
本书是《电路分析基础》(卢飒编著,2017 年)的修订版,是根据教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会编制的《电路理论基础课程教学基本要求》,结合电子电气类课程教学改革形势和应用型本科院校的具体情况编写的。本书包括电路的基本概念与基本定律、电路的等效变换、电路的系统分析方法、电路定理、正弦稳态电路的分析、耦合电感和理想变压器、三相电路、非正弦周期电流电路、动态电路的时域分析、双口网络和非线性电阻电路共11 章内容。本书是融合出版创新型立体化教材,配套的教学资源为国家首批精品在线开放课程、国家线上一流课程《电路分析基础》。本书以纸质教材为基础,将多种类型的数字化教学资源通过二维码技术与文本紧密关联,实现纸质教材与数字资源的深度融合,丰富教材的知识内容和呈现方式,方便教材内容的及时更新。本书所有的知识点都配有教学视频、电子课件,每一节配有在线测试,每一章配有综合测试、小结视频和测试题讲解视频。通过扫描二维码就可以观看视频、完成在线测试并实时查看测试结果以及参与交流讨论等。本书既突出了相关知识点的叙述,又兼顾了课程内容的完整性和系统性。因此,不仅可作为本科院校和高职院校电子信息与电气类各专业及其他相近专业的教材,同时也可用于开展翻转课堂、混合式教学或供相关科技人员参考。
第2版 前 言 《电路分析基础》于2017年出版至今已4年有余。根据当前电路理论的教学需求,结合读者的反馈意见,在继承和发扬第1版特色的基础上,形成了第2版的修订思想。 随着信息技术的发展与网络资源的普及,学习已不仅仅局限在课堂或一两本教科书中。为适应当今多渠道学习的特点,第2版的编写不仅考虑到教学的适用性,更力求满足读者自主学习与实践的需要,在力争体现科学性与严谨性的同时,以读者为本,努力使内容深入浅出,系统紧凑,便于阅读,便于领会,便于应用。第2版采用分层次递进的教、学、练、思、做相结合的模式,培养学生会思考、会学习、会应用,将单调的灌输式学习转变为交互式、讨论式和体验式学习。 第2版基本保留了第1版的体系与结构,继承了各章中心明确、层次清楚、概念准确、便于教学的特点。同时,进一步凝练内容,使论述更加简明,主要从以下几方面进行了修改和调整: 1.?全书进行了大量的内容增删和修改工作,力求分析更透彻,重点更突出。对文字做了进一步修订,使讲解逐层深入,便于理解。例如,对电流、电压、电动势、基本电路元件、基尔霍夫定律、戴维南定理、相量图法、理想变压器等内容的阐述都进行了充实或调整。 2.?增加电路应用实例的视频和课件资源,帮助读者更好地将理论知识和实践应用相结合。 3.?在相关知识点中融入思政元素,通过介绍电学发展史上重要先驱人物和历史事件、追溯重要电路理论和电子器件的诞生过程、反映学科前沿的知识更新等,培养读者科学精神和工匠精神,具备科技报国的家国情怀和使命担当。 4.?增加每一章的思维导图,提升读者对知识的整合能力,形成完整的知识体系。 5.?重新甄选例题,更强调对基本概念和基本分析方法的运用。 6.?重新编排了每节的扫码测试题,加深读者对相关知识点与概念的理解。 7.?重新甄选了每章后的习题,习题较第1版更为丰富多样。每一章习题都附以详细的求解过程及习题讲解视频,方便读者进行自我检测和自我完善。 希望本书能够成为读者在电路学习道路上的助手与向导,架起发现与探索的阶梯,引领读者拾阶而上,迈向电路理论的广阔天地。 由于编者水平和能力有限,书中难免有不足之处,敬请同行老师及读者不吝赐教,批评指正。 编者 2021年8月 第1版 前 言 本书为浙江省普通高校首批“十三五”新形态教材,与国家首批精品在线开放课程《电路分析基础》相配套。它以纸质教材为基础,将多种类型的数字化教学资源(微课、课件、题库、在线测试等)通过二维码技术与文本紧密关联,支持学生通过移动终端随时随地进行学习。本书既突出了有关知识点的叙述,又兼顾了课程内容的完整性和系统性,在不增加纸质教材的篇幅和成本的同时,大大丰富和提升了教材的内涵。因此,本书不仅适用于传统方法教学,同时还适用于MOOC教学需求。 本书是为普通本科院校和高职院校电子信息类、电气自动化类、通信类、控制类等专业及其他相关专业的本科学生编写的,根据应用型院校学生的知识基础和认知规律组织内容。在内容选材上立足于“加强基础、学以致用、突出重点、联系实际”的原则,在文字叙述上力求做到思路清晰、语言通俗易懂,方便学生自学和教师授课。 为满足“应用型人才”的培养需求,本书在编写过程中注重结合工程实践,在每一章的最后都增加一节介绍电路理论的应用实例,将电路理论和实践应用有机结合起来,帮助学生建立起研究实际电路问题的思维模式和兴趣,培养学生的工程意识。本书所配例题具有典型性并能适当兼顾工程实际,还配有一定数量、难易适当的习题,并在书中给出了大部分习题的参考答案,以供读者选用。书中正文、例题、习题密切结合,便于读者自学,以适应启发性教学方法的需要。 本书内容丰富,资源充足。所有的知识点都配有微课视频、电子课件,每一节配有在线测试,每一章配有综合测试及讨论答疑区。本书还提供各章的小结视频和各章的测试题讲解视频。本书共有视频107个,单元测试52个,章节综合测试11个(题量超过500题)。扫描 二维码就可以观看视频、完成在线测试并实时查看测试成绩及参与线上交流讨论等。因此,本书不仅有助于培养学生的自主学习能力,同时特别适合开展翻转课堂、混合式教学等新型教学模式。 在编写过程中本书参考了许多教材,这些资料均在参考文献中列出,在此对这些教材的作者表示衷心的感谢。课程组教师潘兰芳老师也对本书提出了许多宝贵意见,在此表示感谢。 由于编者水平和能力有限,书中难免有不足或错误之处,敬读者不吝赐教,批评指正。 编者 2017年6月
第1章?电路的基本概念与基本定律 1.1?电路的组成与电路模型 1.1.1?电路的组成及其作用 1.1.2?电路模型 1.2?电路的基本物理量 1.2.1?电流 1.2.2?电压和电位 1.2.3?功率 1.3?基尔霍夫定律 1.3.1?基尔霍夫电流定律 1.3.2?基尔霍夫电压定律 1.4?无源元件 1.4.1?电阻元件 1.4.2?电容元件 1.4.3?电感元件 1.5?有源元件 1.5.1?独立电源 1.5.2?受控电源 1.6?应用实例 1.6.1?电吹风机 1.6.2?汽车油箱油量检测电路 本章小结 习题1 第2章?电路的等效变换 2.1?二端网络等效的概念 2.2?电阻的等效变换 2.2.1?电阻的串并联等效变换 2.2.2?电阻的Y- △等效变换 2.3?电源的等效变换 2.3.1?实际电源的两种模型及其等效变换 2.3.2?理想电源的串并联等效 2.4?电路的等效分析 2.5?无源二端网络的等效电阻 2.6?应用实例 2.6.1?直流电表的设计 2.6.2?惠斯通电桥电路 本章小结 习题2 第3章?电路的系统分析方法 3.1?支路电流法 3.1.1?两类约束和电路方程 3.1.2?支路电流方程的列写 3.1.3?含受控源的支路电流方程 3.2?网孔电流法与回路电流法 3.2.1?网孔电流方程的标准形式 3.2.2?含电流源的网孔电流方程 3.2.3?含受控源的网孔电流方程 3.2.4?回路电流法 3.3?节点电压法 3.3.1?节点电压方程的标准形式 3.3.2?含纯理想电压源支路的节点电压方程 3.3.3 含受控源的节点电压方程 3.4?应用实例 本章小结 习题3 第4章?电路定理 4.1?叠加定理 4.1.1?叠加定理的基本内容 4.1.2?应用叠加定理的注意事项 4.1.3?线性电路的齐次性与可加性 4.2?替代定理 4.3?等效电源定理 4.3.1?戴维南定理 4.3.2?诺顿定理 4.4?最大功率传输定理 4.5?特勒根定理和互易定理 4.5.1?特勒根定理 4.5.2?互易定理 4.6?应用实例——数/模转换器 本章小结 习题4 第5章?正弦稳态电路的分析 5.1?正弦量的基本概念 5.1.1?频率与周期 5.1.2?振幅与有效值 5.1.3?初相位 5.2?正弦量的相量表示法 5.2.1?复数及其运算 5.2.2?相量的概念 5.2.3?相量图 5.2.4?相量的运算性质 5.3?两类约束的相量形式 5.3.1?基尔霍夫定律的相量形式 5.3.2?电路元件伏安关系的相量形式 5.4?无源单口网络的阻抗 5.4.1?阻抗的概念 5.4.2?阻抗的串联和并联 5.4.3?电路的相量模型 5.5?正弦稳态电路的相量法分析 5.5.1?简单交流电路的分析 5.5.2?复杂交流电路的分析 5.6?正弦交流电路的功率 5.6.1?瞬时功率 5.6.2?平均功率和功率因数 5.6.3?无功功率 5.6.4?视在功率 5.6.5?复功率 5.6.6?电路功率因数的提高 5.6.7?正弦交流电路中的最大功率传输 5.7?电路的频率响应 5.7.1?网络函数和频率特性 5.7.2?RC低通滤波电路 5.7.3?RC高通滤波电路 5.8?谐振电路 5.8.1?串联谐振 5.8.2?并联谐振 5.9?应用实例 5.9.1?日光灯电路 5.9.2?收音机调谐电路 5.9.3?按键式电话机 5.9.4?交叉网络 本章小结 习题5 第6章?耦合电感和理想变压器 6.1?耦合电感 6.1.1?互感 6.1.2?耦合电感的伏安关系 6.1.3?耦合电感的同名端 6.1.4?耦合电感的等效电路模型 6.2?含耦合电感的正弦稳态电路的分析 6.2.1?直接列写方程法 6.2.2?去耦等效分析法 6.3?空心变压器 6.4?理想变压器 6.4.1?理想变压器的主要性能 6.4.2?含理想变压器的电路分析 6.5?应用实例 6.5.1?变压器用作隔离装置 6.5.2?变压器用作阻抗匹配器 本章小结 习题6 第7章?三相电路 7.1?三相电源 7.1.1 三相电源的产生 7.1.2?三相电源的连接 7.2 对称三相电路 7.2.1?负载Y形联结 7.2.2 负载△形联结 7.3 不对称三相电路 7.3.1 负载Y形联结 7.3.2?负载△形联结 7.4 三相电路的功率 7.4.1 有功功率 7.4.2?无功功率 7.4.3?视在功率 7.4.4 瞬时功率 7.4.5?三相功率的测量 7.5 应用实例 7.5.1 相序测定电路 7.5.2 家庭电路 7.5.3 三相电路实例分析 本章小结 习题7 第8章?非正弦周期电流电路 8.1 非正弦周期信号及其傅里叶级数展开 8.1.1?非正弦周期信号 8.1.2?非正弦周期信号的傅里叶级数展开 8.2?非正弦周期信号的有效值和平均功率 8.2.1?非正弦周期信号的有效值 8.2.2?非正弦周期电流电路的平均功率 8.3?非正弦周期电流电路的分析 8.4?应用实例 本章小结 习题8 第9章?动态电路的时域分析 9.1 动态电路的暂态过程及换路定则 9.1.1 动态电路的基本概念 9.1.2?换路定则与电路初始值的确定 9.2?一阶电路的零输入响应 9.2.1 一阶RC电路的零输入响应 9.2.2?一阶RL电路的零输入响应 9.3 一阶电路的零状态响应 9.3.1 一阶RC电路的零状态响应 9.3.2?一阶RL电路的零状态响应 9.4?一阶电路的全响应和三要素法 9.4.1?一阶电路的全响应 9.4.2?一阶电路的三要素法 9.5?阶跃函数和阶跃响应 9.5.1?阶跃函数 9.5.2?阶跃响应 9.6 冲激函数和冲激响应 9.6.1 冲激函数 9.6.2 冲激响应 9.7 二阶电路的零输入响应 9.7.1 二阶电路方程的建立 9.7.2?二阶电路零输入响应的形式 9.8 应用实例 9.8.1?冰箱延时保护电路 9.8.2 积分电路和微分电路 9.8.3?方波发生电路 9.8.4 闪光灯电路 本章小结 习题9 第10章?双口网络 10.1?双口网络的基本概念 10.2?双口网络的参数方程 10.2.1?阻抗方程与Z参数 10.2.2?导纳方程与Y参数 10.2.3?传输方程与T参数 10.2.4?混合方程与H参数 10.3?含双口网络的电路分析 10.3.1?含双口网络的电路 10.3.2 双口网络的连接 10.4?线性双口网络的等效电路 10.4.1?互易双口网络的等效电路 10.4.2 非互易双口网络的等效电路 10.5?应用实例 10.5.1?放大电路等效模型 10.5.2 阻抗匹配电路 本章小结 习题10 第11章?非线性电阻电路 11.1?非线性电阻 11.1.1?非线性电阻概述 11.1.2?非线性电阻的静态电阻和动态电阻 11.1.3?非线性电阻的串联和并联 11.2 非线性电阻电路的分析 11.2.1 解析法 11.2.2 图解法 11.2.3 分段线性化法 11.2.4 小信号分析法 11.3?应用实例 11.3.1 限幅电路 11.3.2 整流电路 本章小结 习题11 习题答案 参考文献