高等学校电子与电气工程及自动化专业“十一五”规划教材 电路PDF电子书下载

第1章　基本概念与基本定律 1

1.1　电荷与电流 2

1.1.1　电荷的定义和特性 2

1.1.2 电流的参考方向 3

1.1.3　电流的定义 3

1.2　电压 4

1.2.1　电压的定义 4

1.2.2　电压的参考方向 4

1.3　功率和电能 5

1.3.1　电功率的定义 5

1.3.2　电压、电流的关联参考方向 5

1.3.3　功率守恒与电能的计算 6

1.4　电路元件和电路模型 6

1.4.1　电路元件的集总假设 6

1.4.2　电路模型 7

1.5　电阻元件和欧姆定律 7

1.5.1 电阻元件和欧姆定律的概念 7

1.5.2　线性电阻的特性 8

1.5.3　电阻元件上的功率与能量 9

1.6　电压源和电流源 10

1.6.1　电压源的概念与伏安特性 10

1.6.2 电流源的概念与伏安特性 11

1.6.3　电压源和电流源的功率 11

1.7　受控源 12

1.7.1　受控源的定义 12

1.7.2　线性受控源 12

1.8　基尔霍夫定律 13

1.8.1　支路、结点和回路的概念 13

1.8.2　基尔霍夫电流定律 14

1.8.3　基尔霍夫电压定律 15

习题 17

第2章　电路的等效变换 21

2.1　电路等效的概念 21

2.2　无源一端口的等效电阻 22

2.2.1　无源一端口等效电阻的概念 22

2.2.2　电阻元件的串联与并联 23

2.2.3　含受控源一端口等效电阻的计算 25

2.3　电压源、电流源的串联与并联 26

2.3.1　电压源的串联与并联 26

2.3.2　电流源的串联与并联 27

2.3.3　电压源和电流源的串联与并联 27

2.4　实际电源模型和等效变换 28

2.4.1　实际电源的两种模型 28

2.4.2　两种电源模型的等效变换 29

2.5　电阻Y连接和△连接电路的等效变换 31

习题 34

第3章　电路的基本分析方法 38

3.1　电路的拓扑关系 38

3.1.1　图的初步概念 38

3.1.2　电路模型和图的关系 40

3.2　电路KCL和KVL方程的独立性 41

3.2.1　电路KCL方程的独立性 41

3.2.2　电路KVL方程的独立性 41

3.3　支路电流法 42

3.4　网孔电流法和回路电流法 44

3.4.1　网孔电流法 44

3.4.2　回路电流法 47

3.5　结点电压法 49

习题 53

第4章　电路定理 57

4.1　线性电路 57

4.1.1　线性电路的概念 57

4.1.2　线性电路方程的性质 57

4.2　叠加定理和齐性定理 58

4.2.1　叠加定理 58

4.2.2　齐性定理 61

4.3　替代定理 62

4.4　戴维南定理和诺顿定理 63

4.4.1　戴维南定理 63

4.4.2　诺顿定理 66

4.5　最大功率传输条件 67

4.6　对偶原理 68

习题 70

第5章　电容元件和电感元件 74

5.1　电容元件 74

5.1.1　电容元件及其电压、电流关系 74

5.1.2　电容元件上的功率和能量 75

5.1.3　电容元件的串、并联 76

5.2　电感元件 77

5.2.1　电感元件及其电压、电流关系 78

5.2.2　电感元件上的功率和能量 79

5.2.3　电感元件的串、并联 80

习题 81

第6章　一阶电路分析 85

6.1　动态电路与换路定则 85

6.1.1　动态电路和状态变量 86

6.1.2　动态电路的换路定则 87

6.2　一阶电路的零输入响应 89

6.3　一阶电路的零状态响应 93

6.4　一阶电路的全响应与三要素法 96

6.4.1　一阶电路的全响应 96

6.4.2　三要素法 97

6.5　一阶电路的阶跃响应 99

6.5.1　单位阶跃函数 99

6.5.2　阶跃函数在电路中的应用 100

6.5.3　一阶电路的阶跃响应 101

6.6　一阶电路的冲激响应 102

6.6.1　单位冲激函数 102

6.6.2　单位冲激函数的性质 103

6.6.3　电容电压和电感电流的跃变 104

6.6.4　冲激响应 105

6.7　阶跃响应与冲激响应的关系 106

习题 108

第7章　二阶电路分析 113

7.1　二阶电路的零输入响应 113

7.1.1　过阻尼响应 114

7.1.2　临界阻尼响应 115

7.1.3　欠阻尼响应 115

7.2　二阶电路的阶跃响应和冲激响应 117

7.2.1　二阶电路的阶跃响应 117

7.2.2　二阶电路的冲激响应 119

7.3　一般二阶电路 120

习题 122

第8章　正弦量与相量 125

8.1　正弦量 125

8.1.1　正弦量的三要素 125

8.1.2　有效值的定义、正弦量的有效值 126

8.1.3　正弦量的相位差 127

8.2　正弦量的相量表示 128

8.2.1　复数 128

8.2.2　相量的定义 130

8.2.3　时域运算和相量运算的关系 131

8.3　三种基本电路元件和电路定律的相量关系 132

8.3.1　电阻元件的相量关系 133

8.3.2　电感元件的相量关系 133

8.3.3　电容元件的相量关系 134

8.3.4　KCL、KVL的相量形式 135

8.4　阻抗和导纳 136

8.4.1　阻抗和导纳的定义 136

8.4.2　阻抗和导纳的等效变换 138

8.5　阻抗（导纳）的串联和并联 139

8.5.1　阻抗的串联 139

8.5.2　阻抗（导纳）的并联 140

习题 141

第9章　正弦稳态电路的分析 144

9.1　正弦稳态电路的分析方法 144

9.2　正弦稳态电路的功率 148

9.2.1　瞬时功率 148

9.2.2　有功功率和功率因数 149

9.2.3　无功功率 150

9.2.4　视在功率 150

9.2.5　R、L、C元件的有功和无功功率 150

9.3　复功率 151

9.4　功率因数的提高 151

9.5　正弦稳态最大功率传输 153

习题 155

第10章　三相电路 159

10.1　三相对称电压 159

10.1.1　三相对称电压的产生 159

10.1.2　三相电源的连接 160

10.2　三相负载 162

10.2.1　三相负载的连接 162

10.2.2　三相负载中的电流和电压 163

10.3　对称三相电路的计算 163

10.3.1　负载Y连接电路的计算 163

10.3.2　负载△连接电路的计算 165

10.4　不对称三相电路的计算 166

10.5　三相电路的功率 168

10.5.1　三相电路的功率 168

10.5.2　三相电路功率的测量 168

习题 170

第11章　耦合电感电路 174

11.1　耦合电感 174

11.1.1　耦合电感及其伏安关系 174

11.1.2　耦合电感的耦合系数 177

11.2　耦合电感的串联与并联 177

11.2.1　耦合电感的串联 178

11.2.2　耦合电感的并联 179

11.3　空芯变压器 181

11.4　理想变压器 182

11.4.1　理想变压器的理想条件 182

11.4.2　理想变压器的电压、电流关系 183

11.4.3　理想变压器的阻抗变换 184

习题 185

第12章 电路的频率响应 189

12.1 串联电路的频域响应与谐振 189

12.1.1 RLC串联电路的频率响应 189

12.1.2 RLC串联电路谐振的条件与特点 190

12.1.3　谐振电路的品质因数、通频带和选择性 191

12.2　并联谐振 193

12.2.1　并联电路谐振的条件 193

12.2.2　并联谐振电路的特点 193

12.3　正弦稳态网络函数 195

12.3.1　频域网络函数的定义 195

12.3.2　网络函数的幅频特性和相频特性 195

12.4　波特图 197

12.4.1　对数坐标与分贝的概念 197

12.4.2　幅频特性和相频特性的波特图 198

12.5　滤波器 200

习题 201

第13章　非正弦周期电流电路 204

13.1　非正弦周期信号及傅里叶分解 204

13.1.1　非正弦周期信号 204

13.1.2　非正弦周期信号的傅里叶分解 205

13.2　有效值、平均值和平均功率 207

13.2.1　非正弦周期信号的有效值 207

13.2.2　非正弦周期信号的平均值 208

13.2.3　非正弦周期信号的平均功率 208

13.3　非正弦周期电路的分析 209

13.4　傅里叶级数的指数形式 210

13.5　傅里叶变换简介 211

13.5.1　傅里叶积分 211

13.5.2　傅里叶变换 211

习题 212

第14章　拉普拉斯变换及其在电路中的应用 215

14.1　拉普拉斯变换的定义 215

14.2　拉普拉斯变换的性质 216

14.2.1　线性性质 216

14.2.2　微分性质 217

14.2.3　积分性质 217

14.2.4　延迟性质 218

14.3 s域电路定律和运算电路模型 219

14.3.1 s域电路定律 219

14.3.2　基本电路元件的s域模型 220

14.3.3 s域电路方程 221

14.4 F（s）的分解及拉普拉斯反变换 222

14.4.1　单根情况 223

14.4.2　共轭复根情况 224

14.4.3　重根情况 224

14.5　拉普拉斯变换在线性电路分析中的应用 225

14.6 s域网络函数 228

14.6.1 s域网络函数的定义 228

14.6.2 s域网络函数的零点和极点 230

14.6.3　极点与冲激响应 230

14.7　卷积积分 232

14.7.1　卷积积分的定义 232

14.7.2　拉普拉斯变换的卷积定理 233

14.7.3　卷积积分在电路分析中的应用 234

习题 235

第15章　电路的矩阵方程 240

15.1　关联矩阵 240

15.1.1　关联矩阵的概念 240

15.1.2　用关联矩阵表示的KCL和KVL方程 241

15.2　回路矩阵 242

15.2.1　回路矩阵的概念 242

15.2.2　用回路矩阵表示的KVL和KCL方程 243

15.3　割集与割集矩阵 244

15.3.1　割集的定义 244

15.3.2　割集矩阵 245

15.3.3　用割集矩阵表示的KVL和KCL方程 246

15.4　回路电流矩阵 247

15.4.1　复合支路 247

15.4.2　回路电流矩阵方程 247

15.4.3　含受控源的复合支路 249

15.5　结点电压矩阵 249

15.5.1　复合支路 249

15.5.2　结点电压矩阵方程 250

15.6　割集电压矩阵 252

15.7　状态方程及矩阵表示 253

习题 255

第16章　二端口网络 260

16.1　二端口网络 260

16.2　二端口网络参数 261

16.2.1　Y参数 261

16.2.2 Z参数 263

16.2.3 H参数 265

16.2.4　T参数 266

16.2.5　二端口参数之间的关系 268

16.3　二端口的转移函数 269

16.4　二端口网络的互联 271

16.4.1　二端口网络的串联 271

16.4.2　二端口网络的并联 272

16.4.3　二端口网络的级联 273

16.5　回转器和负阻抗变换器 274

16.5.1 回转器 274

16.5.2　负阻抗变换器 275

习题 276

第17章　非线性电路简介 280

17.1　非线性电路的基本分析方法 280

17.1.1　非线性电路的图解分析法 281

17.1.2　非线性电路的迭代计算分析法 281

17.2　非线性电路的近似分析方法 282

17.2.1　分段线性化分析法 282

17.2.2　小信号分析法 283

习题 286

部分习题答案 288

参考文献 302