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1电路的基本概念和基本定律 1

1.1电路和电路模型 1

1.1.1 实际电路及其基本功能 1

目 录 1

1.1.2电路模型 2

1.2电流、电压及其参考方向 3

1.2.1 电流 3

1.2.2电位和电压 3

1.2.3直流电流、电压和正弦交变电流、电压 4

1.2.4电流和电压的参考方向 5

1.3功率和能量 6

1.4.1线性电阻元件及其伏安特性 7

1.4电阻元件 7

1.4.2线性电阻元件的耗能特性 8

1.5电容元件 8

1.5.1线性电容元件及其库伏特性 8

1.5.2线性电容元件上电压与电流的关系 9

1.5.3电容元件的记忆及储能特性 9

1.6电感元件 10

1.6.1 电感线圈中的磁通和磁链 10

1.6.2线性电感元件的磁链和感应电动势 11

1.6.3线性电感元件的感应电压与磁链和电流的关系 11

1.6.4电感元件的记忆及储能特性 12

1.7.1理想电压源和实际电压源 13

1.7独立电源 13

1.7.2理想电流源和实际电流源 14

1.8受控源 15

1.8.1四种线性受控源 15

1.8.2受控源与独立电源的区别 17

1.9基尔霍夫定律 18

1.9.1节点、支路和回路 18

1.9.2基尔霍夫电流定律（KCL） 19

1.9.3基尔霍夫电压定律（KVL） 20

1.9.4独立节点和独立回路 21

习题 23

2.1.1电阻的串联 26

2.1电阻的串联、并联和混联 26

2简单电阻电路的分析 26

2.1.2电阻的并联 27

2.1.3电阻的串并联（混联） 29

2.2电阻的星形连接与三角形联接的等效变换 30

2.2.1 Y形电路等效变换为△形电路 30

2.2.2△形电路等效变换为Y形电路 32

2.3电压源和电流源的串并联 33

2.3.1理想电压源的串联 33

2.3.2理想电流源的并联 34

2.3.3理想电压源与其他元件的并联 34

2.3.4理想电流源与其他元件的串联 35

2.4实际电源、受控源的等效变换 35

2.4.1 实际电源的等效变换 35

2.4.2受控源的等效变换 37

2.5无源一端口的等效电阻和输入电阻 38

习题 39

3电路分析的一般方法 42

3.1网络图论的概念 42

3.1.1 网络图论的名词及术语 42

3.1.2几种重要的子图 43

3.1.3 KCL、KVL的独立方程数 45

3.2支路电流法 46

3.3网孔电流法与回路电流法 48

3.3.1 网孔电流法 48

3.3.2回路电流法 51

3.4节点电压法 54

3.5割集电压法 58

习题 61

4电路定理 64

4.1叠加定理 64

4.1.1 叠加定理 64

4.1.2叠加定理的证明 64

4.1.3齐性定理 67

4.2替代定理 68

4.2.1替代定理 68

4.2.2替代定理的证明 69

4.3戴维南定理 70

4.3.1一端口网络 70

4.3.2戴维南定理及其证明 71

4.3.3戴维南等效电路的求法 72

4.4诺顿定理 75

4.4.1诺顿定理 75

4.4.2诺顿定理的证明 75

4.5特勒根定理 77

4.5.1特勒根功率定理 77

4.5.2特勒根似功率定理 78

4.6互易定理 81

4.7对偶原理 84

习题 85

5正弦稳态交流电路和相量法 88

5.1正弦交流电的基本概念 88

5.2正弦电流、电压的有效值 90

5.3正弦量的相量表示法 91

5.3.1复数的四种形式与复数运算 91

5.3.2正弦量的相量表示 94

5.4电阻、电感和电容元件上的正弦电流 96

5.4.1电阻上的正弦电流 96

5.4.2电感上的正弦电流 97

5.4.3电容上的正弦电流 97

5.5电路定律的相量形式 98

5.5.1基尔霍夫定律的相量形式 98

5.5.2电阻元件的相量方程 99

5.5.3电感元件的相量方程 100

5.5.4电容元件的相量方程 100

5.6.1 R、L、C串联电路的复阻抗 101

5.6 R、L、C串联电路 101

5.6.2串联电路的计算 103

5.7 R、L、C并联电路 105

5.7.1 R、L、C并联电路的复导纳 105

5.7.2并联电路的计算 106

5.8复阻抗和复导纳的等效变换 107

5.8.1 无源二端网络的等效电路 107

5.8.2复阻抗和复导纳的等效变换 108

5.9正弦交流电路的功率 110

5.9.1瞬时功率 110

5.9.3无功功率 111

5.9.4视在功率 111

5.9.2平均功率 111

5.9.5复功率 112

5.10功率因数的提高 113

5.10.1 用电设备在低功率因数状态下运行的缺点 113

5.10.2功率因数的提高 114

5.11正弦交流电路的稳态分析 116

5.12串联谐振电路 119

5.12.1发生串联谐振的条件 119

5.12.2串联谐振的特点 120

5.12.3特性阻抗和品质因数 121

5.12.4谐振电路对信号的选择性 121

5.13并联谐振电路 124

5.13.1发生并联谐振的条件 124

5.14.1最大功率传输的条件 126

5.13.2并联谐振的特点 126

5.14最大功率传输 126

5.14.2传输效率 127

习题 128

6具有耦合电感元件的电路分析 133

6.1交流电路中的磁耦合 133

6.1.1磁耦合线圈 133

6.1.2耦合系数 134

6.1.3耦合线圈的电压方程 135

6.1.4互感的同名端 135

6.2具有耦合电感元件电路的计算 137

6.2.1两耦合线圈串联 137

6.2.2两耦合线圈并联 138

6.2.3耦合线圈并联的去耦电路 139

6.3空心变压器 142

6.3.1 空心变压器的原边等效电路 142

6.3.2 空心变压器的副边等效电路 143

6.4理想变压器 144

6.4.1理想变压器的条件 144

6.4.2理想变压器原、副边电压电流关系 144

6.4.3理想变压器的作用 145

6.5实际变压器的等效电路 146

6.5.1 实际变压器与理想变压器的差异 146

6.5.2实际变压器的等效电路 147

习题 149

7.1.1三相电源 152

7三相电路 152

7.1三相电路的基本概念 152

7.1.2三相电源的连接方式 154

7.1.3三相负载的连接方式 155

7.1.4三相电路的连接方式 157

7.2对称三相电路的分析计算 158

7.2.1 Y0-Y0电路的计算 158

7.2.2 Y-Y电路的计算 159

7.2.3△-Y电路的计算 159

7.2.4△_△电路的计算 160

7.3不对称三相电路及其分析计算 162

7.3.1 Y-Y电路计算 162

7.2.5复杂三相电路计算 162

7.3.2 Y0-Y0电路计算 163

7.4三相电路的功率 165

7.4.1三相电路的平均功率 165

7.4.2三相电路的无功功率 166

7.4.3三相电路的视在功率 166

7.4.4对称三相电路的瞬时功率 166

7.4.5三相功率的测量 167

7.5对称制的推广 169

7.5.1 多相制 169

7.5.2对称分量法 170

习题 173

8.1.1 电路中的非正弦周期电流、电压 176

8.1非正弦周期电流电路的基本概念 176

8非正弦周期电流电路和信号的频谱 176

8.1.2非正弦周期电流电路的分析方法 177

8.2周期函数分解为傅里叶级数 178

8.2.1周期函数的傅里叶级数形式 178

8.2.2如何确定傅里叶系数 178

8.2.3几种特殊的周期函数 180

8.2.4非正弦周期电流、电压的频谱 182

8.3非正弦周期电流、电压的有效值、平均值和平均功率 182

8.3.1非正弦周期电流、电压的有效值 182

8.3.2平均值 183

8.4非正弦周期电流电路的分析计算 185

8.4.1非正弦周期电流电路的计算步骤 185

8.3.3非正弦周期电流电路的平均功率 185

8.4.2应注意的问题 186

8.4.3滤波器的基本概念 187

8.5对称三相电路的高次谐波 189

8.5.1三相发电机产生的高次谐波电压 189

8.5.2对称三相非正弦电路的连接 189

8.5.3高次谐波的危害 191

8.6傅里叶级数的指数形式及其相应的频谱 192

8.6.1傅里叶级数的指数形式 192

8.6.2傅里叶指数形式的频谱 192

8.7傅里叶积分及傅里叶变换 194

习题 195

习题参考答案 198