電路基礎/普通高等教育電氣電子類工程應用型“十二五”規劃教材 [Fundamentals of Electric Circuis] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳佳新，陳炳煌 編

圖書標籤:

• 電路基礎
• 電路分析
• 電氣工程
• 電子工程
• 大學教材
• 應用型教材
• 電工學
• 基礎電路
• 模擬電路
• 十二五規劃教材

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111481058

版次：1

商品編碼：11593393

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育電氣電子類工程應用型“十二五”規劃教材

外文名稱：Fundamentals of Electric Circuis

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

用紙：膠版紙

頁數：

內容簡介

　　《電路基礎/普通高等教育電氣電子類工程應用型“十二五”規劃教材》全麵係統地論述瞭電路理論和電路分析的知識。《電路基礎/普通高等教育電氣電子類工程應用型“十二五”規劃教材》分為14章，內容包括電路模型和電路定律、電路的分析計算法（等效變換法、電路方程法、電路定理法）、正弦穩態電路的分析、耦閤電感電路的分析、電路的頻率響應、三相電路、非正弦周期電路的穩態分析、綫性動態電路的時域分析、綫性動態電路的復頻域分析、二端口網絡、電路方程的矩陣形式、非綫性電阻電路簡介、Multisim簡介。
　　《電路基礎/普通高等教育電氣電子類工程應用型“十二五”規劃教材》內容處理詳略得當，基本概念講述清楚，分 析方法講解透徹，難 易度適中，方便學生自學和教師施教。本書可作為高 等學校“電路”課 程的教材，也可作為相關行業領域工程技術人員和科 技工作者的重要參考 資料。

內頁插圖

目錄

前言第1章 電路模型和電路定律1.1 電路和電路模型1.1.1 電路的作用及組成1.1.2 電路模型1.1.3 集總參數電路1.2 電流和電壓的參考方嚮1.2.1 電流1.2.2 電壓1.2.3 電位1.3 電功率和能量1.4 電路元件1.4.1 獨立電源1.4.2 受控電源1.4.3 電阻元件1.4.4 電感元件1.4.5 電容元件1.4.6 運算放大器1.5 基爾霍夫定律1.5.1 基爾霍夫電流定律1.5.2 基爾霍夫電壓定律習題
第2章 電路的分析計算法之一等效變換法2.1 電路等效變換的概念2.2 無源網絡的等效變換2.2.1 電阻的串聯和並聯2.2.2 電容的串聯和並聯2.2.3 電感的串聯和並聯2.2.4 -△網絡的等效變換2.2.5 無源網絡的輸入電阻2.3 電源的等效變換2.3.1 獨立電源的串聯和並聯2.3.2 實際電源模型及其等效變換2.3.3 含受控電源電路的等效變換習題
第3章 電路的分析計算法之二電路方程法3.1 支路電流法3.1.1 基本思路3.1.2 分析步驟及要點3.2 迴路（網孔）電流法3.2.1 基本思路3.2.2 分析步驟及要點3.3 節點電壓法3.3.1 基本思路3.3.2 分析步驟及要點3.3.3 彌爾曼定理3.3.4 含有理想運算放大器電路的分析習題
第4章 電路的分析計算法之三電路定理法4.1 疊加定理4.1.1 疊加定理4.1.2 應用指導及要點4.1.3 齊性定理4.2 戴維南定理和諾頓定理4.2.1 戴維南定理4.2.2 諾頓定理4.2.3 應用指導及要點4.3 最大功率傳輸定理4.3.1 最大功率的傳輸條件4.3.2 匹配條件下的傳輸效率4.4 互易定理4.5 對偶原理4.6 替代定理習題
第5章 正弦穩態電路的分析5.1 正弦量的基本概念5.1.1 正弦量5.1.2 正弦量的有效值5.1.3 正弦量的相量錶示——相量法5.2 正弦穩態電路的相量模型5.2.1 基爾霍夫定律的相量形式5.2.2 RLC元件VCR的相量形式5.3 正弦穩態電路的分析5.3.1 阻抗和導納5.3.2 電路的相量圖5.3.3 正弦穩態電路的分析計算5.4 正弦穩態電路的功率5.4.1 瞬時功率、有功功率、無功功率和視在功率5.4.2 復功率5.4.3 功率因數的提高5.5 最大功率傳輸定理習題
第6章 耦閤電感電路的分析6.1 互感6.1.1 互感現象6.1.2 互感係數和耦閤因數6.1.3 耦閤綫圈的同名端和互感電壓6.2 含有耦閤電感電路的計算6.2.1 應用耦閤電感電路模型的分析計算6.2.2 耦閤電感的去耦等效6.3 變壓器6.3.1 空心變壓器6.3.2 理想變壓器習題
第7章 電路的頻率響應7.1 網絡函數7.1.1 網絡函數與電路的頻率特性7.1.2 網絡函數類型7.2 RLC串聯電路的諧振7.2.1 RLC串聯諧振電路的條件7.2.2 RLC串聯諧振電路的特點7.2.3 RLC串聯諧振電路的頻率特性7.3 RLC並聯電路的諧振7.3.1 RLC並聯電路諧振的條件和特點7.3.2 電感綫圈與電容並聯電路的諧振7.4 濾波器簡介習題
第8章 三相電路8.1 三相電路的電源和負載8.1.1 對稱三相電源8.1.2 對稱三相電源和負載的連接方式8.2 對稱三相電路的計算8.2.1 聯結對稱三相電路的計算8.2.2 對稱三相電路的主要分析步驟8.3 不對稱三相電路的概念8.3.1 三角形聯結情況8.3.2 星形聯結有中性綫情況8.3.3 星形聯結無中性綫情況8.4 三相電路的功率習題
第9章 非正弦周期電路的穩態分析9.1 非正弦周期函數的傅裏葉級數分解9.1.1 非正弦周期信號9.1.2 非正弦周期函數的傅裏葉級數分解9.1.3 對稱周期函數的諧波分析9.2 非正弦周期函數的有效值和平均功率9.2.1 非正弦周期函數的有效值9.2.2 非正弦周期函數的平均功率9.3 非正弦周期信號激勵下的穩態電路分析習題
第10章 綫性動態電路的時域分析10.1 綫性動態電路的初始條件10.1.1 動態電路的概念10.1.2 換路定則10.1.3 動態電路初始值的確定10.2 一階電路的分析10.2.1 一階電路的全響應10.2.2 一階電路的零輸入響應和零狀態響應10.2.3 一階電路暫態分析的三要素法10.2.4 RC電路暫態過程的應用10.3 一階電路的階躍響應和衝激響應10.3.1 階躍函數10.3.2 一階電路的階躍響應10.3.3 衝激函數10.3.4 一階電路的衝激響應10.4 二階電路的分析10.4.1 二階電路的零輸入響應10.4.2 二階電路的零狀態響應和全響應習題
第11章 綫性動態電路的復頻域分析11.1 拉普拉斯變換與反變換11.1.1 拉普拉斯變換的定義11.1.2 拉普拉斯變換的基本性質11.1.3 拉普拉斯反變換的部分分式展開11.2 運算電路11.2.1 電路元件的運算電路模型11.2.2 電路定律的運算形式11.3 用拉普拉斯變換法分析綫性電路習題
第12章 二端口網絡12.1 二端口網絡的概念12.2 二端口網絡的方程和參數12.2.1 Z參數方程和開路阻抗參數矩陣12.2.2 Y參數方程和短路導納參數矩陣12.2.3 T參數方程和傳輸參數矩陣12.2.4 H參數方程和混閤參數矩陣12.3 二端口網絡的等效電路12.3.1 用Z參數錶徵的等效電路12.3.2 用Y參數錶徵的等效電路12.4 二端口網絡的連接12.4.1 二端口網絡的級聯12.4.2 二端口網絡的並聯12.4.3 二端口網絡的串聯12.5 二端口網絡的網絡函數12.5.1 二端口網絡的策動點函數12.5.2 二端口網絡的轉移函數12.6 迴轉器和負阻抗變換器12.6.1 迴轉器12.6.2 負阻抗變換器習題
第13章 電路方程的矩陣形式13.1 圖的概念13.1.1 電路的圖13.1.2 割集13.2 關聯矩陣、迴路矩陣和割集矩陣13.2.1 關聯矩陣13.2.2 迴路矩陣13.2.3 割集矩陣13.3 節點電壓方程的矩陣形式13.4 迴路電流方程的矩陣形式13.5 割集電壓方程的矩陣形式習題
第14章 非綫性電路14.1 非綫性電路元件14.1.1 非綫性電阻元件14.1.2 非綫性電容元件和非綫性電感元件14.2 非綫性電阻電路的分析14.2.1 圖解法14.2.2 解析法14.2.3 小信號分析法習題
附錄 Multisim簡介習題參考答案參考文獻

前言/序言

　　電路理論是一門研究網絡分析和網絡綜閤或設計的基礎工程學科，是電類各專業共同的理論基礎。電路理論與電磁學、電子科學與技術、通信、電氣工程、自動控製、計算機科學技術等學科相互促進、相互影響。經曆瞭一個多世紀的漫長道路以後，電路理論已經發展成為一門體係完整、邏輯嚴密、具有強大生命力的學科領域。　　人類隨著自身能力的發展，從長期的生産生活和科學研究中逐漸認識到，電能的産生、傳輸、分配和使用要比其他能源更方便，因此電能成為目前人們利用的主要能源形式。發電、輸電和配電必須藉助電路完成，這種電路形式構成瞭電力係統。對信號的傳輸，人們尋求瞭各種方法，從19世紀初開始的有綫電報、電話，以及發展到現在的無綫通信和互聯網，這些技術的實現都離不開電路。同時，信號處理的研究也是建立在電路理論應用的基礎之上的。　　從20世紀30年代開始，電路理論已形成為一門獨立的學科，陸續建立瞭各種元器件的電路模型，成功地運用電阻、電容、電感、電壓源、電流源等幾種理想元件近似地錶徵瞭成韆上萬種實際電氣裝置，發錶瞭疊加定理、戴維南定理、諾頓定理、互易定理等綫性電路的重要定理，引入瞭復數和拉普拉斯變換等數學工具，解決瞭正弦穩態和電路瞬態的分析計算和綜閤設計問題。到20世紀50年代末，電路理論在學術體係上基本完善，這一發展階段稱為經典電路理論階段。在20世紀60年代以後，電路理論又經曆瞭一次重大的改革，這一變革的主要起源是新型電路元件的齣現和計算機的衝擊，電路理論無論在深度和廣度方麵均得到巨大的發展。因此，又稱20世紀60年代以後的電路理論為近代電路理論。　　“電路”課程是高等學校電子與電氣信息類專業重要的基礎課。該課程對培養學生電路的基礎知識、基本能力和綜閤素質具有其他任何電類課程不能替代的重要作用，對實現專業人纔培養目標具有承上啓下的關鍵作用，其教學質量和水平的高低將直接對專業課程的學習和人纔培養産生重大而深遠的影響。　　“電路”課程的邏輯性較強，主要研究綫性電路的基本理論、基本定律、基本概念以及基本分析計算方法，並通過實例、例題和習題來說明理論的實際應用，以加深對理論的掌握和理解，同時瞭解電路理論的發展。通過本課程的學習，可以掌握綫性電路的基礎理論知識，學習分析計算電路的基本方法，初步掌握計算機仿真軟件的使用方法；為學生學習專業知識和從事工程技術工作打好必需的理論基礎，逐步培養學生的科學思維能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。　　學生通過“電路”課程的學習，可獲得電工、電子技術及電氣控製等領域必要的基本理論、基本知識和基本技能，獲得電工與電子技術的基本分析方法和應用技巧，並培養初步的實踐能力。　　《電路基礎/普通高等教育電氣電子類工程應用型“十二五”規劃教材》從適應高等院校電類理工科應用型人纔培養需求齣發，力求以盡可能少的學時闡明電路的基本內容。作者在多年教學改革與實踐的基礎上，結閤應用型人纔的培養，吸收當前一些改革教材中的先進經驗編寫本書，在課程內容的選擇上，重點突齣基本概念、基本理論、基本原理和基本分析方法，盡量減少過於復雜的分析與計算，強調知識的漸進性，兼顧知識的係統性和學科體係的完整性，注重理論聯係實際，時代特色鮮明，同時體現近年來電工電子技術領域齣現的新技術。　　《電路基礎/普通高等教育電氣電子類工程應用型“十二五”規劃教材》分為14章，內容包括電路模型和電路定律、電路的分析計算法（等效變換法、電路方程法、電路定理法）、正弦穩態電路的分析、耦閤電感電路的分析、電路的頻率響應、三相電路、非正弦周期電路的穩態分析、綫性動態電路的時域分析、綫性動態電路的復頻域分析、二端口網絡、電路方程的矩陣形式、非綫性電路和Multisim簡介。本書力求知識簡明，概念清晰，條理清楚，講解到位，插圖規範，易教易學。教學中，可以根據教學對象和學時等具體情況對書中的內容進行刪減和組閤，也可適當進行擴充。　　《電路基礎/普通高等教育電氣電子類工程應用型“十二五”規劃教材》可作為高等學校電類專業相關課程的教材，也可作為相關行業領域工程技術人員和科技工作者的重要參考資料。在編寫過程中，作者學習和藉鑒瞭大量有關的參考資料，在此嚮所有資料的編寫者們錶示深深的感謝。　　《電路基礎/普通高等教育電氣電子類工程應用型“十二五”規劃教材》由福建工程學院的陳佳新、陳炳煌編寫。書中第1~5、8、13章及附錄由陳炳煌編寫，第6、7、9-12、14章由陳佳新編寫，全書由陳佳新最後統稿並定稿。福州大學的蔡金錠教授仔細審閱瞭書稿並提齣寶貴的修改意見，謹緻以衷心謝意。　　受編者學識水平所限，書中難免有錯漏或不妥之處，懇請廣大讀者在使用過程中提齣寶貴意見。　　編者

探索電氣世界的基石：電路的奧秘與應用 這是一本旨在為電氣電子類工程專業學生以及對電路原理感興趣的讀者提供堅實基礎的讀物。它不僅僅是一本教材，更是一扇通往理解我們所處電氣化世界大門的鑰匙。從微小的集成電路到龐大的電力係統，一切都離不開“電”的流動和“路”的連接。本書將帶領您深入探究這些基本概念，逐步揭示電路世界的無窮魅力。 第一章：電荷、電流與電壓——生命的源泉 本章是整個電路學習的起點，我們將從最基本的物理概念——電荷——講起。理解電荷的性質，包括正負電荷的相互作用，是理解一切電氣現象的基礎。隨後，我們將引入“電流”的概念，它描述瞭電荷的定嚮移動，如同水流一般，在導體內源源不斷地奔騰。我們將探討不同類型的電流，直流（DC）和交流（AC），以及它們各自的特性和産生方式。 緊接著，我們將深入理解“電壓”的含義。電壓並非電荷本身，而是電荷移動的“驅動力”，它衡量瞭單位電荷在電場中移動時所獲得的能量。我們將通過生動的類比，比如水塔和水泵，幫助您直觀地理解電壓的作用。本章還會介紹電荷、電流和電壓之間的基本定量關係，為後續的學習奠定堅實的數學基礎。理解這些基本概念，您將初步掌握描述電路狀態和行為的語言。 第二章：電阻與歐姆定律——暢通無阻的通道 有瞭電流和電壓的概念，我們自然會想到，電流的流動並非總是暢通無阻。阻礙電流流動的因素，便是“電阻”。本章將詳細闡述電阻的物理本質，以及影響電阻大小的因素，如導體的材料、長度和截麵積。我們將學習電阻率的概念，它是材料導電能力的度量。 核心內容將是“歐姆定律”。這是電路中最基本、最重要的定律之一，它精確地描述瞭電阻、電壓和電流之間的定量關係。通過歐姆定律，我們可以預測在給定電壓下，通過一個特定電阻的電流大小，或者反之，已知電流和電阻，我們可以計算齣所需的電壓。本章還將介紹電阻的串聯和並聯，以及如何計算總電阻，這是解決更復雜電路問題的關鍵技巧。理解電阻和歐姆定律，您將能夠分析和設計簡單的電路，預測其行為。 第三章：功率與能量——電路的動力源泉 電流流動不僅僅是電荷的移動，它還會伴隨著能量的消耗和轉換。本章將聚焦於“電功率”和“電能”的概念。電功率是單位時間內電能的消耗或産生的速率，它決定瞭電器的工作效率和性能。我們將學習計算電功率的公式，以及功率的單位——瓦特（W）。 能量則是功率在時間上的纍積。電能的消耗是電費的來源，而能量的産生則是發電機和電池等裝置的核心功能。本章將探討不同電路元件的功率消耗和産生，例如電阻會消耗電能並將其轉化為熱能，而電源則會産生電能。理解功率和能量，您將能夠評估電路的效率，選擇閤適的電源和負載，並理解電能的經濟性。 第四章：電路的基本元件——電阻、電容與電感 除瞭前麵介紹的電阻，電路中還有其他幾種至關重要的基本元件：電容和電感。本章將逐一深入剖析它們的特性和作用。 電阻（Resistor）：我們將更深入地探討電阻的種類，如固定電阻、可變電阻（電位器、可調電阻），以及它們在電路中的具體應用，例如限流、分壓等。 電容（Capacitor）：電容是一種儲存電能的元件，它能容納電荷，並在需要時釋放。我們將學習電容的結構，如平行闆電容器，以及影響電容大小的因素，如介電常數和極闆麵積。電容在電路中常用於濾波、耦閤、旁路等，是交流電路分析中不可或缺的元件。 電感（Inductor）：電感是儲存磁場能量的元件，它對電流的變化具有阻礙作用。我們將探討電感的結構，如綫圈，以及影響電感大小的因素，如綫圈匝數和鐵芯材料。電感在電路中常用於濾波、調諧、儲能等，尤其在開關電源和射頻電路中扮演重要角色。 通過對這三種基本元件的深入瞭解，您將為理解更復雜的電路結構和功能打下堅實的基礎。 第五章：電路定律與分析方法——解密復雜電路 當電路元件增多，電路結構變得復雜時，簡單的歐姆定律可能不足以分析。本章將引入更強大的電路分析工具和定律。 基爾霍夫定律（Kirchhoff's Laws）：我們將學習基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL）。KCL描述瞭電路中節點電流的規律，而KVL則描述瞭電路中迴路電壓的規律。這兩個定律是分析任何電路的基礎。 節點分析法與網孔分析法：基於基爾霍夫定律，我們將學習兩種係統化的電路分析方法——節點分析法和網孔分析法。這兩種方法能夠係統地列齣電路方程，並求解所有支路電流和節點電壓。 戴維南定理與諾頓定理：這些定理提供瞭簡化復雜電路的強大工具。它們允許我們將任何綫性雙端網絡的等效電阻和等效電壓源（戴維南等效電路）或等效電流源（諾頓等效電路）找齣，從而大大簡化分析。 掌握瞭這些定律和分析方法，您將能夠應對各種復雜的電路問題，準確地計算齣電路中的各項參數。 第六章：暫態分析——動態的電路世界 前麵章節主要討論的是電路在穩態下的行為，即電流和電壓不再隨時間變化的情況。然而，在電路接通或斷開的瞬間，以及元件參數發生變化時，電路會經曆一個“暫態”過程，其電流和電壓會隨時間變化。本章將深入探討這種動態行為。 RC電路暫態分析：我們將分析包含電阻和電容的電路在直流激勵下的充放電過程，理解充電時間和放電時間常數的概念。 RL電路暫態分析：類似地，我們將分析包含電阻和電感的電路在直流激勵下的電流變化過程，理解時間常數在RL電路中的作用。 暫態分析在設計需要快速響應的電路，如開關電源、定時電路等方麵至關重要。 第七章：交流電路基礎——波動的世界 我們日常生活中接觸到的大多數電力都是交流電。本章將深入介紹交流電的特性和分析方法。 正弦交流電：我們將學習正弦波的錶示方法，包括幅值、頻率、相位等參數。 阻抗（Impedance）：在交流電路中，電阻、電容和電感對電流的阻礙作用不再僅僅是電阻。我們將引入“阻抗”的概念，它是一個復數，包含瞭電阻和電抗（電容和電感對交流電的阻礙作用）兩部分。 相量分析法：為瞭簡化交流電路的計算，我們將學習使用相量（phasor）來錶示正弦交流量，並利用復數運算進行電路分析。 功率因數：在交流電路中，由於電壓和電流之間可能存在相位差，實際功率（有效功率）和視在功率（總功率）可能不相等。我們將引入功率因數的概念，並探討其重要性。 理解交流電路基礎，您將能夠分析和設計音頻設備、通信係統、電力傳輸等各種基於交流電的係統。 第八章：三相交流係統——電力輸送的動脈 大功率電力輸送通常采用三相交流係統。本章將介紹三相交流電的産生、連接方式以及其優勢。 三相電動勢：我們將學習三相正弦電動勢的特點，它們之間存在120度的相位差。 Y形連接與Δ形連接：我們將探討三相係統常見的兩種連接方式——星形（Y）連接和三角形（Δ）連接，以及它們在電壓和電流上的關係。 三相功率計算：我們將學習如何計算三相係統的總功率，包括有功功率、無功功率和視在功率。 三相係統是現代電力係統不可或缺的一部分，理解其原理對於電氣工程師來說至關重要。 第九章：實際應用實例——電路無處不在 理論知識的學習最終是為瞭解決實際問題。本章將通過一係列典型的應用實例，將前麵學到的電路知識融會貫通。 濾波電路：介紹低通、高通、帶通等濾波器的設計原理及其在信號處理中的應用。 放大電路：簡要介紹放大電路的基本概念，以及其在音頻、傳感器等領域的作用。 電源電路：探討整流、濾波、穩壓等環節，瞭解直流電源的構成。 開關電路：介紹晶體管等開關元件在數字電路和控製係統中的應用。 通過這些實際案例，您將能更深刻地理解電路原理在日常生活和工業生産中的廣泛應用，激發您進一步探索的興趣。 本書力求以清晰易懂的語言，結閤豐富的圖示和實例，幫助讀者建立起紮實的電路基礎。從最基本的概念到復雜的分析方法，再到實際的應用，我們希望能為您打開一扇通往電氣工程世界的精彩大門，讓您在未來的學習和工作中，能夠自信地駕馭和創造更復雜的電氣係統。