本書內(nèi)容符合教育*高等學(xué)校電工電子基礎(chǔ)課程教指委制定的電路理論基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)
課程教學(xué)基本要求,滿足后續(xù)開設(shè)信號與線性系統(tǒng)自動控制原理等課程的電類專業(yè)的課程設(shè)置。
全書共 11 章,主要內(nèi)容有:
電路基本概念和基本定律,電阻電路等效法分析,電阻電路系統(tǒng)法分
析,正弦交流電路相量法分析,特殊正弦交流電路穩(wěn)態(tài)分析,非正弦周期交流電路的諧波法分析,二端
口網(wǎng)絡(luò),非線性電路,動態(tài)電路過渡過程的時域分析,動態(tài)電路過渡過程的復(fù)頻域分析,磁路和帶鐵芯
線圈的交流電路。另有電路計算機(jī)輔助分析與仿真的附錄,以電子版(掃描二維碼)形式呈現(xiàn)。每章附
有習(xí)題,書末有部分習(xí)題答案,以電子版(掃描二維碼)形式提供。
本書適合高等學(xué)校電類專業(yè)使用,也可供工程科技人員參考。
本書第1版于2000年出版，第2版于2007年出版，第3版于2015年出版，此次是第4版。編寫本書的主要目標(biāo)是適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)的需要，進(jìn)一步加強(qiáng)工程實踐教育。本書參照教育高等學(xué)校電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《電路理論基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》和《電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》，實現(xiàn)基礎(chǔ)扎實、視野開闊、工程意識強(qiáng)、創(chuàng)新素質(zhì)高的綜合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，展現(xiàn)高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程取得的成果。新版教材在保持重視電路基本概念、基本理論、基本分析方法特色的基礎(chǔ)上，利用多媒體技術(shù)手段擴(kuò)展工程實踐實驗的內(nèi)容，加強(qiáng)了理論與實踐的結(jié)合。為適應(yīng)專業(yè)課程前移的需要，對課程體系進(jìn)行了新的調(diào)整，使教材結(jié)構(gòu)更順暢更緊湊，突出循序漸進(jìn)、主線突出、脈絡(luò)清晰、結(jié)構(gòu)精練的特色。補(bǔ)充了設(shè)計應(yīng)用性的例題、習(xí)題，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維； 增加了電工先驅(qū)人物介紹，激勵學(xué)生科學(xué)探索精神； 拓展了學(xué)科前沿成果案例。更新了電路分析中的常用仿真軟件，使學(xué)生更易上手，更能體會計算機(jī)技術(shù)在電路分析和設(shè)計中的應(yīng)用。與本書配套的《電路學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題精解》《電路實驗與實踐》也做了配套修訂，以方便廣大學(xué)生學(xué)習(xí)和教師參考。新版教材共有11章，另有一個附錄。內(nèi)容主要分為四大部分，呈三級跳模式。第一部分為第1章電路的基本概念和基本定律，介紹電路元件及元件的電壓電流關(guān)系，電路的拓?fù)浼s束關(guān)系，兩類約束關(guān)系為電路分析奠定理論基礎(chǔ)，即為助跑。第二部分為直流電路分析，包括第2章等效法分析和第3章系統(tǒng)法分析，這些分析方法掌握的好壞直接關(guān)系到正弦交流電路的分析，為第一跳。第三部分為正弦交流電路的分析，其中： 第4章一般正弦交流電路分析，強(qiáng)調(diào)相量的概念，理解阻抗和導(dǎo)納的概念后，直流電路的分析方法就可直接應(yīng)用了； 第5章特殊正弦交流電路（含互感、變壓器、諧振、三相等），介紹這些電路中特有的概念，如反映阻抗、折合阻抗、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振、相電壓（流）與線電壓（流）的概念； 第6章非正弦交流電路也納入這部分，此為第二跳。第二部分和第三部分可統(tǒng)一為電路的穩(wěn)態(tài)分析，為后續(xù)模擬電子技術(shù)課程打基礎(chǔ)。二端口網(wǎng)絡(luò)是局部電路，其功能隨激勵源的性質(zhì)而變，將其獨成一章為第7章。單獨設(shè)一章為第8章非線性電路的分析。第四部分為動態(tài)電路的分析，即電路過渡過程的分析，包括暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)，第9章動態(tài)電路時域分析（一階電路的三要素法和二階電路不同響應(yīng)模式）及狀態(tài)方程，第10章動態(tài)電路復(fù)頻域分析，此為第三跳�？紤]學(xué)生前修課程的滯后，將動態(tài)元件（電容、電感）的伏安關(guān)系調(diào)整到正弦交流電路（第4章）中介紹。為滿足電氣工程專業(yè)電機(jī)學(xué)課程的需求，單設(shè)磁路和帶鐵芯線圈交流電路一章為第11章。附錄電路計算機(jī)輔助分析與仿真刪除了專業(yè)性較強(qiáng)的Saber軟件介紹（如有需要可參考第3版），增加了入門容易的Multisim軟件的介紹，附錄以電子版（掃描二維碼）形式呈現(xiàn)，供需要學(xué)習(xí)軟件的讀者使用。
本書力求從平面轉(zhuǎn)換到立體，全方位涵蓋豐富的課程內(nèi)容。本書適合作為高等學(xué)校電氣類、自動化類和電子信息類等專業(yè)電路相關(guān)課程的教材和參考書。本書參考學(xué)時為56～80學(xué)時（不含實驗），書中加注*的章節(jié)內(nèi)容為選學(xué)內(nèi)容，可根據(jù)專業(yè)需求、學(xué)時要求和學(xué)生水平不同選擇使用，個別章節(jié)如非線性電路、線性動態(tài)電路的復(fù)頻域分析及磁路部分內(nèi)容略去不影響授課的連續(xù)性。本書的修訂在潘雙來指導(dǎo)下，由邢麗冬主持完成，參加修訂的還有方天治、謝捷如、王蕓、劉劍、劉巧玨等，計算機(jī)仿真部分內(nèi)容由王蕓和劉劍完成，視頻動畫由劉巧玨完成。本書也凝聚了前輩們的智慧和心血，特別是艾燃、龔余才、周璧玉老師，在此表示深深的謝意。對本書參考的所有教材和文獻(xiàn)的作者，對出版過程中給予幫助和支持的同志們一并表示衷心的感謝。
本書雖為修訂教材，但不足和錯誤之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。意見請寄南京航空航天大學(xué)自動化學(xué)院(郵編210016)或發(fā)電子郵件至tupwenyi@163.com。
編者
于南京航空航天大學(xué)
2022年12月
目錄
第1章電路基本概念和基本定律
1.1實際電路和電路模型
1.2電路中的基本電氣量
1.2.1電流、電壓及其參考方向
1.2.2電功率和電能量
1.3電路中的基本元件
1.3.1電阻元件
1.3.2電壓源和電流源
1.3.3受控源
1.4電路基本定律
1.4.1基爾霍夫電流定律
1.4.2基爾霍夫電壓定律
習(xí)題
第2章電阻電路等效法分析
2.1電路等效變換
2.2一端口電阻網(wǎng)絡(luò)
2.2.1電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)
2.2.2電阻的Y△等效變換
2.2.3平衡電橋
2.3電源等效變換
2.3.1無伴電源等效
2.3.2有伴電源等效
2.4含受控源無源一端口網(wǎng)絡(luò)等效
2.5替代定理
2.6戴維南定理和諾頓定理
2.6.1戴維南定理
2.6.2諾頓定理
2.7最大功率傳輸定理
習(xí)題
第3章電阻電路系統(tǒng)法分析
3.1支路電流法
3.2回路(網(wǎng)孔)電流法
3.3節(jié)點電壓法
3.4含運算放大器的電阻電路
3.4.1運算放大器
3.4.2含運算放大器電路的節(jié)點法分析
3.5齊性定理和疊加定理
3.5.1齊性定理
3.5.2疊加定理
3.6系統(tǒng)法的一端口等效
*3.7對偶原理
習(xí)題
第4章正弦交流電路相量法分析
4.1電容元件和電感元件
4.1.1電容元件
4.1.2電感元件
4.2正弦量及其相量表示
4.2.1正弦量的時域表示
4.2.2正弦量的頻域(相量)表示
4.3相量形式的電阻、電感和電容元件伏安關(guān)系
4.4相量形式電路定律、歐姆定律
4.5正弦穩(wěn)態(tài)電路分析
4.6正弦穩(wěn)態(tài)功率
4.7最大功率傳輸
習(xí)題
第5章特殊正弦交流電路穩(wěn)態(tài)分析
5.1耦合電感電路的分析
5.1.1耦合電感元件
5.1.2具有耦合的兩線圈串聯(lián)
5.1.3具有耦合的兩線圈并聯(lián)
5.1.4耦合電感的三端接法
5.1.5具有耦合電感電路分析
5.2空心變壓器電路
5.3全耦合變壓器和理想變壓器
5.3.1全耦合變壓器
5.3.2理想變壓器
5.3.3全耦合變壓器的電路分析
5.4實際變壓器的電路模型
5.5諧振電路
5.5.1RLC串聯(lián)諧振
5.5.2GCL并聯(lián)諧振
5.6三相電路
5.6.1電能配送
5.6.2三相電源及其聯(lián)接
5.6.3三相負(fù)載及其聯(lián)接
5.6.4對稱三相電路的計算
5.6.5不對稱三相電路的概念
5.6.6三相電路的功率
*5.7人體電阻電路模型及觸電事故
習(xí)題
第6章非正弦周期交流電路的諧波法分析
6.1非正弦周期函數(shù)的傅里葉級數(shù)展開式
6.2非正弦周期量的有效值和平均值及平均功率
6.2.1非正弦周期電流或電壓的有效值和平均值
6.2.2非正弦周期激勵電路的平均功率
6.3非正弦周期交流電路的穩(wěn)態(tài)分析
*6.4對稱三相電路中的高次諧波
*6.5諧波污染與諧波治理
6.5.1諧波污染及危害
6.5.2諧波治理
習(xí)題
第7章二端口網(wǎng)絡(luò)
7.1二端口網(wǎng)絡(luò)概述
7.2二端口網(wǎng)絡(luò)的方程和參數(shù)
7.2.1Z參數(shù)方程
7.2.2Y參數(shù)方程
7.2.3T參數(shù)方程
7.2.4H參數(shù)方程
7.2.5二端口網(wǎng)絡(luò)各參數(shù)之間的關(guān)系
7.3二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路及聯(lián)接
7.3.1T形等效電路
7.3.2形等效電路
7.3.3非互易網(wǎng)絡(luò)的等效電路
7.3.4二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接
7.4有載二端口網(wǎng)絡(luò)
7.5二端口電阻網(wǎng)絡(luò)的互易定理
7.5.1特勒根定理
7.5.2互易定理
7.6二端口元件
7.6.1回轉(zhuǎn)器和負(fù)阻抗變換器
7.6.2RC有源濾波器
習(xí)題
第8章非線性電路
8.1非線性元件
8.1.1非線性電阻元件
8.1.2非線性電容元件
8.1.3非線性電感元件
8.1.4開關(guān)器件
8.2非線性電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
8.3非線性電阻電路的解析法和圖解法
8.3.1解析法
8.3.2圖解法
8.4分段線性化法
8.5小信號分析法
*8.6非線性電路方程的列寫
8.6.1非線性電阻電路的節(jié)點方程
8.6.2非線性動態(tài)電路的狀態(tài)方程
*8.7牛頓拉夫遜法
習(xí)題
第9章動態(tài)電路過渡過程的時域分析
9.1動態(tài)電路方程
9.2初始條件和初始狀態(tài)
9.3一階電路的零輸入響應(yīng)
9.3.1RC電路的零輸入響應(yīng)
9.3.2RL電路的零輸入響應(yīng)
9.4一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)
9.4.1RC電路在直流輸入時的零狀態(tài)響應(yīng)
9.4.2RL電路在直流輸入時的零狀態(tài)響應(yīng)
9.4.3RL電路接入正弦激勵的零狀態(tài)響應(yīng)
9.5一階電路的全響應(yīng)三要素法
*9.6脈沖序列作用下的RC電路
*9.7直流斬波電路
9.8單位階躍函數(shù)和單位沖激函數(shù)
9.8.1單位階躍函數(shù)
9.8.2單位沖激函數(shù)
9.8.3單位沖激函數(shù)與單位階躍函數(shù)之間的關(guān)系
9.9一階電路的階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)
9.9.1 階躍響應(yīng)
9.9.2沖激響應(yīng)
9.10二階電路的零輸入響應(yīng)
9.11二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)
9.11.1激勵為階躍函數(shù)的零狀態(tài)響應(yīng)
9.11.2激勵為沖激函數(shù)的零狀態(tài)響應(yīng)
9.11.3二階電路的全響應(yīng)
*9.12電容電壓和電感電流的躍變
*9.13任意激勵下的零狀態(tài)響應(yīng)卷積積分
9.13.1卷積積分
9.13.2卷積積分的圖解
9.14狀態(tài)方程
9.14.1狀態(tài)和狀態(tài)變量
9.14.2狀態(tài)方程和輸出方程
9.14.3狀態(tài)方程的列寫
習(xí)題
第10章動態(tài)電路過渡過程的復(fù)頻域分析
10.1拉普拉斯變換的定義
10.2拉普拉斯變換的基本性質(zhì)
10.2.1線性性質(zhì)
10.2.2時域微分
10.2.3時域積分
10.2.4時域平移(時域延時)
10.2.5復(fù)頻域平移
10.2.6卷積定理
10.3拉普拉斯反變換
10.3.1部分分式展開法
10.3.2留數(shù)法(圍線積分法)
10.4電路定律的復(fù)頻域形式
10.4.1電路的s域模型
10.4.2復(fù)頻域阻抗與復(fù)頻域?qū)Ъ{
10.5應(yīng)用拉普拉斯變換分析線性動態(tài)電路
10.6網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
10.6.1網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義與分類
10.6.2網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的物理意義與求法
10.7網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的應(yīng)用
10.7.1H（s）的零點和極點
10.7.2H(s)的極點、零點與沖激響應(yīng)
10.7.3H(s)與頻率特性
10.7.4復(fù)頻域二端口網(wǎng)絡(luò)
10.7.5對給定激勵f（t）求系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)yf（t）
10.7.6根據(jù)H（s）寫出微分方程
*10.8用拉普拉斯變換解微積分方程
習(xí)題
第11章磁路和帶鐵芯線圈的交流電路
11.1磁路的概念和鐵磁材料的磁特性
11.1.1磁路概念
11.1.2鐵磁材料的主要特性及磁滯回線
11.2磁路基本定律
11.2.1磁路歐姆定律
11.2.2基爾霍夫磁通定律
11.2.3基爾霍夫磁位差(磁壓)定律
11.3恒定磁通磁路計算
11.3.1無分支磁路計算
11.3.2分支磁路計算
11.4磁飽和與磁滯對電壓、電流及磁通波形的影響
11.4.1磁飽和對電壓電流及磁通波形的影響
11.4.2磁滯對電壓電流及磁通波形的影響
11.5鐵芯中的功率損耗
11.5.1渦流和渦流損耗
11.5.2磁滯損耗
11.5.3磁損耗(鐵損)
11.6帶鐵芯線圈的交流電路
11.7鐵芯變壓器
*11.8小功率變壓器的設(shè)計
11.8.1鐵芯尺寸的計算和鐵芯的選用
11.8.2初、次級各繞組匝數(shù)的計算
11.8.3初、次級繞組線徑的計算和選用
11.8.4繞組層數(shù)和絕緣層厚度的計算
11.8.5漆包尺寸的計算和校核
習(xí)題
附錄電路計算機(jī)輔助分析與仿真
附錄APSpice軟件
A.1OrCAD/PSpice簡介
A.2OrCAD/PSpice功能
A.3OrCAD/PSpice運用
附錄BMATLAB軟件
B.1MATLAB簡介
B.2Simulink運用
附錄CMultisim軟件
C.1Multisim簡介
C.2Multisim應(yīng)用實例
部分習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)
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