电路分析基础

第1章  电路的基本概念和基本定律  1
1.1  电路  1
1.1.1  电路的组成及功能  1
1.1.2  电路模型  2
1.2  电路的基本物理量  3
1.2.1  电流  4
1.2.2  电压、电位和电动势  4
1.2.3  电功和电功率  5
1.2.4  参考方向  6
1.3  基尔霍夫定律  7
1.3.1  几个常用的电路名词  7
1.3.2  结点电流定律  8
1.3.3  回路电压定律  8
1.4  电压源和电流源  10
1.4.1  理想电压源  10
1.4.2  理想电流源  11
1.4.3  实际电源的两种电路模型  11
1.5  电路的等效变换  12
1.5.1  电阻之间的等效变换  12
1.5.2  电源之间的等效变换  14
1.6  直流电路中的几个问题  15
1.6.1  电路中各点电位的计算  16
1.6.2  电桥电路  17
1.6.3  负载获得最大功率的条件  17
1.6.4  受控源  18
小结  19
习题  20
第2章  电路的基本分析方法  24
2.1  支路电流法  24
2.2  回路电流法  26
2.3  结点电压法  27
2.3.1  结点电压法  27
2.3.2  弥尔曼定理  29
2.4  叠加定理  30
2.5  戴维南定理  31
小结  33
习题  34
第3章  单相正弦交流电路的基本知识  36
3.1  正弦交流电路的基本概念  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  有效值和最大值的关系  39
3.3  交流电路中的常用元件  40
3.3.1  电阻元件  40
3.3.2  电感元件  41
3.3.3  电容元件  44
小结  48
习题  48
第4章  相量分析法  51
4.1  复数及其运算  51
4.1.1  复数及其表示方法  51
4.1.2  复数运算法则  52
4.2  相量和复阻抗  53
4.2.1  相量  53
4.2.2  复阻抗  53
4.3  相量分析法  54
4.3.1  RLC串联电路的相量模型分析  54
4.3.2  RLC并联电路的相量模型分析  56
4.3.3  应用实例  57
4.4  复功率  62
4.4.1  正弦交流电路中的功率  62
4.4.2  复功率  63
4.4.3  功率因数的提高  65
小结  67
习题  68
第5章  谐振电路  71
5.1  串联谐振  71
5.1.1  RLC串联电路的基本关系  71
5.1.2  串联谐振的条件  71
5.1.3  串联谐振电路的基本特性  72
*5.1.4  串联谐振回路的能量特性  73
5.1.5  串联谐振电路的频率特性  74
5.2  并联谐振  76
5.2.1  并联谐振电路的谐振条件  76
5.2.2  并联谐振电路的基本特性  77
5.2.3  并联电路的频率特性  78
5.2.4  并联谐振电路的一般分析方法  79
5.2.5  电源内阻对并联谐振电路的影响  79
5.3  正弦交流电路的最大功率传输  81
5.4  谐振电路的应用  82
小结  83
习题  83
第6章  互感耦合电路与变压器  85
6.1  互感的概念  85
6.1.1  互感现象  85
6.1.2  互感电压  86
6.1.3  耦合系数和同名端  86
6.2  互感电路的分析方法  87
6.2.1  互感线圈的串联  87
6.2.2  互感线圈的并联  88
6.2.3  互感线圈的T型等效  89
6.3  空芯变压器  90
6.4  理想变压器  91
6.4.1  理想变压器的条件  91
6.4.2  理想变压器的主要性能  92
6.5  全耦合变压器  93
6.5.1  全耦合变压器的定义  93
6.5.2  全耦合变压器的等效电路  93
6.5.3  全耦合变压器的变换系数  94
小结  95
习题  95
第7章  三相电路  97
7.1  三相交流电的基本概念  97
7.2  三相电源的连接  99
7.2.1  三相电源的Y形连接  99
7.2.2  三相电源的Δ形连接  100
7.3  三相负载的连接  101
7.3.1  三相负载的Y形连接  101
7.3.2  三相负载的Δ形连接  105
7.4  三相电路的功率  107
小结  109
习题  110
第8章  电路的暂态分析  112
8.1  换路定律  112
8.1.1  基本概念  112
8.1.2  换路定律  113
8.2  一阶电路的暂态分析  115
8.2.1  一阶电路的零输入响应  115
8.2.2  一阶电路的零状态响应  117
8.2.3  一阶电路的全响应  119
8.2.4  一阶电路暂态分析的三要素法  120
8.3  一阶电路的阶跃响应  122
8.3.1  单位阶跃函数  122
8.3.2  单位阶跃响应  123
8.4  二阶电路的零输入响应  124
小结  126
习题  127
第9章  非正弦周期电流电路  130
9.1  非正弦周期信号  130
9.1.1  非正弦周期信号的产生  130
9.1.2  非正弦周期信号  131
9.2  谐波分析和频谱  132
9.2.1  非正弦周期信号的傅里叶级数表达式  132
9.2.2  非正弦周期信号的频谱  133
9.2.3  波形的对称性与谐波成分的关系  134
9.2.4  波形的平滑性与谐波成分的关系  134
9.3  非正弦周期信号的有效值、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  非正弦周期信号作用下的线性电路分析  137
小结  139
习题  141
第10章  二端口网络  143
10.1  二端口网络的一般概念  143
10.2  二端口网络的基本方程和参数  144
10.2.1  阻抗方程和Z参数  144
10.2.2  导纳方程和Y参数  146
10.2.3  传输方程和A参数  147
10.2.4  混合方程和h参数  147
10.2.5  二端口网络参数之间的关系  148
10.2.6  实验参数  148
10.3  二端口网络的输入阻抗、输出阻抗和传输函数  149
10.3.1  输入阻抗和输出阻抗  149
10.3.2  传输函数  150
10.4  线性二端口网络的等效电路  151
10.4.1  无源线性二端口网络的T形等效电路  152
10.4.2  无源线性二端口网络的Π形等效电路  153
10.4.3  T形网络和Π形网络的等效变换  153
10.4.4  多个简单二端口网络的连接  153
10.5  二端口网络的特性阻抗和传输常数  155
10.5.1  二端口网络的特性阻抗  155
10.5.2  二端口网络的传输常数  156
10.6  二端口网络应用简介  156
10.6.1  相移器  156
10.6.2  衰减器  157
10.6.3  滤波器  157
小结  158
习题  159
第11章  均匀传输线  161
11.1  分布参数电路的概念  161
11.1.1  分布参数电路  161
11.1.2  分布参数电路的分析方法  161
11.2  均匀传输线的正弦稳态响应方程式  162
11.2.1  均匀传输线的微分方程  162
11.2.2  均匀传输线方程的稳态解  163
11.3  均匀传输线上的波和传播特性  164
11.3.1  行波  164
11.3.2  特性阻抗  165
11.3.3  传播常数  165
11.4  终端接有负载的传输线  166
11.4.1  反射系数  166
11.4.2  终端阻抗匹配的均匀传输线  167
11.4.3  终端不匹配的均匀传输线  167
小结  168
习题  169
第12章  拉普拉斯变换  170
12.1  拉普拉斯变换的定义  170
12.2  拉普拉斯变换的基本性质  171
12.3  拉普拉斯反变换  173
12.4  应用拉氏变换分析线性电路  176
12.4.1  单一参数的运算电路  176
12.4.2  耦合电感的运算电路  178
12.4.3  应用拉氏变换分析线性电路  178
小结  182
习题  183