电路分析教程

第1章 电路概述 1

1.1 电路的基本概念 1

1.1.1 电路和电路模型 1

1.1.2 电路的基本物理量 3

1.1.3 电路元件 7

自测题 15

1.2 基尔霍夫定律 15

1.2.1 基尔霍夫电流定律 17

1.2.2 基尔霍夫电压定律 18

自测题 20

小结 21

习题一 21

第2章 电路的等效分析 25

2.1 二端网络与等效 25

2.2 实际电源 25

2.2.1 实际电源的电路模型 26

2.2.2 实际电源两种模型的等效

变换 27

自测题 29

2.3 二端网络的等效化简 30

.2.3.1 线性电阻的串联和并联 30

2.3.2 独立电源的串联和并联 34

2.3.3 含源二端网络的等效化简 35

自测题 37

2.4 电路的等效分析法 37

自测题 39

2.5 线性电阻的星形联结与三角形联结 39

自测题 42

小结 42

习题二 43

第3章 电路分析的基本方法 46

3.1 支路电流法 46

自测题 48

3.2 网孔分析法 49

3.2.1 网孔电流 49

3.2.2 网孔方程 49

3.2.3 网孔分析法分析电路 50

自测题 53

3.3 节点分析法 53

3.3.1 节点电压 53

3.3.2 节点方程 54

3.3.3 节点分析法 55

自测题 58

3.4 回路分析法 58

自测题 59

小结 59

习题三 60

第4章 电路分析的重要定理 63

4.1 叠加定理 63

4.1.1 线性电路的基本性质 63

4.1.2 叠加定理分析电路 64

自测题 66

4.2 戴维南定理 66

4.2.1 戴维南定理内容 66

4.2.2 戴维南等效电路 67

4.2.3 应用戴维南定理分析电路 68

自测题 71

4.3 诺顿定理 71

4.3.1 诺顿定理的内容 71

4.3.2 含源线性电阻二端网络的等效

电路 73

自测题 76

4.4 最大功率传输定理 76

自测题 78

4.5 替代定理 78

自测题 80

4.6 互易定理 80

自测题 81

小结 81

习题四 82

第5章 正弦交流电路的稳态分析 87

5.1 正弦交流电的基本概念 87

5.1.1 正弦电压和电流 87

5.1.2 正弦量的三要素 87

5.1.3 正弦量的相位差 88

5.1.4 周期信号的有效值 89

自测题 90

5.2 正弦量的相量表示 91

5.2.1 相量法 91

5.2.2 相量图 93

5.2.3 相量法用于正弦量的运算 93

自测题 94

5.3 基尔霍夫定律的相量形式 95

5.3.1 相量形式kcl 95

5.3.2 相量形式kvl 95

5.4 正弦交流电路中的电路元件 96

5.4.1 电阻元件电压与电流关系的相量形式 96

5.4.2 电容元件电压与电流关系的相量形式 96

5.4.3 电感元件电压与电流关系的相量形式 97

自测题 99

5.5 无源二端网络的阻抗和导纳 100

5.5.1 阻抗 100

5.5.2 导纳 102

5.5.3 阻抗和导纳的等效互换 104

自测题 105

5.6 正弦交流电路的分析 106

5.6.1 串、并联电路分析 106

5.6.2 一般电路分析 107

自测题 109

5.7 正弦稳态电路的功率 109

5.7.1 瞬时功率 109

5.7.2 平均功率和功率因数 110

5.7.3 复功率 112

5.7.4 最大功率传输 114

自测题 116

小结 117

习题五 117

第6章 含耦合电感的电路分析 121

6.1 耦合电感元件 121

6.1.1 磁耦合 121

6.1.2 同名端（corresponding terminals） 123

6.1.3 耦合电感元件 124

自测题 125

6.2 含耦合电感元件的电路分析 126

6.2.1 正弦稳态交流电路中的耦合电感元件 126

6.2.2 含有耦合电感元件的正弦稳态交流电路的计算 127

6.2.3 耦合电感线圈的串联 128

6.2.4 耦合电感线圈的并联 129

6.2.5 t形耦合电感线圈的去耦等效电路 131

自测题 133

6.3 空心变压器电路的分析 133

6.3.1 空心变压器的电路方程 133

6.3.2 空心变压器的初级等效电路 134

6.3.3 空心变压器的次级等效电路 136

自测题 137

6.4 理想变压器 138

6.4.1 无损耗和全耦合变压器 138

6.4.2 理想变压器的定义 139

6.4.3 理想变压器的基本性质 140

6.4.4 含理想变压器的电路分析 142

自测题 143

小结 143

习题六 143

第7章 三相电路 147

7.1 三相电路的基本概念 147

7.1.1 三相电源 147

7.1.2 三相正弦量的相序 148

7.1.3 三相电源的联结方式 148

7.1.4 三相电源的负载 150

自测题 150

7.2 三相电路电压和电流的分析 151

7.2.1 负载做星形联结的三相电路分析 151

7.2.2 负载做三角形联结的三相电路分析 153

7.3 三相电路的功率 155

7.3.1 对称三相电路的瞬时功率 155

7.3.2 对称三相电路的平均功率、无功功率、视在功率 155

7.3.3 三相电路功率的测量 157

自测题 159

小结 159

习题七 159

第8章 非正弦周期性电流电路 162

8.1 非正弦周期性函数的分解 162

8.1.1 非正弦周期性函数的分解 162

8.1.2 几种常见的周期函数的谐波分析 163

8.1.3 波形的对称性与傅里叶系数的关系 164

自测题 165

8.2 非正弦周期量的有效值和功率 166

8.2.1 根据非正弦周期量的数学表达式直接求方均根值 166

8.2.2 根据周期量的傅里叶级数计算有效值 166

8.2.3 整流平均值 167

8.2.4 非正弦周期性电流电路的功率 168

自测题 169

8.3 非正弦周期性电流电路的分析 169

自测题 172

8.4 非正弦周期性的对称三相电路分析 172

自测题 175

小结 176

习题八 176

第9章 无源双口网络 179

9.1 双口网络的电压、电流关系 180

9.1.1 开路阻抗参数方程 180

9.1.2 短路导纳参数方程 182

9.1.3 混合参数方程 184

9.1.4 传输参数方程 185

自测题 186

9.2 双口网络参数之间的关系及其获取方法 187

9.2.1 双口网络参数之间的关系 187

9.2.2 双口网络参数的获取方法 187

自测题 190

9.3 双口网络的等效电路 190

9.3.1 互易双口网络的等效电路 190

9.3.2 非互易双口网络的等效电路 192

自测题 193

9.4 含双口网络的电路分析 193

9.4.1 输入阻抗 194

9.4.2 戴维南等效电路 194

9.4.3 电压放大倍数和电流放大倍数 195

自测题 197

小结 197

习题九 198

第10章 网络函数和频率特性 202

10.1 网络函数 202

10.1.1 网络函数的定义和分类 202

10.1.2 网络函数的计算方法 203

10.1.3 网络函数与正弦稳态响应 205

自测题 205

10.2 rc电路的频率特性 206

10.2.1 一阶rc低通滤波电路 206

10.2.2 一阶rc高通滤波电路 208

10.2.3 一阶rc全通滤波电路 209

10.2.4 二阶rc带通滤波电路 209

10.2.5 二阶rc带阻滤波电路 212

自测题 213

10.3 谐振电路 213

10.3.1 rlc串联谐振电路 214

10.3.2 串联谐振电路的谐振曲线 216

10.3.3 glc并联谐振电路 221

自测题 223

小结 223

习题十 223

第11章 动态电路的时域分析 227

11.1 换路定律与初始条件 228

11.1.1 换路与换路定律 228

11.1.2 电压与电流初始值的确定 230

自测题 232

11.2 一阶电路的零输入响应 232

11.2.1 rc电路的零输入响应 232

11.2.2 rl电路的零输入响应 235

自测题 237

11.3 一阶电路的零状态响应 238

11.3.1 直流激励下的零状态响应 238

11.3.2 正弦激励下的零状态响应 241

自测题 242

11.4 一阶电路的全响应 243

11.4.1 全响应的组成 243

11.4.2 三要素法 244

自测题 249

11.5 二阶电路的零输入响应 249

11.5.1 二阶电路方程的建立 249

11.5.2 二阶电路零输入响应的形式 250

自测题 254

小结 255

习题十一 256

第12章 阶跃响应、冲激响应与动态电路的复频域分析 261

12.1 阶跃函数和阶跃响应 261

12.1.1 阶跃函数 261

12.1.2 阶跃函数表示开关动作 263

12.1.3 阶跃响应 263

自测题 265

12.2 冲激函数和冲激响应 265

12.2.1 冲激函数 265

12.2.2 冲激响应 266

12.2.3 冲激函数的性质 269

自测题 270

12.3 拉普拉斯变换 271

12.3.1 拉普拉斯变换和拉普拉斯反变换 271

12.3.2 常用函数的拉氏变换 272

12.3.3 拉氏变换的基本性质 273

自测题 275

12.4 动态电路的复频域分析 276

12.4.1 复频域分析法 276

12.4.2 复频域电路模型 277

12.4.3 动态电路的复频域分析 279

自测题 281

小结 281

习题十二 282

参考文献 285