电路基础理论(第2版)

电路基础理论(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

孙雨耕,余晓丹,李桂丹 著
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出版社: 高等教育出版社
ISBN:9787040473445
版次:2
商品编码:12151862
包装:平装
丛书名: 教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材 ,
开本:16开
出版时间:2017-03-01
用纸:胶版纸
页数:283
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《电路基础理论(第2版)》是《电路基础理论》(孙雨耕主编,高等教育出版社,2011年)的修订版。内容涵盖了教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会编制的《电路理论基础课程教学基本要求》的全部内容。
  《电路基础理论(第2版)》共分十三章,主要内容包括:电路元件和电路基本定律、线性直流电路的系统分析方法、电路定理、含运算放大器电阻电路、正弦交流稳态电路、三相电路、非正弦周期电流电路、线性动态电路的暂态时域分析、线性动态电路的复频域分析、电路图论和网络方程、二端口网络、均匀传输线、非线性电阻电路。每章配有大量的例题和习题。附录包括状态方程的解、磁路、应用OrCAD进行电路仿真和应用MATLAB进行电路分析四部分。
  《电路基础理论(第2版)》适合普通高等学校电子信息与电气类各专业师生使用,也可供有关科技人员参考。

作者简介

  孙雨耕,1958年毕业于北京四中,其后进入天津大学发电专业学习,1963年毕业留校任教。相继担任过系主任、院长,电力电子研究所所长,教授、博士生导师,原教育部高等学校电子信息与电气类教学指导委员会委员、基础课程教学指导分委员会副主任;全国高校电路、信号与系统教学与教材研究会前理事长;中国电子学会电路与系统学会副主任、图论与系统优化分委员会主任。曾担任教育部本科教学、基地验收、教学成果、精品课程等评审工作的专家,科技部国家科技奖励评审专家以及学科评审专家等工作。“电路基础”国家精品课程负责人,国际杂志(美)《Joumal of Circuits,systems,andcomputers》编委。享受国务院政府特殊津贴。
  长期从事教学与科研工作,曾国家公派赴日研修。获国家教学成果二等奖、天津市教师、教学楷模、天津市劳动模范等多项奖励。参与或编、译著作四部。从事电路理论、图论与系统优化、通信网络理论、无线传感器网络等领域的科学研究。主持完成基金类、军工类以及企业合作类科研课题15项,培养博士、硕士研究生60人,发表学术论文百余篇。

目录

第一章 电路元件和电路基本定律
1-1 电路和电路模型
1-2 元件中的电流、电压和电功率
1-3 电路元件
1-4 基尔霍夫定律
1-5 等效和等效变换
1-6 小结
习题

第二章 线性直流电路的系统分析方法
2-1 电路方程的独立性和26法方程
2-2 支路电流法
2-3 回路电流法
2-4 节点电压法
2-5 小结
习题

第三章 电路定理
3-1 齐次性原理和叠加定理
3-2 替代定理
3-3 戴维南定理
3-4 诺顿定理
3-5 最大功率传输定理
3-6 特勒根定理
3-7 互易定理
3-8 对偶原理
3-9 小结
习题

第四章 含运算放大器电阻电路
4-1 运算放大器及其电路模型
4-2 典型含运算放大器的电阻电路
4-3 含运算放大器电阻电路的系统分析法
4-4 小结
习题

第五章 正弦交流稳态电路
5-1 正弦交流电的基本概念
5-2 电阻、电感和电容中的正弦电流
5-3 正弦量的相量表示
5-4 复阻抗、复导纳及其等效变换
5-5 正弦电路中的功率
5-6 正弦稳态电路的分析计算
5-7 谐振电路
5-8 互感耦合电路
5-9 理想变压器
5-10 小结
习题

第六章 三相电路
6-1 三相电源和三相电路
6-2 对称三相电路
6-3 三相电路的功率
6-4 对称三相电路的计算
6-5 不对称三相电路的计算
6-6 三相电路中的功率测量
6-7 小结
习题

第七章 非正弦周期电流电路
7-1 非正弦周期函数的傅里叶级数
7-2 有效值、平均值和平均功率
7-3 非正弦周期电流电路的计算
7-4 电路的频率特性与滤波
7-5 对称三相电路中的谐波
7-6 非周期信号的傅里叶变换
7-7 小结
习题

第八章 线性动态电路的暂态时域分析
8-1 动态电路及其初始条件
8-2 一阶电路的零输入响应
8-3 一阶电路的零状态响应
8-4 一阶电路的全响应
8-5 一阶电路在正弦激励下的响应
8-6 一阶电路的阶跃响应与冲激响应
8-7 利用卷积求电路对任意激励的零状态响应
8-8 二阶电路的响应
8-9 小结
习题

第九章 线性动态电路的复频域分析
9-1 拉普拉斯变换
9-2 拉普拉斯变换的基本性质
9-3 用部分分式展开法求原函数
9-4 复频域形式的电路定律和电路模型
9-5 用复频域分析法分析电路
9-6 网络函数
9-7 小结
习题

第十章 电路图论和网络方程
10-1 网络的图
10-2 图的矩阵表示
10-3 标准支路及其方程的矩阵形式
10-4 节点分析法
10-5 回路分析法
10一6 割集分析法
10-7 含受控源电路的节点分析法
10-8 状态变量和状态方程
10-9 小结
习题

第十一章 二端口网络
11-1 二端口网络方程与参数
11-2 二端口网络的等效电路
11-3 有载二端口网络
11-4 复合二端口网络
11-5 二端口器件
11-6 小结
习题

第十二章 均匀传输线
12-1 电路参数的分布性与电磁传输
12-2 均匀传输线方程
12-3 均匀传输线的正弦稳态响应
12-4 均匀传输线的输入阻抗及负载工作状态
12-5 均匀无损线的正弦稳态解
12-6 均匀传输线的集总参数等效电路
12-7 无损线终端接电阻时的阶跃响应
12-8 无损线波过程的一般求解方法
12-9 小结
习题

第十三章 非线性电阻电路
13-1 非线性电阻
13-2 图解分析法
13-3 分段线性分析法
13-4 数值分析法
13-5 小信号分析法
13-6 小结
习题
附录A 状态方程的解
附录B 磁路
B-1 磁路及其基本定律
B-2 铁磁材料的磁性能
B-3 恒定磁通磁路的计算
B-4 交变磁通磁路
附录C 应用OrCAD进行电路仿真
C-1 绘制电路原理图
C-2 设置分析类型和参数
C-3 查看仿真结果
C-4 常用元器件及其参数设置
C-5 仿真实例
附录D 应用MATLAB进行电路分析
D-1 MATLAB基本操作
D-2 MATLAB语言要点
D-3 MATLAB二维绘图
D-4 仿真实例
参考文献

精彩书摘

  《电路基础理论(第2版)》:
  2.定义了电路理论要讨论的基本变量——电流和电压,并在此基础上定义了功率。
  3.定义了电路的基本电路元件,并分析了元件特性。
  4.详细讲述了分析集总参数电路的基本约束条件:
  (1)由元件性质和参数决定的VCR方程;
  (2)由电路模型中支路和节点的连接关系所决定的KCL、KVL方程。
  5.阐述电路分析的一类重要思想与方法——等效与等效变换。
  电路模型是对实际物理电路的近似、简化后抽象成的相对理想化的模型,或者可被看作是实际物理电路理想化后的数学模型的图形化表达。在这个模型中,我们通常特别关注的物理量是电压和电流。
  在电压和电流的定义中要特别留意的是这两个量都是有方向的。为了分析方便,我们定义了参考方向,以后的讨论通常都在预先设定了电压、电流变量的参考方向的前提下展开。
  功率可以通过电压和电流进行计算,本章给出了功率的基本定义。为了从不同角度对电路进行能量方面的分析,后面还会进一步给出反映不同物理意义的其他功率定义。功率从某种意义上也可认为是有方向的,而这种方向就用吸收或供出来表达,名义上的吸收或供出与功率计算公式中电压、电流参考方向的规定有关系。
  ……
电路基础理论(第2版) 前言 在现代科技飞速发展的浪潮中,电子技术扮演着举足轻重的角色,而电路作为电子技术的基石,其重要性不言而喻。无论是日新月异的智能设备,还是支撑社会运转的庞大基础设施,无不依赖于精妙的电路设计与深刻的理论理解。本书,《电路基础理论(第2版)》,正是为了帮助广大读者,无论是初学者还是希望巩固基础的工程师,系统、深入地掌握电路分析的核心概念和方法而精心编撰。 本书旨在构建读者坚实的电路理论知识体系,培养解决实际电路问题的分析能力和工程思维。我们相信,扎实的理论功底是进行更高级电子技术学习和创新的不竭动力。因此,本书在内容编排、理论阐述和习题设计上,都力求严谨、清晰、实用,以期能真正成为读者在电路学习道路上的良师益友。 内容概述 《电路基础理论(第2版)》涵盖了电路分析中最为基础且关键的理论知识,内容循序渐进,逻辑清晰,力求让读者在掌握基本概念的同时,也能理解其内在联系和应用价值。 第一章:绪论 本章将带领读者认识电路的基本概念,包括电路的组成、电路图符号的意义以及电路的基本物理量,如电压、电流和电阻。我们将介绍欧姆定律,这是理解和分析所有电路的基础。此外,还会初步探讨电路的功率和能量,为后续章节的学习打下铺垫。本章的重点在于建立对电路基本组成单元和行为的初步感知,理解电流、电压、电阻之间的相互关系。 第二章:电路的基本元件 深入介绍电路中最基本的无源元件:电阻、电容和电感。我们将详细讲解它们的定义、特性、单位以及它们在电路中的作用。对于电阻,将从理想电阻和实际电阻的角度进行阐述,并引入阻值的概念。对于电容,将着重讲解其储存电场能量的特性,以及电容的构成和影响电容值的因素。对于电感,则会强调其储存磁场能量的特性,以及电感器的结构和影响电感值的因素。理解这些基本元件的特性是进行任何电路分析的前提。 第三章:电路的基本定律 本章将集中介绍分析电路的两大基本定律:基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。我们将通过具体的例子和图示,详细阐述这两个定律的物理意义和应用方法。KCL描述了电路中电流的分配和汇聚规律,而KVL则揭示了电路中电压的升降和闭合路径的规律。掌握这两个定律,将能够建立起复杂的电路方程,从而求解电路中的未知量。 第四章:直流电路的分析方法 本章将系统地介绍分析各种直流电路(即不随时间变化的电路)的常用方法。包括: 节点电压法: 利用KCL建立方程组,求解电路中各节点的电压。 支路电流法: 利用KCL和KVL建立方程组,求解电路中各支路的电流。 叠加定理: 用于分析线性电路中,当有多个独立电源同时作用时,任一元件上的响应等于各独立电源单独作用时该元件响应的代数和。 戴维宁定理与诺顿定理: 这两个定理是简化复杂线性电路的强大工具。戴维宁定理可以将一个复杂的线性二端网络等效为一个电压源和一个串联电阻的组合,而诺顿定理则可以将它等效为一个电流源和一个并联电阻的组合。 我们将通过大量的例题,演示这些方法的具体应用,帮助读者熟练掌握各种电路的分析技巧。 第五章:一阶电路的瞬态分析 本章开始进入动态电路的分析,聚焦于含有一个储能元件(电容或电感)的一阶电路。我们将介绍电路的“零输入响应”(暂态过程)和“零状态响应”(零输入响应与零状态响应之和)。通过引入“时间常数”的概念,直观地展示一阶电路的瞬态响应特性,即响应如何随着时间逐渐衰减或增长,最终达到稳态。本章将涉及RC电路和RL电路的暂态行为分析,理解电容和电感在电路中的动态作用。 第六章:二阶电路的瞬态分析 在掌握了一阶电路的分析方法后,本章将进一步拓展到含有两个储能元件(电容和电感)的二阶电路。我们将分析RLC串联和并联电路的暂态响应,并根据电路参数(阻尼系数)的不同,讨论过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种响应模式。理解二阶电路的响应特性对于设计和分析许多实际电子系统至关重要,例如振荡器和滤波器。 第七章:正弦稳态电路的分析 本章将引入交流电的概念,并重点分析正弦稳态电路。我们将学习如何使用相量(phasor)来表示正弦函数,以及复阻抗(complex impedance)和复导纳(complex admittance)的概念,它们是分析交流电路的关键工具。本章还将讲解交流电路中的功率,包括瞬时功率、平均功率(有功功率)和无功功率,以及功率因数的概念。理解交流电路的相量分析方法,是学习射频、通信等领域的基础。 第八章:三相电路 在实际工业和电力系统中,三相电系统应用极为广泛。本章将介绍三相电源和三相负载的连接方式(Y形连接和△形连接),以及三相电路的功率计算。我们将学习如何分析对称和不对称三相电路,理解三相电的优越性及其在电力传输和分配中的重要作用。 第九章:非正弦周期电流电路 虽然正弦稳态分析在交流电路中占主导地位,但在实际应用中,我们也会遇到非正弦但周期性的电流。本章将介绍傅里叶级数分析方法,它能够将任意周期性非正弦波分解为一系列正弦分量的叠加。通过这种方法,我们可以利用稳态分析的工具来分析非正弦周期电路,并理解波形失真等现象。 第十章:电路的二端网络等效模型 本章将对线性电路进行更深入的分析,介绍一些更通用的等效模型,例如包含多个独立源和受控源的电路。我们将重温并拓展戴维宁和诺顿定理的应用范围,并介绍其他一些等效模型,例如最大功率传输定理,它给出了如何使负载获得最大功率的条件。 第十一章:耦合电感与理想变压器 本章将探讨电感元件之间相互耦合的情况,并引入耦合电感的概念。在此基础上,我们将详细介绍理想变压器的工作原理、电压电流关系以及功率传输特性。变压器在电力传输、阻抗匹配等领域有着不可替代的作用。 第十二章:频率响应 本章将研究电路对不同频率信号的响应特性。我们将引入频率响应函数,并分析RC、RL、RLC电路的幅频特性和相频特性。本章还将介绍滤波器(低通、高通、带通、带阻滤波器)的基本概念和设计原理,理解电路的频率选择性对于信号处理的重要性。 第十三章:拉普拉斯变换在电路分析中的应用 为了更方便地分析动态电路,本章将引入强大的数学工具——拉普拉斯变换。我们将学习拉普拉斯变换的基本性质,以及如何利用它将微分方程转化为代数方程,从而简化动态电路的分析过程。拉普拉斯变换能够统一处理瞬态和稳态响应,并且在处理含有阶跃函数、冲激函数等信号时尤为有效。 第十四章:电路的瞬态分析(拉普拉斯变换法) 本章将结合上一章介绍的拉普拉斯变换,来重新分析一阶和二阶电路的瞬态响应。通过拉普拉斯变换,我们可以以一种更为系统和简洁的方式求解含有初始条件的微分方程,并获得电路的零输入响应和零状态响应。 第十五章:多端口网络分析 本章将把分析的范围从二端网络拓展到多端口网络。我们将介绍多端口网络的定义、端口和端口变量,并介绍分析多端口网络的各种方法,如阻抗参数(Z参数)、导纳参数(Y参数)、混合参数(H参数)等。这些方法在微波电路、集成电路设计中具有重要应用。 本书特色 结构清晰,内容全面: 本书按照由浅入深、由易到难的原则编排内容,确保读者能够逐步建立起扎实的电路理论基础。 理论阐述严谨,易于理解: 在讲解理论概念时,力求逻辑严谨,公式推导清晰,同时辅以形象的比喻和通俗易懂的语言,帮助读者深入理解抽象概念。 例题丰富,覆盖广泛: 每章都配有大量精选的例题,覆盖了各种类型和难度的电路问题,读者可以通过解题过程学习具体的分析方法和技巧。 习题设计合理: 章末习题既有巩固基础概念的练习,也有挑战思维的综合题,有助于读者检验学习成果,并提高分析和解决实际问题的能力。 关注工程应用: 在介绍理论知识的同时,本书也适时地引入了相关的工程背景和应用实例,帮助读者理解电路理论在实际工程中的重要作用。 注重工程思维的培养: 鼓励读者从多个角度思考问题,掌握不同的分析方法,并学会根据具体情况选择最合适的解题策略,培养严谨的工程设计和分析思维。 致读者 电路是理解和创造现代电子世界的钥匙。掌握电路基础理论,不仅能够帮助您在电子工程、通信工程、自动化等领域打下坚实的基础,更能培养您严谨的逻辑思维和解决复杂问题的能力。我们希望《电路基础理论(第2版)》能够成为您学习道路上的可靠伙伴,激发您对电子科学的兴趣,并为您在未来的学习和职业生涯中提供强大的理论支撑。 学习电路理论,需要耐心、细致和大量的练习。请务必仔细阅读书中的每一个概念,认真分析每一个例题,并积极完成章末的习题。如果在学习过程中遇到任何困惑,不要气馁,多思考,多讨论,相信您一定能够克服困难,最终掌握电路分析的精髓。 祝您在电路理论的学习中取得丰硕的成果!

用户评价

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《电路基础理论(第2版)》在我心目中的地位,已经不仅仅是一本教科书,更像是一个“知识的宝库”。我之前尝试过阅读一些其他的电路书籍,但总觉得有些地方过于理论化,或者缺乏实际的指导意义。这本书则完全不同,它在理论讲解的基础上,非常注重与实际应用的结合。书中给出的每一个电路设计案例,都充满了实用价值,从基础的电源电路到更复杂的滤波器设计,作者都提供了详细的分析和解释,让我能够清晰地看到理论是如何转化为实际产品的。尤其令我印象深刻的是,书中还介绍了一些电路设计中常用的工具和软件,比如电路仿真软件,并给出了相应的操作指南。这对于我这样的初学者来说,简直是福音!我不再只是被动地接受知识,而是能够主动地去实践,去验证,去发现问题。而且,书中在讨论一些理论概念时,并没有简单地给出结论,而是会追溯其发展历程和背后的思考逻辑,这让我能够更深入地理解为什么是这样,而不是仅仅记住一个答案。这种“知其然,知其所以然”的学习方式,对我而言意义重大。我感觉这本书不仅仅教会了我电路的知识,更培养了我解决实际问题的能力和科学探究的精神。

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这本书简直是让我爱不释手!作为一名电子工程专业的初学者,我对电路这门学科一直抱有一种既好奇又畏惧的心态。然而,当我翻开《电路基础理论(第2版)》时,那种紧张感立刻烟消云散。作者用一种非常生动且贴近生活的语言,将那些看似复杂的概念一一拆解。比如,在讲解电阻的时候,他不仅仅是给出了欧姆定律的公式,还形象地比喻电阻就像水管中的阻碍,电压就像水压,电流就像水流,这样的类比瞬间就让抽象的物理量变得具象化,也更容易理解。更让我惊喜的是,书中穿插了大量的实例,从简单的LED电路到更复杂的信号处理电路,每一个例子都讲解得条理清晰,配合着精美的插图,简直就是把一个虚拟的实验室搬到了我的面前。我尝试着跟着书中的步骤,用软件模拟了几个电路,成功点亮了虚拟的LED,那种成就感无与伦比。这本书的排版也非常舒服,字体大小适中,段落分明,阅读起来一点也不费力。我尤其喜欢它在讲解每个章节时,都会先给出本章的学习目标,然后结尾处再进行总结,这种结构化的学习方式,让我能够清晰地把握知识脉络,不会在学习过程中迷失方向。我甚至觉得,这本书不仅仅是一本教材,更像是一位循循善诱的良师益友,它激发了我对电路学习的浓厚兴趣,让我看到了电路世界的美妙和奥秘。我迫不及待地想继续深入学习,探索更多有趣的电路知识。

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这是一本真正能够“点亮”知识的读物。在学习过程中,我常常会遇到一些概念上的“盲点”,感觉理解得似是而非。然而,《电路基础理论(第2版)》却总能用最直观、最易懂的方式,将这些晦涩的知识点一一击破。书中的插图设计得非常出色,每一个图都恰到好处地辅助理解,比如在讲解电容充放电过程时,书中绘制的电荷随时间变化的曲线图,让我能够清晰地看到电荷的累积和释放,而不仅仅是停留在公式的层面。作者在解释一些关键概念时,常常会跳出书本的条条框框,结合实际生活中的例子,比如用“水”来类比电的流动,用“隧道”来类比导线,用“路障”来类比电阻,这种生动的比喻,极大地降低了学习门槛,让原本枯燥的理论变得鲜活有趣。我特别喜欢书中对不同电路元件特性的详细描述,比如二极管的单向导电性,是如何通过其内部的P-N结结构来实现的,作者用图示和简洁的语言,将半导体物理的奥秘揭示出来,让我对这些“小家伙”有了更深的敬畏。这本书的语言风格也非常平易近人,没有使用过多生僻的专业术语,即使是第一次接触电路的学生,也能轻松上手。我感觉自己仿佛置身于一个充满智慧的课堂,而作者就是那位耐心讲解的老师,引导我一步步走进电路的奇妙世界。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期,完全是一次知识的“头脑风暴”。我本来以为电路理论只是枯燥的公式和定律堆砌,但《电路基础理论(第2版)》却用一种更宏观的视角,将电路置于整个工程和技术发展的背景下进行阐述。例如,在讨论电路在现代通信、人工智能等领域的作用时,书中不仅提到了理论上的连接,还深入分析了实际应用中的挑战和解决方案,这让我对电路的价值有了更深刻的认识。书中对数学工具的应用也处理得相当得体,既保证了严谨性,又避免了过度晦涩难懂的推导,让我在掌握电路原理的同时,也巩固了相关的数学知识。我特别欣赏书中对一些经典电路分析方法的详细讲解,比如节点电压法和网孔电流法,作者通过层层递进的例子,逐步引导读者掌握这些分析技巧,直到能够融会贯通。而且,书中还涉及到一些进阶的概念,比如拉普拉斯变换在暂态分析中的应用,虽然有些地方需要反复研读,但这种挑战性的内容恰恰是我所需要的,它能够不断拓展我的思维边界。总而言之,这本书不仅仅是为初学者量身打造,对于有一定基础的读者来说,它同样能带来新的启发和更深入的理解。我发现自己已经开始主动去思考,如何在实际工程中运用这些理论知识来解决问题。

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这本书给我的感觉,就像是在一片迷雾中找到了一盏明灯,彻底驱散了我对电路的困惑。我之前对电路的理解,一直停留在模糊的“通电”概念上,对于电流、电压、电阻这些基本物理量的关系,总感觉捉襟见肘。然而,《电路基础理论(第2版)》以其清晰的逻辑和层层递进的讲解方式,让我茅塞顿开。作者在讲解基础概念时,没有直接抛出复杂的公式,而是从最根本的物理现象入手,比如从电荷的运动来解释电流,从力的作用来解释电压,这种由表及里、由浅入深的讲解方式,让我对基本概念有了扎实而深刻的理解。书中在介绍一些重要的定律和定理时,都配有详细的推导过程和直观的图示,让我能够清楚地看到这些公式是如何得出的,以及它们所蕴含的物理意义。我尤其喜欢书中在讲解不同电路分析方法时,都提供了多种解题思路和技巧,并且会针对同一问题给出不同的解法,这让我能够从多个角度去理解和掌握电路分析的精髓。这本书的语言也十分精炼准确,没有丝毫的冗余,每一个字都仿佛恰到好处地落在知识的关键点上。我感觉自己仿佛在进行一次“知识的考古”,每一次翻阅都能发现新的惊喜和更深的洞见。

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