高等院校精品課程教材:電路分析學習指導

高等院校精品課程教材:電路分析學習指導

《高等院校精品課程教材:電路分析學習指導》一書的出版社是國防工業出版社 ,作者是王宛平 等。本書分為十章,介紹了電路分析基本概念、電路的分析方法、線性電路的性質、一階動態電路分析等內容,每章由知識要點和習題詳解兩部分組成。

基本介紹

  • 書名:高等院校精品課程教材:電路分析學習指導
  • 作者王宛平
  • ISBN:9787118059564
  • 類別: 中圖分類 : TM133 
  • 頁數:244頁
  • 出版社國防工業出版社
  • 出版時間:2008-10-01
詳細信息,介紹,目錄,

詳細信息

所有責任者: 王宛苹 ... [等]
所有題名: 其他題名信息:高等院校精品課程教材
標識號: ISBN:978-7-118-05956-4
題名、責任者附註: 正題名取自題名屏
關鍵字: 電路分析
語種: Chinese 漢語
分類: 中圖分類:TM133

介紹

全書分為10章,每章由知識要點和習題詳解兩部分組成。知識要點是編著者多年來從事電路理論教學與研究的總結和提煉;習題詳解對主教材中的所有習題做了詳細解答,並結合所屬章節的重點、難點,對典型習題的解題思路、容易出錯環節做了較為詳細的闡述和分析。
本書可作為高等院校電子信息類專業“電路分析”課程的輔導教材,也可作為考研學生和參加“2+2”入學考試學生的輔導書。

目錄

第1章 基本概念
1.1 知識要點
1.1.1 電路及電路模型
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電鍵等,構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。
電路模型是實際電路抽象而成,它近似地反映實際電路的電氣特性。電路模型由一些理想電路元件用理想導線連線而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連線就構成不同特性的電路。
電路模型近似地描述實際電路的電氣特性。根據實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求,應當用不同的電路模型模擬同一實際電路。
這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。
1.1.2 電路分析中的物理量
1.1.3 基爾霍夫定律
基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規律,是分析和計算較為複雜電路的基礎,1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)提出。它既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時,僅與電路的連線方式有關,而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律(KCL)和電壓定律(KVL),前者套用於電路中的節點而後者套用於電路中的迴路。
1.1.4 電阻元件
1.1.5 獨立電源
1.1.6 受控源
受控源又稱為非獨立源。一般來說,一條支路的電壓或電流受本支路以外的其它因素控制時統稱為受控源。受控源由兩條支路組成,其第一條支路是控制支路,呈開路或短路狀態;第二條支路是受控支路,它是一個電壓源或電流源,其電壓或電流的量值受第一條支路電壓或電流的控制。受控源可以分成四種類型。
電壓或電流受電路中其它部分的電壓或電流控制的電壓源電流源,稱為受控源。
受控源是一種四端元件,它含有兩條支路,一條是控制支路,另一條是受控支路。受控支路為一個電壓源或為一個電流源,它的輸出電壓或輸出電流(稱為受控量),受另外一條支路的電壓或電流(稱為控制量)的控制,該電壓源,電流源分別稱為受控電壓源和受控電流源,統稱為受控源。
1.1.7 負載與電源
負載是指連線在電路中的電源兩端的電子元件。電路中不應沒有負載而直接把電源兩極相連,此連線稱為短路。常用的負載有電阻、引擎和燈泡等可消耗功率的元件。不消耗功率的元件,如電容,也可接上去,但此情況為斷路。把電能轉換成其他形式的能的裝置叫做負載。電動機能把電能轉換成機械能,電阻能把電能轉換成熱能,電燈泡能把電能轉換成熱能和光能,揚聲器能把電能轉換成聲能。電動機、電阻、電燈泡、揚聲器等都叫做負載。晶體三極體對於前面的信號源來說,也可以看作是負載。對負載最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。
電源是提供電能的裝置。電源因可以將其它形式的能轉換成電能,所以把這種提供電能的裝置叫做電源。常見的電源是乾電池(直流電)與家用的110V-220V 交流電源。電源自“磁生電”原理,由水力、風力、海潮、水壩水壓差、太陽能等可再生能源,及燒煤炭、油渣等產生電力來源。
1.1.8 單口網路及等效
1.1.9 雙口網路及等效
二連線埠網路
two-port network
連線埠數n等於2的多端網路。又稱雙口。兩個連線埠中接電源的稱為入口,接負載的稱為出口。連線埠上的電壓V1、V2和電流i1、i2分別稱為連線埠電壓和連線埠電流,又統稱為連線埠變數。二連線埠網路有無源和有源、線性和非線性、時不變和時變之分,它既可能是一個異常複雜的網路,也可能是相當簡單的網路。變壓器、放大器等的電路模型都可歸結為雙口網路。在電路圖上,二連線埠網路可統一表達成圖中所示形式。表達4個連線埠變數之間關係的方程稱為二連線埠網路方程。同一個二連線埠網路可以有6組不同形式的方程。其矩陣形式與多端網路的約束關係類似。6組方程右端變數前的4個係數稱為二連線埠網路的參數,共6組,分別稱為短路導納參數 、開路阻抗參數、第一類混合參數、第二類混合參數、傳輸參數和反向傳輸參數。6組參數都可用來表征二連線埠網路。對於一個網路究竟選用哪一組參數,視具體情況而定。
電子電路中會經常遇到二連線埠網路的相互連線。它們之間的連線有5種方式,分別為串聯、並聯、串-並聯、並-串聯和級聯。這樣連線而成的網路仍為二連線埠網路。例如,電力系統中用於模擬遠距離輸電線的鏈型電路就是一些二連線埠網路級聯而成的。
1.2 習題詳解
第2章 電路的分析方法
2.1 知識要點
2.1.1 KCL和KVL方程的獨立性與完備性
2.1.2 電路的拓撲基礎
2.1.3 支路電流法
2.1.4 點電壓法
2.1.5 網孔電流法和迴路電流法
2.2 習題詳解
第3章 線性電路的性質
3.1 知識要點
3.1.1 線性電路的比例性
3.1.2 疊加原理
3.1.3 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。
戴維南定理(又譯為戴維寧定理)又稱等效電壓源定律,是由法國科學家L·C·戴維南於1883年提出的一個電學定理。由於早在1853年,亥姆霍茲也提出過本定理,所以又稱亥姆霍茲-戴維南定理。其內容是:一個含有獨立電壓源、獨立電流源及電阻的線性網路的兩端,就其外部型態而言,在電性上可以用一個獨立電壓源V和一個鬆弛二端網路的串聯電阻組合來等效。在單頻交流系統中,此定理不僅只適用於電阻,也適用於廣義的阻抗。
對於含獨立源,線性電阻和線性受控源的單口網路(二端網路),都可以用一個電壓源與電阻相串聯的單口網路(二端網路)來等效,這個電壓源的電壓,就是此單口網路(二端網路)的開路電壓,這個串聯電阻就是從此單口網路(二端網路)兩端看進去,當網路內部所有獨立源均置零以後的等效電阻。
uoc 稱為開路電壓Ro稱為戴維南等效電阻。在電子電路中,當單口網路視為電源時,常稱此電阻為輸出電阻,常用Ro表示;當單口網路視為負載時,則稱之為輸入電阻,並常用Ri表示。電壓源uoc和電阻Ro的串聯單口網路,常稱為戴維南等效電路。
當單口網路的連線埠電壓和電流採用關聯參考方向時,其連線埠電壓電流關係方程可表為:U=R0i+uoc
3.1.4 電阻電路的最大功率傳遞定理
3.1.5 互易定理
3.2 習題詳解
第4章 一階動態電路分析
4.1 知識要點
4.1.1 電容元件及其性質
4.1.2 電感元件及其性質
4.1.3 一階動態電路
4.1.4 一階電路零輸入回響
4.1.5 一階電路零狀態回響及完全回響
4.1.6 三要素法求一階電路回響
4.1.7 階躍回響
4.2 習題詳解
第5章 二階動態電路分析
5.1 知識要點
5.1.1 RLC串聯電路
5.1.2 零輸入回響
5.1.3 零狀態回響及完全回響
5.1.4 GLC並聯電路分析及計算
5.1.5 一般二階動態電路分析
5.2 習題詳解
第6章 正弦穩態電路的分析
6.1 知識要點
6.1.1 正弦交流電
6.1.2 弦量的相量表示
6.1.3 元器件伏安特性的相量表示
6.1.4 基爾霍夫定律的相量表示
6.1.5 阻抗和導納
6.1.6 正弦穩態電路的分析
6.1.7 單口網路的有功功率和無功功率
6.1.8 視在功率和功率因數
6.1.9 最大功率傳遞定理
6.1.10 頻率特性
6.1.11 疊加原理在正弦穩態電路分析中的套用
6.1.12 諧振
6.2 習題詳解
第7章 三相電路
7.1 知識要點
7.1.1 三相電源
7.1.2 負載星形連線的三相電路分析
7.1.3 負載三角形連線的三相電路分析
7.1.4 三相電路的功率測量
7.2 習題詳解
第8章 耦合電路的分析
8.1 知識要點
8.1.1 耦合電感的基本概念及其VAR
8.1.2 耦合電感的等效電路
8.1.3 耦合電路的相量法分析
8.1.4 耦合電路的動態分析
8.1.5 空心變壓器的電路分析
8.1.6 理想變壓器電路的分析
8.2 習題詳解
第9章 含運算放大器電路的分析
9.1 知識要點
9.1.1 運算放大器
9.1.2 含運算放大器電阻電路的分析
9.1.3 運算放大器電路的動態分析
9.1.4 運算放大器電路的正弦穩態分析
9.2 習題詳解
第10章 雙口網路
10.1 知識要點
10.1.1 雙口網路的流控型和壓控型參數
10.1.2 雙口網路的混合型和傳輸型參數
10.1.3 各組參數間的關係
10.1.4 有載雙口網路的分析
10.1.5 雙口網路的互連
10.2 習題詳解
參考文獻

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