電路（第三版）

第1章 基本概念與基本定律 1

1.1 電荷與電流 2

1.1.1 電荷的定義和特性 2

1.1.2 電流的參考方向 3

1.1.3 電流的定義 3

1.2 電壓 4

1.2.1 電壓的定義 4

1.2.2 電壓的參考方向 4

1.3 功率和電能 5

1.3.1 電功率的定義 5

1.3.2 電壓、電流的關聯(lián)參考方向 6

1.3.3 功率守恒與電能的計算 6

1.4 電路元件和電路模型 7

1.4.1 電路元件的集總假設 7

1.4.2 電路模型 8

1.5 電阻元件和歐姆定律 8

1.5.1 電阻元件和歐姆定律的概念 8

1.5.2 線性電阻的特性 8

1.5.3 電阻元件上的功率與能量 10

1.6 電壓源和電流源 10

1.6.1 電壓源的概念與伏安特性 10

1.6.2 電流源的概念與伏安特性 11

1.6.3 電壓源和電流源的功率 12

1.7 受控源 12

1.7.1 受控源的定義 12

1.7.2 線性受控源 13

1.8 基爾霍夫定律 14

1.8.1 支路、結點和回路的概念 14

1.8.2 基爾霍夫電流定律 15

1.8.3 基爾霍夫電壓定律 16

習題 18

第2章 電路的等效變換 22

2.1 電路等效的概念 22

2.2 無源一端口的等效電阻 23

2.2.1 無源一端口等效電阻的概念 23

2.2.2 電阻元件的串聯(lián)與并聯(lián) 24

2.2.3 含受控源一端口等效電阻的計算 26

2.3 電壓源、電流源的串聯(lián)與并聯(lián) 27

2.3.1 電壓源的串聯(lián)與并聯(lián) 27

2.3.2 電流源的串聯(lián)與并聯(lián) 28

2.3.3 電壓源和電流源的串聯(lián)與并聯(lián) 29

2.4 實際電源模型和等效變換 29

2.4.1 實際電源的兩種模型 29

2.4.2 兩種電源模型的等效變換 30

2.5 電阻Y連接和△連接電路的等效變換 32

習題 35

第3章 電路的基本分析方法 39

3.1 電路的拓撲關系 39

3.1.1 圖的初步概念 39

3.1.2 電路模型和圖的關系 41

3.2 電路KCL和KVL方程的獨立性 42

3.2.1 電路KCL方程的獨立性 42

3.2.2 電路KVL方程的獨立性 43

3.3 支路電流法 44

3.4 網(wǎng)孔電流法和回路電流法 45

3.4.1 網(wǎng)孔電流法 46

3.4.2 回路電流法 49

3.5 結點電壓法 51

習題 55

第4章 電路定理 60

4.1 線性電路 60

4.1.1 線性電路的概念 60

4.1.2 線性電路方程的性質(zhì) 61

4.2 疊加定理和齊性定理 61

4.2.1 疊加定理 62

4.2.2 齊性定理 65

4.3 替代定理 65

4.4 戴維南定理和諾頓定理 67

4.4.1 戴維南定理 67

4.4.2 諾頓定理 70

*4.5 特勒根定理 71

*4.6 互易定理 74

4.7 最大功率傳輸條件 75

4.8 對偶原理 77

習題 79

第5章 含運算放大器電路分析 83

5.1 運算放大器的電路模型 83

5.2 含理想運放的電阻電路分析 85

5.2.1 比例運算電路 85

5.2.2 加法運算與減法運算電路 86

習題 88

第6章 電容元件和電感元件 91

6.1 電容元件 91

6.1.1 電容元件及其電壓、電流關系 91

6.1.2 電容元件上的功率和能量 93

6.1.3 電容元件的串、并聯(lián) 94

6.2 電感元件 95

6.2.1 電感元件及其電壓、電流關系 95

6.2.2 電感元件上的功率和能量 97

6.2.3 電感元件的串、并聯(lián) 98

習題 99

第7章 一階電路分析 103

7.1 動態(tài)電路與換路定則 103

7.1.1 動態(tài)電路和狀態(tài)變量 104

7.1.2 動態(tài)電路的換路定則 105

7.2 一階電路的零輸入響應 107

7.3 一階電路的零狀態(tài)響應 111

7.4 一階電路的全響應與三要素法 114

7.4.1 一階電路的全響應 114

7.4.2 三要素法 115

7.5 一階電路的階躍響應 117

7.5.1 單位階躍函數(shù) 117

7.5.2 階躍函數(shù)在電路中的應用 118

7.5.3 一階電路的階躍響應 119

7.6 一階電路的沖激響應 120

7.6.1 單位沖激函數(shù) 120

7.6.2 單位沖激函數(shù)的性質(zhì) 121

7.6.3 電容電壓和電感電流的躍變 122

7.6.4 沖激響應 123

7.7 階躍響應與沖激響應的關系 124

習題 126

第8章 二階電路分析 131

8.1 二階電路的零輸入響應 131

8.1.1 過阻尼響應 132

8.1.2 臨界阻尼響應 133

8.1.3 欠阻尼響應 134

8.2 二階電路的階躍響應和沖激響應 136

8.2.1 二階電路的階躍響應 136

8.2.2 二階電路的沖激響應 137

*8.3 一般二階電路 139

習題 141

第9章 正弦量與相量 144

9.1 正弦量 144

9.1.1 正弦量的三要素 144

9.1.2 有效值的定義、正弦量的有效值 145

9.1.3 正弦量的相位差 146

9.2 正弦量的相量表示 147

9.2.1 復數(shù) 147

9.2.2 相量的定義 149

9.2.3 時域運算和相量運算的關系 150

9.3 三種基本電路元件和電路定律的相量關系 152

9.3.1 電阻元件的相量關系 152

9.3.2 電感元件的相量關系 153

9.3.3 電容元件的相量關系 154

9.3.4 KCL、KVL的相量形式 154

9.4 阻抗和導納 156

9.4.1 阻抗和導納的定義 156

9.4.2 阻抗和導納的等效變換 158

9.5 阻抗（導納）的串聯(lián)和并聯(lián) 158

9.5.1 阻抗的串聯(lián) 159

9.5.2 阻抗（導納）的并聯(lián) 159

習題 161

第10章 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析 164

10.1 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法 164

10.2 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率 168

10.2.1 瞬時功率 169

10.2.2 有功功率和功率因數(shù) 169

10.2.3 無功功率 170

10.2.4 視在功率 170

10.2.5 R、 L、 C元件的有功和無功功率 171

10.3 復功率 171

10.4 功率因數(shù)的提高 172

10.5 正弦穩(wěn)態(tài)最大功率傳輸 174

習題 176

第11章 三相電路 180

11.1 三相對稱電壓 180

11.1.1 三相對稱電壓的產(chǎn)生 180

11.1.2 三相電源的連接、線電壓與相電壓 181

11.2 三相負載 183

11.2.1 三相負載的連接 183

11.2.2 三相負載中的電流和電壓 184

11.3 對稱三相電路的計算 184

11.3.1 負載Y連接電路的計算 184

11.3.2 負載△連接電路的計算 186

11.4 不對稱三相電路的計算 187

11.5 三相電路的功率 189

11.5.1 三相電路的功率 189

11.5.2 三相電路功率的測量 189

習題 192

第12章 耦合電感電路 195

12.1 耦合電感 195

12.1.1 耦合電感及其伏安關系 195

12.1.2 耦合電感的耦合系數(shù) 198

12.2 耦合電感的串聯(lián)與并聯(lián) 198

12.2.1 耦合電感的串聯(lián) 199

12.2.2 耦合電感的并聯(lián) 200

12.3 空芯變壓器 202

12.4 理想變壓器 204

12.4.1 理想變壓器的理想條件 204

12.4.2 理想變壓器的電壓、電流關系 204

12.4.3 理想變壓器的阻抗變換 206

習題 207

第13章 電路的頻率響應 211

13.1 串聯(lián)電路的頻域響應與諧振 211

13.1.1 RLC串聯(lián)電路的頻率響應 211

13.1.2 RLC串聯(lián)電路諧振的條件與特點 212

13.1.3 諧振電路的通頻帶、品質(zhì)因數(shù)和選擇性 213

13.2 并聯(lián)諧振 215

13.2.1 并聯(lián)電路諧振的條件 215

13.2.2 并聯(lián)諧振電路的特點 215

13.3 正弦穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡函數(shù) 216

13.3.1 頻域網(wǎng)絡函數(shù)的定義 217

13.3.2 網(wǎng)絡函數(shù)的幅頻特性和相頻特性 217

*13.4 波特圖 219

13.4.1 對數(shù)坐標與分貝的概念 219

13.4.2 幅頻特性和相頻特性的波特圖 220

*13.5 濾波器 225

習題 226

第14章 非正弦周期信號電路分析 230

14.1 非正弦周期信號及傅里葉分解 230

14.1.1 非正弦周期信號 230

14.1.2 非正弦周期信號的傅里葉分解 231

14.2 有效值、平均值和平均功率 233

14.2.1 非正弦周期信號的有效值 234

14.2.2 非正弦周期信號的平均值 234

14.2.3 非正弦周期的平均功率 235

14.3 非正弦周期信號電路的分析 235

*14.4 對稱三相電路中的高次諧波 237

14.4.1 對稱三相非正弦的周期量 237

14.4.2 零序諧波激勵下的對稱電路分析 238

*14.5 傅里葉級數(shù)的指數(shù)形式 240

*14.6 傅里葉變換簡介 241

14.6.1 傅里葉積分 241

14.6.2 傅里葉變換 242

習題 243

第15章 拉普拉斯變換及其在電路中的應用 245

15.1 拉普拉斯變換的定義 245

15.2 拉普拉斯變換的性質(zhì) 246

15.2.1 線性性質(zhì) 246

15.2.2 微分性質(zhì) 247

15.2.3 積分性質(zhì) 248

15.2.4 延遲性質(zhì) 248

15.3 s域電路定律和運算電路模型 249

15.3.1 s域電路定律 250

15.3.2 基本電路元件的s域模型 250

15.3.3 s域電路方程 252

15.4 F(s)的分解及拉普拉斯反變換 253

15.4.1 單根情況 253

15.4.2 共軛復根情況 254

15.4.3 重根情況 255

15.5 拉普拉斯變換在線性電路分析中的應用 257

15.6 s域網(wǎng)絡函數(shù) 261

15.6.1 s域網(wǎng)絡函數(shù)的定義 261

15.6.2 s域網(wǎng)絡函數(shù)的零點和極點 263

15.6.3 極點與沖激響應 265

*15.7 卷積積分 267

15.7.1 卷積積分的定義 267

15.7.2 拉普拉斯變換的卷積定理 268

15.7.3 卷積積分在電路分析中的應用 269

習題 271

第16章 電路的矩陣方程 276

16.1 關聯(lián)矩陣 276

16.1.1 關聯(lián)矩陣的概念 276

16.1.2 用關聯(lián)矩陣表示的KCL和KVL方程 277

16.2 回路矩陣 278

16.2.1 回路矩陣的概念 278

16.2.2 用回路矩陣表示的KVL和KCL方程 279

*16.3 割集與割集矩陣 280

16.3.1 割集的定義 280

16.3.2 割集矩陣 281

16.3.3 用割集矩陣表示的KVL和KCL方程 282

16.4 回路電流矩陣 283

16.4.1 復合支路 283

16.4.2 回路電流矩陣方程 283

16.4.3 含受控源的復合支路 285

16.5 結點電壓矩陣 287

16.5.1 復合支路 287

16.5.2 結點電壓矩陣方程 288

*16.6 割集電壓矩陣 290

*16.7 狀態(tài)方程及矩陣表示 291

習題 295

第17章 二端口網(wǎng)絡 299

17.1 二端口網(wǎng)絡 299

17.2 二端口網(wǎng)絡參數(shù) 300

17.2.1 Y參數(shù) 300

17.2.2 Z參數(shù) 302

17.2.3 H參數(shù) 305

17.2.4 T參數(shù) 306

17.2.5 二端口參數(shù)之間的關系 307

17.3 二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù) 309

17.4 二端口網(wǎng)絡的互聯(lián) 311

17.4.1 二端口網(wǎng)絡的串聯(lián) 311

17.4.2 二端口網(wǎng)絡的并聯(lián) 312

17.4.3 二端口網(wǎng)絡的級聯(lián) 313

17.5 回轉(zhuǎn)器和負阻抗變換器 314

17.5.1 回轉(zhuǎn)器 314

17.5.2 負阻抗變換器 315

習題 316

第18章 非線性電路簡介 321

18.1 非線性電路的基本分析方法 321

18.1.1 非線性電路的圖解分析法 322

18.1.2 非線性電路的迭代計算分析法 322

18.2 非線性電路的近似分析方法 323

18.2.1 分段線性化分析法 323

18.2.2 小信號分析方法 324

習題 327

部分習題答案 329

參考文獻 344

本書是在第二版的基礎上修訂的，新增了特勒根定理與互易定理等內(nèi)容。本書共分18章，其主要內(nèi)容有：基本概念與基本定律、電路的等效變換、電路的基本分析方法、電路定理、含運算放大器電路分析、電容元件和電感元件、一階電路分析、二階電路分析、正弦量與相量、正弦穩(wěn)態(tài)電路分析、三相電路、耦合電感電路、電路的頻率響應、非正弦周期信號電路分析、拉普拉斯變換及其在電路中的應用、電路的矩陣方程、二端口網(wǎng)絡和非線性電路簡介等。本書的特點是：在每章的開始敘述了本章的學習目的以及本章在整個課程中所處的位置，同時介紹該章的主要內(nèi)容；每章的最后總結了本章的基本思想以及應該注意的問題；注重和物理學及數(shù)學課程的銜接，力爭做到低起點，便于讀者自學；整體思路是從靜態(tài)電路到動態(tài)電路，再到如何運用數(shù)學方法綜合處理靜態(tài)電路和動態(tài)電路等。本書可作為普通高等院校電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、電氣和控制類專業(yè)的教材，也可作為有關工程技術人員的參考書。

★本書配有電子教案，需要者可登錄出版社網(wǎng)站，免費下載。

本書根據(jù)教育部高等學校電子信息與電氣學科教學指導委員會制定的“電路分析”課程的基本要求編寫而成。全書系統(tǒng)地介紹了電路的基礎知識，著重講述了線性電路的基本原理和基本分析方法。內(nèi)容包括：電路模型與基本規(guī)律，電路定理，電路的時域分析方法，正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析，拉普拉斯變換和網(wǎng)絡函數(shù)，電路的矩陣分析初步，濾波器分析設計初步；最后簡單介紹了Multisim仿真軟件。 本教材特別注重從電路理論與后續(xù)課程的知識點銜接出發(fā)，承上啟下，把理想運算放大器等器件知識貫穿于各章節(jié)中，為后續(xù)專業(yè)課打下扎實的理論基礎?！峨娐贩治觥返谌娴木帉懪c修訂說明如下：第三版保留了第二版的內(nèi)容與結構體系；內(nèi)容覆蓋面廣，兼顧強電和弱電專業(yè)的需求，無論是在例題的選取還是習題的編排上，難易搭配恰當、類型豐富，以適應不同層次教學的需要，擴大了教材的使用面；.對一些知識點進行了補充、闡述，對所有章節(jié)增加了例題，對大部分章節(jié)補充了新的習題，增加了總習題量，習題類型也更加豐富；.對拉普拉斯變換及其應用一章重新進行了編寫。

圖書簡介

本書是《電路原理試題匯編》（第二版）（王樹民等，清華大學出版社，2008）的修訂版，補充了近6年清華大學碩士研究生入學考試電路原理試題，在每章開始加入了導讀內(nèi)容，便于讀者閱讀和理解。同時，新增試題內(nèi)容也反映了清華大學電機系電路原理教學組來教學改革的部分內(nèi)容。全書共分為10章，包括電阻電路、正弦激勵下電路的穩(wěn)態(tài)分析、三相電路、非正弦周期電流電路的穩(wěn)態(tài)分析、動態(tài)電路的時域分析、動態(tài)電路的復頻域分析、二端口網(wǎng)絡、網(wǎng)絡圖論與狀態(tài)方程、非線性電阻電路和分布參數(shù)電路。書后附有2011—2013年清華大學碩士研究生入學考試電路原理試題。

本書可對報考電氣工程和自動化等學科碩士研究生的人員提供幫助，也可供正在學習電路原理課程的學生和有關科技人員參考。

內(nèi)容簡介

《電路分析基礎》是獲國家優(yōu)秀教材獎的《電路分析基礎》保留了原版本的體系結構和風格特點，根據(jù)教學需要對部分內(nèi)容作了調(diào)整。《電路分析基礎》共有十五章和兩個附錄，分上、中、下三冊出版。上冊為電阻電路分析部分，包含集總電路中電壓、電流的約束關系，運用獨立電流、電壓變量的分析方法，大規(guī)模電路分析方法概要，分解方法及單口網(wǎng)絡，簡單非線性電阻電路的分析等內(nèi)容。中冊為動態(tài)電路分析，包含電容元件與電感元件，一階電路，二階電路，沖激函數(shù)在動態(tài)電路分析中的應用，交流動態(tài)電路等。下冊為正弦穩(wěn)態(tài)分析，包含阻抗與導納，正弦穩(wěn)態(tài)的能量和功率、三相電路，頻率響應，耦合電感和理想變壓器，雙口網(wǎng)絡等。另有兩個附錄：拉普拉斯變換在電路分析中的應用和磁路。配合正文，有豐富的例題、思考題、練習題和習題，書末附有部分習題答案?！峨娐贩治龌A》可作為電子、通信、自控等類專業(yè)電路分析基礎課程教材，...(展開全部) 《電路分析基礎》是獲國家優(yōu)秀教材獎的《電路分析基礎》保留了原版本的體系結構和風格特點，根據(jù)教學需要對部分內(nèi)容作了調(diào)整?！峨娐贩治龌A》共有十五章和兩個附錄，分上、中、下三冊出版。上冊為電阻電路分析部分，包含集總電路中電壓、電流的約束關系，運用獨立電流、電壓變量的分析方法，大規(guī)模電路分析方法概要，分解方法及單口網(wǎng)絡，簡單非線性電阻電路的分析等內(nèi)容。中冊為動態(tài)電路分析，包含電容元件與電感元件，一階電路，二階電路，沖激函數(shù)在動態(tài)電路分析中的應用，交流動態(tài)電路等。下冊為正弦穩(wěn)態(tài)分析，包含阻抗與導納，正弦穩(wěn)態(tài)的能量和功率、三相電路，頻率響應，耦合電感和理想變壓器，雙口網(wǎng)絡等。另有兩個附錄：拉普拉斯變換在電路分析中的應用和磁路。配合正文，有豐富的例題、思考題、練習題和習題，書末附有部分習題答案?！峨娐贩治龌A》可作為電子、通信、自控等類專業(yè)電路分析基礎課程教材，也可供有關科技人員參考。