電路分析

前言

　　本書(shū)是為適應(yīng)21世紀(jì)高等學(xué)校電工電子系列課程教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的需要而編寫(xiě)的，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)委員會(huì)制定的電路分析基礎(chǔ)教學(xué)基本要求，并充分反映了浙江大學(xué)“電路原理”課程近5年來(lái)持續(xù)改革的成果。全書(shū)內(nèi)容包括：電路元件與電路定律、電路分析的基本方法、電路分析的基本定理、含運(yùn)算放大器的電阻電路、一階和二階電路的瞬態(tài)分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、諧振電路與頻率響應(yīng)、互感電路、三相交流電路、非正弦周期信號(hào)激勵(lì)下電路的穩(wěn)態(tài)分析、二端口網(wǎng)絡(luò)以及非線性電路。電路分析是面向電子信息類工科學(xué)生的第一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課程，具有嚴(yán)密的邏輯性、系統(tǒng)性和理論性，為了立足于工程教育，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，在承接前置與后續(xù)課程相關(guān)知識(shí)和能力的基礎(chǔ)上，經(jīng)多年教學(xué)改革實(shí)踐，精選內(nèi)容、突出重點(diǎn)，在教材體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上形成了如下特點(diǎn)：1）采用先直流電路分析，再動(dòng)態(tài)電路分析，然后歸結(jié)于正弦交流電路分析的結(jié)構(gòu)體系．分散難點(diǎn)，循序漸進(jìn)，教師易于施教，學(xué)生易于接受。相關(guān)應(yīng)用數(shù)學(xué)工具歸入附錄闡述，便于查閱。2）本書(shū)以理論聯(lián)系實(shí)際為指導(dǎo)思想，將電路分析理論課程與其實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，交相呼應(yīng)，構(gòu)建了理論與實(shí)踐教學(xué)良性互動(dòng)的新體系。3）基于工程教育整體教學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，本書(shū)注重相關(guān)課程知識(shí)點(diǎn)間的銜接與深化，模擬電子電路、信號(hào)與系統(tǒng)等課程中的基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)內(nèi)容均有涉及，為學(xué)生順暢學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，進(jìn)而有助于完善教學(xué)效果。4）力求聯(lián)系應(yīng)用實(shí)際，在每章之末，展述了與本章知識(shí)點(diǎn)密切相關(guān)的應(yīng)用示例，既可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可拓展學(xué)生自主研究學(xué)習(xí)的空間。

內(nèi)容概要

本書(shū)主要內(nèi)容包括：電路元件與電路定律、電路分析的基本方法、電路分析的基本定理、含運(yùn)算放大器的電阻電路、一階和二階電路的瞬態(tài)分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、諧振電路與頻率響應(yīng)、互感電路、三相交流電路、非正弦周期信號(hào)激勵(lì)下電路的穩(wěn)態(tài)分析、二端口網(wǎng)絡(luò)以及非線性電路。附錄中介紹了一階和二階線性常微分方程的求解、拉普拉斯變換、正弦量和復(fù)數(shù)以及動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析的數(shù)值解法等相關(guān)數(shù)學(xué)工具，便于讀者查閱。    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)委員會(huì)制定的電路分析基礎(chǔ)教學(xué)基本要求。本書(shū)適合高等學(xué)校電子信息類專業(yè)師生使用。也可共相關(guān)科技人員參考。

書(shū)籍目錄

前言第一章　電路元件與電路定律  第一節(jié)　實(shí)際電路與電路模型  第二節(jié)　電路元件  第三節(jié)　電流、電壓的參考方向  第四節(jié)　基爾霍夫定律  第五節(jié)　無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的等效變換  第六節(jié)　實(shí)際電壓源與電流源模型及其等效轉(zhuǎn)換  習(xí)題  第二章　  電路分析的基本方法  第一節(jié)　剛絡(luò)圖論的基本概念  第二節(jié)　支路電流法  第三節(jié)　回路電流法  第四節(jié)　網(wǎng)孔電流法  第五節(jié)　節(jié)點(diǎn)電壓法      第六節(jié)　應(yīng)用示例      習(xí)題第三章　  電路分析的基本定理　第一節(jié)　疊加定理　第二節(jié)　替代定理　第二節(jié)　戴維南定理和諾頓定理　第四節(jié)　特勒根定理　第五節(jié)　互易定理　第六節(jié)　應(yīng)用示例　習(xí)題第四章　含運(yùn)算放大器的電阻電路  第一節(jié)　運(yùn)算放大器電路模型  第二節(jié)　含運(yùn)算放大器的電路分析  第三節(jié)　應(yīng)用示例  習(xí)題第五章　階電路的瞬態(tài)分析  第一節(jié)　概述  第二節(jié)　換路定則和初始條件  第三節(jié)　階電路的零輸入響廊  第四節(jié)　階電路的零狀態(tài)響應(yīng)  第五節(jié)　階電路的全響應(yīng)和三要素法  第六節(jié)　階電路的階躍響應(yīng)  第七節(jié)　階電路的沖激響應(yīng)  第八節(jié)　階奇異電路  第九節(jié)　任意波形激勵(lì)下的響應(yīng)卷積  第十節(jié)　應(yīng)用示例  習(xí)題第六章　二階電路的瞬態(tài)分析  第節(jié)　概述  第二節(jié)　二階電路的零輸入響應(yīng)  第三節(jié)　二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)  第四節(jié)　應(yīng)用示例  習(xí)題第七章　正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析  第一節(jié)　概述  第二節(jié)　正弦信號(hào)  第三節(jié)　周期性電量的有效值  第四節(jié)　正弦量的相量表示  第五節(jié)　正弦交流電路中的電阻、電感和電容元件  第六節(jié)　基爾霍夫定理的相量形式  第七節(jié)　正弦交流電路的阻抗、導(dǎo)納及其等效轉(zhuǎn)換  第八節(jié)　復(fù)雜正弦交流電路的計(jì)算  第九節(jié)　正弦交流電路的功率計(jì)算  第十節(jié)　應(yīng)用示例  習(xí)題第八章　諧振電路與頻率響應(yīng)  第一節(jié)　串聯(lián)諧振電路  第二節(jié)　并聯(lián)諧振電路  第三節(jié)　電路的頻率特性分析  第四節(jié)　開(kāi)關(guān)電容電路簡(jiǎn)介  第五節(jié)　應(yīng)用示例  習(xí)題第九章　互感電路  第一節(jié)　互感現(xiàn)象和互感電壓  第二節(jié)　含互感耦合電路的分析  第三節(jié)　變壓器  第四節(jié)　應(yīng)用示例  習(xí)題第十章　三相交流電路  第節(jié)　對(duì)稱三相交流電路  第二節(jié)　不對(duì)稱三相交流電路  第三節(jié)　三相電路的功率及測(cè)量方法  第四節(jié)　應(yīng)用示例  習(xí)題第十章　非正弦周期信號(hào)激勵(lì)下電路的穩(wěn)態(tài)分析  第節(jié)　非正弦周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)分解  第二節(jié)　非正弦周期信號(hào)的有效值和平均功率  第三節(jié)　非上弦周期信號(hào)激勵(lì)下電路的穩(wěn)態(tài)計(jì)算  第四節(jié)　非周期信號(hào)的傅里葉變換  第五節(jié)　應(yīng)用示例  習(xí)題第十二章　二端口網(wǎng)絡(luò)　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和方程　第三節(jié)　二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路　第四節(jié)　二端口網(wǎng)絡(luò)的連接　第五節(jié)　回轉(zhuǎn)器與負(fù)阻抗變換器　第六節(jié)　應(yīng)用示例　習(xí)題第十三章　非線性電路  第一節(jié)　概述  第二節(jié)　非線性電阻、電感和電容  第三節(jié)　應(yīng)用于非線性直流電路的圖解法  第四節(jié)　小信號(hào)分析法  第五節(jié)　應(yīng)用示例  習(xí)題附錄  附錄A　階和階線性常微分方程的求解  附錄B　拉普拉斯變換  附錄c　正弦量和復(fù)數(shù)  附錄D　動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析的數(shù)值解法習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章電路元件與電路定律第一節(jié)實(shí)際電路與電路模型電路分析課程歸屬電路理論及應(yīng)用學(xué)科，通過(guò)研究電路內(nèi)在的變化規(guī)律，培養(yǎng)電類專業(yè)本科生分析實(shí)際電路的綜合能力，是一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。盡管實(shí)際電路種類繁多，但大致可分為進(jìn)行電能的傳輸分配或電信號(hào)的傳輸處理兩大類，例如，龐大的電力系統(tǒng)把發(fā)電廠產(chǎn)生的電能傳輸和分配到各用電單元，而電子通信系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)等則以相關(guān)的電壓、電流作為載體進(jìn)行信號(hào)傳輸處理。有些電路很復(fù)雜，如超高壓電力網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模集成電路以及生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等；有些電路很簡(jiǎn)單，如僅由電池、燈泡和導(dǎo)電的電筒外殼構(gòu)成的手電筒。雖然實(shí)際電路的結(jié)構(gòu)繁簡(jiǎn)程度不同、形態(tài)各異、功能各異，但都遵循同樣的電路定律。為了便于對(duì)實(shí)際的電路進(jìn)行分析研究，首先需要根據(jù)實(shí)際電路中的各個(gè)部件主要的物理性質(zhì)，建立它們的物理模型，這些基本物理模型就被稱為理想電路元件，簡(jiǎn)稱電路元件。實(shí)際電路可以通過(guò)若干理想電路元件的組合來(lái)表示。由電路元件構(gòu)成的電路，即是實(shí)際電路的電路模型，是在一定精確度范圍內(nèi)對(duì)實(shí)際電路的一種近似描述。電路元件能夠表征實(shí)際電路中的電磁性質(zhì)，例如，電阻元件表征實(shí)際電路中消耗電能的性質(zhì)；電感元件表征實(shí)際電路中產(chǎn)生磁場(chǎng)、儲(chǔ)存磁能的性質(zhì)；電容元件表征實(shí)際電路中產(chǎn)生電場(chǎng)、儲(chǔ)存電能的性質(zhì)；電源元件反映實(shí)際電路中將其他形式的能量（如化學(xué)能、機(jī)械能、熱能和光能等）轉(zhuǎn)化為電能的性質(zhì)。

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