电路(微课版)

紧扣少课时电路课程,习题案例丰富。知识体系全面,内容学练结合;配套微课视频,方便学生学习;融入德育元素,注重素质教育。
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黄辉 (作者) 978-7-115-67004-5

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1.以学生为中心,注重综合素质教育
本书每章开头设有面向学生的“本章学习目标”模块,用以指引学习方向和检验学习成效;每章最后一节设有“走近科学家”栏目,分享电学领域知名科学家的故事,在增加阅读趣味性的同时,可以激发学生勇于探索未知、不断突破自我的科学精神和创新意识。
2.以理解为目标,删繁就简传授知识
本书各章关键内容力图阐述公式背后的物理意义,不仅给出数学推导,还通过深入浅出的讲解方式进行知识阐述,以帮助学生理解理论知识并触类旁通。
3.以教育为基础,扎实服务高校育人
本书配套PPT课件、教学大纲、教案、习题答案、实验指导、模拟试卷等多类教辅资源,以期助力高校培养更多拔尖创新人才。用书教师可以通过人邮教育社区www.ryjiaoyu.com)下载并使用相关教辅资源。
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内容摘要

本书由编者在多年教学研究和实践的基础上精心编写而成,共分为8章:电路的基本概念与基本定律、基本电路元件、电路的等效变换分析、电路的一般分析方法与电路定理、一阶电路与二阶电路的时域分析、正弦稳态电路的分析、含耦合电感电路的分析、三相电路。每章开头设有“本章内容概要”和“本章学习目标”模块,每章最后一节设有“走近科学家”栏目,引导读者逐步培养科学家精神和创新意识。
本书可作为高校相关专业电路课程的教材,也可作为相关领域工程技术人员的参考用书。

目录

【章名目录】
第 1章 电路的基本概念与基本定律
第 2章 基本电路元件
第3章 电路的等效变换分析
第4章 电路的一般分析方法与电路定理
第5章 一阶电路与二阶电路的时域分析
第6章 正弦稳态电路的分析
第7章 含耦合电感电路的分析
第8章 三相电路

【详细目录】
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路模型 1
1.1.1 概述 1
1.1.2 电路的分类 3
1.2 电路分析的基本变量 3
1.2.1 电流 3
1.2.2 电压 5
1.2.3 功率与电能 7
1.3 基尔霍夫定律 9
1.3.1 基本术语 9
1.3.2 基尔霍夫电流定律 10
1.3.3 基尔霍夫电压定律 11
1.4 走近科学家 12
1.4.1 安培简介 12
1.4.2 伏特简介 13
1.4.3 基尔霍夫简介 14
本章小结 14
本章思维导图 16
习题 16

第 2章 基本电路元件
2.1 概述 20
2.2 电阻元件 20
2.2.1 电阻元件的VCR 21
2.2.2 电阻元件的功率与电能 22
2.2.3 非线性电阻元件 23
2.3 电容元件 23
2.3.1 电容元件的VCR 24
2.3.2 电容元件的功率与电能 24
2.3.3 实际电容器 25
2.4 电感元件 26
2.4.1 电感元件的VCR 27
2.4.2 电感元件的功率与电能 27
2.4.3 实际电感器 28
2.5 独立电源 29
2.5.1 电压源 29
2.5.2 电流源 31
2.6 受控源 32
2.6.1 受控源的类型 32
2.6.2 受控源与独立源的比较 33
2.7 走近科学家 34
2.7.1 欧姆简介 34
2.7.2 法拉第简介 34
2.7.3 亨利简介 35
本章小结 36
本章思维导图 37
习题 37

第3章 电路的等效变换分析
3.1 基本概念 41
3.2 单一无源元件的串联和并联 42
3.2.1 电阻的串联和并联 42
3.2.2 电容的串联和并联 44
3.2.3 电感的串联和并联 45
3.3 电阻的桥形结构与惠斯通电桥 46
3.4 电阻的△-Y等效变换 47
3.4.1 电阻的△-Y联结 47
3.4.2 电阻的△-Y变换 48
3.5 理想电压源、电流源的串联与并联 51
3.5.1 理想电压源的串并联 51
3.5.2 理想电流源的串并联 51
3.5.3 理想电压源与电流源的串并联 51
3.6 实际电源的两种模型及其等效变换 52
3.6.1 实际直流电压源的模型 52
3.6.2 实际直流电流源的模型 53
3.6.3 两种模型的等效变换 53
3.7 输入电阻 54
3.7.1 输入电阻的定义 54
3.7.2 输入电阻的计算 54
3.8 走近科学家 56
3.8.1 惠斯通简介 56
3.8.2 莫尔斯简介 56
本章小结 57
本章思维导图 59
习题 59

第4章 电路的一般分析方法与电路定理
4.1 基本概念 65
4.1.1 常用术语 66
4.1.2 KCL独立方程 66
4.1.3 KVL独立方程 67
4.1.4 2b法 67
4.2 节点电压法 68
4.2.1 节点电压的定义与性质 68
4.2.2 节点电压法的推导 69
4.2.3 节点电压法的方程列写步骤与规律 69
4.2.4 节点电压法的特殊情况 70
4.3 网孔电流法 72
4.3.1 网孔电流的定义与性质 72
4.3.2 网孔电流法的推导 73
4.3.3 网孔电流法的方程列写步骤与规律 73
4.3.4 网孔电流法的特殊情况 74
4.3.5 网孔电流法与节点电压法的比较 75
4.4 叠加定理 75
4.4.1 基本概念 76
4.4.2 叠加定理的内容 76
4.4.3 叠加定理的应用 77
4.4.4 叠加定理的推论——齐性定理 78
4.5 替代定理 79
4.6 戴维南定理与诺顿定理 79
4.6.1 戴维南定理 79
4.6.2 戴维南定理的应用 80
4.6.3 诺顿定理 82
4.6.4 戴维南定理与诺顿定理的应用注意事项 83
4.7 最大功率传输定理 83
4.8 走近科学家 85
本章小结 85
本章思维导图 87
习题 88

第5章 一阶电路与二阶电路的时域分析
5.1 动态电路 94
5.1.1 动态电路的暂态过程 94
5.1.2 动态电路的方程 95
5.2 换路定则和初始条件 96
5.2.1 换路定则 96
5.2.2 初始条件的计算 97
5.3 一阶电路的零输入响应 99
5.3.1 RC电路的零输入响应 99
5.3.2 RL电路的零输入响应 103
5.3.3 一阶电路零输入响应解的一般形式 105
5.4 一阶电路的零状态响应 106
5.4.1 RC电路的零状态响应 106
5.4.2 RL电路的零状态响应 109
5.4.3 一阶电路电容电压、电感电流零状态响应解的一般形式 110
5.5 一阶电路的全响应 111
5.5.1 一阶电路的全响应及分解 111
5.5.2 三要素法 112
5.6 二阶电路的零输入响应 115
5.6.1 RLC电路的零输入响应 115
5.6.2 二阶电路零输入响应解的一般形式 118
5.7 二阶电路的全响应 118
5.8 走近科学家 119
本章小结 120
本章思维导图 121
习题 121

第6章 正弦稳态电路的分析
6.1 正弦交流电的基本概念 126
6.1.1 正弦量的三要素 127
6.1.2 同频率正弦量的相位差 128
6.1.3 有效值 129
6.2 正弦量的相量表示法 130
6.2.1 相量的基本概念 130
6.2.2 正弦量的运算 131
6.3 电路基本元件VCR及电路定律的相量形式 132
6.3.1 电路基本元件VCR的相量形式 132
6.3.2 基尔霍夫定律的相量形式 135
6.4 阻抗与导纳 136
6.4.1 R、L、C元件的阻抗与导纳 136
6.4.2 无源一端口的阻抗与导纳 137
6.4.3 阻抗、导纳的串联和并联 138
6.5 正弦稳态电路的计算 140
6.6 正弦稳态电路的功率 142
6.6.1 一端口电路的功率 143
6.6.2 基本元件的功率 145
6.6.3 有功功率的测量 147
6.7 正弦稳态电路的最大功率传输 147
6.8 功率因数的提高 149
6.9 谐振电路 151
6.9.1 谐振的定义 151
6.9.2 串联谐振 152
6.9.3 并联谐振 153
6.10 走近科学家 156
6.10.1 特斯拉简介 156
6.10.2 威斯汀豪斯简介 156
6.10.3 施泰因梅茨简介 157
本章小结 157
本章思维导图 159
习题 159

第7章 含耦合电感电路的分析
7.1 互感 164
7.1.1 同名端 164
7.1.2 互感电压 166
7.2 含耦合电感电路的计算 167
7.2.1 利用网孔电流法计算含耦合电感电路 167
7.2.2 利用去耦等效法计算含耦合电感电路 169
7.3 变压器的原理 171
7.4 理想变压器 173
7.5 走近科学家 175
本章小结 176
本章思维导图 177
习题 178

第8章 三相电路
8.1 三相电路概述 182
8.1.1 对称三相电源 183
8.1.2 三相电源的联结 184
8.1.3 三相负载的联结 184
8.1.4 三相电路的联结 185
8.2 对称三相电路的线与相的关系 186
8.2.1 基本概念 186
8.2.2 相电压与线电压的关系 186
8.2.3 线电流与相电流的关系 188
8.3 对称三相电路的计算 189
8.3.1 对称Y-Y电路的计算 189
8.3.2 其他联结形式的对称三相电路的计算 191
8.4 不对称三相电路的概念 192
8.4.1 负载不对称的Y-Y无中性线电路的分析 193
8.4.2 负载不对称的Y-Y有中性线电路的分析 194
8.5 对称三相电路的功率 195
8.5.1 对称三相电路的瞬时功率 195
8.5.2 对称三相电路的有功功率 195
8.5.3 对称三相电路的无功功率和视在功率 195
8.5.4 三相电路有功功率的测量 198
8.6 安全用电常识 199
8.6.1 人身安全 200
8.6.2 电气火灾 202
8.6.3 用电安全技术 202
8.6.4 触电急救与电气消防 205
8.7 走近科学家 206
本章小结 207
本章思维导图 208
习题 208
参考文献 212

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作者介绍

黄辉,北京交通大学电气工程学院教授,主要从事电工理论与新技术方面的研究。教育部在线教育研究中心“拓金计划”课程负责人、宝钢优秀教师、北京市教学名师、北京市首届青年教学名师、北京市课程思政教学名师。作为课程负责人,主持的“电路”是首批“国家精品在线开放课程”、首批“国家级一流课程”、北京市“课程思政示范课程”。

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