电路分析基础

书　名　电路分析基础(工业和信息化普通高等教育“十二五”规划教材立项项目)

丛 书 名　21世纪高等院校信息与通信工程规划教材——高校系列

标准书号　ISBN 978-7-115-29402-9

作　者　史健芳 陈惠英 李凤莲 等编著

电路分析基础(4)责任编辑　邹文波

开　本　16 开

印　张　20.75

字　数　518 千字

页　数　322 页

装　帧　平装

版　次　第1版第1次

本 印 次　2012年10月

首 印 数　-- 册

定　价　42.00 元

主要包括电路的基本概念及基本元件、等效变换、基本分析方法、基本定理、动态电路分析、非直流动态电路的分析、正弦稳态电路分析、三相电路、频率响应、耦合电感的电路分析、双口网络、拉普拉斯变换及其应用、非线性电路、仿真软件Multisim10.0在电路分析中的应用14章内容。每章精选适量例题及填空、选择、计算题，以加深对理论的理解。在叙述中力求文字简练，通俗易懂。

本书可作为高等院校电子信息、通信、测控技术及仪器、自动化、自动控制、计算机等电类本科专业的教材，也可供有关专业工程技术人员及其他相关人员阅读参考。

第1章　电路的基本概念及基本元件　1

1.1　电路与电路模型　1

1.2　电路的基本变量　2

1.2.1　电流与电压　2

1.2.2　功率和能量　4

1.3　基尔霍夫定律　6

1.3.1　基尔霍夫电流定律　7

1.3.2　基尔霍夫电压定律　8

1.4　电阻元件　10

1.5　理想电压源与理想电流源　12

1.5.1 理想电压源　12

1.5.2　理想电流源　14

1.6　实际电源的模型　15

1.7　受控源　16

本章小结　19

习题　19

第2章　电路的等效变换　23

2.1　等效变换的概念　23

2.2　电阻的联接　24

2.2.1　电阻的串联　24

2.2.2　电阻的并联　25

2.2.3　电阻的混联　29

2.2.4　星形电阻网络与三角形电阻网络的等效变换　29

2.3　电源的联接及等效变换　34

2.3.1　电压源的联接　34

2.3.2　电流源的联接　35

2.3.3　电压源串联电阻与电流源并联电阻的等效变换　35

本章小结　37

习题　39

第3章　电路的基本分析方法　43

3.1　图论基础　43

3.1.1　图的基本概念　43

3.1.2　树的基本概念　44

3.2　基尔霍夫方程的独立性　46

3.3　网孔分析法　47

3.4　节点分析法　52

3.5　回路分析法　56

*3.6　割集分析法　60

3.7　含运算放大器的电阻电路的分析　66

本章小结　69

习题　69

第4章　电路的基本定理　73

4.1　齐次定理和叠加定理　73

4.1.1　齐次定理　73

4.1.2　叠加定理　74

4.2　替代定理　78

4.3　戴维南定理和诺顿定理　80

4.3.1　戴维南定理　81

4.3.2　诺顿定理　88

4.4　最大功率传递定理　91

4.5　*特勒根定理　93

4.6　*互易定理　95

4.7　对偶原理　100

本章小结　101

习题　102

第5章　直流动态电路的分析　106

5.1　动态元件　106

5.1.1　电容元件　106

5.1.2　电感元件　111

*5.2　微分方程的求解　115

5.3　直流一阶电路的分析　118

5.3.1　一阶电路的零输入响应　118

5.3.2　一阶电路的零状态响应　122

5.3.3　一阶电路的完全响应　125

5.4　直流二阶电路的分析　131

5.4.1　二阶串联电路的零输入响应　131

5.4.2　二阶串联电路的完全响应　137

5.4.3　二阶并联电路的响应　138

本章小结　140

习题　141

第6章　非直流动态电路的分析　146

6.1　正弦交流动态电路的分析　146

6.1.1　正弦电压(电流)　146

6.1.2　有效值　147

6.1.3　正弦激励下一阶动态电路的分析　148

*6.2　一阶电路的阶跃响应和冲激响应　149

6.2.1　一阶电路的阶跃响应　150

6.2.2　一阶电路的冲激响应　151

*6.3　一阶动态电路的应用　154

6.3.1　积分电路　155

6.3.2　耦合电路　156

6.3.3　微分电路　156

本章小结　158

习题　158

第7章　正弦稳态电路分析　161

7.1　复数　161

7.2　相量法基础　162

7.3　基尔霍夫定律的相量形式　167

7.3.1　基尔霍夫电流定律(KCL)的相量形式　167

7.3.2　基尔霍夫电压定律(KVL)的相量形式　167

7.4　相量模型　169

7.4.1　基本元件伏安关系的相量形式　169

7.4.2　阻抗和导纳　173

7.4.3　相量模型　175

7.5　正弦稳态电路的分析　177

7.5.1　一般正弦稳态电路的分析　177

7.5.2　单口网络相量模型的等效　180

7.6　正弦稳态电路的功率　184

7.6.1　元件的功率　185

7.6.2　单口网络的有功功率、无功功率、视在功率和复功率　187

7.6.3　最大功率传输　194

本章小结　197

习题　198

第8章　三相电路　202

8.1　三相电路概述　202

8.2　三相电路的连接　203

8.2.1　三相电源的连接　203

8.2.2　三相负载的连接　205

8.3　对称三相电路的计算　205

8.4　不对称三相电路的计算　208

8.5　三相电路的功率　209

本章小结　210

习题　210

第9章　电路的频率响应　214

9.1　正弦激励下稳态电路的响应　214

9.1.1　同频率正弦激励下稳态电路的响应　214

9.1.2　不同频率正弦激励下稳态电路的响应　214

9.2　正弦稳态的网络函数　216

9.3　RLC电路的频率响应　218

9.4　谐振　221

9.4.1 串联谐振　221

9.4.2　并联谐振　223

9.5　非正弦周期函数激励下稳态电路的响应　224

*9.6　波特图　228

*9.7　滤波器　232

9.7.1　低通滤波器　232

9.7.2　高通滤波器　234

9.7.3　带通滤波器　235

9.7.4　带阻滤波器　236

本章小结　236

习题　237

第10章　含有耦合电感和理想变压器电路的分析　241

10.1　耦合电感的伏安关系式　241

10.1.1　耦合电感　241

10.1.2　耦合电感的伏安关系及电路模型　243

10.1.3　耦合电感伏安关系式的相量形式　244

10.2　耦合电感的去耦等效电路　244

10.2.1　用受控源表示的耦合电感的去耦等效电路　245

10.2.2　有一个公共端的耦合电感的去耦等效电路(T型电路去耦)　245

10.3　含有耦合电感电路的分析　247

10.3.1　耦合电感电路的串联　247

10.3.2　耦合电感电路的并联　249

10.3.3　空心变压器　249

10.4　理想变压器的伏安关系　252

10.4.1　理想变压器的理想极限条件　252

10.4.2　理想变压器的电路模型及伏安关系　252

10.5　含理想变压器电路的分析　254

10.6　理想变压器的实现　255

本章小结　255

习题　256

第11章　双口网络　259

11.1　双口网络　259

11.2　双口网络的伏安关系　259

11.2.1　双口网络的导纳矩阵和阻抗矩阵及其相互关系　259

11.2.2　双口网络的混合矩阵和传输矩阵　261

11.2.3　各参数矩阵之间的关系　263

11.3　双口网络的等效电路　264

11.3.1　双口网络的等效电路　264

11.3.2　含有受控源的双口网络的等效电路　265

11.4　双口网络的连接　267

11.4.1　双口网络的串联　267

11.4.2　双口网络的并联　267

11.4.3 双口网络的串并联和并串联　268

11.4.4 双口网络的级联　268

本章小结　269

习题　269

第12章　拉普拉斯变换及其应用　273

12.1　拉普拉斯变换　273

12.1.1　拉普拉斯变换的定义　273

12.1.2　常用信号的拉普拉斯变换　274

12.1.3　拉普拉斯变换的性质　275

12.2　拉普拉斯反变换　277

12.3　线性电路的复频域解法　279

12.3.1　电路元件的复频域形式　279

12.3.2　基尔霍夫定律的复频域形式　281

12.3.3　线性动态电路的复频域分析法　281

本章小结　285

习题　286

第13章　非线性电路简介　289

13.1 非线性电阻元件　289

13.1.1 非线性电阻元件的伏安特性　289

13.1.2 非线性电阻元件的串联和并联　291

13.2 非线性电容元件和电感元件　293

13.2.1 非线性电容元件　293

13.2.2 非线性电感元件　294

13.3 非线性电阻电路的分析　294

13.3.1 非线性电阻电路方程的列写　295

13.3.2 非线性电阻电路常用的分析方法　295

本章小结　299

习题　300

第14章　仿真软件Multisim 10.0在电路分析中的应用　304

14.1 仿真软件Multisim 10.0简介　304

14.1.1 仿真软件Multisim 10.0的特点　304

14.1.2　仿真软件Multisim 10.0的操作界面　305

14.1.3 仿真软件Multisim 10.0的仿真方法　306

14.2 仿真软件Multisim 10.0在电路中的应用　306

附录　中英名词对照　317

参考文献　322

本教材特色：

以《基本要求》和《培养规格》为编写依据，内容全面结构合理，文字简练。

采用“问题（任务）驱动”的编写方式，便于激发学习兴趣，精选实例并将知识点融于实例中，可读性、可操作性和实用性强。

配有上机指导与实训教程，便于学生练习提高，提供电子教案和程序源代码，满足教师多媒体教学的需要。

书评

本教材特色：

以《基本要求》和《培养规格》为编写依据，内容全面结构合理，文字简练。

采用“问题（任务）驱动”的编写方式，便于激发学习兴趣，精选实例并将知识点融于实例中，可读性、可操作性和实用性强。

配有上机指导与实训教程，便于学生练习提高，提供电子教案和程序源代码，满足教师多媒体教学的需要。

插图：

本教材是积极响应国务院《关于大力推进职业教育与发展的决定》而编写的。高等职业教育是以社会需求为导向来设置专业，围绕地方或行业经济科技发展的需求开展专业教学改革，培养目标突出了职业技术教育的特征。

高等职业教育专业教学改革的核心是课程体系和教学内容的改革，也是专业教学改革的难点和重点。教材改革在这方面下了很多工夫，我们在认真总结、吸取自身多年教学经验和国内外职业教育课程改革经验的基础上，在教学内容、教学模式、教材体系结构及教学方法、手段等方面具有较大创新，并能较好地体现现代职业教育教学观念。

在教材内容的编写上坚持“以应用为目的，以必需、够用为度”和“少而精”的原则。在编写过程中采用理论与实际相结合的方法，充分体现能力本位的思想，注重在学习理论知识的基础上重点培养学生的实践能力，既要教会学生运用理论去观察和分析问题，又要培养学生解决问题的能力。

本书内容的选用和编排有以下几大特点：

1.本书全面而系统地介绍了电路的基本概念、基本理论和基本分析方法。阐述准确简明、重点突出，脉络清晰。删去复杂的理论分析，注重分析问题、解决问题的能力的培养。

2.本书注重理论联系工程实际。内容讲解、例题选用尽量贴近实际应用、附有电路分析实验，以培养技能型、应用型人才为目标，强化学生工程技术的应用能力。

3.本书体现时代特征，删去老化的知识点，突出高职教育的特点和培养目标，尽量多介绍电子技术领域的有关新知识和技术，使学生能学到新颖的、实用的知识，有利于培养学生的创新精神。

4.本书内容通俗易懂、层次清晰，文字深入浅出，板面新颖、活泼，对学生有吸引力。

田丽洁，学位学历：硕士研究生 所学专业：电子工程 职称：副教授 学习经历：1980—1984沈阳工业大学自动化专业 获学士学位：1986—1989哈尔滨工业大学电子 工程专业 获硕士学位 工作经历： 1984—2003．7哈尔滨理工大学计算机控制学院任教副教授 2003．8—至今 深圳信息职业技术学院任教电子通信技术系系副主任／科研设备处副处长 教学经历： 长期从事教学工作。主讲过：电路与模拟电子、数字电路、电路分析基础、数字电路与单片机、模拟电子学、电磁场、电工学等课程。 教科研经历： 作为学院“应用电子”专业带头人，主持学院重点课程“电路分析”的建设，“数字电路”网络课程建设。主持院级教研项目“EDA技术在电子电路中的应用”，科研项目“嵌入式网络视频服务器研究”。深圳市教育科学“十一五”规划重点课题“高职移动通信专业工学结合人才培养创新模式研究与实践” 项目的行政负责人；参与深圳市科技计划“汽车轮胎智能监测系统”等项目；参与国家社会科学基金“十一五”规划“以就业为导向的高等职业教育应用电子技术专业教学整体解决方案”的项目。参与“电路理论” 、“数字电路”等教材的编写。