电路分析简明教程

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刘文胜 中国电子学会会员，汕头市拔尖人才（市管专家），市政协委员；原77级毕业生，河南大学物理系副教授，长期致力于高校一线专任教师工作。曾发表多篇学术论文，并研究开发应用微型计算机应用系统产品，完成了国家倡导的校企合作技术攻关科技项目；曾著有：电子线路、微机系统装配与维护、实用电路分析与设计、多媒体图像处理与数字影视技术、Windows 2000系统与应用技术等书籍，曾获得省优秀教学成果二等奖。在工作实践中，长期致力于教学改革、青年教师培养等工作，促进整个教师团队的良性循环与可持续性发展，完成省级科研项目三项，得到了专家组的肯定和好评。

第1章电路的基本概念和基本定律1 
1.1电路与电路模型1 
1.1.1电路的概念1 
1.1.2电路模型2 
1.1.3集总参数电路3 
1.2电流、电压及其参考方向3 
1.2.1电流及其参考方向3 
1.2.2电压及其参考方向4 
1.2.3电位的概念及其分析计算5 
1.3电功率及电能的概念和计算7 
1.3.1电功率7 
1.3.2电能8 
1.4电阻元件8 
1.4.1电阻的定义及伏安特性8 
1.4.2电阻元件的功率和能量10 
1.4.3开路和短路10 
1.4.4电阻元件的工程应用10 
1.5电压源与电流源12 
1.5.1实际电压源与理想电压源12 
1.5.2实际电流源与理想电流源13 
1.6基尔霍夫定律14 
1.6.1基本概念14 
1.6.2基尔霍夫电流定律15 
1.6.3基尔霍夫电压定律16 
1.6.4基尔霍夫定律在直流电路中的应用17 
本章小结18 
习题119 
第2章电阻电路的等效变换22 
2.1电阻电路与等效变换22 
2.1.1基本概念22 
2.1.2一端口网络的定义23 
2.1.3一端口网络的等效变换24 
2.2电阻的等效变换24 
2.2.1电阻的串联24 
2.2.2电阻的并联26 
2.2.3电阻的混联28 
2.2.4Y形连接和△形连接之间的等效变换29 
2.3电压源和电流源的等效变换31 
2.3.1理想电压源的串联与并联31 
2.3.2理想电流源的并联与串联32 
2.3.3实际电源的等效变换33 
2.4受控电源及其等效变换36 
2.5输入电阻38 
2.6电桥平衡及其等电位法39 
2.6.1电桥电路39 
2.6.2电桥的平衡条件40 
2.6.3具有等电位节点/零电流支路电路的等效变换40 
2.6.4电桥的工程应用42 
本章小结43 
习题244 
第3章电阻电路分析47 
3.1概述47 
3.1.1KCL的独立方程数47 
3.1.2KVL的独立方程数48 
3.2支路电流法48 
3.2.1支路电流法的分析步骤48 
3.2.2电路中含有电流源时的电路分析50 
3.3网孔电流法和回路电流法50 
3.3.1网孔电流法的分析步骤51 
3.3.2含独立电流源电路的网孔电流法53 
3.3.3含有受控电源的网孔电流法54 
3.3.4回路电流法55 
3.4节点电压法56 
3.4.1节点电压法的分析步骤56 
3.4.2含有理想电压源的节点电压法58 
3.4.3含有受控电源的节点电压法59 
3.4.4弥尔曼定理60 
3.5叠加定理和齐次定理61 
3.5.1叠加定理61 
3.5.2齐次定理64 
3.6替代定理65 
3.7戴维南定理和诺顿定理66 
3.7.1戴维南定理67 
3.7.2戴维南定理的证明67 
3.7.3戴维南定理的应用68 
3.7.4诺顿定理69 
3.8功率传输定理72 
本章小结75 
习题377 
第4章正弦稳态电路分析82 
4.1正弦交流电的概念82 
4.1.1正弦交流电的基本概念82 
4.1.2正弦量的三要素82 
4.1.3正弦电流、电压的有效值和相位差83 
4.2正弦交流电的相量表示86 
4.2.1复数和常用的表示方法86 
4.2.2正弦量的相量表示方法87 
4.3单一元件伏安关系的相量表示87 
4.3.1电阻元件伏安关系的相量形式87 
4.3.2电感元件伏安关系的相量形式88 
4.3.3电容元件伏安关系的相量形式90 
4.4基尔霍夫定律相量表示和相量图92 
4.4.1KCL和KVL的相量形式92 
4.4.2相量图的画法93 
4.5复阻抗与复导纳的概念及等效变换94 
4.5.1复阻抗与复导纳的概念94 
4.5.2RLC电路的阻抗计算95 
4.5.3阻抗的串、并联计算97 
4.6正弦稳态电路分析98 
4.7正弦稳态电路的功率和功率因数101 
4.7.1正弦稳态电路的功率 101 
4.7.2提高功率因数的方法103 
4.7.3功率传输105 
本章小结106 
习题4108 
第5章三相交流电路111 
5.1三相交流电路概述111 
5.1.1三相交流电源111 
5.1.2三相电源的连接113 
5.1.3三相负载115 
5.1.4三相电路115 
5.2对称三相电路的分析116 
5.2.1YY连接(三相三线制)116 
5.2.2Y△连接118 
5.2.3电源为△形连接时的对称三相电路119 
5.3不对称三相电路的分析122 
5.4三相交流电路的功率125 
5.4.1三相瞬时功率125 
5.4.2有功功率、无功功率、视在功率126 
本章小结130 
习题5130 
第6章耦合电感与理想变压器133 
6.1耦合电感的伏安关系133 
6.1.1耦合电感的概念133 
6.1.2耦合电感的伏安关系134 
6.1.3耦合电感的同名端135 
6.2含有互感电路的计算138 
6.2.1耦合电感的串、并联等效138 
6.2.2耦合电感的T形等效141 
6.3空芯变压器的分析144 
6.3.1反映阻抗144 
6.3.2含空芯变压器的电路分析146 
6.4理想变压器149 
6.4.1理想变压器的伏安关系149 
6.4.2含理想变压器的电路分析152 
6.4.3变压器的应用153 
本章小结155 
习题6156 
第7章电路的频率特性159 
7.1RLC串联谐振电路159 
7.1.1谐振频率159 
7.1.2串联谐振的特征160 
7.2RLC串联电路的频率响应161 
7.2.1阻抗的频率特性162 
7.2.2UL(ω)与UC(ω) 的频率特性162 
7.2.3串联谐振电路的选择性与通频带163 
7.2.4串联谐振的应用※164 
7.3RLC并联谐振电路166 
7.3.1原理分析166 
7.3.2并联谐振的状态特征及其描述167 
7.3.3并联谐振电路的特性分析167 
7.3.4并联谐振的应用※168 
7.4网络函数与频率特性169 
7.4.1网络函数169 
7.4.2网络函数的频率特性170 
7.5滤波器电路171 
7.5.1一阶RC低通滤波器171 
7.5.2一阶RC高通滤波器172 
7.5.3RC带通滤波器173 
7.5.4RLC带阻滤波器175 
本章小结176 
习题7177 
第8章非正弦周期电流电路180 
8.1非正弦周期信号180 
8.2非正弦周期信号的分解181 
8.3非正弦周期信号的有效值和平均功率184 
8.3.1非正弦周期电流的有效值184 
8.3.2非正弦周期电流的平均值184 
8.3.3非正弦周期电流电路的平均功率185 
8.4非正弦周期电流电路的计算186 
本章小结187 
习题8188 
第9章电路的暂态分析190 
9.1过渡过程的概念190 
9.1.1过渡过程产生的原因190 
9.1.2暂态分析的意义和方法191 
9.2换路定则和初始值191 
9.2.1换路定则191 
9.2.2初始值计算192 
9.3一阶电路的零输入响应194 
9.3.1RC电路的零输入响应194 
9.3.2电路的时间常数195 
9.3.3RL电路的零输入响应197 
9.4一阶电路的零状态响应199 
9.4.1一阶电路的零状态响应199 
9.4.2RL电路的零状态响应201 
9.5一阶电路的全响应及三要素法203 
9.5.1一阶电路的全响应203 
9.5.2一阶电路的三要素法204 
9.6积分电路与微分电路207 
9.6.1积分电路207 
9.6.2微分电路208 
9.7一阶电路的阶跃响应209 
9.7.1单位阶跃信号210 
9.7.2阶跃响应分析210 
9.8一阶电路的冲激响应212 
9.8.1单位冲激函数的定义及性质212 
9.8.2冲激响应分析213 
9.9二阶电路的动态过程217 
本章小结221 
习题9223 
第10章二端口网络226 
10.1概述226 
10.2二端口网络的阻抗参数和导纳参数226 
10.2.1二端口网络的阻抗参数226 
10.2.2二端口网络的导纳参数229 
10.3二端口网络的传输参数和混合参数230 
10.3.1二端口网络的传输参数230 
10.3.2二端口网络的混合参数232 
10.4二端口等效电路233 
10.5二端口网络的连接234 
10.5.1二端口网络的串联234 
10.5.2二端口网络的并联236 
10.5.3二端口网络的级联237 
本章小结239 
习题10239 
参考文献243