信號的傅里葉級數(shù)展開部分習(xí)題參考答案參考文獻

章節(jié)摘錄

　　回路：電路中任一閉合的路徑稱為回路（loop）?！　【W(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路稱為網(wǎng)孔（mesh）?！　±?，在圖1-10中，元件1、3、4和元件2、4、5分別形成一個回路，同時也是網(wǎng)孔，但元件1、2、3、5形成的就是回路而不是網(wǎng)孔，因為在這個回路中包含了一條支路，即元件4所構(gòu)成的支路。因此，該電路中有3個回路、2個網(wǎng)孔?！　‰姾墒睾愫湍芰渴睾闶亲匀唤绲幕痉▌t，它們在集總電路中的體現(xiàn)就是基爾霍夫電流定律和電壓定律?！　?.基爾霍夫電流定律　　基爾霍夫電流定律（Kirchhoff’s Current Law），簡稱KCL，是對集總參數(shù)電路中節(jié)點處電流的約束，其內(nèi)容為：　　在集總參數(shù)電路中，任一瞬間，流入（或流出）任一節(jié)點的電流代數(shù)和恒等于零。其數(shù)學(xué)表示為。

編輯推薦

　　通過《電路分析基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生掌握電路的基本概念、基本理論、基本分析方法和基本的仿真分析方法，培養(yǎng)科學(xué)思維能力、分析計算能力和理論聯(lián)系實際的工程觀點，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備必要的電路知識。

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