第1章 基尔霍夫定律及其矩阵形式 1
1.1电路及电路模型 1
1.1.1电路模型 1
1.1.2集中参数电路与分布参数电路 1
1.2电流、电压及功率 2
1.2.1电流 2
1.2.2电压和电位 3
1.2.3电功率与电能 5
1.3电阻元件 5
1.3.1电阻元件的定义 5
1.3.2线性时不变电阻元件 5
1.3.3线性时变电阻元件 6
1.3.4非线性电阻元件 7
1.4电容元件 7
1.4.1电容元件的定义 7
1.4.2线性时不变电容元件 8
1.4.3线性时变电容元件 9
1.4.4非线性电容元件 10
1.4.5线性时不变电容元件的能量 10
1.4.6线性时不变电容元件的连接 10
1.5电感元件 12
1.5.1电感元件的定义 12
1.5.2线性时不变电感元件 13
1.5.3线性时变电感元件 14
1.5.4非线性电感元件 14
1.5.5线性时不变电感元件的能量 14
1.5.6线性时不变电感元件的连接 14
1.6独立电源 16
1.6.1理想电压源 17
1.6.2实际电压源 17
1.6.3理想电流源 18
1.6.4实际电流源 19
1.7受控电源 20
1.7.1四种类型的受控电源 20
1.7.2受控电源与独立电源的比较 22
1.8基尔霍夫定律 22
1.8.1电路中几个常用的术语 23
1.8.2基尔霍夫电流定律(KCL) 23
1.8.3基尔霍夫电压定律(KVL) 24
小结 25
习题一 26
参考答案 29
第2章 简单电路的等效 31
2.1等效电路的概念 31
2.2电阻元件的串联与并联 32
2.2.1电阻元件的串联 32
2.2.2电阻元件的并联 33
2.2.3电阻元件的混联 35
2.3△形和Y形电阻电路的等效变换 36
2.4电源的等效变换 39
2.4.1独立电压源与独立电流源的等效变换 39
2.4.2理想电压源与支路并联的等效电路 41
2.4.3理想电流源与支路串联的等效电路 42
2.4.4受控电压源与受控电流源的等效变换 43
2.5线性电阻网络的输入电阻 43
2.5.1输入电阻的定义 44
2.5.2输入电阻的求解方法 44
小结 46
习题二 47
参考答案 50
第3章 网络分析的一般方法 51
3.1支路电流法 51
3.1.1支路电流法方程 51
3.1.2含有受控电源时的支路电流法 53
3.2节点电压法 54
3.2.1节点电压方程 54
3.2.2含有理想电压源的节点电压方程 56
3.2.3含有受控电源的节点电压方程 58
3.3回路电流法 59
3.3.1回路电流方程 59
3.3.2含有理想电流源时的回路电流方程 62
3.3.3含有受控电源时的回路电流方程 64
3.3.4回路电流法与节点电压法的比较 66
小结 66
习题三 67
参考答案 70
第4章 网络分析一般方法的矩阵形式 72
4.1网络图论的基本概念 72
4.1.1图 72
4.1.2连通图与非连通图 72
4.1.3树 73
4.1.4割集 74
4.2 KCL、 KVL的矩阵表示 74
4.2.1关联矩阵 74
4.2.2用关联矩阵表示的KCL、 KVL 75
4.2.3基本回路矩阵 76
4.2.4基本回路矩阵表示的KCL、 KVL 77
4.2.5基本割集矩阵 78
4.2.6用基本割集矩阵表示的KCL、 KVL 79
4.2.7 A、 Bf和Qf三个矩阵之间的关系 79
4.3复合支路与电路分析的2b方法 80
4.3.1复合支路的支路方程 80
4.3.2电路分析的2b个方程 82
4.4节点电压方程的矩阵形式 82
4.5回路电流方程的矩阵形式 85
4.6割集方程的矩阵形式 87
小结 90
习题四 91
参考答案 93
第5章 网络定理 94
5.1电路的线性性质与叠加定理 94
5.1.1线性电路的性质 94
5.1.2叠加定理 94
5.2替代定理 98
5.3戴维南定理和诺顿定理 99
5.3.1戴维南(Thevenin)定理 99
5.3.2诺顿(Norton)定理 101
5.3.3含有受控源的戴维南、诺顿定理的应用 102
5.4特勒根定理 104
5.4.1特勒根定理的两种形式 104
5.4.2特勒根定理的应用 105
5.5互易定理 107
5.5.1互易定理的三种形式 107
5.5.2互易定理的应用 108
小结 110
习题五 111
参考答案 114
第6章 正弦稳态电路分析 116
6.1正弦量的基本概念 116
6.1.1正弦量的三要素 116
6.1.2同频率正弦量的相位关系 117
6.1.3正弦量的有效值 118
6.2正弦量的相量表示法 119
6.2.1电压、电流的相量表示 119
6.2.2 Im算子的几条运算规则 121
6.3 KCL、 KVL的相量形式 122
6.3.1 KCL的相量形式 122
6.3.2 KVL的相量形式 123
6.4电阻、电感、电容元件特征方程的相量形式及其功率 124
6.4.1电阻元件特征方程的相量形式及其功率 125
6.4.2电感元件特征方程的相量形式及其功率 126
6.4.3电容元件特征方程的相量形式及其功率 129
6.5复阻抗、复导纳及其关系 131
6.5.1复数阻抗 131
6.5.2复数导纳 133
6.5.3二端网络的复阻抗与复导纳 134
6.6正弦稳态电路的功率 138
6.6.1瞬时功率 138
6.6.2平均功率(有功功率) 139
6.6.3无功功率 139
6.6.4视在功率与功率因数 140
6.6.5复数功率 141
6.6.6功率因数的提高 144
6.6.7最大功率传输条件 147
6.7正弦稳态电路的分析计算 149
6.8正弦稳态电路的频率特性 155
6.8.1正弦稳态电路的网络函数 155
6.8.2 R、 L、 C串联电路的谐振 157
6.8.3 R、 L、 C并联电路的谐振 161
小结 164
习题六 166
参考答案 171
第7章 耦合元件和耦合电路 173
7.1线性定常耦合电感元件 173
7.1.1线性耦合电感元件的特性 173
7.1.2耦合系数 175
7.2含有耦合电感元件电路的计算 176
7.2.1耦合电感元件的串联 176
7.2.2耦合电感元件的并联 177
7.2.3耦合电感元件并联的去耦方法 178
7.3空心变压器 179
7.3.1空心变压器电路及方程 179
7.3.2空心变压器的等效电路、反映阻抗 180
7.4理想变压器 181
7.4.1理想变压器的特性方程及阻抗变换 182
7.4.2理想变压器电路分析 183
小结 185
习题七 186
参考答案 191
第8章 正弦稳态三相电路 192
8.1三相电路的基本概念 192
8.1.1三相电源 192
8.1.2Y形连接的三相电源 193
8.1.3△形连接的三相电源 193
8.2对称三相电路的稳态分析 196
8.3不对称三相电路的稳态分析 199
8.4三相电路的功率及其测量 201
8.4.1三相电路功率的计算 201
8.4.2三相电路功率的测量 202
小结 204
习题八 204
参考答案 206
第9章 非正弦周期电流电路的稳态分析 208
9.1非正弦周期信号 208
9.2周期函数的傅里叶级数 209
9.2.1傅里叶级数 209
9.2.2几种对称周期函数的谐波分析 213
9.3非正弦周期性电量的有效值、平均值和平均功率 214
9.3.1非正弦周期电流的有效值 214
9.3.2平均值、整流平均值 215
9.3.3平均功率(有功功率) 215
9.4非正弦周期电流电路的计算 216
9.5对称三相非正弦周期电流电路 220
9.5.1对称三相非正弦周期电源 220
9.5.2对称三相非正弦周期电流电路分析 222
9.6傅里叶级数的指数形式及其频谱分析 225
9.6.1傅里叶级数的指数形式 225
9.6.2周期性非正弦函数的频谱分析 226
小结 229
习题九 230
参考答案 234
第10章 二端口网络 236
10.1二端口网络与多端口网络 236
10.1.1端口概念 236
10.1.2二端口网络与四端网络 236
10.1.3二端口网络的端口特性方程 237
10.2二端口网络的方程与参数 238
10.2.1二端口网络的导纳型参数 238
10.2.2二端口网络的阻抗型参数 241
10.2.3二端口网络的传输型参数 243
10.2.4二端口网络的混合型参数 245
10.3二端口网络的连接 248
10.3.1二端口网络的级联 248
10.3.2二端口网络的并联 249
10.3.3二端口网络的串联 250
10.4二端口网络的等值电路 251
10.4.1二端口网络的一般等值电路 251
10.4.2互易二端口网络的等值电路 251
10.4.3非互易二端口网络的等值电路 253
10.5有载二端口网络 254
10.5.1有载二端口网络的输入阻抗和输出阻抗 254
10.5.2有载二端口网络的特性阻抗 255
10.5.3有载二端口网络的分析 256
小结 258
习题十 260
参考答案 265
第11章 线性动态电路的时域分析 268
11.1动态电路的动态过程及初始值的计算 268
11.1.1动态电路与动态元件 268
11.1.2换路定律和电路变量初始值的计算 269
11.2一阶电路的零输入响应 271
11.2.1 RC电路的零输入响应 271
11.2.2 RL电路的零输入响应 275
11.3一阶电路的零状态响应 277
11.3.1 RC电路的零状态响应 277
11.3.2 RL电路的零状态响应 279
11.3.3一阶电路零状态响应的分解 280
11.4一阶电路的全响应 281
11.4.1应用叠加定理的全响应分析 281
11.4.2应用积分方法的全响应分析 283
11.5求解一阶电路的三要素法 284
11.6 RL串联电路对正弦电压激励的响应 286
11.7一阶电路的阶跃响应 288
11.8一阶电路的冲激响应 290
11.8.1冲激函数 290
11.8.2电容电压和电感电流的跃变 291
11.9任意波形激励下的零状态响应——卷积积分 298
11.10二阶电路的暂态过程 302
11.10.1二阶电路的零输入响应 302
11.10.2二阶电路接通直流电源的响应 309
11.10.3二阶电路的阶跃响应 313
11.10.4二阶电路的冲激响应 315
小结 317
习题十一 320
参考答案 329
第12章 线性动态电路的复频域分析 332
12.1拉普拉斯变换 332
12.1.1拉普拉斯变换的定义 332
12.1.2几个典型函数的拉普拉斯变换 333
12.2拉普拉斯变换的基本性质 333
12.3拉普拉斯反变换 337
12.4电路基本规律的复频域形式 340
12.4.1 KCL、 KVL的复频域形式 341
12.4.2电路元件特性方程的复频域形式 341
12.4.3运算电路 343
12.5用拉普拉斯变换分析线性电路的动态过程 344
12.6网络函数 347
12.6.1网络函数的定义 347
12.6.2网络函数H(s)与单位冲激响应h(t)的关系 348
12.6.3极点与冲激响应的关系 349
12.6.4 H(jω)与H(s)的关系 351
12.6.5零点、极点与频率响应的关系 351
12.7卷积定理 354
小结 355
习题十二 356
参考答案 361
第13章 网络的状态变量分析法 364
13.1网络的状态与状态变量 364
13.2状态方程与输出方程 365
13.2.1状态方程 366
13.2.2输出方程 367
13.2.3状态空间与状态轨迹 368
13.3状态方程的列写 369
13.3.1状态方程的直观列写 369
13.3.2状态方程的专用树列写法 371
13.3.3含有受控源网络状态方程的观察法列写 372
小结 374
习题十三 375
参考答案 376
第14章 均匀传输线的正弦稳态分析 378
14.1均匀传输线及其微分方程 378
14.1.1均匀传输线的原始参数 378
14.1.2均匀传输线的偏微分方程 379
14.2均匀传输线方程的正弦稳态解 380
14.2.1均匀线方程的相量形式 380
14.2.2均匀传输线的副参数 381
14.2.3均匀传输线的电压、电流正弦稳态解 381
14.3行波及均匀传输线的传播特性 385
14.3.1行波 385
14.3.2均匀传输线的传播特性 388
14.4波的反射与终端匹配的均匀传输线 389
14.4.1反射系数 389
14.4.2终端匹配的均匀传输线 390
14.5均匀传输线与二端口网络 392
14.5.1均匀传输线的二端口网络方程 392
14.5.2均匀传输线的输入阻抗 393
14.5.3均匀传输线的等值电路 393
14.5.4均匀传输线的链式结构 394
14.6无畸变线与无损耗线 395
14.6.1无畸变均匀传输线 395
14.6.2无损耗均匀传输线 396
14.6.3无损耗均匀传输线的电压与电流 396
14.6.4无损耗均匀传输线在工程上的应用 399
小结 402
习题十四 403
参考答案 404
第15章 无损耗均匀传输线的暂态分析 406
15.1无损耗均匀传输线方程的通解 406
15.1.1均匀线方程的通解 406
15.1.2均匀线方程的通解的意义 408
15.2无损耗均匀传输线上的发出波 410
15.2.1无损耗均匀传输线接通直流电压源的发出波 410
15.2.2非零状态下无损耗均匀传输线的发出波 412
15.3无损耗均匀传输线波的反射 413
15.3.1求解反射波的柏德生法则 413
15.3.2终端接有电阻负载的波过程 414
15.3.3终端接有电感负载的波过程 416
15.3.4终端接有集中参数电阻与电感并联负载的波过程 418
15.3.5终端接有集中参数电阻与电容并联负载的波过程 419
15.3.6波在两条无损耗均匀传输线连接处的反射和透射 420
小结 424
习题十五 425
参考答案 426
第16章 非线性电阻电路分析 427
16.1非线性电阻元件特性 427
16.1.1非线性电阻元件的特性曲线 427
16.1.2非线性电阻的静态电阻与动态电阻 428
16.2非线性电阻电路的图解法 428
16.2.1非线性电阻元件串联与并联的端口特性 429
16.2.2用图解法确定直流工作点 430
16.3非线性电阻电路的小信号分析法 432
16.4非线性电阻电路的分段线性化分析法 435
16.5非线性电阻电路的电路方程 437
16.6非线性电阻电路的数值分析法 439
小结 443
习题十六 444
参考答案 445
附录A EWB简介 446
A.1窗口功能简介 446
A.2单元电路的建立 446
A.3单元电路的测试 447
A.4应用实例 447
附录B MATLAB简介 451
B.1 MATLAB的工作环境 451
B.2常用的数学运算函数 451
B.3仿真(Simulink) 452
B.4应用举例 452
参考文献 456