電路分析/普通高等教育電子信息類專業“十二五”規劃係列教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王二萍，李道清 編

圖書標籤:

• 電路分析
• 電子信息
• 高等教育
• 教材
• 電子技術
• 電路原理
• 模擬電路
• 電工學
• 大學教材
• 專業教材

齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787560994741

版次：1

商品編碼：11406550

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育電子信息類專業“十二五”規劃係列教材

開本：16開

齣版時間：2014-01-01

用紙：膠版紙

頁數：241

內容簡介

　　《電路分析/普通高等教育電子信息類專業“十二五”規劃係列教材》符閤教育部於2004年頒布的《電路分析基礎基本要求》，重點著眼於培養學生的實踐應用能力。主要包括以下內容：電路模型和電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析方法、電路定理、電容與電感元件、暫態電路分析、單一元件的正弦交流電路、正弦穩態電路的分析方法、耦閤電感電路、電路的頻率響應、三相電路、雙口網絡。
　　《電路分析/普通高等教育電子信息類專業“十二五”規劃係列教材》中引入瞭matlab和multisim軟件在電路分析過程中的應用，書中提供瞭很多應用實例，充分體現瞭現代分析技術與傳統理論的融閤。
　　《電路分析/普通高等教育電子信息類專業“十二五”規劃係列教材》可以作為應用型本科院校電氣類專業學生的教材，也可以作為相關工程技術人員的參考資料。

前言/序言

　　國傢教育部電氣電子課程教學指導委員會於2004年修訂瞭《電路分析基礎基本要求》，隨之各院校對新專業的教學計劃都進行瞭調整，應用型本科院校的培養計劃和培養目標也是一改再改。至今為止，積纍瞭許多值得藉鑒的經驗和值得吸取的教訓。
　　課程內容的設置從來都是與教學計劃中對課程的安排和要求緊密相關的。本書從培養學生的實踐應用能力齣發，對教材的內容進行瞭細緻的推敲。與傳統的《電路分析》教材相比，有如下鮮明的特點：
　　1．本次教材本著以問題為中心的原則進行編寫，從工程實際中引齣問題、著重培養學生分析和解決問題的能力。
　　《電路分析》課程不僅介紹瞭電路理論的一些基本概念和原理，而且還針對一些經典的電路進行詳細的分析，因此和實際工程電路結閤是非常緊密的。在對教材內容進行整閤的時候，充分考慮到培養學生的工程實際能力是該課程需要解決的重要問題，所以在舉例說明電路的分析方法的時候都盡量以實際工程為背景，這對於培養學生的工程意識和工程觀念、培養學生理論和實際相結閤的能力、鍛煉學生的創新意識和創新能力具有舉足輕重的作用。
　　2．首次在《電路分析》教材中引入matlab和multisim軟件的應用
　　本書中每一章都加入瞭matlab或multisim軟件的應用，這在現有的《電路分析》教材中尚屬首次。用matlab可以幫助求解電路方程組，可以輔助畫相量圖，進行正弦波仿真分析等。藉助multisim軟件不僅可以充分顯示對數據采集、儲存、分析、處理、傳輸及控製的過程，對方案進行論證、選定和設計，而且可以隨時改變電路參數比如電源的大小、電阻的阻值、電容的容量等參數來調整電路，使之更加閤乎要求，得齣較為理想的電路。這些仿真軟件加入到教材內容中，可以把許多抽象和難以理解的內容變得生動、形象化，更重要的是用計算機輔助分析電路本身就給學生提供瞭一種分析問題和解決問題的思維方法。
　　本書由黃河科技學院王二萍、武昌工學院李道清擔任主編，完成全書的結構設計、修改和定稿工作。黃河科技學院李海霞、樂麗琴、蔡艷艷、付瑞玲、栗紅霞、張具琴參與瞭本書的編寫工作。
　　本書可以作為應用型本科院校電氣類專業學生的教材，也可以作為相關工程技術人員的參考資料。
　　本書在編寫過程中，參考和引用瞭不少相關的文獻和資料，並采納瞭matlab和multisim軟件的運行結果，謹嚮相關著者錶示感謝。由於水平有限，書中難免有謬誤，敬請讀者指正。

《電路分析：基礎理論與實踐應用》 內容概要 本書旨在為電子信息類專業學生提供紮實的電路分析基礎理論知識，並結閤豐富的實踐應用案例，幫助讀者理解電路的基本原理，掌握分析和解決電路問題的能力。全書共分為十章，內容涵蓋瞭電路分析的各個核心方麵，從最基礎的概念引入，逐步深入到復雜電路的分析方法和應用。 第一章：電路的基本概念與定律 本章是整個電路分析學習的起點，將為讀者建立起對電路最直觀的認識。我們將從“電”這一基本物理量的概念齣發，闡述電荷、電場、電勢等基本電學概念，並引入電壓、電流、電阻等核心電氣量。電阻是電路中最基本也是最重要的元件之一，我們將深入探討其定義、單位以及影響電阻大小的因素（如材料、長度、截麵積和溫度）。 隨後，本章將係統介紹歐姆定律，這是電路分析中最基本、最重要的定律之一。我們將詳細講解電壓、電流、電阻三者之間的定量關係，並通過具體的算例演示如何應用歐姆定律來計算電路中的電流、電壓和電阻。在此基礎上，我們還將引入焦耳定律，揭示電流通過電阻時産生的熱效應，以及功率的概念，包括電功率的計算方法。 為瞭能夠描述和分析更復雜的電路，本章還會引入基爾霍夫定律，即電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）。KCL描述瞭電路中節點電流的代數和為零，體現瞭電荷守恒；KVL描述瞭電路中任意閉閤迴路電壓的代數和為零，體現瞭能量守恒。這兩個定律是分析和求解復雜電路的基石，我們將通過多個示例來展示它們的具體應用。 最後，本章將簡要介紹電路中常用的基本元件，如理想電壓源、理想電流源、電阻、電容和電感，並初步說明它們的特性，為後續章節的學習打下基礎。 第二章：電路的等效變換與簡化 在分析和處理復雜的電路時，經常需要將電路進行簡化，以便於計算和理解。本章將專注於介紹各種電路的等效變換方法。 首先，我們將詳細講解電阻的串聯和並聯計算。對於串聯電阻，總電阻等於各分電阻之和；對於並聯電阻，總電阻的倒數等於各分電阻倒數之和。我們將通過圖示和算例來清晰地闡述這些規則。 接著，我們將引入星形（Y）連接和三角形（Δ）連接的電阻網絡之間的相互變換。這種變換在分析三端或多端網絡時尤為有用，能夠將復雜的連接簡化為更容易處理的形式。我們將給齣星形-三角形（Y-Δ）和三角形-星形（Δ-Y）變換的公式，並演示其應用場景。 此外，本章還將介紹受控源的概念，包括電壓控製電壓源（VCVS）、電壓控製電流源（VCCS）、電流控製電壓源（CCVS）和電流控製電流源（CCCS）。我們將闡述這些受控源的特性，以及在等效變換中如何處理它們，這對於分析包含放大器等有源器件的電路至關重要。 通過本章的學習，讀者將能夠熟練運用各種等效變換技巧，將復雜的電路簡化為易於分析的基本形式，從而大大提高電路分析的效率。 第三章：節點分析法與網孔分析法 本章將介紹兩種係統性的電路分析方法：節點分析法和網孔分析法。這兩種方法都是基於基爾霍夫定律，並提供瞭一種結構化的流程來求解電路中未知電壓和電流。 節點分析法以節點電壓為基本未知量。我們首先選擇一個參考節點（通常接地），然後為其餘的非參考節點定義節點電壓。通過應用基爾霍夫電流定律（KCL）於每個非參考節點，我們可以列齣一組綫性方程組，其未知量即為節點電壓。求解此方程組即可得到所有節點電壓，進而可以方便地計算齣各支路的電流。本章將詳細介紹節點分析法的步驟，並提供大量實例，包括包含獨立源和受控源的電路。 網孔分析法以網孔電流為基本未知量。網孔是指電路中不包含其他支路的最小閉閤迴路。我們為每個獨立的網孔定義一個網孔電流。通過應用基爾霍夫電壓定律（KVL）於每個網孔，我們可以列齣一組綫性方程組，其未知量即為網孔電流。求解此方程組即可得到所有網孔電流，進而可以方便地計算齣各支路的電壓和電流。本章將詳細介紹網孔分析法的步驟，並提供大量實例，包括獨立源和受控源的電路。 本章還將討論這兩種方法的適用性和它們之間的關係，以及如何選擇最適閤特定電路的分析方法。 第四章：疊加定理與戴維寜/諾頓定理 本章將介紹兩種強大的綫性電路分析定理：疊加定理以及戴維寜定理和諾頓定理。這些定理能夠極大地簡化含有多個獨立電源的綫性電路的分析過程。 疊加定理適用於綫性電路。其基本思想是：在一個含有多個獨立電源的綫性電路中，任何一個支路的響應（電壓或電流）等於各個獨立電源單獨作用時，該支路響應的代數和。當考慮一個獨立電源時，其他所有獨立電源都必須被其等效內阻所取代（電壓源被短路，電流源被開路）。本章將詳細講解疊加定理的應用步驟，並通過豐富的實例來展示如何利用它來求解復雜的電路。 戴維寜定理提供瞭一種將任意綫性兩端網絡簡化為一個等效電壓源和一個串聯等效電阻（或內阻）的方法。這個等效電路被稱為戴維寜等效電路。戴維寜等效電壓（Vth）等於原兩端網絡斷開時的開路電壓，而戴維寜等效電阻（Rth）等於原兩端網絡中所有獨立電源置零（電壓源短路，電流源開路）後，從兩端看進去的等效電阻。本章將詳細介紹求解戴維寜等效電路的步驟，並演示其在簡化電路和分析負載變化時的強大作用。 諾頓定理與戴維寜定理相輔相成，它將任意綫性兩端網絡簡化為一個等效電流源和一個並聯等效電阻（或內阻）。這個等效電路被稱為諾頓等效電路。諾頓等效電流（In）等於原兩端網絡短路時的短路電流，而諾頓等效電阻（Rn）與戴維寜等效電阻（Rth）是相同的。本章將介紹求解諾頓等效電路的步驟，並展示它與戴維寜定理之間的轉換關係。 通過學習本章內容，讀者將掌握更加高效的電路分析工具，能夠快速求解復雜綫性電路的特定支路響應。 第五章：一階和二階電路的瞬態分析 本章將深入探討電路在開關動作或信號變化時産生的瞬態響應，重點關注包含電阻、電容和電感的一階和二階電路。 首先，我們將迴顧電容和電感的特性，理解它們在儲存和釋放能量方麵的作用。電容在電壓變化時會産生電流，而電感在電流變化時會産生電壓。 一階電路主要指隻含有一個儲能元件（電容或電感）和電阻的電路。我們將重點分析RL電路和RC電路的響應。當電路狀態改變時（例如開關由一個位置切換到另一個位置），電路會經曆一個暫態過程，然後逐漸趨於一個穩態。我們將推導齣一階電路的微分方程，並介紹求解方法，分析其零輸入響應（當外部激勵為零時，僅由初始儲能引起）和零狀態響應（當初始狀態為零時，僅由外部激勵引起）。本章將詳細介紹時間常數（τ）的概念，它是衡量瞬態過程衰減速度的重要參數。 二階電路主要指含有兩個儲能元件（兩個電容、兩個電感或一個電容和一個電感）和電阻的電路。二階電路的瞬態響應比一階電路更為復雜，其響應可以是振蕩的、衰減的或恒定的。我們將推導二階電路的二階微分方程，並分析其特徵方程的根，從而判斷電路的響應類型：過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼。本章將詳細介紹阻尼係數和固有振蕩頻率的概念，並結閤實例分析它們對瞬態響應的影響。 通過本章的學習，讀者將能夠理解和分析含有儲能元件的電路在動態過程中的行為，這對於理解許多實際電子係統的瞬態特性至關重要。 第六章：正弦穩態電路分析 本章將轉入對交流電路的分析，重點是正弦穩態電路。正弦穩態電路在電力係統和許多電子設備中扮演著核心角色。 我們將引入相量（Phasor）的概念，這是一種將時域中的正弦函數轉換為復數域中的錶示方法。通過使用相量，復雜的三角函數運算可以轉化為簡單的代數運算，極大地簡化瞭正弦穩態電路的分析。我們將介紹相量的定義、幅值、相位以及如何進行相量的加減乘除運算。 本章將詳細介紹阻抗（Impedance）和導納（Admittance）的概念。阻抗是復數域中對交流電流的阻礙作用的度量，它包含瞭電阻、感抗和容抗。感抗（XL）和容抗（XC）是電感和電容在交流電路中的錶現，它們的數值與頻率有關。導納是阻抗的倒數，錶示瞭交流電流的流通能力。我們將推導RLC串聯和並聯電路的阻抗和導納，並展示如何應用歐姆定律和基爾霍夫定律來求解相量形式的電路。 此外，本章還將介紹功率的概念在交流電路中的應用，包括瞬時功率、平均功率（有功功率）、無功功率和視在功率。功率因數（Power Factor）是衡量功率利用率的重要指標，我們將討論如何提高功率因數。 最後，本章還將簡要介紹交流電路中的一些重要概念，如諧振（Resonance）現象，當電感和電容的感抗和容抗大小相等時，電路會齣現諧振，錶現齣特殊的性質。 第七章：三相電路分析 三相電路是現代電力係統中廣泛應用的一種輸電和配電方式，其效率高、運行平穩。本章將專注於三相電路的分析。 我們將介紹三相電源的産生原理，以及三相電源的相序。然後，我們將詳細介紹三相負載的連接方式：星形連接（Y-connected）和三角形連接（Δ-connected）。 對於星形連接的三相電路，我們將推導相電壓、綫電壓、相電流和綫電流之間的關係。我們將重點講解三相功率的計算，包括三相的有功功率、無功功率和視在功率，並給齣計算公式。 對於三角形連接的三相電路，我們也將推導相電壓、綫電壓、相電流和綫電流之間的關係，並計算三相功率。 本章還將討論三相不平衡電路的分析方法，盡管我們主要關注平衡三相電路，但也會簡要提及不平衡情況下的處理。同時，我們會分析在三相電路中，中性綫的作用以及功率因數校正的意義。 通過學習本章，讀者將能夠理解三相電力係統的基本原理，並掌握三相電路的分析方法，為理解電力係統和相關應用奠定基礎。 第八章：磁場與電磁感應 本章將從磁場的角度切入，為理解電感元件和變壓器等電磁器件的工作原理打下基礎。 我們將介紹磁場的基本概念，包括磁感綫、磁場強度、磁通量以及磁導率。我們將闡述磁場與電流之間的關係，即安培定律，它描述瞭電流産生磁場的情況。 接著，我們將深入探討法拉第電磁感應定律，這是理解電感和變壓器工作原理的核心。法拉第定律指齣，穿過一個閉閤迴路的磁通量發生變化時，迴路中就會産生感應電動勢。我們將詳細講解感應電動勢的大小與磁通量變化率的關係。 在此基礎上，我們將介紹自感和互感。自感是綫圈自身磁通量變化引起感應電動勢的現象，這正是電感的物理基礎。互感是兩個或多個綫圈之間，一個綫圈的磁通量變化引起另一個綫圈感應電動勢的現象，這是變壓器工作的基礎。我們將給齣自感係數（L）和互感係數（M）的計算公式，並分析它們的影響因素。 本章還將簡要介紹磁路的分析，以及磁滯和渦流等損耗，這些概念對於理解實際電磁器件的性能至關重要。 第九章：非正弦周期信號的電路分析 在實際電路中，信號並不總是理想的正弦波形。非正弦周期信號，例如方波、三角波和鋸齒波，在通信、數字電路和信號處理領域非常常見。本章將介紹如何分析這些信號在電路中的行為。 本章的核心工具是傅裏葉級數（Fourier Series）。傅裏葉級數可以將任何周期信號分解為一個直流分量和一係列正弦（或餘弦）分量的疊加。我們將介紹傅裏葉級數的展開式，以及如何計算信號的直流分量、基波分量和各次諧波分量的幅值和相位。 一旦將非正弦周期信號分解為一係列正弦分量，我們就可以利用第六章學到的正弦穩態電路分析方法來分析電路的響應。對於每一個諧波分量，我們可以分彆計算其在電路中的響應，然後根據疊加定理將這些響應疊加起來，得到整個非正弦周期信號在電路中的總響應。 本章將通過實例演示如何使用傅裏葉級數來分析RLC電路對不同非正弦周期信號的響應，例如計算方波電壓作用下的電流波形。 第十章：電路分析的工程應用舉例 本章將通過實際的工程應用案例，鞏固和拓展讀者在前麵章節中學到的電路分析知識。我們將把理論與實踐相結閤，展示電路分析在解決工程問題中的重要性。 我們將選取幾個典型應用領域，例如： 1. 濾波電路（Filters）：介紹低通、高通、帶通和帶阻濾波器的工作原理，以及它們如何利用RLC元件實現對特定頻率信號的選擇性傳輸。我們將分析這些濾波器的頻率響應特性，並給齣設計實例。 2. 振蕩電路（Oscillators）：介紹不同類型的振蕩電路（如LC振蕩器、RC振蕩器）是如何産生周期性信號的。我們將分析振蕩電路的起振條件和頻率決定因素。 3. 放大電路（Amplifiers）：雖然本書側重於基礎電路分析，但我們將簡要介紹放大電路的基本概念，以及如何使用戴維寜定理等工具來分析其輸入輸齣特性。 4. 電源電路（Power Supplies）：簡要介紹整流、濾波和穩壓等基本電源模塊的電路結構和工作原理，展示電路分析在電源設計中的應用。 通過這些案例的學習，讀者將能夠更深刻地理解電路分析理論的實際價值，並為進一步學習更復雜的電子係統打下堅實的基礎。 全書結構清晰，邏輯嚴謹，理論講解深入淺齣，配以大量的例題和習題，旨在幫助讀者掌握電路分析的核心技能，為將來從事電子信息領域的學習和工作提供堅實的理論支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的特點在於其內容的深度和廣度都相當可觀。它不僅僅停留在基本的電路分析，而是相當全麵地涵蓋瞭許多進階的主題。例如，在講解周期性非正弦周期信號的分析時，不僅僅介紹瞭傅裏葉級數，還深入到瞭傅裏葉變換的概念，以及其在電路分析中的重要應用，這對於理解更復雜的信號和係統有著至關重要的作用。同時，書中對動態電路的分析也做得非常到位，從一階電路到二階電路，再到更一般的n階電路，每一個階段的分析都層層深入，並且提供瞭多種求解方法。我印象最深刻的是對耦閤電感的講解，這部分內容往往涉及磁場理論，對於一些初學者來說可能比較晦澀，但這本書通過清晰的等效電路模型和詳細的計算步驟，將復雜的耦閤效應分解成瞭易於理解的部分。此外，關於傳遞函數和頻率響應的章節，也為後續學習控製理論和信號處理打下瞭堅實的基礎，內容非常紮實，完全符閤一本優秀教材應有的水準。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節編排，我認為是其最大的亮點之一。它並沒有急於求成，而是遵循瞭循序漸進的原則。從最基礎的歐姆定律、基爾霍夫定律開始，到串並聯電路的分析，再到更復雜的節點電壓法、網孔電流法，這些基礎概念的講解非常紮實。我尤其欣賞的是，教材中對於每一個基本定律的引入，都配有生動的實例或者物理背景的闡述，這讓我不再覺得這些公式是枯燥的數學符號，而是能夠理解它們是如何從實際的物理現象中提煉齣來的。接著，教材進入瞭交流電路的分析，這部分內容往往是很多同學的“滑鐵盧”，但這本書的處理方式卻讓我感到意外的清晰。從相量法的引入，到阻抗、導納的概念，再到各種交流電路分析技巧的講解，都層層遞進，邏輯嚴密。我特彆喜歡其中對RLC串聯和並聯電路頻率特性的分析，通過圖示和詳細的數學推導，將共振現象的發生條件和意義解釋得淋灕盡緻，看完之後，仿佛眼前豁然開朗，再也不用對著一堆公式望而卻步瞭。

評分☆☆☆☆☆

整本書在講解過程中，非常注重理論與實踐的結閤。每一個重要的理論概念講解完畢後，都會緊跟著給齣相應的實驗環節建議。雖然我沒有親自動手做實驗，但通過閱讀教材中關於實驗設計的描述，我能感受到編者希望我們不僅僅是停留在書本上的理論知識，更希望我們能夠通過實際操作來驗證和加深對電路原理的理解。書中對於一些重要定理的推導，比如疊加定理、戴維南定理、諾頓定理等，都給齣瞭嚴謹的數學證明，並且在證明過程中，清晰地標注瞭每一步的依據，讓我能夠理解定理是如何被建立起來的。此外，教材還引入瞭SPICE仿真軟件的應用，通過實際的仿真例子，展示瞭如何利用軟件來分析電路的穩態和暫態響應，這對於我們現代電子工程師來說，是一項必備的技能。我覺得這樣的設計，能夠有效地彌補課堂教學可能存在的理論講解不夠充分或者實驗條件有限的不足。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，總體而言是比較嚴謹和專業的，但同時又不乏親和力。雖然是一本專業的教材，但編者在講解一些比較抽象的概念時，會盡量使用通俗易懂的語言，並輔以大量的圖示和示意圖。這些圖示不僅僅是簡單的插圖，很多都承載瞭重要的信息，比如電路結構圖、波形圖、矢量圖等等，它們能夠直觀地幫助我們理解復雜的電路行為。我特彆喜歡書中對不同電路分析方法的比較和總結，例如在講解完節點電壓法和網孔電流法之後，會有一段專門的篇幅來分析這兩種方法的適用範圍、優缺點，以及如何根據電路的特點來選擇最優的分析方法，這種對比式的講解，能夠幫助我們更好地掌握和運用這些工具。而且，書中還會時不時地穿插一些關於電路發展曆史或者實際應用場景的介紹，這些“花絮”雖然不是核心內容，但卻能激發我們的學習興趣，讓我們感受到所學知識的價值和意義。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《電路分析》教材，我最先注意到的是它厚實又富有質感的封麵，封麵上“普通高等教育電子信息類專業‘十二五’規劃係列教材”的字樣，透著一股嚴謹和權威。翻開扉頁，印刷清晰，紙張也比我之前看過的幾本教材要厚實一些，摸起來很舒服，這對於經常需要長時間伏案學習的學生來說，是個不小的加分項。打開正文，首先映入眼簾的是一個清晰的目錄，每一章的標題都點明瞭核心內容，而且章節劃分的邏輯性很強，從最基礎的電路元件、定律入手，逐步深入到穩態分析、暫態分析，再到更復雜的耦閤電感、三相電路等等。每一章節的開頭，都會用簡潔的語言概述本章的學習目標，這讓我能提前對即將學習的內容有一個大緻的把握，不至於盲目地投入進去。然後是例題，例題的選取非常有代錶性，覆蓋瞭該章節最重要、最典型的考點和難點，並且例題的解題步驟非常詳細，每一步的推導都清晰可見，甚至連一些常識性的知識點也做瞭標注，這一點對於初學者來說尤其友好，能夠幫助我們理解每一個步驟背後的原理，而不是簡單地照搬公式。