電路分析基礎(chǔ)（第四版）

本書從網(wǎng)頁與網(wǎng)站設(shè)計(jì)的基本原理、概念和方法出發(fā)，逐步引導(dǎo)讀者深入學(xué)習(xí)網(wǎng)頁設(shè)計(jì)與制作的相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)。講解簡明扼要、條理清楚，強(qiáng)調(diào)用言簡意賅的語言描述抽象的理論，簡單易學(xué)。

本書在編寫過程中按照循序漸進(jìn)、理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則安排教材內(nèi)容和學(xué)習(xí)流程，知識全面、概念清晰，內(nèi)容準(zhǔn)確易懂、案例精彩實(shí)用，注重培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和利用計(jì)算機(jī)解決問題的能力。

前 言

本書根據(jù)廣大讀者使用第三版教材后提出的寶貴意見進(jìn)行了修改，主要做了以下工作：

1．對全書中的疏漏和不妥之處作了進(jìn)一步的補(bǔ)充和更正，主要是對各章的電路圖及圖中的符號作了進(jìn)一步的校正和修訂。

2．根據(jù)目前電路虛擬實(shí)驗(yàn)軟件升級的需要，以Multisim13為背景全面改寫了附錄B“電路虛擬實(shí)驗(yàn)簡介”的內(nèi)容。

本書以電路分析中的經(jīng)典內(nèi)容為核心，在教材內(nèi)容的組織和講述方面，力求做到符合教學(xué)規(guī)律和認(rèn)知特點(diǎn)，在突出主要概念的同時(shí)，更加貼近實(shí)用。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和增強(qiáng)學(xué)生自主解決問題的能力，在每章精選了豐富的例題和習(xí)題的同時(shí)，書末還增加了14個(gè)經(jīng)典電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的內(nèi)容、電路分析的典型實(shí)例及電路虛擬實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，以開拓學(xué)生的視野，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。

本書主要內(nèi)容仍分為6章：第1章為電路的基本概念和定律，第2章為電阻性網(wǎng)絡(luò)分析的一般方法，第3章為正弦穩(wěn)態(tài)電路分析，第4章為耦合電感元件和理想變壓器，第5章為一階動(dòng)態(tài)電路分析，第6章為二端口網(wǎng)絡(luò)。

本書可按60～70學(xué)時(shí)（不含實(shí)驗(yàn)）安排教學(xué)，根據(jù)教學(xué)需要可自行增刪有些內(nèi)容。

本書可作為應(yīng)用型本科院校和高職高專院校的電氣、電子、通信、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、機(jī)電等專業(yè)的教材，也可供從事電氣和電子技術(shù)的工程技術(shù)人員參考。

第四版的修訂工作主要由付玉明完成，陳曉和章曉眉也參加了全書的組織策劃和部分章節(jié)的修改及附錄A、附錄B兩部分的修改工作。參加本書編寫工作的還有雷運(yùn)發(fā)、馬楊琿、雷航天、章佳梅、覃偉、李琦、崔靖。

由于編者水平有限，書中難免存在不妥和錯(cuò)誤之處，歡迎讀者批評指正。

付玉明

2016年11月

前言

第1章 電路的基本概念和定律 1
1.1 電路和電路模型 1
1.1.1 電路及其功能 1
1.1.2 實(shí)際電路的組成 1
1.1.3 電路模型 2
思考與練習(xí) 3
1.2 電流和電壓的參考方向 3
1.2.1 電流及其參考方向 3
1.2.2 電壓及其參考方向 5
1.2.3 電壓、電流的關(guān)聯(lián)參考方向 6
思考與練習(xí) 6
1.3 電功率 6
思考與練習(xí) 8
1.4 電阻元件 9
1.4.1 線性非時(shí)變電阻 9
1.4.2 電阻元件上消耗的功率與能量 10
思考與練習(xí) 12
1.5 電壓源和電流源 12
1.5.1 電壓源 12
1.5.2 電流源 13
思考與練習(xí) 14
1.6 基爾霍夫定律 15
1.6.1 基爾霍夫電流定律（KCL） 16
1.6.2 基爾霍夫電壓定律（KVL） 18
思考與練習(xí) 22
1.7 受控源與運(yùn)算放大器 22
1.7.1 四種形式的受控源 23
1.7.2 理想運(yùn)算放大器 24
思考與練習(xí) 26
1.8 等效電路的概念 27
1.9 電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 28
思考與練習(xí) 33
1.10 含獨(dú)立源電路的等效化簡 33
1.10.1 實(shí)際電壓源的模型及其等效變換 33
1.10.2 含獨(dú)立源的二端電路的等效 36
思考與練習(xí) 39
1.11 含受控源電路的等效化簡 40
思考與練習(xí) 42
1.12 平衡電橋、電阻的Y形連接和形連接
的等效變換 43
思考與練習(xí) 46
小結(jié) 47
練習(xí)一 49
第2章 電阻性網(wǎng)絡(luò)分析的一般方法 54
2.1 支路電流法 54
思考與練習(xí) 57
2.2 節(jié)點(diǎn)電壓法 57
2.2.1 節(jié)點(diǎn)電壓方程式的一般形式 58
2.2.2 電路中含有理想電壓源支路的處理
方法 61
思考與練習(xí) 62
2.3 網(wǎng)孔電流法 62
2.3.1 網(wǎng)孔電流法的一般步驟 63
2.3.2 電路中含有理想電流源支路的處理
方法 65
思考與練習(xí) 66
2.4 疊加定理 67
思考與練習(xí) 69
2.5 置換定理 70
思考與練習(xí) 72
2.6 戴維南定理和諾頓定理 73
2.6.1 戴維南定理 73
2.6.2 諾頓定理 76
思考與練習(xí) 79
小結(jié) 80
練習(xí)二 81
第3章 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析 85
3.1 正弦量的基本概念 85
3.1.1 正弦量的三要素 85
3.1.2 同頻率正弦量的相位差 88
3.1.3 正弦電流、電壓的有效值 89
思考與練習(xí) 90
3.2 正弦量的相量表示法 91
3.2.1 復(fù)數(shù)的運(yùn)算規(guī)律 91
3.2.2 正弦量的相量表示 92
思考與練習(xí) 94
3.3 基本元件VCR和KCL、KVL的相量
形式 94
3.3.1 基本元件VCR的相量形式 94
3.3.2 KCL、KVL的相量形式 99
思考與練習(xí) 100
3.4 復(fù)阻抗與復(fù)導(dǎo)納 100
3.4.1 復(fù)阻抗 100
3.4.2 復(fù)導(dǎo)納 103
3.4.3 復(fù)阻抗與復(fù)導(dǎo)納的變換 105
思考與練習(xí) 106
3.5 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析 107
思考與練習(xí) 109
3.6 正弦穩(wěn)態(tài)電路中的功率 109
3.6.1 R、L、C元件的功率和能量 109
3.6.2 二端電路的功率 113
3.6.3 無功功率、視在功率和復(fù)功率 114
3.6.4 正弦穩(wěn)態(tài)電路的最大功率傳輸 117
思考與練習(xí) 119
3.7 諧振電路 119
3.7.1 串聯(lián)諧振 119
3.7.2 并聯(lián)諧振 124
思考與練習(xí) 126
3.8 三相電路 126
3.8.1 三相交流電動(dòng)勢的產(chǎn)生 126
3.8.2 三相電源的連接 127
3.8.3 對稱三相負(fù)載的星形連接 128
3.8.4 對稱三相負(fù)載的三角形連接 130
3.8.5 三相電路的功率 131
思考與練習(xí) 132
小結(jié) 133
練習(xí)三 133
第4章 耦合電感元件和理想變壓器 138
4.1 耦合電感元件 138
4.1.1 耦合電感的概念 138
4.1.2 耦合電感元件的電壓、電流關(guān)系 140
4.1.3 同名端 141
思考與練習(xí) 145
4.2 耦合電感的去耦等效 146
4.2.1 耦合電感的串聯(lián)等效 146
4.2.2 耦合電感的T型等效 147
思考與練習(xí) 151
4.3 空芯變壓器電路的分析 152
思考與練習(xí) 157
4.4 理想變壓器 157
4.4.1 理想變壓器兩個(gè)端口的電壓、電流
之間的關(guān)系 157
4.4.2 理想變壓器的阻抗變換性質(zhì) 159
思考與練習(xí) 163
小結(jié) 164
練習(xí)四 164
第5章 一階動(dòng)態(tài)電路分析 167
5.1 電容元件和電感元件 167
5.1.1 電容元件 167
5.1.2 電感元件 171
思考與練習(xí) 175
5.2 換路定律及初始值的確定 175
5.2.1 換路定律 175
5.2.2 初始值的確定 176
思考與練習(xí) 178
5.3 零輸入響應(yīng) 179
5.3.1 RC電路的零輸入響應(yīng) 179
5.3.2 RL電路的零輸入響應(yīng) 181
思考與練習(xí) 184
5.4 零狀態(tài)響應(yīng) 185
5.4.1 RC電路的零狀態(tài)響應(yīng) 185
5.4.2 RL電路的零狀態(tài)響應(yīng) 186
5.4.3 單位階躍響應(yīng) 188
思考與練習(xí) 189
5.5 全響應(yīng) 190
思考與練習(xí) 192
5.6 求解一階電路的三要素法 192
思考與練習(xí) 195
小結(jié) 196
練習(xí)五 197
第6章 二端口網(wǎng)絡(luò) 200
6.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的方程與參數(shù) 201
6.1.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的Z方程和Z參數(shù) 201
6.1.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的Y方程和Y參數(shù) 203
6.1.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的T方程和T參數(shù) 206
6.1.4 二端口網(wǎng)絡(luò)的H方程和H參數(shù) 208
思考與練習(xí) 210
6.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的連接與等效 210
6.2.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián) 210
6.2.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián) 212
6.2.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián) 215
6.2.4 二端口網(wǎng)絡(luò)的等效 216
思考與練習(xí) 220
6.3 回轉(zhuǎn)器 220
小結(jié) 221
練習(xí)六 223
電路分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 226
實(shí)驗(yàn)一 直流電路中電位及電壓關(guān)系的研究 226
實(shí)驗(yàn)二 線性與非線性元件的伏安特性的
測定 227
實(shí)驗(yàn)三 基爾霍夫定律的驗(yàn)證 230
實(shí)驗(yàn)四 受控源特性的研究 231
實(shí)驗(yàn)五 疊加原理的驗(yàn)證 233
實(shí)驗(yàn)六 戴維南定理和諾頓定理 234
實(shí)驗(yàn)七 交流電路參數(shù)的測量 235
實(shí)驗(yàn)八 改善功率因數(shù)實(shí)驗(yàn) 237
實(shí)驗(yàn)九 串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn) 238
實(shí)驗(yàn)十 三相交流電路電壓和電流的關(guān)系 241
實(shí)驗(yàn)十一 三相電路功率的測量 243
實(shí)驗(yàn)十二 互感電路實(shí)驗(yàn) 245
實(shí)驗(yàn)十三 研究L、C元件在直流和交流電路
中的特性 247
實(shí)驗(yàn)十四 一階電路響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn) 249
附錄A 電路分析典型實(shí)例 251
附錄B 電路虛擬實(shí)驗(yàn)簡介 257
附錄C 習(xí)題參考答案 275
參考文獻(xiàn) 284

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18. 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) [主編 劉 軍 楊國龍 劉天成]
19. MySQL數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目式教程 [陳亞峰]
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23. C語言程序設(shè)計(jì)（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
24. Unity3D虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐 [主 編 劉龍]
25. 智能化技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [鄧文達(dá)　李禮]
26. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) [主編 張勇 張平華 趙小龍]
27. 網(wǎng)絡(luò)營銷 [主編 夏薇薇 劉婷 尚潔]
28. 電視節(jié)目策劃與制作（微課版） [主　編　黃滴滴]
29. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用實(shí)踐教程（SQL Server 2019） [主 編 嚴(yán)暉 周肆清]
30. 大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué) [主編 郭立娟]