電路理論
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【作 者】主 編 李 飛 李中華
【I S B N 】978-7-5170-5022-3
【責任編輯】李炎
【適用讀者群】本專通用
【出版時間】2017-01-01
【開 本】16開
【裝幀信息】平裝(光膜)
【版 次】第1版第1次印刷
【頁 數】392
【千字數】457
【印 張】24.5
【定 價】¥42
【叢 書】普通高等教育“十三五”規劃教材(電工電子課程群改革創新系列)
【備注信息】
簡介
本書特色
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本書主要介紹“電路理論基礎”課程的內容,全書共13章,主要內容包括:電路的基本概念和定律、電路的等效變換、電路分析的基本方法、電路分析的基本定理、相量法、正弦穩態分析、耦合電感電路、三相電路、非正弦周期電流電路、動態電路、復頻域分析、二端口網絡和非線性電路等。
本書在每章的開頭設有內容提要,每章結束后對本章知識點進行了回顧和總結。全書內容完整、深入淺出、可讀性強。同時,各章配有較豐富的典型例題和習題。
結合作者多年教學和科研實踐的經驗和體會,全面系統、深入淺出地介紹了電路理論基礎課程的內容。
每章開頭設有內容提要,每章結束對本章知識點進行了回顧和總結。全書內容條理清晰、重點突出、可讀性強。同時,各章配有較豐富的典型例題和習題。
內容的選擇與編排力求與有關專業的前設和后續課程有良好的銜接,各專業可根據本專業的特點取舍教學內容。
電路理論是教育部規定的電子信息類專業的專業基礎課與專業主干課,也是電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與技術等各專業必修的專業基礎課或專業主干課。根據工科電路課程教學指導委員會指定的“電路”課程教學基本要求,結合我們多年的教學實踐經驗,編寫了《電路理論》這本教材。
為了使教材條理清晰和重點突出,全書共分為13章。第1~4章主要介紹理想電路元件和電路定律,電路的等效變換,電阻電路的一般分析方法和電路基本定理等內容;第5~8章詳細描述了正弦交流電路相量法,正弦交流電路的分析,含有耦合電感電路的分析和三相電路;第9章重點闡述了非正弦周期電流電路的計算和分析;第10~11章主要介紹一階電路、二階電路和復頻域分析;第12~13章重點闡述二端口網絡和非線性電阻電路的分析。本教材內容的選擇與編排力求與有關專業的前設和后續課程有良好的銜接,各專業可根據本專業的特點取舍教學內容,教材計劃教學時數為64~80學時。
本次編寫工作得到了電路課程群其他老師的大力支持和幫助,可以說本書是電路課程群老師集體勞動的成果。本書編寫大綱經過了電路課程群老師及電工電子課程群改革創新系列教材編委會的多次討論,吸收了許多合理的建議,在此一并表示誠摯的感謝。
本書由李飛、李中華任主編,宋學瑞、陳寧任副主編。李飛編寫第1章、第2章、第3章和第4章,宋學瑞編寫第7章、第9章和第10章,陳寧編寫第5章、第6章和第13章,李中華編寫第8章、第11章和第12章。全書由李飛負責修改和統稿。本書在編寫過程中,還得到了賴旭芝、覃愛娜、羅桂娥、劉獻如、毛先柏等老師的大力支持,在此表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,書中的疏漏和不妥之處在所難免,懇請讀者批評指正。
第1章 電路的基本概念與電路定律 1
1.1 電路及電路模型 1
1.1.1 實際電路 1
1.1.2 電路模型 2
1.2 電路的基本物理量 3
1.2.1 電流 3
1.2.2 電壓 4
1.2.3 功率和能量 5
1.3 無源電路元件 7
1.3.1 電阻元件 7
1.3.2 電容元件 10
1.3.3 電感元件 13
1.4 獨立電源 16
1.4.1 電壓源 16
1.4.2 電流源 17
1.5 受控源 17
1.6 基爾霍夫定律 19
1.6.1 基爾霍夫電流定律 19
1.6.2 基爾霍夫電壓定律 20
1.7 電路的圖 24
1.7.1 支路、結點和回路 25
1.7.2 樹、樹支、連支和基本回路組 26
1.7.3 平面圖與非平面圖 29
本章小結 29
習題一 30
第2章 電路的等效變換 36
2.1 等效變換的概念 36
2.2 電阻的串聯、并聯、混聯及等效電阻 37
2.2.1 電阻的串聯 37
2.2.2 電阻的并聯 38
2.2.3 電阻的混聯 39
2.3 電阻的Y形連接和△形連接的等效變換 40
2.3.1 電橋電路 40
2.3.2 Y-△等效變換 41
2.4 電壓源、電流源的串聯和并聯 44
2.4.1 電壓源串聯 44
2.4.2 電流源并聯 45
2.5 實際電源的兩種模型及其等效變換 46
2.6 輸入電阻 49
2.6.1 輸入電阻定義 49
2.6.2 求輸入電阻的方法 49
本章小結 50
習題二 51
第3章 電路分析的基本方法 55
3.1 支路電流法 55
3.2 網孔電流法和回路電流法 57
3.2.1 網孔電流法 57
3.2.2 回路電流法 60
3.3 結點電壓法 65
本章小結 71
習題三 72
第4章 電路分析的基本定理 78
4.1 疊加定理和齊性定理 78
4.2 替代定理 81
4.3 戴維寧定理和諾頓定理 82
4.3.1 含源一端口網絡的開路電壓uoc和等效電阻Req 82
4.3.2 戴維寧定理 83
4.3.3 諾頓定理 87
4.3.4 最大功率傳輸 90
4.4 特勒根定理 92
4.5 互易定理 95
本章小結 98
習題四 99
第5章 相量法 105
5.1 正弦量的基本概念 105
5.1.1 正弦量的三要素 105
5.1.2 正弦量的相位差 106
5.1.3 正弦量的有效值 109
5.2 正弦量的相量表示 110
5.2.1 復數及運算 110
5.2.2 相量運算 114
5.3 相量法的分析基礎 117
5.3.1 電路元件伏安關系的相量形式 117
5.3.2 電路定律的相量形式 120
本章小結 122
習題五 122
第6章 正弦穩態電路 125
6.1 阻抗和導納 125
6.1.1 阻抗概念 125
6.1.2 導納概念 126
6.2 阻抗和導納的串聯和并聯 129
6.3 電路的相量圖法 132
6.4 正弦穩態電路分析 135
6.5 正弦穩態電路的功率 141
6.6 功率因數的提高 147
6.7 正弦穩態最大功率傳輸條件 150
6.8 正弦電路的諧振 153
6.8.1 串聯諧振 153
6.8.2 并聯諧振 160
本章小結 163
習題六 164
第7章 耦合電感電路 172
7.1 耦合電感 172
7.1.1 耦合電感 172
7.1.2 耦合電感的電壓、電流關系 173
7.2 含有耦合電感電路的計算 177
7.2.1 耦合電感的受控源(CCVS)等效分析法 177
7.2.2 耦合電感的T型去耦分析法 180
7.3 空芯變壓器電路的分析 183
7.4 理想變壓器 186
本章小結 192
習題七 192
第8章 三相電路 197
8.1 三相電路 197
8.1.1 三相電源 197
8.1.2 三相電路的結構 199
8.1.3 電壓(電流)的線相關系 200
8.2 對稱三相電路的計算 203
8.3 不對稱三相電路的概念 207
8.4 三相電路的功率 212
本章小結 217
習題八 217
第9章 非正弦周期電流電路 222
9.1 非正弦周期信號傅里葉級數展開 222
9.2 有效值、平均值和平均功率 229
9.3 非正弦周期電流電路的計算 233
9.4 對稱三相電路中的高次諧波 239
本章小結 241
習題九 242
第10章 動態電路 245
10.1 動態電路的過渡過程及初始條件 245
10.1.1 動態電路的過渡過程 245
10.1.2 動態電路初始條件及換路定律 246
10.2 一階電路的零輸入響應 250
10.2.1 RC電路的零輸入響應 250
10.2.2 RL電路的零輸入響應 255
10.3 一階電路的零狀態響應 259
10.3.1 RC電路的零狀態響應 260
10.3.2 RL電路的零狀態響應 261
10.4 一階電路的全響應及三要素法 265
10.4.1 一階電路的全響應 265
10.4.2 一階電路的三要素法 270
10.5 階躍響應和沖激響應 274
10.5.1 階躍函數和階躍響應 274
10.5.2 沖激函數和沖激響應 279
10.6 二階電路的零輸入響應 283
10.7 二階電路的零狀態響應和全響應 294
10.7.1 二階電路的零狀態響應 294
10.7.2 二階電路的全響應 296
10.8 二階電路的階躍響應和沖激響應 298
10.8.1 二階電路的階躍響應 298
10.8.2 二階電路的沖激響應 299
10.9 狀態方程 301
10.9.1 狀態變量與狀態方程 302
10.9.2 狀態方程的直觀編寫法 303
本章小結 306
習題十 308
第11章 復頻域分析 316
11.1 拉普拉斯變換及基本性質 316
11.2 拉普拉斯反變換的部分分式展開 319
11.3 電路元件和電路定律的復頻域形式 322
11.4 應用拉普拉斯變換法分析線性電路 325
11.5 網絡函數 330
本章小結 334
習題十一 335
第12章 二端口網絡 341
12.1 二端口網絡的基本概念 341
12.2 二端口網絡的參數和方程 342
12.3 二端口的等效電路 351
12.4 二端口的連接 354
12.5 回轉器和負阻抗變換器 356
本章小結 359
習題十二 360
第13章 非線性電路 364
13.1 非線性電阻 364
13.2 非線性電阻電路的串聯和并聯 367
13.3 小信號分析法 370
13.4 分段線性化方法 373
本章小結 376
習題十三 376
參考文獻 380