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1 电路模型和基本定律1

1.1 电路和电路模型1

1.1.1 电路1

1.1.2 电路模型1

1.2 电路变量2

1.2.1 电流2

1.2.2 电压与电位3

1.2.3 功率和能量4

1.3 电阻元件6

1.4 独立电源7

1.4.1 电压源7

1.4.2 电流源8

1.5 受控电源8

1.6 基尔霍夫定律9

1.6.1 电路中的几个专用名词10

1.6.2 基尔霍夫电流定律10

1.6.3 基尔霍夫电压定律11

1.7 电阻连接及其等效变换14

1.7.1 电阻串联14

1.7.2 电阻并联16

1.7.3 电阻的混联17

1.7.4 电阻星形连接与三角形连接的等效变换20

1.7.5 用电阻等效化简计算电路22

1.8 电源连接及其等效变换24

1.8.1 理想电源的串联和并联24

1.8.2 理想电源与任意元件的串联和并联24

1.8.3 实际电源的等效变换25

1.9 学习指导29

习题30

2 线性电阻网络分析33

2.1 支路电流法33

2.2 回路电流法35

2.2.1 回路方程及其一般形式36

2.2.2 电路中含有理想电流源支路38

2.2.3 电路中含有受控源39

2.3 节点电压法39

2.3.1 节点方程及其一般形式39

2.3.2 电路中存在理想电压源支路41

2.3.3 电路中存在电流源与电阻串联支路42

2.3.4 电路中含有受控源43

2.4 替代定理43

2.5 齐性定理和叠加定理45

2.5.1 齐性定理45

2.5.2 叠加定理46

2.6 等效电源定理48

2.6.1 戴维南定理48

2.6.2 诺顿定理53

2.7 学习指导56

习题56

3 线性动态电路暂态过程的时域分析60

3.1 动态元件60

3.1.1 电容元件60

3.1.2 电感元件63

3.2 动态电路的暂态过程及初始条件的确定65

3.2.1 动态电路的暂态过程65

3.2.2 初始条件的确定66

3.3 一阶电路的零输入响应68

3.3.1 一阶RC电路的零输入响应69

3.3.2 一阶RL电路的零输入响应71

3.4 一阶电路的零状态响应74

3.4.1 一阶RC电路的零状态响应74

3.4.2 一阶RL电路的零状态响应75

3.5 求解一阶电路全响应的三要素方法77

3.5.1 一阶电路的全响应77

3.5.2 三要素方法78

3.6 一阶电路的阶跃响应82

3.7 一阶电路的冲击响应86

3.7.1 单位脉冲函数和单位冲击函数86

3.7.2 冲击响应87

3.8 二阶电路的零输入响应90

3.8.1 δ>ω0非振荡放电过程91

3.8.2 δ<ω0振荡放电过程93

3.8.3 δ＝ω0临界情况96

3.9 二阶电路的阶跃响应98

3.9.1 R>2？非振荡充电过程98

3.9.2 R<2？振荡充电过程99

3.9.3 R＝2？临界情况100

3.10 学习指导101

习题103

4 正弦电路的稳态分析107

4.1 正弦量的基本概念107

4.1.1 正弦量的三要素107

4.1.2 正弦量的相位差107

4.1.3 正弦量的有效值108

4.2 正弦量的相量表示109

4.2.1 复数110

4.2.2 正弦量的相量表示112

4.3 电路基本定律的相量形式113

4.3.1 基尔霍夫定律的相量形式113

4.3.2 RLC元件伏安关系的相量形式114

4.4 复阻抗、复导纳及其等效变换118

4.4.1 RLC串联及复阻抗118

4.4.2 RLC并联及复导纳120

4.4.3 复阻抗与复导纳的等效变换123

4.5 正弦稳态电路的功率125

4.5.1 瞬时功率和平均功率125

4.5.2 视在功率和无功功率127

4.5.3 最大功率的传输128

4.6 正弦稳态电路的计算130

4.6.1 二端网络的简化130

4.6.2 用基本定理和列电路方程计算正弦稳态电路131

4.6.3 用电压、电流有效值关系求解134

4.6.4 要求两条支路电压或电流间满足一定相位关系135

4.7 三相电路简述136

4.7.1 三相电源136

4.7.2 三相电源的连接137

4.7.3 对称三相电路的计算141

4.7.4 三相电路的功率145

4.8 含耦合电感电路的分析与计算148

4.8.1 互感元件的伏安关系及其相量模型148

4.8.2 含互感元件电路的分析与计算151

4.8.3 几种变压器155

4.9 学习指导158

习题158

5 谐振电路与周期非正弦稳态电路165

5.1 串联谐振电路165

5.2 并联谐振电路170

5.3 非正弦周期电流和电压174

5.4 周期函数分解为傅里叶级数176

5.5 非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率180

5.6 周期非正弦稳态电路的分析与计算182

5.7 滤波器的概念186

5.7.1 低通滤波器186

5.7.2 高通滤波器186

5.7.3 带通滤波器187

5.7.4 带阻滤波器187

5.8 学习指导189

习题190

6 二端口网络194

6.1 二端口网络的参数194

6.1.1 二端口网络的Y参数194

6.1.2 二端口网络的Z参数197

6.1.3 二端口网络的A参数199

6.1.4 二端口网络的H参数200

6.2 二端口网络的特性阻抗202

6.3 二端口网络的等效电路205

6.4 学习指导207

习题207

7 非线性电路210

7.1 非线性元件的特性210

7.1.1 二端非线性电阻元件210

7.1.2 二端非线性电容元件211

7.1.3 二端非线性电感元件212

7.2 非线性电阻电路的图解分析法212

7.2.1 曲线相交法212

7.2.2 曲线相加法214

7.3 非线性电阻电路的数值分析法217

7.4 非线性电阻电路的小信号分析法221

7.4.1 非线性电阻元件的小信号特性221

7.4.2 非线性电阻电路的小信号分析方法222

7.5 非线性电路的动态方程225

7.6 学习指导226

习题228

8 OrCAD/PSpice和MATLAB在电路中的应用230

8.1 OrCAD/PSpice在电路理论分析中的应用230

8.2 MATLAB在电路分析中的应用235

8.2.1 基于MATLAB的直流电路回路电流法235

8.2.2 基于MATLAB的节点电压法238

8.2.3 基于MATLAB的双口网络参数转换247

8.2.4 基于MATLAB的数值分析法250

习题答案253

参考文献259