《電路學習指導與習題精解》是清華大學出版社2008年12月1日出版的圖書，可作為在校大學生學習電路課程的輔助教材，也可作為報考碩士研究生考前系統複習的參考用書。
基本介紹
- 書名：電路學習指導與習題精解
- ISBN：9787302185109
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2008年12月1日
基本信息,內容簡介,編輯推薦,目錄,
基本信息
出版社: 清華大學出版社; 第2版 (2008年12月1日)
叢書名: 新坐標大學本科電子信息類專業系列教材平裝: 418頁
正文語種: 簡體中文
開本: 16
ISBN: 9787302185109
內容簡介
《電路學習指導與習題精解(第2版)》根據教育部制訂的高等工科院校《電路、電路分析課程教學基本要求》及碩士學位研究生入學考試要求，參考國內出版的電路、電路分析最新教材，全面歸納了電路課程的基本內容、基本概念、基本要求、重點、難點、各種分析和計算方法，以及這些概念和方法在解題中的套用。《電路學習指導與習題精解(第2版)》內容共11章：電路的基本概念和基本定律，電阻電路分析，電路基本定理，正弦電流電路的穩態分析(含諧振、三相電路)，耦合電感與理想變壓器，非線性電路，非正弦周期電流電路，線性動態電路的時域分析，二連線埠網路，線性電路的復頻域分析，磁路與含鐵心線圈的交流電路。每章均包括基本要求、理論提要、典型題解析、習題精解、階段測試題及答案六個部分。附錄還分別提供了近幾年本科生期末考試、研究生入學考試試題和模擬試題，3套試題均給出了參考答案，還給出了複數概念和計算器運算。
編輯推薦
《電路學習指導與習題精解(第2版)》可作為在校大學生學習電路課程的輔助教材，也可作為報考碩士研究生考前系統複習的參考用書。
目錄
第1章 電路的基本概念和基本定律
1.1 基本要求
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 理論提要
1.理想元件和電路模型
2.電路基本變數及其參考方向
3.元件的伏安關係
4.基爾霍夫定律
1.3 典型題解析
1.4 習題精解
1.5 階段測試題
1.6 階段測試題答案
第2章 電阻電路分析
2.1 基本要求
2.2 理論提要
1.電阻電路的等效變換
2.簡單有源二端網路的等效變換
3.電阻電路的一般分析方法
4.具有運算放大器電阻電路的分析
2.3 典型題解析
1.等效變換法
2.支路分析法
3.網孔分析法和迴路分析法
電路基本分析方法的一種
根據基爾霍夫定律：可以提供獨立的KVL方程的迴路數為b-n+1個，
網孔只是其中的一組
。
網孔電流：沿每個網孔邊界自行流動的閉合的假想電流。 一般對於M個網孔，自電阻×本網孔電流 + ∑（±）互電阻×相鄰
網孔電流 + ∑本網孔中電壓升
4.節點分析法
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。
5.具有運算放大器的電阻電路分析
2.4 習題精解
2.5 階段測試題
2.6 階段測試題答案
第3章 電路基本定理
3.1 基本要求
3.2 理論提要
1.疊加定理和替代定理
疊加原理;superposition principle
在數學物理中經常出現這樣的現象：幾種不同原因的綜合所產生的效果，等於這些不同原因單獨產生效果的累加。例如，物理中幾個外力作用於一個物體上所產生的加速度，等於各個外力單獨作用在該物體上所產生的加速度的總和，這個原理稱為疊加原理。疊加原理適用範圍非常廣泛，數學上線性方程，線性問題的研究，經常使用疊加原理。
在物理學與系統理論中，疊加原理（superposition principle），也叫疊加性質（superposition property），說對任何線性系統“在給定地點與時間，由兩個或多個刺激產生的合成反應是由每個刺激單獨產生的反應之和。”
從而如果輸入 A 產生反應 X，輸入 B 產生 Y，則輸入 A+B 產生反應 (X+Y)。
用數學的話講，對所有線性系統 F(x)=y，其中 x 是某種程度上的刺激（輸入）而 y 是某種反應（輸出），刺激的疊加（即“和”）得出分別反應的疊加
疊加原理適用於任何線性系統，包括代數方程、線性微分方程、以及這些形式的方程組。輸入與反應可以是數、函式、矢量、矢量場、隨時間變化的信號、或任何滿足一定公理的其它對象。注意當涉及到矢量與矢量場時，疊加理解為矢量和。
2.點電荷系電場中某點的電勢等於各個點電荷單獨存在時,在該點產生的電勢的代數和,稱為電勢疊加原理.
“在給定地點與時間，由兩個或多個刺激產生的合成反應是由每個刺激單獨產生的反應之和。”
從而如果輸入 A 產生反應 X，輸入 B 產生 Y，則輸入 A+B 產生反應 (X+Y)。
用數學的話講，對所有線性系統 F(x)=y，其中 x 是某種程度上的刺激（輸入）而 y 是某種反應（輸出），刺激的疊加（即“和”）得出分別反應的疊加：
在數學中，這個性質更常被叫做可加性。在絕大多數實際情形中，F 的可加性表明它是一個線性映射，也叫做一個線性函式或線性運算元。
此原理在物理學與工程學中有許多套用，因許多物理系統可以線性系統為模型。例如，一個梁可作為一個線性系統，其中輸入刺激是在樑上的結構荷重，而輸出反應是梁的撓度。因為物理系統通常只是近似線性的，疊加原理只是真實物理現象的近似；從這裡可以察知這些系統的操作區域。
疊加原理適用於任何線性系統，包括代數方程、線性微分方程、以及這些形式的方程組。輸入與反應可以是數、函式、向量、向量場、隨時間變化的信號、或任何滿足一定公理的其它對象。注意當涉及到向量與向量場時，疊加理解為向量和。
2.戴維南定理和諾頓定理
戴維南定理（Thevenin's theorem）：含獨立電源的線性電阻單口網路N，就連線埠特性而言，可以等效為一個電壓源和電阻串聯的單口網路。電壓源的電壓等於單口網路在負載開路時的電壓uoc；電阻R0是單口網路內全部獨立電源為零值時所得單口網路N0的等效電阻。
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。
3.最大功率傳輸定理
4.特勒根定理和互易定理
3.3 典型題解析
3.4 習題精解
3.5 階段測試題
3.6 階段測試題答案
第4章 正弦電流電路的穩態分析
4.1 基本要求
4.2 理論提要
1.正弦量及其描述
2.元件伏安關係的相量形式
3.相量形式的電路定律
4.正弦穩態電路的功率
5.正弦穩態電路的分析計算
6.最大功率傳輸定理
7.諧振（resonance）電路
8.三相電路
三相電路。三相交流電源指能夠提供3個頻率相同而相位不同的電壓或電流的電源，最常用的是三相交流發電機。三相發電機的各相電壓的相位互差120°。它們之間各相電壓超前或滯後的次序稱為相序。三相電動機在正序電壓供電時正轉，改為負序電壓供電時則反轉。因此，使用三相電源時必須注意其相序。一些需要正反轉的生產設備可通過改變供電相序來控制三相電動機的正反轉。 三相電路是一種特殊的交流電路，由三相電源、三相負載和三相輸電線路組成。 世界上電力系統電能生產供電方式大都採用三相制。
4.3 典型題解析
4.4 習題精解
4.5 階段測試題
4.6 階段測試題答案
第5章 耦合電感與理想變壓器
5.1 基本要求
5.2 理論提要
1.耦合電感的電路模型
2.空心變壓器
3.理想變壓器
5.3 典型題解析
5.4 習題精解
5.5 階段測試題
5.6 階段測試題答案
第6章 非線性電路
6.1 基本要求
6.2 理論提要
1.非線性元件
2.非線性電阻的串聯和並聯
3.非線性電阻電路的靜態分析(直流偏置分析)
4.小信號分析法
5.非線性電路的其他分析法
6.3 典型題解析
6.4 習題精解
6.5 階段測試題
6.6 階段測試題答案
第7章 非正弦周期電流電路的穩態分析
7.1 基本要求
7.2 理論提要
1.非正弦周期量的傅立葉級數展開式
2.非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率
3.非正弦周期電流電路的穩態分析
7.3 典型題解析
7.4 習題精解
7.5 階段測試題
7.6 階段測試題答案
第8章 線性動態電路的時域分析
8.1 基本要求
8.2 理論提要
1.經典法求解一階、二階電路
2.一階電路的三要素法
3.零輸入回響、零狀態回響和全回響
4.階躍回響和衝激回響
5.RLC串聯電路的零輸入回響特徵
6.任意激勵下的零狀態回響——卷積積分
7.狀態方程
8.3 典型題解析
8.4 習題精解
8.5 階段測試題
8.6 階段測試題答案
第9章 二連線埠網路
9.1 基本要求
9.2 理論提要
1.二連線埠網路的方程和參數
2.二連線埠網路的等效與連線
3.二連線埠網路的網路函式
4.有載二連線埠網路和特性參數
5.二連線埠元件
9.3 典型題解析
9.4 習題精解
9.5 階段測試題
9.6 階段測試題答案
第10章 線性電路的復頻域分析
10.1 基本要求
10.2 理論提要
1.拉普拉斯變換及其基本性質
2.基爾霍夫定律及電路元件伏安關係的復頻域形式
3.線性電路的復頻域分析法
4.網路函式（系統函式）的定義及其性質
5.網路函式與衝激回響
6.網路函式的極點、零點與頻率特性
10.3 典型題解析
10.4 習題精解
10.5 階段測試題
10.6 階段測試題答案
第11章 磁路與含鐵心線圈的交流電路
11.1 基本要求
11.2 理論提要
1.磁路
2.磁路分析中的基本概念
3.磁路分析中的基本定律
4.磁路分析
11.3 典型題解析
11.4 習題精解
11.5 階段測試題
11.6 階段測試題答案
附錄A 南京航空航天大學本科生電路期末考試試題
2006年本科生電路期末考試試題
2007年本科生電路期末考試試題
2008年本科生電路期末考試試題
2008年南京航空航天大學本科生《電路分析基礎》(A)期末考試試題
2008年本科生電路期末考試試題
附錄B 南京航空航天大學碩士研究生入學考試電路試題
2006年碩士研究生入學考試試題
2007年碩士研究生入學考試試題
2008年碩士研究生入學考試試題
附錄C 碩士研究生入學考試模擬試題
模擬試題（一）
模擬試題（二）
模擬試題（三）
附錄D 複數概念與計算器運算
參考文獻
“新坐標大學本科電子信息類專業系列教材”是清華大學出版社“新坐標高等理工教材與教學資源體系創新與服務計畫”的一個重要項目。進入21世紀以來，信息技術和產業迅速發展，加速了技術進步和市場的拓展，對人才的需求出現了層次化和多樣化的變化，這個變化必然反映到高等學校的定位和教學要求中，也必然反映到對適用教材的需求。本項目是針對這種需求，為培養層次化和多樣化的電子信息類人才提供系列教材。
“新坐標大學本科電子信息類專業系列教材”面向全國教學研究型和教學主導型普通高等學校電子信息類專業的本科教學，覆蓋專業基礎課和專業課，體現培養知識面寬、知識結構新、適應性強、動手能力強的人才的需要。編寫的基本指導思想可概括為：
1.教材的類型、選題和大綱的確定儘可能符合教學需要，以提高適用性。教材類型初步確定為專業基礎課和專業課，專業基礎課擬按電子信息大類編寫，以體現寬口徑；專業課包括本專業和非本專業兩種，以利於兼顧專業能力的培養與擴展知識面的需要。選題首先從目前沒有或雖有但不符合教學要求的教材開始，逐步擴大。
2.重視基礎知識和基礎知識的提煉與更新，反映技術發展的現狀和趨勢，讓學生既有紮實的基礎，又了解科學技術發展的現狀。
3.重視工程性內容的引入，理論和實際相結合，培養學生的工程概念和能力。工程教育是多方面的，從教材的角度，要充分利用計算機的普及和多媒體手段的發展，為學生建立工程概念、進行工程實驗和設計訓練提供條件。
4.將分析和設計工具與教材內容有機結合，培養學生使用工具的能力。
5.教材的結構上要符合學生的認識規律，由淺入深，由特殊到一般。敘述上要易讀易懂，適合自學。配合教材出版多種形式的教學輔助資料，包括教師手冊、學生手冊、習題集和習題解答、電子課件等。
本系列教材已經陸續出版了，希望能被更多的教師和學生使用，並熱忱地期望將使用中發現的問題和改進的建議告訴我們，通過作者和讀者之間的互動，必然會形成一批精品教材，為我國的高等教育作出貢獻。歡迎對編委會的工作提出寶貴意見。
