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宋文龙 编

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• 电力系统

出版社： 中国林业出版社

ISBN：9787503876073

版次：1

商品编码：11543529

包装：平装

丛书名： 普通高等教育”十二五“规划教材

开本：16开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：290

内容简介

　　《电路分析基础》按照教育部高等院校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会关于《电路分析基础课程基本教学要求》编写，内容包括电路模型和电路定律、电阻电路的分析、正弦交流电路的稳态分析、动态电路的分析以及非正弦周期电流电路。全书共计12章，按照先稳态分析后暂态分析的顺序安排章节次序，使得内容系统化。《电路分析基础》对于易混淆、难理解的概念进行深入浅出的阐述，使读者对于概念的理解深入透彻。在此基础上将电路根据元件类型进行分类，并总结不同类型电路的一般分析方法，使读者能在掌握电路分析的基本定理和基本分析方法的同时，有效地选择简便的方法分析电路。《电路分析基础》内容完整、深入浅出、通俗易懂、可读性强。
　　在例题和习题的选择上，力争具有典型性和代表性，知识点突出，以帮助读者更好地理解并掌握理论知识，同时有助于培养科学思维能力和实际应用能力。
　　《电路分析基础》适合作为电子、通信、计算机、自动化电气工程等相关专业“电路”课程的教材，同时本书也可供有关科技人员参考。

内页插图

目录

前言
第1章 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路和电路模型
1.1.1 电路
1.1.2 电路模型
1.1.3 集总参数电路
1.2 电流、电压和电功率
1.2.1 电流和电流的参考方向
1.2.2 电压和电压的参考方向
1.2.3 能量和电功率
1.3 电阻元件
1.3.1 二端电阻元件
1.3.2 电阻元件的功率和能量
1.4 储能元件
1.4.1 电容元件
1.4.2 电感元件
1.4.3 电容、电感元件的串联与并联
1.5 电源
1.5.1 电压源
1.5.2 电流源
1.5.3 受控源
1.6 基尔霍夫定律
1.6.1 基尔霍夫电流定律（KCL）
1.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL）
1.6.3 电路的图
习题
第2章 直流线性电阻电路的分析
2.1 电阻电路的等效变换
2.1.1 电路等效变换的概念
2.1.2 电阻的串联与并联
2.1.3 电阻的丫连接、△连接及其等效变换
2.1.4 含源电阻电路的等效变换
2.1.5 输入电阻
2.2 电阻电路的一般分析
2.2.1 支路电流法
2.2.2 回路电流法
2.2.3 节点电压法
2.3 含理想运算放大器的电阻电路分析
2.3.1 运算放大器
2.3.2 比例电路分析
2.3.3 含理想运算放大器的电阻电路分析
习题
第3章 电路定理
3.1 叠加定理及应用
3.1.1 叠加定理
3.1.2 齐性定理
3.2 替代定理
3.3 戴维南定理和诺顿定理
3.3.1 戴维南定理
3.3.2 诺顿定理
3.3.3 最大功率传输定理
3.4 特勒根定理
3.5 互易定理
习题
第4章 正弦交流电路的稳态分析
4.1 正弦交流电的基本概念
4.1.1 正弦量
4.1.2 正弦量的三要素
4.1.3 正弦量的相位差
4.1.4 正弦量的有效值
4.2 相量法
4.2.1 复数
4.2.2 正弦量的相量表示
4.2.3 相量图
4.2.4 R、L、C伏安特性的相量形式
4.2.5 电路定律的相量形式
4.3 阻抗和导纳
4.3.1 阻抗和导纳的概念
4.3.2 阻抗与导纳的转换
4.4 正弦交流电路稳态响应的计算
4.5 正弦交流电路的功率
4.5.1 瞬时功率、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数
4.5.2 复功率
4.5.3 功率因数的提高
4.5.4 最大功率传输
习题
第5章 含有耦合电感的电路
5.1 互感
5.1.1 互感及互感电压
5.1.2 同名端
5.2 耦合电感电路的解耦方法
5.2.1 等效参数法
5.2.2 互感消去法
5.2.3 等效受控源法
5.3 含有耦合电感电路的计算
5.4 变压器的基本原理
5.4.1 空心变压器
5.4.2 理想变压器
习题
第6章 电路的频率响应
6.1 网络函数
6.2 RLC串联电路的谐振联电路的谐振
6.3 RLC并联电路的谐振
习题
第7章 三相电路
7.1 三相电路的概念
7.1.1 对称三相电路
7.1.2 不对称三相电路
7.2 线电压（电流）与相电压（电流）的关系
7.3 对称三相电路的计算
7.4 三相电路的功率及其测算方法
习题
第8章 非正弦周期电流电路
8.1 非正弦周期信号及其分解
8.1.1 非正弦周期信号
8.1.2 周期函数分解为傅里叶级数
8.2 非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率
8.2.1 有效值
8.2.2 平均值
8.2.3 平均功率
8.3 非正弦周期电流电路的计算
习题
第9章 线性动态电路暂态过程的时域分析
9.1 动态电路的方程及其初始条件
9.1.1 换路和换路定理
9.1.2 初始条件及其计算
9.2 一阶电路的零输入响应
9.2.1 RC电路的零输入响应
9.2.2 RL电路的零输入响应
9.3 一阶电路的零状态响应
9.3.1 RC电路的零状态响应
9.3.2 RL电路的零状态响应
9.4 一阶电路的全响应
9.5 一阶电路的阶跃响应
9.5.1 阶跃函数
9.5.2 阶跃响应
9.5.3 一阶脉冲响应
9.6 一阶电路的冲激响应
9.7 二阶电路的暂态过程
习题
第10章 线性动态电路暂态过程的复频域分析
10.1 拉普拉斯变换
10.1.1 拉普拉斯变换的定义
10.1.2 拉普拉斯变换的基本性质
10.1.3 拉普拉斯反变换的部分分式展开
10.2 运算电路
10.2.1 复频域中的电路定律
10.2.2 复频域中的电路模型
10.3 应用拉普拉斯变换法分析线性电路
习题
第1l章 二端口网络
11.1 二端口网络
11.2 二端口的方程和参数
11.2.1 二端口网络的z参数（流控型伏安特性）
11.2.2 二端口网络的Y参数（压控型伏安特性）
11.2.3 二端口网络的T参数（传输型伏安特性）
11.2.4 二端口网络的H参数（混合参数伏安特性）
11.3 二端口的等效电路
11.3.1 二端口网络的T型等效电路
11.3.2 二端口网络的竹型等效电路
11.4 二端口的转移函数
11.5 二端口的连接
11.5.1 级联
11.5.2 串联
11.5.3 并联
习题
第12章 简单非线性电阻电路的分析
12.1 非线性电阻元件
12.1.1 非线性电阻元件概念和性质
12.1.2 二极管
12.2 非线性电阻电路分析
12.2.1 含有单个非线性电阻的电路分析
12.2.2 非线性电阻的串联和并联
12.3 分段线性化方法
12.4 小信号分析法
习题
参考文献

前言/序言

《工程电学：原理与实践》 一本面向未来的电路工程师的入门指南 在现代科技飞速发展的浪潮中，电子设备已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机到太空探测器，从医疗设备到能源系统，一切都离不开精巧的电路设计与分析。而掌握电路知识，则是迈入工程领域，尤其是电气工程、电子工程、自动化等专业的核心基石。 《工程电学：原理与实践》并非一本仅仅罗列公式、堆砌理论的教科书，它是一次深入探索电学世界、理解能量流动、掌握技术驱动力的旅程。本书旨在为初学者构建坚实的理论基础，并立即引导读者将这些理论应用于实际工程问题，培养解决现实挑战的能力。我们相信，真正的理解源于实践，而熟练的技能则建立在深刻的洞察之上。 本书的独特之处 与许多侧重于理论推导的教材不同，《工程电学：原理与实践》以一种更加直观、更贴近工程应用的方式呈现电路分析的核心概念。我们的教学方法强调： 情境化学习： 每个基本定律、定理和分析方法的引入，都将伴随一个或多个贴近现实工程场景的例子。例如，在介绍欧姆定律时，我们将讨论它如何应用于简单的LED电路设计，以及在实际电阻中如何考量其额定功率。在讲解基尔霍夫定律时，我们将分析多节点、多回路的实际通信网络或电源分配系统的简化模型。 循序渐进的难度： 本书的设计遵循“由简入繁”的原则。我们从最基础的电荷、电压、电流概念入手，逐步深入到电阻、电容、电感等基本元件的特性，再到串联、并联电路的分析，最后过渡到更复杂的交流电路、暂态分析以及一些重要的电路定理。每一步都力求清晰，不跳跃，确保读者能够扎实地掌握前一章节的内容，再进入下一阶段的学习。 强调可视化和直觉： 我们深知抽象的数学模型有时难以把握，因此，本书大量运用图示、示意图和仿真结果来辅助理解。读者将看到电流如何通过导线流动，电压差如何驱动电荷，电场和磁场如何与元件相互作用。我们将鼓励读者积极地将数学表达式与物理过程联系起来，培养对电路行为的直觉判断。 计算工具的融合： 在当今工程实践中，计算工具已经不可或缺。本书将在介绍核心概念的同时，引导读者如何利用MATLAB/Simulink、PSPICE、LTspice等主流仿真软件进行电路的建模、分析和验证。这并非是为了替代手算，而是为了让读者理解如何利用先进工具来处理复杂问题，提高设计效率和准确性。我们将提供相应的脚本示例和操作指导。 面向实际应用的导向： 每一个章节的结尾，都会提供“工程应用探讨”或“实践案例分析”，将所学知识与实际工程问题联系起来。例如，在介绍放大电路基本原理后，会讨论音频功放的简单设计考量；在讲解滤波器时，会联系到信号处理中的低通、高通应用。这些内容旨在激发读者的工程思维，让他们看到理论知识的价值所在。 内容概览 《工程电学：原理与实践》共包含以下核心章节： 第一部分：直流电路基础 第一章：电荷、电压与电流 电荷的基本性质与守恒定律 电势差与电压的概念，测量方法 电流的定义与方向，安培计的使用 功率与能量的产生与消耗 工程聚焦： 电池储能与功率输出的初步概念。 第二章：电阻与欧姆定律 电阻的定义、单位及影响因素（材料、长度、截面积、温度） 欧姆定律及其数学表达式，线性与非线性电阻 电阻率与电导率 工程聚焦： 导线电阻损耗、发热元件设计、LED限流电阻的计算。 第三章：直流电源与电路的简化 理想电压源与电流源 内阻的概念与等效电路 串联与并联电阻的等效电阻计算 工程聚焦： 电源适配器的简单模型，并联电机的电流分配。 第四章：基尔霍夫定律与节点分析 基尔霍夫电流定律（KCL）与节点电压法 基尔霍夫电压定律（KVL）与回路电流法 含有独立源和受控源的电路分析 工程聚焦： 桥式电路的分析，简单的传感器信号采集电路。 第五章：电路定理 叠加定理 戴维宁定理与诺顿定理 最大功率传输定理 工程聚焦： 简化复杂电路以方便分析，匹配电源与负载以实现最大效率。 第二部分：暂态分析与一阶/二阶电路 第六章：电容与电感 电容器的构成、单位与充放电过程 电感器的构成、单位与电感量的产生 电容和电感元件的伏安关系 工程聚焦： 滤波电容的作用，电感在开关电源中的应用。 第七章：一阶电路的暂态响应 RL电路的瞬态分析：电流和电压随时间的变化 RC电路的瞬态分析：电流和电压随时间的变化 时间常数（τ）的概念及其重要性 工程聚焦： 充电电路与放电电路的设计，延时电路的实现。 第八章：二阶电路的暂态响应（RLC电路） 无阻尼、过阻尼、欠阻尼振荡 RLC串联和并联电路的暂态特性 工程聚焦： 振荡电路的基础，阻尼在系统稳定性中的作用。 第三部分：交流电路分析 第九章：相量与复数阻抗 正弦交流信号的表示：幅值、频率、初相位 相量表示法 电容和电感的阻抗 复数阻抗的概念与计算 工程聚焦： 交流信号的相位关系在通信系统中的意义。 第十章：交流稳态分析 交流电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律 交流电路的功率：平均功率、无功功率、视在功率、功率因数 工程聚焦： 交流电源系统的功率因数校正，变压器的工作原理初步。 第十一章：谐振电路 RLC串联和并联谐振的条件与特性 品质因数（Q值）与带宽 工程聚焦： 调谐电路在收音机中的应用，滤波器设计的基础。 第四部分：高级主题与工程实践 第十二章：耦合电感与变压器 互感与耦合系数 理想变压器的原理、变比与阻抗变换 工程聚焦： 电源隔离，电压变换，信号耦合。 第十三章：三相电路 三相电源与负载的连接方式（星形、三角形） 三相功率计算 工程聚焦： 电力传输系统，电机驱动。 第十四章：傅里叶级数与拉普拉斯变换（介绍） 周期信号的频谱分析（傅里叶级数） 非周期信号的分析工具（拉普拉斯变换） 工程聚焦： 信号处理与系统响应的初步认识。 第十五章：电路仿真工具的使用 使用PSPICE, LTspice, MATLAB/Simulink等工具进行电路的搭建、仿真与结果分析。 工程聚焦： 实际项目中的电路验证与优化。 为谁而作？ 《工程电学：原理与实践》非常适合以下读者： 大学理工科新生： 无论你是电气工程、电子工程、通信工程、自动化、计算机科学，还是物理学、材料科学等相关专业的学生，本书都将为你打下坚实的理论基础。 职业技术院校学生： 本书同样适用于需要掌握电路基本原理和应用技能的技术类学生。 跨领域学习者： 对电子技术感兴趣，希望了解其工作原理的非工程背景人士。 希望巩固基础的工程师： 任何在职工程师，在遇到新的挑战时，重温或深入学习电路基础知识，都能从中获益。 我们承诺 我们致力于提供一本内容丰富、讲解清晰、兼具理论深度与工程实践价值的教材。我们相信，通过《工程电学：原理与实践》，你将不仅能够理解电路是如何工作的，更能学会如何运用这些知识去设计、分析和解决实际工程问题，成为一名具备扎实功底和创新能力的未来工程师。 现在，让我们一起，开启这场激动人心的工程电学之旅！

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的体验，可以用“醍醐灌顶”来形容。我之前接触过一些电路相关的书籍，但都感觉差了点什么，要么过于理论化，要么例子不够深入。而《电路分析基础》则完美地找到了理论与实践的平衡点。书中大量的案例分析，简直就是为我们这些初学者量身定制的。作者不仅给出了问题的解法，更重要的是，他详细地阐述了每一步的思考过程，以及为什么要这么做。例如，在讲解戴维宁定理和诺顿定理时，书中列举了几个实际应用场景，比如如何简化复杂的电路来分析某个部分的负载特性，这让我看到了这些抽象理论的实际价值。书中的习题设计也很有匠心，从易到难，覆盖了各个知识点，而且答案的解析也非常详细，让我能够找到自己思路上的误区。我经常在做完习题后，对照答案的解析，发现自己之前忽略了某些关键点，然后又回头去翻书，再深入理解。这种“发现问题-解决问题”的学习模式，让我对电路知识的掌握更加牢固，也充满了成就感。这本书让我不再是机械地套用公式，而是开始学会分析和判断，培养了真正的电路分析能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书所呈现的知识体系，给我留下了一种“系统性”的深刻印象。它不像某些教材那样零散地介绍概念，而是构建了一个完整、严谨的知识框架。从最初的电路基本概念，如电压、电流、电阻，到后面涉及的电路定律、分析方法，再到更高级的交流电路分析，整个过程都衔接得非常自然，如同编织一张精密网。作者在讲解每个章节时，都会明确指出它与之前章节的关系，以及它在整个电路分析体系中的定位，这让我能够始终把握学习的主线。我尤其欣赏书中对不同分析方法的比较和总结，比如节点电压法和网孔分析法，作者会详细分析它们的适用范围、优缺点，以及在特定问题下哪种方法更优。这不仅让我理解了方法的区别，更培养了我对问题进行分析和选择最优解的能力。这本书的严谨性体现在每一个细节中，无论是公式的推导、定理的证明，还是例题的解答，都一丝不苟。这种高质量的内容，让我觉得这本书不仅仅是一本教材，更是一本值得反复研读的参考书。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的设计风格是我非常欣赏的。它没有那种堆砌大量文字、让人望而生畏的感觉，反而更加注重阅读的舒适性和信息的高效传递。每一页的排版都十分清晰，重点内容会用加粗或者醒目的方式标出，方便我快速抓住要点。而且，书中的插图和图表质量非常高，色彩搭配得当，线条流畅，不会给人廉价感。在我学习一些比较抽象的概念时，比如暂态分析，书中用图形化的方式展示了电容和电感在充电和放电过程中的电压电流变化，这比枯燥的数学推导要直观太多了。我特别喜欢书中在讲解不同分析方法时，会穿插一些历史背景或者科学家的故事，这为枯燥的技术内容增添了一抹人文色彩，也让我对这些理论的产生有了更深的理解。虽然我是一个对技术细节要求很高的人，但这本书在专业性的基础上，做到了如此易于阅读，确实难能可贵。它就像一位经验丰富的老师，耐心地引导我一步步走进电路的世界，让我感受到了学习的乐趣，而不是压力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容简直让我惊艳！我之前一直对电路这门学科感到头疼，觉得它抽象难懂，但自从翻开了《电路分析基础》，我的看法彻底改变了。作者用一种非常直观生动的方式，将那些原本枯燥的公式和理论变得活灵活现。比如，在讲解基尔霍夫电压定律时，作者引入了一个非常贴切的生活化比喻，让我瞬间理解了电流在回路中的能量守恒原理。书中大量的图示更是锦上添花，那些精心绘制的电路图，每一个元件的连接都清晰明了，配合着文字的讲解，简直就是一场视觉盛宴。我尤其喜欢书中对不同电路元件特性分析的部分，作者不仅仅是罗列出公式，而是深入剖析了每个元件在电路中的作用和行为，让我能够真正地“读懂”电路，而不是死记硬背。就连我之前最害怕的节点电压法和网孔分析法，在作者的细致讲解下，也变得不再那么令人畏惧，我甚至开始享受解决这些电路问题的过程。这本书的逻辑性也非常强，从最基础的概念开始，循序渐进地引导读者深入，每一个章节都像是为下一章节打下了坚实的基础，让人感觉学习过程非常流畅和自然。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在拿到这本书之前，我曾对是否能真正掌握电路分析有过一丝疑虑。我不是物理学专业出身，对数学和工程类的知识总是有种莫名的恐惧。但是，《电路分析基础》这本书完全打消了我的这种顾虑。作者仿佛能洞察到初学者最容易遇到的困惑，并且提前为我们准备好了“拐杖”。他并没有一开始就抛出复杂的数学模型，而是从最基本的生活常识入手，比如用水流来类比电流，用水位高低来类比电压，这种接地气的讲解方式，让我一下子就拉近了与电路的距离。书中对基本定律的推导过程，也都写得非常详尽，每一个步骤都辅以文字说明，让我明白“为什么”要这样做，而不是仅仅知道“怎么”做。更让我惊喜的是，书中还穿插了一些“陷阱”题或者易错点提示，提醒我们在解题过程中需要注意的地方，这极大地避免了我走弯路。这本书真正做到了“授人以鱼不如授人以渔”，它不仅教给我知识，更重要的是教会了我思考和解决问题的方法，让我真正掌握了电路分析的“内功”。