本书是根据国家颁布的《电路分析基础课程教学基本要求》,结合目前计算机、通信、物联网工程等专业电路分析课程教学的实际需要编写而成的。本书系统讲述了电路的基本概念、基本定理和基本分析方法,主要内容包括电路的基本概念和定律、电路的基本分析方法、电路定理、正弦稳态电路的分析、互感及谐振电路分析、动态电路的分析等。本书重视对基本分析方法的应用,同时在每节中针对难点和重点予以详细的说明。每章内容结束前,都有实践与应用部分,讲述本章内容如何在实际中应用。通过理论和实践的结合,培养学生的学习兴趣,提高学生的综合能力。本书可作为全日制通信、电子、计算机等专业电路分析课程的教学用书,也可作为相关专业人员的参考书。
邸荣光,电力系统及自动化专业,硕士研究生学历,副教授。从事《电路》《电路分析》《电路测试技术》等理论和实验教学工作二十余年,是江西省一流精品课程、省精品在线开放课程、省级线上线下混合式一流课程《电路原理》的骨干成员。主持完成江西省教学改革项目一项,参与完成省教学改革项目五项,参编教材《电路分析》《电路测试技术》《接触网》《电气化铁道概论》。发表教改论文三篇。主持江西省教育厅科技项目两项,主持横向课题五项,软件著作权四项。参与国家自然科学基金项目一项。发表论文十余篇。华东交通大学首届我最喜爱的教师,获江西省科学进步三等奖一项。
第1章 电路模型和电路定律 001
1.1 实际电路和电路模型 001
1.1.1 实际电路 001
1.1.2 电路模型 002
1.1.3 集总参数电路和分布参数电路 004
1.2 电路基本物理量 005
1.2.1 电流 005
1.2.2 电压和电位 007
1.2.3 电流与电压的关联参考方向 008
1.2.4 功率和能量 008
1.3 电阻元件 011
1.3.1 线性电阻 011
1.3.2 欧姆定律 011
1.3.3 开路和短路 012
1.3.4 线性电阻元件的功率 012
1.4 独立电源 013
1.4.1 理想电压源 013
1.4.2 理想电流源 015
1.5 受控电源 016
1.5.1 受控电源的模型及其分类 017
1.5.2 受控源的特点 017
1.6 基尔霍夫定律 019
1.6.1 基尔霍夫电流定律(KCL) 019
1.6.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 020
1.7 实践与应用 024
1.7.1 用电安全 024
1.7.2 常用导线及截面选用 024
第2章 电路分析方法一等效变换法 031
2.1 电路等效变换的概念 031
2.2 无源电阻电路的等效变换 032
2.2.1 串联电阻电路 032
2.2.2 并联电阻电路 032
2.2.3 混联电阻电路 034
2.2.4 Y形和△形连接电阻电路 034
2.3 电源的等效变换 037
2.3.1 理想电压源和理想电流源的串并联等效 037
2.3.2 实际电源的两种电路模型及其等效变换 038
2.4 实践与应用 041
2.4.1 串联电阻的应用 041
2.4.2 并联电路的应用 042
第3章 电路分析方法二列电路方程法 047
3.1 两类约束的独立方程 047
3.2 支路电流法 049
3.3 网孔电流法 051
3.4 回路电流法 054
3.5 结点电压法 057
3.6 实践与应用 061
第4章 电路分析方法三电路定理法 066
4.1 叠加定理 066
4.2 替代定理 069
4.3 戴维宁定理和诺顿定理 070
4.3.1 二端网络 071
4.3.2 戴维宁定理 071
4.3.3 诺顿定理 075
4.4 最大功率传输定理 076
4.5 实践与应用 078
4.5.1 电源建模 078
4.5.2 音频功率放大器 079
第5章 储能元件 084
5.1 电容元件 084
5.2 电感元件 088
5.3 电容、电感的串、并联 092
5.4 实践与应用 094
5.4.1 汽车点火电路 094
5.4.2 电容触摸屏 095
第6章 正弦稳态电路的分析 098
6.1 正弦电压和电流 098
6.1.1 周期电压和电流 098
6.1.2 正弦电压、电流和正弦信号的三要素 098
6.1.3 正弦信号相位差 100
6.1.4 正弦信号有效值 102
6.2 正弦量的相量表示法 104
6.2.1 复数 104
6.2.2 正弦电压、正弦电流的相量表示 105
6.2.3 相量的运算 109
6.3 电路的相量模型. 111
6.3.1 KCL和KVL的相量表示 111
6.3.2 基本元件的相量模型 112
6.3.3 阻抗和导纳 118
6.3.4 电路的相量图 128
6.4 正弦稳态电路计算 129
6.5 正弦稳态电路的功率 132
6.5.1 元件的平均功率 132
6.5.2 二端电路的平均功率 138
6.5.3 无功功率 139
6.5.4 功率因数的提高 142
6.5.5 复功率 144
6.5.6 正弦稳态电路最大功率传输 145
6.6 电路的频率响应 147
6.6.1 网络函数 147
6.6.2 频率响应 149
6.7 电路谐振 152
6.7.1 电路谐振定义 153
6.7.2 RLC串联谐振电路 153
6.7.3 GCL并联谐振电路 158
6.8 实践与应用 160
6.8.1 交流电由发电厂进入家庭线路图 160
6.8.2 RLC串联谐振电路 162
第7章 含有耦合电感的电路 170
7.1 耦合电路 170
7.1.1 耦合电感的电压电流关系 170
7.1.2 同名端 172
7.2 含有耦合电感电路的分析 175
7.2.1 耦合电感的串联 175
7.2.2 耦合电感的并联 176
7.2.3 去耦等效电路 177
7.3 空心变压器 181
7.4 理想变压器 183
7.5 实践与应用 185
第8章 三相电路 189
8.1 三相电源 189
8.2 三相电源和三相负载的连接 190
8.3 线电压(电流)与相电压(电流)之间的关系 192
8.4 对称三相电路的计算 193
8.5 对称三相电路的功率 196
8.6 实践与应用 200
第9章 动态电路的时间域分析 204
9.1 换路定则和初始条件 204
9.1.1 换路定则 204
9.1.2 初始条件的确定 205
9.2 一阶电路的零输入响应 207
9.2.1 RC电路的零输入响应 207
9.2.2 RL电路的零输入响应 211
9.3 一阶电路的零状态响应 214
9.3.1 RC电路的零状态响应 214
9.3.2 RL电路的零状态响应 217
9.4 一阶电路的全响应 220
9.4.1 全响应的组成 220
9.4.2 三要素法 221
9.5 一阶电路的阶跃响应 225
9.6 二阶电路的分析 227
9.6.1 二阶电路的零输入响应 228
9.6.2 二阶电路的零状态响应与全响应 234
9.7 实践与应用 235
附录 电路实验 240
参考文献 269