电路基础 第2版PDF电子书下载

第一篇 电阻电路 3

第一章 基本概念和基本规律 3

1.1电路和电路模型 3

1.1.1实际电路与电路模型 3

1.1.2集中参数电路 6

1.2电路变量 7

1.2.1电流及其参考方向 8

1.2.2电压及其参考方向 9

1.2.3功率和能量 10

1.3电路基本规律 12

1.3.1图论的基础知识与基本结论 12

1.3.2基尔霍夫电流定律 18

1.3.3基尔霍夫电压定律 20

1.3.4关联矩阵和基尔霍夫定律的矩阵形式 21

1.3.5特勒根定理 25

1.4电阻电路元件 28

1.4.1电路元件的数学抽象 28

1.4.2电阻元件 29

1.4.3独立电源 33

1.4.4受控电源 41

1.4.5运算放大器 44

1.4.6理想变压器 48

1.4.7负转换器 49

1.4.8理想回转器 50

1.5支路分析法 51

1.6应用实例：人体电路模型与安全用电 54

1.7应用实例：万用表量程切换电路 56

习题 58

第二章 电路分析的基本方法 67

2.1电路的分类 67

2.2电路的等效变换 68

2.2.1等效电路的概念 68

2.2.2线性电阻、独立电源的常用连接方式及其等效变换 70

2.2.3含受控电源电路的等效变换 80

2.2.4 T形电路和Ⅱ形电路的等效变换 82

2.2.5含等电压节点和零电流支路电路的等效变换 86

2.3回路分析法 90

2.4节点分析法 96

2.5回路分析的矩阵方法 103

2.5.1广义支路及其特性方程的矩阵形式 103

2.5.2网孔分析的矩阵方法 104

2.5.3基本回路矩阵和基尔霍夫定律的基本回路矩阵形式 106

2.5.4基本回路分析的矩阵方法 108

2.6割集分析的矩阵方法 111

2.6.1节点分析的矩阵方法 111

2.6.2基本割集矩阵和基尔霍夫定律的基本割集矩阵形式 113

2.6.3基本割集分析的矩阵方法 115

2.7电路的对偶性 118

2.8端口特性分析 123

2.8.1一端口电路的端口特性 124

2.8.2一端口电路的等效电路 127

2.8.3不含独立电源二端口电路的端口特性 128

2.8.4二端口电路各参数间的关系 136

2.8.5二端口电路的互连 140

2.8.6具有端接的二端口电路 149

2.8.7含独立电源二端口电路的端口特性 151

2.9应用实例：电阻应变式传感器的测量电路 154

2.10应用实例：数字-模拟转换器（DAC）电路（一） 156

习题 158

第三章 电路定理 171

3.1齐次性定理和叠加定理 171

3.1.1齐次性定理 171

3.1.2叠加定理 172

3.1.3齐次性定理和叠加定理的应用 172

3.2置换定理 176

3.2.1置换定理 176

3.2.2置换定理的应用 177

3.3戴维宁定理 180

3.3.1戴维宁定理 180

3.3.2戴维宁定理的应用 181

3.4诺顿定理 185

3.4.1诺顿定理 185

3.4.2诺顿定理的应用 186

3.5互易定理 188

3.5.1互易定理 188

3.5.2互易定理的应用 192

3.6应用实例：仪表放大器 195

3.7应用实例：数字-模拟转换器（DAC）电路（二） 197

习题 199

第四章 非线性电阻电路分析 208

4.1非线性电阻元件的特性 208

4.1.1非线性电阻元件 208

4.1.2忆阻元件 210

4.2非线性电阻电路的方程 211

4.3图解分析法 213

4.4小信号分析法 216

4.5分段线性分析法 218

4.6数值分析法 221

4.7应用实例：温度测量与控制电路 225

4.8应用实例：简易酸奶机电路 227

习题 230

第二篇 动态电路 239

第五章 动态电路的时域分析 239

5.1动态元件 239

5.1.1电容元件 239

5.1.2电感元件 247

5.1.3耦合电感元件 253

5.2动态电路方程 261

5.3动态电路的初始状态和变量初始值 262

5.4一阶动态电路的零输入响应 265

5.4.1一阶RC电路的零输入响应 266

5.4.2一阶RL电路的零输入响应 269

5.5一阶动态电路的零状态响应 272

5.5.1一阶电路在直流电源激励下的零状态响应 272

5.5.2一阶电路在正弦电源激励下的零状态响应 276

5.5.3一阶电路的阶跃响应 278

5.5.4一阶电路的冲激响应 281

5.5.5对任意输入的零状态响应（卷积积分） 285

5.6一阶动态电路的全响应 289

5.6.1一阶电路在阶跃电源激励下的全响应 289

5.6.2一阶电路的经典方法 291

5.6.3一阶电路的三要素法 294

5.7二阶动态电路的响应 300

5.7.1二阶RLC电路的零输入响应 300

5.7.2二阶RLC电路的零状态响应 307

5.7.3二阶RLC电路的全响应 313

5.8高阶电路的响应 316

5.8.1初始值的确定 317

5.8.2零输入响应 318

5.8.3零状态响应 319

5.8.4冲激响应 319

5.9应用实例：继电器电路 328

5.10应用实例：示波器探头补偿电路 330

习题 332

第六章 动态电路的复频域分析 345

6.1拉普拉斯变换及其性质 345

6.1.1拉普拉斯变换的定义 345

6.1.2拉普拉斯变换的基本性质 347

6.2拉普拉斯反变换 353

6.2.1部分分式展开法 353

6.2.2单极点有理函数的拉普拉斯反变换 354

6.2.3重极点有理函数的拉普拉斯反变换 357

6.3电路基本定律及电路元件的复频域形式 358

6.3.1基尔霍夫定律的复频域形式 359

6.3.2电路元件电压-电流关系的复频域形式 359

6.4应用拉普拉斯变换分析动态电路 362

6.4.1电路的复频域形式及运算阻抗和运算导纳 362

6.4.2用运算法分析线性非时变动态电路 364

6.5网络函数 373

6.5.1网络函数的定义和分类 373

6.5.2网络函数的零点和极点 376

6.5.3网络函数与冲激响应 377

6.6固有频率 379

6.6.1固有频率的定义 380

6.6.2电路固有频率数 381

6.6.3零固有频率 383

6.6.4固有频率的求取 384

6.7应用实例：电气设备的接入与断开 387

6.8应用实例：PID调节电路 389

习题 391

第七章 动态电路的状态变量分析 401

7.1电路的状态和状态变量 401

7.2状态方程及其列写 404

7.2.1状态方程和输出方程 404

7.2.2线性非时变动态电路状态方程列写 405

7.2.3非线性动态电路的状态方程列写 414

7.3状态方程的解法 418

7.3.1线性非时变电路状态方程的时域解法 418

7.3.2线性非时变电路状态方程的复频域解法 423

7.4应用实例：解微分方程电路 425

7.5应用实例：电火花加工电路 427

习题 429

第三篇 稳态电路 437

第八章 正弦稳态电路分析 437

8.1正弦量与正弦稳态 437

8.1.1正弦量 437

8.1.2正弦量的有效值和平均值 439

8.1.3线性非时变电路的正弦稳态 440

8.2相量变换 442

8.2.1正弦量的相量表示 442

8.2.2相量变换的性质 445

8.2.3相量变换在微分方程求解中的应用 447

8.3电路定律和电路元件的相量形式 450

8.3.1基尔霍夫定律的相量形式 450

8.3.2电路元件电压-电流关系的相量形式 451

8.4阻抗和导纳 456

8.4.1阻抗和导纳 456

8.4.2 RLC串联电路 459

8.4.3 GCL并联电路 461

8.5正弦稳态电路的分析 464

8.5.1正弦稳态电路的一般分析 464

8.5.2含耦合电感元件正弦稳态电路的分析 470

8.6正弦稳态电路的功率 479

8.6.1正弦稳态一端口电路的功率 479

8.6.2复功率 485

8.6.3最大功率传输定理 488

8.6.4功率因数的提高 492

8.7正弦稳态网络函数和频率特性 494

8.7.1正弦稳态网络函数 494

8.7.2 RLC串联电路的频率特性 497

8.7.3s域网络函数与正弦稳态响应的关系 501

8.7.4有源滤波电路简介 503

8.8 RLC电路的谐振 505

8.8.1 RLC电路的串联谐振 506

8.8.2 GCL电路的并联谐振 511

8.9应用实例：音响高音音量控制 513

8.10应用实例：文氏桥式振荡电路 516

习题 518

第九章 三相电路 530

9.1三相电路的基本概念 530

9.1.1对称三相电源和对称三相负载 530

9.1.2三相电路的连接方式 532

9.2三相电路的计算 536

9.2.1对称三相电路 536

9.2.2复杂对称三相电路 540

9.2.3不对称三相电路 541

9.3三相电路的功率 546

9.3.1三相电路功率的基本概念 546

9.3.2三相电路功率的测量 549

9.4应用实例：电力系统简介 553

9.5应用实例：电力传输与节电技术 555

习题 557

第十章 非正弦周期稳态电路分析 567

10.1非正弦周期波形的傅里叶级数展开 567

10.1.1非正弦周期波形分解为傅里叶级数 567

10.1.2波形的对称性与傅里叶级数的关系 568

10.2非正弦周期波形的频谱 573

10.3非正弦周期波形的有效值、平均值 575

10.4非正弦周期稳态电路的分析 577

10.5非正弦周期稳态电路的功率 579

10.6非正弦周期电源激励下电路的谐振 581

10.7对称三相电路的高次谐波 586

10.8应用实例：直流稳压电源滤波电路 588

10.9应用实例：电源抗干扰电路 590

习题 592

附录A分布参数电路 601

A.1分布参数电路的概念 601

A.2均匀传输线的方程 602

A.3均匀传输线方程的正弦稳态解 603

A.4入射波与反射波 607

A.5有限长均匀传输线 610

A.6无损耗传输线方程的正弦稳态解 613

A.7无损耗传输线上的波过程 616

附录B MATLAB语言简介 619

B.1 MATLAB简介 619

B.2 MATLAB文件编写方法 620

B.3 MATLAB的二维绘图 622

B.4获得有关MATLAB的帮助 624

附录C Multisim使用简介 625

C.1 Multisim简介 625

C.2电路图的绘制 625

C.2.1 Multisim的主窗口界面 625

C.2.2电路图的绘制 626

C.3电路仿真分析 628

C.3.1电路仿真分析方法 628

C.3.2电路仿真实例 629

部分习题答案 633

中英文名词索引 667

参考文献 674