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1电路的基本概念和基本定律1

1.1电路和电路模型1

1.1.1 实际电路及其基本功能1

目 录1

1.1.2电路模型2

1.2电流、电压及其参考方向3

1.2.1 电流3

1.2.2电位和电压3

1.2.3直流电流、电压和正弦交变电流、电压4

1.2.4电流和电压的参考方向5

1.3功率和能量6

1.4.1线性电阻元件及其伏安特性7

1.4电阻元件7

1.4.2线性电阻元件的耗能特性8

1.5电容元件8

1.5.1线性电容元件及其库伏特性8

1.5.2线性电容元件上电压与电流的关系9

1.5.3电容元件的记忆及储能特性9

1.6电感元件10

1.6.1 电感线圈中的磁通和磁链10

1.6.2线性电感元件的磁链和感应电动势11

1.6.3线性电感元件的感应电压与磁链和电流的关系11

1.6.4电感元件的记忆及储能特性12

1.7.1理想电压源和实际电压源13

1.7独立电源13

1.7.2理想电流源和实际电流源14

1.8受控源15

1.8.1四种线性受控源15

1.8.2受控源与独立电源的区别17

1.9基尔霍夫定律18

1.9.1节点、支路和回路18

1.9.2基尔霍夫电流定律（KCL）19

1.9.3基尔霍夫电压定律（KVL）20

1.9.4独立节点和独立回路21

习题23

2.1.1电阻的串联26

2.1电阻的串联、并联和混联26

2简单电阻电路的分析26

2.1.2电阻的并联27

2.1.3电阻的串并联（混联）29

2.2电阻的星形连接与三角形联接的等效变换30

2.2.1 Y形电路等效变换为△形电路30

2.2.2△形电路等效变换为Y形电路32

2.3电压源和电流源的串并联33

2.3.1理想电压源的串联33

2.3.2理想电流源的并联34

2.3.3理想电压源与其他元件的并联34

2.3.4理想电流源与其他元件的串联35

2.4实际电源、受控源的等效变换35

2.4.1 实际电源的等效变换35

2.4.2受控源的等效变换37

2.5无源一端口的等效电阻和输入电阻38

习题39

3电路分析的一般方法42

3.1网络图论的概念42

3.1.1 网络图论的名词及术语42

3.1.2几种重要的子图43

3.1.3 KCL、KVL的独立方程数45

3.2支路电流法46

3.3网孔电流法与回路电流法48

3.3.1 网孔电流法48

3.3.2回路电流法51

3.4节点电压法54

3.5割集电压法58

习题61

4电路定理64

4.1叠加定理64

4.1.1 叠加定理64

4.1.2叠加定理的证明64

4.1.3齐性定理67

4.2替代定理68

4.2.1替代定理68

4.2.2替代定理的证明69

4.3戴维南定理70

4.3.1一端口网络70

4.3.2戴维南定理及其证明71

4.3.3戴维南等效电路的求法72

4.4诺顿定理75

4.4.1诺顿定理75

4.4.2诺顿定理的证明75

4.5特勒根定理77

4.5.1特勒根功率定理77

4.5.2特勒根似功率定理78

4.6互易定理81

4.7对偶原理84

习题85

5正弦稳态交流电路和相量法88

5.1正弦交流电的基本概念88

5.2正弦电流、电压的有效值90

5.3正弦量的相量表示法91

5.3.1复数的四种形式与复数运算91

5.3.2正弦量的相量表示94

5.4电阻、电感和电容元件上的正弦电流96

5.4.1电阻上的正弦电流96

5.4.2电感上的正弦电流97

5.4.3电容上的正弦电流97

5.5电路定律的相量形式98

5.5.1基尔霍夫定律的相量形式98

5.5.2电阻元件的相量方程99

5.5.3电感元件的相量方程100

5.5.4电容元件的相量方程100

5.6.1 R、L、C串联电路的复阻抗101

5.6 R、L、C串联电路101

5.6.2串联电路的计算103

5.7 R、L、C并联电路105

5.7.1 R、L、C并联电路的复导纳105

5.7.2并联电路的计算106

5.8复阻抗和复导纳的等效变换107

5.8.1 无源二端网络的等效电路107

5.8.2复阻抗和复导纳的等效变换108

5.9正弦交流电路的功率110

5.9.1瞬时功率110

5.9.3无功功率111

5.9.4视在功率111

5.9.2平均功率111

5.9.5复功率112

5.10功率因数的提高113

5.10.1 用电设备在低功率因数状态下运行的缺点113

5.10.2功率因数的提高114

5.11正弦交流电路的稳态分析116

5.12串联谐振电路119

5.12.1发生串联谐振的条件119

5.12.2串联谐振的特点120

5.12.3特性阻抗和品质因数121

5.12.4谐振电路对信号的选择性121

5.13并联谐振电路124

5.13.1发生并联谐振的条件124

5.14.1最大功率传输的条件126

5.13.2并联谐振的特点126

5.14最大功率传输126

5.14.2传输效率127

习题128

6具有耦合电感元件的电路分析133

6.1交流电路中的磁耦合133

6.1.1磁耦合线圈133

6.1.2耦合系数134

6.1.3耦合线圈的电压方程135

6.1.4互感的同名端135

6.2具有耦合电感元件电路的计算137

6.2.1两耦合线圈串联137

6.2.2两耦合线圈并联138

6.2.3耦合线圈并联的去耦电路139

6.3空心变压器142

6.3.1 空心变压器的原边等效电路142

6.3.2 空心变压器的副边等效电路143

6.4理想变压器144

6.4.1理想变压器的条件144

6.4.2理想变压器原、副边电压电流关系144

6.4.3理想变压器的作用145

6.5实际变压器的等效电路146

6.5.1 实际变压器与理想变压器的差异146

6.5.2实际变压器的等效电路147

习题149

7.1.1三相电源152

7三相电路152

7.1三相电路的基本概念152

7.1.2三相电源的连接方式154

7.1.3三相负载的连接方式155

7.1.4三相电路的连接方式157

7.2对称三相电路的分析计算158

7.2.1 Y0-Y0电路的计算158

7.2.2 Y-Y电路的计算159

7.2.3△-Y电路的计算159

7.2.4△_△电路的计算160

7.3不对称三相电路及其分析计算162

7.3.1 Y-Y电路计算162

7.2.5复杂三相电路计算162

7.3.2 Y0-Y0电路计算163

7.4三相电路的功率165

7.4.1三相电路的平均功率165

7.4.2三相电路的无功功率166

7.4.3三相电路的视在功率166

7.4.4对称三相电路的瞬时功率166

7.4.5三相功率的测量167

7.5对称制的推广169

7.5.1 多相制169

7.5.2对称分量法170

习题173

8.1.1 电路中的非正弦周期电流、电压176

8.1非正弦周期电流电路的基本概念176

8非正弦周期电流电路和信号的频谱176

8.1.2非正弦周期电流电路的分析方法177

8.2周期函数分解为傅里叶级数178

8.2.1周期函数的傅里叶级数形式178

8.2.2如何确定傅里叶系数178

8.2.3几种特殊的周期函数180

8.2.4非正弦周期电流、电压的频谱182

8.3非正弦周期电流、电压的有效值、平均值和平均功率182

8.3.1非正弦周期电流、电压的有效值182

8.3.2平均值183

8.4非正弦周期电流电路的分析计算185

8.4.1非正弦周期电流电路的计算步骤185

8.3.3非正弦周期电流电路的平均功率185

8.4.2应注意的问题186

8.4.3滤波器的基本概念187

8.5对称三相电路的高次谐波189

8.5.1三相发电机产生的高次谐波电压189

8.5.2对称三相非正弦电路的连接189

8.5.3高次谐波的危害191

8.6傅里叶级数的指数形式及其相应的频谱192

8.6.1傅里叶级数的指数形式192

8.6.2傅里叶指数形式的频谱192

8.7傅里叶积分及傅里叶变换194

习题195

习题参考答案198