電路分析

電路分析

基礎學科
它的任務是在給定電路模型的情況下計算電路中各部分的電流i和(或)電壓v。電路模型包括電路的拓撲結構,無源元件電阻R,儲能元件電容C及電感L的大小,激勵源(電流源或電壓源)的大小及變化形式,如直流,單一頻率的正弦波,周期性交流等[1]。電路分析分為穩态分析和暫态分析兩大部分。電路模型的狀态始終不變(在-∞
  • 中文名:電路分析
  • 外文名:Electric Circuit Analysis
  • 類别:
  • 主管部門:
  • 出版社:科學出版社
  • 出版時間:2010年6月1日
  • 定價:39.10
  • ISBN:7-03-017009-1/TM363
  • 頁數:591頁
  • 作者:胡翔駿
  • 品牌:高等教育出版社
  • 開本:16
  • 語種:簡體中文
  • 出版日期:2001年1月1日

定理公式

戴維甯等效定理

戴維甯定理指出:

線性含源單口網絡N,就其端口來看,可等效為一個電壓源串聯電阻支路(如圖(a)所示)。電壓源的電壓等于該網絡N的開路電壓uoc(如圖(b)所示);串聯電阻R0等于該網絡中所有獨立源為零值時所得網絡N0的等效電阻Rab.

2基爾霍夫電路定律

一、基爾霍夫第一定律

彙于節點的各支路電流的代數和等于零,用公式表示為:

∑I=0

又被稱作基爾霍夫電流定律(KCL)。

二、基爾霍夫第二定律

沿任意回路環繞一周回到出發點,電動勢的代數和等于回路各支路電阻(包括電源的内阻在内)和支路電流的乘積(即電壓的代數和)。用公式表示為:

∑E=∑RI

又被稱作基爾霍夫電壓定律(KVL).

圖書信息

電路分析(科學出版社)

作者:王震宇

所屬系列:全國高等院校信息技術系列規劃教材

開本:16開

定價:28.00元

(1)内容簡介

本書内容符合教育部頒發的《電路課程教學基本要求》,較為系統地解釋了電路的基本概念、基本理論和分析方法。

全書共分為十五章。内容涵蓋了基礎知識、電阻電路分析及其分析方法、交流穩态電路分析、三相電路、耦合與諧振、動态電路的瞬态分析、雙口網絡、應用拉普拉斯變換和矩陣運算對電路進行分析和解決的方法。配合正文,在适當的章節引入Pspice和Matlab兩種軟件進行分析和仿真,每章後部都有理論應用于實踐的介紹、豐富的例題和習題。

本書适用于普通高等院校電氣、電子、通信、自控等強、弱電類專業本科教學使用,也可供相關科技人員參考。

(2)前言

“電路分析”是普通高等院校電類及相關專業開設的一門重要的專業技術基礎課程之一。雖然其基本理論已非常成熟,但随着近代電路理論的不斷發展、為其輔助的計算和仿真工具不斷更新、以及當今新的學科領域和分支的相繼湧現,使得相關專業的知識結構和相應學時産生了變化。因此,有必要調整傳統教材内容,以适應新的教學大綱和教學要求。

本書内容盡力兼顧強、弱電專業,力圖緊密聯系信息技術,并體現信息學科的特色。本書以線性電路為基礎,由電阻電路分析開始,提供直流作用下電阻電路的一些分析方法,如節點電壓法、回路電流法、疊加原理、戴維南定理等,其共同特點是任意時間相關性不影響分析過程,使讀者對電路理論中的分析方法進行理解和掌握,便于後續章節應用。

第二部分是交流穩态電路分析,包含相量分析法、三相電路、耦合電路和諧振等内容,其宗旨是掌握相量分析法,把時域變量轉換為頻域變量,再應用第一部分的分析方法解決問題。第三部分是動态電路的瞬态分析,是對含有電容和電感的動态電路瞬态過程建立微分方程進行分析和求解。另外,在本書後兩章中分别講述了應用拉普拉斯變換和矩陣運算對電路進行分析和解決的方法。

本書以掌握電路理論分析方法為宗旨。在正文部分全面講述電路理論知識,并根據需要适當地引入PSpice和Matlab兩種計算機軟件進行仿真。對于本書将要應用的較為系統的數學知識,如傅立葉級數和傅立葉變換、拉普拉斯變換以及網絡拓撲基礎等,一并放置在本書的附錄部分。

這樣不僅可以使正文部分完整統一,更可以使一些已經具備該部分數學基礎的讀者在學習時内容連貫。同時,本書還強調所學理論應用于實踐,在每一章後面都有“實際應用”部分,以便了解實際電路中的理論,雖不能以偏概全,旨在激發讀者對電路理論應用的興趣、能夠在今後設計出更有實用價值的電路來。另外,根據不同專業的要求,教學内容和教學學時也是不同的,本書帶有“*”标識的章節,在講授和學習過程中可以視情況進行取舍。本書電子教案和全部仿真程序可從www…(此處請出版社填寫)下載,力圖共享。

學習本書要求具備必要的數學基礎和電磁學知識。電路理論是根據實際工程問題建立電路模型,研究其中電壓、電流和功率之間的聯系規律,為分析、綜合和設計實際電路提供基本電路理論,并作為後續課程的理論基礎。

本書經過集體讨論,分工執筆。王震宇編寫第1、2、9~11、15章和附錄A和C;王骥編寫第3、4、12、13章;林菁編寫第5~8章;徐國寶編寫第14章和附錄B;張世龍和劉明編制了本書的電子教案,為閱讀本書增添了另一種媒質;王震宇副教授主編,并負責對全書和電子教案的修改、統稿和定稿工作。宿延吉教授主審,并提出許多寶貴意見,尤其他的工作嚴謹、一絲不苟的科學作風,給我們以深刻的教益。

在本書編寫過程中,曹嘉毅副教授的熱心參與和對書稿的審閱,為本書增色付出了辛勤勞動。值此公開出版之際,對衆多同事、同行以及參考文獻中的前輩們,謹表謝忱,普銘高誼。但限于編者水平,一定還會有不少缺點和不當之處,誠望讀者和專家指正。

(3)目錄

第1章電路基本概念

1.1電路理論與電氣工程

1.2電流的參考方向和電壓的參考極性

1.3功率和能量

實際應用

小結

習題

第2章電路基本元件

2.1電阻

2.2電感

2.3電容

2.4電源

實際應用

小結

習題

第3章電路基本定律與定理

3.1引言

3.2基爾霍夫定律

3.3疊加定理

3.4替代定理

實際應用

小結

習題

第4章電路基本分析方法

4.1二端網絡的等效變換

4.22b法

4.3回路法

4.4節點法

4.5戴維南定理與諾頓定理

4.6最大功率傳輸定理

實際應用

小結

習題

第5章正弦穩态電路的相量分析法

5.1相量

5.2電路元件和基本定律的相量形式

5.3阻抗和導納

5.4正弦穩态電路的相量分析法

5.5平均功率

5.6複功率

5.7最大功率傳輸

實際應用

小結

習題

第6章三相電路

6.1三相電壓源的産生

6.2三相電路的接法

6.3對稱三相電路的分析

6.4不對稱三相電路的概念

6.5三相電路的功率

實際應用

小結

習題

第7章含磁耦合電感電路的分析

7.1互感

7.2互感的連接方式和去耦等效電路

7.3含有耦合電感電路的計算

7.4空心變壓器

7.5理想變壓器

實際應用

小結

習題

第8章諧振和濾波

8.1串聯諧振

8.2并聯諧振

8.3濾波

實際應用

小結

習題

第9章傅裡葉級數在電路分析中的應用

9.1非正弦周期電壓與電流

9.2非正弦周期電量的有效值和平均功率

9.3傅裡葉級數在電路分析中的應用

9.4非正弦周期信号的頻譜

9.5傅裡葉變換在電路分析中的應用

實際應用

小結

習題

第10章含運算放大器電路的分析

10.1運算放大器及其理想模型

10.2含有理想運放的電阻電路分析

10.3含有理想運算放大器的電容電路的分析

實際應用

小結

習題

第11章一階電路的動态過程

11.1動态元件的兩個邊界條件和換路定理

11.2一階電路的零輸入響應

11.3一階電路的零狀态響應

11.4一階電路的全響應

11.5一階電路對階躍激勵的零狀态響應

*11.6一階電路對沖激激勵的零狀态響應

*11.7一階電路對正弦激勵的零狀态響應

實際應用

小結

習題

第12章二階電路的動态過程

12.1引言

12.2RLC電路的零輸入響應

12.3RLC電路的零狀态響應

*12.4RLC電路的全響應

*12.5RLC電路的沖激響應

實際應用

小結

習題

第13章雙口網絡

13.1雙口網絡概述

13.2雙口網絡的方程和參數

13.3雙口網絡的等效電路

13.4具有端接的雙口網絡

13.5雙口網絡的連接

實際應用

小結

習題

第14章拉普拉斯變換在電路中的應用

14.1電路元件和基本定律的複頻域形式

14.2動态電路的複頻域分析法

14.3網絡函數

實際應用

小結

習題

第15章矩陣運算在電路分析中的應用

15.1關聯矩陣和基爾霍夫定律的矩陣形式

15.2标準支路和其矩陣形式

15.3節點法的矩陣形式

*15.4改進的節點法及其矩陣形式

*15.5割集矩陣與節點法

*15.6回路矩陣與回路法

*15.7狀态方程

實際應用

小結

習題

附錄A傅裡葉級數和傅裡葉變換

附錄B拉普拉斯變換

附錄C網絡拓撲學簡介

附錄D部分習題答案

主要參考文獻

電路分析(人民郵電出版社)

作者:郭琳,姬羅栓

出版社:人民郵電出版社

出版時間:2010-9-1

ISBN:9787115227454

開本:16開

定價:26.00元

(1)編輯推薦

作者多年來一直從事本學科的研究與教學,結合在實際教學工作中遇到的問題和解決的經驗,在本課程教學講義的基礎上,編寫了本書。全書共分為9章,教學參考學時數為56學時,各專業可根據自己的實際情況制定教學方案。

(2)内容簡介

本書共9章,内容包括電路基本概念和電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的分析方法、電路定理、一階動态電路、正弦穩态電路分析、諧振電路、互感耦合電路和三相電路。本書内容安排删繁就簡,突出重點,注重教學的實用性,适合于少學時的教學要求。

本書可作為應用型本科院校電子信息類及相關電類各專業的教材,也可作為工程技術人員參考用書。

(3)目錄

前言

第1章基本概念

1.1電路及電路模型

1.2電路分析中的物理量

1.3基爾霍夫定律

1.4電阻元件

1.5獨立電源

1.6受控源

1.7單口網絡及等效

1.8雙口網絡及等效

習題

第2章電路的分析方法

2.1KCL和KVL方程的獨立性與完備性

2.2電路的拓撲基礎

2.3支路電流法

2.4節點電壓法

2.5網孔電流法和回路電流法

2.6應用舉例

習題

第3章線性電路的性質

3.1線性電路的比例性

3.2疊加原理

3.3戴維南定理和諾頓定理

3.4直流電路的最大功率傳遞定理

3.5互易定理

3.6應用舉例

習題

第4章一階動态電路分析

4.1電容元件及其性質

4.2電感元件及其性質

4.3一階動态電路

4.4一階電路零輸入響應

4.5一階電路零狀态響應及完全響應

4.6三要素法求一階電路響應

4.7階躍響應

4.8應用舉例

習題

第5章二階動态電路分析

5.1RLC串聯電路

5.2零輸入響應

5.3零狀态響應及完全響應

5.4GLC并聯電路分析及計算

5.5一般二階動态電路分析

習題

第6章正弦穩态電路的分析

6.1正弦交流電

6.2正弦量的相量表示

6.3元器件伏安特性的相量表示

6.4基爾霍夫定律的相量表示

6.5阻抗和導納

6.6正弦穩态電路的分析

6.7單口網絡的有功功率和無功功率

6.8視在功率和功率因數

6.9最大功率傳輸定理

6.10頻率特性

6.11疊加原理在正弦穩态電路分析中的應用

6.12諧振

習題

第7章三相電路

7.1三相電源

7.2負載星形連接的三相電路分析

7.3負載三角形連接的三相電路分析

7.4三相電路的功率測量

習題

第8章耦合電路的分析

8.1耦合電感的基本概念及其VAR

8.2耦合電感的等效電路

8.3耦合電路的動态分析

8.4耦合電路的正弦穩态分析

8.5理想變壓器電路的分析

習題

第9章含運算放大器電路的分析

9.1運算放大器

9.2含運算放大器電阻電路的計算

9.3運算放大器電路的動态分析

9.4運算放大器電路的正弦穩态分析

習題

第10章雙口網絡

10.1雙口網絡的流控型和壓控型參數

10.2雙口網絡的混合型和傳輸型參數

10.3各組參數問的關系

10.4有載雙口網絡的分析

10.5雙口網絡的互連

習題

習題答案

參考文獻

文摘

組成實際電路的元(器)件種類甚多,性能也不盡相同,但它們在電路中發生的電磁現象卻有着共同之處。有些元(器)件主要是消耗電能的,如各種電阻器、電燈、電爐等。有些元(器)件主要是供給電能的,如發電機和電池。有些元(器)件主要是儲存磁場能量的,如各種各樣的電感線圈。有些元(器)件主要是儲存電場能量的,如各種類型的電容器。各種元(器)件除了主要物理性質之外,還有次要性質。如電阻器,通過電流時還會産生磁場,因而兼有電感的性質;

實際電感線圈是用金屬導線繞制而成的,總要呈現一定電阻,因而兼有電阻的性質。分析電路時,若對電路元(器)件的全部物理性質都予以考慮,必然會帶來很大困難,而且在工程實踐中也沒有必要這樣做。因此,為了分析電路方便起見,必須在一定條件下對實際電路元(器)件加以近似化,忽略其次要性質,用一些足以表示實際電路元(器)件主要物理性質的模型來代替實際電路元(器)件。構成模型的元(器)件稱為理想電路元件。

電路分析中常用的三種最基本的理想元件是:表示将電能轉換成熱能的電阻元件;表示電場現象的電容元件;表示磁場現象的電感元件。另外還有電壓源和電流源兩種理想電源元件。每一種理想元件都有各自嚴格的數學定義式和符号。

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