普通高等学校电类规划教材

电路分析基础(第5版)

国家级一流本科课程配套教材,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,“十二五”江苏省高等学校重点教材
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刘陈 (作者) 978-7-115-46528-3

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1.经典传承之作,国家级一流本科课程配套教材,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,“十二五”江苏省高等学校重点教材,采用分层次递进的教、学、做相结合的结构,是一本理论与实践结合的优秀教材。
2.作者团队业界权威,实力雄厚。配套慕课课程选课人数累计数万人,得到非常强烈反响,满足线上线下混合式教学需求。
3.丰富的配套资源,教学大纲、教学课件PPT、微课视频、习题详解,满足院校不同学时教学需求。

内容摘要

本书系统地阐述电路理论中的基本概念、基本定律和基本分析方法。全书共13章,内容包括电路的基本概念、电路分析中的等效变换、电路的一般分析方法、电路定理、非线性电阻电路分析、一阶电路分析、二阶电路分析、正弦激励下电路的稳态分析、耦合电感和变压器电路分析、电路的频率响应、二端口网络、电路的复频域分析、大规模线性网络的分析。各章均配有与基本内容密切相关的例题和习题,书末附有习题答案。另外,本书还在各章节中添加了二维码,链接“电路知识拓展”“思维导图”“习题精讲”“Multisim仿真”和“课堂内外”等在线阅读资料和视频内容。
本书可作为通信、电子、计算机和自动化等专业本科学生的教材,也可供有关科研人员学习参考。

目录

目 录
第 1章 电路分析的基本概念 1
 1.1 实际电路和电路模型 1
 1.2 电路分析的变量 3
 1.2.1 电流及其参考方向 3
 1.2.2 电压及其参考方向 4
 1.2.3 关联参考方向 5
 1.2.4 功率和能量 5
 1.3 电路元件 7
 1.3.1 电阻元件 7
 1.3.2 独立电源 10
 1.3.3 受控电源 12
 1.4 基尔霍夫定律 14
 1.4.1 基尔霍夫电流定律 15
 1.4.2 基尔霍夫电压定律 17
 1.4.3 单回路及单节偶电路 18
 习题1 20
第 2章 电路分析中的等效变换 23
 2.1 等效二端网络的概念 23
 2.2 电阻的串联、并联和混联 25
 2.2.1 电阻的串联 25
 2.2.2 电阻的并联 26
 2.2.3 电阻的混联 28
 2.3 电阻星形连接与三角形连接的
等效变换 31
 2.4 含独立电源网络的等效变换 33
 2.4.1 电压源的串联和并联 33
 2.4.2 电流源的串联和并联 35
 2.5 实际电源的两种模型及其等效
变换 37
 2.5.1 实际电源的戴维南电路
模型 37
 2.5.2 实际电源的诺顿电路模型 38
 2.5.3 两种实际电源模型的等效
互换 38
 2.6 含受控电源电路的等效变换 40
 习题2 43
第3章 线性网络的一般分析方法 48
 3.1 支路分析法 48
 3.2 网孔分析法 51
 3.2.1 网孔电流和网孔方程 52
 3.2.2 含有电流源网络的网孔
方程 54
 3.2.3 含受控源网络的网孔方程 55
 3.3 节点分析法 55
 3.3.1 节点电压和节点方程 55
 3.3.2 含有电压源网络的节点
方程 57
 3.3.3 含受控源网络的节点方程 59
 3.4 独立电路变量的选择与独立
方程的存在性 59
 3.4.1 网络图论的基本概念 59
 3.4.2 独立变量与独立方程 62
 3.5 回路分析法 62
 *3.6 割集分析法 64
 3.7 电路的对偶特性与对偶电路 67
 3.7.1 电路的对偶特性 67
 3.7.2 对偶电路 68
 习题3 70
第4章 网络定理 74
 4.1 叠加定理 74
 4.2 替代定理 77
 4.3 戴维南定理和诺顿定理 79
 4.3.1 戴维南定理 79
 4.3.2 诺顿定理 80
 4.4 **大功率传输定理 84
 4.5 特勒根定理 87
 4.6 互易定理 90
 习题4 93
电路分析基础(第5版)目录第5章 非线性电阻电路分析 98
 5.1 非线性电阻 98
 5.1.1 非线性电阻元件的分类 99
 5.1.2 静态电阻和动态电阻 100
 5.2 解析分析法 101
 5.3 图解分析法 102
 5.3.1 负载线法 102
 5.3.2 非线性电阻的串联和并联 103
 5.4 分段线性化法 106
 5.5 小信号分析法 108
 习题5 111
第6章 一阶电路分析 115
 6.1 电容元件和电感元件 115
 6.1.1 电容元件 115
 6.1.2 电感元件 119
 6.1.3 电容、电感的串并联 123
 6.2 动态电路方程和初始值计算 124
 6.2.1 动态电路及其方程 124
 6.2.2 换路定则 125
 6.2.3 初始值计算 126
 6.3 一阶电路的零输入响应 128
 6.3.1 RC电路的零输入响应 129
 6.3.2 RL电路的零输入响应 132
 6.3.3 一阶电路零输入响应的
一般公式 134
 6.4 一阶电路的零状态响应 135
 6.4.1 RC电路的零状态响应 135
 6.4.2 RL电路的零状态响应 137
 6.4.3 一阶电路电容电压、
电感电流零状态响应的
一般公式 138
 6.5 一阶电路的全响应 139
 6.6 一阶电路的三要素法 140
 6.6.1 三要素公式 141
 6.6.2 三要素法的计算步骤 141
 6.7 一阶电路的阶跃响应 146
 6.7.1 单位阶跃函数 146
 6.7.2 一阶电路的阶跃响应 147
 6.8 一阶电路的冲激响应 149
 6.8.1 单位冲激函数 149
 6.8.2 冲激响应 151
 6.9 任意激励下的零状态响应 155
 习题6 157
第7章 二阶电路分析 164
 7.1 RLC串联电路的零输入响应 164
 7.1.1 过阻尼情况 165
 7.1.2 临界阻尼情况 168
 7.1.3 欠阻尼情况 169
 7.2 RLC串联电路在恒定激励下的
零状态响应和全响应 172
 7.3 GCL并联电路分析 175
 7.4 一般二阶电路分析 178
 习题7 180
第8章 正弦激励下电路的稳态分析 183
 8.1 正弦量 184
 8.1.1 正弦量的三要素 184
 8.1.2 正弦量间的相位差 185
 8.1.3 正弦量的有效值 187
 8.2 正弦量的相量表示法 188
 8.2.1 复数及其运算 188
 8.2.2 相量表示法 190
 8.3 正弦稳态电路的相量模型 192
 8.3.1 基尔霍夫定律的相量
形式 193
 8.3.2 电路元件伏安关系的相量
形式 194
 8.4 阻抗与导纳 198
 8.5 正弦稳态电路的相量分析法 205
 8.6 正弦稳态电路的功率 209
 8.6.1 二端网络的功率 209
 8.6.2 **大功率传输 214
 8.7 三相电路 216
 8.7.1 三相电路的基本概念 216
 8.7.2 对称三相电路的分析 219
 8.7.3 不对称三相电路概念 222
 8.7.4 三相电路的功率测量 226
 8.8 非正弦周期电路的稳态分析 228
 8.8.1 周期信号的分解与非正弦
周期电路的稳态分析 228
 8.8.2 周期信号的有效值和功率 231
 习题8 233
第9章 耦合电感和变压器电路分析 239
 9.1 耦合电感 239
 9.1.1 耦合电感的伏安关系 239
 9.1.2 耦合线圈的同名端 241
 9.1.3 耦合电感的储能 243
 9.2 耦合电感的去耦等效 244
 9.2.1 耦合电感的串联 244
 9.2.2 耦合电感的并联 245
 9.2.3 耦合电感的三端连接 246
 9.3 空芯变压器 248
 9.4 理想变压器 251
 9.4.1 理想变压器的伏安关系 251
 9.4.2 理想变压器的阻抗变换 253
 9.4.3 含理想变压器电路的分析 255
 9.4.4 功率传输中的模匹配 257
 9.5 全耦合变压器 259
 9.5.1 全耦合变压器模型 259
 9.5.2 全耦合变压器电路的
分析 260
 习题9 262
第 10章 电路的频率特性 266
 10.1 网络函数和频率特性 266
 10.1.1 频率特性与网络函数的
定义 266
 10.1.2 网络函数的分类 267
 10.1.3 网络函数的计算 268
 10.2 RC电路的频率特性 269
 10.2.1 RC低通网络 269
 10.2.2 RC高通网络 270
 10.2.3 RC带通网络 271
 10.2.4 RC带阻网络 272
 10.2.5 RC全通网络 273
 10.3 RLC串联谐振 273
 10.3.1 RLC串联电路的谐振
条件 273
 10.3.2 RLC串联电路的谐振
特性 274
 10.3.3 RLC串联谐振电路的
频率特性 277
 10.4 GCL并联谐振 281
 10.4.1 GCL并联谐振电路 281
 10.4.2 实际并联谐振电路 284
 10.4.3 电源内阻及负载对谐振
电路性能的影响 284
 10.5 一般谐振电路 286
 习题10 287
第 11章 二端口网络 291
 11.1 二端口网络 291
 11.2 二端口网络的方程与参数 292
 11.2.1 Z参数 292
 11.2.2 Y参数 292
 11.2.3 H参数 293
 11.2.4 A参数 293
 11.2.5 各种参数间的相互转换 294
 11.3 二端口网络的等效电路 296
 11.4 二端口网络的特性阻抗 298
 11.5 二端口网络的连接 300
 11.6 阻抗变换器 301
 习题11 303
第 12章 电路的复频域分析 305
 12.1 拉普拉斯变换 305
 12.1.1 拉普拉斯变换的定义 305
 12.1.2 典型函数的拉普拉斯
变换 306
 12.2 拉普拉斯变换的基本性质 307
 12.3 拉普拉斯反变换的部分分式
展开 313
 12.4 电路的复频域模型 318
 12.4.1 基尔霍夫定律的复频域
形式 318
 12.4.2 电路元件的复频域模型 318
 12.5 电路的复频域分析 320
 习题12 323
第 13章 大规模线性网络的分析 327
 13.1 关联矩阵 327
 13.2 基本回路矩阵 328
 13.3 基本割集矩阵 329
 13.4 矩阵A、B和Qf之间的关系 330
 13.5 大规模线性网络的分析方法 331
 13.5.1 节点分析法 331
 13.5.2 回路分析法 334
 13.5.3 割集分析法 335
 习题13 336

部分习题参考答案 339
参考文献 345

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作者介绍

刘陈,教授、博士生导师,担任教育部高等学校工科基础课程教学指导委员会、电工电子基础课程教学指导分委员会副主任委员。 长期从事高等教育管理以及网络理论、通信信号处理理论与技术的教学和科研工作。先后主持或参与国家、省部级教改和科研项目十余项,在国内外学术刊物和会议上发表学术论文80余篇。国家精品在线开放课程《电路分析基础》课程负责人。参与的教学改革项目曾获国家教学成果一等奖1项,江苏省教学成果奖特等奖1项,一等奖3项、二等奖2项,编写的教材《电路分析基础》被评为江苏省精品教材和国家"十 一五"规划教材。

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