《電路分析基礎(chǔ)/21世紀(jì)高等院校電氣工程與自動(dòng)化規(guī)劃教材》根據(jù)教育部2004年修訂的《電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》,結(jié)合電類課程教學(xué)改革形勢(shì)和實(shí)際需要編寫而成。全書共分為15章,主要內(nèi)容包括電路模型和電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、動(dòng)態(tài)電路、相量法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、三相電路、含有耦合電感的電路、非正弦周期電流電路、拉普拉斯變換、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、電路方程的矩陣形式、二端口網(wǎng)絡(luò)、非線性電路簡介。另有附錄內(nèi)容為磁路、仿真軟件Multisim12在電路分析中的應(yīng)用。每章都有應(yīng)用實(shí)例,以加強(qiáng)與后續(xù)課程及實(shí)際工程的聯(lián)系。還配有精選的例題、思考與練習(xí)題、自測(cè)題和習(xí)題,每章后附有小結(jié)。為適應(yīng)多媒體教學(xué)的需要,以方便教師施教和讀者學(xué)習(xí),全部內(nèi)容、例題和課后習(xí)題都配有PPT課件,都有詳細(xì)的解題步驟和圖解說明。
《電路分析基礎(chǔ)/21世紀(jì)高等院校電氣工程與自動(dòng)化規(guī)劃教材》結(jié)構(gòu)新穎,內(nèi)容全面,通俗易懂,便于教學(xué),重點(diǎn)突出,注重實(shí)用。本書可供高等學(xué)校、職業(yè)院校、成人教育等電氣、電子類和其他相近專業(yè)的師生使用,也可作為研究生入學(xué)的考試復(fù)習(xí)資料,還可以供有關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員閱讀參考。
《電路分析基礎(chǔ)/21世紀(jì)高等院校電氣工程與自動(dòng)化規(guī)劃教材》根據(jù)教育部2004年修訂的《電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》,結(jié)合電類課程教學(xué)改革形勢(shì)和實(shí)際需要編寫而成,結(jié)構(gòu)新穎,內(nèi)容全面,通俗易懂,便于教學(xué),重點(diǎn)突出,注重實(shí)用。
1.聯(lián)系當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展新成果,關(guān)注本學(xué)科發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)
2.與時(shí)俱進(jìn)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)科學(xué)性,突出實(shí)踐性和應(yīng)用性
3.采用分層次遞進(jìn)的教、學(xué)、做相結(jié)合的結(jié)構(gòu)
4.反映了最新的技術(shù)與教學(xué)趨勢(shì),建設(shè)立體化教材,提供全方位的教學(xué)解決方案
5.體現(xiàn)先進(jìn)性,注重新技術(shù)的介紹和應(yīng)用
近幾年,高校開始進(jìn)行大類招生,學(xué)生在一二年級(jí)不分專業(yè),按學(xué)科大類統(tǒng)一學(xué)習(xí)規(guī)定的基礎(chǔ)平臺(tái)課程。很多高校已將“電路分析基礎(chǔ)”“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”這3門課程列為基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)課程,以加強(qiáng)通識(shí)教育,實(shí)行寬口徑知識(shí)培養(yǎng)。為了更好地滿足大類招生對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的需求,結(jié)合目前課程教學(xué)改革的標(biāo)準(zhǔn)和要求,以及科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展,編者在多年課程教學(xué)改革和實(shí)踐探索的基礎(chǔ)上,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中經(jīng)常遇到的困難,嘗試采用教、學(xué)、做一體化形式編寫本書。
本書在編寫時(shí)立足于“結(jié)構(gòu)新穎,整體貫通,深入淺出,化難為易,好學(xué)易懂,重點(diǎn)突出,便于自學(xué),利于教學(xué)”。與同類教材相比,本書更加注重電路基本概念的講解,解題技能的訓(xùn)練,注重培養(yǎng)學(xué)生的電路分析、工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力。本書既能滿足教學(xué)基本要求又有加深拓寬,對(duì)強(qiáng)電專業(yè)和弱電專業(yè)都適用,具有如下特色:
。1)聯(lián)系當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展新成果,關(guān)注本學(xué)科發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)
電路分析基礎(chǔ)是高等學(xué)校工科電類專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是研究生入學(xué)考試課程之一。對(duì)電類各門學(xué)科的認(rèn)識(shí)都是從這里開始的,能否打好基礎(chǔ),對(duì)以后的學(xué)習(xí)至關(guān)重要,F(xiàn)代一切新的科學(xué)技術(shù)無不與電有著密切的聯(lián)系,說它是打開科學(xué)寶庫的鑰匙也不過分。為此,本書在緒論中介紹了電磁理論及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展簡史、課程的前沿內(nèi)容和最新動(dòng)態(tài)、課程中的熱點(diǎn)問題和最新思維方法的應(yīng)用情況,目的是激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)技術(shù)和自立自強(qiáng)的愛國王義精神,激發(fā)他們?cè)陔姎、電子和?jì)算機(jī)工程方面的興趣。
(2)與時(shí)俱進(jìn)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)科學(xué)性,突出實(shí)踐性和應(yīng)用性
為深化教學(xué)內(nèi)容改革,本書融入了新知識(shí)、新理論和新技術(shù)。每章以內(nèi)容提要和本章目標(biāo)開頭,使學(xué)生能在學(xué)習(xí)前明確目標(biāo);每章結(jié)尾部分有把主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理的本章小結(jié)和整合應(yīng)用的工程實(shí)例佐證。各章小結(jié)提綱挈領(lǐng),對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納比較,以便學(xué)生掌握內(nèi)容的核心;“應(yīng)用實(shí)例”部分描述了教材中的知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用,包含有設(shè)備圖片或必要的電路原理圖,目的是向?qū)W生演示怎樣將所學(xué)到的公式和理論應(yīng)用到實(shí)際,使學(xué)生了解到學(xué)與用的關(guān)系,以解決理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)、學(xué)校教育與社會(huì)需求脫節(jié)等問題。
。3)采用“教、學(xué)、練、思”相結(jié)合的原則,培養(yǎng)學(xué)生思、學(xué)、用
編者力求反映應(yīng)用型本科課程和教學(xué)內(nèi)容體系改革方向,反映當(dāng)前教學(xué)的新內(nèi)容,突出基礎(chǔ)理論知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)踐技能的培養(yǎng)。鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,才能使學(xué)生適應(yīng)科技飛速發(fā)展的社會(huì)要求。本書每小節(jié)后都有思考與練習(xí)題,有利于學(xué)生對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)等核心問題的掌握。每章精選各類選擇題、判斷題和填空題作為自測(cè)題,這些題目可以進(jìn)一步測(cè)試對(duì)目標(biāo)的掌握情況;另外還有難易度適中的習(xí)題和有些難度的提高題,這種題不必要求人人會(huì)做,是給學(xué)有余力和要考研的學(xué)生提供的。每章都含有多個(gè)例題,以例題的形式解釋書中提出的概念,目的是說明特殊概念的應(yīng)用、訓(xùn)練解題方法、解題技巧和使用不同方法驗(yàn)證結(jié)果。力爭每一部分知識(shí)都讓學(xué)生知道來龍去脈,也為后繼學(xué)習(xí)做好鋪墊。
。4)反映最新的技術(shù)與教學(xué)趨勢(shì),建設(shè)立體化教材,提供全方位的教學(xué)解決方案
本課程的特點(diǎn)是電路圖較多,傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方法難以提供較大的信息量,而且不可避免地要畫大量電路圖,既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。利用多媒體PPT教學(xué),不僅可以大大減少教師的重復(fù)性勞動(dòng),且因其圖文并茂、形象逼真、信息量大,可增強(qiáng)學(xué)生注意力,達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。為了適應(yīng)教學(xué)改革的需要,作者制作了電路多媒體課件,并引入電路教學(xué)。本書所有內(nèi)容、例題和課后習(xí)題都配有PPT課件,都有詳細(xì)的解題步驟和圖解說明,經(jīng)過三年的試用和完善,得到了師生的好評(píng)。
提供用A11thorWire制作的PPT,而且在PPT的改進(jìn)過程中,特別考慮了電路分析方法上的推演和步驟,采取過程顯示的方式順序給出相應(yīng)的內(nèi)容。教師可根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生反應(yīng)決定播放進(jìn)度,以達(dá)到互動(dòng)教學(xué)的目的。動(dòng)感的、交互的多媒體課件精選教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化編排體系,既符合教學(xué)大綱要求,又形成了獨(dú)特的風(fēng)格。
。5)體現(xiàn)先進(jìn)性,注重新技術(shù)的介紹和應(yīng)用
電路理論教學(xué)多數(shù)是闡述理論和推導(dǎo)數(shù)學(xué)公式,既抽象又難以理解,學(xué)生容易陷入被動(dòng)學(xué)習(xí)的境地,從而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。Multisim仿真軟件逼真的人機(jī)交互界面,可使抽象、晦澀難懂的理論知識(shí)變得直觀且易于理解。編者將仿真技術(shù)與多媒體應(yīng)用相結(jié)合,在理論教學(xué)中直接嵌入仿真實(shí)驗(yàn),將傳統(tǒng)教室變?yōu)樘摂M實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)一體化,大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)模式的創(chuàng)新與實(shí)踐中,對(duì)于幫助學(xué)生樹立理論聯(lián)系實(shí)際的工程觀點(diǎn),提高分析問題、動(dòng)手能力和自主探究精神都起著非常重要的作用。為此,附錄中增加了仿真軟件Multisiml2在電路分析中的應(yīng)用的內(nèi)容。仿真可以將電路性能可視化、驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果、減少復(fù)雜電路的計(jì)算量、使用參數(shù)變量實(shí)現(xiàn)理想的解決方法等,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程具有輔助作用,且解決了高等教育中學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐設(shè)備成本高,資源匱乏等諸多困難。并且這種理論分析之后加以仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法有利于學(xué)生掌握電路理論基礎(chǔ)知識(shí),讓學(xué)生體驗(yàn)如何分析電路、設(shè)計(jì)電路,以提高學(xué)生的綜合職業(yè)技能,為高等教育人才的培養(yǎng)提供質(zhì)量保證。
本書由佳木斯大學(xué)李麗敏、張玉峰任主編,徐志如、蔣野任副主編,史慶軍任主審。具體編寫人員為:李麗敏(緒論和第1章),王全(第2章和第14章),黃金俠(第3章和第4章),張玲玉(第5章和第15章),徐志如(第6章和第7章),蔣野(第8章和附錄B),張玉峰(第9章和附錄A),李鳳霞(第10章和第11章),趙智超(第12章和第13章)。全書由李麗敏、張玉峰統(tǒng)稿,且李麗敏制作了全部配套的電路多媒體教學(xué)課件PPT。主審史慶軍和學(xué)校其他教師及學(xué)生也為本書的編寫提出了寶貴的建議,在此謹(jǐn)致以誠摯的謝意。
本書雖然在主觀上力求精雕細(xì)鏤、謹(jǐn)慎從事,但限于學(xué)識(shí)與經(jīng)驗(yàn),書中難免有疏漏和局限之處,懇請(qǐng)讀者不吝賜教、批評(píng)指正,“嚶其鳴矣,求其友聲”,以進(jìn)一步提高本書的質(zhì)量和水平。
編者
2014年6月
李麗敏,長期從事電路、數(shù)電、模電的教學(xué)工作,發(fā)表論文十余篇,其中EI兩篇。參編電路分析基礎(chǔ)教材一部。參編電子技術(shù)實(shí)習(xí)教材一部。以第一作者申請(qǐng)國家實(shí)用新型專利2項(xiàng)。
第0章 緒論
0.1電磁理論及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展簡史
0.2電路理論的發(fā)展歷史和最新動(dòng)態(tài)
0.3電路分析基礎(chǔ)課程和學(xué)習(xí)方法
第1章 電路模型和電路定律
1.1實(shí)際電路和電路模型
1.2電流、電壓及其參考方向
1.3電功率和電能
1.4電阻元件
1.5獨(dú)立電源
1.6受控電源
1.7基爾霍夫定律
1.8應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第2章 電阻電路的等效變換
2.1電路的等效變換
2.2電阻的等效變換
2.3獨(dú)立源的等效變換
2.4含受控源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效
2.5應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第3章 電阻電路的一般分析
3.1電路的拓?fù)鋱D及電路方程的獨(dú)立性
3.2 2b法和支路法
3.3網(wǎng)孔電流法
3.4回路電流法
3.5節(jié)點(diǎn)電壓法
3.6應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第4章 電路定理
4.1疊加定理
4.2替代定理
4.3戴維寧定理和諾頓定理
4.4最大功率傳輸定理
4.5特勒根定理
4.6互易定理
4.7對(duì)偶原理
4.8應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第5章 動(dòng)態(tài)電路
5.1動(dòng)態(tài)元件
5.2動(dòng)態(tài)電路的方程及其初始條件
5.3一階線性電路響應(yīng)
5.4一階電路的階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)
5.5應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第6章 相量法
6.1正弦交流電的基本概念
6.2正弦量的相量表示法
6.3電路定律的相量形式
6.4應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第7章 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析
7.1阻抗和導(dǎo)納
7.2正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析
7.3 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率
7.4功率因數(shù)及其提高
7.5最大功率傳輸
7.6串、并聯(lián)諧振
7.7應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第8章 三相電路
8.1三相電路
8.2對(duì)稱三相電路的計(jì)算
8.3不對(duì)稱三相電路的概念
8.4 三相電路的功率及測(cè)量
8.5應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第9章 含有耦合電感的電路
9.1耦合電感
9.2含有耦合電感電路的計(jì)算
9.3空心變壓器
9.4理想變壓器
9.5應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第10章 非正弦周期電流電路
10.1非正弦周期信號(hào)
10.2非正弦周期函數(shù)分解為傅里葉級(jí)數(shù)
10.3有效值、平均值和平均功率
10.4非正弦周期電流電路的計(jì)算
10.5應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第11章 拉普拉斯變換
11.1拉普拉斯變換及其基本性質(zhì)
11.2拉普拉斯反變換
11.3運(yùn)算電路
11.4用拉普拉斯變換法分析線性電路
11.5應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第12章 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
12.1網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義
12.2網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)
12.3極點(diǎn)、零點(diǎn)與沖激響應(yīng)
12.4極點(diǎn)、零點(diǎn)與頻率響應(yīng)
12.5卷積
12.6應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第13章 電路方程的矩陣形式
13.1割集
13.2關(guān)聯(lián)矩陣、回路矩陣、割集矩陣
13.3回路電流方程的矩陣形式
13.4節(jié)點(diǎn)電壓方程的矩陣形式
13.5割集電壓方程的矩陣形式
13.6狀態(tài)方程
13.7應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第14章 二端口網(wǎng)絡(luò)
14.1二端口網(wǎng)絡(luò)
14.2二端口的方程和參數(shù)
14.3二端口的等效電路
14.4二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù)
14.5二端口的連接
14.6應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
第15章 非線性電路簡介
15.1非線性元件
15.2非線性電阻電路的分析
15.3非線性電路的混沌現(xiàn)象
15.4應(yīng)用實(shí)例
本章小結(jié)
自測(cè)題
習(xí)題
附錄A 磁路
A-1磁場(chǎng)的基本物理量
A-2磁性材料的磁性能
A-3磁路及其基本定律
A-4恒定磁通磁路的計(jì)算
A-5交變磁通磁路的分析
A-6鐵心線圈
附錄B 仿真軟件Multisim12在電路分析中的應(yīng)用
B-1仿真軟件Multisim12簡介
B-2仿真軟件Multisim12的操作界面
B-3仿真軟件Multisim12的仿真方法
B-4 Multisim12電路分析基礎(chǔ)仿真實(shí)例
部分習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)