Electrical circuit analysis

目录
1 电路的基本概念和基尔霍夫定律
1.1 单位制
1.2 实际电路和电路模型
1.3 电流和电压的参考方向
1.4 功率
1.5 线性电阻元件
1.6 线性电容元件
1.7 线性电感元件
1.8 电压源和电流源
1.8.1 电压源
1.8.2 电流源
1.9 受控源
1.10 基尔霍夫定律
1.10.1 几个电路术语
1.10.2 两类约束条件
1.10.3 基尔霍夫电流定律
1.10.4 KCL的推广
1.10.5 基尔霍夫电压定律
1.10.6 KVL的推广
1.10.7 对于KCL和KVL的几点注解
习题
2 电阻电路的化简和等效变换
2.1 电阻的串联、并联和串并联
2.1.1 电阻的串联
2.1.2 电阻的并联
2.1.3 电阻的串并联
2.2 单回路电路和单节点对电路
2.2.1 单回路电路
2.2.2 单节点对电路
2.3 电源的等效变换
2.3.1 独立电源的等效变换
2.3.2 受控源的等效变换
2.4 含有受控源的简单电路的分析
2.5 Y-△等效变换
2.5.1 由△到Y的变换
2.5.2 由Y到△的变换
2.5.3 平衡电路的Y-△等效变换
2.6 一端口电路的输入电阻和等效电阻
习题
3 电阻电路的一般分析方法
3.1 电路的图
3.2 KCL和KVL的独立方程数
3.2.1 线性独立
3.2.2 独立的KCL方程
3.2.3 独立的KVL方程
3.3 支路法
3.4 节点电压法
3.4.1 节点电压
3.4.2 节点电压方程
3.4.3 电路含有电压源支路时的节点分析
3.4.4 电路含有受控源时的节点分析
3.5 网孔电流法
3.5.1 网孔电流
3.5.2 网孔电流方程
3.5.3 电路含有电流源支路时的网孔电流分析
3.5.4 电路含有受控源时的网孔电流分析
3.6 回路电流法
3.6.1 回路电流
3.6.2 回路电流方程
3.6.3 电路含有电流源支路时的回路电流分析
3.6.4 电路含有受控源时的回路电流分析
3.6.5 回路电流法与节点电压法之比较
3.7 运算放大器及其电路模型
3.7.1 运算放大器
3.7.2 运放的电路模型
3.7.3 理想运放
3.7.4 运放的非理想模型与理想模型之对比
3.8 含有运算放大器的电阻电路的分析
3.8.1 非倒向放大器
3.8.2 电压跟随器
3.8.3 加法器
3.8.4 差值放大器
3.8.5 测量放大器
习题
4 电路定理
4.1 叠加定理
4.1.1 叠加定理的内容
4.1.2 一个示例
4.1.3 叠加定理的一般证明
4.1.4 叠加定理在含有受控电源的电阻电路中的应用
4.1.5 应用叠加定理分析电路时须注意之点
4.1.6 线性电阻电路的齐性性质和可加性性质
4.2 替代定理
4.3 戴维宁定理和诺顿定理
4.3.1 含源—端口电路
4.3.2 戴维宁定理
4.3.3 诺顿定理
4.4 最大功率传输
4.5 特勒根定理
4.6 互易定理
4.6.1 无源二端口电路的准功率关系
4.6.2 互易定理的第一种形式
4.6.3 互易定理的第二种形式
4.6.4 互易定理的第三种形式
4.7 对偶原理
习题
5 一阶电路
5.1 绪论
5.1.1 动态电路的方程
5.1.2 动态电路中的过渡过程
5.1.3 电容电压和电感电流在电路切换瞬间的连续性
5.2 一阶电路的零输入响应
5.2.1 R-C电路的零输入响应
5.2.2 时间常数
5.2.3 R-l电路的零输入响应
5.3 一阶电路的零状态响应
5.3.1 R-C电路的零状态响应
5.3.2 R-L电路的零状态响应
5.3.3 R-L电路在正弦电压源激励时的零状态响应
5.3.4 R-L电路在指数函数电压源激励下的零状态响应
5.4 一阶电路的全响应
5.5 用视察法求解一阶电路的全响应
5.5.1 一阶电路在直流电源激励下的全响应
5.5.2 一阶电路在正弦电源激励下的全响应
5.6 一阶电路的阶跃响应
5.6.1 单位阶跃函数
5.6.2 R-L 电路和R-C电路的阶跃响应
5.7 一阶电路的冲激响应
5.7.1 单位冲激函数
5.7.2 R-L电路和R-C电路的冲激响应
5.8 一阶电路对于任意输入的零状态响应
5.8.1 卷积积分
5.8.2 冲激响应与电源输入的卷积等于零状态响应
5.8.3 式(5.64)的证明
5.8.4 卷积积分的作图解释
5.8.5 一条重要的注释
习题
6 二阶电路
6.1 二阶电路的零输入响应
6.1.1 绪言
6.1.2 G-L-C并联电路
6.1.3 G>2〓，非振荡暂态过程
6.1.4 G<2〓，振荡暂态过程
6.1.5 G=2〓，临界暂态过程
6.2 二阶电路的零状态响应和阶跃响应
6.2.1 绪言
6.2.2 R>2〓，非振荡充电过程
6.2.3 R<2〓，振荡充电过程
6.2.4 R=2〓，临界充电过程
6.3 二阶电路的冲激响应
6.4 二阶电路对任意输入的零状态响应
习题
7 正弦量与相量
7.1 正弦交流电的基本概念
7.1.1 正弦量的三要素
7.1.2 正弦量的频率、周期、相位差
7.2 正弦电流、电压的有效值
7.2.1 有效值
7.2.2 正弦量的有效值
7.3 电阻、电感和电容元件中的正弦电流
7.3.1 电阻中的正弦电流
7.3.2 电容中的正弦电流
7.3.3 电感中的正弦电流
7.4 正弦量的相量表示法
7.4.1 为什么要用相量表示正弦量
7.4.2 复数的四种形式与复数运算
7.4.3 正弦量的相量表示
7.5 电路定律的相量形式
7.5.1 基尔霍夫定律的相量形式
7.5.2 电阻元件的相量方程
7.5.3 电容元件的相量方程
7.5.4 电感元件的相量方程
习题
8 正弦电流电路的稳态分析
8.1 R、L、C串联电路·复阻抗
8.1.1 R、L、C串联电路的复阻抗
8.1.2 串联电路的计算
8.2 R、L、C并联电路·复导纳
8.2.1 R、L、C并联电路的复导纳
8.2.2 并联电路的计算
8.3 复阻抗和复导纳的等效变换
8.3.1 无源二端网络的等效电路
8.3.2 复阻抗和复导纳的等效变换
8.4 正弦交流电路的功率
8.4.1 瞬时功率
8.4.2 平均功率
8.4.3 无功功率
8.4.4 视在功率
8.4.5 复功率
8.5 功率因数的提高
8.5.1 用电设备在低功率因数状态下运行的缺点
8.5.2 功率因数的提高
8.6 正弦交流电路的稳态分析
8.7 串联谐振
8.7.1 发生串联谐振的条件
8.7.2 串联谐振的特点
8.7.3 特性阻抗和品质因数
8.7.4 谐振电路对信号的选择性
8.8 并联谐振
8.8.1 发生并联谐振的条件
8.8.2 并联谐振的特点
8.9 最大功率传输
8.9.1 最大功率传输的条件
8.9.2 传输效率
习题
9 三相电路
9.1 三相电路的基本概念
9.1.1 三相电源
9.1.2 三相电源的连接方式
9.1.3 三相负载的连接方式
9.1.4 三相电路的连接方式
9.2 对称三相电路的分析计算
9.2.1 Y〓-Y〓电路的计算
9.2.2 Y-Y电路的计算
9.2.3 △-Y电路的计算
9.2.4 △-△电路的计算
9.2.5 复杂三相电路计算
9.3 不对称三相电路及其分析计算
9.3.1 Y-Y电路计算
9.3.2 Y〓-Y〓电路计算
9.4 三相电路的功率
9.4.1 三相电路的平均功率
9.4.2 三相电路的无功功率
9.4.3 三相电路的视在功率
9.4.4 对称三相电路的瞬时功率
9.4.5 三相功率的测量
9.5 多相制
9.6 对称分量法
习题
10 磁耦合电路
10.1 磁耦合
10.1.1 磁耦合线圈
10.1.2 同名端
10.2 含有耦合电感元件电路的计算
10.2.1 两耦合线圈的串联
10.2.2 两耦合线圈的并联
10.2.3 具有磁耦合的两线圈当—端相连时的去耦等效电路
10.3 空心变压器
10.3.1 空心变压器电路
10.3.2 原边等效电路
10.3.3 副边等效电路
10.4 理想变压器
10.4.1 理想变压器的电压电流关系
10.4.2 理想变压器的作用
10.5 理想自耦变压器
10.6 三相变压器
习题
11 非正弦周期电流电路
11.1 非正弦周期信号
11.2 周期函数分解为傅里叶级数
11.3 有效值、平均值、有功功率和无功功率
11.3.1 有效值
11.3.2 平均值
11.3.3 有功功率
11.3.4 非正弦电流电路中的无功功率
11.4 非正弦周期电流电路的计算
11.5 对称三相电路中的高次谐波
11.5.1 三相发电机产生的高次谐波电压
11.5.2 不同连接方式下的三相非正弦电流电路
11.6 从傅里叶级数到傅里叶变换
11.6.1 傅里叶级数的指数形式
11.6.2 傅里叶指数形式的频谱
11.6.3 傅里叶变换
习题
12 拉普拉斯变换
12.1 引言
12.2 拉普拉斯变换的定义
12.3 拉普拉斯变换的基本性质
12.4 拉普拉斯逆变换
12.4.1 部分分式展开法
12.4.2 F〓(s)=O无重根的情况
12.4.3 F〓(s)=O含有共轭重根时的情况
12.4.4 F〓(s)=O含有r阶重根时的情况
12.5 复频域电路模型
12.5.1 绪论
12.5.2 复频域中的元件特性
12.5.3 R-L-C串联电路
12.6 应用拉普拉斯变换分析线性电路
习题
13 网络函数
13.1 网络函数的定义与零极点概念
13.1.1 网络函数
13.1.2 一般性质
13.1.3 网络函数的极点和零点
13.2 网络函数零、极点与冲激响应
13.3 极点、零点和频率响应
13.4 滤波器简介
习题
14 二端口网络
14.1 概述
14.2 二端口网络的Y参数及方程
14.3 二端口网络的Z参数及方程
14.4 二端口网络的A参数及方程
14.5 二端口网络的H参数及方程
14.6 二端口网络的G参数及方程
14.7 二端口网络各参数之间的关系
14.8 二端口网络的连接
14.8.1 二端口网络的级联
14.8.2 二端口网络的串联
14.8.3 二端口网络的并联
14.8.4 二端口网络的串并联与并串联
14.9 二端口网络的网络函数
14.10 回转器
14.11 负阻抗变换器
习题
15 电路方程的矩阵形式和系统编写
15.1 关联矩阵
15.2 回路矩阵
15.3 割集矩阵
15.4 矩阵A、B〓、Q〓之间的关系
15.5 矩阵A、B〓、Q〓在KCL和KVL中的体现
15.6 节点电压方程的矩阵形式
15.7 改进的节点分析法
15.8 回路电流方程的矩阵形式
15.9 割集电压方程的矩阵形式
15.10 2B表格法
15.11 状态方程
习题
16 非线性电路
16.1 非线性电路元件
16.1.1 引言
16.1.2 非线性电阻元件
16.1.3 非线性电容元件
16.1.4 非线性电感元件
16.2 非线性电路方程的编列方法
16.2.1 引言
16.2.2 非线性电阻电路方程的编列
16.2.3 非线性动态电路方程的编列
16.2.4 非线性电路方程的求解方法
16.3 非线性电阻电路的图解法
16.3.1 非线性电阻元件的串联
16.3.2 非线性电阻元件的并联
16.3.3 非线性电阻元件的混联
16.3.4 负载线法
16.4 非线性电阻电路的几个定理
16.4.1 集总参数电路普遍适用的定律和定理
16.4.2 非线性电阻电路解的唯一性定理
16.5 小信号分析法
16.6 分段线性的电阻电路
16.6.1 理想二极管
16.6.2 凹电阻与凸电阻
16.6.3 工作于非线性区域的运放电路
16.7 求解非线性电阻电路的分段线性化法
16.8 一阶非线性电路
16.8.1 引言
16.8.2 分段线性化法
16.8.3 一阶非线性自治电路的平衡状态及其稳定性
16.8.4 一阶非线性自治电路中的跳跃现象和张弛振荡
16.9 二阶非线性电路
16.9.1 引言
16.9.2 二阶非线性自治电路的平衡状态
16.9.3 相平面
16.9.4 等倾线法
16.10 奇点附近轨线的性质
16.10.1 在奇点附近的线性化
16.10.2 二阶线性系统的奇点分类
16.10.3 在Y〓-Y〓平面内奇点附近的轨线的拓扑性质
16.10.4 二阶非线性自治系统的平衡点分类
16.10.5 绘制相图
16.11 高阶非线性电路
习题
参考文献
附录
附录A
附录B
索引
科学家小传