电路分析基础(微课版 支持AR+H5交互)

国家级课程思政示范课程与线上线下混合式一流课程配套教材,合理构建知识体系,编排丰富例题习题,提供优质慕课+微课+AR交互动画+H5交互页面,支持开展线上线下混合式教学。
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于歆杰 (主审) 葛玉敏 (作者) 978-7-115-61718-7

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【本书特色】
1. 国家级课程思政教学团队精心打磨新品力作。
2. 国家级课程思政示范课程&国家级线上线下混合式一流课程配套教材。
3. 清华大学于歆杰教授倾情作序推荐。
4. 合理构建知识体系,编排丰富例题习题,助力读者巩固所学。
5. 有机结合自然科学和人文科学,满足课程思政教学需求。
6. 提供立体化教学资源,包含慕课+微课+AR交互动画+H5交互页面,支持开展混合式教学。

特别说明

本书由国家级课程思政教学团队精心打造,是国家级课程思政示范课程与线上线下混合式一流课程配套教材,亦是【支持AR+H5交互】的新形态精品教材。

内容摘要

本书内容符合教育部高等学校电工电子基础课程教学指导分委员会制定的电路分析基础课程的教学基本要求。本书共 11 章,内容包括电路的基本概念和基本约束、电阻电路的等效分析、电阻电路的方程分析方法、电路定理、简单非线性电阻电路、正弦稳态电路的相量法基础、周期信号电路的稳态分析、正弦稳态下的频率特性与谐振、耦合电感与变压器、双口网络、线性动态电路的时域分析。
在本书中,除专业知识外,每章还包含“思考多一点”“探索多一点”“诗词遇见电路”等内容,将自然科学与人文科学有机融合,帮助读者在学习工科专业知识的同时提升哲学修为,传承中华优秀传统文化;配套中文、英文两版慕课,满足读者的国际化学习需求;此外,融入典型且丰富的例题和习题,有助于读者巩固所学理论知识。
本书可作为高等院校电子信息类、自动化类、计算机类等专业的教材,也可供相关领域的技术人员学习使用,还可作为有关研究人员的参考书。

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目录

【章名目录】
第1章 电路的基本概念和基本约束
第2章 电阻电路的等效分析
第3章 电阻电路的方程分析方法
第4章 电路定理
第5章 简单非线性电阻电路
第6章 正弦稳态电路的相量法基础
第7章 周期信号电路的稳态分析
第8章 正弦稳态下的频率特性与谐振
第9章 耦合电感与变压器
第10章 双口网络
第11章 线性动态电路的时域分析
附录:诗词遇见电路之全书总结

【详细目录】
第1章
基本概念和基本约束
1.1 实际电路和电路模型 ......................... 2
1.2 电路的基本物理量 ............................ 3
1.2.1 电流................................................... 3
1.2.2 电压................................................... 4
1.2.3 功率................................................... 5
1.3 基尔霍夫定律 .................................. 6
1.3.1 电路术语........................................... 6
1.3.2 基尔霍夫电流定律........................... 7
1.3.3 基尔霍夫电压定律........................... 8
1.4 电路元件........................................10
1.4.1 电阻元件.........................................10
1.4.2 电感元件......................................... 11
1.4.3 电容元件......................................... 12
1.4.4 独立电源......................................... 15
1.4.5 受控电源......................................... 16
习题1 ............................................... 20

第 2 章
电阻电路的等效分析
2.1 等效的概念.................................... 25
2.2 电阻(导)串并联及电桥平衡.......... 25
2.3 电源等效变换 ................................ 29
2.4 星形网络和三角形网络 ................... 33
2.5 输入电阻 ...................................... 36
习题2............................................... 39

第 3 章
电阻电路的方程分析方法
3.1 支路分析法.................................... 43
3.2 节点分析法 ................................... 44
3.3 网孔分析法 ................................... 49
习题3............................................... 56

第 4 章
电路定理
4.1 叠加定理........................................61
4.2 替代定理 ...................................... 65
4.3 戴维南定理和诺顿定理 ................... 67
4.4 最大功率传输定理.......................... 72
4.5 对偶原理 ...................................... 74
习题4............................................... 76

第 5 章
简单非线性电阻电路
5.1 非线性电阻....................................80
5.2 直流工作点的图解法 ...................... 83
5.3 小信号分析法 ................................85
习题5............................................... 90

第 6 章
正弦稳态电路的相量法基础
6.1 正弦量 .......................................... 93
6.2 复数基础 ...................................... 95
6.2.1 复数的形式..................................... 95
6.2.2 复数的运算..................................... 96
6.3 相量.............................................99
6.3.1 概念................................................. 99
6.3.2 线性及微分特性...........................100
6.4 基尔霍夫定律的相量形式...............102
6.5 阻抗和导纳 ..................................103
6.5.1 元件VAR的相量形式..................103
6.5.2 阻抗和导纳的概念.......................105
6.5.3 阻抗和导纳的性质.......................108
习题6..............................................110

第 7 章
周期信号电路的稳态分析
7.1 正弦稳态电路 ...............................113
7.1.1 正弦稳态电路的分析...................113
7.1.2 正弦稳态电路的功率...................116
7.2 三相电路......................................125
7.2.1 概念...............................................125
7.2.2 对称三相电路...............................127
7.2.3 不对称三相电路...........................131
7.2.4 三相电路的功率...........................133
7.3 非正弦周期信号稳态电路 ...............135
7.3.1 非正弦周期信号的傅里叶级数展开...................136
7.3.2 非正弦周期信号的有效值和平均功率.............138
7.3.3 非正弦周期信号稳态电路的分析.....................140
习题7............................................. 144

第 8 章
正弦稳态下的频率特性与谐振
8.1 正弦稳态下的频率特性.................. 148
8.1.1 网络函数.......................................148
8.1.2 频率特性.......................................148
8.1.3 滤波电路.......................................151
8.2 谐振............................................152
8.2.1 串联谐振.......................................152
8.2.2 并联谐振.......................................156
习题8..............................................160

第 9 章
耦合电感与变压器
9.1 耦合电感及其伏安特性方程 ............163
9.2 耦合电感的去耦等效电路 ...............167
9.2.1 二端去耦等效电路.......................167
9.2.2 三端去耦等效电路.......................168
9.2.3 四端去耦等效电路.......................169
9.2.4 含受控源的去耦等效电路...........170
9.3 含耦合电感电路的分析方法............170
9.3.1 去耦等效法...................................170
9.3.2 回路分析法...................................172
9.4 空心变压器 ..................................173
9.5 理想变压器 ..................................175
习题9..............................................179

第 10 章
双口网络
10.1 双口网络及其参数方程................ 183
10.2 双口网络的连接 ......................... 194
10.3 双口网络的等效电路分析法 ..........195
10.4 双口网络的端口分析法................ 198
习题10 ........................................... 203

第 11 章
线性动态电路的时域分析
11.1   动态电路的经典分析法................ 206
11.1.1 动态电路的方程.........................206
11.1.2 初始值的确定.............................209
11.1.3 一阶动态电路方程的解.............213
11.2 直流一阶线性动态电路的三要素法 ................214
11.3 线性动态电路的零输入响应和零状态响应........219
11.4 阶跃响应和冲激响应 ................... 227
11.5 二阶线性动态电路的零输入响应..... 235
习题11............................................ 244

附录:诗词遇见电路之全书总结............. 248

参考文献............................................. 250

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作者介绍

于歆杰(主审)
清华大学电机工程与应用电子技术系教授,博导,北京市教学名师,中国电机工程学会电工理论与新技术专业委员会主任委员,国家精品在线开放课程、国家精品资源共享课、国家级线上一流本科课程、国家级课程思政示范课程“电路原理”负责人,荣获北京市教学成果一等奖(第一完成人),主编《电路原理》等教材。

葛玉敏(主编)
华北电力大学电力工程系副教授,高等学校电路和信号系统教学与教材研究会常务理事,学堂在线高校师资培训项目指导专家,国家级线上线下混合式一流课程、国家级课程思政示范课程“电路分析基础”负责人,荣获第四届全国高等学校青年教师电路、信号与系统、电磁场课程教学竞赛一等奖。

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