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绪论 1

第1章 从物理学向电路理论的过渡 5

1.1电路、系统及其模型 5

1.1.1电路与系统的概念 5

1.1.2电路模型 6

1.2电路分析中的若干规则 7

1.2.1变量与参数的概念 7

1.2.2电流、电压的参考方向 8

1.2.3功率计算的规范化方法 9

1.3电路中电位的计算 11

1.4线性电阻的端口特性 13

1.5（线性）电感的端口特性 14

1.5.1电感中物理现象的回顾 14

1.5.2电感上电压与电流的关系 15

1.5.3电感中的储能 17

1.6电容器的端口特性 17

1.6.1电容器上的端口特性 17

1.6.2电容、电感特性的对偶性 18

1.7电源 19

1.7.1电源的工作状态 19

1.7.2电压源 20

1.7.3电流源 21

1.7.4电源的工作点 22

1.7.5电源与负载相匹配 22

1.7.6电源的组合特性 23

1.8基尔霍夫定律③ 24

1.8.1基本名词 24

1.8.2基尔霍夫电流定律（KCL） 25

1.8.3将基尔霍夫电流定律推广到多端网路 25

1.8.4基尔霍夫电压定律（KVL） 25

1.8.5将基尔霍夫电压定律推广到开口电路 26

1.8.6导出电压与路径无关的概念 27

1.8.7导出一段含源电路的欧姆定律 27

1.9基尔霍夫定律的重要意义 28

1.9.1求解复杂网路的基本思想 28

1.9.2节点方程的独立性 28

1.9.3回路方程的独立性 28

1.10受控电源 29

1.10.1四种理想的受控源模型 29

1.10.2含受控源电路的分析计算特点 30

习题1 30

第2章 电路结构的等效变换 35

2.1无独立源单口网路的输入电阻和等效电阻 35

2.1.1输入电阻和等效电阻的概念 35

2.1.2电阻串联时的等效电阻和电压分配 35

2.1.3电阻并联时的等效电阻及电流分配 36

2.1.4含受控源的单口网路的输入电阻 36

2.2星形网路与三角形网路的等效变换 37

2.2.1问题的提出 37

2.2.2等效变换的条件及公式推导 38

2.3实际电源模型的等效变换 40

2.3.1等效变换可能性的逻辑思维 40

2.3.2变换关系 41

2.4移源等效变换法 42

2.4.1电流源的重新配置法 42

2.4.2电压源的重新配置 43

习题2 44

第3章 网路的初步分析 46

3.1回路分析法 46

3.1.1回路法的基本概念 46

3.1.2含电流源电路的回路选择 48

3.1.3含受控电压源电路的回路方程 48

3.2节点分析法 49

3.2.1方法的导出 49

3.2.2弥尔曼定理——节点法的特例 51

3.2.3如何处理与电流源串联的电阻及对地有理想电压源的节点 51

3.2.4含受控源电路的节点方程 52

习题3 53

第4章 电路定理 56

4.1叠加定理 56

4.1.1叠加定理的表述 56

4.1.2叠加定理的证明 58

4.1.3齐性定理 59

4.2替代定理 60

4.2.1定理表述 60

4.2.2定理证明 60

4.3戴维南定理和诺顿定理 61

4.3.1用逻辑推理得到戴维南定理 62

4.3.2戴维南定理 62

4.3.3戴维南定理的证明 62

4.3.4应用戴维南定理应注意的问题 64

4.3.5戴维南定理的推论——诺顿定理 67

4.4特勒根定理 67

4.4.1特勒根第一定理 67

4.4.2特勒根第二定理 68

4.4.3特勒根第二定理的证明 69

4.5互易定理 70

4.5.1互易定理一 70

4.5.2互易定理二 71

4.5.3互易定理三 71

4.5.4应用互易定理时应注意的几个问题 72

习题4 73

第5章 正弦交流电路的稳态分析 77

5.1正弦交流电路的基本概念 77

5.1.1周期、频率、角频率 78

5.1.2瞬时值、幅值、有效值 78

5.1.3相位、初相位、相位差 79

5.2正弦量的相量表示法 79

5.2.1用逻辑思维引出相量法 80

5.2.2相量的定义 80

5.2.3基尔霍夫定律的相量形式 81

5.2.4正弦量的相量图 82

5.2.5正弦量的一阶导数的相量 82

5.3不同性质元件上的正弦稳态响应 83

5.3.1电阻元件在正弦激励下的端口特性 83

5.3.2理想电感元件上正弦响应的特殊性 84

5.3.3理想电容元件上正弦响应的特殊性 86

5.4RLC串、并联组合时的端口特性 88

5.4.1KVL的相量形式在RLC串联电路中的体现 89

5.4.2RLC串联组合时端口上电压与电流的关系 89

5.4.3KCL的相量形式在RLC并联电路中的体现 91

5.4.4RLC并联组合时端口上电压与电流的关系 91

5.5复阻抗运算 93

5.5.1复阻抗的串联 93

5.5.2复阻抗的并联 94

5.5.3复阻抗与复导纳的转换 95

5.6无源单口网路中的功率 96

5.6.1瞬时功率 96

5.6.2视在功率、有功功率、无功功率之间的关系 96

5.6.3功率因数的提高 98

5.7复功率 99

5.7.1复功率的定义 100

5.7.2复功率的其他关系式 100

5.7.3单口网路的复功率 100

5.8复杂交流网路的代数方程求解 101

5.9相量图在电路分析中的应用 103

5.10正弦交流电路中的共轭匹配 106

习题5 106

第6章 三相正弦交流电路 111

6.1三相正弦交流电的基本概念 111

6.1.1三相电源 111

6.1.2三相绕组的连接和供电方式 112

6.1.3三相四线制供电时相电压与线电压的关系 113

6.2三相负载的星形连接运行 113

6.2.1各电流的计算 113

6.2.2对称负载运行时的特殊情况 114

6.2.3三相星形不对称负载的运行 114

6.2.4三相四线制终端不接地系统的中性点位移 114

6.3三相负载的三角形连接运行 116

6.3.1各电流的计算 116

6.3.2对称负载运行时的特殊情况 116

6.4三相负载的总功率 117

6.4.1有功功率和无功功率 118

6.4.2瞬时功率 118

6.4.3三相负载功率的测量 119

习题6 120

第7章 互感电路 123

7.1互感的基本概念 123

7.1.1互感现象的基本关系 123

7.1.2互感的电磁关系和互感系数的定义 124

7.1.3两电流同时存在时的电磁关系 124

7.1.4耦合系数 124

7.1.5同极性端 125

7.2互感串、并联组合时的计算 126

7.2.1互感的串联 126

7.2.2互感的并联 128

7.3互感电路的去耦等效变换 130

7.3.1星结互感电路的去耦变换 130

7.3.2互感电路的受控源等效电路 131

7.4单纯磁耦合电路的计算 132

7.4.1电流的求解 133

7.4.2输入阻抗及等效电路 133

7.4.3副边的等效电路、输出阻抗 134

7.5理想变压器 137

7.5.1理想变压器的定义条件 137

7.5.2相量运算 138

7.5.3理想变压器的受控源模型 138

7.5.4理想变压器的阻抗变换作用 138

习题7 140

第8章 电路的频域分析 143

8.1正弦传递函数 143

8.2滤波器 143

8.2.1RC低通滤波器 144

8.2.2RC高通滤波器 145

8.2.3RC带通滤波器 146

8.3电路中的串联谐振——电压谐振 147

8.3.1串联谐振条件 147

8.3.2谐振及失谐状态下的频域分析 148

8.3.3标准的谐振曲线及其方程式 149

8.3.4通频带 150

8.4电路中的并联谐振——电流谐振 150

8.4.1并联谐振条件 150

8.4.2并联谐振电路的频域分析 151

8.4.3电流源激励下的并联谐振 152

8.5非正弦电路的谐波分析法 152

8.5.1非正弦量的谐波分析 153

8.5.2傅里叶级数展开式与原函数类型的关系 155

8.5.3频谱线图 156

8.5.4线性电路在非正弦激励下的计算 156

8.5.5非正弦电流、电压的有效值 158

8.6电路在非周期性激励下的频谱分析 158

8.6.1傅里叶级数的指数形式 158

8.6.2傅里叶积分变换的初步概念 162

8.6.3非周期激励下的频谱分析 163

8.7对称三相电路中的高次谐波 164

习题8 165

第9章 电路的时域分析 168

9.1时域分析的基础知识 168

9.1.1电路的动态方程 168

9.1.2电路中的过渡过程与换路定律 169

9.2一阶电路的零输入响应 171

9.2.1一阶RC电路的零输入响应 171

9.2.2一阶RL电路的零输入响应 173

9.3一阶电路的全响应和零状态响应 175

9.3.1一阶RC电路的全响应 175

9.3.2一阶RC电路的零状态响应 177

9.3.3时间常数 177

9.4一阶电路求解方法的再认识 179

9.4.1一阶电路求解方法的归纳 179

9.4.2三要素表达式的证明 181

9.4.3一阶电路在非直流激励下的求解 182

9.5一阶电路的阶跃响应 183

9.5.1单位阶跃函数的定义 184

9.5.2阶跃函数的性质 184

9.5.3阶跃响应 185

9.6一阶电路的矩形脉冲响应 186

9.6.1寄生参数对矩形脉冲激励下响应的影响 186

9.6.2RC微分电路 187

9.6.3RC积分电路 188

9.7一阶电路的冲激响应 188

9.7.1冲击函数 188

9.7.2求解冲激响应的方法 192

9.7.3冲激响应与阶跃响应的关系 193

9.8一阶电路的正弦响应 194

9.9二阶电路的零输入响应 195

9.9.1约束方程及其通解 196

9.9.2二阶电路的过阻尼情况分析 197

9.9.3二阶电路的欠阻尼情况分析 198

9.9.4二阶电路的临界阻尼状态分析 200

9.10用卷积积分求任意激励下的时域响应 201

9.10.1方法导出 201

9.10.2进一步认识卷积 202

习题9 204

第10章 非线性电路简介 209

10.1非线性电路分析的特殊性 209

10.1.1非线性元件的特性表示法 209

10.1.2非线性电路分析计算中的特殊性 210

10.2非线性电路的图解分析 212

10.2.1非线性电路的静态图解分析 212

10.2.2非线性电路的动态图解分析 212

10.3非线性电路的小信号模型 213

10.4非线性特性的分段线性化处理 214

习题10 215

第11章 电路的复频域分析 218

11.1拉普拉斯变换法的概述 218

11.2拉普拉斯变换的定义及其主要性质 219

11.2.1拉普拉斯变换的定义 219

11.2.2拉普拉斯变换的主要性质 220

11.3拉普拉斯反变换 222

11.4电路的复频域模型 227

R、L、C元件的复频域模型 228

11.5复频域分析——线性电路代数方程解法的同一性 231

习题11 238

第12章 系统函数 243

12.1系统函数的主观定义与客观必然性 243

12.1.1简单系统函数的定义 243

12.1.2系统函数的客观必然性 244

12.1.3系统函数的类型 244

12.1.4系统函数的建立 245

12.2用系统函数研究时域响应 246

12.2.1系统函数与冲激响应的关系 246

12.2.2系统函数与时域响应的一般关系 247

12.3系统函数的零点和极点 247

12.4系统函数与频域响应的关系 250

12.4.1拉普拉斯变换实现了时域分析与频域分析的统一 250

12.4.2从系统函数的零极点分布求取网路的频率响应 250

习题12 253

第13章 双口网路 256

13.1双口网路及其方程 256

13.1.1双口网路的Y参数方程式 256

13.1.2双口网路的Z参数方程式 258

13.1.3双口网路的T参数（传输参数）方程式 260

13.1.4双口网路的H参数（混合参数）方程式 262

13.2双口网路的等效电路 264

13.2.1双口网路不含受控源时的等效电路 264

13.2.2双口网路含有受控源时的等效电路 265

13.3双口网路的组合与分解 266

13.3.1双口网路的链联 266

13.3.2双口网路的并联 268

13.3.3双口网路的串联 269

13.4双口网路的特性阻抗 270

习题13 271

第14章 网路的矩阵分析 275

14.1图论简介 275

14.1.1拓扑学的直观理解 275

14.1.2图论中的图 276

14.1.3图中的回路、树和割集 277

14.2图的矩阵表示 279

14.2.1点与边的关联性——关联矩阵 279

14.2.2回路与边的关联性——回路矩阵 280

14.2.3割集与边的关联性——割集矩阵 280

14.2.4矩阵A、Bf、Qf之间的关系 281

14.3再论基尔霍夫定律 282

14.3.1用关联矩阵表示基尔霍夫电流定律 282

14.3.2用关联矩阵表示基尔霍夫电压定律 283

14.3.3用回路矩阵表示基尔霍夫电压定律 283

14.3.4用回路矩阵表示基尔霍夫电流定律 284

14.3.5用割集矩阵表示基尔霍夫电流定律 284

14.3.6用割集矩阵表示基尔霍夫电压定律 284

14.4网路的节点矩阵分析 285

14.4.1形式支路的定义 285

14.4.2用抽象化方法建立节点方程 285

14.4.3节点方程剖析 286

14.5含受控源网路的节点矩阵分析 288

14.5.1形式支路的扩充 288

145.2节点方程的建立 288

14.6含理想电压源网路的节点矩阵分析 292

14.7含互感网路的节点矩阵分析 293

14.8网路的回路矩阵分析 296

14.8.1回路矩阵方程的一般形式 296

14.8.2含互感网路的回路矩阵方程 298

14.8.3含受控电压源的回路矩阵方程 300

14.9网路的割集矩阵分析 300

习题14 302

第15章 状态变量分析法 307

15.1状态、状态变量及状态方程 307

15.2状态方程的直观编写方法 309

15.2.1状态变量的选择 309

15.2.2状态方程的直观编写 309

15.2.3输出方程 310

15.3状态方程的系统化编写方法 311

15.3.1系统化编写状态方程的一般步骤 311

15.3.2构不成有条件树情况的处理 313

*15.4状态方程的复频域求解 314

习题15 316

第16章 现代电路理论中的新器件 319

16.1集成运算放大器 319

16.1.1运算放大器的理想化模型 319

16.1.2运算放大电路的分析方法要点 320

16.1.3如何应用虚短、虚断特性对运算放大电路进行节点分析 321

16.2回转器 322

16.2.1回转器的特性方程 322

16.2.2回转器的基本性质 323

16.2.3回转器电路实例 323

16.2.4含回转器电路的分析 324

16.3负阻抗变换器 325

习题16 327

附录A 磁路和铁芯线圈电路 330

A.1磁路的基本概念 330

A.1.1磁路及其基本物理量 330

A.1.2磁性材料的磁性能 331

A.1.3磁路的基本定律 332

A.2直流磁路简介 333

A.3交流铁芯线圈电路 335

A.3.1交流铁芯线圈中的电磁关系 335

A.3.2交流铁芯线圈中电压与电流的关系 336

A.3.3交流铁芯线圈电路的线性化处理 336

A.3.4交流铁芯线圈中的功率损耗 337

A.3.5交流铁芯线圈的等效电路及相量图 337

练习题 338

附录B PSpice软件简介 340

B.1PSpice功能预览 340

B.2PSpice的基本操作 342

B.2.1在Schematics中建立电路模型 342

B.2.2电路的模拟分析 344

B.2.3图形后处理程序Probe 346

B.2.4交流分析示例 347

部分习题答案 349

参考文献 359