電路分析

目　錄

第1章　電路的基本概念和基本定律　1
1.1　實際電路和電路模型　1
1.2　電路變量——電流、電壓和功率　2
1.2.1　電流及其參考方向　2
1.2.2　電壓及其參考極性　2
1.2.3　關聯(lián)參考方向　3
1.2.4　吸收、產(chǎn)生功率　4
1.3　電路元件　5
1.3.1　電阻元件　5
1.3.2　獨立電源　7
1.3.3　受控電源　9
1.4　電路定律　11
1.4.1　基爾霍夫電流定律　11
1.4.2　基爾霍夫電壓定律　12
1.5　簡單電路的分析與計算　13
習題　17

第2章　電阻電路的等效變換　21
2.1　單口網(wǎng)絡及其等效　21
2.1.1　單口網(wǎng)絡的定義　21
2.1.2　單口網(wǎng)絡的伏安關系　21
2.1.3　單口網(wǎng)絡的等效　22
2.2　無源單口網(wǎng)絡的等效電路　23
2.2.1　含電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)無源單口網(wǎng)絡的等效變換　24
2.2.2　含電阻和受控源無源單口網(wǎng)絡的等效變換　26
2.2.3　電阻的Y形連接和△形連接的等效變換　27
2.3　含源單口網(wǎng)絡的等效電路　30
2.3.1　兩種電源模型的等效變換　31
2.3.2　含獨立源串、并聯(lián)單口網(wǎng)絡的等效電路　32
2.3.3　含電阻、受控源和獨立源單口網(wǎng)絡的等效電路　38
習題　39

第3章　電阻電路的一般分析　44
3.1　支路電流法　44
3.1.1　支路電流方程的建立　44
3.1.2　支路電流法的解題步驟　45
3.2　網(wǎng)孔分析法　47
3.2.1　網(wǎng)孔方程的建立　48
3.2.2　網(wǎng)孔分析法的解題步驟　49
3.3　節(jié)點分析法　53
3.3.1　節(jié)點方程的建立　53
3.3.2　節(jié)點分析法的解題步驟　54
習題　59

第4章　電路定理　63
4.1　疊加定理　63
4.2　置換定理　66
4.3　戴維南定理　68
4.3.1　定理內(nèi)容　68
4.3.2　定理證明　68
4.3.3　定理應用　69
4.4　諾頓定理　73
4.5　最大功率傳遞定理　76
習題　79

第5章　正弦交流電路　86
5.1　正弦電壓與電流　86
5.1.1　正弦量　86
5.1.2　正弦量的三要素　87
5.1.3　相位差　89
5.2　正弦量的四種表示方法　90
5.2.1　解析式表示法　90
5.2.2　波形表示法　91
5.2.3　復數(shù)表示法　91
5.2.4　正弦量的相量表示法　93
5.3　電阻元件的正弦交流電路　94
5.3.1　電壓與電流的關系　94
5.3.2　電阻元件的功率　95
5.4　電感元件　96
5.4.1　線圈與電感元件　96
5.4.2　電感元件電壓和電流的關系　97
5.4.3　電感元件的功率　99
5.5　純電容電路　100
5.5.1　電容器與電容元件　100
5.5.2　電容元件上電壓和電流的關系　100
5.5.3　電容元件的功率　102
5.6　RLC串聯(lián)的正弦電路　103
5.6.1　RLC串聯(lián)電路的電壓電流關系　103
5.6.2　RLC電路的性質(zhì)　104
5.7　正弦交流電路的分析和計算方法　105
5.7.1　基爾霍夫定律的相量形式　105
5.7.2　復阻抗的串并聯(lián)電路　106
5.8　交流電路的頻率特性　109
5.8.1　頻率響應的基本概念　110
5.8.2　幅頻特性和相頻特性　111
5.9　諧振電路　112
5.9.1　串聯(lián)諧振　112
5.9.2　實際線圈與電容并聯(lián)的諧振電路　114
5.10　正弦電路的功率及功率因數(shù)的提高　116
5.10.1　瞬時功率　116
5.10.2　有功功率　116
5.10.3　無功功率　117
5.10.4　功率因數(shù)　117
5.10.5　視在功率　117
5.10.6　功率因數(shù)的提高　118
5.11　三相電路　120
5.11.1　三相電源　120
5.11.2　星形連接的三相電路　122
5.11.3　三角形連接的三相電路　125
5.11.4　三相電路的功率　126
習題　127

第6章　非正弦周期電流電路　134
6.1　非正弦周期量的分解　134
6.1.1　非正弦周期量　134
6.1.2　非正弦周期量的分解　135
6.2　非正弦周期量的有效值　138
6.2.1　有效值　138
6.2.2　平均值　139
6.3　非正弦周期電流的線性電路計算　140
6.4　平均功率　142
6.5　濾波器　143
習題　146

第7章　互感電路及變壓器　149
7.1　耦合電感的伏安特性　149
7.2　耦合電感線圈的串聯(lián)與并聯(lián)　151
7.2.1　耦合電感線圈的串聯(lián)電路　151
7.2.2　耦合電感線圈的并聯(lián)電路　152
7.3　空心變壓器電路　154
7.4　鐵芯變壓器電路　156
7.4.1　鐵芯變壓器的工作原理　157
7.4.2　變壓器的負載運行　158
7.4.3　變壓器的損耗和效率　159
習題　160

第8章　電路的暫態(tài)分析　163
8.1　換路定律和電壓、電流初始值的確定　163
8.2　拉普拉斯變換的定義及其性質(zhì)　165
8.2.1　拉普拉斯變換的定義　165
8.2.2　拉普拉斯變換的基本性質(zhì)　166
8.2.3　電路的s域模型　167
8.3　一階RC電路的響應　169
8.3.1　電路的零輸入響應　169
8.3.2　RC電路的零狀態(tài)響應　173
8.3.3　RC電路的全響應　176
8.4　RL電路的響應　179
8.4.1　RL電路和零輸入響應　179
8.4.2　RL電路的零狀態(tài)響應　180
8.4.3　RL的全響應　182
8.5　一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法　183
8.6　RLC電路的暫態(tài)過程分析　184
習題　186

附錄　190
附錄1　電導與電納　190
附錄2　磁性材料與磁路　191
附錄3　拉普拉斯變換中的極點求解方法　194
附錄4　電工儀表　196