21世紀高等學校規劃教材:電路基礎

21世紀高等學校規劃教材:電路基礎

《21世紀高等學校規劃教材:電路基礎》是中國電力出版社出版的圖書,作者是鐘建偉。

基本介紹

  • 書名:21世紀高等學校規劃教材:電路基礎
  • 作者:鐘建偉編
  • ISBN:9787508373522
  • 頁數:306
  • 出版社:中國電力出版社
  • 出版時間:2008-07-01
  • 裝幀:線裝
  • 開本:16開
  • 版次:1
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

《21世紀高等學校規劃教材:電路基礎》為21世紀高等學校規劃教材。 全書共分14章,主要內容包括電路基本元件和基本定律、簡單電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、動態電路的時域分析、正弦穩態電路的分析、三相電路、非正弦周期電路的穩態分析、電路的復頻域分析法、電路方程的矩陣形式、動態電路的狀態變數分析法、非線性電路、二連線埠網路和均勻傳輸線。書後有微分方程、複數、傅立葉變換、拉普拉斯變換、正弦量、行波和駐波六個附錄。《21世紀高等學校規劃教材:電路基礎》重視基礎內容、基本概念,結合長期的教學經驗,對部分概念結合實際套用作了更詳盡、更具體的詮釋;同時對傳統內容進行整合,增加了一些新的知識點以便於和後續課程接軌。 《21世紀高等學校規劃教材:電路基礎》可作為高等學校電氣信息類專業基礎課教材,也可作為高職高專和函授教材,同時可作為相關工程技術人員的參考書。

圖書目錄

前言
緒論
第1章 電路基本元件和基本定律
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。
1.2 電流和電壓的參考方向
電流,是指電荷的定向移動。電源的電動勢形成了電壓,繼而產生了電場力,在電場力的作用下,處於電場內的電荷發生定向移動,形成了電流。電流的大小稱為電流強度(簡稱電流,符號為I),是指單位時間內通過導線某一截面的電荷量,每秒通過1庫侖的電量稱為1「安培」(A)。安培是國際單位制中所有電性的基本單位。 除了A,常用的單位有毫安(mA)、微安(μA) 。1A=1000mA=1000000μA電學上規定:正電荷流動的方向為電流方向。電流微觀表達式I=nesv,n為單位時間內通過導體橫截面的電荷數,e為電子的電荷量,s為導體橫截面積,v為電荷速度。
電壓,也稱作電勢差或電位差,是衡量單位電荷在靜電場中由於電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等於單位 正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所作的功,電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。電壓的國際單位制為伏特(V),常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念與水位高低所造成的“水壓”相似。需要指出的是,“電壓”一詞一般只用於電路當中,“電勢差”和“電位差”則普遍套用於一切電現象當中。
1.3 電功率和能量
作為表示電流做功快慢的物理量,一個用電器功率的大小數值上等於它在1秒內所消耗的電能。如果在"t"(SI單位為s)這么長的時間內消耗的電能“W”(SI單位為J),那么這個用電器的電功率就是P=W/t(定義式)電功率等於導體兩端電壓與通過導體電流的乘積。
(P=U·I)。對於純電阻電路,計算電功率還可以用公式P=I^2 R和P=U^2 /R。
每個用電器都有一個正常工作的電壓值叫額定電壓,用電器在額定電壓
下正常工作的功率叫做額定功率,用電器在實際電壓下工作的功率叫做實際功率
1瓦特(1W)=1焦/秒(1J/s)=1伏·安(V·A)
① W—電能—焦耳(J) ② 1kw·h=3.6×10^6J
t 時間—秒(s) t=1小時(h)=3600秒(s)
P—用電器的功率—瓦特W) P=1kw=1000w
(兩套單位,根據不同需要,選擇合適的單位進行計算)
W能量表示符號。
W—瓦,功率單位 電功率(簡稱功率)所表示的物理意義是電路元件或設備在單位時間內吸收或發出的電能。兩端電壓為U、通過電流為I的任意二端元件(可推廣到一般二端網路)的功率大小為P = UI功率的國際單位制單位為瓦特(W),常用的單位還有毫瓦(mW)、千瓦(kW),它們與W的換算關係是:1 W = 1000 mW;1kw=1000W
吸收或發出:一個電路最終的目的是電源將一定的電功率傳送給負載,負載將電能轉換成工作所需要的一定形式的能量。即電路中存在發出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。習慣上,通常把耗能元件吸收的功率寫成正數,把供能元件發出的功率寫成負數,而儲能元件(如理想電容、電感元件)既不吸收功率也不發出功率,即其功率P = 0。通常所說的功率P又叫做有功功率或平均功率
1.4 電路元件
1.5 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。
習題
第2章 簡單電路的等效變換
2.1 等效變換的概念和條件
2.2 電阻元件的串聯和並聯
2.3 電阻的Y形連線和△形連線的等效變換
2.4 獨立電源的串聯和並聯
2.5 實際電源的電路模型及其等效變換
2.6 輸入電阻
2.7 電容元件和電感元件的串聯、並聯
習題
第3章 電阻電路的一般分析
3.1 引言
3.2 獨立的KCL和KVL方程數
3.3 支路電流法
3.4 迴路電流法
3.5 節點電壓法
習題
第4章 電路定理
4.1 替代定理
4.2 疊加定理
4.3 戴維南定理和諾頓定理
4.4 特勒根定理
4.5 互易定理
4.6 對偶原理
習題
第5章 動態電路的時域分析
5.1 動態電路的方程及其初始條件
5.2 一階電路的零輸入回響與時間常數
5.3 一階動態電路的零狀態回響
5.4 一階動態電路的全回響與三要素法
5.5 一階動態電路的階躍回響和衝激回響
5.6 二階動態電路的零輸入回響
5.7 二階動態電路的零狀態回響
5.8 二階動態電路的全回響
5.9 激勵為任意波形的回響與卷積積分
習題
第6章 正弦穩態電路的分析
6.1 相量法
6.2 正弦穩態電路的分析
6.3 正弦穩態電路的功率
6.4 諧振電路
6.5 含耦合電感的電路
習題
第7章 三相電路
7.1 三相電路的基本概念
7.2 對稱三相電路的分析
7.3 不對稱三相電路的分析
7.4 三相電路的功率
習題
第8章 非正弦周期電路的穩態分析
8.1 引言
8.2 非正弦周期電路的諧波分析法
8.3 非正弦周期信號的有效值及電路中的平均功率
習題
第9章 電路的復域分析法
9.1 引言
9.2 電路定律的復域形式
9.3 電路的復域分析法
9.4 網路函式
9.5 頻率特性
習題
第10章 電路方程的矩陣形式
10.1 割集
10.2 有向圖的矩陣表示
10.3 迴路電流方程的矩陣形式
10.4 節點電壓方程的矩陣形式
10.5 割集電壓方程的矩陣形式
10.6 列表法
習題
第11章 動態電路的狀態變數分析法
11.1 引言
11.2 狀態變數的選擇
11.3 狀態方程的列寫和解法
習題
第12章 非線性電路
12.1 非線性元件
12.2 非線性電路方程
12.3 非線性電阻電路的圖解法
12.4 小信號分析法
12.5 分段線性化方法
習題
第13章 二連線埠網路
13.1 二連線埠網路
13.2 二連線埠的方程和參數
13.3 二連線埠的連線
13.4 二連線埠的等效電路
13.5 二連線埠的轉移函式
13.6 迴轉器和負阻抗變換器
習題
第14章 均勻傳輸線
14.1 分布參數模型
14.2 均勻傳輸線及其方程
14.3 均勻傳輸線方程的正弦穩態解
14.4 均勻傳輸線的原參數和副參數
14.5 無損耗傳輸線
14.6 無損耗線方程的通解及其波過程
習題
附錄
附錄A 微分方程
附錄B 複數
附錄C 正弦量
附錄D 周期函式的傅立葉級數
附錄E 拉普拉斯變換
附錄F 行波和駐波
參考文獻

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