高等学校电子信息类专业系列教材 电路原理教程PDF电子书下载

第1章 电路定律和电路元件 1

1.1 电路的基本概念 1

一、电路 1

二、电路模型 2

三、集中参数电路和分布参数电路 3

四、电路理论的研究内容 3

五、电路中的几个术语 3

1.2 电流、电压及其参考方向 5

一、电流 5

二、电压和电位 5

三、电流和电压的参考方向 7

1.3 功率和能量 8

一、电功率的定义 8

二、电功率的计算 8

三、能量及电路的无源性、有源性 10

1.4 电路的基本定律——基尔霍夫定律 10

一、基尔霍夫电流定律 10

二、基尔霍夫电压定律 11

三、关于基尔霍夫定律的说明 11

1.5 电路元件的分类 13

1.6 电阻元件 14

一、电阻元件的定义及分类 15

二、线性时不变电阻元件 15

三、线性时不变电阻元件的功率和能量 16

四、线性时变电阻元件 17

五、非线性电阻元件 18

1.7 独立电源 20

一、独立电压源 20

二、独立电流源 21

1.8 受控电源 23

一、四种形式的受控电源 23

二、受控源的相关说明 24

习题 26

第2章 电路分析方法之一——等效变换法 30

2.1 等效电路和等效变换的概念 30

一、二端电路及端口的概念 30

二、等效电路 31

三、等效变换 31

2.2 电阻元件的串联和并联 32

一、电阻元件的串联 32

二、电阻元件的并联 33

2.3 电阻元件的混联 35

一、混联电阻电路的等效电阻 35

二、求混联电路入端电阻的方法要点 36

三、混联电路中电压、电流的计算 36

2.4 线性电阻的？形连接和△形连接的等效变换 38

一、元件的？形连接和△形连接 38

二、电阻电路的？-△等效变换 39

2.5 电源的等效变换 41

一、实际电源的电路模型 41

二、实际电源的两种电路模型的等效变换 42

三、任意支路与理想电源连接时的等效电路 44

2.6 无伴电源的转移 47

一、无伴电源的概念 47

二、无伴电压源的转移 48

三、无伴电流源的转移 48

2.7 受控电源的等效变换 50

一、受控电源的戴维宁-诺顿等效变换 50

二、其他连接形式的受控源的等效变换 52

三、含受控源电路的去耦等效变换 52

2.8 求入端等效电阻的几种特殊方法 54

一、入端电阻的定义 54

二、电位的相关特性 55

三、电桥平衡法 56

四、对称法 58

习题 62

第3章 电路分析方法之二——电路方程法 68

3.1 概述 68

3.2 典型支路及其支路特性 69

一、典型支路及其支路特性方程 70

二、电路含有受控源时的支路特性方程 70

3.3 2b变量分析法 71

3.4 支路电流分析法 72

一、支路法方程的导出 72

二、视察法建立支路法方程 73

三、电路中含受控源时的支路电流法方程 74

四、应用支路电流法时对无伴电流源支路的处理方法 74

3.5 节点分析法 76

一、节点法方程的导出 77

二、视察法建立节点法方程 77

三、电路中含受控源时的节点法方程 79

四、电路中含无伴电压源时的节点法方程 80

五、节点分析法的相关说明 83

3.6 回路分析法 84

一、回路电流的概念 84

二、回路法方程的导出 84

三、视察法建立回路法方程 85

四、电路中含受控源时的回路法方程 86

五、电路中含无伴电流源时的回路法方程 87

六、网孔电流分析法 88

习题 91

第4章 电路分析方法之三——运用电路定理法 95

4.1 叠加定理 95

一、线性电路叠加性的示例 95

二、叠加定理的内容 96

三、叠加定理的证明 96

四、关于叠加定理的说明 97

五、运用叠加定理求解电路的步骤 97

六、运用叠加定理求解电路示例 98

七、线性电路中的线性关系 100

4.2 替代定理 103

一、替代定理的内容 103

二、替代定理的证明 103

三、关于替代定理的说明 104

4.3 戴维宁定理和诺顿定理 105

一、等效电源定理的内容 105

二、戴维宁定理的证明 106

三、关于等效电源定理的说明 107

四、戴维宁电路和诺顿电路的互换 108

五、求戴维宁电路和诺顿电路的方法 108

六、用等效电源定理求解电路的方法和步骤 111

七、关于含受控源电路的戴维宁（或诺顿）等效电路的非唯一性 112

4.4 最大功率传输定理 115

一、最大功率传输定理的内容 115

二、最大功率传输定理的证明 115

三、关于最大功率传输定理的说明 116

四、运用最大功率传输定理求解电路的步骤 116

4.5 特勒根定理 118

一、特勒根定理的内容 118

二、关于特勒根定理的说明 120

4.6 互易定理 122

一、互易电路 122

二、互易定理的内容 122

三、互易定理的证明 124

四、关于互易定理的说明 124

五、运用互易定理求解电路示例 124

4.7 对偶原理和对偶电路 126

一、电路中的对偶现象 126

二、对偶原理 127

三、对偶电路的做法 128

习题 129

第5章 含运算放大器的电阻电路 135

5.1 运算放大器及其特性 135

一、实际运算放大器及其特性 135

二、理想运算放大器及其特性 136

5.2 含运算放大器的电阻电路分析 137

习题 143

第6章 动态元件 146

6.1 奇异函数 146

一、阶跃函数 146

二、单位脉冲函数P△（t） 148

三、冲激函数 149

6.2 波形的奇异函数表示法 151

一、闸门函数及其表达式 152

二、用闸门函数表示分段连续的波形 152

6.3 电容元件 155

一、电容元件的定义及线性时不变电容元件 155

二、线性时不变电容元件的伏安关系 156

三、电容电压的连续性原理 157

四、电容元件的能量 159

6.4 电感元件 161

一、电感线圈的磁链和感应电压 161

二、电感元件的定义及线性时不变电感元件 162

三、线性时不变电感元件的伏安关系 162

四、电感电流的连续性原理 163

五、电感元件的能量 163

6.5 动态元件的串联和并联 164

一、电容元件的串联和并联 164

二、电感元件的串联和并联 169

习题 173

第7章 正弦稳态电路分析 177

7.1 正弦交流电的基本概念 177

一、正弦交流电 177

二、正弦量的三要素 178

三、同频率正弦量的相位差 179

四、周期性电量的有效值 181

7.2 正弦量的相量表示 182

一、复数和复数的四则运算 182

二、用相量表示正弦量 184

7.3 基尔霍夫定律的相量形式 188

一、KCL的相量形式 188

二、KVL的相量形式 189

7.4 RLC元件伏安关系式的相量形式 189

一、正弦稳态电路中的电阻元件 189

二、正弦稳态电路中的电感元件 191

三、正弦稳态电路中的电容元件 193

四、RLC元件在正弦稳态下的特性小结 195

7.5 复阻抗和复导纳 197

一、复阻抗 197

二、复导纳 199

7.6 用相量法求解电路的正弦稳态响应 202

一、正弦稳态分析方法之一——等效变换法 202

二、正弦稳态分析方法之二——电路方程法 204

三、正弦稳态分析方法之三——运用电路定理法 205

7.7 相量图与位形图 208

一、相量图 208

二、位形图 211

7.8 正弦稳态电路中的功率 214

一、瞬时功率 214

二、平均功率（有功功率） 215

三、无功功率 219

四、视在功率和功率三角形 222

五、复功率守恒定理 223

六、最大功率传输定理 226

7.9 功率因数的提高 230

一、提高功率因数的意义 230

二、提高功率因数的方法 230

三、提高功率因数的计算方法及示例 231

四、关于提高功率因数计算的说明 233

习题 234

第8章 谐振电路与互感耦合电路 245

8.1 串联谐振电路 245

一、电路频率响应的概念 245

二、谐振及其定义 247

三、串联谐振的条件 247

四、实现串联谐振的方法 248

五、串联谐振时的电压和电流相量 248

六、串联谐振电路中的能量 249

七、串联谐振电路的品质因数 250

八、串联谐振电路的频率特性 252

8.2 并联谐振电路 257

一、并联谐振的条件 257

二、并联谐振时的电压相量和电流相量 257

三、并联谐振电路中的能量 258

四、并联谐振电路的品质因数 259

五、并联谐振电路的频率特性及通频带 259

六、实用并联谐振电路的分析 260

8.3 一般谐振电路及其计算 263

一、由LC元件构成的电路 263

二、由RLC元件构成的一般谐振电路 264

8.4 耦合电感与电感矩阵 267

一、互感现象和耦合电感器 267

二、互感系数和耦合系数 268

三、电感矩阵 270

四、耦合电感元件的电压方程 272

五、耦合电感元件的含受控源的等效电路 272

六、耦合电感元件中的磁场能量 273

8.5 互感耦合电路的分析 274

一、用视察法列写互感耦合电路的方程 274

二、用电感矩阵法列写互感耦合电路的电路方程 276

8.6 耦合电感元件的去耦等效电路 278

一、耦合电感元件的串联 278

二、耦合电感元件的并联 279

三、多绕组耦合电感元件的混联 280

四、有一公共连接点的两绕组耦合电感元件 281

8.7 空心变压器电路 282

一、空心变压器电路的去耦等效电路 282

二、空心变压器电路的含受控源的等效电路 283

三、反射阻抗的概念及初级回路的去耦等效电路 283

8.8 全耦合变压器与理想变压器 284

一、全耦合变压器 285

二、理想变压器 286

8.9 理想变压器电路的计算 288

一、分析理想变压器电路时应注意的问题 288

二、理想变压器电路的分析方法 289

习题 293

第9章 三相电路 301

9.1 三相电路的基本概念 301

一、对称三相电源 301

二、对称三相电源的相序 302

三、三相电路中电源和负载的连接方式 303

9.2 三相电路的两种基本连接方式 303

一、三相电路的星形连接 303

二、三相电路的三角形连接 306

9.3 对称三相电路的计算 308

一、对称星形三相电路的计算 308

二、对称三角形三相电路的计算 309

三、其他形式的对称三相电路的计算 311

四、复杂对称三相电路的计算 312

9.4 不对称三相电路的计算 314

一、不对称三相电路的一般计算方法 314

二、简单不对称三相电路的计算示例 314

9.5 三相电路的功率及测量 317

一、对称三相电路的功率 317

二、不对称三相电路的功率 320

三、三相电路功率的测量 322

习题 324

第10章 周期性非正弦稳态电路分析 329

10.1 周期性非正弦稳态电路的基本概念 329

一、周期性非正弦电压、电流 329

二、周期性非正弦稳态电路 330

三、非正弦电路的稳态分析方法 330

10.2 周期性非正弦函数的谐波分析 331

一、周期性非正弦函数的傅里叶展开式 331

二、几种对称的周期函数 334

10.3 周期性非正弦函数的频谱图 338

一、周期性非正弦函数的频谱和频谱图 338

二、作频谱图的方法 339

10.4 周期性非正弦电压、电流的有效值与平均值 341

一、周期电压、电流的有效值 341

二、周期电压、电流的平均值和均绝值 343

10.5 周期性非正弦稳态电路的功率 344

一、周期性非正弦稳态电路的瞬时功率 344

二、周期性非正弦稳态电路的有功功率（平均功率） 345

三、周期性非正弦稳态电路的视在功率和功率因数 346

10.6 周期性非正弦电源激励下的稳态电路分析 347

一、计算非正弦稳态电路的基本思路 347

二、谐波阻抗 347

三、计算非正弦稳态电路的步骤 347

四、非正弦稳态电路计算举例 348

五、滤波器的概念 351

10.7 周期性非正弦电源激励下的对称三相电路 353

一、对称三相周期性非正弦电路 353

二、对称三相非正弦电路的谐波分析 353

三、对称三相非正弦电路的若干特点 355

四、高次谐波的危害 357

五、非正弦对称三相电路的计算举例 357

习题 359

第11章 双口网络 363

11.1 双口网络及其方程 363

一、多端网络端口的定义 363

二、双口网络及其端口变量 363

三、双口网络的方程 364

11.2 双口网络的参数 364

一、Z参数 365

二、Y参数 367

三、H参数（混合参数） 370

四、T参数（传输参数） 372

五、用实验方法测取双口网络的参数 375

11.3 双口网络参数间的关系 376

11.4 双口网络的等效电路 379

一、互易双口网络的等效电路 379

二、非互易双口网络的等效电路 380

三、关于双口网络等效电路的说明 381

11.5 复合双口网络 381

一、双口网络的串联 382

二、双口网络的并联 384

三、双口网络的级联 386

四、双口网络的串并联 387

11.6 有载双口网络 389

一、有载双口网络的输入阻抗和输出阻抗 389

二、有载双口网络的特性阻抗 391

三、有载双口网络计算示例 391

11.7 回转器与负阻抗变换器 393

一、回转器 393

二、负阻抗变换器 395

习题 397

第12章 暂态分析方法之一——时域分析法 403

12.1 动态电路暂态过程的基本概念 403

一、动态电路的暂态过程 403

二、动态电路的阶数及其确定方法 404

三、暂态过程的分析方法 404

四、建立动态电路微积分方程的方法 405

12.2 动态电路初始值的确定 408

一、电量的初始值和原始值的概念 408

二、动态电路的初始状态 408

三、初始值y（0＋）的计算方法 408

四、各阶导数初始值diy(0+)/dti的求法 410

12.3 关于动态电路初始状态的突变 413

一、产生突变现象的电路形式 413

二、确定电容电压突变量的“割集（节点）电荷守恒原则” 414

三、确定电感电流突变量的“回路磁链守恒原则” 414

四、初始状态突变量的计算方法 414

12.4 一阶电路的响应 417

一、一阶电路的零输入响应 417

二、一阶电路的零状态响应 424

三、一阶电路的全响应 428

四、三要素法 431

12.5 二阶电路 434

一、二阶电路的零输入响应 434

二、二阶电路的全响应 439

12.6 阶跃响应和冲激响应 442

一、阶跃响应 442

二、冲激响应 444

12.7 线性时不变网络零状态响应的基本特性 447

一、线性特性 447

二、微分与积分特性 448

三、时不变特性 448

12.8 卷积 450

一、卷积积分及其基本性质 450

二、卷积积分的计算方法 452

习题 456

第13章 暂态分析方法之二——复频域分析法 468

13.1 拉普拉斯变换 468

一、拉普拉斯变换对 468

二、几种常用函数的象函数 469

三、拉氏反变换 470

13.2 拉普拉斯变换的基本性质 471

13.3 用部分分式展开法求拉氏反变换 475

一、F（s）只有简单极点时的拉氏反变换 475

二、F（s）含有多重极点时的拉氏反变换 477

13.4 用运算法求解暂态过程 479

一、运算法 479

二、基氏定律及元件伏安关系式的运算形式 479

三、运算电路 482

四、用运算法解电路的暂态过程 483

13.5 网络函数 486

一、网络函数的定义和分类 486

二、网络函数的相关说明 488

三、求取网络函数的方法 489

四、零点、极点及零极点与网络的稳定性 491

五、零点、极点与频率响应 494

六、零点和零传输 496

七、无源网络综合初步 497

习题 498

附录A 电路专业词汇中英文对照表 504

附录B 习题参考答案 508

参考文献 526