21世纪高等院校电气工程与自动化规划教材

电路原理

山东省精品课配套教材;配套教材丰富
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张冬梅 , 公茂法 , 张秀娟等 (编著) 978-7-115-41457-1

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(1)国家级一流本科课程-配套教材;
(2)配套精品课程PPT课件和Flash动画, 动画呈现符合认知过程;
(3)结构简明合理,脉络清晰;内容深入浅出,便于理解;
(4)配套丰富教辅资源,配套“智慧树”在线慕课。

内容摘要

□ 本书是根据教育部“电路原理”课程的教学要求编写的。全书共有 15 章,前 4 章以直流的稳态分析为环境,引入了电路的基本概念、基本定律和基本分析方法;第 5 章主要介绍直流的动态分析环境——时域分析法;第 6~10 章介绍交流的稳态分析环境——频域分析法(相量法);第 11 章主要介绍交流暂态的分析法——复频域分析法(运算法);教材最后引入了二端口、非线性电路等概念。
□ 全书共分 4 个单元,每个单元都设有单元总结和综合例题;每章设有大量的习题,并有对应的答案;另外,还有配套的 PPT 课件和电子教案。
□ 本书可作为高等院校、高职高专等电类相关专业的教学用书,也可作为相关工程技术人员的参考用书。

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目录

第1章 电路的基本概念和基本定律 2
学习要点 2
1.1 实际电路和电路模型 2
1.1.1 电路的组成 2
1.1.2 实际电路 2
1.1.3 电路模型 3
1.1.4 电路的分类 4
1.2 电路中基本物理量及参考方向 5
1.2.1 电流 5
1.2.2 电压 6
1.2.3 电位 6
1.2.4 电流和电压的参考方向 7
1.2.5 功率 8
1.2.6 电能量 9
1.3 电阻、电感和电容元件 10
1.3.1 电阻元件 10
1.3.2 电感元件 11
1.3.3 电容元件 12
1.4 独立电源 14
1.4.1 电压源 14
1.4.2 电流源 15
1.5 受控源(非独立源) 16
1.6 基尔霍夫定律 ( Kirchhoff’s Laws ) 18
1.6.1 基尔霍夫电流定律(KCL) 19
1.6.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 21
1.7 仿 真 22
习题一 27

第2章 简单电阻电路的等效变换 33
学习要点 33
2.1 引言 33
2.2 电阻的串联和并联 33
2.2.1 电阻的串联等效 33
2.2.2 电阻的并联等效 35
2.3 电阻的Y连接和 连接及其等效变换 37
2.3.1 Y连接和 连接 37
2.3.2 Y- 等效变换的计算 38
2.4 电压源、电流源的等效变换 40
2.4.1 理想电源的串联和并联 40
2.4.2 实际电源的等效变换 42
2.5 输入电阻 45
2.6 仿 真 47
习题二 51

第3章 静态电路的一般分析 56
学习要点 56
3.1 概 述 56
3.2 图的概念 56
3.2.1 电路的图 56
3.2.2 图的有关概念 57
3. 3 KCL和KVL的独立方程数 错误!未定义书签。
3.3.1 KCL的独立方程数 59
3.3.2 KVL的独立方程数 59
3.4 支路电流法 59
3.4.1 支路电流法 59
3.4.2 列写支路电流方程的步骤 60
3.4.3 支路电流法的应用 60
3.5 回路电流法及网孔电流法 62
3.5.1 回路电流法及网孔电流法的基本思想 62
3.5.2 列写回路电流(网孔电流)方程的步骤 63
3.5.3 回路(网孔)法的应用 64
3.6 节点电压法 66
3.6.1 节点电压法的基本思想 66
3.6.2 列写节点电压方程的步骤 67
3.6.3 节点电压法的应用 68
3.7 仿 真 76
习题三 78

第4章 电路定理 2
学习要点 2
4.1 叠加定理 2
4.1.1 线性电路的比例性 网络函数 2
4.1.2 线性电路的叠加定理 3
4.2 分解方法与替代定理 8
4.2.1 分解方法 8
4.2.2 替代定理(substitution theorem) 9
4.3 戴维宁定理和诺顿定理 10
4.3.1 戴维宁定理( Thevenin’s Theorem) 10
4.3.2 戴维宁定理的证明 11
4.3.3 戴维宁定理的应用 12
4.3.4 诺顿定理(Norton’s Theorem) 15
4.3.5 诺顿定理的应用 16
4.4 电源的负载能力与**大功率传输定理 20
4.4.1 电源的负载能力 20
4.4.2 **大功率传输定理 20
4.4.3 **大功率传输定理的应用 22
4.5 特勒根定理与互易定理 23
4.5.1 特勒根功率定理 (Tellegen¢s power theorem) 24
4.5.2 特勒根似功率定理 (Tellegen¢s quasi-power theorem) 24
4.5.3 互易定理 25
4.6 对偶原理 27
4.7 仿 真 29
习题四 36

第5章 动态电路的时域分析 2
学习要点 2
5.1 动态电路的方程及初始值 2
5.1.1 电路与方程 2
5.1.2 一阶电路的两种基本类型 3
5.1.3 换路及换路定则 3
5.1.4 初始值的求法 5
5. 2 一阶电路的零输入响应 7
5.2.1 RC电路的零输入响应 7
5.2.2 RL电路的零输入响应 11
5.2.3 电路零输入响应规律的总结 13
5. 3 一阶电路的零状态响应和全响应 16
5.3.1 RC电路的零状态响应和全响应 16
5.3.2 RL并联电路的零状态响应和全响应 19
5.4 三要素法 22
5.5 一阶电路的阶跃响应 26
5.1.1 单位阶跃函数及其性质 26
5.5.2 一阶电路的阶跃响应 27
5.6 一阶电路的冲激响应 28
5.6.1 单位冲激函数及其性质 28
5.6.2 一阶电路的冲激响应 30
5.7 二阶电路的零输入响应 33
5.7.1 RLC串联电路的零输入响应 33
5.7.2 GLC并联电路的分析 41
5.8 二阶电路的全响应、零状态响应和阶跃响应 42
5.8.1 RLC串联电路的全响应 42
5.8.2 二阶电路的零状态响应和阶跃响应 44
5.8.3 一般二阶电路的时域分析 46
5.9 仿 真 50
习题五 54

第6章 正弦稳态分析--相量法 2
学习重点 2
6.1 正 弦 量 2
6.2 复 数 4
6.3 正弦交流电的相量表示 6
6.3.1 问题的引入 6
6.3.2 正弦量的相量式表示 6
6.3.3 正弦量的相量图表示 8
6.3.4 正弦量的相量表示的应用 8
6.4 KCL、KVL相量形式 10
6.5 电阻、电感和电容元件VCR的相量形式 11
6.6 正弦交流电路的阻抗、导纳及等效 14
6.6.1 阻抗的概念 14
6.6.2 导纳的概念 16
6.7 正弦稳态电路的一般分析方法 17
6.7.1 相量法的原理 17
6.7.2 相量法的一般分析过程 18
6.7.3 相量图法 21
6.8 有功功率、无功功率、视在功率和复功率 22
6.9 正弦稳态电路的功率守恒 24
6.10 正弦稳态电路的**大功率传输 28
6.11 仿 真 实 验 30
习题六 32

第7章 含有耦合电感电路的分析 2
学习要点 2
7.1 互感 2
7.1.1 互感 M 2
7.1.2 耦合因数K 4
7.1.3 耦合电感上的电压、电流关系 5
7.1.4 互感线圈的同名端 5
7.2 含有耦合电感电路的计算 8
7.2.1 耦合电感的串联 8
7.2.2 耦合电感的并联 11
7.2.3 耦合电感的 T 型去耦等效 14
7.3 空心变压器 19
7.4 理想变压器 22
7.4.1 理想变压器的条件 22
7.4.2 理想变压器的主要性能 22
7.5 仿 真 26
习题七 28

第8章 三相电路 2
学习要点 2
8.1 三相电路的基本概念及连接方式 2
8.1.1 对称三相电源 2
8.1.2 三相电源的连接 3
8.1.3 三相负载的连接 5
8.2 对称三相电路的计算 6
8.2.1 简单对称三相电路的计算 6
8.2.2 复杂对称三相电路的计算 8
8.3 不对称三相电路的计算 9
8.4 三相功率计算与测量 13
8.4.1三相功率的计算 13
8.4.2三相功率的测量 14
8.5 仿 真 17
习题八 19

第9章 非正弦周期信号及其稳态分析 2
学习要点 2
9.1 非正弦周期信号 2
9.2 周期函数分解为傅里叶级数 2
9.3 非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率 8
9.3.1 三角函数的积分 8
9.3.2 非正弦周期信号的有效值 8
9.3.3 非正弦周期信号的平均值 9
9.3.4 非正弦周期信号的平均功率 10
9.4 非正弦周期交流电路的分析 11
习题九 13

第10章 电路的频率响应…...2
学习要点 2
10.1滤波器 2
10.1.1低通滤波电路 2
10.2 RLC串联电路频率特性与串联谐振 6
10.2.1 RLC串联谐振电路 6
10.2.2 RLC串联谐振的特征 7
10.2.3 RLC串联电路的频率响应 9
10.3并联谐振电路 13
10.3.1 GLC并联电路 13
10.3.2电感线圈和电容并联的谐振电路 14
10.4 波特图 16
习题十 24

第11章 动态电路的运算分析法 2
学习要点 2
11.1 拉普拉斯变换的定义及性质 2
11.1.1拉氏变换的定义 2
11.1.2拉氏变换的条件 3
11.1.3拉氏变换的基本性质 3
11.2 拉氏反变换——分解定理 7
11.3 线性动态电路的复频域模型 11
11.3.1 KL的运算形式 11
11.3.2 VCR的运算形式 11
11.4 用复频域分析法计算线性电路 13
11.5 网络函数及其零点、极点 22
11.6 零、极点与冲激响应的关系 24
11.7 零、极点与频率响应的关系 26
习题十一 30

第12章 二端口网络 2
学习要点 2
12.1 二端网络与多端网络 2
12.2 二端口网络的方程和参数 3
12.2.1 二端口网络的Y参数及其方程 3
12.2.2 二端口网络的Z参数及其方程 5
12.2.3 二端口网络的T参数及其方程 7
12.2.4 二端口网络的H参数矩阵及其方程 8
12.2.5 二端口网络参数之间的关系 9
12.3 具有端接的二端口网络 10
12.3.1 输入阻抗 10
12.3.2 特性阻抗 11
12.4 二端口网络的等效电路 13
12.5 二端口网络的联接 15
12.5.1两个二端口的级联 15
12.5.2两个二端口的并联 16
12.5.3二端口的串联 16
12.6 回转器和负阻抗变换器 17
12.6.1 回转器 17
12.6.2 负阻抗变换器 18
习题十二 19

第13章 含有运算放大器的电阻电路 2
学习要点 2
13.1 运算放大器 2
13.2 含有运算放大器的电阻电路分析 3
13.3 仿 真 8
本章小结 14
习题十三 15

第14章 网络方程的矩阵形式 2
学习要点 2
14.1 关联矩阵A 节点电压方程的矩阵形式 2
14.1.1 关联矩阵A和KCL、KVL方程的矩阵形式 2
14.1.2 复合支路及其VCR的矩阵形式 4
14.1.3 节点电压方程的矩阵形式 6
14.1.4 改进的节点电压方程 10
14.2 回路矩阵B 回路电流方程的矩阵形式 11
14.2.1 回路矩阵B和KVL、KCL方程的矩阵形式 11
14.2.2 复合支路及其VCR的矩阵形式 13
14.2.3 回路电流方程的矩阵形式 14
14.3 割集矩阵Q 割集分析法 15
14.3.1割集与割集矩阵Q 15
14.3.2 KCL、KVL方程的矩阵形式 16
14.3.3割集电压方程的矩阵形式 17
14.4 状态方程 18
14.4.1状态变量与状态方程 19
14.4.2状态方程的直观编列写 20
习题十四 22

第15章 非线性电路 2
学习要点 2
15.1 非线性元件与非线性电路 2
15.2 非线性电阻元件 2
15.3 非线性电路方程 6
15.4 图解分析法 7
15.5 小信号分析法 8
15.6分段线性化方法 12
15.7 非线性电容和非线性电感 15
习题十五 18

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作者介绍

张冬梅
主要教学经历(授课名称、起止时间、授课对象、授课学时、所在单位等):① 电路原理,1996-2011(15届),本科,总计88?15学时,青岛理工大学; ② 可编程控制器(双语),2001年-2009年(8届),本科,36?15学时,青岛理工大学; ③ 模拟电子技术,2002年-2011年(5届)。

公茂法
主要教学经历(授课名称、起止时间、授课对象、授课学时、所在单位等): ① 电路,1988年-2011年,本科,总计约2000学时,山东科技大学; ② 单片机原理与应用,2002年-2009年,本科,240学时,山东科技大学; ③ 电气测量技术,2003年-2011年,研究生,210学时,山东科技大学。

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