电路分析基础（第三版）

“电路分析基础”是高等院校电类专业的一门重要技术基础课。为遵循价值引领与能力培养相结合的理念，适应时代的发展、知识的更新和教学的需求，编者结合多年的教学经验，在第二版的基础上以纸质教材 数字资源相结合的模式再版，以培养“厚基础、宽口径、会设计、可操作、能发展”，具有创新精神、实践能力和家国情怀人才为目标。

本书纸质教材自成体系，内容完整。在内容编排上，注重知识体系的连贯性和逻辑性，遵从先易后难、由浅入深、循序渐进的学习规律，充分考虑课程的衔接关系，合理统筹内容。首先介绍电路的基本概念、基本分析方法、基本定理，再引入动态元件，介绍动态电路的分析方法，然后自然过渡到稳态电路，将重点、难点分散于各章节，便于学生掌握；同时注意理论联系实际，针对理工科学生理论与实际脱节的情况，加强了电路在实际应用中的内容。在叙述中力求条理清晰，重点突出，语言简洁、通俗易懂。对电路基本概念、基本理论、基本分析方法阐述详尽，对难点、重点深入分析和讨论，重要知识点精选适量例题及习题，加深读者对理论的理解。在例题和习题编排方面，强调基本概念和分析方法，注重基础、加强应用，精选一定数量的与实际相关的例题和习题，培养学生分析问题和解决问题的能力，增强学生的工程意识与创新能力，尽量避免烦琐的计算，更适合理工科学生学习。

本书注重反映电路的发展方向，引入仿真软件Multisim 14.0对电路进行分析，便于学生初步熟悉现代电路的分析手段，提高应用计算机分析电路的能力。

本书数字资源顺应教学模式的改变，主要包含扩展知识及部分电子课件、习题答案、电路理论发展过程中出现的重要人物、成果及事件等相关内容，可供学生拓宽知识面，便于学生利用碎片化时间学习，激发求知欲望，提高学习兴趣，加强学生学习的主动性与积极性，为以后的学习、工作和科学研究打下扎实的理论和实践基础。另外，数字资源也可适应教学方式由封闭化向开放化、数字化、立体化及便于对接数字教学平台的新形态教学发展要求，有效解决学时少、内容多的矛盾。

本书共14章，由史健芳担任主编，李凤莲、陈惠英担任副主编，并由史健芳进行统稿。其中，第1~4章由史健芳编写，第5章由李化编写，第6章、第7章、第9章由李凤莲编写，第8章由李鸿燕编写，第10章由李芸编写，第11章由张文爱编写，第13章由刘建霞编写，第12章、第14章由陈惠英编写，附录由陈惠英整理。在此，谨向清华大学出版社文怡编辑、书后所列参考文献的各位作者，以及给予我们支持和帮助的领导和同事表示诚挚的谢意。

本书配套有教学大纲、教学课件、习题、参考答案、微课视频、试题库、教学案例等相关数字资源，便于课堂教学和课后自学。

由于编者水平有限，书中难免存在缺陷和疏漏，恳请读者批评指正。

编者
2023年10月

本书以电路理论的经典内容为核心，采用纸质教材 数字资源相结合的模式，较全面地阐述了电路的基本理论，并适当引入电路新技术。主要内容包括电路的基本概念及基本元件、等效变换、基本分析方法、基本定理、动态电路分析、非直流动态电路的分析、正弦稳态电路分析、三相电路、频率响应、耦合电感电路分析、双口网络、非线性电路、仿真软件Multisim14.0在电路分析中的应用等内容。每章精选具有代表性的例题及习题，以加深对理论的理解，进一步说明基本理论在实际中的应用。 本书可作为高等院校电子信息类、自动化类、电气类、计算机类等电类专业的教材，也可供有关专业工程技术人员参考。

史健芳，太原理工大学教授、硕士生导师。长期从事智能检测、智能信息处理的教学和科研工作。讲授“电路分析基础”、“智能仪器设计基础”等课程。近5年发表论文近10篇。主持完成省自然科学基金项目2项。获山西省高等学校青年教师教学基本功竞赛二等奖、校教学比赛一等奖、山西省教学改革二等奖等。主编电路分析、智能仪器设计方面教材2部，参编教材2部。
李凤莲，太原理工大学教授、博士生导师。长期从事智能信息处理的教学和科研工作，讲授“电路分析基础”“可编程控制器原理及应用”“现代信号处理”等课程。近5年发表SCI源刊论文近10篇。主持国家自然科学基金项目1项。获山西省科技进步二等奖两项。独著出版非平衡数据集分析及其应用方面的著作1部，第一主编出版教材1部，副主编参与出版“十二五”国家级规划教材1部，部委级规划教材2部。
陈惠英，太原理工大学副教授、硕士生导师。长期从事电工电子技术的教学和科研工作，讲授“电路理论”“模拟电子技术”“数字电子技术”“电工电子技术”等课程。近5年发表教改论文3篇。主持山西省教育教学改革项目1项。出版《电工电子技术实践教程》《基于multisim的电工电子技术》等教材3部。

课件 大纲 其他数字资源

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第1章电路的基本概念及基本元件

1.1电路与电路模型

1.2电路的基本变量

1.2.1电流与电压

1.2.2功率和能量

1.3基尔霍夫定律

1.3.1基尔霍夫电流定律

1.3.2基尔霍夫电压定律

1.4电阻元件

1.5理想电压源与理想电流源

1.5.1理想电压源

1.5.2理想电流源

1.6实际电源的模型

1.7受控源

本章小结

习题

第2章电路的等效变换

2.1等效变换的概念

2.2电阻的连接

2.2.1电阻的串联

2.2.2电阻的并联

2.2.3电阻的混联

2.2.4星形电阻网络与三角形电阻网络的等效变换

2.3电源的连接及等效变换

2.3.1电压源的连接

2.3.2电流源的连接

2.3.3电压源串联电阻与电流源并联电阻的等效变换

本章小结

习题

第3章电路的基本分析方法

3.1图论基础

3.1.1图的基本概念

3.1.2树的基本概念

3.2基尔霍夫方程的独立性

3.3网孔分析法

3.4节点分析法

3.5回路分析法

3.6割集分析法（电子版）

3.6.1割集的有关概念

3.6.2割集方程的列写方法

3.7含运算放大器的电阻电路的分析（电子版）

本章小结

习题

第4章电路的基本定理

4.1齐次定理和叠加定理

4.1.1齐次定理

4.1.2叠加定理

4.2替代定理

4.3戴维南定理和诺顿定理

4.3.1戴维南定理

4.3.2诺顿定理

4.4最大功率传递定理

4.5特勒根定理

4.6互易定理

4.7对偶定理

本章小结

习题

第5章直流动态电路的分析

5.1动态元件

5.1.1电容元件

5.1.2电感元件

5.2微分方程的求解

5.3直流一阶电路的分析

5.3.1一阶电路的零输入响应

5.3.2一阶电路的零状态响应

5.3.3一阶电路的完全响应

5.3.4一阶电路的求解方法

5.4直流二阶电路的分析

5.4.1二阶串联电路的零输入响应 

5.4.2二阶串联电路的完全响应

5.4.3二阶并联电路的响应

本章小结

习题

第6章非直流动态电路的分析

6.1正弦交流动态电路的分析

6.1.1正弦电压(电流)

6.1.2正弦激励下一阶动态电路的分析

6.2复数

6.3相量法基础

6.3.1正弦量的相量形式

6.3.2相量法运算几个引理

6.4阶跃响应和冲激响应(电子版)

6.4.1一阶电路的阶跃响应

6.4.2一阶电路的冲激响应

6.5动态电路的应用（电子版）

6.5.1积分电路

6.5.2耦合电路

6.5.3微分电路

本章小结

习题

第7章正弦稳态电路分析

7.1基尔霍夫定律的相量形式

7.1.1基尔霍夫电流定律的相量形式

7.1.2基尔霍夫电压定律的相量形式

7.2基本元件伏安关系的相量形式

7.2.1线性电阻元件

7.2.2线性电感元件

7.2.3线性电容元件

7.3阻抗、导纳和相量模型

7.3.1阻抗和导纳

7.3.2相量模型

7.3.3无源单口网络相量模型的等效

7.4正弦稳态电路的分析

7.4.1一般正弦稳态电路的分析

7.4.2线性含源单口网络电路分析

7.4.3最大功率传输

7.5正弦稳态电路的功率

7.5.1有功功率

7.5.2无功功率

7.5.3视在功率和功率因数

7.5.4复功率

本章小结

习题

第8章三相电路

8.1三相电路概述

8.2三相电路的连接

8.2.1三相电源的连接

8.2.2三相负载的连接

8.3三相电路的计算

8.3.1对称三相电路的计算

8.3.2不对称三相电路的计算

8.4三相电路的功率

本章小结

习题

第9章电路的频率响应

9.1正弦激励下稳态电路的响应

9.1.1同频率正弦激励下稳态电路的响应

9.1.2不同频率正弦激励下稳态电路的响应

9.2非正弦周期函数激励下稳态电路的分析

9.2.1非正弦周期函数激励下稳态电路的响应

9.2.2非正弦周期函数激励下的有效值

9.2.3非正弦周期函数激励下的平均功率

9.3频率响应

9.3.1正弦稳态的网络函数

9.3.2RLC电路的频率响应

9.4滤波器(电子版)

9.4.1低通滤波器

9.4.2高通滤波器

9.4.3带通滤波器

9.4.4带阻滤波器

9.5波特图(电子版)

本章小结

习题

第10章含有耦合电感和理想变压器电路的分析

10.1耦合电感的电路模型及伏安关系

10.2耦合电感的去耦等效电路

10.2.1受控源表示的耦合电感去耦等效电路

10.2.2有一个公共端的耦合电感去耦等效电路(T形电路去耦)

10.3含有耦合电感电路的分析

10.3.1耦合电感的串联等效电路

10.3.2耦合电感的并联等效电路

10.3.3空心变压器电路

10.4理想变压器

10.4.1理想变压器的实现条件

10.4.2理想变压器的电路模型及伏安关系

10.5含理想变压器电路的分析

本章小结

习题

第11章双口网络

11.1双口网络概述

11.2双口网络的伏安关系

11.2.1双口网络的导纳矩阵和阻抗矩阵及其相互关系

11.2.2双口网络的混合矩阵和传输矩阵

11.2.3各参数矩阵之间的关系

11.3双口网络的等效电路

11.3.1无源双口网络的等效电路

11.3.2含有受控源的双口网络的等效电路

11.4双口网络的连接

11.4.1双口网络的串联

11.4.2双口网络的并联

11.4.3双口网络的串并联和并串联

11.4.4双口网络的级联

本章小结

习题

第12章拉普拉斯变换及其在线性电路中的应用

12.1拉普拉斯变换

12.1.1拉普拉斯变换的定义

12.1.2常用信号的拉氏变换

12.1.3拉氏变换的性质

12.2拉氏反变换

12.3线性电路的复频域解法

12.3.1电路元件的复频域形式

12.3.2基尔霍夫定律的复频域形式

12.3.3线性动态电路的复频域分析法

本章小结

习题

第13章非线性电路简介

13.1非线性电阻元件

13.1.1非线性电阻元件的伏安特性

13.1.2非线性电阻元件的串联和并联

13.2非线性电容元件和电感元件

13.2.1非线性电容元件

13.2.2非线性电感元件

13.3非线性电阻电路的分析

13.3.1非线性电阻电路方程的列写

13.3.2非线性电阻电路常用的分析方法

本章小结

习题

第14章仿真软件Multisim 14.0在电路分析中的应用

14.1仿真软件Multisim 14.0简介

14.1.1Multisim 14.0的特点

14.1.2Multisim 14.0的主窗口界面

14.1.3创建电路图

14.2仿真软件Multisim 14.0的虚拟仪器

14.3仿真软件Multisim 14.0的分析方法

14.3.1交互式仿真分析方法

14.3.2仿真分析功能简介

14.4仿真软件Multisim 14.0在电路中的应用

附录中英名词对照(电子版)

参考文献

本书以电路理论的经典内容为核心，采用纸质教材 数字资源相结合的模式，较全面地阐述了电路的基本理论，并适当引入电路新技术。主要内容包括电路的基本概念及基本元件、等效变换、基本分析方法、基本定理、动态电路分析、非直流动态电路的分析、正弦稳态电路分析、三相电路、频率响应、耦合电感电路分析、双口网络、非线性电路、仿真软件Multisim14.0在电路分析中的应用等内容。每章精选具有代表性的例题及习题，以加深对理论的理解，进一步说明基本理论在实际中的应用。 本书可作为高等院校电子信息类、自动化类、电气类、计算机类等电类专业的教材，也可供有关专业工程技术人员参考。

史健芳，太原理工大学教授、硕士生导师。长期从事智能检测、智能信息处理的教学和科研工作。讲授“电路分析基础”、“智能仪器设计基础”等课程。近5年发表论文近10篇。主持完成省自然科学基金项目2项。获山西省高等学校青年教师教学基本功竞赛二等奖、校教学比赛一等奖、山西省教学改革二等奖等。主编电路分析、智能仪器设计方面教材2部，参编教材2部。
李凤莲，太原理工大学教授、博士生导师。长期从事智能信息处理的教学和科研工作，讲授“电路分析基础”“可编程控制器原理及应用”“现代信号处理”等课程。近5年发表SCI源刊论文近10篇。主持国家自然科学基金项目1项。获山西省科技进步二等奖两项。独著出版非平衡数据集分析及其应用方面的著作1部，第一主编出版教材1部，副主编参与出版“十二五”国家级规划教材1部，部委级规划教材2部。
陈惠英，太原理工大学副教授、硕士生导师。长期从事电工电子技术的教学和科研工作，讲授“电路理论”“模拟电子技术”“数字电子技术”“电工电子技术”等课程。近5年发表教改论文3篇。主持山西省教育教学改革项目1项。出版《电工电子技术实践教程》《基于multisim的电工电子技术》等教材3部。