本书依据教育部高等学校电工电子基础课程教学指导分委员会颁布的课程教学基本要求编写。本书共14章,主要内容包括:电路的基本概念、定律及其分析方法;单、双口网络及非线性电阻电路的分析;动态电路的时域和复频域分析;正弦稳态电路的相量及其功率的分析;非正弦周期稳态电路的分析;耦合电感和理想变压器及三相电路等。提供配套微课视频、思维导图、电子课件、仿真实例程序代码、经典例题等。本书是国家级线上线下混合一流课程的配套教材,内容简明扼要,深入浅出,并配套对应的MOOC资源,便于自学,同时注意实际应用能力的培养。
谢晓霞,女,国防科技大学电子科学学院教授,硕士生导师。从事信号处理与电路方向的教学与科研工作20多年。国家精品课程主讲教员,国家级教学团队核心成员,军队育才奖银奖获得者。主讲的课程多次被评为校优,并在校级和省级教学比赛中获一等奖,被授予湖南省"青年教师教学能手”和"芙蓉百岗”明星称号。主持和参与军口863以及自然科学基金等多项科研项目,获得军队科技进步二等奖、三等奖。
目 录
第1章 电路的基本概念和基本定律 1
1.1 电路的基本概念 1
1.1.1 电路的组成和功能 1
1.1.2 电路中常见的元器件及
电路模型 1
1.2 电路的基本物理量 3
1.2.1 电流 4
1.2.2 电压 4
1.2.3 功率 5
1.3 基本电路元件 6
1.3.1 电阻元件 6
1.3.2 独立源 7
1.3.3 受控源 9
1.4 电路的基本定律 9
1.4.1 基尔霍夫第一定律 10
1.4.2 基尔霍夫第二定律 11
1.5 本章小结及典型题解 13
1.5.1 本章小结 13
1.5.2 典型题解 15
习题1 16
第2章 电路分析方法 20
2.1 2b法 20
2.2 b法 21
2.3 网孔法 23
2.4 节点法 26
2.5 本章小结及典型题解 30
2.5.1 本章小结 30
2.5.2 典型题解 31
习题2 32
第3章 网络函数与叠加定理 34
3.1 线性电路及网络函数 34
3.1.1 线性电路和网络函数的
定义 34
3.1.2 网络函数的分类 34
3.2 齐次定理 36
3.3 叠加定理 37
3.4 本章小结及典型题解 41
3.4.1 本章小结 41
3.4.2 典型题解 41
习题3 43
第4章 单口网络 45
4.1 单口网络概述 45
4.1.1 单口网络的定义 45
4.1.2 单口网络的电压、
电流关系 45
4.2 置换定理 47
4.3 电路的等效 49
4.3.1 电路等效的一般概念 49
4.3.2 电阻的等效 50
4.3.3 电源的等效 57
4.3.4 戴维南定理与诺顿定理 62
4.4 最大功率传输定理 66
4.5 本章小结及典型题解 70
4.5.1 本章小结 70
4.5.2 典型题解 71
习题4 73
第5章 双口网络 78
5.1 双口网络概述 78
5.1.1 双口网络的定义 78
5.1.2 互易定理 78
5.2 双口网络的方程和参数 80
5.2.1 R参数 80
5.2.2 G参数 82
5.2.3 T参数 84
5.2.4 H参数 84
5.2.5 双口网络参数间的关系 86
5.3 双口网络的等效电路 87
5.3.1 R参数等效电路 87
5.3.2 G参数等效电路 88
5.4 双口网络的连接 89
5.4.1 双口网络的串联 89
5.4.2 双口网络的并联 90
5.4.3 双口网络的级联 91
5.5 双口网络的输入电阻、
输出电阻和传输函数 92
5.5.1 双口网络的输入电阻、
输出电阻 92
5.5.2 双口网络的传输函数 93
5.6 本章小结及典型题解 94
5.6.1 本章小结 94
5.6.2 典型题解 95
习题5 95
第6章 非线性电阻电路 100
6.1 非线性电阻元件 100
6.2 非线性电阻的串联与并联 101
6.2.1 非线性电阻的串联 101
6.2.2 非线性电阻的并联 102
6.3 非线性电阻电路的图解法 103
6.4 非线性电阻电路的
分段线性化法 105
6.5 非线性电阻电路的
小信号分析法 106
6.6 本章小结及典型题解 108
6.6.1 本章小结 108
6.6.2 典型题解 109
习题6 110
第7章 动态元件 112
7.1 电容元件 112
7.2 电感元件 115
7.3 电容、电感的串联和并联 117
7.4 本章小结及典型题解 119
7.4.1 本章小结 119
7.4.2 典型题解 119
习题7 120
第8章 动态电路的时域分析 122
8.1 动态电路 122
8.1.1 动态电路的暂态过程 122
8.1.2 动态电路的方程及阶数 122
8.1.3 暂态过程的分析方法 122
8.2 动态电路初始条件的确定 122
8.2.1 初始条件 122
8.2.2 换路定则 123
8.2.3 初始条件的计算方法 123
8.3 一阶电路 124
8.3.1 零输入响应 125
8.3.2 零状态响应 128
8.3.3 全响应 131
8.3.4 阶跃响应 135
8.3.5 冲激响应 138
8.4 二阶电路 141
8.4.1 零输入响应 141
8.4.2 零状态响应和全响应 144
8.4.3 二阶电路的阶跃响应和
冲激响应 146
8.5 本章小结及典型题解 147
8.5.1 本章小结 147
8.5.2 典型题解 150
习题8 153
第9章 动态电路的复频域分析 157
9.1 拉普拉斯变换 157
9.1.1 拉普拉斯变换的定义 157
9.1.2 拉普拉斯变换的计算 157
9.1.3 拉普拉斯变换的基本性质 158
9.1.4 拉普拉斯反变换的计算 159
9.2 用运算法求解动态电路的
暂态过程 162
9.2.1 基尔霍夫定律的
运算形式 162
9.2.2 元件伏安关系式的
运算形式 162
9.2.3 用运算法求解暂态过程 163
9.3 本章小结及典型题解 165
9.3.1 本章小结 165
9.3.2 典型题解 166
习题9 167
第10章 正弦稳态电路的相量分析法 169
10.1 正弦量的基本概念 169
10.1.1 正弦量的三要素 169
10.1.2 正弦电流、电压的
有效值 170
10.1.3 同频率正弦电流、
电压的相位差 171
10.2 正弦量的相量表示 172
10.2.1 复数及其运算 172
10.2.2 正弦量的相量表示法 174
10.2.3 相量图 175
10.3 相量的运算 176
10.3.1 同频率正弦量的代数和 176
10.3.2 正弦量的微分 176
10.3.3 正弦量的积分 177
10.4 基本电路元件的相量模型 177
10.4.1 电阻元件 177
10.4.2 电感元件 179
10.4.3 电容元件 180
10.5 电路定律的相量形式 182
10.6 正弦稳态电路的单口网络 184
10.6.1 单口网络阻抗和导纳的
定义 184
10.6.2 阻抗(导纳)的串联和
并联 185
10.6.3 不含源单口网络的性质 187
10.7 正弦稳态电路的分析与计算 188
10.7.1 正弦稳态电路的
相量模型 188
10.7.2 电路相量模型的
分析方法 189
10.7.3 正弦稳态电路的
分析计算 190
10.8 正弦稳态电路的双口网络 192
10.8.1 Z参数 193
10.8.2 Y参数 194
10.8.3 T参数 196
10.9 本章小结及典型题解 197
10.9.1 本章小结 197
10.9.2 典型题解 199
习题10 203
第11章 正弦稳态电路的功率 209
11.1 功率的基本概念 209
11.1.1 瞬时功率 209
11.1.2 平均功率 210
11.1.3 无功功率 210
11.1.4 视在功率 211
11.2 功率因数及功率因数的提高 213
11.3 复功率 214
11.4 最大功率传输定理 216
11.5 本章小结及典型题解 218
11.5.1 本章小结 218
11.5.2 典型题解 219
习题11 221
第12章 非正弦周期性稳态电路的分析 222
12.1 非正弦周期性电压、电流 222
12.2 周期函数的傅里叶级数
展开式及频谱 223
12.2.1 周期函数的傅里叶级数
展开式 223
12.2.2 非正弦周期函数的频谱 227
12.3 非正弦周期性电压和电流的
有效值与平均功率 228
12.3.1 有效值 228
12.3.2 平均功率 229
12.4 非正弦周期性稳态电路的计算 230
12.5 谐振电路 232
12.5.1 正弦交流电路的
频率特性 232
12.5.2 串联谐振电路 233
12.5.3 并联谐振电路 237
12.6 本章小结及典型题解 239
12.6.1 本章小结 239
12.6.2 典型题解 239
习题12 242
第13章 耦合电感和理想变压器 244
13.1 耦合电感元件 244
13.1.1 耦合电感的电压、
电流关系 244
13.1.2 同名端 245
13.2 含有耦合电感电路的分析 247
13.2.1 耦合电感的串联 247
13.2.2 耦合电感的并联 249
13.2.3 去耦等效电路 250
13.3 空心变压器 253
13.3.1 原边等效电路 253
13.3.2 副边等效电路 254
13.4 理想变压器 255
13.4.1 理想变压器的特性方程 255
13.4.2 理想变压器变换阻抗的
性质 257
13.5 本章小结及典型题解 259
13.5.1 本章小结 259
13.5.2 典型题解 262
习题13 263
第14章 三相电路 265
14.1 三相电压 265
14.2 对称三相电路的分析 267
14.3 不对称三相电路的分析 271
14.3.1 有中线时不对称
三相电路的分析 271
14.3.2 无中线时不对称
三相电路的分析 272
14.4 三相电路功率的测量 274
14.5 本章小结及典型题解 275
14.5.1 本章小结 275
14.5.2 典型题解 277
习题14 279