基本信息
出版時間: 2006-05-01
版 次: 1
頁 數: 260
所屬分類: 圖書>科技>電工電氣
內容簡介
《21世紀高等學校本科電子電氣專業系列實用教材:電路分析教程》可作為電子信息、計算機、電氣控制、自動化等套用型高校本科專業的電路及電路基礎課程的教材,也可供高職高專學校的相關專業選用。
圖書目錄
第1章 電路概述
1.1 電路的基本概念
1.1.1 電路和電路模型
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和
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 電路的基本物理量
1.1.3 電路元件
自測題
1.2 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。
1.2.1 基爾霍夫電流定律
基爾霍夫電流定律於1845年由古斯塔夫·基爾霍夫所發現。該定律又稱
節點電流定律,其內容是電路中任一個節點上,在任一時刻,流入節點的電流之和等於流出節點的電流之和。
在集總電路中,任何時刻,對任意結點,所有流入流出結點的支路電流的代數和恆等於零。
依據:電流連續性原理。
也就是說,在電路中任一點上,任何時刻都不會產生電荷的堆積或減少現象。
適用範圍:
基爾霍夫定律不僅適用於電路中結點,也可以推廣到電路中任一閉合面。
1)定義:
基爾霍夫電流定律(簡稱KCL):在集總
電路中,在任一時刻,流出任一結點的
電流代數和恆等於零。
即對任一結點有:∑i =0
注意:“流出”結點電流是相對於電流參考方向而言。“
代數和”指電流參考方向,如果是流出結點,則該電流前面取“+”;相反,電流前面取“-”。2)推廣:在集總電路中,在任一時刻,流出任一
閉合面的電流代數和恆等於零。“代數和”指電流參考方向如果是流出閉合面,則該電流前面取“+”;相反,電流前面取“─”。
3)本質:是電流連續性的表現,即流入結點的電流等於流出結點的電流。
實際套用:實際問題中的交通問題,有些也是以基爾霍夫電流定律為背景設立的。
1.2.2 基爾霍夫電壓定律
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和電壓定律。
定義:在任何一個閉合迴路中,各段電阻上的電壓降的代數和等於電動勢的代數和,即 ∑IR=∑E;從一點出發繞迴路一周回到該點時,各段電壓的代數和恆等於零,即∑U=0。
自測題
小結
習題
第2章 電路的等效分析
2.1 二端網路與等效
2.2 實際電源
2.2.1 實際電源的電路模型
2.2.2 實際電源兩種模型的等效變換
自測題
2.3 二端網路的等效化簡
2.3.1 線性電阻的串聯和並聯
2.3.2 獨立電源的串聯和並聯
2.3.3 含源二端網路的等效化簡
自測題
2.4 電路的等效分析法
自測題
2.5 線性電阻的星形連線與三角形連線
自測題
小結
習題
第3章 電路分析的基本方法
3.1 支路電流法
自測題
3.2 網孔分析法
3.2.1 網孔電流
3.2.2 網孔方程
3.2.3 網孔分析法分析電路
自測題
3.3 節點分析法
3.3.1 節點電壓
3.3.2 節點方程
3.3.3 節點分析法
自測題
3.4 迴路分析法
自測題
小結
習題
第4章 電路分析的重要定理
4.1 疊加定理
4.1.1 線性電路的基本性質
4.1.2 疊加定理分析電路
自測題
4.2 戴維南定理
4.2.1 戴維南定理內容
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
4.2.2 戴維南等效電路
4.2.3 套用戴維南定理分析電路
自測題
4.3 諾頓定理
4.3.1 諾頓定理的內容
4.3.2 含源線性電阻二端網路的等效電路
自測題
4.4 最大功率傳輸定理
自測題
4.5 替代定理
自測題
4.6 互易定理
自測題
小結
習題
第5章 複數及其運算
5.1 人類對複數的認識
自測題
5.2 複數的數學表達式
5.2.1 複數的定義
5.2.2 複數的性質
5.2.3 複數的幾何表示
5.2.4 複數的數學方程表示
自測題
5.3 複數的運算
5.3.1 複數的加、減運算
5.3.2 複數的乘法運算
5.3.3 複數的除法運算
5.3.4 複數的乘方運算
5.3.5 複數的開方運算
自測題
小結
習題
第6章 正弦交流電路的穩態分析
6.1 正弦交流電的基本概念
6.1.1 正弦電壓和電流
6.1.2 正弦量的三要素
6.1.3 正弦量的相位差
6.1.4 周期信號的有效值
自測題
6.2 正弦量的相量表示
6.2.1 相量法
6.2.2 相量圖
6.2.3 相量法用於正弦量的運算
自測題
6.3 基爾霍夫定律的相量形式
6.3.1 相量形式KCL
6.3.2 相量形式KVL
6.4 正弦交流電路中的電路元件
6.4.1 電阻元件電壓與電流關係的相量形式
6.4.2 電容元件電壓與電流關係的相量形式
6.4.3 電感元件電壓與電流關係的相量形式
自測題
6.5 無源二端網路的阻抗和導納
6.5.1 阻抗
6.5.2 導納
6.5.3 阻抗和導納的等效互換
自測題
6.6 正弦交流電路的分析
6.6.1 串、並聯電路分析
6.6.2 一般電路分析
自測題
6.7 正弦穩態電路的功率
6.7.1 瞬時功率
6.7.2 平均功率和功率因數
6.7.3 復功率
6.7.4 最大功率傳輸
自測題
小結
習題
第7章 非正弦周期性電流電路
7.1 非正弦周期性信號的分解
自測題
7.2 非正弦周期性電流電路的分析
自測題
7.3 非正弦周期性電流電路的功率和有效值
自測題
小結
習題
第8章 三相電路
8.1 三相電路的基本概念
8.1.1 三相電源
8.1.2 三相正弦量的相序
8.1.3 三相電源的連線方式
8.1.4 三相電源的負載
自測題
8.2 對稱三相電路電壓和電流的分析
8.2.1 負載做星形連線的三相電路分析
8.2.2 負載做三角形連線的三相電路分析
8.2.3 非正弦周期性的對稱三相電路分析
自測題
8.3 對稱三相電路的功率
8.3.1 對稱三相電路的瞬時功率
8.3.2 對稱三相電路的平均功率、無功功率、視在功率
8.3.3 三相電路功率的測量
自測題
小結
習題
第9章 含耦合電感的電路分析
9.1 耦合電感
9.1.1 耦合電感的電壓、電流關係
9.1.2 耦合電感的串聯與並聯
9.1.3 耦合電感的去耦等效電路