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绪论1

第1章 从物理学向电路理论的过渡5

1.1电路、系统及其模型5

1.1.1电路与系统的概念5

1.1.2电路模型6

1.2电路分析中的若干规则7

1.2.1变量与参数的概念7

1.2.2电流、电压的参考方向8

1.2.3功率计算的规范化方法9

1.3电路中电位的计算11

1.4线性电阻的端口特性13

1.5（线性）电感的端口特性14

1.5.1电感中物理现象的回顾14

1.5.2电感上电压与电流的关系15

1.5.3电感中的储能17

1.6电容器的端口特性17

1.6.1电容器上的端口特性17

1.6.2电容、电感特性的对偶性18

1.7电源19

1.7.1电源的工作状态19

1.7.2电压源20

1.7.3电流源21

1.7.4电源的工作点22

1.7.5电源与负载相匹配22

1.7.6电源的组合特性23

1.8基尔霍夫定律③24

1.8.1基本名词24

1.8.2基尔霍夫电流定律（KCL）25

1.8.3将基尔霍夫电流定律推广到多端网路25

1.8.4基尔霍夫电压定律（KVL）25

1.8.5将基尔霍夫电压定律推广到开口电路26

1.8.6导出电压与路径无关的概念27

1.8.7导出一段含源电路的欧姆定律27

1.9基尔霍夫定律的重要意义28

1.9.1求解复杂网路的基本思想28

1.9.2节点方程的独立性28

1.9.3回路方程的独立性28

1.10受控电源29

1.10.1四种理想的受控源模型29

1.10.2含受控源电路的分析计算特点30

习题130

第2章 电路结构的等效变换35

2.1无独立源单口网路的输入电阻和等效电阻35

2.1.1输入电阻和等效电阻的概念35

2.1.2电阻串联时的等效电阻和电压分配35

2.1.3电阻并联时的等效电阻及电流分配36

2.1.4含受控源的单口网路的输入电阻36

2.2星形网路与三角形网路的等效变换37

2.2.1问题的提出37

2.2.2等效变换的条件及公式推导38

2.3实际电源模型的等效变换40

2.3.1等效变换可能性的逻辑思维40

2.3.2变换关系41

2.4移源等效变换法42

2.4.1电流源的重新配置法42

2.4.2电压源的重新配置43

习题244

第3章 网路的初步分析46

3.1回路分析法46

3.1.1回路法的基本概念46

3.1.2含电流源电路的回路选择48

3.1.3含受控电压源电路的回路方程48

3.2节点分析法49

3.2.1方法的导出49

3.2.2弥尔曼定理——节点法的特例51

3.2.3如何处理与电流源串联的电阻及对地有理想电压源的节点51

3.2.4含受控源电路的节点方程52

习题353

第4章 电路定理56

4.1叠加定理56

4.1.1叠加定理的表述56

4.1.2叠加定理的证明58

4.1.3齐性定理59

4.2替代定理60

4.2.1定理表述60

4.2.2定理证明60

4.3戴维南定理和诺顿定理61

4.3.1用逻辑推理得到戴维南定理62

4.3.2戴维南定理62

4.3.3戴维南定理的证明62

4.3.4应用戴维南定理应注意的问题64

4.3.5戴维南定理的推论——诺顿定理67

4.4特勒根定理67

4.4.1特勒根第一定理67

4.4.2特勒根第二定理68

4.4.3特勒根第二定理的证明69

4.5互易定理70

4.5.1互易定理一70

4.5.2互易定理二71

4.5.3互易定理三71

4.5.4应用互易定理时应注意的几个问题72

习题473

第5章 正弦交流电路的稳态分析77

5.1正弦交流电路的基本概念77

5.1.1周期、频率、角频率78

5.1.2瞬时值、幅值、有效值78

5.1.3相位、初相位、相位差79

5.2正弦量的相量表示法79

5.2.1用逻辑思维引出相量法80

5.2.2相量的定义80

5.2.3基尔霍夫定律的相量形式81

5.2.4正弦量的相量图82

5.2.5正弦量的一阶导数的相量82

5.3不同性质元件上的正弦稳态响应83

5.3.1电阻元件在正弦激励下的端口特性83

5.3.2理想电感元件上正弦响应的特殊性84

5.3.3理想电容元件上正弦响应的特殊性86

5.4RLC串、并联组合时的端口特性88

5.4.1KVL的相量形式在RLC串联电路中的体现89

5.4.2RLC串联组合时端口上电压与电流的关系89

5.4.3KCL的相量形式在RLC并联电路中的体现91

5.4.4RLC并联组合时端口上电压与电流的关系91

5.5复阻抗运算93

5.5.1复阻抗的串联93

5.5.2复阻抗的并联94

5.5.3复阻抗与复导纳的转换95

5.6无源单口网路中的功率96

5.6.1瞬时功率96

5.6.2视在功率、有功功率、无功功率之间的关系96

5.6.3功率因数的提高98

5.7复功率99

5.7.1复功率的定义100

5.7.2复功率的其他关系式100

5.7.3单口网路的复功率100

5.8复杂交流网路的代数方程求解101

5.9相量图在电路分析中的应用103

5.10正弦交流电路中的共轭匹配106

习题5106

第6章 三相正弦交流电路111

6.1三相正弦交流电的基本概念111

6.1.1三相电源111

6.1.2三相绕组的连接和供电方式112

6.1.3三相四线制供电时相电压与线电压的关系113

6.2三相负载的星形连接运行113

6.2.1各电流的计算113

6.2.2对称负载运行时的特殊情况114

6.2.3三相星形不对称负载的运行114

6.2.4三相四线制终端不接地系统的中性点位移114

6.3三相负载的三角形连接运行116

6.3.1各电流的计算116

6.3.2对称负载运行时的特殊情况116

6.4三相负载的总功率117

6.4.1有功功率和无功功率118

6.4.2瞬时功率118

6.4.3三相负载功率的测量119

习题6120

第7章 互感电路123

7.1互感的基本概念123

7.1.1互感现象的基本关系123

7.1.2互感的电磁关系和互感系数的定义124

7.1.3两电流同时存在时的电磁关系124

7.1.4耦合系数124

7.1.5同极性端125

7.2互感串、并联组合时的计算126

7.2.1互感的串联126

7.2.2互感的并联128

7.3互感电路的去耦等效变换130

7.3.1星结互感电路的去耦变换130

7.3.2互感电路的受控源等效电路131

7.4单纯磁耦合电路的计算132

7.4.1电流的求解133

7.4.2输入阻抗及等效电路133

7.4.3副边的等效电路、输出阻抗134

7.5理想变压器137

7.5.1理想变压器的定义条件137

7.5.2相量运算138

7.5.3理想变压器的受控源模型138

7.5.4理想变压器的阻抗变换作用138

习题7140

第8章 电路的频域分析143

8.1正弦传递函数143

8.2滤波器143

8.2.1RC低通滤波器144

8.2.2RC高通滤波器145

8.2.3RC带通滤波器146

8.3电路中的串联谐振——电压谐振147

8.3.1串联谐振条件147

8.3.2谐振及失谐状态下的频域分析148

8.3.3标准的谐振曲线及其方程式149

8.3.4通频带150

8.4电路中的并联谐振——电流谐振150

8.4.1并联谐振条件150

8.4.2并联谐振电路的频域分析151

8.4.3电流源激励下的并联谐振152

8.5非正弦电路的谐波分析法152

8.5.1非正弦量的谐波分析153

8.5.2傅里叶级数展开式与原函数类型的关系155

8.5.3频谱线图156

8.5.4线性电路在非正弦激励下的计算156

8.5.5非正弦电流、电压的有效值158

8.6电路在非周期性激励下的频谱分析158

8.6.1傅里叶级数的指数形式158

8.6.2傅里叶积分变换的初步概念162

8.6.3非周期激励下的频谱分析163

8.7对称三相电路中的高次谐波164

习题8165

第9章 电路的时域分析168

9.1时域分析的基础知识168

9.1.1电路的动态方程168

9.1.2电路中的过渡过程与换路定律169

9.2一阶电路的零输入响应171

9.2.1一阶RC电路的零输入响应171

9.2.2一阶RL电路的零输入响应173

9.3一阶电路的全响应和零状态响应175

9.3.1一阶RC电路的全响应175

9.3.2一阶RC电路的零状态响应177

9.3.3时间常数177

9.4一阶电路求解方法的再认识179

9.4.1一阶电路求解方法的归纳179

9.4.2三要素表达式的证明181

9.4.3一阶电路在非直流激励下的求解182

9.5一阶电路的阶跃响应183

9.5.1单位阶跃函数的定义184

9.5.2阶跃函数的性质184

9.5.3阶跃响应185

9.6一阶电路的矩形脉冲响应186

9.6.1寄生参数对矩形脉冲激励下响应的影响186

9.6.2RC微分电路187

9.6.3RC积分电路188

9.7一阶电路的冲激响应188

9.7.1冲击函数188

9.7.2求解冲激响应的方法192

9.7.3冲激响应与阶跃响应的关系193

9.8一阶电路的正弦响应194

9.9二阶电路的零输入响应195

9.9.1约束方程及其通解196

9.9.2二阶电路的过阻尼情况分析197

9.9.3二阶电路的欠阻尼情况分析198

9.9.4二阶电路的临界阻尼状态分析200

9.10用卷积积分求任意激励下的时域响应201

9.10.1方法导出201

9.10.2进一步认识卷积202

习题9204

第10章 非线性电路简介209

10.1非线性电路分析的特殊性209

10.1.1非线性元件的特性表示法209

10.1.2非线性电路分析计算中的特殊性210

10.2非线性电路的图解分析212

10.2.1非线性电路的静态图解分析212

10.2.2非线性电路的动态图解分析212

10.3非线性电路的小信号模型213

10.4非线性特性的分段线性化处理214

习题10215

第11章 电路的复频域分析218

11.1拉普拉斯变换法的概述218

11.2拉普拉斯变换的定义及其主要性质219

11.2.1拉普拉斯变换的定义219

11.2.2拉普拉斯变换的主要性质220

11.3拉普拉斯反变换222

11.4电路的复频域模型227

R、L、C元件的复频域模型228

11.5复频域分析——线性电路代数方程解法的同一性231

习题11238

第12章 系统函数243

12.1系统函数的主观定义与客观必然性243

12.1.1简单系统函数的定义243

12.1.2系统函数的客观必然性244

12.1.3系统函数的类型244

12.1.4系统函数的建立245

12.2用系统函数研究时域响应246

12.2.1系统函数与冲激响应的关系246

12.2.2系统函数与时域响应的一般关系247

12.3系统函数的零点和极点247

12.4系统函数与频域响应的关系250

12.4.1拉普拉斯变换实现了时域分析与频域分析的统一250

12.4.2从系统函数的零极点分布求取网路的频率响应250

习题12253

第13章 双口网路256

13.1双口网路及其方程256

13.1.1双口网路的Y参数方程式256

13.1.2双口网路的Z参数方程式258

13.1.3双口网路的T参数（传输参数）方程式260

13.1.4双口网路的H参数（混合参数）方程式262

13.2双口网路的等效电路264

13.2.1双口网路不含受控源时的等效电路264

13.2.2双口网路含有受控源时的等效电路265

13.3双口网路的组合与分解266

13.3.1双口网路的链联266

13.3.2双口网路的并联268

13.3.3双口网路的串联269

13.4双口网路的特性阻抗270

习题13271

第14章 网路的矩阵分析275

14.1图论简介275

14.1.1拓扑学的直观理解275

14.1.2图论中的图276

14.1.3图中的回路、树和割集277

14.2图的矩阵表示279

14.2.1点与边的关联性——关联矩阵279

14.2.2回路与边的关联性——回路矩阵280

14.2.3割集与边的关联性——割集矩阵280

14.2.4矩阵A、Bf、Qf之间的关系281

14.3再论基尔霍夫定律282

14.3.1用关联矩阵表示基尔霍夫电流定律282

14.3.2用关联矩阵表示基尔霍夫电压定律283

14.3.3用回路矩阵表示基尔霍夫电压定律283

14.3.4用回路矩阵表示基尔霍夫电流定律284

14.3.5用割集矩阵表示基尔霍夫电流定律284

14.3.6用割集矩阵表示基尔霍夫电压定律284

14.4网路的节点矩阵分析285

14.4.1形式支路的定义285

14.4.2用抽象化方法建立节点方程285

14.4.3节点方程剖析286

14.5含受控源网路的节点矩阵分析288

14.5.1形式支路的扩充288

145.2节点方程的建立288

14.6含理想电压源网路的节点矩阵分析292

14.7含互感网路的节点矩阵分析293

14.8网路的回路矩阵分析296

14.8.1回路矩阵方程的一般形式296

14.8.2含互感网路的回路矩阵方程298

14.8.3含受控电压源的回路矩阵方程300

14.9网路的割集矩阵分析300

习题14302

第15章 状态变量分析法307

15.1状态、状态变量及状态方程307

15.2状态方程的直观编写方法309

15.2.1状态变量的选择309

15.2.2状态方程的直观编写309

15.2.3输出方程310

15.3状态方程的系统化编写方法311

15.3.1系统化编写状态方程的一般步骤311

15.3.2构不成有条件树情况的处理313

*15.4状态方程的复频域求解314

习题15316

第16章 现代电路理论中的新器件319

16.1集成运算放大器319

16.1.1运算放大器的理想化模型319

16.1.2运算放大电路的分析方法要点320

16.1.3如何应用虚短、虚断特性对运算放大电路进行节点分析321

16.2回转器322

16.2.1回转器的特性方程322

16.2.2回转器的基本性质323

16.2.3回转器电路实例323

16.2.4含回转器电路的分析324

16.3负阻抗变换器325

习题16327

附录A 磁路和铁芯线圈电路330

A.1磁路的基本概念330

A.1.1磁路及其基本物理量330

A.1.2磁性材料的磁性能331

A.1.3磁路的基本定律332

A.2直流磁路简介333

A.3交流铁芯线圈电路335

A.3.1交流铁芯线圈中的电磁关系335

A.3.2交流铁芯线圈中电压与电流的关系336

A.3.3交流铁芯线圈电路的线性化处理336

A.3.4交流铁芯线圈中的功率损耗337

A.3.5交流铁芯线圈的等效电路及相量图337

练习题338

附录B PSpice软件简介340

B.1PSpice功能预览340

B.2PSpice的基本操作342

B.2.1在Schematics中建立电路模型342

B.2.2电路的模拟分析344

B.2.3图形后处理程序Probe346

B.2.4交流分析示例347

部分习题答案349

参考文献359