电路分析/普通高等教育电子信息类专业“十二五”规划系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王二萍，李道清 编

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• 电工学
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出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787560994741

版次：1

商品编码：11406550

包装：平装

丛书名： 普通高等教育电子信息类专业“十二五”规划系列教材

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：241

内容简介

　　《电路分析/普通高等教育电子信息类专业“十二五”规划系列教材》符合教育部于2004年颁布的《电路分析基础基本要求》，重点着眼于培养学生的实践应用能力。主要包括以下内容：电路模型和电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析方法、电路定理、电容与电感元件、暂态电路分析、单一元件的正弦交流电路、正弦稳态电路的分析方法、耦合电感电路、电路的频率响应、三相电路、双口网络。
　　《电路分析/普通高等教育电子信息类专业“十二五”规划系列教材》中引入了matlab和multisim软件在电路分析过程中的应用，书中提供了很多应用实例，充分体现了现代分析技术与传统理论的融合。
　　《电路分析/普通高等教育电子信息类专业“十二五”规划系列教材》可以作为应用型本科院校电气类专业学生的教材，也可以作为相关工程技术人员的参考资料。

前言/序言

　　国家教育部电气电子课程教学指导委员会于2004年修订了《电路分析基础基本要求》，随之各院校对新专业的教学计划都进行了调整，应用型本科院校的培养计划和培养目标也是一改再改。至今为止，积累了许多值得借鉴的经验和值得吸取的教训。
　　课程内容的设置从来都是与教学计划中对课程的安排和要求紧密相关的。本书从培养学生的实践应用能力出发，对教材的内容进行了细致的推敲。与传统的《电路分析》教材相比，有如下鲜明的特点：
　　1．本次教材本着以问题为中心的原则进行编写，从工程实际中引出问题、着重培养学生分析和解决问题的能力。
　　《电路分析》课程不仅介绍了电路理论的一些基本概念和原理，而且还针对一些经典的电路进行详细的分析，因此和实际工程电路结合是非常紧密的。在对教材内容进行整合的时候，充分考虑到培养学生的工程实际能力是该课程需要解决的重要问题，所以在举例说明电路的分析方法的时候都尽量以实际工程为背景，这对于培养学生的工程意识和工程观念、培养学生理论和实际相结合的能力、锻炼学生的创新意识和创新能力具有举足轻重的作用。
　　2．首次在《电路分析》教材中引入matlab和multisim软件的应用
　　本书中每一章都加入了matlab或multisim软件的应用，这在现有的《电路分析》教材中尚属首次。用matlab可以帮助求解电路方程组，可以辅助画相量图，进行正弦波仿真分析等。借助multisim软件不仅可以充分显示对数据采集、储存、分析、处理、传输及控制的过程，对方案进行论证、选定和设计，而且可以随时改变电路参数比如电源的大小、电阻的阻值、电容的容量等参数来调整电路，使之更加合乎要求，得出较为理想的电路。这些仿真软件加入到教材内容中，可以把许多抽象和难以理解的内容变得生动、形象化，更重要的是用计算机辅助分析电路本身就给学生提供了一种分析问题和解决问题的思维方法。
　　本书由黄河科技学院王二萍、武昌工学院李道清担任主编，完成全书的结构设计、修改和定稿工作。黄河科技学院李海霞、乐丽琴、蔡艳艳、付瑞玲、栗红霞、张具琴参与了本书的编写工作。
　　本书可以作为应用型本科院校电气类专业学生的教材，也可以作为相关工程技术人员的参考资料。
　　本书在编写过程中，参考和引用了不少相关的文献和资料，并采纳了matlab和multisim软件的运行结果，谨向相关著者表示感谢。由于水平有限，书中难免有谬误，敬请读者指正。

《电路分析：基础理论与实践应用》 内容概要 本书旨在为电子信息类专业学生提供扎实的电路分析基础理论知识，并结合丰富的实践应用案例，帮助读者理解电路的基本原理，掌握分析和解决电路问题的能力。全书共分为十章，内容涵盖了电路分析的各个核心方面，从最基础的概念引入，逐步深入到复杂电路的分析方法和应用。 第一章：电路的基本概念与定律 本章是整个电路分析学习的起点，将为读者建立起对电路最直观的认识。我们将从“电”这一基本物理量的概念出发，阐述电荷、电场、电势等基本电学概念，并引入电压、电流、电阻等核心电气量。电阻是电路中最基本也是最重要的元件之一，我们将深入探讨其定义、单位以及影响电阻大小的因素（如材料、长度、截面积和温度）。 随后，本章将系统介绍欧姆定律，这是电路分析中最基本、最重要的定律之一。我们将详细讲解电压、电流、电阻三者之间的定量关系，并通过具体的算例演示如何应用欧姆定律来计算电路中的电流、电压和电阻。在此基础上，我们还将引入焦耳定律，揭示电流通过电阻时产生的热效应，以及功率的概念，包括电功率的计算方法。 为了能够描述和分析更复杂的电路，本章还会引入基尔霍夫定律，即电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。KCL描述了电路中节点电流的代数和为零，体现了电荷守恒；KVL描述了电路中任意闭合回路电压的代数和为零，体现了能量守恒。这两个定律是分析和求解复杂电路的基石，我们将通过多个示例来展示它们的具体应用。 最后，本章将简要介绍电路中常用的基本元件，如理想电压源、理想电流源、电阻、电容和电感，并初步说明它们的特性，为后续章节的学习打下基础。 第二章：电路的等效变换与简化 在分析和处理复杂的电路时，经常需要将电路进行简化，以便于计算和理解。本章将专注于介绍各种电路的等效变换方法。 首先，我们将详细讲解电阻的串联和并联计算。对于串联电阻，总电阻等于各分电阻之和；对于并联电阻，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。我们将通过图示和算例来清晰地阐述这些规则。 接着，我们将引入星形（Y）连接和三角形（Δ）连接的电阻网络之间的相互变换。这种变换在分析三端或多端网络时尤为有用，能够将复杂的连接简化为更容易处理的形式。我们将给出星形-三角形（Y-Δ）和三角形-星形（Δ-Y）变换的公式，并演示其应用场景。 此外，本章还将介绍受控源的概念，包括电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）。我们将阐述这些受控源的特性，以及在等效变换中如何处理它们，这对于分析包含放大器等有源器件的电路至关重要。 通过本章的学习，读者将能够熟练运用各种等效变换技巧，将复杂的电路简化为易于分析的基本形式，从而大大提高电路分析的效率。 第三章：节点分析法与网孔分析法 本章将介绍两种系统性的电路分析方法：节点分析法和网孔分析法。这两种方法都是基于基尔霍夫定律，并提供了一种结构化的流程来求解电路中未知电压和电流。 节点分析法以节点电压为基本未知量。我们首先选择一个参考节点（通常接地），然后为其余的非参考节点定义节点电压。通过应用基尔霍夫电流定律（KCL）于每个非参考节点，我们可以列出一组线性方程组，其未知量即为节点电压。求解此方程组即可得到所有节点电压，进而可以方便地计算出各支路的电流。本章将详细介绍节点分析法的步骤，并提供大量实例，包括包含独立源和受控源的电路。 网孔分析法以网孔电流为基本未知量。网孔是指电路中不包含其他支路的最小闭合回路。我们为每个独立的网孔定义一个网孔电流。通过应用基尔霍夫电压定律（KVL）于每个网孔，我们可以列出一组线性方程组，其未知量即为网孔电流。求解此方程组即可得到所有网孔电流，进而可以方便地计算出各支路的电压和电流。本章将详细介绍网孔分析法的步骤，并提供大量实例，包括独立源和受控源的电路。 本章还将讨论这两种方法的适用性和它们之间的关系，以及如何选择最适合特定电路的分析方法。 第四章：叠加定理与戴维宁/诺顿定理 本章将介绍两种强大的线性电路分析定理：叠加定理以及戴维宁定理和诺顿定理。这些定理能够极大地简化含有多个独立电源的线性电路的分析过程。 叠加定理适用于线性电路。其基本思想是：在一个含有多个独立电源的线性电路中，任何一个支路的响应（电压或电流）等于各个独立电源单独作用时，该支路响应的代数和。当考虑一个独立电源时，其他所有独立电源都必须被其等效内阻所取代（电压源被短路，电流源被开路）。本章将详细讲解叠加定理的应用步骤，并通过丰富的实例来展示如何利用它来求解复杂的电路。 戴维宁定理提供了一种将任意线性两端网络简化为一个等效电压源和一个串联等效电阻（或内阻）的方法。这个等效电路被称为戴维宁等效电路。戴维宁等效电压（Vth）等于原两端网络断开时的开路电压，而戴维宁等效电阻（Rth）等于原两端网络中所有独立电源置零（电压源短路，电流源开路）后，从两端看进去的等效电阻。本章将详细介绍求解戴维宁等效电路的步骤，并演示其在简化电路和分析负载变化时的强大作用。 诺顿定理与戴维宁定理相辅相成，它将任意线性两端网络简化为一个等效电流源和一个并联等效电阻（或内阻）。这个等效电路被称为诺顿等效电路。诺顿等效电流（In）等于原两端网络短路时的短路电流，而诺顿等效电阻（Rn）与戴维宁等效电阻（Rth）是相同的。本章将介绍求解诺顿等效电路的步骤，并展示它与戴维宁定理之间的转换关系。 通过学习本章内容，读者将掌握更加高效的电路分析工具，能够快速求解复杂线性电路的特定支路响应。 第五章：一阶和二阶电路的瞬态分析 本章将深入探讨电路在开关动作或信号变化时产生的瞬态响应，重点关注包含电阻、电容和电感的一阶和二阶电路。 首先，我们将回顾电容和电感的特性，理解它们在储存和释放能量方面的作用。电容在电压变化时会产生电流，而电感在电流变化时会产生电压。 一阶电路主要指只含有一个储能元件（电容或电感）和电阻的电路。我们将重点分析RL电路和RC电路的响应。当电路状态改变时（例如开关由一个位置切换到另一个位置），电路会经历一个暂态过程，然后逐渐趋于一个稳态。我们将推导出一阶电路的微分方程，并介绍求解方法，分析其零输入响应（当外部激励为零时，仅由初始储能引起）和零状态响应（当初始状态为零时，仅由外部激励引起）。本章将详细介绍时间常数（τ）的概念，它是衡量瞬态过程衰减速度的重要参数。 二阶电路主要指含有两个储能元件（两个电容、两个电感或一个电容和一个电感）和电阻的电路。二阶电路的瞬态响应比一阶电路更为复杂，其响应可以是振荡的、衰减的或恒定的。我们将推导二阶电路的二阶微分方程，并分析其特征方程的根，从而判断电路的响应类型：过阻尼、临界阻尼和欠阻尼。本章将详细介绍阻尼系数和固有振荡频率的概念，并结合实例分析它们对瞬态响应的影响。 通过本章的学习，读者将能够理解和分析含有储能元件的电路在动态过程中的行为，这对于理解许多实际电子系统的瞬态特性至关重要。 第六章：正弦稳态电路分析 本章将转入对交流电路的分析，重点是正弦稳态电路。正弦稳态电路在电力系统和许多电子设备中扮演着核心角色。 我们将引入相量（Phasor）的概念，这是一种将时域中的正弦函数转换为复数域中的表示方法。通过使用相量，复杂的三角函数运算可以转化为简单的代数运算，极大地简化了正弦稳态电路的分析。我们将介绍相量的定义、幅值、相位以及如何进行相量的加减乘除运算。 本章将详细介绍阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的概念。阻抗是复数域中对交流电流的阻碍作用的度量，它包含了电阻、感抗和容抗。感抗（XL）和容抗（XC）是电感和电容在交流电路中的表现，它们的数值与频率有关。导纳是阻抗的倒数，表示了交流电流的流通能力。我们将推导RLC串联和并联电路的阻抗和导纳，并展示如何应用欧姆定律和基尔霍夫定律来求解相量形式的电路。 此外，本章还将介绍功率的概念在交流电路中的应用，包括瞬时功率、平均功率（有功功率）、无功功率和视在功率。功率因数（Power Factor）是衡量功率利用率的重要指标，我们将讨论如何提高功率因数。 最后，本章还将简要介绍交流电路中的一些重要概念，如谐振（Resonance）现象，当电感和电容的感抗和容抗大小相等时，电路会出现谐振，表现出特殊的性质。 第七章：三相电路分析 三相电路是现代电力系统中广泛应用的一种输电和配电方式，其效率高、运行平稳。本章将专注于三相电路的分析。 我们将介绍三相电源的产生原理，以及三相电源的相序。然后，我们将详细介绍三相负载的连接方式：星形连接（Y-connected）和三角形连接（Δ-connected）。 对于星形连接的三相电路，我们将推导相电压、线电压、相电流和线电流之间的关系。我们将重点讲解三相功率的计算，包括三相的有功功率、无功功率和视在功率，并给出计算公式。 对于三角形连接的三相电路，我们也将推导相电压、线电压、相电流和线电流之间的关系，并计算三相功率。 本章还将讨论三相不平衡电路的分析方法，尽管我们主要关注平衡三相电路，但也会简要提及不平衡情况下的处理。同时，我们会分析在三相电路中，中性线的作用以及功率因数校正的意义。 通过学习本章，读者将能够理解三相电力系统的基本原理，并掌握三相电路的分析方法，为理解电力系统和相关应用奠定基础。 第八章：磁场与电磁感应 本章将从磁场的角度切入，为理解电感元件和变压器等电磁器件的工作原理打下基础。 我们将介绍磁场的基本概念，包括磁感线、磁场强度、磁通量以及磁导率。我们将阐述磁场与电流之间的关系，即安培定律，它描述了电流产生磁场的情况。 接着，我们将深入探讨法拉第电磁感应定律，这是理解电感和变压器工作原理的核心。法拉第定律指出，穿过一个闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势。我们将详细讲解感应电动势的大小与磁通量变化率的关系。 在此基础上，我们将介绍自感和互感。自感是线圈自身磁通量变化引起感应电动势的现象，这正是电感的物理基础。互感是两个或多个线圈之间，一个线圈的磁通量变化引起另一个线圈感应电动势的现象，这是变压器工作的基础。我们将给出自感系数（L）和互感系数（M）的计算公式，并分析它们的影响因素。 本章还将简要介绍磁路的分析，以及磁滞和涡流等损耗，这些概念对于理解实际电磁器件的性能至关重要。 第九章：非正弦周期信号的电路分析 在实际电路中，信号并不总是理想的正弦波形。非正弦周期信号，例如方波、三角波和锯齿波，在通信、数字电路和信号处理领域非常常见。本章将介绍如何分析这些信号在电路中的行为。 本章的核心工具是傅里叶级数（Fourier Series）。傅里叶级数可以将任何周期信号分解为一个直流分量和一系列正弦（或余弦）分量的叠加。我们将介绍傅里叶级数的展开式，以及如何计算信号的直流分量、基波分量和各次谐波分量的幅值和相位。 一旦将非正弦周期信号分解为一系列正弦分量，我们就可以利用第六章学到的正弦稳态电路分析方法来分析电路的响应。对于每一个谐波分量，我们可以分别计算其在电路中的响应，然后根据叠加定理将这些响应叠加起来，得到整个非正弦周期信号在电路中的总响应。 本章将通过实例演示如何使用傅里叶级数来分析RLC电路对不同非正弦周期信号的响应，例如计算方波电压作用下的电流波形。 第十章：电路分析的工程应用举例 本章将通过实际的工程应用案例，巩固和拓展读者在前面章节中学到的电路分析知识。我们将把理论与实践相结合，展示电路分析在解决工程问题中的重要性。 我们将选取几个典型应用领域，例如： 1. 滤波电路（Filters）：介绍低通、高通、带通和带阻滤波器的工作原理，以及它们如何利用RLC元件实现对特定频率信号的选择性传输。我们将分析这些滤波器的频率响应特性，并给出设计实例。 2. 振荡电路（Oscillators）：介绍不同类型的振荡电路（如LC振荡器、RC振荡器）是如何产生周期性信号的。我们将分析振荡电路的起振条件和频率决定因素。 3. 放大电路（Amplifiers）：虽然本书侧重于基础电路分析，但我们将简要介绍放大电路的基本概念，以及如何使用戴维宁定理等工具来分析其输入输出特性。 4. 电源电路（Power Supplies）：简要介绍整流、滤波和稳压等基本电源模块的电路结构和工作原理，展示电路分析在电源设计中的应用。 通过这些案例的学习，读者将能够更深刻地理解电路分析理论的实际价值，并为进一步学习更复杂的电子系统打下坚实的基础。 全书结构清晰，逻辑严谨，理论讲解深入浅出，配以大量的例题和习题，旨在帮助读者掌握电路分析的核心技能，为将来从事电子信息领域的学习和工作提供坚实的理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节编排，我认为是其最大的亮点之一。它并没有急于求成，而是遵循了循序渐进的原则。从最基础的欧姆定律、基尔霍夫定律开始，到串并联电路的分析，再到更复杂的节点电压法、网孔电流法，这些基础概念的讲解非常扎实。我尤其欣赏的是，教材中对于每一个基本定律的引入，都配有生动的实例或者物理背景的阐述，这让我不再觉得这些公式是枯燥的数学符号，而是能够理解它们是如何从实际的物理现象中提炼出来的。接着，教材进入了交流电路的分析，这部分内容往往是很多同学的“滑铁卢”，但这本书的处理方式却让我感到意外的清晰。从相量法的引入，到阻抗、导纳的概念，再到各种交流电路分析技巧的讲解，都层层递进，逻辑严密。我特别喜欢其中对RLC串联和并联电路频率特性的分析，通过图示和详细的数学推导，将共振现象的发生条件和意义解释得淋漓尽致，看完之后，仿佛眼前豁然开朗，再也不用对着一堆公式望而却步了。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《电路分析》教材，我最先注意到的是它厚实又富有质感的封面，封面上“普通高等教育电子信息类专业‘十二五’规划系列教材”的字样，透着一股严谨和权威。翻开扉页，印刷清晰，纸张也比我之前看过的几本教材要厚实一些，摸起来很舒服，这对于经常需要长时间伏案学习的学生来说，是个不小的加分项。打开正文，首先映入眼帘的是一个清晰的目录，每一章的标题都点明了核心内容，而且章节划分的逻辑性很强，从最基础的电路元件、定律入手，逐步深入到稳态分析、暂态分析，再到更复杂的耦合电感、三相电路等等。每一章节的开头，都会用简洁的语言概述本章的学习目标，这让我能提前对即将学习的内容有一个大致的把握，不至于盲目地投入进去。然后是例题，例题的选取非常有代表性，覆盖了该章节最重要、最典型的考点和难点，并且例题的解题步骤非常详细，每一步的推导都清晰可见，甚至连一些常识性的知识点也做了标注，这一点对于初学者来说尤其友好，能够帮助我们理解每一个步骤背后的原理，而不是简单地照搬公式。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，总体而言是比较严谨和专业的，但同时又不乏亲和力。虽然是一本专业的教材，但编者在讲解一些比较抽象的概念时，会尽量使用通俗易懂的语言，并辅以大量的图示和示意图。这些图示不仅仅是简单的插图，很多都承载了重要的信息，比如电路结构图、波形图、矢量图等等，它们能够直观地帮助我们理解复杂的电路行为。我特别喜欢书中对不同电路分析方法的比较和总结，例如在讲解完节点电压法和网孔电流法之后，会有一段专门的篇幅来分析这两种方法的适用范围、优缺点，以及如何根据电路的特点来选择最优的分析方法，这种对比式的讲解，能够帮助我们更好地掌握和运用这些工具。而且，书中还会时不时地穿插一些关于电路发展历史或者实际应用场景的介绍，这些“花絮”虽然不是核心内容，但却能激发我们的学习兴趣，让我们感受到所学知识的价值和意义。

评分☆☆☆☆☆

整本书在讲解过程中，非常注重理论与实践的结合。每一个重要的理论概念讲解完毕后，都会紧跟着给出相应的实验环节建议。虽然我没有亲自动手做实验，但通过阅读教材中关于实验设计的描述，我能感受到编者希望我们不仅仅是停留在书本上的理论知识，更希望我们能够通过实际操作来验证和加深对电路原理的理解。书中对于一些重要定理的推导，比如叠加定理、戴维南定理、诺顿定理等，都给出了严谨的数学证明，并且在证明过程中，清晰地标注了每一步的依据，让我能够理解定理是如何被建立起来的。此外，教材还引入了SPICE仿真软件的应用，通过实际的仿真例子，展示了如何利用软件来分析电路的稳态和暂态响应，这对于我们现代电子工程师来说，是一项必备的技能。我觉得这样的设计，能够有效地弥补课堂教学可能存在的理论讲解不够充分或者实验条件有限的不足。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的特点在于其内容的深度和广度都相当可观。它不仅仅停留在基本的电路分析，而是相当全面地涵盖了许多进阶的主题。例如，在讲解周期性非正弦周期信号的分析时，不仅仅介绍了傅里叶级数，还深入到了傅里叶变换的概念，以及其在电路分析中的重要应用，这对于理解更复杂的信号和系统有着至关重要的作用。同时，书中对动态电路的分析也做得非常到位，从一阶电路到二阶电路，再到更一般的n阶电路，每一个阶段的分析都层层深入，并且提供了多种求解方法。我印象最深刻的是对耦合电感的讲解，这部分内容往往涉及磁场理论，对于一些初学者来说可能比较晦涩，但这本书通过清晰的等效电路模型和详细的计算步骤，将复杂的耦合效应分解成了易于理解的部分。此外，关于传递函数和频率响应的章节，也为后续学习控制理论和信号处理打下了坚实的基础，内容非常扎实，完全符合一本优秀教材应有的水准。