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电路分析(第2版)  

电路分析(第2版)  "

作者:张小梅等
ISBN:9787121431067
定价:¥79.8
字数:797千字
页数:452
出版时间:2022-03
开本:16开
版次:01-01
装帧:
出版社:电子工业出版社
简介

本书参照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会颁布的“电路分析基础课程教学基本要求”,以电路理论的经典内容为核心,以提高学生的电路理论水平和分析、解决问题的能力为出发点,以培养满足行业对高素质专业人才的需求为目的而编写。全书共16章,内容包括电路的基本概念、基本定律,简单电阻电路的分析方法,电路的系统分析方法,电路定理,含有运算放大器的电阻电路和简单非线性电阻电路分析,以及动态电路的时域分析、正弦交流稳态电路的分析、含有磁耦合元件的正弦稳态电路分析、三相电路分析、非正弦周期信号激励下的稳态电路分析、正弦交流电路的频率特性、电路的复频域分析、二端口网络分析等。本书理论与实践相辅相成,每章均配有Multisim仿真例题,并附有思考题和习题,扫描前言中的二维码可查看仿真视频及部分习题答案。本书是高等学校电子信息类专业电路课程的教材,也可供相关研究人员和工程技术人员参考使用。

前言

“电路分析”是高等学校电子信息类本科专业必修的重要技术基础课,是学习者接触的第一门具有工程特点的专业基础课,是培养卓越人才教学体系的重要组成部分。本课程的教学目标是使学习者掌握电路的基本理论知识、基本分析方法和基本技能,树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,提高科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力,为学习后续有关课程(如模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、信号与系统等)进行必要的知识储备,为今后从事电类各专业的学习和工作打下必备的基础。 电路分析课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景,课程内容着重讨论在集总假设条件下,线性时不变电路的基本规律及分析计算方法。学习者在完成本课程的学习后,应达到以下基本要求。 (1)理解实际电路、电路模型、集总假设、线性等基本概念,掌握基本电路元件的特性、参数和电压电流约束关系,掌握基本的电路定律和电路定理,熟练运用电阻电路分析法,以及动态电路的时域、相量和复频域分析法,具有分析和推演电子信息类专业工程问题中一般电路的能力。 (2)具备观察能力、理论联系实际能力、解决问题能力、逻辑思维能力、综合与创新能力、识别和判断电子信息领域中的关键环节和参数的能力。 (3)具备工程实践学习能力,能够自主查阅电路工程实例,自主实验、自主发现、自主设计和自主解决问题的能力,能够使用计算机仿真软件对电路系统进行设计和仿真。 因此,本书在编写过程中,参照了教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会颁布的“电路分析基础课程教学基本要求”,内容符合学科要求,既需要适合培养学生扎实的电路分析能力,也注重与后续课程的衔接,适度讨论抽象模型的物理背景。本着先基础,后器件,再应用的原则。全书内容编排为三大模块:直流电路分析与半导体器件模块、正弦交流电路分析模块、动态电路的时域与频域分析模块。内容顺序由浅入深、由简入繁,从直流电路分析入手引出电路的基本概念、基本定律和基本分析方法,随后衔接模电中涉及的半导体器件分析方法,结合微积分、相量及傅里叶变换、拉普拉斯变换等数学工具的应用深入进行正弦交流电路的分析、动态电路的时域和频域分析。 全书将电路分析的三大类方法,即等效变换、电路方程、电路定理贯穿始终,突出相关分析方法的应用;为了培养学生正确的思维方法和分析问题的能力,本书在每章之后皆配有适量的思考题和习题,认真完成这些练习,将有益于帮助学生掌握所学内容,同时,对于提高学生运用理论解决实际问题的能力也能起到积极的促进作用;除了常规例题,还增加了与工程应用结合的例题、习题,从面向工程对象的角度理解有关电路行为;此外,为了培养学生使用计算机辅助工具进行电路分析设计的能力,每章均有利用Multisim软件进行电路仿真分析的例题和习题,例题均配有演示视频,扫描对应的二维码即可观看。希望本书以上的举措能够帮助学生提升研究能力及实际工作能力,使电路分析课程真正起到从科学类课程向工程类课程过渡的入门和桥梁作用。 武汉理工大学的张小梅老师主持了本书的修订工作,参加修订工作的还有武汉理工大学信息工程学院的李政颖、娄平、刘雪冬、许建霞、吴皓莹、刘皓春、许菲、胡德明、苏杨、王琳、严俊伟等老师。华中科技大学杨晓非教授和武汉理工大学刘泉教授审阅了本书,并为本书的修订提出了宝贵意见和有益的建议,在此一并表示诚挚的感谢。 这里要特别感谢本书第1版主编刘岚、叶庆云老师所做出的巨大贡献。刘岚教授还对本次修订工作给予了热情的指导和帮助,在此向本书第1版的所有编者致以最衷心的感谢。 限于编著者的水平和经验,书中难免有不足和错误之处,敬请广大读者批评指正。

目录

第1章 电路的基本概念与电路定律 1.1 实际电路与电路模型 1.1.1 实际电路的组成与功能 1.1.2 电路模型 1.1.3 集中参数电路 1.2 电路变量及其参考方向 1.2.1 电流及其参考方向 1.2.2 电压及其参考方向 1.2.3 关联参考方向 1.2.4 功率及其正负值的物理意义 1.3 电阻元件 1.3.1 电阻元件的定义 1.3.2 开路与短路 1.3.3 电阻元件的功率与能量 1.4 电压源和电流源 1.4.1 电压源 1.4.2 电流源 1.5 受控源 1.6 基尔霍夫定律 1.6.1 基尔霍夫电流定律(KCL) 1.6.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 1.7 综合示例 1.8 计算机仿真 思考题 习题 第2章 电阻电路的等效变换 2.1 电路等效的一般概念 2.1.1 单口网络的伏安关系 2.1.2 等效、等效电路与等效变换 2.2 电阻的串联、并联和混联等效 2.2.1 电阻的串联等效 2.2.2 电阻的并联等效 2.2.3 电阻的混联等效 2.3 电阻的Y形连接与△形连接的等效变换 2.3.1 Y形、△形连接方式 2.3.2 Y-△等效变换 2.4 利用对称电路的特点求等效电阻 2.4.1 “传递对称”单口网络 2.4.2 “平衡对称”单口网络 2.5 无源单口网络N0的输入电阻 2.6 电压源、电流源的串联、并联和转移 2.6.1 电压源的串联 2.6.2 电压源的并联与转移 2.6.3 电流源的并联 2.6.4 电流源的串联与转移 2.7 含源支路的等效变换 2.7.1 实际电源的两种电路模型 2.7.2 含独立源支路的等效变换 2.7.3 含受控源支路的等效变换 2.8 含外虚内实元件单口网络的等效变换 2.9 综合示例 2.10 计算机仿真 思考题 习题 第3章 电阻电路的一般分析方法 3.1 电路的图 3.2 KCL和KVL方程的独立性 3.2.1 KCL方程的独立性 3.2.2 KVL方程的独立性 3.3 支路法 3.3.1 2b法 3.3.2 b法 3.4 网孔分析法和回路分析法 3.4.1 网孔分析法 3.4.2 回路分析法 3.5 节点分析法 3.6 计算机仿真 思考题 习题 第4章 电路定理 4.1 叠加定理 4.2 替代定理 4.3 戴维宁定理和诺顿定理 4.4 最大功率传输定理 4.5 特勒根定理 4.5.1 特勒根定理Ⅰ 4.5.2 特勒根定理Ⅱ 4.6 互易定理 4.7 对偶原理 4.8 计算机仿真 思考题 习题 第5章 含有运算放大器的电阻电路 5.1 运算放大器 5.2 理想运算放大器 5.3 含有理想运算放大器的电阻电路分析 5.4 计算机仿真 思考题 习题 第6章 简单非线性电阻电路分析 6.1 非线性元件与非线性电路的基本概念 6.2 非线性电阻 6.2.1 非线性电阻的分类 6.2.2 静态电阻与动态电阻 6.3 非线性电阻电路方程的建立 6.3.1 节点法 6.3.2 回路法 6.4 非线性电阻电路的基本分析法 6.4.1 图解法 6.4.2 分段线性化解析法 6.4.3 小信号分析法 6.5 计算机仿真 思考题 习题 第7章 储能元件 7.1 电容元件 7.1.1 电容器与电容元件 7.1.2 电容元件的伏安关系 7.1.3 电容元件的功率与能量 7.2 电感元件 7.2.1 电感线圈与电感元件 7.2.2 电感元件的伏安关系 7.2.3 电感元件的功率与能量 7.3 电容、电感的串、并联等效 7.3.1 电容的串、并联等效 7.3.2 电感的串、并联等效 7.4 计算机仿真 思考题 习题 第8章 动态电路的时域分析 8.1 动态电路的方程及其初始条件 8.1.1 过渡过程与换路 8.1.2 动态电路的方程及其解 8.1.3 换路定则与电路初始条件的求解 8.2 一阶电路的零输入响应 8.3 一阶电路的零状态响应 8.4 一阶电路的全响应 8.5 一阶电路的阶跃响应 8.5.1 阶跃函数 8.5.2 阶跃响应 8.6 一阶电路的冲激响应 8.6.1 冲激函数 8.6.2 冲激响应 8.6.3 冲激响应与阶跃响应之间的关系 8.7 正弦激励下一阶电路的全响应 8.8 计算机仿真 思考题 习题 第9章 正弦量与相量 9.1 正弦交流电的基本概念 9.1.1 正弦交流电 9.1.2 正弦量的瞬时表达式 9.1.3 正弦量的三要素 9.1.4 同频率正弦量的相位差及超前与滞后的概念 9.1.5 正弦量的有效值 9.1.6 正弦量的叠加问题 9.2 正弦量的相量表示 9.2.1 复数的表示与运算 9.2.2 复数与相量 9.2.3 相量的基本运算 9.2.4 相量法 9.3 电路元件与定律的相量模型 9.3.1 基尔霍夫定律的相量形式 9.3.2 线性时不变电阻元件的相量形式 9.3.3 线性时不变电容元件的相量形式 9.3.4 线性时不变电感元件的相量形式 9.4 计算机仿真 思考题 习题 第10章 正弦稳态电路分析 10.1 运用相量法分析正弦稳态电路 10.1.1 复阻抗与复导纳 10.1.2 RLC串联电路的分析 10.1.3 RLC并联电路的分析 10.1.4 复阻抗与复导纳的串联、并联及混联电路的分析 10.1.5 正弦稳态电路的相量分析法 10.2 正弦稳态电路的功率 10.2.1 瞬时功率 10.2.2 平均(有功)功率 10.2.3 无功功率 10.2.4 视在功率 10.2.5 功率三角形 10.2.6 复功率 10.2.7 功率的可叠加性与守恒性 10.2.8 功率因数 10.2.9 正弦稳态电路中的最大功率传输 10.3 计算机仿真 思考题 习题 第11章 含有磁耦合元件的正弦稳态电路分析 11.1 磁耦合 11.1.1 磁耦合线圈 11.1.2 磁耦合系数 11.1.3 同名端的概念 11.2 含耦合电感电路的分析 11.2.1 两耦合电感线圈的串联 11.2.2 两耦合电感线圈的并联 11.2.3 两耦合电感线圈的受控源等效去耦 11.2.4 两耦合电感线圈的T形等效去耦 11.2.5 含有耦合电感线圈的电路分析 11.3 空心变压器 11.3.1 空心变压器的一次侧等效电路 11.3.2 空心变压器的二次侧等效电路 11.4 理想变压器 11.4.1 理想变压器的定义 11.4.2 理想变压器的特性 11.4.3 理想变压器的阻抗变换性质 11.5 计算机仿真 思考题 习题 第12章 三相电路分析 12.1 三相电路的基本概念 12.1.1 对称三相电源 12.1.2 三相负载 12.1.3 三相电路 12.2 对称三相电路的分析与计算 12.2.1 对称三相四线制(Y0/Y0)系统的分析 12.2.2 复杂对称三相电路的分析 12.3 不对称三相电路概述 12.4 三相电路的功率及其测量 12.4.1 对称三相电路的功率 12.4.2 三相电路的功率测量 12.5 计算机仿真 思考题 习题 第13章 非正弦周期信号激励下的稳态电路分析 13.1 非正弦周期信号的简谐分量分解 13.1.1 周期信号的分解 13.1.2 周期信号的频谱 13.2 非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率 13.2.1 非正弦周期信号的有效值 13.2.2 非正弦周期信号的平均值 13.2.3 非正弦周期信号的平均功率 13.3 非正弦周期信号激励下的稳态电路分析 13.4 计算机仿真 思考题 习题 第14章 正弦交流电路的频率特性 14.1 网络函数 14.1.1 网络函数的定义 14.1.2 网络函数的分类 14.1.3 网络函数的频率特性表示方法 14.2 谐振电路的频率特性 14.2.1 RLC串联谐振电路的频率特性 14.2.2 RLC并联谐振电路的频率特性 14.3 基本滤波器电路及其频率特性 14.3.1 低通滤波器 14.3.2 高通滤波器 14.3.3 带通滤波器 14.3.4 其他形式的滤波器简介 14.4 计算机仿真 思考题 习题 第15章 电路的复频域分析 15.1 拉普拉斯变换 15.1.1 傅里叶变换简介 15.1.2 拉普拉斯变换 15.1.3 拉普拉斯变换的基本性质 15.1.4 常用函数的拉普拉斯变换 15.2 拉普拉斯逆变换 15.2.1 拉普拉斯逆变换的基本方法 15.2.2 部分分式分解法 15.3 运用拉普拉斯变换分析线性电路 15.3.1 KCL和KVL的运算形式 15.3.2 电路元件的s域模型 15.3.3 运用拉普拉斯变换法求解线性电路——运算法 15.4 复频域中的网络函数 15.4.1 复频域网络函数的定义和性质 15.4.2 复频率平面上网络函数的零点、极点 15.4.3 极点与网络的特性 15.5 H(jω)与H(s)的关系 15.6 零点、极点与频率特性 15.7 计算机仿真 思考题 习题 第16章 二端口网络分析 16.1 二端口网络及其分类 16.1.1 二端口网络的定义 16.1.2 二端口网络的分类 16.2 二端口网络的端口特性方程及其参数 16.2.1 开路阻抗参数——Z参数 16.2.2 短路导纳参数——Y参数 16.2.3 传输参数——T参数 16.2.4 混合参数——H参数 16.2.5 四种参数之间的互换 16.3 二端口网络的特性阻抗 16.3.1 输入端阻抗与输出端阻抗 16.3.2 二端口网络的输入端特性阻抗ZC1与输出端特性阻抗ZC2 16.3.3 对称二端口网络的特性阻抗ZC 16.3.4 二端口网络特性阻抗的重要性质 16.4 二端口网络的等效电路 16.4.1 用Z参数表征的二端口等效电路 16.4.2 用Y参数表征的二端口等效电路 16.4.3 用T参数表征的二端口等效电路 16.4.4 用H参数表征的二端口等效电路 16.5 二端口网络的联接 16.5.1 二端口网络的级联 16.5.2 二端口网络的并联 16.5.3 二端口网络的串联 16.6 二端口网络的网络函数 16.6.1 无端接二端口网络的转移函数 16.6.2 有端接二端口网络的转移函数 16.7 计算机仿真 思考题 习题 附录A Multisim简明教程 A.1 Multisim的获取与使用 A.2 Multisim仿真基本操作 参考文献

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