第1章 电路的基本概念和基本定律 1
1.1 电路与电路模型 1
1.1.1 电路 1
1.1.2 理想电路元件和电路模型 1
1.2 电流与电压的参考方向 2
1.2.1 电流 2
1.2.2 电压 3
1.3 电功率 5
1.4 电阻元件 7
1.4.1 线性时不变电阻元件 8
1.4.2 非线性时不变电阻元件 9
1.4.3 时变电阻元件 10
1.4.4 电阻元件的无源性 10
1.5 独立电源 11
1.5.1 独立电压源 11
1.5.2 独立电流源 11
1.6 受控电源 12
1.7 基尔霍夫定律 14
1.7.1 电路的图 14
1.7.2 基尔霍夫电流定律 17
1.7.3 基尔霍夫电压定律 19
习题1 24
第2章 简单电阻电路分析 27
2.1 支路电流分析法 27
2.1.1 支路的基本方程 27
2.1.2 支路电流法 29
2.2 等效变换 32
2.2.1 等效电路的概念 32
2.2.2 电阻的串联和并联 33
2.2.3 星形与三角形电阻网络的等效变换 35
2.2.4 实际电源的两种模型及其等效变换 39
2.2.5 无伴电源的等效转移 43
2.3 入端电阻 45
习题2 48
第3章 电路分析的一般方法 53
3.1 结点分析法 53
3.2 回路分析法 58
3.3 直流电阻电路的PSpice分析 63
习题3 66
第4章 电路定理 69
4.1 线性电路的线性特性与叠加定理 69
4.1.1 线性电路的线性特性 69
4.1.2 叠加定理 70
4.2 替代定理 74
4.3 戴维宁定理与诺顿定理 77
4.3.1 戴维宁定理 77
4.3.2 诺顿定理 78
4.4 特勒根定理与互易定理 83
4.4.1 特勒根功率定理 83
4.4.2 特勒根似功率定理 84
4.4.3 互易定理 86
4.5 对偶原理 89
4.6 用PSpice验证电路定理 91
习题4 93
第5章 含运算放大器的电阻电路 97
5.1 运算放大器 97
5.2 理想运算放大器 99
5.3 含运算放大器电路的分析 99
5.3.1 比例运算电路 99
5.3.2 加/减运算电路 101
5.4 用PSpice分析含运算放大器的电路 103
习题5 105
第6章 动态元件与动态电路 109
6.1 单位阶跃函数与单位冲激函数 109
6.1.1 单位阶跃函数 109
6.1.2 单位冲激函数 111
6.2 电容元件 114
6.2.1 电容的特性 114
6.2.2 电容的储能 116
6.2.3 电容的串联与并联 117
6.3 电感元件 121
6.3.1 电感的特性 121
6.3.2 电感的储能 123
6.3.3 电感的串联与并联 124
6.4 动态电路 128
6.4.1 动态电路的微分方程 128
6.4.2 动态电路的初始条件 129
6.4.3 动态电路的时域分析 132
习题6 135
第7章 一阶电路和二阶电路 138
7.1 一阶电路的零输入响应 138
7.1.1 RC电路的零输入响应 138
7.1.2 RL电路的零输入响应 140
7.2 一阶电路的零状态响应 143
7.2.1 直流电源激励下的零状态响应 143
7.2.2 阶跃响应 144
7.2.3 正弦电源激励下的零状态响应 145
7.2.4 零状态响应的线性特性与时不变特性 149
7.3 一阶电路的全响应 150
7.3.1 RC电路的全响应 150
7.3.2 全响应的分解 151
7.3.3 一阶电路的三要素法 151
7.4 二阶电路 155
7.4.1 RLC串联电路的零输入响应 155
7.4.2 二阶电路的零状态响应与全响应 160
7.5 冲激响应 162
7.6 零状态响应的卷积计算 164
7.7 动态电路的PSpice分析 167
习题7 170
第8章 正弦稳态电路分析 175
8.1 正弦量 175
8.1.1 正弦量的三要素 175
8.1.2 同频率正弦量的相位关系 176
8.1.3 正弦电量的有效值 177
8.2 相量法 178
8.2.1 正弦量与相量的对应关系 178
8.2.2 正弦量运算的相量方法 180
8.2.3 基尔霍夫定律的相量形式 182
8.2.4 电路的相量模型 182
8.3 阻抗与导纳 186
8.4 正弦稳态电路分析 191
8.5 位形相量图及其应用 195
8.6 正弦稳态电路的功率 198
8.6.1 有功功率与无功功率 199
8.6.2 视在功率及功率因数 202
8.6.3 复功率及功率守恒 203
8.7 最大功率传输 207
8.8 有功功率的测量 211
8.9 正弦稳态电路的PSpice分析 212
习题8 215
第9章 正弦稳态电路的频率响应 220
9.1 网络函数 220
9.2 谐振电路的频率响应 221
9.2.1 RLC串联谐振电路 222
9.2.2 RLC串联谐振电路的频率响应 223
9.2.3 RLC并联谐振电路 228
9.3 滤波器 231
9.3.1 无源滤波器 231
9.3.2 有源滤波器 233
习题9 236
第10章 含耦合元件的正弦稳态电路 239
10.1 耦合电感元件及其特性 239
10.1.1 耦合电感元件的互感 239
10.1.2 同名端 240
10.1.3 耦合电感元件的电压-电流关系 241
10.1.4 耦合电感元件的储能及耦合系数 242
10.2 含有耦合电感的电路分析 243
10.2.1 耦合电感的VCR应用 243
10.2.2 用受控源表示互感电压 244
10.2.3 去耦等效电路 245
10.3 线性变压器 248
10.3.1 空心变压器 248
10.3.2 全耦合变压器 251
10.4 理想变压器 253
10.4.1 变压器的理想化条件 253
10.4.2 理想变压器的特性方程 253
10.4.3 理想变压器的阻抗变换特性 254
10.5 变压器的工程应用 255
10.5.1 隔离直流 256
10.5.2 阻抗匹配 256
10.5.3 电力传输 257
10.6 用PSpice分析含耦合元件的正弦稳态电路 257
习题10 260
第11章 三相正弦稳态电路 263
11.1 三相电路 263
11.2 对称三相电路的分析 265
11.2.1 线电压(电流)与相电压(电流)的关系 265
11.2.2 Y-Y连接的对称三相电路分析 267
11.2.3 其他连接的对称三相电路分析 269
11.3 不对称三相电路分析 271
11.4 三相电路的功率 276
11.4.1 三相电路的功率计算 276
11.4.2 三相电路的功率测量 279
11.5 用PSpice分析三相正弦稳态电路 280
习题11 281
第12章 周期性非正弦稳态电路 285
12.1 周期性非正弦函数的傅里叶级数 285
12.1.1 傅里叶级数 285
12.1.2 对称周期函数的谐波分析 288
12.2 有效值和平均功率 289
12.2.1 有效值 289
12.2.2 平均功率 290
12.3 线性电路在周期性非正弦电源激励下的稳态响应 291
12.4 周期性非正弦电源激励下的对称三相电路 294
12.4.1 周期性非正弦对称三相电源 294
12.4.2 对称三相电路中的谐波 295
习题12 299
第13章 动态电路的复频域分析 302
13.1 拉普拉斯变换及逆变换 302
13.1.1 拉普拉斯变换的定义 302
13.1.2 拉普拉斯变换的基本性质 304
13.1.3 拉普拉斯逆变换 306
13.2 动态电路的复频域分析法 309
13.2.1 基尔霍夫定律的复频域模型 309
13.2.2 电路元件的复频域模型 310
13.2.3 动态电路的复频域分析法 313
13.3 网络函数 318
13.3.1 网络函数的定义 319
13.3.2 网络函数与单位冲激响应 321
13.3.3 网络函数的极点与网络的稳定性 323
13.3.4 网络函数与频率响应 325
习题13 326
第14章 二端口网络 330
14.1 概述 330
14.1.1 二端口网络的定义 330
14.1.2 二端口网络的端口特性方程 331
14.2 二端口网络的参数 333
14.2.1 阻抗参数 333
14.2.2 导纳参数 336
14.2.3 混合参数 338
14.2.4 传输参数 341
14.3 二端口网络各参数之间的关系 346
14.3.1 参数之间的互换关系 346
14.3.2 互易及对称二端口网络的参数特点 347
14.4 二端口网络的等效电路 349
14.5 二端口网络的相互连接 351
14.5.1 级联 351
14.5.2 串联 352
14.5.3 并联 353
14.6 有载二端口网络 354
14.6.1 输入阻抗和输出阻抗 354
14.6.2 转移函数 355
14.7 回转器和负阻抗变换器 356
14.7.1 回转器 357
14.7.2 负阻抗变换器 357
习题14 358
第15章 非线性电阻电路 361
15.1 非线性电阻 361
15.1.1 非线性电阻的分类 361
15.1.2 二极管的折线模型 362
15.2 非线性电阻电路分析概述 364
15.3 非线性电阻电路的方程 365
15.4 非线性电阻电路的图解法 367
15.4.1 非线性电阻的串联和并联 367
15.4.2 图解法确定静态工作点 372
15.5 非线性电阻电路的小信号分析法 373
15.6 非线性电阻电路的分段线性化方法 376
习题15 379
第16章 网络的矩阵方程 381
16.1 割集 381
16.2 网络结构的矩阵描述 382
16.2.1 结点关联矩阵 382
16.2.2 基本回路矩阵 383
16.2.3 基本割集与基本割集矩阵 384
16.2.4 矩阵间的关系 385
16.3 基尔霍夫定律的矩阵形式 386
16.3.1 基尔霍夫电流定律的矩阵形式 386
16.3.2 基尔霍夫电压定律的矩阵形式 388
16.4 典型支路及其支路方程的矩阵形式 390
16.5 结点分析方程的矩阵形式 391
16.6 回路分析方程的矩阵形式 395
16.7 基本割集分析法的矩阵方程 397
16.8 列表法 398
习题16 401
第17章 网络的状态方程 405
17.1 概述 405
17.1.1 网络的状态与状态变量 405
17.1.2 常态网络与非常态网络 405
17.1.3 状态方程与输出方程 406
17.2 状态方程的建立 408
17.3 状态方程的复频域解法 412
17.3.1 状态方程的复频域解 412
17.3.2 转移函数矩阵 414
17.4 状态空间与状态轨迹 417
习题17 420
第18章 均匀传输线的正弦稳态分析 423
18.1 分布参数电路与均匀传输线 423
18.1.1 分布参数电路 423
18.1.2 均匀传输线的原始参数 423
18.1.3 均匀传输线的偏微分方程 424
18.2 均匀传输线方程的正弦稳态解 425
18.2.1 一般形式的相量解 425
18.2.2 两种典型边界条件下的相量解 426
18.3 行波 428
18.4 均匀传输线的传播特性 430
18.4.1 传播系数 430
18.4.2 特性阻抗 432
18.4.3 反射系数 432
18.4.4 输入阻抗 433
18.5 均匀传输线上电压和电流有效值 436
18.5.1 终端开路时的电压和电流有效值 436
18.5.2 终端短路时的电压和电流有效值 437
18.5.3 终端接匹配负载时的电压和电流有效值 437
18.5.4 终端接任意负载时的电压和电流有效值 438
18.6 无损耗均匀传输线 438
18.6.1 无损耗线上的驻波 439
18.6.2 无损耗线的工程应用 442
18.7 均匀传输线的等效电路 445
18.7.1 均匀传输线与对称二端口网络 445
18.7.2 均匀传输线的等效电路 447
18.7.3 对称二端口网络的特性阻抗与传播系数 448
习题18 450
第19章 无损耗均匀传输线的暂态分析 451
19.1 无损耗均匀传输线方程的通解 451
19.1.1 通解的复频域形式 451
19.1.2 通解的时域形式 452
19.1.3 行波 452
19.2 无损耗均匀传输线上的发出波 453
19.3 波的反射与透射 456
19.3.1 反射 456
19.3.2 透射 460
19.4 波的多次反射 463
习题19 466
附录A 磁路与含铁芯的线圈 468
A.1 磁路与铁磁材料 468
A.1.1 磁路的概念 468
A.1.2 铁磁材料的磁化特性 468
A.2 磁路基本定律 471
A.2.1 磁路欧姆定律 471
A.2.2 磁路基尔霍夫磁通定律 471
A.2.3 磁路基尔霍夫磁位差定律 472
A.2.4 磁路与电路对比 472
A.3 恒定磁路的计算 473
A.3.1 无分支磁路的计算 473
A.3.2 有分支磁路的计算 476
A.4 磁场能量与磁场力 479
A.5 磁饱和与磁滞对电压、电流及磁通波形的影响 480
A.5.1 磁饱和对电压、电流及磁通波形的影响 480
A.5.2 磁滞对电压、电流及磁通波形的影响 481
A.6 铁芯中的功率损耗 482
A.6.1 涡流和涡流损耗 482
A.6.2 磁滞损耗 483
A.6.3 铁磁损耗 484
A.7 交流电路中的铁芯线圈 484
习题A 486
附录B PSpice简介 489
B.1 电路图绘制 489
B.2 电路仿真分析 490
B.2.1 直流工作点分析(Bias Point) 491
B.2.2 直流特性扫描分析(DC Sweep) 492
B.2.3 交流分析(AC Sweep) 492
B.2.4 暂态分析(Transient Analysis) 493
B.3 结果输出 494
B.3.1 输出文件(.out)的查阅 494
B.3.2 输出标识符(Printpoints) 494
B.4 波形显示 495
附录C 名词术语索引 497
附录D 部分习题参考答案 504
参考文献 520