電路分析基礎(chǔ)（第2版）

第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 1
1．1　電路與電路模型　1
1．1．1　電路　1
1．1．2　電路的形式與功能　2
1．1．3　電路模型與集中參數(shù)電路　3
1．2　電路分析的基本變量　4
1．2．1　電流及其參考方向　4
1．2．2　電壓及其參考方向　5
1．2．3　功率及其參考方向、功率
正負(fù)號(hào)的意義　6
1．2．4　能量　8
1．3　電阻元件　8
1．3．1　理想電阻元件　8
1．3．2　工程中的電阻器　10
1．4　獨(dú)立電源元件　14
1．4．1　理想電壓源　14
1．4．2　理想電流源　15
1．5　基爾霍夫定律　16
1．5．1　基爾霍夫電流定律　17
1．5．2　基爾霍夫電壓定律　19
1．5．3　電路中電位的概念及
計(jì)算　20
1．6　受控源　21
1．7　兩類(lèi)約束關(guān)系及其應(yīng)用　24
習(xí)題一　25
第2章　等效變換分析法　30
2．1　單口電阻網(wǎng)絡(luò)的等效　30
2．1．1　串聯(lián)電阻電路　30
2．1．2　并聯(lián)電阻電路　31
2．1．3　混聯(lián)電阻電路　32
2．1．4　含受控源的單口電阻網(wǎng)絡(luò)等效化簡(jiǎn)　34
2．2　實(shí)際電源的兩種電路模型及
其等效變換　35
2．2．1　實(shí)際電源的電壓源模型　35
2．2．2　實(shí)際電源的電流源模型　36
2．2．3　兩種電源模型間的等效互換　36
2．3　含源單口網(wǎng)絡(luò)的等效化簡(jiǎn)　38
2．3．1　幾種簡(jiǎn)單獨(dú)立源電路的等效　38
2．3．2　含源單口網(wǎng)絡(luò)的等效化簡(jiǎn)
（不含受控源）　39
2．3．3　含源單口網(wǎng)絡(luò)的等效化簡(jiǎn)
（含受控源）　40
2．3．4　等效變換分析法在電路中的
應(yīng)用　41
2．4　電源分裂（轉(zhuǎn)移）法　43
2．5　T-π變換　44
習(xí)題二　47
第3章　線性網(wǎng)絡(luò)的一般分析方法　51
3．1　支路分析法　51
3．1．1　2b法　51
3．1．2　支路電流分析法（1b法）　53
3．1．3　支路電壓分析法（1b法）　54
3．2　節(jié)點(diǎn)電位分析法　54
3．2．1　節(jié)點(diǎn)電位　54
3．2．2　節(jié)點(diǎn)方程及其一般形式　55
3．2．3　節(jié)點(diǎn)方程的特殊處理方法　58
3．3　回路電流分析法　61
3．3．1　回路電流　61
3．3．2　回路方程及其一般形式　61
3．3．3　回路方程的特殊處理方法　63
3．4*　割集分析法　66
3．4．1　樹(shù)的概念　67
3．4．2　割集與基本割集　68
3．4．3　割集分析法　69
習(xí)題三　71
第4章　網(wǎng)絡(luò)定理　74
4．1　疊加定理　74
4．2　替代定理　78
4．3　戴維南定理與諾頓定理　81
4．3．1　戴維南定理　82
4．3．2　諾頓定理　87
4．4　最大功率傳輸定理　89
4．5*　特勒根定理　91
4．6　互易定理　94
4．6．1　互易定理的三種形式及其
證明　94
4．6．2　互易定理的應(yīng)用　96
4．7*　對(duì)偶原理　97
4．7．1　電路的對(duì)偶性　97
4．7．2　對(duì)偶原理　98
習(xí)題四　98
第5章　動(dòng)態(tài)電路的瞬態(tài)分析——
時(shí)域經(jīng)典分析法　101
5．1　電容元件與電感元件　101
5．1．1　理想電容元件　101
5．1．2　理想電感元件　104
5．1．3　工程中的電容器和電感器　107
5．2*　“缺失”的第4類(lèi)基本
元件—— 憶阻元件簡(jiǎn)介　115
5．2．1　憶阻元件的預(yù)言　115
5．2．2　憶阻器研究的發(fā)展過(guò)程　116
5．3　換路定律與初始值的計(jì)算　117
5．3．1　過(guò)渡過(guò)程的產(chǎn)生　117
5．3．2　換路定律及其在初始值
求解中的應(yīng)用　118
5．4　一階電路的自由響應(yīng)和強(qiáng)制
響應(yīng)　121
5．4．1　求解非齊次方程的特解　121
5．4．2　求解齊次方程的通解　122
5．4．3　寫(xiě)出電路的全解　123
5．5　一階電路的零輸入響應(yīng)　123
5．5．1　具有初始儲(chǔ)能的電容器通過(guò)
電阻放電　124
5．5．2　具有初始儲(chǔ)能的電感通過(guò)
電阻放電　126
5．6　一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)　127
5．6．1　RC電路接通直流電壓源　127
5．6．2　RL電路接通直流電壓源　129
5．7　一階電路的全響應(yīng)　130
5．8　恒定激勵(lì)下一階電路的三要
素法　132
5．9　正弦信號(hào)激勵(lì)下的一階電路　135
5．10　階躍信號(hào)與階躍響應(yīng)　138
5．10．1　單位階躍信號(hào)　138
5．10．2　單位階躍響應(yīng)及其應(yīng)用　140
5．11　微分電路與積分電路　142
5．11．1　微分電路　142
5．11．2　積分電路　143
5．11．3　脈沖序列作用下的RC
電路　144
5．12　二階電路的瞬態(tài)分析　146
5．12．1　RLC串聯(lián)電路的零輸入
響應(yīng)　147
5．12．2　RLC串聯(lián)電路的零狀態(tài)
響應(yīng)　151
5．13*　電路中發(fā)生強(qiáng)迫躍變時(shí)的
瞬態(tài)分析　153
5．13．1　沖激信號(hào)　153
5．13．2　發(fā)生強(qiáng)迫躍變的電路結(jié)構(gòu)　156
5．13．3　強(qiáng)迫躍變后初始值的確定　157
5．13．4　瞬變過(guò)程分析舉例　160
習(xí)題五　161
第6章　動(dòng)態(tài)電路的瞬態(tài)分析——
復(fù)頻域分析法　169
6．1　拉普拉斯變換　169
6．1．1　拉普拉斯變換的定義　169
6．1．2　典型信號(hào)的拉普拉斯變換　169
6．2　拉普拉斯變換的基本性質(zhì)　170
6．2．1　線性性　170
6．2．2　比例性（尺度變換）　170
6．2．3　時(shí)移性　171
6．2．4　頻移性　171
6．2．5　時(shí)域微分性　172
6．3　拉普拉斯反變換　173
6．3．1　F(s)的極點(diǎn)均為單極點(diǎn)　173
6．3．2　含重極點(diǎn)　174
6．4　拉普拉斯變換在微分方程
求解中的應(yīng)用　175
6．5　電路的復(fù)頻域模型及復(fù)頻域
分析法　176
6．5．1　電阻元件的復(fù)頻域模型　176
6．5．2　電感元件的復(fù)頻域模型　176
6．5．3　電容元件的復(fù)頻域模型　177
6．5．4　復(fù)頻域分析法　177
習(xí)題六　178
第7章　正弦穩(wěn)態(tài)電路分析　179
7．1　正弦信號(hào)　179
7．1．1　周期信號(hào)　179
7．1．2　正弦信號(hào)　180
7．2　正弦信號(hào)的相量表示法　185
7．2．1　復(fù)數(shù)及其運(yùn)算　185
7．2．2　正弦信號(hào)的相量表示法　186
7．3　正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量模型　189
7．3．1　基本電路元件的正弦穩(wěn)態(tài)
特性　189
7．3．2　基爾霍夫定律的相量形式　197
7．4　阻抗與導(dǎo)納　199
7．4．1　RLC串聯(lián)電路及其阻抗　199
7．4．2　GCL并聯(lián)電路及其導(dǎo)納　202
7．4．3　無(wú)源單口網(wǎng)絡(luò)的阻抗和
導(dǎo)納　204
7．4．4　阻抗與導(dǎo)納的串聯(lián)、并聯(lián)與
混聯(lián)　206
7．5　正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法　211
7．5．1　回路電流分析法的相量
形式　211
7．5．2　節(jié)點(diǎn)電位分析法的相量
形式　212
7．5．3　戴維南定理的相量形式　214
7．5．4　正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量圖
求解法　215
7．6　正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率　216
7．6．1　單口網(wǎng)絡(luò)的功率　216
7．6．2　正弦穩(wěn)態(tài)電路中的最大功率
傳輸定理　224
7．7　三相電路　228
7．7．1　三相電源與三相負(fù)載　229
7．7．2　基本連接方式　230
7．7．3　對(duì)稱三相電路的正弦穩(wěn)態(tài)
分析　231
7．7．4　三相電路的功率　235
習(xí)題七　237
第8章　耦合電感與變壓器　244
8．1　耦合電感　244
8．1．1　耦合電感的伏安關(guān)系　245
8．1．2　耦合線圈的同名端　247
8．1．3　耦合電感的儲(chǔ)能　249
8．2　耦合電感電路分析　249
8．2．1　耦合電感的相量模型　249
8．2．2　耦合電感的串聯(lián)和并聯(lián)　251
8．2．3　耦合電感的去耦等效電路　255
8．2．4　耦合電感電路分析　257
8．3　空芯變壓器　259
8．3．1　空芯變壓器的電路方程　259
8．3．2　空芯變壓器的初級(jí)等效
電路　260
8．3．3　空芯變壓器的次級(jí)等效
電路　262
8．4　理想變壓器　264
8．4．1　理想變壓器的電壓、電流和
功率　265
8．4．2　理想變壓器的阻抗變換
性質(zhì)　267
8．4．3　含理想變壓器電路的計(jì)算　269
8．5　鐵芯變壓器　270
8．5．1　鐵芯變壓器的工作原理　270
8．5．2　鐵芯變壓器的等效電路　273
習(xí)題八　275
第9章　線性電路的頻率響應(yīng)特性　279
9．1　網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與電路的頻率特性　279
9．2　RC電路的頻率特性　280
9．2．1　RC低通電路　280
9．2．2　RC高通電路　281
9．2．3　RC帶通電路　282
9．2．4　RC帶阻電路　283
9．2．5　RC移相電路（又稱全通
電路）　283
9．3　RLC串聯(lián)諧振電路　284
9．3．1　RLC串聯(lián)電路的諧振條件　284
9．3．2　RLC串聯(lián)電路的諧振特性　284
9．3．3　RLC串聯(lián)電路的頻率特性　286
9．3．4　RLC串聯(lián)諧振電路的
通頻帶　288
9．4　GLC并聯(lián)諧振電路　289
9．5　非正弦周期信號(hào)激勵(lì)下的穩(wěn)態(tài)
分析　291
9．5．1　非正弦周期信號(hào)表示為傅里葉級(jí)數(shù)　292
9．5．2　非正弦交流電路的穩(wěn)態(tài)
響應(yīng)　292
9．5．3　周期信號(hào)的有效值和功率　294
習(xí)題九　296
第10章　雙口網(wǎng)絡(luò)　299
10．1　雙口網(wǎng)絡(luò)方程與網(wǎng)絡(luò)參數(shù)　299
10．1．1　雙口網(wǎng)絡(luò)概述　299
10．1．2　雙口網(wǎng)絡(luò)方程　299
10．1．3　網(wǎng)絡(luò)參數(shù)　300
10．2　雙口網(wǎng)絡(luò)的等效電路　305
10．2．1　Z參數(shù)等效電路　305
10．2．2　Y參數(shù)等效電路　305
10．2．3　H參數(shù)等效電路　306
10．3　雙口網(wǎng)絡(luò)的基本連接　306
10．3．1　雙口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)　306
10．3．2　雙口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)　306
10．3．3　雙口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)　307
10．4　雙口網(wǎng)絡(luò)的輸入輸出阻抗、
影像阻抗與傳輸常數(shù)　308
10．4．1　雙口網(wǎng)絡(luò)的輸入輸出阻抗　308
10．4．2　雙口網(wǎng)絡(luò)的影像阻抗　309
10．4．3　雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸常數(shù)　310
10．5　回轉(zhuǎn)器與負(fù)阻抗變換器　311
10．5．1　回轉(zhuǎn)器　311
10．5．2　負(fù)阻抗變換器　312
習(xí)題十　313
第11章　簡(jiǎn)單非線性電阻電路分析　315
11．1　含一個(gè)非線性電阻元件電路的
分析　315
11．1．1　非線性電阻元件及其分類(lèi)　315
11．1．2　非線性電阻電路解析法　316
11．1．3　非線性電阻電路圖解法　317
11．2　非線性電阻的串聯(lián) 、并聯(lián)和
混聯(lián)　318
11．3　含理想二極管電路的分析　321
11．3．1　理想二極管的伏安特性　321
11．3．2　戴維南等效在含理想二極管
電路分析中的應(yīng)用　321
11．3．3　轉(zhuǎn)移特性曲線的求取　322
11．4　小信號(hào)分析　324
11．4．1　小信號(hào)模型　325
11．4．2　小信號(hào)分析法　326
11．5*　非線性電路中的混沌現(xiàn)象　327
11．5．1　混沌現(xiàn)象及其主要特征　327
11．5．2　混沌電路　329
習(xí)題十一　330
部分習(xí)題參考答案　332
參考資料　342