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1.1 引言 1

1.2 本书概要 1

第1章 电路分析和电气工程 1

1.3 电路分析与工程的关系 2

1.4 分析和设计 3

1.5 计算机辅助分析 3

1.6 解题制胜策略 4

1.7 推荐阅读 4

第2章 基本元件和电路 5

2.1 引言 5

2.2 基本单位和单位扩展 5

2.3.1 电荷 6

2.3 电荷、电流、电压和功率 6

2.3.2 电流 7

2.3.3 电压 9

2.3.4 功率 11

2.4 电压源和电流源 12

2.4.1 独立电压源 13

2.4.2 独立电流源 14

2.4.3 受控电源 14

2.4.4 网络和电路 15

2.5 欧姆定律 16

2.5.1 功率吸收 17

2.6 小结与复习 20

2.5.2 电导 20

习题 21

第3章 电压和电流定律 26

3.1 引言 26

3.2 节点、路径、回路和支路 26

3.3 基尔霍夫电流定律 27

3.4 基尔霍夫电压定律 29

3.5 单回路电路 32

3.6 单节点对电路 35

3.7 独立源的串联和并联 38

3.8 电阻的串联和并联 39

3.9 分压和分流 44

3.10 小结与复习 49

习题 49

第4章 基本节点和网孔分析 61

4.1 引言 61

4.2 节点分析 61

4.2.1 电导矩阵 65

4.3 超节点 66

4.4 网孔分析 69

4.5 超网孔 73

4.6 节点分析和网孔分析的比较 75

4.7 计算机辅助电路分析 77

4.8 小结与复习 80

习题 81

第5章 常用电路分析方法 91

5.1 引言 91

5.2 线性和叠加 91

5.2.1 线性元件和线性电路 91

5.2.2 叠加原理 92

5.3 电源变换 99

5.3.1 实际电压源 99

5.3.2 实际电流源 101

5.3.3 等效实际电源 102

5.4 戴维南和诺顿等效电路 105

5.4.1 过程的简短回顾 111

5.5 最大功率传输 114

5.6 △-Y转换 116

5.7 各种方法的比较 118

5.8 小结与复习 118

习题 119

第6章 运算放大器 132

6.1 引言 132

6.2 背景 132

6.3 理想运放 133

6.4 运放的级联 139

6.5 运放的更详细模型 140

6.5.1 理想运放规定的推导 142

6.5.2 共模抑制 143

6.5.3 负反馈 143

6.6 实际考虑 144

6.6.1 饱和 144

6.6.2 输入失调电压 145

6.6.3 封装 145

6.6.4 PSpice仿真 146

6.7 小结与复习 148

习题 148

7.2.1 理想电容模型 156

7.2 电容 156

7.1 引言 156

第7章 电容和电感 156

7.2.2 电压-电流的积分关系 158

7.2.3 能量储存 159

7.2.4 理想电容的重要特性 161

7.3 电感 162

7.3.1 理想电感模型 162

7.3.2 电压-电流的积分关系 165

7.3.3 电感储存的能量 167

7.3.4 理想电感的重要特性 169

7.4 电感和电容的组合 169

7.4.1 电感的串联 169

7.4.2 电感的并联 170

7.4.3 电容的串联 171

7.4.4 电容的并联 172

7.5 线性推论 173

7.6 带电容的简单运放电路 175

7.7 对偶 177

7.8 用PSpice对电容和电感建模 180

7.8.1 PSpice 181

7.9 小结与复习 182

习题 183

8.1 无源RL电路 191

8.1 引言 191

第8章 基本RL和RC电路 191

8.2.1 直接法 192

8.2.2 另一种方法 193

8.2.3 更一般的求解法 193

8.3 指数响应的性质 196

8.4 无源RC电路 199

8.5 更一般的观点 201

8.5.1 RL电路的一般形式 202

8.5.2 一般RC电路 205

8.6 单位阶跃函数 206

8.6.1 物理电源与单位阶跃函数 207

8.6.2 矩形脉冲函数 208

8.7 电源作用于RL电路 209

8.7.1 更直接的求解方法 211

8.7.2 培养直觉理解 211

8.8 自由响应和受迫响应 211

8.8.1 自由响应 212

8.8.2 受迫响应 212

8.8.3 完全响应的确定 213

8.9 电源作用于RC电路 217

8.10 小结与复习 223

习题 223

9.2 无源并联RLC电路 236

9.1 引言 236

第9章 RLC电路 236

9.2.1 导出并联RLC电路的微分方程 237

9.2.2 微分方程的求解 237

9.2.3 频域量的定义 238

9.3 过阻尼并联RLC电路 239

9.3.1 确定A1和A2的值 240

9.3.2 过阻尼响应的响应曲线 243

9.4 临界阻尼 244

9.4.1 临界阻尼的响应形式 245

9.4.2 确定A1和A2的值 245

9.4.3 临界阻尼的响应曲线 246

9.5.1 欠阻尼响应的形式 247

9.5 欠阻尼并联RLC电路 247

9.5.2 确定B1和B2的值 248

9.5.3 欠阻尼的响应曲线 249

9.5.4 有限电阻的作用 249

9.6 无源串联RLC电路 253

9.6.1 串联电路响应的简要总结 255

9.7 RLC电路的完全响应 257

9.7.1 容易求解的部分 257

9.7.2 其余的部分 257

9.7.3 求解过程的简单回顾 262

9.8 无损耗LC电路 264

15.5 极点、零点和传递函数 265

9.9 小结与复习 267

习题 267

第10章 正弦稳态分析 274

10.1 引言 274

10.2 正弦波特性 274

10.2.1 滞后与超前 275

10.2.2 将正弦化为余弦 276

10.3 正弦函数激励下的受迫响应 277

10.3.1 稳态响应 277

10.3.2 更简洁直观的方法 278

10.4 复激励函数 281

10.4.2 复激励函数的接入 282

10.4.1 虚电源产生的响应 282

10.4.3 将微分方程转化为代数方程 283

10.5 相量 285

10.6 R，L，C的相量关系 287

10.6.1 电阻 288

10.6.2 电感 289

10.6.3 电容 290

10.6.4 基尔霍夫定律的相量形式 290

10.7 阻抗 292

10.7.1 阻抗的串联组合 292

10.7.2 阻抗的并联组合 293

10.8 导纳 296

10.9 节点分析和网孔分析 297

10.10 叠加原理、电源变换和戴维南定理 301

10.11 相量图 306

10.12 小结与复习 310

习题 311

第11章 交流电路的功率分析 322

11.1 引言 322

11.2 瞬时功率 322

11.2.1 正弦激励下的功率 323

11.3 平均功率 325

11.3.1 周期波形的平均功率 325

11.3.2 正弦稳态下的平均功率 327

11.3.3 理想电阻吸收的平均功率 328

11.3.4 纯电抗元件吸收的平均功率 329

11.3.5 最大功率传输 330

11.3.6 非周期函数的平均功率 332

11.4 电流和电压的有效值 333

11.4.1 周期波形的有效值 334

11.4.2 正弦波形的有效(？s)值 334

11.4.3 利用？s值计算平均功率 335

11.4.4 多频率电路的有效值 335

11.5 视在功率和功率因数 337

11.6 复功率 340

11.6.1 功率测量 342

11.7 功率术语比较 345

11.8 小结与复习 346

习题 346

第12章 多相电路 353

12.1 引言 353

12.2 多相系统 353

12.2.1 双下标符号 354

12.3 单相三线系统 356

12.3.1 有限导线阻抗的影响 357

12.4 三相Y-Y形接法 359

12.4.1 边线到边线的电压 360

12.5 △形接法 365

12.5.1 △形电源 367

12.6.1 瓦特计的使用 370

12.6 三相系统的功率测量 370

12.6.2 三相系统中的瓦特计 371

12.6.3 双瓦特计的方法 374

习题 377

12.7 小结与复习 377

第13章 磁耦合电路 383

13.1 引言 383

13.2 互感 383

13.2.1 互感系数 383

13.2.2 同名端规则 384

13.2.3 组合的互感和自感电压 386

13.2.4 同名端规则的物理根据 386

13.3 能量考虑 391

13.3.1 M12和M21之间的同一性 391

13.3.2 M的上界 392

13.3.3 耦合系数 393

13.4 线性变压器 394

13.4.1 反射阻抗 394

13.4.2 T形和？形等效网络 395

13.5 理想变压器 400

13.5.1 理想变压器的匝数比 401

13.5.2 用变压器进行阻抗匹配 402

13.5.3 用理想变压器进行电压调整 403

13.5.4 时域中的电压关系 405

13.5.5 等效电路 406

13.6 小结与复习 410

习题 410

14.1 引言 420

14.2 复频率 420

第14章 复频率和拉普拉斯变换 420

14.2.1 一般形式 421

14.2.2 直流的情况 421

14.2.3 指数的情况 421

14.2.4 正弦的情况 421

14.2.5 指数衰减正弦的情况 422

14.2.6 S的物理意义 422

14.3 衰减的正弦激励函数 423

14.4 拉普拉斯变换的定义 426

14.4.1 双边拉普拉斯变换 426

14.4.2 双边拉普拉斯逆变换 427

14.4.3 单边拉普拉斯变换 427

14.5 简单时域函数的拉普拉斯变换 428

14.5.1 收敛的条件 428

14.5.2 单位阶跃函数u(t) 429

14.5.3 单位冲激函数δ(t-to) 429

14.5.4 指数函数e-at 430

14.5.5 斜坡函数tu(t) 430

14.6 逆变换方法 431

14.6.1 线性原理 431

14.6.2 求有理函数的拉普拉斯逆变换的方法 431

14.6.3 相异极点 432

14.6.4 多重极点 432

14.7.1 时域微分定理 435

14.7 拉普拉斯变换的基本定理 435

14.7.2 时域积分定理 438

14.7.3 正弦函数的拉普拉斯变换 440

14.7.4 时移定理 440

14.8 初值定理和终值定理 443

14.8.1 初值定理 443

14.8.2 终值定理 444

14.9 小结与复习 445

习题 445

15.1 引言 450

15.2 Z(s)和Y(s) 450

15.2.1 频域中的电阻 450

第15章 s域电路分析 450

15.2.2 频域中的电感 451

15.2.3 s域中电感的建模 451

15.2.4 s域中电容的建模 454

15.3 s域节点分析和网孔分析 456

15.4 其他电路分析方法 462

15.6 卷积 466

15.6.1 冲激响应 466

15.6.2 卷积积分 467

15.6.3 卷积与物理可实现系统 468

15.6.4 用图解法求卷积 468

15.6.5 卷积和拉普拉斯变换的关系 471

15.6.6 对传递函数进一步的讨论 473

15.7 S平面 473

15.7.1 以σ为变量的响应函数 474

15.7.2 以ω为变量的响应函数 474

15.7.3 在复平面上绘图 475

15.7.4 零极点分布图 477

15.7.5 幅度和相位与频率的关系 479

15.8 自由响应与S平面 482

15.8.1 更一般的情形 484

15.8.2 特殊情况 485

15.9 H(s)=Vout/Vin的综合方法 488

15.10 小结与复习 491

习题 491

第16章 频率响应 499

16.1 引言 499

16.2 并联谐振 499

16.2.1 谐振 500

16.2.2 谐振与电压响应 501

16.2.3 品质因数 503

16.2.4 Q的其他解释 504

16.2.5 阻尼系数 505

16.3 并联谐振的更多内容 507

16.3.1 带宽 507

16.3.2 高Q电路的近似 508

16.4 串联谐振 513

16.5 其他谐振形式 515

16.5.1 串并联等效 518

16.6 缩放 523

16.7.1 分贝(dB)坐标 527

16.7 波特(Bode)图 527

16.7.2 求渐近线 528

16.7.3 波特图的平滑 529

16.7.4 相位响应 530

16.7.5 绘制波特图的其他考虑 531

16.7.6 复共轭对 535

16.8 滤波器 540

16.8.1 无源滤波器 541

16.8.2 有源滤波器 544

16.9 小结与复习 548

习题 548

17.2 单端口网络 556

第17章 双端口网络 556

17.1 引言 556

17.3 导纳参数 561

17.4 几个等效网络 567

17.5 阻抗参数 575

17.6 混合参数 579

17.7 传输参数 583

17.8 小结与复习 586

习题 587

18.2.1 谐波 595

18.2 傅里叶级数的三角形式 595

18.1 引言 595

第18章 傅里叶电路分析 595

18.2.2 傅里叶级数 597

18.2.3 一些有用的三角积分 598

18.2.4 傅里叶系数的计算 598

18.2.5 线谱和相位谱 602

18.3 对称性的应用 603

18.3.1 偶对称和奇对称 603

18.3.2 对称性和傅里叶级数项的关系 604

18.3.3 半波对称性 605

18.4 周期激励函数的完全响应 607

18.5 傅里叶级数的复数形式 609

18.5.1 采样函数 613

18.6 傅里叶变换的定义 614

18.7 傅里叶变换的性质 617

18.7.1 傅里叶变换的物理意义 618

18.8 几个简单时域函数的傅里叶变换对 620

18.8.1 单位冲激函数 620

18.8.2 直流激励函数 622

18.8.3 符号函数 622

18.8.4 单位阶跃函数 623

18.9 一般周期时域函数的傅里叶变换 624

18.10 系统函数和频率响应 626

18.11 系统函数的物理意义 631

18.11.1 本节小结 633

18.12 小结与复习 634

习题 635

附录A 网络拓扑简介 642

附录B 联立方程求解 652

附录C 戴维南定理的证明 659

附录D PSpice指南 661

附录E 复数 667

附录F MATLAB简介 676

附录G 拉普拉斯变换的补充定理 680

附录H 题号为单数的习题答案 686