電路原理

前言

　　本書是按照教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定的“電路原理”教學(xué)大綱的要求編寫的，適合作為普通高等學(xué)校電子信息與電氣學(xué)科各專業(yè)“電路原理”或“電工理論基礎(chǔ)”課程的教材?！　”緯蕴岣邘熒膛c學(xué)的有效性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力為目標(biāo)編寫而成。在教材內(nèi)容的選取上，本書合理安排經(jīng)典內(nèi)容、傳統(tǒng)ra容與新內(nèi)容的關(guān)系。對(duì)于經(jīng)典內(nèi)容，本書以電路的基本概念、基本理論和基本分析方法及應(yīng)用為主線，貫穿全書；在傳統(tǒng)內(nèi)容的編排上，本書刪繁就簡(jiǎn)，力求突出理論與方法中所體現(xiàn)的從“物理現(xiàn)象”到“數(shù)學(xué)模型及算法”，再到“工程應(yīng)用’’的電路問題的解決過程；本書還適當(dāng)增加了新內(nèi)容，如有源濾波器、計(jì)算機(jī)仿真分析等，以體現(xiàn)教材的時(shí)代特點(diǎn)。本書各章節(jié)的安排遵循由簡(jiǎn)到繁、循序漸進(jìn)、難點(diǎn)分散的原則，采用先“靜態(tài)”（直流電路分析），后“穩(wěn)態(tài)”，再“動(dòng)態(tài)”的教學(xué)體系，便于教學(xué)。本書力求做到論述嚴(yán)密、深入淺出，各章節(jié)的引言也力求突出問題驅(qū)動(dòng)及前后呼應(yīng)，并配有豐富的例題及習(xí)題，便于讀者自學(xué)?！　≡诰帉戇^程中，本書重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了以下三個(gè)方面。適當(dāng)強(qiáng)調(diào)建立電路模型的研究方法。在分析各類元器件（如受控源、互感、理想變壓器、雙1：3網(wǎng)絡(luò)和傳輸線等）時(shí)，都突出從實(shí)際器件的物理概念到建立電路模型的過程，適當(dāng)體現(xiàn)或重現(xiàn)電路理論解決實(shí)際問題的過程。強(qiáng)調(diào)應(yīng)用電路的基本原理（基本定律和理想元件的電路模型）分析電路。從第1章引出電路的基本原理后，其后的各章都突出電路基本原理的應(yīng)用，使學(xué)生牢固掌握電路基本原理及基本分析方法。強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用電路的基本原理分析電路問題時(shí)，可通過演繹、歸納等手段，得到便于實(shí)際應(yīng)用的分析方法，如一般分析方法（如節(jié)點(diǎn)方程和回路方程的系統(tǒng)編寫法、一階電路的三要素解法等），簡(jiǎn)化的分析方法（如互感消去法、三相化單相分析法等），以及等效的分析方法（等效電阻法、戴維南等效電路法等）等，使學(xué)生對(duì)電路理論有全面、系統(tǒng)的掌握?！　”緯訌?qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的內(nèi)容，適當(dāng)引入了有實(shí)際應(yīng)用背景或與后續(xù)課程相關(guān)的電路實(shí)例，開闊學(xué)生分析實(shí)際問題的視野，實(shí)現(xiàn)了與后續(xù)課程有效銜接。關(guān)于各章的課時(shí)安排，本書給出了教學(xué)建議，供師生參考。本書的第1、2章由賀立紅執(zhí)筆，第3.6章及附錄A由吳建華執(zhí)筆，第7、8、12章由李華執(zhí)筆，第9-11章由王安娜執(zhí)筆，附錄B由鮑喜榮執(zhí)筆，吳建華負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)籌與協(xié)調(diào)。本書大綱承蒙清華大學(xué)的陸文娟教授審閱，得到了許多寶貴意見，謹(jǐn)致衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書為機(jī)械工業(yè)出版社21世紀(jì)高等院校電子信息與電氣學(xué)科系列規(guī)劃教材，內(nèi)容符合教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)于2004年制定的“電路原理”教學(xué)大綱的要求。本書在全面介紹電路原理知識(shí)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)引入了有實(shí)際應(yīng)用背景的電路問題，以及與后續(xù)課程有關(guān)的電路問題的分析。    本書主要內(nèi)容包括：電路模型和基本定律，線性電阻網(wǎng)絡(luò)分析，正弦穩(wěn)態(tài)電路分析，三相電路，互感電路與諧振電路，周期性非正弦穩(wěn)態(tài)電路分析，線性動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)域分析和復(fù)頻域分析，雙口網(wǎng)絡(luò)，非線性電路，分布參數(shù)電路及均勻傳輸線，磁路。附錄包括網(wǎng)絡(luò)圖論和矩陣形式網(wǎng)絡(luò)方程，OrCAD／PSpice在電路分析中的應(yīng)用。書后還附有習(xí)題參考答案。    本書可供高等學(xué)校電子信息與電氣類(強(qiáng)、弱電)各專業(yè)師生作為“電路原理”、“電工理論基礎(chǔ)”課程的教材使用，也可供有關(guān)科技人員參考。

書籍目錄

前言教學(xué)建議第1章 電路模型和基本定律  1.1 電路和電路模型  1.2 電路基本變量    1.2.1 電流及其參考方向    1.2.2 電壓及其參考方向    1.2.3 功率和能量  1.3 耗能元件與儲(chǔ)能元件    1.3.1 電阻元件    1.3.2 電容元件    1.3.3 電感元件  1.4 獨(dú)立電源和受控電源    1.4.1 獨(dú)立電源    1.4.2 受控電源    1.5 基爾霍夫定律    1.5.1 基爾霍夫電流定律    1.5.2 基爾霍夫電壓定律  1.6 電阻的聯(lián)結(jié)及等效變換    1.6.1 電阻串并聯(lián)等效    1.6.2 電阻星形和三角形聯(lián)結(jié)的等效變換    1.6.3 含受控源電路的等效電阻分析  1.7 電源的聯(lián)結(jié)及等效變換    1.7.1 電源的串聯(lián)和并聯(lián)    1.7.2 實(shí)際電源及其等效變換  1.8 電路基本分析方法舉例    1.8.1 典型電路分析    1.8.2 實(shí)用電路分析  習(xí)題一第2章 線性電阻網(wǎng)絡(luò)分析  2.1 支路電流法  2.2 回路電流法  2.3 節(jié)點(diǎn)電壓法  2.4 替代定理  2.5 疊加原理  2.6 等效電源定理    2.6.1 戴維南定理    2.6.2 諾頓定理  2.7 特勒根定理  2.8 互易定理  2.9 對(duì)偶原理  2.10 電路分析舉例    2.10.1 系統(tǒng)化列寫方程分析電路    2.10.2 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)定理分析電路    2.10.3 實(shí)用電路分析  習(xí)題二第3章 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析  3.1 正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)  3.2 正弦量的相量表示    3.2.1 正弦量    3.2.2 相量  3.3 RLC元件伏安特性的相量形式    3.3.1 電阻元件伏安特性的相量形式    3.3.2 電感元件伏安特性的相量形式  ……第4章 三相電路第5章 互感電路與諧振電路第6章 周期性非正弦稱穩(wěn)態(tài)電路分析第7章 線性動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)域分析第8章 線性動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)復(fù)頻域分析第9章 雙口網(wǎng)絡(luò)第10章 非線性電路第11章 分布參數(shù)電路及均勻傳輸線第12章 磁路附錄A 網(wǎng)絡(luò)圖論和矩陣形式網(wǎng)絡(luò)方程附錄B OrCAD/PSpice在電路分析中的應(yīng)用習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 電路模型和基本定律　　1.1 電路和電路模型　　電路是電流的通路，它主要由一些電氣元件或電氣設(shè)備聯(lián)結(jié)而成，能實(shí)現(xiàn)能量的傳輸和轉(zhuǎn)換，或?qū)崿F(xiàn)信息的傳遞和處理。電路在日常生活和生產(chǎn)實(shí)際中隨處可見，例如廠礦中各種電氣設(shè)備和縱橫幾百公里的電網(wǎng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和傳輸；家用電器中的音響設(shè)備、電視機(jī)，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和處理。實(shí)際電路是由種類繁多的電路元件組成的，這些元件一般可分為電源、　　負(fù)載和傳輸元件等?！　　る娫矗菏翘峁╇娔芑虬l(fā)出電信號(hào)的設(shè)備?！　　へ?fù)載：是用電或接收電信號(hào)的設(shè)備。它把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量?！　　鬏敿翱刂破骷菏请娫春拓?fù)載中間的連接部分?！　∮捎趯?shí)際電路元件種類繁多，功能各異，直接對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行研究會(huì)使問題十分復(fù)雜。電路理論采用了模型化的方法研究各種實(shí)際電路元件及實(shí)際電路，通過建立能反映實(shí)際電路元件主要物理本質(zhì)的模型，使問題得到簡(jiǎn)化。實(shí)際電路元件中發(fā)生的電磁現(xiàn)象主要是電磁能量的消耗現(xiàn)象和儲(chǔ)存現(xiàn)象，這些現(xiàn)象以不同的強(qiáng)度交織在一起，決定了一個(gè)實(shí)際電路元件的物理特性。如果對(duì)這些電磁現(xiàn)象分別建立物理模型和數(shù)學(xué)模型，構(gòu)造出幾個(gè)理想電路元件，那么對(duì)于一個(gè)實(shí)際電器部件，根據(jù)其電磁特性，可以用理想電路元件的組合來表示。這樣由理想電路元件構(gòu)成的電路，稱為實(shí)際電路的電路模型。電路模型是以足夠的精度近似地描述實(shí)際電路，是對(duì)實(shí)際電路在一定條件下的科學(xué)抽象。顯然，當(dāng)抽象出的電路模型精度不夠高時(shí)，會(huì)給實(shí)際電路的分析帶來較大誤差。　　……

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