具体描述
内容简介
本教材的编写是依据“立足基础,精简理论,循序渐进,联系实际”的编写原则,为适应电气类、自动化类等专业领域知识面宽广的特点,主要内容有:电路模型和基尔霍夫定律、电阻电路的等效化简、电路的系统分析方法、电路定理、正弦交流电路稳态分析、双口网络、非正弦周期电流电路、动态电路的时域分析、动态电路的复频域分析等。 目录
前言
第1 章 电路模型和基尔霍夫定律 1
[章前导读] 1
[导读思考] 1
1. 1 电路与电路模型 2
1. 1. 1 电路的功能和电路的构成 2
1. 1. 2 电路模型 2
1. 1. 3 线性非时变集总参数电路 2
1. 2 电流、电压及其参考方向 4
1. 2. 1 电流 4
1. 2. 2 电压 5
1. 2. 3 功率和能量 5
1. 3 基尔霍夫定律 6
1. 3. 1 基尔霍夫电流定律 7
1. 3. 2 基尔霍夫电压定律 7
1. 4 无源电路元件 8
1. 4. 1 电阻元件 9
1. 4. 2 电容元件 10
1. 4. 3 电感元件 13
1. 5 有源电路元件 15
1. 5. 1 独立电源 15
1. 5. 2 受控源 18
[实例应用] 20
本章小结 20
习题1 21
第2 章 电阻电路的等效化简 25
[章前导读] 25
[导读思考] 25
2. 1 单口网络等效化简的概念 26
2. 1. 1 端口 26
2. 1. 2 单口网络 26
2. 1. 3 单口网络的伏安特性 27
2. 1. 4 单口网络的等效电路 29
2. 2 无源单口网络的等效化简 30
2. 2. 1 电阻串联的等效化简 30
2. 2. 2 电阻并联的等效化简 31
2. 2. 3 电阻混联的等效化简 34
2. 3 电阻的联结和△联结的等效变换 36
2. 3. 1 和△联结 36
2. 3. 2 和△联结的等效互换 37
2. 3. 3 电桥电路及电桥平衡 39
2. 4 有源单口网络的等效化简 42
2. 4. 1 独立电源串并联的等效化简 43
2. 4. 2 多余元件的概念 43
2. 4. 3 实际电源的两种模型及其等效
变换 44
2. 5 含受控源电路的等效化简 46
2. 5. 1 含受控源单口网络的等效电路 47
2. 5. 2 受控源单口网络两种电源形式的
等效变换 48
[实例应用] 49
本章小结 50
习题2 50
第3 章 电路的系统分析方法 53
[章前导读] 53
[导读思考] 53
3. 1 2b 法和支路法 53
3. 1. 1 2b 法 54
3. 1. 2 支路电流法 55
3. 1. 3 支路电压法 57
3. 1. 4 独立方程的选取 58
3. 1. 5 支路电流法的基本步骤 59
3. 2 网孔法和回路法 60
3. 2. 1 网孔电流 61
3. 2. 2 网孔电流方程的列写 61
3. 2. 3 回路法 64
目录
Ⅴ
3. 2. 4 含有受控源的电阻电路回路方程列
写法 65
3. 3 节点法和改进的节点法 66
3. 3. 1 节点电压 66
3. 3. 2 节点法 67
3. 3. 3 改进的节点法 70
3. 3. 4 含有受控源的电阻电路节点方程列
写法 71
3. 3. 5 节点法与其他方法比较 73
[实例应用] 73
本章小结 74
习题3 74
第4 章 电路定理 78
[章前导读] 78
[导读思考] 78
4. 1 叠加定理 79
4. 1. 1 叠加定理的内容 79
4. 1. 2 叠加定理的应用 81
4. 1. 3 齐次性定理 84
4. 2 替代定理 85
4. 2. 1 替代定理的内容 85
4. 2. 2 替代定理的证明 86
4. 2. 3 替代定理的要求 87
4. 2. 4 替代定理的应用 88
4. 3 戴维南定理和诺顿定理 89
4. 3. 1 戴维南定理 89
4. 3. 2 诺顿定理 93
4. 3. 3 有源线性电阻单口网络的等效
电路 95
4. 3. 4 最大功率传输定理 97
4. 4 特勒根定理和互易定理 100
4. 4. 1 特勒根定理 100
4. 4. 2 互易定理 103
. 4. 5 补偿定理 107
[实例应用] 109
本章小结 109
习题4 110
第5 章 动态电路的时域分析 114
[章前导读] 114
[导读思考] 114
5. 1 一阶电路的基本概念和换路定则 115
5. 1. 1 一阶电路的基本概念 115
5. 1. 2 换路定则与初始值的确定 115
5. 2 一阶电路的零输入响应和零状态
响应 117
5. 2. 1 RC 和RL 电路的零输入响应 117
5. 2. 2 RC 和RL 电路的零状态响应 122
5. 3 一阶电路全响应和三要素法 125
5. 3. 1 全响应 125
5. 3. 2 三要素法 126
. 5. 4 一阶电路在正弦激励作用下的
响应 127
5. 5 阶跃响应和冲激响应 129
5. 5. 1 阶跃函数与冲激函数 129
5. 5. 2 阶跃响应 131
5. 5. 3 冲激响应 132
. 5. 6 应用卷积积分法计算零状态响应 134
. 5. 7 二阶动态电路的响应 139
5. 7. 1 二阶电路的零输入响应 139
5. 7. 2 二阶电路的零状态响应和全
响应 147
[实例应用] 151
本章小结 151
习题5 151
第6 章 正弦稳态交流电路分析
基础 156
[章前导读] 156
[导读思考] 156
6. 1 正弦量的基本概念 157
6. 1. 1 正弦量的三要素 157
6. 1. 2 正弦量的相位差 158
6. 1. 3 正弦量的有效值 160
6. 2 正弦量的相量表示 161
6. 2. 1 复数的表示形式及运算 161
6. 2. 2 正弦量和相量 163
6. 2. 3 同频率正弦量的运算 165
6. 3 基尔霍夫定律和元件特 前言/序言
电路课程是电气类、电子信息类、计算机类专业的重要基础课程, 本书侧重电气工程专业教学。电气工程专业是现代科技领域中的核心学科之一, 从某种意义上讲, 电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平。因此, 电气工程的教育在国家高等教育教学中一直占据着十分重要的地位。传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和, 而今天的电气工程则涵盖了几乎与电子、光子有关的所有工程行为。电气工程领域知识宽度的巨大增长, 要求我们重新检查甚至重新构造电气工程的学科方向、课程设置、教材及教学内容, 以使电气工程学科能有效地满足学生需求和社会需求。
国内院校电路课程是电气类、电子信息类、计算机类等专业学科必修的基础课, 课程名称多为“电路原理” “电路基础” “电路分析基础” 等。一般而言, “电路原理” 侧重电路理论性、系统性, 主要针对电气类强电专业, 通常两学期授课; “电路分析基础” 更侧重工程应用, 主要针对电子信息类、计算机类等弱电专业, 一学期授课。学习电路课程之前, 需要进行大学物理(电磁部分)、高等数学(微积分、线性方程) 等先导课程内容的学习。本书依据“立足基础, 精简理论, 循序渐进, 联系实际” 的编写原则, 注重理论性、系统性,强调实用性、工程化。本书共12 章, 涵盖了电路分析的主要内容, 书中标“.” 号部分作为扩展内容供选修。为帮助读者学习相关理论并联系实际应用, 每章开篇总括了该章的内容和要点, 再以与该章节知识相关的实例引出问题, 每章内容后附有实例应用, 与导读思考相呼应, 并附有每章小结和习题。
本书在编写过程中汲取了参考文献中各位专家、学者的许多经验, 受益匪浅, 在此一并表示感谢!由于作者水平有限, 本书结构和体系的安排、内容的取舍和叙述等方面恐有疏漏和不当之处, 恳请读者指正。
编 者
《电路》 一场关于生命、信仰与救赎的史诗 《电路》并非一本讲述电线、电阻、电容的书籍。它是一部宏大而深刻的史诗,将我们带入一个充满古老预言、神秘力量与个体挣扎的世界。故事的主角,一个名叫以利亚的年轻学者,生活在一个被严密控制、历史被篡改的国度。在这个国度里,知识被视为禁忌,自由思想被压制,人们生活在无知与恐惧的阴影之下。 以利亚从小就对那些被禁止的古籍充满了好奇,他悄悄地搜集、研读那些残缺的文本,试图拼凑出被遗忘的历史真相。他发现,他们所处的这个世界并非孤立存在,而是与其他维度的“电路”相互连接。这些“电路”并非物理意义上的线路,而是某种宇宙能量的流动,一种跨越时空、影响着万物生长的神秘力量。 然而,这份探索并非一帆风顺。国家的高压统治严密监视着任何试图挑战现状的行为。以利亚的秘密活动被“监察者”——一种由国家精英组成的秘密组织——发现。他们拥有先进的科技和令人恐惧的审讯手段,视任何“异常”思想为威胁。以利亚被剥夺了身份,成为了国家的通缉犯,不得不踏上了逃亡之路。 在他的逃亡过程中,以利亚遇到了一群志同道合的伙伴。有沉默寡言、身怀绝技的流亡战士,他们守护着古老的秘密;有智慧超群、洞察先机的古老智者,他们掌握着关于“电路”的古老知识;还有身世神秘、拥有非凡能力的女性,她们的出现仿佛是命运的指引。他们共同组成了一个反抗的火种,试图点燃被压抑的希望。 故事的核心围绕着“电路”的意义展开。以利亚逐渐了解到,“电路”不仅仅是一种能量的传递,更是一种生命连接的隐喻。它连接着过去与未来,连接着个体与群体,连接着物质世界与精神世界。这个世界的“电路”之所以变得脆弱甚至断裂,是因为统治者为了维持自己的权力,人为地切断了人们与真理、与情感、与更广阔世界的连接。他们通过灌输虚假的知识和操纵人们的情感,构建了一个个“隔离电路”,让人们彼此疏离,无法形成反抗的力量。 以利亚的旅程,也是一场关于自我发现和信仰重建的探索。他必须克服内心的恐惧和怀疑,去理解自己与“电路”之间特殊的联系。他发现自己能够感知到“电路”的流动,甚至在某些时刻能够“调和”这些能量,为伙伴们提供支持。这让他开始相信,自己或许是那个能够修复“电路”,重塑这个世界秩序的“关键节点”。 然而,反抗的道路充满荆棘。他们需要面对“监察者”的追捕,需要应对内部的分歧和猜忌,更需要直面那些操纵“电路”的幕后黑手。这些黑手并非简单的邪恶势力,他们拥有自己的逻辑和理由,认为自己是在维护一种“稳定”,尽管这种稳定是以剥夺和压迫为代价。 书中详细描绘了以利亚一行人为了寻找失落的“共振之石”——据说能够放大和修复“电路”的关键物品——而进行的惊险旅程。他们穿越危机四伏的荒原,潜入戒备森严的城市,与潜伏在暗处的敌人斗智斗勇。每一次的行动都充满了风险,每一次的成功都伴随着牺牲。 在一次次生死考验中,以利亚的意志愈发坚定,他的智慧和勇气也得到了磨练。他开始理解,真正的“电路”并非只有力量,更包含着爱、理解与同情。当他学会将自己的力量与他人的情感连接时,他才真正触及到了“电路”的核心。 故事的后半部分,以利亚和他的伙伴们揭开了统治者背后更深的秘密。他们发现,这个世界的“电路”并非自然形成,而是被某种古老的技术所“设计”和“控制”。而那些“监察者”的真正目的,则是为了阻止“电路”的“升级”——一种可能改变整个世界运行模式的进化。 以利亚最终站在了“电路”的“总枢纽”前,这里是控制整个世界能量流动的核心。他面临着一个艰难的选择:是遵循“监察者”的意愿,维持现状,还是冒着颠覆一切的风险,去释放“电路”真正的潜能? 《电路》在描绘宏大叙事的同时,也深入探讨了人性的复杂性。每一个角色都有自己的动机和挣扎,他们的选择影响着整个故事的走向。书中充满了关于自由与控制、真相与谎言、希望与绝望的深刻思考。它并非简单地将世界划分为黑白两极,而是展现了灰色地带的模糊与挣扎。 最终,以利亚的选择将不仅仅决定他个人的命运,更将重塑整个世界的“电路”。他的行动,是对生命意义的深刻追问,是对信仰力量的终极考验,也是对人类精神自由的永恒赞歌。这部史诗将带领读者进入一个充满想象力与哲思的奇幻世界,让我们重新审视我们与周围世界的联系,以及那些看不见的“电路”是如何塑造我们生活的。 《电路》以其扣人心弦的情节、丰满的人物塑造和深刻的哲学内涵,为读者带来一场前所未有的阅读体验。它将让你在合上书本后,久久回味,并对我们所处的世界产生全新的理解。