电路分析与应用基础 / 普通高等院校电子信息类专业系列教材
定价:¥45.00
作者: 刘志,李云栋,毕福昆
出版时间:2025-01
出版社:中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113316549
- 1版
- 559833
- 16开
- 2025-01
- 电工电子类
- 本科
作者简介
内容简介
本书依据教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会制定的“电路理论基础”和“电路分析基础”教学基本要求编写。全书共七章,包括电路的基本概念和基本定律、电路的基本分析方法、动态电路的时域分析、正弦激励下动态电路的稳态分析、耦合电感与变压器、多频正弦稳态电路、拉氏变换在电路分析中的应用。针对一些专业的学习需要,在附录部分介绍了磁路的基础知识。本书除了介绍电路的基本理论和分析方法外,还结合工程实际,介绍了电路理论与分析方法在工程中的诸多应用案例,便于读者理论联系实际,启发创新思维。本书选材得当,编排合理,注意了与先修课程及后续课程的联系,符合学习及教学规律。本书适合作为普通高等院校电子信息类、电气类专业电路基础课程教材,也可供相关专业工程技术人员参考。
目录
第1章电路的基 概念和基本定律1
1.1电路及集总参数电路模型1
1.1.1从实际电路到电路模型1
1.1.2集总参数电路模型2
1.2电路基本物理量3
1.2.1电流、电压3
1.2.2电流、电压的参考方向4
1.2.3功率5
1.3基本电路元件7
1.3.1电阻元件7
1.3.2理想电压源与理想电流源9
1.3.3受控源11
1.4基尔霍夫定律12
1.4.1支路、节点与网孔13
1.4.2基尔霍夫电流定律(KCL)13
1.4.3基尔霍夫电压定律(KVL)14
1.5两类约束与方程的独立性17
1.6电位的概念19
习题20
第2章电路的基本分析方法23
2.1网孔电流法与节点电压法23
2.1.1网孔电流法23
2.1.2节点电压法26
2.1.3含理想运放的电阻电路分析29
2.2线性电路的叠加方法32
2.2.1齐次性与网络函数32
2.2.2叠加性与叠加方法33
2.3电路置换与电路等效38
2.3.1置换定理38
2.3.2无源一端口的等效39
2.3.3电源的等效43
2.3.4含源线性一端口的等效———戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理46
2.3.5电阻的星形、三角形联结及其等效51
2.4二端口网络57
2.4.1二端口网络模型57
2.4.2二端口网络的参数和方程57
2.4.3二端口网络的等效电路63
2.4.4二端口网络的联结64
习题66
第3章动态电路的时域分析70
3.1电容元件和电感元件70
3.1.1电容元件70
3.1.2电感元件73
3.2动态电路的初始条件77
3.2.1换路定则78
3.2.2初始条件的求解78
3.3一阶动态电路79
3.3.1一阶动态电路全响应的经典解法80
3.3.2一阶动态电路全响应的三要素法83
3.3.3全响应的分解85
3.3.4阶跃响应90
3.4二阶动态电路91
3.4.1RLC串联电路的零输入响应92
3.4.2RLC串联电路的全响应94
习题97
第4章正弦激励下动态电路的稳态分析100
4.1正弦量及其相量表示100
4.1.1正弦量的三要素100
4.1.2正弦量的相量表示104
4.2两类约束的相量形式109
4.2.1基尔霍夫定律的相量形式109
4.2.2元件约束的相量形式110
4.3无源一端口的阻抗和导纳113
4.3.1阻抗113
4.3.2导纳115
4.3.3阻抗的串联与导纳的并联116
4.4利用相量法分析正弦稳态电路121
4.4.1从时域模型到相量模型121
4.4.2相量解析法121
4.4.3相量图法126
4.5正弦稳态电路的功率和功率因数130
4.5.1正弦稳态电路的功率130
4.5.2功率因数的提高135
4.5.3正弦稳态最大功率传输定理138
4.6三相电路140
4.6.1对称三相电源、对称三相负载及其联结140
4.6.2对称三相电路的分析方法145
4.6.3非对称三相电路分析150
4.6.4三相功率的测量154
习题156
第5章耦合电感与变压器161
5.1互感现象161
5.1.1耦合电感161
5.1.2耦合电感的电流电压关系162
5.1.3耦合系数165
5.2含耦合电感电路的分析166
5.2.1耦合电感的受控源去耦等效166
5.2.2耦合电感的去耦等效167
5.3空心变压器171
5.4理想变压器173
习题177
第6章多频正弦稳态电路179
6.1频率响应179
6.1.1阻抗的频率响应179
6.1.2网络函数的频率响应180
6.2非正弦周期电流电路183
6.2.1非正弦周期信号的分解183
6.2.2非正弦周期电流电路的主要参数186
6.2.3非正弦周期电流电路的稳态分析188
6.3谐振192
6.3.1串联谐振192
6.3.2并联谐振197
习题200
第7章拉氏变换在电路分析中的应用203
7.1拉氏变换基础203
7.1.1拉氏变换的定义203
7.1.2拉氏变换的基本性质204
7.1.3拉氏反变换206
7.2应用拉氏变换分析线性电路209
7.2.1基本电路元件的复频域模型———运算模型209
7.2.2基尔霍夫定律的复频域形式210
7.2.3线性电路的复频域分析方法211
习题214
附录A磁路基础217
A.1磁路概述217
A.2铁磁材料的磁化过程218
A.2.1起始磁化曲线219
A.2.2磁滞回线219
A.2.3基本磁化曲线220
A.3磁路的基本定律220
A.3.1磁路的基尔霍夫第一定律221
A.3.2磁路的基尔霍夫第二定律221
A.3.3磁路与电路的类比222
A.4直流磁路的计算223
A.4.1已知磁通求磁通势223
A.4.2已知磁通势求磁通225
A.5交流磁路的特点227
A.5.1铁芯损耗227
A.5.2励磁电流、线圈电压与磁通的波形227
A.6交流铁芯线圈的电路模型228
A.6.1理想铁芯线圈的相量模型229
A.6.2考虑铁损时铁芯线圈的相量模型229
A.6.3考虑铁损、线圈电阻和漏磁通时铁芯线圈的相量模型230
习题231
参考文献232
1.1电路及集总参数电路模型1
1.1.1从实际电路到电路模型1
1.1.2集总参数电路模型2
1.2电路基本物理量3
1.2.1电流、电压3
1.2.2电流、电压的参考方向4
1.2.3功率5
1.3基本电路元件7
1.3.1电阻元件7
1.3.2理想电压源与理想电流源9
1.3.3受控源11
1.4基尔霍夫定律12
1.4.1支路、节点与网孔13
1.4.2基尔霍夫电流定律(KCL)13
1.4.3基尔霍夫电压定律(KVL)14
1.5两类约束与方程的独立性17
1.6电位的概念19
习题20
第2章电路的基本分析方法23
2.1网孔电流法与节点电压法23
2.1.1网孔电流法23
2.1.2节点电压法26
2.1.3含理想运放的电阻电路分析29
2.2线性电路的叠加方法32
2.2.1齐次性与网络函数32
2.2.2叠加性与叠加方法33
2.3电路置换与电路等效38
2.3.1置换定理38
2.3.2无源一端口的等效39
2.3.3电源的等效43
2.3.4含源线性一端口的等效———戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理46
2.3.5电阻的星形、三角形联结及其等效51
2.4二端口网络57
2.4.1二端口网络模型57
2.4.2二端口网络的参数和方程57
2.4.3二端口网络的等效电路63
2.4.4二端口网络的联结64
习题66
第3章动态电路的时域分析70
3.1电容元件和电感元件70
3.1.1电容元件70
3.1.2电感元件73
3.2动态电路的初始条件77
3.2.1换路定则78
3.2.2初始条件的求解78
3.3一阶动态电路79
3.3.1一阶动态电路全响应的经典解法80
3.3.2一阶动态电路全响应的三要素法83
3.3.3全响应的分解85
3.3.4阶跃响应90
3.4二阶动态电路91
3.4.1RLC串联电路的零输入响应92
3.4.2RLC串联电路的全响应94
习题97
第4章正弦激励下动态电路的稳态分析100
4.1正弦量及其相量表示100
4.1.1正弦量的三要素100
4.1.2正弦量的相量表示104
4.2两类约束的相量形式109
4.2.1基尔霍夫定律的相量形式109
4.2.2元件约束的相量形式110
4.3无源一端口的阻抗和导纳113
4.3.1阻抗113
4.3.2导纳115
4.3.3阻抗的串联与导纳的并联116
4.4利用相量法分析正弦稳态电路121
4.4.1从时域模型到相量模型121
4.4.2相量解析法121
4.4.3相量图法126
4.5正弦稳态电路的功率和功率因数130
4.5.1正弦稳态电路的功率130
4.5.2功率因数的提高135
4.5.3正弦稳态最大功率传输定理138
4.6三相电路140
4.6.1对称三相电源、对称三相负载及其联结140
4.6.2对称三相电路的分析方法145
4.6.3非对称三相电路分析150
4.6.4三相功率的测量154
习题156
第5章耦合电感与变压器161
5.1互感现象161
5.1.1耦合电感161
5.1.2耦合电感的电流电压关系162
5.1.3耦合系数165
5.2含耦合电感电路的分析166
5.2.1耦合电感的受控源去耦等效166
5.2.2耦合电感的去耦等效167
5.3空心变压器171
5.4理想变压器173
习题177
第6章多频正弦稳态电路179
6.1频率响应179
6.1.1阻抗的频率响应179
6.1.2网络函数的频率响应180
6.2非正弦周期电流电路183
6.2.1非正弦周期信号的分解183
6.2.2非正弦周期电流电路的主要参数186
6.2.3非正弦周期电流电路的稳态分析188
6.3谐振192
6.3.1串联谐振192
6.3.2并联谐振197
习题200
第7章拉氏变换在电路分析中的应用203
7.1拉氏变换基础203
7.1.1拉氏变换的定义203
7.1.2拉氏变换的基本性质204
7.1.3拉氏反变换206
7.2应用拉氏变换分析线性电路209
7.2.1基本电路元件的复频域模型———运算模型209
7.2.2基尔霍夫定律的复频域形式210
7.2.3线性电路的复频域分析方法211
习题214
附录A磁路基础217
A.1磁路概述217
A.2铁磁材料的磁化过程218
A.2.1起始磁化曲线219
A.2.2磁滞回线219
A.2.3基本磁化曲线220
A.3磁路的基本定律220
A.3.1磁路的基尔霍夫第一定律221
A.3.2磁路的基尔霍夫第二定律221
A.3.3磁路与电路的类比222
A.4直流磁路的计算223
A.4.1已知磁通求磁通势223
A.4.2已知磁通势求磁通225
A.5交流磁路的特点227
A.5.1铁芯损耗227
A.5.2励磁电流、线圈电压与磁通的波形227
A.6交流铁芯线圈的电路模型228
A.6.1理想铁芯线圈的相量模型229
A.6.2考虑铁损时铁芯线圈的相量模型229
A.6.3考虑铁损、线圈电阻和漏磁通时铁芯线圈的相量模型230
习题231
参考文献232