電路基礎理論

《電路基礎理論》 天津大學出版社出版，本書是天津大學電工原理教研室在總結電路理論課程改革經驗的基礎上編寫的。上、下冊分別為《電路基礎理論》和《網路理論導論》。

基本介紹

• 書名：電路基礎理論
• 作者： 楊山 
• ISBN： 9787561800362
• 定價：30.00
• 出版社： 天津大學出版社
• 出版時間： 2002-9-1

內容簡介

上冊經過修訂，包括：電路的基本規律；電阻電路分析；電路的基本定理；含受控源與運算放大器的電路；正弦電流電路的穩態分析；三相電路；非正弦周期電流電路；線性電路動態過程的時域分析，線性電路動態過程的復頻域分析；非線性電路。下冊共九章，內容是：網路圖論和網路方程；二連線埠網路；狀態變數法；網路函式和固有頻率；網路綜合；信號頻譜；離散時間電路；均勻傳輸線的正弦穩態和均勻傳輸線的暫態。各章均配有例題和習題，書末附習題答案和參考書目。

《電路基礎理論(上)(修訂本)》可作為大學本科電類專業電路理論課程教材，上、下冊可單獨設課，亦可作為工程技術人員繼續教育的教材或參考書。

圖書目錄

第一章 電路的基本規律

1-1 電路和電路元件

電流流過的迴路叫做電路，又稱導電迴路。最簡單的電路，是由電源、負載、導線、開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路，電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負載而是直接接通叫做短路，這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個元件的兩端直接接通，此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件，這種情況叫做該元件短路。開路（或斷路）是允許的，而第一種短路決不允許，因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞。

電路（英語：Electrical circuit）或稱電子迴路，是由電器設備和元器件, 按一定方式連線起來，為電荷流通提供了路徑的總體，也叫電子線路或稱電氣迴路，簡稱網路或迴路。如電源、電阻、電容、電感、二極體、三極體、電晶體、IC和電鍵等，構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。

1-2 無件中的電流、電壓和功率

1-3 無源二端元件

1-4 有源二端元件

1-5 基爾霍夫定律

基爾霍夫電路定律是集總電路的基本定律,它包括電流定律和電壓定律.

基爾霍夫電流定律(KCL)指出:在集總電路中,任何時刻,對任一節點,所有流出節點的支路電流的代數和恆等於零.

代數和是根據流入還是流出節點判斷的.流出為+,流入為-.對節點,I1+I2+...+In=0.

基爾霍夫電壓定律(KVL)指出:在集總電路中,任何時刻,對任一迴路,所有支路電壓的代數和恆等於零.

上式計算是要指定一個迴路繞行方向,支路電壓參考方向與迴路繞行方向一致,取+.反之,取-.

U1+U2+...+Un=0

1-6 無源電路的等效變換

1-7 含獨立源電路的等效變換

習題

第二章 電阻電路分析

2-1 電路的圖和電路方程

2-2 支路分析法

2-3 迴路分析法與網孔分析法相似，也可用(b-n+1)個獨立迴路電流作變數，來建立迴路方程。由於迴路電流的選擇有較大靈活性，當電路存在m個電流源時，假如能夠讓每個電流源支路只流過一個迴路電流，就可利用電流源電流來確定該迴路電流，從而可以少列寫m個迴路方程。網孔分析法只適用平面電路，迴路分析是更普遍的分析方法。

網孔分析法是迴路分析法的特殊情況，即所選迴路恰好是電路的網孔

使用迴路法時迴路的選取是個難點，所選擇的迴路必須是相互獨立的，就是說用最少的迴路數，能把每一條支路都包含在內，這樣才能用最少的式子把所有的未知量包含在內。

一個電路的網孔恰好就是一組相互獨立的迴路，所以通常情況下我們都選用網孔來列迴路電流方程。

選擇非網孔的迴路來使用迴路法也有它的套用，比如某一處於兩個網孔中間的支路，情況較複雜或數據很難算，如果用網孔法可能要把這個支路使用兩遍，這時可以把其中一個網孔換成其它迴路來避開它。

2-4 節點分析法

電路分析中常用的方法之一。

節點分析法（node-analysis method）的基本指導思想是用未知的節點電壓代替未知的支路電壓來建立電路方程，以減少聯立方程的元數。節點電壓是指獨立節點對非獨立節點的電壓。套用基爾霍夫電流定律建立節點電流方程，然後用節點電壓去表示支路電流，最後求解節點電壓的方法叫節點分析法。

1、選定參考節點（節點③）和各支路電流的參考方向，

並對獨立節點（節點①和節點②）分別套用基爾霍夫電流定律列出電流方程。

2、根據基爾霍夫電壓定律和歐姆定律，建立用節點電壓和已知的支路電阻來表

示支路電流的支路方程。

3、將支路方程和節點方程相結合，消去節點方程中的支路電流變數，代之以節點電壓變數，經移項整理後，獲得以兩節點電壓為變數的節點方程。

節點方程的物理意義是：在各節點電壓共同作用下，由一個節點流出的電流的代數和，等於流入該節點的電流源電流的代數和

習題

第三章 電路的基本定理

3-1 疊加定理

疊加定理陳述為：由全部獨立電源線上性電阻電路中產生的任一電壓或電流，等於每一個獨立電源單獨作用所產生的相應電壓或電流的代數和。

線上性電路中，任一支路的電流（或電壓）可以看成是電路中每一個獨立電源單獨作用於電路時，在該支路產生的電流（或電壓）的代數和（疊加）。

線性電路的這種疊加性稱為疊加定理。

也就是說，只要電路存在惟一解，線性電阻電路中的任一結點電壓、支路電壓或支路電流均可表示為以下形式：

y=H1us1+H2us2+…Hmusm+K1is1+K2is2+…+Knisn

式中uSk(k=1,2,…,m)表示電路中獨立電壓源的電壓；

iSk(k=1,2,…,n)表示電路中獨立電流源的電流。

Hk(k=1,2,…,m)和Kk(k=1,2,…,n)是常量，它們取決於電路的參數和輸出變數的選擇，而與獨立電源無關

看成是電路中每一個獨立電源單獨作用於電路時,其它理想電流源當做斷路,其它理想電壓源當做通路。各個電源作用效果的疊加，就為該電路的實際狀態。

3-2 替代定理

3-3 互易定理

3-4 戴維南定理和諾頓定理

諾頓定理與戴維南定理互為對偶的定理。定理指出，一個含有獨立電源線性二端網路N(圖1a), 就其外部狀態而言,可以用一個獨立電流源isc和一個鬆弛二端網路N0的並聯組合來等效(圖1b)。其中，isc是網路N的短路電流，鬆弛網路N0是將網路 N中的全部獨立電源和所有動態元件上的初始條件置零後得到的網路。上述並聯組合稱為諾頓等效網路。在復頻域中等效網路由電流源Isc和運算元阻抗Yi(s)並聯而成（圖2）。Isc(s)是短路電流的拉普拉斯變換，Yi(s)是鬆弛網路N0的入端（策動點）導納。另外，還能導出網路N用於正弦穩態分析和直流分板的等效網路。

求等效電路的關鍵是求出網路N的短路電流和網路N0的入端（策動點）導納。它們均可通過電子計算機求得。

isc稱為短路電流。Ro稱為諾頓電阻，也稱為輸入電阻或輸出電阻。電流源isc和電阻Ro的並聯單口，稱為單口網路的諾頓等效電路。在連線埠電壓電流採用關聯參考方向時，單口的VCR方程可表示為i=u/Ro+ isc

3-5 對偶原理

3-6 功率守恆定理

習題

第四章 含受控源與運算放大器的電路

4-1 理想受控電源

4-2 含受控源電路的一般解法

4-3 電路方程解的存在與唯一性

4-4 線性電路定理的套用

4-5 運算放大器及其電路模型

4-6 含理想運算放大器的電路分析

第五章 正弦電流電路的穩態分析

5-1 正弦交流電的基本概念

5-2 電阻、電容及電感中的正弦電流

5-3 正弦量的相量表示法

5-4 復阻抗、復導納及其等效轉換

5-5 正弦穩態電路的分析計算

5-6 正弦穩態電路的功率

5-7 諧振電路

5-8 含互感的電路

5-9 理想變壓器

習題

第六章 三相電路

6-1 三相電源和三相電路

6-2 對稱三相電路

6-3 三相電路的功率

6-4 對稱三相電路的計算

6-5 不對稱三相電路的計算

習題

第七章 非正弦周期電流電路

7-1 非正弦周期電流

7-2 有效值、平均值與平均功率

7-3 非正弦周期電流電路的計算

7-4 濾波和濾波器

7-5 對稱三相電路中的高次諧波

習題

第八章 線性電路動態過程的時域分析

第九章 線性電路動態過程的復頻域分析

第十章 非線性電路

習題答案

參考書目