工程电路分析基础PDF电子书下载

第1章 电路的基本概念和定律 1

1.1 电路模型、集中参数电路 1

1.1.1 实际电路与电路模型 1

1.1.2 集中参数电路 2

1.2 电路中的基本物理量 3

1.2.1 电流及其参考方向 3

1.2.2 电压及其参考极性 4

1.2.3 电位的概念 5

1.2.4 电功率 6

1.3 基尔霍夫定律 8

1.3.1 基尔霍夫电流定律（KCL） 9

1.3.2 基尔霍夫电压定律（KVL） 10

1.4 电阻元件 11

1.4.1 电阻元件的定义 11

1.4.2 电阻元件伏安关系（VCR） 11

1.4.3 电阻元件的功率 14

1.5 电容元件 15

1.5.1 电容元件的定义 15

1.5.2 电容元件伏安关系 16

1.5.3 电容的储能 17

1.6 电感元件 18

1.6.1 电感元件的定义 18

1.6.2 电感元件伏安关系 19

1.6.3 电感的储能 20

1.7 电压源、电流源及受控源 20

1.7.1 电压源 21

1.7.2 电流源 21

1.7.3 受控源 22

1.8 研究性学习：忆阻元件 25

1.8.1 忆阻元件的定义 25

1.8.2 忆阻元件伏安关系 26

1.8.3 基本变量组合的完备性 27

习题1 28

第2章 电阻电路的分析方法 33

2.1 两类约束与电路方程 33

2.1.1 KCL、KVL与元件的伏安关系（VCR） 33

2.1.2 独立的电路方程 33

2.2 支路电流法 35

2.3 网孔电流法 38

2.3.1 网孔KVL方程列写 38

2.3.2 含电流源支路的处理 40

2.3.3 含受控源支路的处理 41

2.4 节点电压法 43

2.4.1 节点KCL方程列写 43

2.4.2 含电压源支路的处理 46

2.4.3 含受控源支路的处理 48

2.5 理想运算放大器电路分析 49

2.5.1 运算放大器电路模型 50

2.5.2 理想运算放大器电路分析 51

2.6 电路的对偶性 54

2.7 研究性学习：储能元件的VCR曲线 55

2.7.1 电容元件VCR 55

2.7.2 VCR曲线的Multisim仿真 56

习题2 57

第3章 电路叠加与等效变换 62

3.1 线性电路叠加 62

3.1.1 线性电路的齐次性 62

3.1.2 叠加定理 63

3.2 单口网络等效的概念 68

3.2.1 单口网络等效的概念 68

3.2.2 单口网络的伏安关系 69

3.3 单口电阻网络的等效变换 71

3.3.1 电阻的串联与并联 72

3.3.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换 77

3.3.3 含受控源单口网络的等效电阻 79

3.4 有源单口网络的等效变换 81

3.4.1 理想电源的串联和并联 81

3.4.2 实际电源的两种模型及其等效变换 84

3.5 替代定理 89

3.6 戴维宁定理和诺顿定理 92

3.6.1 戴维宁定理 93

3.6.2 诺顿定理 97

3.7 最大功率传输定理 102

3.8 研究性学习：有源忆阻元件的VCR曲线 106

3.8.1 有源忆阻元件模型及其VCR 106

3.8.2 忆阻元件的等效电路 107

3.8.3 VCR曲线的Multisim仿真 108

习题3 108

第4章 正弦稳态电路分析 115

4.1 正弦量的基本概念 115

4.1.1 周期、频率和角频率 116

4.1.2 瞬时值、振幅和有效值 116

4.1.3 相位、初相位与相位差 117

4.2 正弦量的相量表示法 120

4.2.1 复数与复数运算 121

4.2.2 正弦量的相量表示法 123

4.3 基尔霍夫定律的相量形式 127

4.3.1 KCL的相量形式 127

4.3.2 KVL的相量形式 128

4.4 电路元件VCR的相量形式 129

4.4.1 电阻元件VCR的相量形式 129

4.4.2 电感元件VCR的相量形式 130

4.4.3 电容元件VCR的相量形式 131

4.4.4 受控源VCR的相量形式 133

4.5 阻抗与导纳 134

4.5.1 基本元件VCR的统一相量形式 134

4.5.2 无源单口网络的等效阻抗与导纳 134

4.6 正弦稳态电路的相量分析 139

4.6.1 简单正弦稳态电路的分析 140

4.6.2 复杂正弦稳态电路的分析 145

4.7 正弦稳态电路的功率 149

4.7.1 瞬时功率和平均功率 150

4.7.2 无功功率和视在功率 153

4.7.3 功率因数的提高 155

4.7.4 复功率 159

4.8 最大功率传递定理 162

4.9 应用性学习：日光灯电路与转换电路设计 165

4.9.1 日光灯电路原理与分析 165

4.9.2 单相电压至三相电压的转换电路设计 167

习题4 168

第5章 三相电路 173

5.1 对称三相电源及联结 173

5.1.1 对称三相电压的产生 173

5.1.2 三相电源的星形联结 175

5.1.3 三相电源的三角形联结 176

5.2 对称三相负载及其联结 177

5.2.1 三相负载的星形联结 177

5.2.2 三相负载的三角形联结 178

5.3 三相电路的计算 179

5.3.1 对称三相电路的计算 179

5.3.2 复杂对称三相电路的计算 182

5.3.3 不对称三相电路的计算 184

5.4 三相电路的功率及其测量 187

5.4.1 三相电路功率的计算 187

5.4.2 三相电路功率的测量 190

5.5 应用性学习：相序测量与配电方式 193

5.5.1 三相电路的相序测量 193

5.5.2 三相系统的配电方式 194

习题5 195

第6章 频率特性与谐振电路 199

6.1 网络函数与频率特性 199

6.1.1 网络函数的定义 199

6.1.2 网络函数的频率特性 201

6.2 多频率激励电路 203

6.2.1 多频率正弦激励的电路响应 203

6.2.2 非正弦周期信号激励的电路响应 205

6.2.3 有效值、平均值和平均功率 206

6.3 RLC串联谐振电路 208

6.3.1 谐振条件和特征 208

6.3.2 电路的选频特性 210

6.4 GLC并联谐振电路 213

6.4.1 谐振条件和特征 213

6.4.2 电路的选频特性 215

6.5 应用性学习：RC移相电路的频率特性 216

6.5.1 RC移相电路 216

6.5.2 频率特性的Multisim仿真 217

习题6 218

第7章 耦合电感、理想变压器及双口网络 221

7.1 耦合电感 221

7.1 1 自感与互感、耦合系数 221

7.1.2 耦合电感的同名端 223

7.1.3 耦合电感的VCR 224

7.2 耦合电感电路分析 226

7.2.1 耦合电感的去耦等效 226

7.2.2 耦合电感电路的计算 230

7.2.3 空心变压器电路 232

7.3 理想变压器 234

7.3.1 理想变压器的VCR 234

7.3.2 理想变压器的阻抗变换 236

7.4 双口网络 238

7.4.1 双口网络的概念 238

7.4.2 双口网络的方程与参数 239

7.4.3 双口网络的等效电路 242

7.4.4 具有端接的双口网络 243

7.5 应用性学习：钳形电流表 244

习题7 245

第8章 动态电路的时域分析 248

8.1 动态电路的过渡过程 248

8.1.1 动态电路的过渡过程 248

8.1.2 初始值的确定 249

8.1.3 稳态值的确定 253

8.2 一阶电路的零输入响应 253

8.2.1 RC电路的零输入响应 253

8.2.2 RL电路的零输入响应 255

8.3 一阶电路的零状态响应 258

8.3.1 RC电路的零状态响应 258

8.3.2 RL电路的零状态响应 260

8.3.3 阶跃函数和阶跃响应 262

8.4 一阶电路的全响应 265

8.4.1 一阶电路的全响应 265

8.4.2 一阶电路的三要素法 266

8.5 二阶电路的暂态分析 268

8.5.1 二阶电路的状态方程 269

8.5.2 RLC串联电路的零输入响应 269

8.5.3 RLC串联电路的全响应 273

8.6 综合研究性学习：蔡氏电路研究 276

8.6.1 状态方程和Matlab仿真 276

8.6.2 蔡氏二极管的等效电路 278

8.6.3 蔡氏电路的实验结果 279

习题8 280

附录A 国际单位制 285

附录B 常用的标准元件值 287

部分习题答案 289

中英文名词对照 299

参考文献 306