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內容簡介: |
本书基于面向应用的角度,围绕电路分析方法,全面介绍系统电路的基本理论和分析方法。全书共分12章,主要内容包括电路模型和电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析、电路定理、电容元件与电感元件、暂态电路分析、单一元件的正弦交流电路、正弦稳态电路的分析方法、耦合电感电路、电路的频率响应、三相电路、二端口网络。每章后附有结合MATLAB或Multisim软件对电路进行计算机辅助分析举例,便于读者掌握电路元件的功能及应用。
本书可作为高等学校电气信息类各专业电路分析基础和电路课程教学用书,也可作为相关技术人员的参考书。
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目錄:
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第1章 电路模型和电路定律1
1.1 电路和电路模型1
1.1.1 实际电路及其功能1
1.1.2 电路模型2
1.2 电流和电压的参考方向3
1.2.1 电流3
1.2.2 电压4
1.3 电功率和能量6
1.4 电阻元件7
1.5 电源元件9
1.5.1 电压源9
1.5.2 电流源10
1.6 受控电源12
1.7 基尔霍夫定律13
1.7.1 基尔霍夫电流定律13
1.7.2 基尔霍夫电压定律15
1.8 应用实例18
1.9 计算机辅助分析电路举例20
小结24
习题25
第2章 电阻电路的等效变换30
2.1 等效的含义30
2.1.1 二端电路(网络)的定义30
2.1.2 等效二端电路的概念30
2.2 电阻元件的等效变换31
2.2.1 电阻的串联31
2.2.2 电阻的并联32
2.3 电阻的星形联结和三角形联结35
2.3.1 平衡电桥电路35
2.3.2 电阻的星形三角形等效变换37
2.4 理想电源的串联等效与并联等效40
2.4.1 理想电压源串联等效40
2.4.2 理想电流源并联等效40
2.4.3 任意电路元件与理想电压源uS并联等效40
2.4.4 任意电路元件与理想电流源iS串联等效41
2.5 实际电源的两种模型及其等效变换42
2.5.1 实际电源的戴维南模型42
2.5.2 实际电源的诺顿模型42
2.5.3 两种电源模型的等效变换43
2.6 应用实例45
2.7 计算机辅助分析电路举例46
小结47
习题49
第3章 电阻电路的一般分析54
3.1 KCL和KVL的独立方程数54
3.2 支路电流法56
3.3 回路电流法58
3.4 结点电压法62
3.5 分析方法的选用原则66
3.5.1 支路电流法的选用原则67
3.5.2 回路电流法的选用原则67
3.5.3 结点电压法的选用原则67
3.6 应用实例67
3.7 计算机辅助分析电路举例69
小结73
习题74
第4章 电路定理81
4.1 叠加定理81
4.2 替代定理84
4.3 戴维南定理及诺顿定理85
4.3.1 戴维南定理85
4.3.2 诺顿定理87
4.4 最大功率传输定理89
4.5 应用实例90
4.6 计算机辅助分析电路举例93
小结95
习题96
第5章 电容元件与电感元件102
5.1 电容元件102
5.2 电容元件的串联和并联104
5.2.1 电容的串联104
5.2.2 电容的并联105
5.3 电感元件106
5.4 电感元件的串联和并联109
5.4.1 电感的串联109
5.4.2 电感的并联110
5.5 应用实例111
5.6 计算机辅助分析电路举例112
小结113
习题114
第6章 暂态电路分析118
6.1 动态电路的初始条件118
6.1.1 换路定律118
6.1.2 变量初始值的计算119
6.2 一阶电路的零输入响应121
6.2.1 一阶RC电路的零输入响应121
6.2.2 一阶RL电路的零输入响应123
6.3 一阶电路的零状态响应127
6.3.1 一阶RC电路的零状态响应127
6.3.2 一阶RL电路的零状态响应129
6.4 一阶电路的全响应132
6.4.1 电路求解过程132
6.4.2 全响应的两种分解方式133
6.4.3 三要素法分析一阶电路134
6.5 一阶电路的阶跃响应和冲激响应136
6.5.1 一阶电路的阶跃响应136
6.5.2 一阶电路的冲激响应139
6.6 二阶电路分析简介141
6.6.1 二阶电路的零输入响应142
6.6.2 二阶电路的零状态响应和阶跃响应147
6.7 应用实例148
6.8 计算机辅助分析电路举例151
小结155
习题156
第7章 单一元件的正弦交流电路161
7.1 正弦量的含义161
7.1.1 周期和频率162
7.1.2 幅值和有效值162
7.1.3 相位和相位差163
7.2 相量法165
7.2.1 复数及其运算(四则运算,微分、积分运算)165
7.2.2 相量的表示法及相量图167
7.3 单一元件电路的相量形式169
7.3.1 电阻元件的相量模型170
7.3.2 电容元件的相量模型171
7.3.3 电感元件的相量模型173
7.4 KCL和KVL电路的相量形式175
7.5 应用举例177
小结179
习题180
第8章 正弦稳态电路的分析方法183
8.1 阻抗与导纳183
8.1.1 RLC串联电路的复阻抗183
8.1.2 复阻抗的串并联186
8.1.3 RLC并联电路的复导纳187
8.1.4 复导纳的串并联189
8.1.5 混联电路的化简与分析190
8.2 相量法分析正弦稳态电路192
8.3 正弦稳态电路的功率196
8.3.1 瞬时功率196
8.3.2 平均功率198
8.3.3 无功功率198
8.3.4 视在功率和复功率199
8.3.5 功率因数及提高功率因数的方法200
8.4 最大功率传输202
8.5 应用举例206
8.6 计算机分析电路举例210
小结215
习题216
第9章 耦合电感电路220
9.1 互感220
9.2 耦合电路223
9.2.1 耦合电路的电路模型223
9.2.2 耦合电路的分析223
9.3 空心变压器228
9.3.1 空心变压器的电路模型228
9.3.2 空心变压器的分析228
9.4 理想变压器230
9.4.1 理想变压器的电路模型230
9.4.2 变比231
9.5 应用实例234
9.6 计算机辅助分析电路举例237
9.6.1 利用MATLAB计算耦合电感的等效电感237
9.6.2 利用Simulink对含耦合电感正弦稳态交流电路的仿真分析238
小结242
习题242
第10章 电路的频率响应248
10.1 网络函数248
10.1.1 网络函数的定义与分类248
10.1.2 应用举例249
10.2 RLC串联谐振电路250
10.2.1 RLC串联谐振的定义和条件250
10.2.2 RLC串联电路的频率响应252
10.3 GLC并联谐振电路255
10.4 滤波器257
10.4.1 滤波器的概念与分类257
10.4.2 滤波器简介258
10.5 应用实例259
10.6 计算机辅助分析电路举例261
10.6.1 利用MATLAB绘制频率响应曲线261
10.6.2 利用MATLAB分析串联谐振电路265
小结266
习题267
第11章 三相电路272
11.1 对称三相电源272
11.2 对称三相电源的连接273
11.3 对称三相电路的计算276
11.4 不对称三相电路的概念278
11.5 三相电路的功率280
11.6 实例分析282
11.6.1 对称三相电源的产生282
11.6.2 照明电路分析284
11.6.3 飞机供电系统中三相电压对称性问题的分析与研究285
11.7 计算机辅助分析电路举例287
小结289
习题290
第12章 二端口网络295
12.1 二端口网络基本概念295
12.2 Z参数296
12.3 Y 参数297
12.4 H 参数299
12.5 A参数300
12.6 各参数间的关系302
12.7 实例分析303
12.7.1 压电变压器电路模型和二端口网络Y参数303
12.7.2 二端口网络的四种连接方式304
12.7.3 压电变压器并并连接实例305
12.7.4 压电变压器并串连接实例305
12.8 计算机辅助分析电路举例307
小结307
习题309
参考文献315
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內容試閱:
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电路分析是高等工科院校电类专业的基础课。该门课程在集总假设条件下,分析研究电路的基本规律及电路的分析计算方法,是电路理论与电子技术工程的入门课程。本书以电路理论的经典内容为核心,从培养学生的实践应用能力出发,具有如下特点:
1.从工程实际中引出问题、着重培养学生分析和解决问题的能力。电路分析课程不仅介绍电路理论的一些基本概念和原理,还针对一些经典的电路进行详细的分析,因此与实际工程电路结合是非常紧密的。本书在内容安排上,将理论与实际应用相结合,在各章节中有针对性地编入一些强调电路理论应用的实例,这对于培养学生的工程意识、工程思维和能力、锻炼学生的创新意识和创新能力具有举足轻重的作用。
2.引入MATLAB和Multisim软件的应用。用MATLAB可以帮助求解电路方程组,可以辅助画相量图,进行正弦波仿真分析等。借助Multisim软件不仅可以充分显示对数据进行采集、储存、分析、处理、传输、控制,以及对方案进行论证、选定和设计的过程,还可以改变电路参数,如电源的大小、电阻的阻值、电容的容量等来调整电路,使之更加合乎要求,得出较为理想的电路模型。将这些仿真软件加入实例分析中,可以把许多抽象和难以理解的内容变得生动、形象化。更重要的是通过计算机辅助分析电路,不仅提供了一种分析问题和解决问题的方法,还可以提高综合应用计算机的能力。
本书由黄河科技学院的王二萍担任主编,负责全书的策划、组织、统稿等工作,参加编写工作的有黄河科技学院的蔡艳艳、乐丽琴、张洋洋、栗红霞、张具琴和付瑞玲,上海材料研究所的黄永亮。
本书由张水莲教授主审。张教授以她严谨的治学精神为本书的编写工作提出了很多宝贵的意见和建议,在此表示诚挚的感谢!同时,诚挚感谢吴显鼎教授对本书编写工作的指导性意见!
限于编者水平,书中难免存在不足之处,恳请广大读者指正。
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