电路分析基础(第2版)

普通高等学校电类规划教材
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1.以“循序渐进,讲透概念原理,打好电路基础”为宗旨
2.淡化传统的根据电路形式和结构对电路分类
3.强调根据分析方法对电路分类
4.本书第一版累计销售16000册,本版继承了第1版的主要体系和结构,同时对内容进行凝练,并增加了近代电路理论的最新发展内容
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内容摘要

本书比较系统地介绍了电路的基本概念、基本理论和基本分析方法。
全书共11章。内容包括:基础知识、等效变换分析法、线性网络的一般分析方法、网络定理、动态电路的瞬态分析——时域经典分析法、动态电路的瞬态分析——复频域分析法、正弦稳态电路分析、耦合电感与变压器、线性电路的频率响应特性、双口网络、简单非线性电阻电路分析。每章有丰富的例题和习题,并附有相应习题答案。
本书适用于通信、电子、计算机、自控类及相关专业本科教学使用,也可供有关科技人员参考。

目录

第1章 基础知识 1
1.1 电路与电路模型 1
1.1.1 电路 1
1.1.2 电路的形式与功能 2
1.1.3 电路模型与集中参数电路 3
1.2 电路分析的基本变量 4
1.2.1 电流及其参考方向 4
1.2.2 电压及其参考方向 5
1.2.3 功率及其参考方向、功率
正负号的意义 6
1.2.4 能量 8
1.3 电阻元件 8
1.3.1 理想电阻元件 8
1.3.2 工程中的电阻器 10
1.4 独立电源元件 14
1.4.1 理想电压源 14
1.4.2 理想电流源 15
1.5 基尔霍夫定律 16
1.5.1 基尔霍夫电流定律 17
1.5.2 基尔霍夫电压定律 19
1.5.3 电路中电位的概念及
计算 20
1.6 受控源 21
1.7 两类约束关系及其应用 24
习题一 25
第2章 等效变换分析法 30
2.1 单口电阻网络的等效 30
2.1.1 串联电阻电路 30
2.1.2 并联电阻电路 31
2.1.3 混联电阻电路 32
2.1.4 含受控源的单口电阻网络等效化简 34
2.2 实际电源的两种电路模型及
 其等效变换 35
2.2.1 实际电源的电压源模型 35
2.2.2 实际电源的电流源模型 36
2.2.3 两种电源模型间的等效互换 36
2.3 含源单口网络的等效化简 38
2.3.1 几种简单独立源电路的等效 38
2.3.2 含源单口网络的等效化简
(不含受控源) 39
2.3.3 含源单口网络的等效化简
(含受控源) 40
2.3.4 等效变换分析法在电路中的
应用 41
2.4 电源分裂(转移)法 43
2.5 T-π变换 44
习题二 47
第3章 线性网络的一般分析方法 51
3.1 支路分析法 51
3.1.1 2b法 51
3.1.2 支路电流分析法(1b法) 53
3.1.3 支路电压分析法(1b法) 54
3.2 节点电位分析法 54
3.2.1 节点电位 54
3.2.2 节点方程及其一般形式 55
3.2.3 节点方程的特殊处理方法 58
3.3 回路电流分析法 61
3.3.1 回路电流 61
3.3.2 回路方程及其一般形式 61
3.3.3 回路方程的特殊处理方法 63
3.4* 割集分析法 66
3.4.1 树的概念 67
3.4.2 割集与基本割集 68
3.4.3 割集分析法 69
习题三 71
第4章 网络定理 74
4.1 叠加定理 74
4.2 替代定理 78
4.3 戴维南定理与诺顿定理 81
4.3.1 戴维南定理 82
4.3.2 诺顿定理 87
4.4 最大功率传输定理 89
4.5* 特勒根定理 91
4.6 互易定理 94
4.6.1 互易定理的三种形式及其
证明 94
4.6.2 互易定理的应用 96
4.7* 对偶原理 97
4.7.1 电路的对偶性 97
4.7.2 对偶原理 98
习题四 98
第5章 动态电路的瞬态分析——
 时域经典分析法 101
5.1 电容元件与电感元件 101
5.1.1 理想电容元件 101
5.1.2 理想电感元件 104
5.1.3 工程中的电容器和电感器 107
5.2* “缺失”的第4类基本
 元件—— 忆阻元件简介 115
5.2.1 忆阻元件的预言 115
5.2.2 忆阻器研究的发展过程 116
5.3 换路定律与初始值的计算 117
5.3.1 过渡过程的产生 117
5.3.2 换路定律及其在初始值
求解中的应用 118
5.4 一阶电路的自由响应和强制
 响应 121
5.4.1 求解非齐次方程的特解 121
5.4.2 求解齐次方程的通解 122
5.4.3 写出电路的全解 123
5.5 一阶电路的零输入响应 123
5.5.1 具有初始储能的电容器通过
电阻放电 124
5.5.2 具有初始储能的电感通过
电阻放电 126
5.6 一阶电路的零状态响应 127
5.6.1 RC电路接通直流电压源 127
5.6.2 RL电路接通直流电压源 129
5.7 一阶电路的全响应 130
5.8 恒定激励下一阶电路的三要
 素法 132
5.9 正弦信号激励下的一阶电路 135
5.10 阶跃信号与阶跃响应 138
5.10.1 单位阶跃信号 138
5.10.2 单位阶跃响应及其应用 140
5.11 微分电路与积分电路 142
5.11.1 微分电路 142
5.11.2 积分电路 143
5.11.3 脉冲序列作用下的RC
 电路 144
5.12 二阶电路的瞬态分析 146
5.12.1 RLC串联电路的零输入
 响应 147
5.12.2 RLC串联电路的零状态
 响应 151
5.13* 电路中发生强迫跃变时的
 瞬态分析 153
5.13.1 冲激信号 153
5.13.2 发生强迫跃变的电路结构 156
5.13.3 强迫跃变后初始值的确定 157
5.13.4 瞬变过程分析举例 160
习题五 161
第6章 动态电路的瞬态分析——
 复频域分析法 169
6.1 拉普拉斯变换 169
6.1.1 拉普拉斯变换的定义 169
6.1.2 典型信号的拉普拉斯变换 169
6.2 拉普拉斯变换的基本性质 170
6.2.1 线性性 170
6.2.2 比例性(尺度变换) 170
6.2.3 时移性 171
6.2.4 频移性 171
6.2.5 时域微分性 172
6.3 拉普拉斯反变换 173
6.3.1 F(s)的极点均为单极点 173
6.3.2 含重极点 174
6.4 拉普拉斯变换在微分方程
 求解中的应用 175
6.5 电路的复频域模型及复频域
 分析法 176
6.5.1 电阻元件的复频域模型 176
6.5.2 电感元件的复频域模型 176
6.5.3 电容元件的复频域模型 177
6.5.4 复频域分析法 177
习题六 178
第7章 正弦稳态电路分析 179
7.1 正弦信号 179
7.1.1 周期信号 179
7.1.2 正弦信号 180
7.2 正弦信号的相量表示法 185
7.2.1 复数及其运算 185
7.2.2 正弦信号的相量表示法 186
7.3 正弦稳态电路的相量模型 189
7.3.1 基本电路元件的正弦稳态
特性 189
7.3.2 基尔霍夫定律的相量形式 197
7.4 阻抗与导纳 199
7.4.1 RLC串联电路及其阻抗 199
7.4.2 GCL并联电路及其导纳 202
7.4.3 无源单口网络的阻抗和
导纳 204
7.4.4 阻抗与导纳的串联、并联与
混联 206
7.5 正弦稳态电路的相量分析法 211
7.5.1 回路电流分析法的相量
形式 211
7.5.2 节点电位分析法的相量
形式 212
7.5.3 戴维南定理的相量形式 214
7.5.4 正弦稳态电路的相量图
求解法 215
7.6 正弦稳态电路的功率 216
7.6.1 单口网络的功率 216
7.6.2 正弦稳态电路中的最大功率
传输定理 224
7.7 三相电路 228
7.7.1 三相电源与三相负载 229
7.7.2 基本连接方式 230
7.7.3 对称三相电路的正弦稳态
分析 231
7.7.4 三相电路的功率 235
习题七 237
第8章 耦合电感与变压器 244
8.1 耦合电感 244
8.1.1 耦合电感的伏安关系 245
8.1.2 耦合线圈的同名端 247
8.1.3 耦合电感的储能 249
8.2 耦合电感电路分析 249
8.2.1 耦合电感的相量模型 249
8.2.2 耦合电感的串联和并联 251
8.2.3 耦合电感的去耦等效电路 255
8.2.4 耦合电感电路分析 257
8.3 空芯变压器 259
8.3.1 空芯变压器的电路方程 259
8.3.2 空芯变压器的初级等效
电路 260
8.3.3 空芯变压器的次级等效
电路 262
8.4 理想变压器 264
8.4.1 理想变压器的电压、电流和
功率 265
8.4.2 理想变压器的阻抗变换
性质 267
8.4.3 含理想变压器电路的计算 269
8.5 铁芯变压器 270
8.5.1 铁芯变压器的工作原理 270
8.5.2 铁芯变压器的等效电路 273
习题八 275
第9章 线性电路的频率响应特性 279
9.1 网络函数与电路的频率特性 279
9.2 RC电路的频率特性 280
9.2.1 RC低通电路 280
9.2.2 RC高通电路 281
9.2.3 RC带通电路 282
9.2.4 RC带阻电路 283
9.2.5 RC移相电路(又称全通
电路) 283
9.3 RLC串联谐振电路 284
9.3.1 RLC串联电路的谐振条件 284
9.3.2 RLC串联电路的谐振特性 284
9.3.3 RLC串联电路的频率特性 286
9.3.4 RLC串联谐振电路的
通频带 288
9.4 GLC并联谐振电路 289
9.5 非正弦周期信号激励下的稳态
 分析 291
9.5.1 非正弦周期信号表示为傅里叶级数 292
9.5.2 非正弦交流电路的稳态
响应 292
9.5.3 周期信号的有效值和功率 294
习题九 296
第10章 双口网络 299
10.1 双口网络方程与网络参数 299
10.1.1 双口网络概述 299
10.1.2 双口网络方程 299
10.1.3 网络参数 300
10.2 双口网络的等效电路 305
10.2.1 Z参数等效电路 305
10.2.2 Y参数等效电路 305
10.2.3 H参数等效电路 306

10.3 双口网络的基本连接 306
10.3.1 双口网络的串联 306
10.3.2 双口网络的并联 306
10.3.3 双口网络的级联 307
10.4 双口网络的输入输出阻抗、
 影像阻抗与传输常数 308
10.4.1 双口网络的输入输出阻抗 308
10.4.2 双口网络的影像阻抗 309
10.4.3 双口网络的传输常数 310
10.5 回转器与负阻抗变换器 311
10.5.1 回转器 311
10.5.2 负阻抗变换器 312
习题十 313
第11章 简单非线性电阻电路分析 315
11.1 含一个非线性电阻元件电路的
 分析 315
11.1.1 非线性电阻元件及其分类 315
11.1.2 非线性电阻电路解析法 316
11.1.3 非线性电阻电路图解法 317
11.2 非线性电阻的串联 、并联和
 混联 318
11.3 含理想二极管电路的分析 321
11.3.1 理想二极管的伏安特性 321
11.3.2 戴维南等效在含理想二极管
 电路分析中的应用 321
11.3.3 转移特性曲线的求取 322
11.4 小信号分析 324
11.4.1 小信号模型 325
11.4.2 小信号分析法 326
11.5* 非线性电路中的混沌现象 327
11.5.1 混沌现象及其主要特征 327
11.5.2 混沌电路 329
习题十一 330
部分习题参考答案 332
参考资料 342

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作者介绍

周围 重庆邮电大学通信与信息工程学院教授,硕士生导师,重庆邮电大学信产部移动通信重点实验室学术带头人,兼任电路基础教研中心主任。

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