具體描述
內容簡介
本教材的編寫是依據“立足基礎,精簡理論,循序漸進,聯係實際”的編寫原則,為適應電氣類、自動化類等專業領域知識麵寬廣的特點,主要內容有:電路模型和基爾霍夫定律、電阻電路的等效化簡、電路的係統分析方法、電路定理、正弦交流電路穩態分析、雙口網絡、非正弦周期電流電路、動態電路的時域分析、動態電路的復頻域分析等。 目錄
前言
第1 章 電路模型和基爾霍夫定律 1
[章前導讀] 1
[導讀思考] 1
1. 1 電路與電路模型 2
1. 1. 1 電路的功能和電路的構成 2
1. 1. 2 電路模型 2
1. 1. 3 綫性非時變集總參數電路 2
1. 2 電流、電壓及其參考方嚮 4
1. 2. 1 電流 4
1. 2. 2 電壓 5
1. 2. 3 功率和能量 5
1. 3 基爾霍夫定律 6
1. 3. 1 基爾霍夫電流定律 7
1. 3. 2 基爾霍夫電壓定律 7
1. 4 無源電路元件 8
1. 4. 1 電阻元件 9
1. 4. 2 電容元件 10
1. 4. 3 電感元件 13
1. 5 有源電路元件 15
1. 5. 1 獨立電源 15
1. 5. 2 受控源 18
[實例應用] 20
本章小結 20
習題1 21
第2 章 電阻電路的等效化簡 25
[章前導讀] 25
[導讀思考] 25
2. 1 單口網絡等效化簡的概念 26
2. 1. 1 端口 26
2. 1. 2 單口網絡 26
2. 1. 3 單口網絡的伏安特性 27
2. 1. 4 單口網絡的等效電路 29
2. 2 無源單口網絡的等效化簡 30
2. 2. 1 電阻串聯的等效化簡 30
2. 2. 2 電阻並聯的等效化簡 31
2. 2. 3 電阻混聯的等效化簡 34
2. 3 電阻的聯結和△聯結的等效變換 36
2. 3. 1 和△聯結 36
2. 3. 2 和△聯結的等效互換 37
2. 3. 3 電橋電路及電橋平衡 39
2. 4 有源單口網絡的等效化簡 42
2. 4. 1 獨立電源串並聯的等效化簡 43
2. 4. 2 多餘元件的概念 43
2. 4. 3 實際電源的兩種模型及其等效
變換 44
2. 5 含受控源電路的等效化簡 46
2. 5. 1 含受控源單口網絡的等效電路 47
2. 5. 2 受控源單口網絡兩種電源形式的
等效變換 48
[實例應用] 49
本章小結 50
習題2 50
第3 章 電路的係統分析方法 53
[章前導讀] 53
[導讀思考] 53
3. 1 2b 法和支路法 53
3. 1. 1 2b 法 54
3. 1. 2 支路電流法 55
3. 1. 3 支路電壓法 57
3. 1. 4 獨立方程的選取 58
3. 1. 5 支路電流法的基本步驟 59
3. 2 網孔法和迴路法 60
3. 2. 1 網孔電流 61
3. 2. 2 網孔電流方程的列寫 61
3. 2. 3 迴路法 64
目錄
Ⅴ
3. 2. 4 含有受控源的電阻電路迴路方程列
寫法 65
3. 3 節點法和改進的節點法 66
3. 3. 1 節點電壓 66
3. 3. 2 節點法 67
3. 3. 3 改進的節點法 70
3. 3. 4 含有受控源的電阻電路節點方程列
寫法 71
3. 3. 5 節點法與其他方法比較 73
[實例應用] 73
本章小結 74
習題3 74
第4 章 電路定理 78
[章前導讀] 78
[導讀思考] 78
4. 1 疊加定理 79
4. 1. 1 疊加定理的內容 79
4. 1. 2 疊加定理的應用 81
4. 1. 3 齊次性定理 84
4. 2 替代定理 85
4. 2. 1 替代定理的內容 85
4. 2. 2 替代定理的證明 86
4. 2. 3 替代定理的要求 87
4. 2. 4 替代定理的應用 88
4. 3 戴維南定理和諾頓定理 89
4. 3. 1 戴維南定理 89
4. 3. 2 諾頓定理 93
4. 3. 3 有源綫性電阻單口網絡的等效
電路 95
4. 3. 4 最大功率傳輸定理 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 補償定理 107
[實例應用] 109
本章小結 109
習題4 110
第5 章 動態電路的時域分析 114
[章前導讀] 114
[導讀思考] 114
5. 1 一階電路的基本概念和換路定則 115
5. 1. 1 一階電路的基本概念 115
5. 1. 2 換路定則與初始值的確定 115
5. 2 一階電路的零輸入響應和零狀態
響應 117
5. 2. 1 RC 和RL 電路的零輸入響應 117
5. 2. 2 RC 和RL 電路的零狀態響應 122
5. 3 一階電路全響應和三要素法 125
5. 3. 1 全響應 125
5. 3. 2 三要素法 126
. 5. 4 一階電路在正弦激勵作用下的
響應 127
5. 5 階躍響應和衝激響應 129
5. 5. 1 階躍函數與衝激函數 129
5. 5. 2 階躍響應 131
5. 5. 3 衝激響應 132
. 5. 6 應用捲積積分法計算零狀態響應 134
. 5. 7 二階動態電路的響應 139
5. 7. 1 二階電路的零輸入響應 139
5. 7. 2 二階電路的零狀態響應和全
響應 147
[實例應用] 151
本章小結 151
習題5 151
第6 章 正弦穩態交流電路分析
基礎 156
[章前導讀] 156
[導讀思考] 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 正弦量的相量錶示 161
6. 2. 1 復數的錶示形式及運算 161
6. 2. 2 正弦量和相量 163
6. 2. 3 同頻率正弦量的運算 165
6. 3 基爾霍夫定律和元件特 前言/序言
電路課程是電氣類、電子信息類、計算機類專業的重要基礎課程, 本書側重電氣工程專業教學。電氣工程專業是現代科技領域中的核心學科之一, 從某種意義上講, 電氣工程的發達程度代錶著國傢的科技進步水平。因此, 電氣工程的教育在國傢高等教育教學中一直占據著十分重要的地位。傳統的電氣工程定義為用於創造産生電氣與電子係統的有關學科的總和, 而今天的電氣工程則涵蓋瞭幾乎與電子、光子有關的所有工程行為。電氣工程領域知識寬度的巨大增長, 要求我們重新檢查甚至重新構造電氣工程的學科方嚮、課程設置、教材及教學內容, 以使電氣工程學科能有效地滿足學生需求和社會需求。
國內院校電路課程是電氣類、電子信息類、計算機類等專業學科必修的基礎課, 課程名稱多為“電路原理” “電路基礎” “電路分析基礎” 等。一般而言, “電路原理” 側重電路理論性、係統性, 主要針對電氣類強電專業, 通常兩學期授課; “電路分析基礎” 更側重工程應用, 主要針對電子信息類、計算機類等弱電專業, 一學期授課。學習電路課程之前, 需要進行大學物理(電磁部分)、高等數學(微積分、綫性方程) 等先導課程內容的學習。本書依據“立足基礎, 精簡理論, 循序漸進, 聯係實際” 的編寫原則, 注重理論性、係統性,強調實用性、工程化。本書共12 章, 涵蓋瞭電路分析的主要內容, 書中標“.” 號部分作為擴展內容供選修。為幫助讀者學習相關理論並聯係實際應用, 每章開篇總括瞭該章的內容和要點, 再以與該章節知識相關的實例引齣問題, 每章內容後附有實例應用, 與導讀思考相呼應, 並附有每章小結和習題。
本書在編寫過程中汲取瞭參考文獻中各位專傢、學者的許多經驗, 受益匪淺, 在此一並錶示感謝!由於作者水平有限, 本書結構和體係的安排、內容的取捨和敘述等方麵恐有疏漏和不當之處, 懇請讀者指正。
編 者
《電路》 一場關於生命、信仰與救贖的史詩 《電路》並非一本講述電綫、電阻、電容的書籍。它是一部宏大而深刻的史詩,將我們帶入一個充滿古老預言、神秘力量與個體掙紮的世界。故事的主角,一個名叫以利亞的年輕學者,生活在一個被嚴密控製、曆史被篡改的國度。在這個國度裏,知識被視為禁忌,自由思想被壓製,人們生活在無知與恐懼的陰影之下。 以利亞從小就對那些被禁止的古籍充滿瞭好奇,他悄悄地搜集、研讀那些殘缺的文本,試圖拼湊齣被遺忘的曆史真相。他發現,他們所處的這個世界並非孤立存在,而是與其他維度的“電路”相互連接。這些“電路”並非物理意義上的綫路,而是某種宇宙能量的流動,一種跨越時空、影響著萬物生長的神秘力量。 然而,這份探索並非一帆風順。國傢的高壓統治嚴密監視著任何試圖挑戰現狀的行為。以利亞的秘密活動被“監察者”——一種由國傢精英組成的秘密組織——發現。他們擁有先進的科技和令人恐懼的審訊手段,視任何“異常”思想為威脅。以利亞被剝奪瞭身份,成為瞭國傢的通緝犯,不得不踏上瞭逃亡之路。 在他的逃亡過程中,以利亞遇到瞭一群誌同道閤的夥伴。有沉默寡言、身懷絕技的流亡戰士,他們守護著古老的秘密;有智慧超群、洞察先機的古老智者,他們掌握著關於“電路”的古老知識;還有身世神秘、擁有非凡能力的女性,她們的齣現仿佛是命運的指引。他們共同組成瞭一個反抗的火種,試圖點燃被壓抑的希望。 故事的核心圍繞著“電路”的意義展開。以利亞逐漸瞭解到,“電路”不僅僅是一種能量的傳遞,更是一種生命連接的隱喻。它連接著過去與未來,連接著個體與群體,連接著物質世界與精神世界。這個世界的“電路”之所以變得脆弱甚至斷裂,是因為統治者為瞭維持自己的權力,人為地切斷瞭人們與真理、與情感、與更廣闊世界的連接。他們通過灌輸虛假的知識和操縱人們的情感,構建瞭一個個“隔離電路”,讓人們彼此疏離,無法形成反抗的力量。 以利亞的旅程,也是一場關於自我發現和信仰重建的探索。他必須剋服內心的恐懼和懷疑,去理解自己與“電路”之間特殊的聯係。他發現自己能夠感知到“電路”的流動,甚至在某些時刻能夠“調和”這些能量,為夥伴們提供支持。這讓他開始相信,自己或許是那個能夠修復“電路”,重塑這個世界秩序的“關鍵節點”。 然而,反抗的道路充滿荊棘。他們需要麵對“監察者”的追捕,需要應對內部的分歧和猜忌,更需要直麵那些操縱“電路”的幕後黑手。這些黑手並非簡單的邪惡勢力,他們擁有自己的邏輯和理由,認為自己是在維護一種“穩定”,盡管這種穩定是以剝奪和壓迫為代價。 書中詳細描繪瞭以利亞一行人為瞭尋找失落的“共振之石”——據說能夠放大和修復“電路”的關鍵物品——而進行的驚險旅程。他們穿越危機四伏的荒原,潛入戒備森嚴的城市,與潛伏在暗處的敵人鬥智鬥勇。每一次的行動都充滿瞭風險,每一次的成功都伴隨著犧牲。 在一次次生死考驗中,以利亞的意誌愈發堅定,他的智慧和勇氣也得到瞭磨練。他開始理解,真正的“電路”並非隻有力量,更包含著愛、理解與同情。當他學會將自己的力量與他人的情感連接時,他纔真正觸及到瞭“電路”的核心。 故事的後半部分,以利亞和他的夥伴們揭開瞭統治者背後更深的秘密。他們發現,這個世界的“電路”並非自然形成,而是被某種古老的技術所“設計”和“控製”。而那些“監察者”的真正目的,則是為瞭阻止“電路”的“升級”——一種可能改變整個世界運行模式的進化。 以利亞最終站在瞭“電路”的“總樞紐”前,這裏是控製整個世界能量流動的核心。他麵臨著一個艱難的選擇:是遵循“監察者”的意願,維持現狀,還是冒著顛覆一切的風險,去釋放“電路”真正的潛能? 《電路》在描繪宏大敘事的同時,也深入探討瞭人性的復雜性。每一個角色都有自己的動機和掙紮,他們的選擇影響著整個故事的走嚮。書中充滿瞭關於自由與控製、真相與謊言、希望與絕望的深刻思考。它並非簡單地將世界劃分為黑白兩極,而是展現瞭灰色地帶的模糊與掙紮。 最終,以利亞的選擇將不僅僅決定他個人的命運,更將重塑整個世界的“電路”。他的行動,是對生命意義的深刻追問,是對信仰力量的終極考驗,也是對人類精神自由的永恒贊歌。這部史詩將帶領讀者進入一個充滿想象力與哲思的奇幻世界,讓我們重新審視我們與周圍世界的聯係,以及那些看不見的“電路”是如何塑造我們生活的。 《電路》以其扣人心弦的情節、豐滿的人物塑造和深刻的哲學內涵,為讀者帶來一場前所未有的閱讀體驗。它將讓你在閤上書本後,久久迴味,並對我們所處的世界産生全新的理解。