電路的基本概念與基本定律、電路的等效變換、電路的基本定理、線性電路的基本分析方法、含有集成運(yùn)算放大器的電阻電路、動態(tài)電路的時(shí)域分析、正弦穩(wěn)態(tài)交流電路分析、三相交流電路、非正弦周期電流電路、含耦合電感的電路與變壓器、線性動態(tài)電路的復(fù)頻域分析、二端口網(wǎng)絡(luò)、非線性電阻電路分析簡介。
前言
電路課程是高等工科院校電類專業(yè)重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程之一�？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)一步加強(qiáng)了各學(xué)科之間的相互聯(lián)系，電路理論也越來越多地滲透到其他各學(xué)科，因此，電路課程已不僅限于電類工科專業(yè)，眾多理科類專業(yè)也將其作為必修課程。通過對該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生獲得必需的電路基礎(chǔ)理論、電路分析計(jì)算能力及測量等基本知識與實(shí)踐技能，為學(xué)習(xí)專業(yè)課程，樹立理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)，提高實(shí)踐動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，打下必要的基礎(chǔ)。
近年來，我國高等教育為了主動適應(yīng)教育要“面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”的需要，大力推動教學(xué)體制改革。隨著教學(xué)改革的深化，作為電類工科各專業(yè)的重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程的電路也發(fā)生了相當(dāng)大的變化。本書就是針對新的教學(xué)大綱、新的課程體系，在多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)豐富的教改經(jīng)驗(yàn)和科研成果，消化吸收國內(nèi)外優(yōu)秀教材的長處編寫而成的。
傳統(tǒng)的電路在課程設(shè)置上著重追求內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性，側(cè)重理論推導(dǎo)的嚴(yán)密過程。但是，隨著當(dāng)今社會學(xué)科的發(fā)展與細(xì)化，這種課程設(shè)置已經(jīng)不太適應(yīng)新形勢的發(fā)展。教學(xué)改革的思路之一就是要把以往單一的、縱向的課程設(shè)置變?yōu)榭v向和橫向相互交匯的形式，以整體、融合、發(fā)展和應(yīng)用的觀念建立新的課程內(nèi)容體系，把課程內(nèi)容層次化、模塊化，使基礎(chǔ)理論知識與實(shí)踐應(yīng)用更好地結(jié)合，較好地解決知識爆炸與課時(shí)緊張的矛盾。
本書按新教學(xué)大綱的要求，對傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的精選、改寫、補(bǔ)充和整合。本著“夠用、實(shí)用、能用”的原則，降低了理論深度，壓縮了基礎(chǔ)性的原理敘述部分,不過分強(qiáng)調(diào)理論的系統(tǒng)性、嚴(yán)密性和完整性。除保留基礎(chǔ)的傳統(tǒng)內(nèi)容外，還削減了陳舊的復(fù)雜理論推導(dǎo)和應(yīng)用較少的公式。增加了典型實(shí)例電路剖析, 這些實(shí)例注重理論聯(lián)系實(shí)際，搭建了從理論到應(yīng)用的橋梁，突出了電路在實(shí)際生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。既增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又引導(dǎo)學(xué)生思考，以便加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)電路知識解決實(shí)際問題的意識與綜合能力。
本書的體系結(jié)構(gòu)注重基礎(chǔ)知識的內(nèi)在關(guān)系，突出基本概念和基本原理，進(jìn)一步理順教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系。內(nèi)容的編排與同類書相比有一定的調(diào)整，以遵循人的認(rèn)知規(guī)律，更有利于學(xué)生按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式接受相關(guān)的知識點(diǎn)，并采用比較有效和精練的方式把問題交代清楚，便于施教與自學(xué)，力求做到學(xué)以致用。這樣做更有利于培養(yǎng)學(xué)生在教師指導(dǎo)下的自學(xué)能力。
全書共分13章，內(nèi)容由淺入深，介紹了電路的理論基礎(chǔ)、分析方法及實(shí)際應(yīng)用。運(yùn)用系統(tǒng)分析法、時(shí)域分析法、相量分析法、拉普拉斯變換法、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析法、圖解分析法等數(shù)學(xué)工具對直流穩(wěn)態(tài)電阻電路、動態(tài)電路、正弦穩(wěn)態(tài)電路、含有耦合電感的電路、三相電路、非正弦周期電路、二端口網(wǎng)絡(luò)等各種電路模型進(jìn)行分析計(jì)算。全書力求概念準(zhǔn)確、內(nèi)容新穎、深入淺出、語言流暢、可讀性強(qiáng)。既注重基本原理的必要講解，又力求突出工程上的實(shí)用性。明確指出本課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，以及讀者在學(xué)習(xí)中常見的疑難之處與易混淆的概念，以便讀者深刻理解、熟練掌握。
本書所配例題具有典型性并能適當(dāng)兼顧工程實(shí)際，例題解答過程詳盡清楚。每章配有適量且有針對性的思考與練習(xí)以及難易適當(dāng)?shù)牧?xí)題，習(xí)題與例題類型盡量密切結(jié)合，讀者參考相關(guān)例題的解答能夠較順利地完成習(xí)題，方便讀者自學(xué)，易于教師教學(xué)。書中標(biāo)有星號(*)的內(nèi)容屬于加深加寬的參考內(nèi)容，可根據(jù)實(shí)際需要而有所取舍。
本書適用于高等院校電類工科專業(yè)，既可以作為電路相關(guān)課程的教材，也可以作為廣大讀者自學(xué)電路課程和實(shí)踐的參考書。
本書由廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院林珊編寫，秦朝明老師主審。
廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院的羅小燕書記、主管教學(xué)的蔡述庭副院長、學(xué)院辦公室的黃和平老師、電氣系的曾珞雅老師等對本書的編寫及出版給予了大力的支持和幫助，在此謹(jǐn)向這些領(lǐng)導(dǎo)和老師致以衷心的感謝！
在本書的編寫過程中，我的兒子許悅聰同學(xué)給予了極大的精神鼓勵和支持，眾多過去的、現(xiàn)在的學(xué)子們給予了鼓勵和支持，在此本人表示最衷心的感謝！
本人作為一名普通平凡的高校教師，謹(jǐn)以此書獻(xiàn)給所摯愛的高等教育事業(yè)！
限于作者水平，書中錯誤及不妥之處在所難免，懇請讀者和同行批評指正。
林珊于廣東工業(yè)大學(xué)
序
前言
第1章電路的基本概念與基本定律
1.1實(shí)際電路與電路模型
1.1.1實(shí)際電路概述
1.1.2電路模型
1.2電路的基本物理量
1.2.1電流及其參考方向
1.2.2電壓、電位及電動勢
1.2.3電能和電功率
1.3電路元件
1.4電阻元件
1.4.1電阻的電壓電流關(guān)系及伏安特性
曲線
1.4.2電阻元件的功率和能量
1.4.3特殊的電阻元件
1.4.4電阻元件的工程應(yīng)用基礎(chǔ)
1.5獨(dú)立電源
1.5.1理想電壓源和實(shí)際電壓源
1.5.2理想電流源和實(shí)際電流源
1.6受控電源
1.7基爾霍夫定律
1.7.1基爾霍夫電流定律
1.7.2基爾霍夫電壓定律
1.8電路中電位的計(jì)算
習(xí)題
第2章電路的等效變換
2.1等效變換
2.2電阻的等效變換
2.2.1電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
2.2.2電阻的星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)的
等效變換
2.2.3電橋電路
2.3獨(dú)立電源的等效變換
2.3.1電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)
2.3.2電流源的并聯(lián)和串聯(lián)
2.3.3實(shí)際電源的等效
2.3.4多電源電路的等效
2.4受控源的等效變換
2.5無源二端電路的等效
習(xí)題
第3章電路的基本定理
3.1疊加定理
3.2替代定理
3.3等效電源定理
3.3.1戴維南定理
3.3.2諾頓定理
3.4最大功率傳輸定理
習(xí)題
第4章線性電路的基本分析方法
4.1電路的圖
4.2支路電流法
4.3網(wǎng)孔電流法和回路電流法
4.3.1網(wǎng)孔電流法
4.3.2回路電流法
4.4結(jié)點(diǎn)電壓法
習(xí)題
第5章含有集成運(yùn)算放大器的電阻
電路
5.1集成運(yùn)算放大器的電路模型
5.1.1集成運(yùn)算放大器的工作特性及
電壓傳輸特性
5.1.2集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的分析
方法
5.2集成運(yùn)放的基本運(yùn)算電路
習(xí)題
第6章動態(tài)電路的時(shí)域分析
6.1動態(tài)元件
6.1.1電感元件
6.1.2電容元件
6.2換路定則及初始值的確定
6.2.1換路及換路定則
6.2.2初始值的確定
6.3一階動態(tài)電路的時(shí)域分析法
6.3.1一階動態(tài)電路微分方程的建立
6.3.2一階動態(tài)電路的三要素分析法
6.4一階動態(tài)電路的幾種常見響應(yīng)
6.4.1一階電路的零輸入響應(yīng)
6.4.2一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)
6.4.3一階電路的全響應(yīng)
6.4.4一階電路的實(shí)際應(yīng)用
6.5二階動態(tài)電路的時(shí)域分析法
6.6一階電路的階躍響應(yīng)
6.6.1階躍函數(shù)
6.6.2一階電路的階躍響應(yīng)
6.7沖激函數(shù)和沖激響應(yīng)
6.7.1沖激函數(shù)
6.7.2一階電路的沖激響應(yīng)
習(xí)題
第7章正弦穩(wěn)態(tài)交流電路分析
7.1正弦量
7.1.1正弦量的基本概念
7.1.2正弦量的三要素
7.2正弦量的相量表示
7.2.1復(fù)數(shù)及其運(yùn)算
7.2.2相量表示
7.3基本元件伏安關(guān)系的相量模型
7.3.1電阻元件伏安特性的相量模型
7.3.2電感元件伏安特性的相量模型
7.3.3電容元件伏安特性的相量模型
7.4基爾霍夫定律的相量模型
7.4.1基爾霍夫電流定律的相量模型
7.4.2基爾霍夫電壓定律的相量模型
7.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的阻抗與導(dǎo)納
7.5.1復(fù)阻抗
7.5.2復(fù)導(dǎo)納
7.5.3阻抗與導(dǎo)納的等效變換
7.6正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法
7.7正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率
7.7.1瞬時(shí)功率
7.7.2有功功率和無功功率
7.7.3視在功率和復(fù)功率
7.7.4功率因數(shù)的提高
7.7.5最大功率傳輸
7.8頻率特性與網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
7.9電路的諧振
7.9.1串聯(lián)諧振
7.9.2并聯(lián)諧振
*7.10濾波器電路
7.10.1低通濾波器
7.10.2高通濾波器
7.10.3帶通濾波器
習(xí)題
第8章三相交流電路
8.1三相電源
8.1.1三相電源的星形聯(lián)結(jié)
8.1.2三相電源的三角形聯(lián)結(jié)
8.2三相電路負(fù)載的連接
8.3三相電路的－聯(lián)結(jié)方式
8.3.1三相四線制的－聯(lián)結(jié)
8.3.2三相三線制的－聯(lián)結(jié)
8.4三相電路的－△聯(lián)結(jié)方式
8.5三相電路的功率
8.5.1三相電路功率的計(jì)算
8.5.2三相電路有功功率的測量
習(xí)題
第9章非正弦周期電流電路
*9.1非正弦周期信號的分解
9.2非正弦周期量的有效值、平均值和
平均功率
9.2.1非正弦周期量的有效值
9.2.2非正弦周期量的平均值
9.2.3非正弦周期量的平均功率
9.3非正弦周期電流電路的分析
習(xí)題
第10章含耦合電感的電路與
變壓器
10.1互感
10.2含有互感電路的計(jì)算
10.2.1耦合電感的串聯(lián)
10.2.2耦合電感的并聯(lián)
10.2.3耦合電感的單端相連
（T形連接）
10.3空心變壓器
10.4理想變壓器
10.5功率傳輸?shù)哪Ｆヅ?br />
習(xí)題
第11章線性動態(tài)電路的復(fù)頻域
分析
11.1拉普拉斯變換
11.1.1拉普拉斯變換的定義
11.1.2拉普拉斯變換的性質(zhì)
11.1.3用部分分式法進(jìn)行拉普拉斯
反變換
11.2運(yùn)算電路分析法
11.2.1電路定律的復(fù)頻域運(yùn)算模型
11.2.2線性元件電壓電流關(guān)系的復(fù)頻域
運(yùn)算模型
11.2.3應(yīng)用拉普拉斯變換的運(yùn)算電路法
分析線性電路
習(xí)題
第12章二端口網(wǎng)絡(luò)
12.1二端口網(wǎng)絡(luò)的定義
12.2二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)
12.2.1二端口網(wǎng)絡(luò)的開路電阻R參數(shù)及
開路阻抗Z參數(shù)
12.2.2二端口網(wǎng)絡(luò)的短路電導(dǎo)G參數(shù)及
短路導(dǎo)納Y參數(shù)
12.2.3二端口網(wǎng)絡(luò)的混合H參數(shù)及
H^參數(shù)
12.2.4二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸T(A)參數(shù)及
T^(A^)參數(shù)
12.2.5二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)間的轉(zhuǎn)換
12.3二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路
12.3.1Z參數(shù)等效電路
12.3.2Y參數(shù)等效電路
12.4二端口網(wǎng)絡(luò)的連接
12.4.1二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)
12.4.2二端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)
12.4.3二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)
12.5二端口網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例
習(xí)題
*第13章非線性電阻電路分析
簡介
13.1非線性電路元件
13.1.1非線性電阻
13.1.2非線性電感
13.1.3非線性電容
13.2非線性電阻電路的圖解法
13.2.1只含一個(gè)非線性電阻的電路
13.2.2含多個(gè)非線性電阻的電路
13.3小信號分析法
習(xí)題
習(xí)題參考答案
附錄
附錄A電阻器的命名方法、標(biāo)稱值及功率
等級
附錄B電容器的命名方法及標(biāo)稱容量
系列
參考文獻(xiàn)
書單推薦
