电路分析基础（穆克）

“电路分析基础”课程是电气、自动化、测控、信息等专业的基础平台课，同时也是电类专业的硕士研究生入学考试课程。开设课程的目的是使学习者了解和掌握电路基本概念、基本定理和基本分析方法，为专业课的学习及今后从事电类技术工作打下坚实的基础。因此，电路课在整个电类专业的培养计划和课程体系中起着承上启下的重要作用。

 本书在编写过程中，根据高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会颁布的“电路分析基础”课程教学基本要求，以突出基本概念、基本原理、基本分析方法和工程应用为指导思想，从应用型本科教学的实际需要出发，坚持理论与实践相融合的教学理念，以技能的提高与能力的培养为教学目标，力求做到思路清晰、深入浅出、语言通畅、便于阅读。

 全书分为14章：第1章是电路的基础，重点介绍电路组成、描述电路的物理量、电路元件；第2～4章全面介绍电路的分析方法；第5、6章介绍动态电路的过渡过程和分析方法；第7～10章介绍交流电路的组成及分析；第11章介绍非正弦周期信号激励下电路特点与分析方法；第12章介绍线性动态电路过渡过程的复频域分析；第13章简要介绍二端口网络；第14章简要介绍非线性电路。

 本教材有如下特色：

 1.内容精练，根据课程学时的要求，将重要内容加以精选，让学习者在学习的同时，能轻松把握住重点。

 2.每章内容结束前，都有实践与应用部分，讲述本章理论内容如何在实际中应用，让学习者进一步体会所学内容。

 3.各章后配备了多样习题，有填空、选择、计算题，可以使不同层次学习者在学习后自测，以便巩固所学知识。

 本书既可以作为应用型本科电类各专业的电路课教材，也可以作为非电类专业学生学习电路的入门书。本书由辽宁石油化工大学穆克、姜丽、褚俊霞主编，参与编写人员有崔畅、杨冶杰、冯爱伟、陆冬梅、林丽君等教师。本书第1、10章由褚俊霞编写，第2、3章由崔畅编写，第4、12章由姜丽编写，第5、7章由穆克编写，第6章由穆克和林丽君共同编写，第8章由陆冬梅编写，第9、11、13章由杨冶杰编写，第14章由冯爱伟编写。全书由穆克负责策划、统筹。

 本书在编写过程中得到辽宁石油化工大学发展规划处和教务处等部门的大力支持，在此表示衷心感谢。书中可能存在不妥之处，敬请读者批评指正。

 编者

 2019年7月

本书较全面地介绍了电路的基本概念、基本定理和基本分析方法，主要内容包括电路的基础、电路的分析方法、动态电路的过渡过程和分析方法、交流电路的组成及分析、非正弦周期信号激励下电路特点与分析方法、线性动态电路过渡过程的复频域分析、二端口网络和非线性电路等。在内容组织和编写安排上，有难有易，深入浅出，通俗易懂，并注重与后续课程之间的良好衔接。

 本书既可作为应用型本科电类各专业的电路课教材，还可供非电类专业人士作为学习电路的入门书使用。

穆克，辽宁石油化工大学，副教授 系主任，主要教学经历：电路分析基础 ；模拟电子技术；数字电子技术；电工学 ；通信原理；

 现代通信系统 。

 教学改革项目：

 电子技术实验新教学模式改革之探索2008

 以能力培养为核心建设《电路》课程教学体系2008

 电子设计工程师人才培养课程体系、培养计划的研究与实践2011

 全国大学生电子设计竞赛优 秀辅导教师2011

 材料实验机自动检测软件系统 辽宁省质量技术监督局科技成果鉴定2012

 有毒有害气体报警器智能检测试验装置应用软件开发 抚顺市计量测试所（委托开发）

 全量程可燃气体检测仪，专利2010.9，中国，专利号：201020010259.1

第1章电路及其基本概念

 1.1电荷与电流001

 1.1.1电荷001

 1.1.2电流001

 1.2电位与电压002

 1.2.1电位002

 1.2.2电压003

 1.3电功率与电能003

 1.3.1电功率003

 1.3.2电能004

 1.4电路和电路模型004

 1.4.1电路004

 1.4.2电路模型005

 1.5电流和电压的参考方向006

 1.5.1电流的参考方向及电流的测量006

 1.5.2电压的参考方向及电压的测量007

 1.5.3电压与电流参考方向的关系008

 1.6电路中的基本元件009

 1.6.1电阻元件009

 1.6.2电感元件010

 1.6.3电容元件011

 1.6.4独立电源012

 1.6.5受控源013

 1.7实践与应用014

 1.7.1安全用电014

 1.7.2电力配电线径选择015

 1.7.3电子显像管015

 1.7.4电费计算015

 本章小结015

 习题016

 第2章电路基本定律及电路等效变换

 2.1欧姆定律020

 2.2支路、结点和回路021

 2.3基尔霍夫定律021

 2.4电路的等效变换024

 2.4.1电路等效变换的概念024

 2.4.2输入电阻024

 2.5电阻的串联、并联和混联025

 2.6Y-△联结的等效变换027

 2.7电压源、电流源的串联和并联030

 2.8实际电源的两种模型及其等效变换032

 2.8.1实际电源的伏安特性032

 2.8.2实际电源的两种电路模型032

 2.9实践与应用035

 2.9.1电路的故障诊断035

 2.9.2惠斯通电桥035

 本章小结036

 习题039

 第3章电路分析方法

 3.1支路电流法045

 3.2网孔电流法047

 3.3回路电流法049

 3.4结点电压法052

 3.5实践与应用055

 本章小结056

 习题057

 第4章电路定理

 4.1叠加定理062

 4.1.1叠加定理的内容062

 4.1.2叠加定理的证明063

 4.1.3叠加定理的应用举例063

 4.1.4齐次定理065

 4.2替代定理065

 4.2.1替代定理的内容065

 4.2.2替代定理的证明066

 4.2.3替代定理的应用举例066

 4.3戴维宁定理和诺顿定理067

 4.3.1戴维宁定理和诺顿定理的内容067

 4.3.2戴维宁定理和诺顿定理的证明068

 4.3.3戴维宁定理和诺顿定理的应用举例069

 4.4*功率传输定理074

 4.4.1*功率传输定理的内容074

 4.4.2*功率传输定理的证明074

 4.4.3*功率传输定理的应用举例074

 4.5实践与应用075

 本章小结076

 习题077

 第5章一阶电路

 5.1储能元件081

 5.1.1电容081

 5.1.2电感084

 5.2电路动态过程和初始条件087

 5.2.1电路动态过程088

 5.2.2初始条件088

 5.3一阶电路的零输入响应090

 5.3.1RC电路的零输入响应090

 5.3.2RL电路的零输入响应091

 5.4一阶电路的零状态响应093

 5.4.1RC电路的零状态响应093

 5.4.2RL电路的零状态响应095

 5.5一阶电路的全响应097

 5.6一阶电路的阶跃响应100

 5.7一阶电路的冲激响应101

 5.8实践与应用102

 5.8.1闪光灯电路原理102

 5.8.2汽车点火电路103

 本章小结104

 习题105

 第6章二阶电路

 6.1二阶电路的零输入响应111

 6.2二阶电路的零状态响应、阶跃响应和全响应116

 6.3二阶电路的冲激响应117

 6.4实践与应用119

 6.4.1RLC串联谐振电路119

 6.4.2油开关灭弧能力试验119

 本章小结120

 习题120

 第7章正弦稳态电路的分析

 7.1正弦量124

 7.1.1频率与周期125

 7.1.2幅值和有效值125

 7.1.3初相位和相位差126

 7.2相量法的基础126

 7.2.1复数及其运算127

 7.2.2正弦量的相量表示及运算128

 7.3电路元件的相量形式129

 7.3.1电阻元件的相量形式129

 7.3.2电感元件的相量形式130

 7.3.3电容元件的相量形式130

 7.4阻抗和导纳132

 7.5基尔霍夫定律的相量形式133

 7.6正弦稳态电路的分析与计算136

 7.6.1支路电流法136

 7.6.2网孔电流法138

 7.6.3结点电压法139

 7.6.4叠加定理140

 7.6.5电源变换142

 7.6.6戴维宁和诺顿等效电路142

 7.7正弦稳态电路的功率144

 7.7.1瞬时功率144

 7.7.2平均功率145

 7.7.3无功功率147

 7.7.4视在功率147

 7.7.5功率因数及其提高147

 7.7.6复功率149

 7.8正弦稳态电路的*功率传输150

 7.9实践与应用152

 7.9.1电能表原理152

 7.9.2电能表的选用举例154

 7.9.3电能表的铭牌标志及含义154

 本章小结155

 习题157

 第8章耦合电感的电路

 8.1互感耦合电路162

 8.1.1互感 互感电压162

 8.1.2耦合电感的电压、电流关系164

 8.1.3耦合电感的去耦166

 8.2耦合电感电路的计算169

 8.3空心变压器172

 8.4理想变压器174

 8.5实践与应用177

 本章小结178

 习题178

 第9章电路的频率响应

 9.1网络函数185

 9.2波特图186

 9.3RLC串联谐振电路188

 9.4RLC并联谐振电路192

 9.5滤波电路194

 9.6实践与应用195

 本章小结196

 习题197

 第10章三相电路

 10.1对称三相电路199

 10.1.1对称三相电源及其连接方式199

 10.1.2三相负载连接方式201

 10.1.3对称三相电路202

 10.2对称Y-Y连接三相电路202

 10.2.1有中线的对称Y-Y三相电路（通常标记为Y0-Y0三相电路）202

 10.2.2无中线的对称Y-Y三相电路203

 10.3对称Y-△连接三相电路204

 10.4对称△-△连接三相电路205

 10.5对称△-Y连接三相电路207

 10.6不对称三相电路208

 10.7三相电路功率210

 10.7.1三相电路的平均功率（有功功率）210

 10.7.2三相电路的无功功率210

 10.7.3三相电路的视在功率210

 10.7.4三相电路的复功率210

 10.7.5三相电路的瞬时功率210

 10.7.6三相电路的功率因数211

 10.7.7三相电路功率的测量211

 10.8实践与应用212

 10.8.1三相电路接零保护系统212

 10.8.2一些生活用电接法213

 本章小结214

 习题214

 第11章非正弦周期电路分析

 11.1非正弦周期信号218

 11.2非正弦周期信号的傅里叶级数分解219

 11.3非正弦周期电流电路的有效值和平均功率222

 11.4非正弦周期电流电路的分析与计算223

 11.5实践与应用224

 本章小结225

 习题226

 第12章动态电路的频域分析

 12.1拉氏变换228

 12.1.1拉氏正变换的定义228

 12.1.2拉氏反变换的定义229

 12.1.3典型函数的拉氏变换229

 12.2拉氏变换基本性质229

 12.3拉氏反变换232

 12.3.1拉氏反变换的常用方法232

 12.3.2部分分式展开法的基本步骤232

 12.4应用拉氏变换法分析线性电路235

 12.4.1电路定律的运算形式 235

 12.4.2电路元件的运算形式235

 12.4.3应用拉普拉斯变换法分析线性电路的步骤238

 12.5实践与应用241

 本章小结242

 习题243

 第13章二端口网络

 13.1二端口网络概述248

 13.2二端口方程及参数249

 13.2.1Z方程与Z参数249

 13.2.2Y方程与Y参数251

 13.2.3T方程与T参数253

 13.2.4H方程与H参数254

 13.2.5二端口网络方程与参数之间关系256

 13.3二端口等效电路257

 13.4二端口连接260

 13.5实践与应用263

 本章小结265

 习题266

 第14章非线性电路

 14.1非线性元件269

 14.1.1非线性电阻269

 14.1.2非线性电容274

 14.1.3非线性电感274

 14.2非线性电路方程275

 14.2.1非线性电阻电路方程275

 14.2.2非线性动态电路方程276

 14.2.3非线性电路方程的求解方法277

 14.3小信号分析法278

 14.4分段线性化方法281

 14.5实践与应用282

 本章小结284

 习题286

 参考文献