電路分析基礎

第1章  電路的基本概念和基本定律  1
1.1  電路  1
1.1.1  電路的組成及功能  1
1.1.2  電路模型  2
1.2  電路的基本物理量  3
1.2.1  電流  4
1.2.2  電壓、電位和電動勢  4
1.2.3  電功和電功率  5
1.2.4  參考方向  6
1.3  基爾霍夫定律  7
1.3.1  幾個常用的電路名詞  7
1.3.2  結點電流定律  8
1.3.3  回路電壓定律  8
1.4  電壓源和電流源  10
1.4.1  理想電壓源  10
1.4.2  理想電流源  11
1.4.3  實際電源的兩種電路模型  11
1.5  電路的等效變換  12
1.5.1  電阻之間的等效變換  12
1.5.2  電源之間的等效變換  14
1.6  直流電路中的幾個問題  15
1.6.1  電路中各點電位的計算  16
1.6.2  電橋電路  17
1.6.3  負載獲得最大功率的條件  17
1.6.4  受控源  18
小結  19
習題  20
第2章  電路的基本分析方法  24
2.1  支路電流法  24
2.2  回路電流法  26
2.3  結點電壓法  27
2.3.1  結點電壓法  27
2.3.2  彌爾曼定理  29
2.4  疊加定理  30
2.5  戴維南定理  31
小結  33
習題  34
第3章  單相正弦交流電路的基本知識  36
3.1  正弦交流電路的基本概念  36
3.1.1  正弦量的三要素  36
3.1.2  相位差  38
3.2  正弦量的有效值  39
3.2.1  有效值的概念  39
3.2.2  有效值和最大值的關系  39
3.3  交流電路中的常用元件  40
3.3.1  電阻元件  40
3.3.2  電感元件  41
3.3.3  電容元件  44
小結  48
習題  48
第4章  相量分析法  51
4.1  復數及其運算  51
4.1.1  復數及其表示方法  51
4.1.2  復數運算法則  52
4.2  相量和復阻抗  53
4.2.1  相量  53
4.2.2  復阻抗  53
4.3  相量分析法  54
4.3.1  RLC串聯(lián)電路的相量模型分析  54
4.3.2  RLC并聯(lián)電路的相量模型分析  56
4.3.3  應用實例  57
4.4  復功率  62
4.4.1  正弦交流電路中的功率  62
4.4.2  復功率  63
4.4.3  功率因數的提高  65
小結  67
習題  68
第5章  諧振電路  71
5.1  串聯(lián)諧振  71
5.1.1  RLC串聯(lián)電路的基本關系  71
5.1.2  串聯(lián)諧振的條件  71
5.1.3  串聯(lián)諧振電路的基本特性  72
*5.1.4  串聯(lián)諧振回路的能量特性  73
5.1.5  串聯(lián)諧振電路的頻率特性  74
5.2  并聯(lián)諧振  76
5.2.1  并聯(lián)諧振電路的諧振條件  76
5.2.2  并聯(lián)諧振電路的基本特性  77
5.2.3  并聯(lián)電路的頻率特性  78
5.2.4  并聯(lián)諧振電路的一般分析方法  79
5.2.5  電源內阻對并聯(lián)諧振電路的影響  79
5.3  正弦交流電路的最大功率傳輸  81
5.4  諧振電路的應用  82
小結  83
習題  83
第6章  互感耦合電路與變壓器  85
6.1  互感的概念  85
6.1.1  互感現象  85
6.1.2  互感電壓  86
6.1.3  耦合系數和同名端  86
6.2  互感電路的分析方法  87
6.2.1  互感線圈的串聯(lián)  87
6.2.2  互感線圈的并聯(lián)  88
6.2.3  互感線圈的T型等效  89
6.3  空芯變壓器  90
6.4  理想變壓器  91
6.4.1  理想變壓器的條件  91
6.4.2  理想變壓器的主要性能  92
6.5  全耦合變壓器  93
6.5.1  全耦合變壓器的定義  93
6.5.2  全耦合變壓器的等效電路  93
6.5.3  全耦合變壓器的變換系數  94
小結  95
習題  95
第7章  三相電路  97
7.1  三相交流電的基本概念  97
7.2  三相電源的連接  99
7.2.1  三相電源的Y形連接  99
7.2.2  三相電源的Δ形連接  100
7.3  三相負載的連接  101
7.3.1  三相負載的Y形連接  101
7.3.2  三相負載的Δ形連接  105
7.4  三相電路的功率  107
小結  109
習題  110
第8章  電路的暫態(tài)分析  112
8.1  換路定律  112
8.1.1  基本概念  112
8.1.2  換路定律  113
8.2  一階電路的暫態(tài)分析  115
8.2.1  一階電路的零輸入響應  115
8.2.2  一階電路的零狀態(tài)響應  117
8.2.3  一階電路的全響應  119
8.2.4  一階電路暫態(tài)分析的三要素法  120
8.3  一階電路的階躍響應  122
8.3.1  單位階躍函數  122
8.3.2  單位階躍響應  123
8.4  二階電路的零輸入響應  124
小結  126
習題  127
第9章  非正弦周期電流電路  130
9.1  非正弦周期信號  130
9.1.1  非正弦周期信號的產生  130
9.1.2  非正弦周期信號  131
9.2  諧波分析和頻譜  132
9.2.1  非正弦周期信號的傅里葉級數表達式  132
9.2.2  非正弦周期信號的頻譜  133
9.2.3  波形的對稱性與諧波成分的關系  134
9.2.4  波形的平滑性與諧波成分的關系  134
9.3  非正弦周期信號的有效值、平均值和平均功率  135
9.3.1  非正弦周期量的有效值和平均值  136
9.3.2  非正弦周期量的平均功率  136
9.4  非正弦周期信號作用下的線性電路分析  137
小結  139
習題  141
第10章  二端口網絡  143
10.1  二端口網絡的一般概念  143
10.2  二端口網絡的基本方程和參數  144
10.2.1  阻抗方程和Z參數  144
10.2.2  導納方程和Y參數  146
10.2.3  傳輸方程和A參數  147
10.2.4  混合方程和h參數  147
10.2.5  二端口網絡參數之間的關系  148
10.2.6  實驗參數  148
10.3  二端口網絡的輸入阻抗、輸出阻抗和傳輸函數  149
10.3.1  輸入阻抗和輸出阻抗  149
10.3.2  傳輸函數  150
10.4  線性二端口網絡的等效電路  151
10.4.1  無源線性二端口網絡的T形等效電路  152
10.4.2  無源線性二端口網絡的Π形等效電路  153
10.4.3  T形網絡和Π形網絡的等效變換  153
10.4.4  多個簡單二端口網絡的連接  153
10.5  二端口網絡的特性阻抗和傳輸常數  155
10.5.1  二端口網絡的特性阻抗  155
10.5.2  二端口網絡的傳輸常數  156
10.6  二端口網絡應用簡介  156
10.6.1  相移器  156
10.6.2  衰減器  157
10.6.3  濾波器  157
小結  158
習題  159
第11章  均勻傳輸線  161
11.1  分布參數電路的概念  161
11.1.1  分布參數電路  161
11.1.2  分布參數電路的分析方法  161
11.2  均勻傳輸線的正弦穩(wěn)態(tài)響應方程式  162
11.2.1  均勻傳輸線的微分方程  162
11.2.2  均勻傳輸線方程的穩(wěn)態(tài)解  163
11.3  均勻傳輸線上的波和傳播特性  164
11.3.1  行波  164
11.3.2  特性阻抗  165
11.3.3  傳播常數  165
11.4  終端接有負載的傳輸線  166
11.4.1  反射系數  166
11.4.2  終端阻抗匹配的均勻傳輸線  167
11.4.3  終端不匹配的均勻傳輸線  167
小結  168
習題  169
第12章  拉普拉斯變換  170
12.1  拉普拉斯變換的定義  170
12.2  拉普拉斯變換的基本性質  171
12.3  拉普拉斯反變換  173
12.4  應用拉氏變換分析線性電路  176
12.4.1  單一參數的運算電路  176
12.4.2  耦合電感的運算電路  178
12.4.3  應用拉氏變換分析線性電路  178
小結  182
習題  183