電路分析

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【作 者】主編 李飛 毛先柏
【I S B N 】978-7-5226-3013-7
【責(zé)任編輯】張玉玲
【適用讀者群】本專通用
【出版時(shí)間】2025-06-13
【開 本】16開
【裝幀信息】平裝(光膜)
【版 次】第1版第1次印刷
【頁 數(shù)】360
【千字?jǐn)?shù)】441
【印 張】22.5
【定 價(jià)】¥49.8
【叢 書】普通高等教育電工電子類課程新形態(tài)教材
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內(nèi) 容 提 要
本書主要介紹“電路分析”課程的內(nèi)容,共13章:電路的基本概念與電路定律、電路的等效變換、電路分析的基本方法、電路分析的基本定理、相量法、正弦穩(wěn)態(tài)電路、耦合電感電路、三相電路、非正弦周期電流電路、動(dòng)態(tài)電路、復(fù)頻域分析、二端口網(wǎng)絡(luò)、非線性電路。
本書以“注重基礎(chǔ),覆蓋全面,結(jié)合實(shí)例,內(nèi)容精練”為宗旨,在每章的開頭設(shè)有“內(nèi)容提要”“學(xué)習(xí)目標(biāo)”“本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖”作為學(xué)習(xí)引導(dǎo),每章結(jié)束后設(shè)有“本章小結(jié)”和“習(xí)題”作為結(jié)束,綱目清晰。全書內(nèi)容完整、深入淺出、可讀性強(qiáng),同時(shí)各章配有較豐富的典型例題和應(yīng)用實(shí)例。
本書為普通高等教育電工電子類課程新形態(tài)教材,通過微信掃描書中的二維碼可獲取多種學(xué)習(xí)資源。本書可作為高等工科院校控制類、電子信息類、計(jì)算機(jī)類、交通控制類等各專業(yè)的本科生教材,也可作為自學(xué)考試和成人教育的自學(xué)教材,還可作為電工電子技術(shù)人員的學(xué)習(xí)參考書。
注重基礎(chǔ),精選內(nèi)容
以符合教學(xué)基本要求為準(zhǔn),并以微信二維碼形式適當(dāng)引入延伸閱讀、知識(shí)拓展等數(shù)字
化教學(xué)資源。
明確重點(diǎn)難點(diǎn)
每章開篇增設(shè)學(xué)習(xí)目標(biāo)和知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,以對(duì)章節(jié)內(nèi)容有全宏觀把握,增強(qiáng)系統(tǒng)觀念,
迅速明了重點(diǎn)難點(diǎn)。
拓寬知識(shí)點(diǎn)表現(xiàn)維度
在重要知識(shí)點(diǎn)部分增加微課、典型例題講解、仿真研究等多種形式,使內(nèi)容以更加立體、
直觀和高階的方式呈現(xiàn)。
突出實(shí)際應(yīng)用
每章均單設(shè)“應(yīng)用實(shí)例”小節(jié),著重介紹電路原理在實(shí)際中的應(yīng)用,理論聯(lián)系實(shí)際,
激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果 。
堅(jiān)持“三全育人”
每章相關(guān)內(nèi)容加入“思政案例”,具體說明如何將思政教育與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,達(dá)
到思政教育“潤(rùn)物細(xì)無聲”的育人效果。
為認(rèn)真貫徹黨的二十大對(duì)高等教育的指導(dǎo)精神,響應(yīng)教育部《“十四五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材建設(shè)實(shí)施方案》的相關(guān)要求,根據(jù)工科電路課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)指定的“電路”課程教學(xué)基本要求,結(jié)合教研室多年的教學(xué)改革實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),編寫了《電路分析》這本教材。“電路分析”是教育部規(guī)定的電子信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)主干課,也是電子科學(xué)與技術(shù)、電氣工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等各專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)主干課。本教材具有以下特點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)鮮明,內(nèi)容豐富。注重基礎(chǔ),精選內(nèi)容,以符合教學(xué)基本要求為準(zhǔn),并以微信二維碼形式適當(dāng)引入延伸閱讀、知識(shí)拓展等數(shù)字化教學(xué)資源。
(2)明確重點(diǎn)難點(diǎn)。教材在每一章的開篇增加了學(xué)習(xí)目標(biāo)和本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,讓學(xué)生對(duì)該章內(nèi)容有一個(gè)全方位的宏觀把握,增強(qiáng)了系統(tǒng)觀念,迅速明了章節(jié)中的重難點(diǎn)。
(3)拓寬知識(shí)點(diǎn)表現(xiàn)維度。教材在每一章的重要知識(shí)點(diǎn)部分增加了微課、典型例題講解、仿真研究等多種形式,使相關(guān)內(nèi)容以更加立體、直觀和高階的方式來呈現(xiàn),加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。
(4)突出實(shí)際應(yīng)用。教材在每一章都單設(shè)一節(jié)“應(yīng)用實(shí)例”,著重介紹電路原理在實(shí)際中的應(yīng)用,利于學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)以致用,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。
(5)堅(jiān)持“三全育人”。教材在每一章的相關(guān)內(nèi)容中都加入了“思政案例”,具體說明了如何將思政教育與課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,利于教與學(xué)在思政教育上達(dá)到“潤(rùn)物細(xì)無聲”的育人效果。
全書共分為13章:第1~4章主要介紹理想電路元件和電路定律、電路的等效變換、電阻電路的一般分析方法和電路基本定理等內(nèi)容;第5~8章詳細(xì)描述正弦交流電路相量法、正弦交流電路的分析、含有耦合電感電路的分析和三相電路;第9章重點(diǎn)闡述非正弦周期電流電路的計(jì)算和分析;第10章和第11章主要介紹一階電路、二階電路和復(fù)頻域分析;第12章和第13章重點(diǎn)闡述二端口網(wǎng)絡(luò)和非線性電阻電路的分析。本書內(nèi)容的選擇與編排力求與有關(guān)專業(yè)的前設(shè)和后續(xù)課程有良好的銜接,各專業(yè)可根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)取舍教學(xué)內(nèi)容,計(jì)劃教學(xué)時(shí)數(shù)為64~80學(xué)時(shí)。
本書編寫工作得到了電路課程群老師們的大力支持和幫助,是電路課程群集體勞動(dòng)的成果。本書編寫大綱經(jīng)過了電工電子類課程新形態(tài)教材編委會(huì)的多次討論,吸收了許多合理的建議,在此一并表示感謝。
本書由李飛、毛先柏任主編,覃愛娜任副主編。覃愛娜編寫第1~4章,毛先柏編寫第5~7章,李飛編寫第8~13章并負(fù)責(zé)全書修改和統(tǒng)稿工作。本書在編寫過程中還得到了宋學(xué)瑞、陳寧、李中華、賴旭芝、羅桂娥、劉獻(xiàn)如等老師的大力支持,在此表示衷心感謝。
由于編者水平有限,書中疏漏和不妥之處在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編 者
2024年10月
第1章 電路的基本概念與電路定律 1
1.1 電路及電路模型 3
1.1.1 實(shí)際電路 3
1.1.2 電路模型 4
1.2 電路的基本物理量 4
1.2.1 電流 4
1.2.2 電壓 5
1.2.3 功率和能量 7
1.3 無源電路元件 8
1.3.1 電阻元件 9
1.3.2 電容元件 11
1.3.3 電感元件 13
1.4 獨(dú)立電源 15
1.4.1 電壓源 16
1.4.2 電流源 16
1.5 受控源 17
1.6 基爾霍夫定律 18
1.6.1 基爾霍夫電流定律 19
1.6.2 基爾霍夫電壓定律 20
1.7 應(yīng)用實(shí)例:人體電阻等值電路及電流對(duì)人體的影響 22
1.7.1 人體電阻等值電路 22
1.7.2 人體內(nèi)部電阻的分布 22
1.7.3 電流對(duì)人體的影響 23
本章小結(jié) 23
習(xí)題1 24
第2章 電路的等效變換 29
2.1 等效變換的概念 31
2.2 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)及等效電阻 31
2.2.1 電阻的串聯(lián) 32
2.2.2 電阻的并聯(lián) 32
2.2.3 電阻的混聯(lián) 33
2.3 電阻的Y形連接和△形連接的等效變換 34
2.3.1 電橋電路 34
2.3.2 Y-△等效變換 35
2.4 電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián) 38
2.4.1 電壓源串聯(lián) 38
2.4.2 電流源并聯(lián) 38
2.5 實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換 39
2.6 輸入電阻 42
2.6.1 輸入電阻的定義 42
2.6.2 求輸入電阻的方法 42
2.7 應(yīng)用實(shí)例:三相異步電機(jī)的啟動(dòng) 43
本章小結(jié) 44
習(xí)題2 45
第3章 電路分析的基本方法 50
3.1 支路電流法 52
3.2 網(wǎng)孔電流法和回路電流法 54
3.2.1 網(wǎng)孔電流法 54
3.2.2 回路電流法 57
3.3 結(jié)點(diǎn)電壓法 61
3.4 應(yīng)用實(shí)例:雙臂電橋測(cè)量低值電阻 68
本章小結(jié) 69
習(xí)題3 70
第4章 電路分析的基本定理 75
4.1 疊加定理和齊性定理 77
4.2 替代定理 80
4.3 戴維寧定理和諾頓定理 81
4.3.1 含源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓 和等效電阻 81
4.3.2 戴維寧定理 81
4.3.3 諾頓定理 86
4.3.4 最大功率傳輸 88
4.4 特勒根定理 91
4.5 應(yīng)用實(shí)例:惠斯登電橋測(cè)溫電路 93
本章小結(jié) 95
習(xí)題4 95
第5章 相量法 101
5.1 正弦量的基本概念 103
5.1.1 正弦量的三要素 103
5.1.2 正弦量的相位差 104
5.1.3 正弦量的有效值 105
5.2 正弦量的相量表示 106
5.2.1 復(fù)數(shù)及運(yùn)算 107
5.2.2 相量運(yùn)算 110
5.3 相量法的分析基礎(chǔ) 113
5.3.1 電路元件伏安關(guān)系的相量形式 113
5.3.2 電路定律的相量形式 116
5.4 應(yīng)用實(shí)例:電容的濾波和分壓作用 118
本章小結(jié) 119
習(xí)題5 120
第6章 正弦穩(wěn)態(tài)電路 123
6.1 阻抗和導(dǎo)納 125
6.1.1 阻抗的概念 125
6.1.2 導(dǎo)納的概念 126
6.2 阻抗和導(dǎo)納的串聯(lián)和并聯(lián) 129
6.3 電路的相量圖法 131
6.4 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析 134
6.5 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率 137
6.6 功率因數(shù)的提高 143
6.7 正弦穩(wěn)態(tài)最大功率傳輸條件 146
6.8 正弦電路的諧振 148
6.8.1 串聯(lián)諧振 148
6.8.2 并聯(lián)諧振 153
6.9 應(yīng)用實(shí)例:收音機(jī)接收電路 155
本章小結(jié) 157
習(xí)題6 157
第7章 耦合電感電路 165
7.1 耦合電感 167
7.1.1 基本概念 167
7.1.2 耦合電感的電壓、電流關(guān)系 168
7.2 含有耦合電感電路的計(jì)算 171
7.2.1 耦合電感的受控源(CCVS)等效分析法 171
7.2.2 耦合電感的T型去耦分析法 175
7.3 空芯變壓器電路的分析 178
7.4 理想變壓器 181
7.5 應(yīng)用實(shí)例:互感在電工測(cè)量中的應(yīng)用 186
本章小結(jié) 188
習(xí)題7 188
第8章 三相電路 193
8.1 三相電路 195
8.1.1 三相電源 195
8.1.2 三相電路的結(jié)構(gòu) 197
8.1.3 電壓(電流)的線相關(guān)系 198
8.2 對(duì)稱三相電路的計(jì)算 201
8.3 不對(duì)稱三相電路的概念 205
8.4 三相電路的功率 208
8.5 應(yīng)用實(shí)例:安全用電和相序指示器電路 213
8.5.1 安全用電 213
8.5.2 相序指示器電路 214
本章小結(jié) 215
習(xí)題8 216
第9章 非正弦周期電流電路 221
9.1 非正弦周期信號(hào)傅里葉級(jí)數(shù)展開 223
9.2 有效值、平均值和平均功率 226
9.3 非正弦周期電流電路的計(jì)算 228
9.4 應(yīng)用實(shí)例:簡(jiǎn)單諧振濾波器 230
本章小結(jié) 231
習(xí)題9 232
第10章 動(dòng)態(tài)電路 235
10.1 動(dòng)態(tài)電路的過渡過程及初始條件 237
10.1.1 動(dòng)態(tài)電路的過渡過程 237
10.1.2 動(dòng)態(tài)電路初始條件及換路定律 238
10.2 一階電路的零輸入響應(yīng) 241
10.2.1 RC電路的零輸入響應(yīng) 241
10.2.2 RL電路的零輸入響應(yīng) 245
10.3 一階電路的零狀態(tài)響應(yīng) 249
10.3.1 RC電路的零狀態(tài)響應(yīng) 249
10.3.2 RL電路的零狀態(tài)響應(yīng) 251
10.4 一階電路的全響應(yīng)及三要素法 253
10.4.1 一階電路的全響應(yīng) 253
10.4.2 一階電路的三要素法 256
10.5 階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng) 261
10.5.1 階躍函數(shù)和階躍響應(yīng) 261
10.5.2 沖激函數(shù)和沖激響應(yīng) 264
10.6 二階電路的零輸入響應(yīng) 266
10.7 應(yīng)用實(shí)例:電梯接近開關(guān)和電子閃光燈電路 275
10.7.1 電梯接近開關(guān) 275
10.7.2 電子閃光燈電路 276
本章小結(jié) 277
習(xí)題10 279
第11章 復(fù)頻域分析 285
11.1 拉普拉斯變換及基本性質(zhì) 287
11.2 拉普拉斯反變換的部分分式展開 290
11.3 電路元件和電路定律的復(fù)頻域形式 293
11.4 應(yīng)用拉普拉斯變換法分析線性電路 296
11.5 應(yīng)用實(shí)例:分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電路的頻率特性 299
11.5.1 分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性 299
11.5.2 分析電路的頻率特性 300
本章小結(jié) 301
習(xí)題11 302
第12章 二端口網(wǎng)絡(luò) 307
12.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的基本概念 309
12.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和方程 310
12.3 二端口的等效電路 319
12.4 二端口的連接 322
12.5 應(yīng)用實(shí)例:晶體三極管的h參數(shù)等效模型 324
本章小結(jié) 326
習(xí)題12 326
第13章 非線性電路 330
13.1 非線性電阻 332
13.2 小信號(hào)分析法 335
13.3 分段線性化方法 338
13.4 應(yīng)用實(shí)例:二極管及其應(yīng)用電路 341
本章小結(jié) 343
習(xí)題13 343
參考文獻(xiàn) 348
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