电路分析基础

第1章　电路的基本概念和电路定律 1
1.1 电路和电路模型 1
1.2 电路中的物理量 2
1.2.1 电流 2
1.2.2 电压 3
1.2.3 电功率 4
1.2.4 电能 5
1.3 电阻元件 6
1.4 电容元件 8
1.4.1 电容元件及其伏安关系 8
1.4.2 电容元件的储能 9
1.5 电感元件 11
1.5.1 电感元件及其伏安关系 11
1.5.2 电感元件的储能 12
1.6 电压源和电流源 14
1.6.1 电压源 14
1.6.2 电流源 15
1.7 受控源 16
1.8 基尔霍夫定律 17
1.8.1 相关概念 17
1.8.2 基尔霍夫定律18
1.9 电位的计算 21
小结 23
习题 23
第2章　电阻电路的一般分析 26
2.1 电路的等效变换 26
2.2 电阻的串联和并联27
2.2.1 电阻的串联 27
2.2.2 电阻的并联 27
2.3 电阻的Y形连接和△形连接及其等效变换 29
2.4 电压源、电流源的串联和并联 32
2.4.1 电压源的串联32
2.4.2 电流源并联 32
2.5 实际电源的模型及其等效变换 33
2.5.1 实际电源的两种模型 33
2.5.2 实际电源模型的等效变换 34
2.6 支路电流法 35
2.7 网孔法 37
2.8 节点电压法 40
2.9 线性电路叠加定理43
2.9.1 叠加定理 43
2.9.2 线性电路的齐性定理 44
2.10 戴维南定理和诺顿定理 45
2.10.1 戴维南定理45
2.10.2 诺顿定理 47
小结 49
习题 50
第3章　正弦交流电路的稳态分析 57
3.1 正弦量的基本概念 57
3.1.1 周期、频率和角频率 57
3.1.2 瞬时值、最大值和有效值 58
3.1.3 相位、初相和相位差 59
3.2 正弦量的相量表示法 61
3.2.1 复数及其四则运算 61
3.2.2 正弦量的相量表示法 63
3.3 伏安关系和基尔霍夫定律的相量形式 65
3.3.1 电路元件伏安关系的相量形式65
3.3.2 基尔霍夫定律的相量形式 68
3.4 复阻抗与复导纳 70
3.4.1 复阻抗 70
3.4.2 复导纳 71
3.4.3 阻抗与导纳的等效变换 72
3.4.4 阻抗（导纳）的串联与并联 74
3.5 正弦稳态电路的分析 76
3.5.1 相量法应用举例 76
3.5.2 简单电路的相量图求解法 78
3.6 正弦稳态电路的功率 82
3.6.1 二端网络的功率 82
3.6.2 三种基本元件的功率 83
3.6.3 功率因数的提高 84
3.6.4 最大功率传输85
3.7 谐振电路 87
3.7.1 串联谐振电路 87
3.7.2 并联谐振电路 91
小结 93
习题 94
第4章　耦合电感和变压器 100
4.1 磁链 100
4.1.1 磁场的几个基本物理量 100
4.1.2 基本电磁定律 101
4.2 耦合电感元件 102
4.2.1 互感现象 102
4.2.2 互感系数和耦合系数 103
4.2.3 耦合电感的伏安关系 104
4.2.4 互感线圈的同名端 105
4.3 互感电路的正弦稳态分析 109
4.3.1 耦合电感元件的相量模型 109
4.3.2 耦合电感的连接方式及去耦等效电路 109
4.4 空心变压器 114
4.4.1 空心变压器的电路模型 114
4.4.2 含空心变压器电路的基本方程 114
4.4.3 空心变压器的等效电路 115
4.5 理想变压器 116
4.5.1 理想变压器的伏安关系 117
4.5.2 理想变压器的阻抗变换关系117
小结 118
习题 119
第5章　三相交流电路 124
5.1 三相电源 124
5.1.1 三相电源的基本概念 124
5.1.2 三相电源的连接 125
5.2 三相负载及其连接 127
5.2.1 三相负载的星形连接 127
5.2.2 三相负载的三角形连接 129
5.3 三相电路的计算 130
5.3.1 对称三相电路的计算 130
5.3.2 不对称三相电路的计算 132
5.4 三相电路的功率 134
5.4.1 三相功率计算 134
5.4.2 三相电路的功率测量 135
小结 137
习题 137
第6章　线性动态电路的时域分析 140
6.1 换路定律及其初始条件 140
6.1.1 电路的动态过程 140
6.1.2 换路定律 141
6.1.3 电路初始值的确定 141
6.2 一阶电路的零输入响应 144
6.2.1 RC电路的零输入响应 144
6.2.2 RL电路的零输入响应 146
6.3 一阶电路的零状态响应 148
6.3.1 RC电路的零状态响应 148
6.3.2 RL电路的零状态响应 149
6.4 一阶电路的全响应 151
6.4.1 全响应分析151
6.4.2 一阶电路全响应的三要素法 152
6.5 一阶电路的阶跃响应 153
6.5.1 阶跃函数 153
6.5.2 一阶电路的阶跃响应 155
小结 157
习题 158
第7章　非正弦周期电流电路的分析与计算 161
7.1 非正弦周期信号的分解 161
7.1.1 常见的非正弦周期信号 161
7.1.2 非正弦周期量的产生 162
7.1.3 非正弦周期量的分解 162
7.1.4 非正弦周期函数的对称性 164
7.2 非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率 166
7.2.1 有效值 166
7.2.2 平均值 167
7.2.3 平均功率 167
7.3 非正弦周期电流电路的计算 168
小结 170
习题 170
第8章　电路实验 173
8.1 电路实验预备知识 173
8.1.1 实验电源的分类和电源的参数 173
8.1.2 实验操作须知 174
8.1.3 实验报告 175
8.2 电路元件伏安特性的测绘 175
8.2.1 实验原理 175
8.2.2 电路元件伏安特性的测绘 176
8.3 电阻的测量 180
8.3.1 实验原理 180
8.3.2 电阻的测量 181
8.4 基尔霍夫定律的验证 185
8.4.1 实验原理 185
8.4.2 实验验证 186
8.5 叠加定理的验证 188
8.5.1 实验原理 188
8.5.2 实验验证 189
8.6 戴维南定理及诺顿定理的验证 190
8.6.1 实验原理 190
8.6.2 戴维南定律验证 191
8.7 正弦稳态交流电路相量的研究 193
8.7.1 实验原理 193
8.7.2 日光灯电路功率因数的提高 194
8.8 三相交流电路电压、电流的测量 196
8.8.1 原理说明 196
8.8.2 电压、电流测量 196
参考文献 199