內容簡介
《電路分析(第3版)》定位於電子信息、通信工程、信息工程等專業,教材特色鮮明,以其獨創的教學實驗演示係統、計算機輔助教學係統和計算機解題係統著稱,自齣版以來一直深受讀者喜愛。
基本內容包括:電路的基本概念和分析方法;用網絡等效簡化電路分析;網孔分析法和結點分析法;網絡定理;理想變壓器和運算放大器;雙口網絡;電容元件和電感元件;一階電路分析;二階電路分析;正弦穩態分析;正弦穩態的功率和三相電路;網絡函數和頻率響應;含耦閤電感的電路分析;動態電路的頻域分析。
《電路分析(第3版)》可供普通高等學校電氣信息、電子信息專業作為電路課程教材使用,也可供工程技術人員作為參考書使用。
內頁插圖
目錄
第一部分 電阻電路分析
第一章 電路的基本概念和分析方法
§1-1 電路和電路模型
§1-2 電路的基本物理量
§1-3 基爾霍夫定律
§1-4 電阻元件
§1-5 獨立電壓源和獨立電流源
§1-6 兩類約束和電路方程
§1-7 支路電流法和支路電壓法
§1-8 特勒根定理
§1-9 電路設計、電路實驗和計算機分析電路實例
摘要
習題一
第二章 用網絡等效簡化電路分析
§2-1 電阻分壓電路和分流電路
§2-2 電阻單口網絡
§2-3 電阻的星形聯結與三角形聯結
§2-4 簡單非綫性電阻電路分析
§2-5 電路設計、電路應用和電路實驗實例
摘要
習題二
第三章 網孔分析法和結點分析法
§3-1 網孔分析法
§3-2 結點分析法
§3-3 含受控源的電路分析
§3-4 迴路分析法和割集分析法
§3-5 電路設計和計算機分析電路實例
摘要
習題三
第四章 網絡定理
§4-1 疊加定理
§4-2 戴維寜定理
§4-3 諾頓定理和含源單口網絡的等效電路
§4-4 最大功率傳輸定理
§4-5 替代定理
§4-6 電路設計、電路應用和計算機分析電路實例
摘要
習題四
第五章 理想變壓器和運算放大器
§5-1 理想變壓器
§5-2 運算放大器的電路模型
§5-3 含運放的電阻電路分析
§5-4 電路應用和計算機分析電路實例
摘要
習題五
第六章 雙口網絡
§6-1 雙口網絡的電壓電流關係
§6-2 雙口網絡參數的計算
§6-3 互易雙口和互易定理
§6-4 含雙口網絡的電路分析
§6-5 含獨立源雙口網絡的等效電路
§6-6 電路實驗和計算機分析電路實例
摘要
習題六
第二部分 動態電路分析
第七章 電容元件和電感元件
§7-1 電容元件
§7-2 電感元件
§7-3 動態電路的電路方程
§7-4 電路應用、電路實驗和計算機分析電路實例
摘要
習題七
第八章 一階電路分析
§8-1 零輸入響應
§8-2 零狀態響應
§8-3 完全響應
§8-4 三要素法
§8-5 階躍函數和階躍響應
*§8-6 衝激函數和衝激響應
§8-7 電路應用、電路實驗和計算機分析電路實例
摘要
習題八
第九章 二階電路分析
§9-1 RLC串聯電路的零輸入響應
§9-2 直流激勵下RLC串聯電路的響應
§9-3 RLC並聯電路的響應
§9-4 一般二階電路分析
§9-5 電路實驗和計算機分析電路實例
摘要
習題九
第十章 正弦穩態分析
§10-1 正弦電壓和電流
§10-2 正弦穩態響應
§10-3 基爾霍夫定律的相量形式
§10-4 R、L、C元件電壓電流關係的相量形式
§10-5 正弦穩態的相量分析
§10-6 一般正弦穩態電路分析
§10-7 單口網絡的相量模型
§10-8 正弦穩態響應的疊加
§10-9 電路實驗和計算機分析電路實例
摘要
習題十
第十一章 正弦穩態的功率和三相電路
§11-1 瞬時功率和平均功率
§11-2 復功率
§11-3 最大功率傳輸定理
§11-4 平均功率的疊加
§11-5 三相電路
§11-6 電路設計、電路實驗和計算機分析電路實例
摘要
習題十一
第十二章 網絡函數和頻率特性
§12-1 網絡函數
§12-2 及C電路的頻率特性
§12-3 諧振電路
§12-4 諧振電路的頻率特性
§12-5 電路設計和計算機分析電路實例
摘要
習題十二
第十三章 含耦閤電感的電路分析
§13-1 耦閤電感的電壓電流關係
§13-2 耦閤電感的串聯與並聯
§13-3 耦閤電感的去耦等效電路
§13-4 空心變壓器電路的分析
§13-5 耦閤電感與理想變壓器的關係
§13-6 電路實驗和計算機分析電路實例
摘要
習題十三
第十四章 動態電路的頻域分析
§14-1 拉普拉斯變換
§14-2 動態電路的頻域分析
§14-3 綫性時不變電路的性質
§14-4 計算機分析電路實例
摘要
習題十四
附錄A 計算機輔助電路分析
§A-1 電路模型的矩陣錶示方法
§A-2 直流電路分析程序WDCAP
§A-3 正弦電路分析程序WACAP
§A-4 動態網絡分析程序WDNAP
§A-5 符號網絡分析程序WSNAP
附錄B 電路分析教學輔助係統
§B-1 電路分析電子教案
§B-2 電路分析演示解答係統
§B-3 電路分析教學實驗演示係統
§B-4 電路分析課程考試題自測係統
後語
部分習題答案
參考書目
附圖
前言/序言
《電路分析》(第2版)教材2007年齣版以來,已經重印瞭十多次,為瞭更好地滿足廣大師生的要求,現按照教育部電子電氣基礎課程教學指導委員會製訂的“電路分析基礎”課程教學基本要求進行修訂,不斷提高教材的質量。《電路分析》(第3版)仍然是一套立體化多媒體教材,不僅包含理論教學部分的內容,也涉及實踐教學部分的內容,為電路課程的教學提供全麵的教學支持,更好地滿足高等學校工科電子信息工程、通信工程及信息工程等各專業本科學生的教學需要。
《電路分析》(第3版)立體化多媒體教材盡可能應用現代化信息技術提供更多的優質教學資源和解算習題的計算工具,便於采用現代化教學手段和各種教學方法進行教學,使學生在學習電路模型基本性質和分析方法的同時,對實際電路的特性和實驗方法有所瞭解;在采用“筆”算方法解算習題的同時,也可以用計算機程序來分析電路;在學習電路分析的同時,對電路設計的某些問題有所瞭解,從而更好地掌握電路理論,提高分析和解決實際電路問題的能力。
《電路分析》(第3版)立體化多媒體教材由紙質教材和電子教材兩部分組成。紙質教材由《電路分析》(第3版)主教材和《電路分析教學指導書》(第3版)組成。電子教材由《電路分析電子教案》、《電路分析演示解答係統》,《電路分析實驗演示係統》和《考試題自測係統》等幾部分組成,放在教材所附DVD光盤的《電路分析教學輔助係統》中。
本書的章節安排與《電路分析》(第2版)的安排相同。按照“電路分析基礎”課程教學基本要求,在第一章中增加特勒根定理以及相關的習題。考慮到不同學校和學生的不同要求,在每章最後一小節中放入一些有關電路設計、理論結閤實際和計算機輔助電路分析等內容,供學生選擇使用。
為瞭激發學生學習電路課程的興趣,讓學生通過自主學習掌握更多的電路知識和分析電路的方法,作者總結瞭長期教學實踐的經驗,提供瞭大量的例題和多種形式的教學資源以及用計算機分析電路的程序,為學生自主學習電路課程提供全麵支持。學生可以觀看教學重點和難點的演示程序掌握電路的基本概念;閱讀《電路分析教學指導書》(第3版)掌握“筆”算分析電路的方法;閱讀光盤中的電子教材和觀看視頻,掌握計算機分析電路的方法;觀看《電路分析演示解答係統》瞭解常用電子儀器的使用和電路實驗的基本方法;利用《考試題自測係統》檢驗自己掌握電路基礎知識的情況;利用計算機分析程序對學生感興趣的問題進行深入的研究和檢驗自己所設計的電路是否滿足要求等。希望學生能夠更好地掌握電路理論,提高分析和解決實際電路問題的能力。教師采用多媒體和網絡手段進行混閤式教學能調動學生自主學習的積極性,可以減輕學生的負擔和提高教學質量,收到事半功倍的效果。
吳锡龍教授詳細地審閱瞭全書,提齣瞭不少寶貴意見,謹緻以衷心的感謝。在教材和軟件的使用過程中,很多學校的教師和學生提齣過十分有益的意見和建議,編者深錶謝意。
由於編者水平有限,錯誤和不妥之處在所難免,請讀者提齣寶貴的意見,以便今後加以改進。讀者可以在“中國高校電子電氣課程網”上免費下載新電路分析程序WDCAP、WACAP、WDNAP和WSNAP,在使用過程中發現的問題請告訴作者,以便及時修訂。作者的電子郵件信箱是xjhu@uestc.edu.cn。
鬍翔駿
2014年7月
深入探尋電學世界的奧秘:電路分析(第3版) 一、 課程背景與意義 在日新月異的科技發展浪潮中,電子信息技術扮演著核心驅動力的角色,而電路作為所有電子設備和係統的基石,其重要性不言而喻。無論是嵌入式係統、通信網絡、電力傳輸,還是人工智能的硬件支撐,都離不開對電路原理的深刻理解和精湛運用。 《電路分析(第3版)》正是應運而生,旨在為廣大電子工程、通信工程、自動化、計算機科學以及物理學等相關專業的學生和工程技術人員提供一套全麵、係統、深入的電路分析理論與實踐教程。本書不僅涵蓋瞭基礎電路的經典理論,更緊跟時代步伐,融入瞭現代電子技術發展的最新理念和方法,幫助讀者構建堅實的電學知識體係,為未來的學習和工作打下堅實基礎。 本書的編寫遵循“由淺入深、循序漸進、理論與實踐相結閤”的原則。從最基本的概念齣發,逐步過渡到復雜的電路模型和分析技術,確保讀者能夠逐步掌握電路分析的精髓。豐富的例題和習題設計,旨在幫助讀者鞏固理論知識,提升解決實際問題的能力。 二、 內容亮點與特色 《電路分析(第3版)》之所以能夠成為廣大師生信賴的經典教材,離不開其獨特的編寫理念和豐富的教學資源。本書主要具有以下幾個突齣的亮點和特色: 1. 內容體係的完整性與前沿性: 基礎概念紮實: 書中對電荷、電流、電壓、電阻、電容、電感等基本概念進行瞭清晰而嚴謹的定義和闡述,並重點講解瞭歐姆定律、基爾霍夫定律等基本定律,為後續內容的學習奠定堅實基礎。 穩態與暫態分析全麵: 本書係統地介紹瞭直流電路、交流電路的穩態分析方法,包括節點分析法、網孔分析法、疊加定理、戴維南定理、諾頓定理等,並深入探討瞭含有電容和電感的電路的暫態響應,包括一階和二階電路的響應,以及拉普拉斯變換在暫態分析中的應用。 電路模型的豐富性: 涵蓋瞭綫性電路、非綫性電路、含源電路、無源電路等多種電路模型,並對各種模型進行瞭詳細的分析。 現代電路分析技術的引入: 除瞭傳統的分析方法,本書還引入瞭現代電路分析中的重要工具,如相量法、復頻域分析等,使讀者能夠更有效地處理交流電路和動態電路。 對新技術的呼應: 盡管本書主要側重於基礎原理,但其所涵蓋的分析方法和思維方式,能夠直接應用於理解和設計現代電子設備,例如在介紹電路的頻率響應時,為理解信號濾波器、放大器等提供理論基礎。 2. 深入的理論闡述與直觀的講解方式: 數學工具的恰當運用: 本書並非堆砌數學公式,而是根據電路分析的需要,恰當引入和講解綫性代數、微積分、微分方程等數學工具,幫助讀者理解數學在電路分析中的重要作用,並將抽象的數學概念與具體的電路現象聯係起來。 物理直觀性的強調: 在講解抽象的概念和復雜的分析過程時,本書注重從物理原理齣發,結閤直觀的圖示和類比,幫助讀者建立清晰的物理圖像,理解電路的內在工作機製。例如,在講解電容和電感的工作原理時,會從能量存儲的角度進行闡述。 循序漸進的邏輯編排: 各章節內容緊密銜接,邏輯清晰,層層遞進。新概念的引入都建立在前麵已學知識的基礎上,避免瞭“拔苗助長”的情況,保證瞭學習的連貫性和有效性。 3. 精選的例題與詳實的解析: 覆蓋麵廣的例題: 每章都精心設計瞭大量覆蓋該章知識點的例題,這些例題的設計緊密結閤瞭理論知識,並且難度適中,從簡單到復雜,能夠有效地鞏固讀者對所學內容的理解。 詳細的解題步驟: 例題的解析過程詳盡而規範,不僅給齣瞭最終答案,更重要的是詳細展示瞭分析思路、解題步驟、公式推導以及關鍵點的說明。這對於讀者學習如何分析和解決電路問題至關重要。 多種解法的展示: 在某些例題中,本書會展示多種不同的解題方法,幫助讀者瞭解同一問題可以從不同角度進行分析,培養靈活的解題思維。 4. 豐富的習題與實踐導嚮: 不同難度的習題: 本書提供瞭不同難度層次的習題,包括概念性題目、計算題和綜閤應用題,滿足不同水平讀者的練習需求。 鼓勵思考與探索: 部分習題設計具有一定的開放性,鼓勵讀者獨立思考,探索新的解題思路,培養創新能力。 與實驗的關聯: 許多習題的設置都與實際電路實驗的設計思路相契閤,能夠幫助讀者將理論知識轉化為實際操作技能,為後續的實驗課程打下基礎。 三、 學習路徑與建議 要充分利用《電路分析(第3版)》的價值,建議讀者遵循以下學習路徑和方法: 1. 係統學習,循序漸進: 務必按照章節順序進行學習,不要跳過基礎概念。確保對每個概念、定律和分析方法都有清晰的理解後再進入下一階段。 2. 精讀理論,理解概念: 對於書中的理論講解,要認真閱讀,理解每一個定義、每一個定理背後的物理意義。遇到不理解的地方,可以查閱相關資料或請教老師同學。 3. 精析例題,掌握方法: 例題是學習的關鍵。要逐一分析例題的解題思路和步驟,理解其背後的邏輯。嘗試在不看答案的情況下自己獨立完成例題,然後再對照解析,找齣不足。 4. 勤練習題,鞏固提升: 習題是檢驗學習效果的重要手段。要認真完成課後習題,特彆是那些具有挑戰性的題目。通過大量的練習,纔能真正掌握電路分析的技巧,提高解題速度和準確性。 5. 聯係實際,觸類旁通: 在學習過程中,盡量將理論知識與實際應用聯係起來。思考書中所講的電路分析方法是如何應用到我們日常生活中常見的電子設備中的,這有助於加深理解,激發學習興趣。 6. 利用光盤資源: (請注意:此處根據您的提示,省略瞭關於光盤內容的具體描述,僅提及存在此資源)本書附帶的光盤提供瞭豐富的輔助學習資源,可以幫助讀者更深入地理解和掌握電路分析的知識。建議讀者積極利用這些資源,例如電子課件、仿真軟件、拓展閱讀等,以獲得更全麵的學習體驗。 7. 積極思考與提問: 在學習過程中,遇到任何睏惑,都不要迴避。要積極思考,勇於嚮老師、同學或同學請教,及時解決問題。 四、 結語 《電路分析(第3版)》是一本集理論性、係統性、實踐性於一體的優秀教材。通過對其內容的深入學習和掌握,讀者將能夠建立起紮實的電路分析理論基礎,掌握解決各類電路問題的有效方法,為在電子信息領域取得更大成就奠定堅實的人生基石。相信本書將伴隨每一位學習者,開啓通往電學世界深處的大門,探索無窮的可能。