電路分析

前言

　　為了適應(yīng)“21世紀(jì)應(yīng)用型高等學(xué)?！钡慕虒W(xué)要求，我們研究了從一般本科過(guò)渡而來(lái)的電路教材，這些教材刪減了一些內(nèi)容，降低了例題的難度，但編排方法和側(cè)重點(diǎn)變化不大?！皯?yīng)用型高等學(xué)校”包括高職高專(zhuān)院校、應(yīng)用型本科院校等，這些學(xué)校理論教學(xué)學(xué)時(shí)偏少、學(xué)生理論推導(dǎo)能力一般、學(xué)生今后的工作方向不做理論研究，因此電路理論教學(xué)夠用就行。我們對(duì)“夠用”的理解是：后續(xù)電類(lèi)課程用到的概念要牢固建立，理論知識(shí)能夠正確理解，電路的電流、電壓、功率能夠準(zhǔn)確計(jì)算。本教材的編寫(xiě)原則是：定理的推導(dǎo)過(guò)程適當(dāng)從簡(jiǎn)；必須牢固建立概念的章節(jié)重點(diǎn)在原理講述；必須掌握計(jì)算方法的章節(jié)，強(qiáng)化計(jì)算訓(xùn)練，增加例題數(shù)量和難度檔次，詳細(xì)交代計(jì)算思路；醒目印刷記憶要點(diǎn)以吸引學(xué)生注意力；聯(lián)系電力、電子工程實(shí)際，適量增加實(shí)用測(cè)試技術(shù)的篇幅，著力為后續(xù)課程鋪墊；便于學(xué)生閱讀與自學(xué)?！　”窘滩牡木幣胖v究章節(jié)間的承上啟下，讓學(xué)生明白各章節(jié)存在的意義；語(yǔ)言的運(yùn)用上采用類(lèi)比及對(duì)偶手法闡明來(lái)龍去脈，簡(jiǎn)明嚴(yán)謹(jǐn)，樸實(shí)通俗，便于理解、記憶和掌握；重計(jì)算的章節(jié)，章節(jié)名中注明“計(jì)算”二字；重概念的章節(jié)，章節(jié)名中注明“概念”二字；章節(jié)名還突出了容易忽視的重點(diǎn)概念，如伏安關(guān)系式、同名端、分流分壓公式等。本教材為不同專(zhuān)業(yè)備有非線性電阻電路、三相電路中的高次諧波、均勻傳輸線等內(nèi)容待選。　　本教材適用于應(yīng)用型本科及高職高專(zhuān)電力類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)、機(jī)電類(lèi)、電氣類(lèi)、儀器儀表類(lèi)、電子類(lèi)及測(cè)控技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)，還適用于專(zhuān)升本升學(xué)復(fù)習(xí)及電力、電子企業(yè)新員工入職前強(qiáng)化培訓(xùn)用?！　”窘滩牡?、2、9、10章由吳安嵐、李博森編寫(xiě)，第3～6章由吳安嵐、姬昌利編寫(xiě)，第7、8、11章由智貴連、吳安嵐編寫(xiě)。全書(shū)由吳安嵐統(tǒng)稿。編寫(xiě)過(guò)程中受到西安電力高等專(zhuān)科學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及電力工程系大力支持；還受到王愛(ài)國(guó)、李建興、陳延楓、徐益敏老師的幫助；此外我校11065班優(yōu)秀畢業(yè)生王超、季煒、狄雯也提出了很好的修改意見(jiàn)，在此一并感謝?！　∮捎诰帉?xiě)時(shí)間緊，編者水平有限，本教材中難免會(huì)有疏漏之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。　　為了方便本教材的教師教學(xué)，編者編制了配套的多媒體課件，使用本教材的教師請(qǐng)與出版社聯(lián)系拷貝。

內(nèi)容概要

本教材按照應(yīng)用型本科、高職高二號(hào)“電路及磁路”課程教學(xué)基本要求編寫(xiě)，參考學(xué)時(shí)80～120。編寫(xiě)內(nèi)容理論推導(dǎo)從簡(jiǎn)，計(jì)算思路交代詳細(xì)，概念闡明來(lái)龍去脈，增加例題數(shù)量和難度檔次，章節(jié)分“重計(jì)算”及“重概念”兩類(lèi)區(qū)別對(duì)待，編排講究逐步深入的遞進(jìn)關(guān)系，聯(lián)系工程實(shí)際，訓(xùn)練動(dòng)手能力，著力為后續(xù)課程鋪墊。借助類(lèi)比及對(duì)偶手法，語(yǔ)言樸實(shí)簡(jiǎn)練，圖文印刷結(jié)合緊密，節(jié)省理論教學(xué)時(shí)數(shù)，便于自學(xué)與記憶。除常規(guī)篇章外，還備有非線性電阻電路、對(duì)稱(chēng)三相電路中的高次諧波、均勻傳輸線等內(nèi)容供不同專(zhuān)業(yè)選擇。    本教材適用于應(yīng)用型本科及高職高專(zhuān)電力類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)、機(jī)電類(lèi)、電氣類(lèi)、儀器儀表類(lèi)、電子類(lèi)及測(cè)控技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)，還適合于專(zhuān)升本升學(xué)復(fù)習(xí)及電力、電子企業(yè)新員工入職前強(qiáng)化培訓(xùn)用。

書(shū)籍目錄

前言第1章  電路的基本概念和定律  1.1　電路與電路模型  1.2　電流、電壓及其參考方向  1.3　基爾霍夫定律  1.4  歐姆定律及有源二端網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系式  習(xí)題1  第2章　直流電路的計(jì)算  2.1　電阻元件的連接及分流、分壓公式  2.2　實(shí)際電源問(wèn)的等效變換  2.3　支路電流法與網(wǎng)孔電流法  2.4　節(jié)點(diǎn)電壓法  2.5　戴維南定理和諾頓定理  2.6　齊性定理、疊加定理、替代定理  2.7　受控源的原型及其含受控源電路的計(jì)算  習(xí)題2  第3章　正弦穩(wěn)態(tài)電路的計(jì)算  3.1　正弦量的三要素及相位差    3.2　正弦量的相量表示法及計(jì)算法  3.3　正弦電路中的電阻、感抗、容抗  3.4　正弦電路中電阻、電感、電容的串聯(lián)  3.5　正弦電路中電阻、電感、電容的并聯(lián)  3.6　阻抗的串并聯(lián)及正弦電路的相量圖    3.7　正弦電流電路的功率  3.8　功率因數(shù)的提高  3.9　正弦電流電路中諧振的概念  習(xí)題3第4章　耦合電感元件的概念及同名端測(cè)試　4.1　耦合電感元件的伏安關(guān)系及同名端   4.2　含耦合電感元件的電路計(jì)算  4.3　理想變壓器  習(xí)題4第5章　三相電路的計(jì)算  5.1　對(duì)稱(chēng)三相電路概述    5.2　三相對(duì)稱(chēng)電路的計(jì)算  5.3　三相不對(duì)稱(chēng)電路的概念  5.4　三相電路的功率及其測(cè)量  習(xí)題5第6章　非正弦周期電流電路的概念  6.1　非正弦周期信號(hào)的分解及有效值、平均功率  6.2　非正弦周期電流電路的計(jì)算  6.3　對(duì)稱(chēng)三相電路中的高次諧波  習(xí)題6第7章　二端口網(wǎng)絡(luò)的概念  7.1　二端口網(wǎng)絡(luò)的端口條件及導(dǎo)納參數(shù)、阻抗參數(shù)方程    7.2　二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)、混合參數(shù)方程  7.3　互易二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路與級(jí)聯(lián)    習(xí)題7第8章　磁路和鐵芯線圈電路的概念  8.1　磁路的主要物理量和基本性質(zhì)  8.2　鐵磁材料的磁化曲線及其分類(lèi)  8.3　磁路定律及磁路、電路的比較  8.4　交流磁路中電壓、磁通及電流間的關(guān)系  8.5　交流鐵芯線圈的電路模型  習(xí)題8第9章  線性電路過(guò)渡過(guò)程中電流電壓的計(jì)算.  9.1　換路定律和初始條件的計(jì)算  9.2  一階電路的零輸入響應(yīng)——僅由初始儲(chǔ)能激勵(lì)  9.3　一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)——僅由電源激勵(lì)  9.4　一階電路的全響應(yīng)    9.5　線性動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析  習(xí)題9第10章　非線性電阻電路的概念  10.1　非線性電阻元件的伏安特性  10.2　非線性電阻電路計(jì)算簡(jiǎn)介    10.3　小信號(hào)分析法　習(xí)題10第11章　均勻傳輸線的概念參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1．1．3由理想電路元件組成電路模型　　實(shí)際電路中的各種元器件，其電能的消耗和電場(chǎng)能、磁場(chǎng)能的儲(chǔ)存與釋放交織在一起，使電路計(jì)算復(fù)雜。在一定條件下，可以忽略這些元器件的次要性質(zhì)，僅討論它們單一的主要電磁性能，并用一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)描述其主要電磁性能，使電路計(jì)算簡(jiǎn)單、明確。這種用一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)描述其主要電磁性能的元器件就稱(chēng)為理想電路元件。　　若將實(shí)際電路使用的各種元器件用理想電路元件來(lái)替代，并用理想導(dǎo)線連接起來(lái)，就組成了原實(shí)際電路的電路模型，那么對(duì)電路模型進(jìn)行計(jì)算就納入了準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)范疇。電路計(jì)算的對(duì)象是電路模型，不是實(shí)際電路?！　”緯?shū)所說(shuō)的“電路”均指由理想電路元件組成的電路模型。因?yàn)槔硐腚娐吩从沉藢?shí)際元器件的主要電磁性能，所以計(jì)算結(jié)果能夠指導(dǎo)實(shí)際電路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，但要注意實(shí)際元器件在不同條件下電路模型可能有所不同?！　‰娐纺Ｐ秃?jiǎn)稱(chēng)為電路，各種電路千差萬(wàn)別，但組成電路的理想電路元件種類(lèi)并不多，圖1-3所示是常見(jiàn)的5種。其中電阻元件的主要電磁性能是消耗電能；電感元件的主要電磁性能是儲(chǔ)存磁場(chǎng)能；電容元件的主要電磁性能是儲(chǔ)存電場(chǎng)能；理想電流源的主要電磁性能是輸出確定的已知電流；理想電壓源的主要電磁性能是輸出確定的已知電壓。電阻、電感、電容元件是無(wú)源元件；電流源、電壓源是有源元件，有源元件才可能獨(dú)立向外提供功率。

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