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曾辉 著

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出版社： 武汉理工大学出版社

ISBN：9787562934097

商品编码：29742007855

包装：平装

出版时间：2011-03-01

基本信息

书名：电路分析(21世纪高等学校教材)

定价：28.50元

作者：曾辉

出版社：武汉理工大学出版社

出版日期：2011-03-01

ISBN：9787562934097

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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　　本书介绍了节点和网孔分析、叠加原理和电源置换、戴维南和诺顿等效等常用分析方法。对于交流电路，由一阶、二阶电路的时域分析出发，逐步深入到RLC正弦稳态响应、相量、阻抗和导纳计算方法。详细介绍了交流电路的功率分析、三相电路、磁耦合电路、频率响应和双端口网络。在每一章的*后两节，分别介绍了本章与后续课程之间的关系和工程电路的实例，附录部分是与相关内容对应的公式证明。该书由曾辉教授担任主编工作，并负责全书的统稿。

内容提要

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　　本书共分15章，从基本电路元件、电压电流基本概念入手，介绍了节点和网孔分析、叠加原理和电源置换、戴维南和诺顿等效等常用分析方法。对于交流电路，由一阶、二阶电路的时域分析出发，逐步深入到RLC正弦稳态响应、相量、阻抗和导纳计算方法。详细介绍了交流电路的功率分析、三相电路、磁耦合电路、频率响应和双端口网络。在每一章的后两节，分别介绍了本章与后续课程之间的关系和工程电路的实例，附录部分是与相关内容对应的公式证明。《电路分析》可作为电子信息工程、通信工程、自动控制、计算机科学与技术、测控技术与仪器、应用物理等专业的本科教材。在编写过程中，内容尽量详尽并注意层次的把握，适当选择其中的内容，可作为对电路有要求的专科生和职业技术学院学生的学习用书；也可供有关科技人员参考。该书由曾辉教授担任主编工作，并负责全书的统稿。

目录

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章 概论 1.1 电学发展史 1.2 电路分析课程的任务第2章 基本元件和基本概念 2.1 电流和电压 2.2 电阻元件 2.3 电感元件 2.4 电容元件 2.5 功率 2.6 独立电源和受控电源 2.7 与后续课程的关系 2.8 设备实用电路举例——家装电线规格选择 习题第3章 电压和电流定律 3.1 节点、支路和回路 3.2 基尔霍夫电流定律 3.3 基尔霍夫电压定律 3.4 电源的串联和并联 3.5 电阻的串联和并联及△-Y转换 3.6 电感的串联和并联 3.7 电容的串联和并联 3.8 分流和分压 3.9 与后续课程的关系 3.10 设备实用电路举例——基尔霍夫定律在电器故障诊断申的运用 习题第4章 基本节点和网孔分析 4.1 节点分析 4.2 支路带有电压源的节点分析 4.3 网孔分析 4.4 支路上带有电流源的网孔分析 4.5 与后续课程的关系 4.6 实用电路举例 习题第5章 常用电路分析方法 5.1 电源变换 5.2 叠加原理 5.3 戴维南和诺顿等效电路 5.4 大功率传输 5.5 与后续课程的关系 5.6 实用电路举例 习题第6章 一阶电路的时域分析 6.1 激励函数 6.2 零输入RL电路 6.3 零输入RC电路 6.4 零状态RL电路 6.5 零状态RC电路 6.6 完全响应电路 6.7 与后续课程的关系 6.8 实用电路举例 习题第7章 二阶电路的时域分析 7.1 串联RLC零输入电路 7.2 并联RLC零输入电路 7.3 无损耗LC电路 7.4 串联RLC电路的零状态响应 7.5 并联RLC电路的零状态响应 7.6 RLC电路的完全响应 7.7 与后续课程的关系 7.8 实用电路举例——无线话筒的基本原理与制作 习题第8章 正弦稳态响应 8.1 正弦波的特性 8.2 电路对正弦激励的零状态响应 8.3 复激励函数 8.4 相量 8.5 阻抗与导纳 8.6 用阻抗和导纳表示的电路分析 8.7 相量图 8.8 与后续课程的关系 8.9 实用电路举例——日光灯电路及其功率因数的改善 习题第9章 交流电路的功率分析 9.1 瞬时功率 9.2 平均功率P 9.3 电流和电压的有效值 9.4 视在功率和功率因数 9.5 复功率 9.6 功率因数的提高 9.7 与后续课程的关系 9.8 实用电路举例 习題0章 三相电路 10.1 三相电源 10.2 电源与负载连接 10.3 负载不对称的三相电路 10.4 三相电路的功率测量 10.5 与后续课程的关系 10.6 实用电路举例 习題1章 磁耦合电路 11.1 互感与耦合 11.2 空心变压器 11.3 理想变压器 11.4 等效电路 11.5 与后续课程的关系 11.6 实用电路举例——电力变压器 习题2章 频率响应 12.1 网络函数 12.2 谐振电路 12.3 与后续课程的关系 12.4 实用电路举例 习题3章 双口网络 13.1 导数参数 13.2 阻抗参数 13.3 混合参数 13.4 传输函数 13.5 双口网络组合 13.6 与后续课程的关系 13.7 实用电路举例——无源滤波器 习题4章 其他电路定理和公式 14.1 2b方程法 14.2 齐次定理 14.3 置换(替代)定理 14.4 特勒根定理 14.5 互易定理 习题5章 Pspice软件应用 15.1 Pspice软件的简介 15.2 Pspice软件的组成和应用范围 15.3 Pspice软件的使用习题参考答案附录主要参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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电子世界的基石：深入探索电路的奥秘 在信息爆炸、科技飞速发展的今天，电子产品已渗透到我们生活的方方面面，从掌中的智能手机到庞大的数据中心，再到改变世界的工业自动化和通信网络，一切都离不开“电路”这一核心概念。理解电路，就是理解现代科技的语言，掌握驱动这些精密机器运转的根本规律。本书旨在带领读者走进电子世界的广阔天地，从最基本的概念出发，循序渐进地揭示电路的运行原理、分析方法以及在实际应用中的巨大价值。 第一章：启程——点亮电路的初识 我们将从最基础的电学概念开始，如同建筑师在建造高楼大厦前先要认识砖块、水泥一般。电阻、电容、电感，这些构成电路最基本元素的物理特性将被详细阐述。我们不仅会介绍它们的定义和符号，更会深入剖析它们在电路中扮演的角色，以及它们如何影响电流和电压的流动。想象一下，电阻如同狭窄的管道阻碍水流，电容则像蓄水池可以储存电荷，而电感则如同惯性装置，抵抗电流的变化。这些直观的比喻将帮助我们建立对这些基本元件的深刻理解。 随后，我们将引入电流和电压这两个核心概念。电流是电荷的定向移动，而电压则是驱动电荷移动的“推力”。我们将用易于理解的实验和实例来演示它们的测量方法和单位，例如水流的“量”与“压强”的比拟，帮助读者在宏观层面建立感性认识。同时，欧姆定律——连接电压、电流和电阻的万能公式——将被深入讲解，它是分析电路的基石，理解它，便如同掌握了打开电路分析之门的钥匙。我们会通过大量例题，演示如何运用欧姆定律解决简单的电路问题。 第二章：规则——构建电路的秩序 有了基本元件和定律，我们便可以开始构建更复杂的电路。本章将聚焦于电路分析中的两条基本法则：基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL）。KVL指出，在一个闭合回路中，所有电压降之和等于电源电压之和，这就像是沿着一条完整的河流，所有上升的水位差最终要等于所有的下降水位差。KCL则规定，在任何一个节点上，流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，这如同河流在分岔口，汇入的水量总是等于分流出去的水量。 这两条看似简单的定律，却是分析任何复杂电路的强大工具。我们将通过图示和实际电路模型，一步步地演示如何运用KVL和KCL来列出电路方程，并求解未知电压和电流。同时，串联电路和并联电路的特性也将被详细讲解。串联电路中，元件首尾相连，电流处处相等，电压逐级分配；并联电路中，元件并列连接，电压处处相等，电流分而流之。理解这些基本连接方式，是掌握复杂电路分析的基础。 第三章：技巧——化繁为简的艺术 当电路变得异常复杂时，直接应用KVL和KCL可能会变得非常繁琐。本章将介绍一系列强大的电路分析技术，它们能够将复杂的电路简化，从而更高效地求解。 电阻的串联与并联等效： 我们将学习如何将一串电阻或并联的一组电阻，用一个等效电阻来代替，大大简化电路结构。 节点电压法： 这种方法将电路的分析转化为求解各个节点上的电压，通过KCL列出方程组，求解效率高。 网孔电流法： 类似于节点电压法，网孔电流法将分析的焦点放在了独立的网孔（闭合回路）中，通过KVL列出方程组。 叠加定理： 当电路中存在多个独立电源时，叠加定理允许我们分别考虑每个电源的作用，然后将各个电源产生的响应叠加起来，得到总的响应。这极大地简化了多电源电路的分析。 戴维宁定理与诺顿定理： 这两个强大的定理可以将任何线性双端口网络简化为一个等效的电压源（戴维宁等效电路）或等效的电流源（诺顿等效电路）。这在分析复杂电路的局部特性时尤为有用。 通过大量的实例演示，读者将掌握如何灵活运用这些方法，将看似棘手的电路问题迎刃而解。 第四章：动态——电容与电感的舞步 电阻构成的电路是“静态”的，它们的特性与时间无关。然而，电容和电感却带来了“动态”的特性，它们储存和释放能量的能力，使得电路的行为与时间紧密相关。本章将深入探讨含电容和电感的电路的瞬态响应和稳态响应。 RC电路的瞬态分析： 当电容在有电阻的电路中充电或放电时，电流和电压会随着时间指数衰减或增长。我们将学习如何计算充电/放电的时间常数，并预测电路在不同时刻的状态。 RL电路的瞬态分析： 类似地，电感在电路中也表现出对电流变化的抵抗，从而产生瞬态过程。我们将分析RL电路的瞬态响应。 RLC电路的暂态分析： 当电阻、电感和电容同时存在于电路中时，电路会表现出更复杂的振荡特性，包括阻尼振荡、临界阻尼和欠阻尼等。 正弦稳态分析（交流电路）： 随着社会对电能需求的增长，交流电已成为主流。本章将引入复数和相量的概念，来简化正弦稳态下交流电路的分析。我们将学习阻抗和导纳的概念，以及如何运用KVL、KCL和节点/网孔法来分析交流电路。 第五章：谐振与滤波——构建选择的智慧 电感和电容的组合，使得电路能够对特定频率的信号产生特殊的响应，这便是“谐振”现象。本章将详细讲解串联谐振和并联谐振的原理，以及它们在实际中的应用，例如无线电调谐。 同时，利用电感和电容对不同频率信号的阻抗特性差异，我们可以构建“滤波器”，用于选择性地允许或阻止特定频率范围的信号通过。我们将介绍低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等基本滤波器类型，并分析它们的频率响应特性。这些滤波器在音频处理、通信系统和信号处理等领域有着至关重要的作用。 第六章：电路的信号世界——傅里叶与拉普拉斯的语言 前面章节主要关注的是电路对直流信号或稳态正弦信号的响应。然而，现实世界中的许多信号是复杂的，它们可以被分解为一系列不同频率的正弦信号的叠加。本章将引入两种强大的数学工具——傅里叶分析和拉普拉斯变换，它们是理解电路响应非周期性信号和瞬态行为的关键。 傅里叶级数与傅里叶变换： 傅里叶级数可以将周期性信号分解为一系列正弦和余弦信号的叠加，而傅里叶变换则可以将非周期信号分解为连续的频率分量。我们将学习如何利用傅里叶分析来研究电路对复杂波形（如方波、三角波）的响应。 拉普拉斯变换： 拉普拉斯变换可以将时域的微分方程转化为频域的代数方程，极大地简化了含有电容和电感的电路的瞬态分析。我们将学习如何运用拉普拉斯变换来求解RLC电路的响应。 第七章：功率与能量——电路的效率之源 任何电子设备都在消耗或传输能量，理解电路中的功率和能量的流动是至关重要的。本章将详细讲解电阻元件的瞬时功率、平均功率以及无功功率和视在功率的概念。 直流电路中的功率： P = VI = I^2R = V^2/R，简单明了。 交流电路中的功率： 引入功率因数，分析有功功率、无功功率和视在功率之间的关系，以及如何提高功率因数。 能量的存储与释放： 深入探讨电容和电感如何存储和释放电场能和磁场能。 第八章：电路的抽象——双端口网络与状态空间分析 对于更复杂的电子系统，我们常常将其视为一个“黑箱”，只关注其输入和输出关系。本章将介绍双端口网络的概念，并通过诸如阻抗参数（Z参数）、导纳参数（Y参数）和传输参数（ABCD参数）等来描述其特性。 同时，对于大规模、复杂的系统，状态空间分析提供了一种更系统、更通用的建模和分析方法。我们将初步接触状态变量的概念，以及如何利用矩阵运算来描述和预测系统的动态行为。 结语：通往无限可能的未来 通过本书的学习，你将不仅掌握分析和设计基本电路的技能，更能深刻理解电子系统的工作原理，从而为进一步学习更高级的电子学课程，如模拟电子技术、数字电子技术、微电子技术、控制理论和通信原理等打下坚实的基础。电路分析是理解和创造未来科技的关键，希望本书能够点燃你对电子世界的探索热情，开启你通往无限可能的未来之旅。

评分☆☆☆☆☆

我手里拿着这本书，最大的感受就是“体系的完备性与深入性并存”。对于那些已经有一定基础，想要系统深化理解的进阶学习者来说，这本书的价值更是无可替代。它在基础概念铺垫扎实之后，迅速转向了对非正弦周期信号的分析，傅里叶级数和傅里叶变换的引入处理得极为精妙。作者没有仅仅停留在“如何计算”的层面，而是深入剖析了这些分析工具背后的物理意义——比如为什么我们需要将信号分解成正弦波的叠加，这对于理解滤波器设计和系统响应至关重要。书中对二端口网络、磁耦合电路这些在很多教材中往往一笔带过的内容，给予了相当详尽的论述，特别是对传输线理论的初步介绍，虽然篇幅不算长，但已经足够引导学生进入高频领域。整本书的逻辑链条非常严密，前后呼应，读起来像是在听一位经验丰富的大师娓娓道来，而不是在啃一本枯燥的教科书。它真正做到了面向工程实践，培养的不仅是解题高手，更是具备工程思维的分析者。

评分☆☆☆☆☆

这本《电路分析（21世纪高等学校教材）》简直是为初学者量身定做的宝典，它没有上来就扔一堆复杂的数学公式把你砸晕，而是用一种非常平易近人的方式，从最基本的概念讲起。我记得我第一次接触电路理论的时候，感觉那些电阻、电容、电感就像是抽象的幽灵，根本抓不住实质。但这本书不一样，它通过大量的、贴近实际生活的例子，把抽象的概念具象化了。比如讲解基尔霍夫定律时，作者没有直接套用数学表达式，而是用城市交通流量控制的比喻来解释节点电流和回路电压的平衡关系，一下子就豁然开朗了。更让我欣赏的是它的图文排版，插图清晰且标注准确，每一个示例电路图都像是艺术品一样，不会让人看了半天还得琢磨半天才能看懂哪个是电源哪个是负载。而且，习题设计也很有层次感，从基础的串并联计算，到复杂的戴维南/诺顿定理应用，每一步的难度提升都非常自然，让人在解题的过程中既感到挑战，又充满成就感。这本书无疑为我打开了电气世界的大门，让我对“电”这个看似神秘的现象有了扎实的理解和浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我曾经用过好几本不同版本的电路教材，很多都存在一个通病：内容编排过于陈旧，跟不上现代电子技术的发展步伐。然而，这本《电路分析(21世纪高等学校教材)》在保持经典理论核心不变的前提下，明显融入了更多现代教学理念。我注意到书中在讨论RLC电路瞬态响应时，它引入了状态变量的概念，这在传统的基于微分方程的解法之外，提供了一种更具现代控制论视角的理解路径。此外，书中的一些案例似乎也悄悄地更新了，虽然没有大篇幅涉及微处理器或数字电路，但在讲解交流稳态分析时，对相量图和复功率的讨论非常贴合实际电力系统的需求。最让我惊喜的是，书后附带的“自测与提高”部分，那不是简单的课后习题，而更像是微型工程项目的设计挑战，引导我们思考如何权衡电路参数以达到最佳性能指标，这种前瞻性的引导，是很多老教材所缺乏的“时代感”。

评分☆☆☆☆☆

从排版和辅助学习资源的角度来看，这本教材的编辑质量达到了一个非常高的水准。字体选择和行距的处理都非常有利于长时间阅读，在深夜学习时，眼睛的疲劳感明显低于其他一些纸张质量较差或字号过小的教材。更值得一提的是，教材中穿插的“历史小注”和“工程应用拓展”栏目，虽然不是核心知识点，但极大地丰富了阅读体验。比如，在讲解欧姆定律时，会简要介绍欧姆的生平及其发现的过程，这让原本冰冷的定律增添了一丝人文色彩。而在讨论RL电路的暂态时，会提及早期电报系统中的应用，这种跨学科的联系，极大地激发了我的学习兴趣，让我意识到电路分析不仅仅是课堂上的考试内容，而是驱动现代文明运行的基石。这本书的整体设计理念，显然是想打造一套能够陪伴学生从本科到初步工作都能反复查阅的参考书，而非一本“一次性”的应试工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，用“精准而克制”来形容最为恰当。它极少使用夸张的修饰词，每一个句子都像是在精确丈量过的长度，信息密度极高，但又不会让人产生压迫感。特别是对数学推导的呈现方式，它总是先给出清晰的几何或物理直觉解释，然后再跟上严谨的数学证明。这种“先知后证”的结构，极大地降低了初学者面对复杂代数运算时的畏难情绪。我特别喜欢它在处理复杂网络化简（比如星形-三角形变换）时的那种步骤分解，它不是简单地给出公式，而是详细展示了如何通过等效阻抗的定义来推导出这些变换关系，这种对“为什么”的深度挖掘，让我对公式的记忆不再是死记硬背，而是基于理解的牢固掌握。总而言之，这是一本尊重学习者认知规律的教材，它既不轻浮，也不傲慢，只以扎实的学识和清晰的逻辑来引导我们前行。