電子信息學科基礎課程係列教材
教育部高等學校電工電子基礎課程教學指導委員會推薦教材
江蘇省精品教材
本書編寫目標是促進工程教育的改革,加強工程實踐教育。培養專業基礎紮實、知識麵寬、工程實踐能力強、具有創新能力的綜閤型人纔。經過幾個版本的修訂,明確瞭電路課程的核心地位,體現瞭教學改革的成果,受到瞭廣泛好評。
1. 弱化強弱電的界限,突齣“優化重組、主綫突齣、結構精練”的特色。
2. 重視電路的基本概念、基本理論、基本分析方法。
3. 重新構築知識體係,使教材結構更緊湊。
4. 重視工程性內容的引入,培養學生工程概念和能力。
5. 補充設計應用性的例題、習題,拓展電路理論的應用範例。
6. 介紹常用的電路分析軟件,以加強計算機技術在電路中應用的能力。
本書內容符閤電工電子基礎課程教學指導委員會製訂的“電路”課程教學基本要求,滿足後續開設“信號與綫性係統”、“自動控製原理”等課程的電類專業的課程設置。全書共10章,主要內容有:電路基本概念和基本定律,電阻電路等效法分析,電阻電路係統法分析,正弦交流電路相量法分析,復雜正弦交流電路穩態分析,非正弦周期電流電路的穩態分析,非綫性電路,綫性電路過渡過程的時域分析,綫性電路過渡過程的復頻域分析,磁路和有鐵心綫圈的交流電路。另有一個介紹電路計算機輔助分析與仿真的附錄。每章附有習題,書末有部分習題答案。本書適閤高等學校電類專業使用,也可供科技人員參考。
邢麗鼕,先後於重慶大學、西安交通大學、南京航空航天大學獲學士、碩士和博士學位。現為南京航空航天大學副教授,碩士生導師。曾任南航自動化學院電工教學中心主任。參編《電路理論基礎(第二版)》、《電路學習指導與習題精解》、《信號與綫性係統》,主編《信號與綫性係統學習指導與習題精解》;發錶教學研究論文多篇。主持 "非電子信息類專業信號與係統多媒體教學係統研製”等教改項目,曾獲得南京航空航天大學教學優秀奬,為江蘇省一類優秀課程“電路”、江蘇省優秀課程群“信號、係統與控製”、江蘇省教學優秀成果一等奬“深化電工電子教學改革,提升學生實踐創新能力”的主要貢獻者。參編的《電路理論基礎(第二版)》2009年獲江蘇省高等學校評優精品教材。
潘雙來,教授,1970年畢業於南京航空學院(現為南京航空航天大學)。曾任國傢工科南航電工電子基礎課程教學基地電工中心主任。主持電工教學基地的規劃和建設,主編《電路理論基礎》(第二版)、《電路學習指導與習題精解》、《信號與綫性係統》,參編《信號與綫性係統學習指導與習題精解》 、“十一五”規劃《電路與模擬電子技術》教材3部;發錶教學研究論文多篇,先後獲得《電路課程教學改革與學生能力培養》等省級教學成果二等奬3項。主持電路等課程建設,為江蘇省一類優秀課程“電路”、江蘇省優秀課程群“信號、係統與控製”的主要貢獻者。主編的《電路理論基礎》(第二版)2009年獲江蘇省高等學校評優精品教材。
第1章電路基本概念和基本定律
1.1實際電路和電路模型
1.2電路中的基本電氣量
1.2.1電流、電壓及其參考方嚮
1.2.2電功率和電能量
1.3電路中的基本元件
1.3.1電阻元件
1.3.2電容元件
1.3.3電感元件
1.3.4耦閤電感元件
1.3.5電壓源和電流源
1.3.6受控源
1.3.7運算放大器
1.4電路基本定律
1.4.1基爾霍夫電流定律
1.4.2基爾霍夫電壓定律
習題
第2章電阻電路等效法分析
2.1一端口電阻網絡
2.1.1一端口電阻網絡
2.1.2電源的模型及其等效變換
2.1.3含受控源無源一端口網絡的等效
2.1.4有源一端口網絡的等效
2.1.5最大功率傳輸定理
2.2二端口電阻網絡
2.2.1二端口網絡的方程和參數
2.2.2二端口網絡的等效電路
2.2.3二端口網絡的聯接
2.2.4有載二端口網絡
2.2.5二端口電阻網絡的互易定理
習題
第3章電阻電路係統法分析
3.1支路電流法
3.2迴路(網孔)電流法
3.3節點電壓法
3.4具有運算放大器的電阻電路
3.5疊加定理
3.6係統法的一端口等效
��3.7對偶原理
習題
第4章正弦交流電路相量法分析
4.1正弦量及其描述
4.1.1正弦量的時域錶示
4.1.2正弦量的頻域(相量)錶示
4.2相量形式的電阻、電感和電容元件的伏安關係
4.3相量形式電路定律、歐姆定律
4.4正弦穩態功率
4.5正弦穩態電路分析
4.6最大功率傳輸
4.7相量形式的二端口網絡方程和參數
4.7.1Z參數方程
4.7.2Y參數方程
4.7.3T參數方程
4.7.4H參數方程
4.7.5迴轉器和負阻抗變換器
*4.8RC有源濾波器
4.8.1RC有源低通濾波器
4.8.2RC有源高通濾波器
4.8.3RC有源帶阻濾波器
4.8.4RC有源帶通濾波器
習題
第5章復雜正弦交流電路穩態分析
5.1含有耦閤電感電路的分析
5.1.1具有耦閤的兩綫圈串聯
5.1.2具有耦閤的兩綫圈並聯
5.1.3耦閤電感的三端接法
5.1.4具有耦閤電感電路分析
5.2空心變壓器電路
5.3全耦閤變壓器和理想變壓器
5.3.1全耦閤變壓器
5.3.2理想變壓器
5.3.3全耦閤變壓器的等效電路
5.4變壓器的電路模型
5.5諧振電路
5.5.1RLC串聯諧振
5.5.2GCL並聯諧振電路
5.6三相電路
5.6.1電源配送
5.6.2三相電源及其聯接
5.6.3三相負載及其聯接
5.6.4對稱三相電路的計算
5.6.5不對稱三相電路的概念
5.6.6 三相電路的功率
*5.7人體電阻電路模型及觸電事故
習題
第6章非正弦周期電流電路的穩態分析
6.1非正弦周期函數的傅裏葉級數展開式
6.2非正弦周期量的有效值和平均值及平均功率
6.2.1非正弦周期電流或電壓的有效值和平均值
6.2.2非正弦周期電流電路的平均功率
6.3非正弦周期電流電路的穩態分析
��6.4對稱三相電路中的高次諧波
��6.5諧波汙染與諧波治理
6.5.1諧波汙染及危害
6.5.2諧波治理
習題
第7章非綫性電路
7.1非綫性元件
7.1.1非綫性電阻元件
7.1.2非綫性電容元件
7.1.3非綫性電感元件
7.1.4開關器件
7.2非綫性電阻的串聯和並聯
7.3非綫性電阻電路的解析法和圖解法
7.3.1解析法
7.3.2圖解法
7.4分段綫性化法
7.5小信號分析法
��7.6非綫性電路方程的列寫
7.6.1非綫性電阻電路的節點方程
7.6.2非綫性動態電路的狀態方程
��7.7牛頓�怖�夫遜法
習題
第8章綫性電路過渡過程的時域分析
8.1動態電路方程
8.2初始條件和初始狀態
8.3一階電路的零輸入響應
8.3.1RC電路的零輸入響應
8.3.2RL電路的零輸入響應
8.4一階電路的零狀態響應
8.4.1RC電路在恒定輸入時的零狀態響應
8.4.2RL電路在恒定輸入時的零狀態響應
8.4.3RL電路接入正弦電壓的零狀態響應
8.5一階電路的全響應——三要素法
8.6脈衝序列作用下的RC電路
8.7直流斬波電路
8.8單位階躍函數和單位衝激函數
8.8.1單位階躍函數
8.8.2單位衝激函數
8.8.3單位衝激函數與單位階躍函數之間的關係
8.9一階電路的階躍響應和衝激響應
8.9.1 階躍響應
8.9.2衝激響應
8.10二階電路的零輸入響應
8.10.1R2L2>1LC即R>2LC(非振蕩放電過程)
8.10.2R2L2<1LC即R<2LC(振蕩放電過程)
8.10.3R2L2=1LC即R=2LC(臨界情況)
8.11二階電路的零狀態響應和全響應
8.11.1激勵為階躍函數的零狀態響應
8.11.2激勵為衝激函數的零狀態響應
8.11.3二階電路的全響應
��8.12電容電壓和電感電流的躍變
��8.13任意激勵下的零狀態響應——捲積積分
8.13.1捲積積分
8.13.2捲積積分的圖解
8.14狀態方程
8.14.1狀態和狀態變量
8.14.2狀態方程和輸齣方程
8.14.3狀態方程的列寫
習題
第9章綫性電路過渡過程的復頻域分析
9.1拉普拉斯變換的定義
9.2拉普拉斯變換的基本性質
9.2.1綫性性質
9.2.2時域微分
9.2.3時域積分
9.2.4時域平移(時域延時)
9.2.5復頻域平移
9.2.6捲積定理
9.3拉普拉斯反變換
9.3.1部分分式展開法
9.3.2留數法(圍綫積分法)
9.4電路定律的復頻域形式
9.4.1電路的s域模型
9.4.2復頻域阻抗與復頻域導納
9.5應用拉普拉斯變換分析綫性動態電路
9.6網絡函數
9.6.1網絡函數的定義與分類
9.6.2網絡函數的物理意義與求法
9.7網絡函數的應用
9.7.1H(s)的零點和極點
9.7.2H(s)的極點、零點與衝激響應
9.7.3H(s)與頻率特性
9.7.4復頻域二端口網絡
9.7.5對給定激勵f(t)求係統的零狀態響應yf(t)
9.7.6根據H(s)寫齣微分方程
��9.8用拉普拉斯變換解微積分方程
習題
第10章磁路和有鐵心綫圈的交流電路
10.1磁路的概念和鐵磁材料的磁特性
10.1.1磁路的概念
10.1.2鐵磁材料的主要特性及磁滯迴綫
10.2磁路的基本定律
10.2.1磁路的歐姆定律
10.2.2基爾霍夫磁通定律
10.2.3基爾霍夫磁位差(磁壓)定律
10.3恒定磁通磁路的計算
10.3.1無分支磁路的計算
10.3.2分支磁路的計算
10.4磁飽和與磁滯對電壓、電流及磁通波形的影響
10.4.1磁飽和對電壓電流及磁通波形的影響
10.4.2磁滯對電壓電流及磁通波形的影響
10.5鐵心中的功率損耗
10.5.1渦流和渦流損耗
10.5.2磁滯損耗
10.5.3磁損耗(鐵損)
10.6有鐵心綫圈的等效電路
10.7鐵心變壓器
��10.8小功率變壓器的設計
10.8.1鐵心尺寸的計算和鐵心的選用
10.8.2初、次級各繞組匝數的計算
10.8.3初、次級繞組綫徑的計算和選用
10.8.4繞組層數和絕緣層厚度的計算
10.8.5漆包尺寸的計算和校核
習題
附錄電路的計算機輔助分析與仿真
附錄APSpice軟件
A.1OrCAD/PSpice軟件簡介
A.2OrCAD/PSpice的運用
附錄BMATLAB軟件
B.1MATLAB軟件簡介
B.2Simulink的運用
附錄CSaber
C.1Saber軟件簡介
C.2Saber軟件應用
部分習題答案
參考文獻
本書第1版於2000年齣版,第2版於2007年齣版,此次是第3版。編寫本書的主要目標是促進工程教育的改革,加強工程實踐教育。本書參照教育部高等學校電工電子基礎課程教學指導委員會製定的《“電路理論基礎”課程教學基本要求》和《“電路分析基礎”課程教學基本要求》,體現培養專業基礎紮實、知識麵寬、工程實踐能力強、具有創新能力的綜閤型人纔的目標,展現“高等學校教學質量和教學改革工程”取得的成果。
新版教材在保持原教材優點的基礎上,弱化強弱電的界限,突齣“優化重組、主綫突齣、結構精練”的特色。保持重視電路的基本概念、基本理論、基本分析方法的特點; 重新構築知識體係,使教材結構更緊湊; 重視工程性內容的引入,培養學生工程概念和能力。補充設計應用性的例題、習題,明確本課程的核心課程地位,拓展電路理論的應用範例。介紹常用的電路分析軟件,以加強計算機技術在電路中應用的能力。與本教材配套的《電路學習指導與習題精解》、《電路實驗與實踐》也做瞭修訂,以方便廣大學生學習和教師參考。
新版教材共有10章,另有一個附錄。基本內容有:電阻電路(直流電路)的穩態分析、正弦交流電路的分析、動態電路的過渡過程分析。內容編排上: 將原版中第2章的電源的等效、含受控源一端口網絡的等效,第3章的戴維南定理、諾頓定理、互易定理及第10章二端口網絡的部分內容整閤成一章內容,稱為電阻電路等效法分析; 將原版中第4章正弦交流電路中諧振電路、三相交流電路和第5章的含互感、變壓器電路整閤成復雜正弦交流電路穩態分析一章。新版教材在內容上做瞭一定的補充和刪減,主要有: 在電路模型的基本元件中,增加瞭多端元件的介紹,如受控源模型中的三極管、MOSFET、IGBT等; 在非綫性電路中又介紹瞭其開關工作狀態(即可控開關元件)的特性。三相電路中介紹瞭觸電故障,動態電路中基於可控開關元件介紹瞭斬波電路(buck變換器)。刪減瞭特性阻抗、阻抗匹配等內容。附錄介紹瞭MATLAB中用於電路仿真的Simulink的應用、專用電路仿真的PSpice及目前最為流行的Saber軟件。全書力求在最基礎的知識點中涵蓋較豐富的內容。
新版教材對習題和例題做瞭補充,補充瞭設計性和應用型題目,如模數轉換、三運放放大電路、濾波電路、點火電路及需通過計算機仿真軟件完成的題目。
本書適閤作為高等學校電氣和電子信息類專業(電氣工程、自動化、測試技術與儀器、生物醫學工程、電子信息科學與工程)電路相關課程的教材和參考書。本書參考學時為56~80學時(不含實驗),書中加注“*”的章節內容為選學內容,可根據專業需求、學時要求和學生水平不同選擇使用,個彆章節如非綫性電路、綫性動態電路的復頻域分析及磁路部分內容略去不影響授課的連續性。
本書的修訂在潘雙來指導下,由邢麗鼕主持完成,參加修訂的還有王蕓、方天治、謝捷如、吳旭文、張砦等。本書也凝聚瞭前輩們的智慧和心血,特彆是艾燃、龔餘纔、周璧玉老師。在此對本書參考的所有教材和文獻的作者,對齣版過程中給予幫助和支持的同誌們一並錶示衷心的感謝。
本書雖為修訂教材,但由於編者水平有限,不足和錯誤之處在所難免,懇請廣大讀者批評指正。意見請寄南京航空航天大學自動化學院(210016)或發電子郵件至xldnuaa@nuaa.edu.cn。
編者於南京航空航天大學
2015年6月
第2版前言
本書第1版於2000年齣版,此次齣版的第2版,主要目標是適應麵嚮21世紀電工電子課程體係和教學內容的改革以及高等教育迅速發展的形勢。參照教育部高等學校電子信息科學與
電氣信息類基礎課程教學指導分委員會2004年製定的《電路理論基礎》和《電路分析基礎》
課程教學基本要求,瞄準“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的培養目標。全書共有11章
。
新版保持重視基本內容、基本概念和基本分析方法的特點; 明確本課程主要任務是為信
號與係統、自動控製和模擬電路等後續課程及學生今後工作需要準備必要的基礎知識; 雖然
本課程總學時有所減少,新版在教材內容上力求保持課程知識體係的完整性和係統性,並適
當補充電路理論的應用範例,以啓發學生的創新思維。另外,與新版配套,已齣版瞭《電路
學習指導與習題精解》、《電路實驗與實踐》,後者作為實驗實踐教材,以方便廣大學生學
習和教師教學參考。
新版在內容上作瞭一定的補充,主要有: 考慮電路課程知識係統的完整性,增加瞭綫性動態
電路的復頻域分析一章,拓寬瞭教材的適用麵; 加強瞭諸如運算放大器、諧振、濾波等知識
的
應用,增加瞭脈衝序列作用下的RC電路一節,刪去瞭第5章中有關耦閤諧振電路等內容;
為配閤雙語教學,在正文第一次齣現有關名詞和術語時就給齣其英文詞匯,使學生在閱讀時
能夠直接接觸和熟悉相應的英文詞匯,為今後閱讀相關的英文資料打下基礎。
新版保留瞭第1版中的大部分習題,補充瞭一些設計應用性的習題,使習題類型有所增加。
書後給齣瞭部分習題的答案。部分習題分析計算可參考與本書配套的《電路學習指導與習題
精解》。
本書適閤作為高等學校電氣工程及其自動化、工業自動化、測試技術與儀器、生物醫學工程
、電子科學與技術、電子信息科學與工程等電氣、電子信息類專業電路相關課程的教材
和參考書,參考學時為72~96學時(不含實驗)。書中加注“*”的章節內容可供課外選用或
自學時參考。教材可依學時多少和學生水平的不同選擇使用。
本教材的修訂由潘雙來主持,參加修訂工作的有潘雙來、邢麗鼕,全書經潘雙來修改、補充
和定稿。本書承清華大學王樹民教授主審,他對全書的修訂做瞭仔細的審閱,提齣許多寶貴
意見,在此我們錶示最誠摯的謝意。
這裏要感謝為本教材的建設做齣重要貢獻的所有編者,特彆是艾燃、龔餘纔老師,對所有在
本書的編寫和齣版過程中給予熱情幫助和支持的同誌們,我們在此一並錶示衷心的感謝。
由於編者水平有限,書中不足與錯誤之處,懇請廣大同行和讀者批評指正。意見請寄南京航
空航天大學自動化學院(郵編: 210016),也可發送電子郵件至PSL307@nuaa.edu.cn。
編者
2007年4月於南京
第1版前言
《電路理論基礎》課程是電類專業的一門重要的技術基礎課。通過本課程的學習,使
學生掌握電路的基本理論和分析計算電路的基本方法,為學習後續課程準備必要的電路知識。
本書是在我校使用多年的自編《電路》教材的基礎上重新編寫而成的。為適應麵嚮21世紀電
工電子課程體係改革,根據工科電工課程教學指導委員會製訂的《電路》課程教學基本要
求,對原《電路》教材
的內容進行重新編排和編寫,刪減瞭部分內容: 均勻傳輸綫全部刪除; 對網絡圖論、三相電
路和狀態方程等內容進行瞭較大的精簡和重組; 拉普拉斯變換和網絡函數放到後續課程“信
號與綫性係統”中。增加瞭第11章磁路和有鐵心綫圈的交流電路。本教材滿足電氣工程與自
動化、信息工程、計算機科學與技術、測控技術與儀器等電類專業的教學要求,計劃教學時
數80學時。教材內容的選擇與編排力求與有關專業的前設和後續課程良好銜接。各專業可根
據本專業的特點取捨教學內容。
本書初稿以講義形式在電氣工程與自動化及測控技術與儀器等專業教學中試用過六遍,經過
三次修改,反映效果良好。初稿主要由張明一等編寫,周璧玉編寫瞭部分初稿,曹作維、鄭
步生、潘雙來在初稿編寫過程中做瞭不少工作。這次重新編寫由龔餘纔、潘雙來完成,也得
到瞭教研室其他老師的支持和協助,可以說該書是教研室電路課程組集體勞動的成果。
編寫大綱經過電路課程組的多次討論,吸收瞭許多閤理的建議。濛艾燃教授仔細審
閱書稿,提齣許多具體修改意見,這些意見基本上都采納瞭。對所有關心和熱情幫助的同誌,在
此一並緻以衷心的感謝。
由於編者水平有限,本書中的缺點與錯誤在所難免,懇請廣大同行和讀者不吝賜教。
編者
1999年9月
書挺好
評分書挺好
評分書剛到就好像一本被用瞭很多年的書,破爛不堪
評分書有點髒,也有許多摺疊之處。
評分書剛到就好像一本被用瞭很多年的書,破爛不堪
評分書剛到就好像一本被用瞭很多年的書,破爛不堪
評分書也要評價麼?坑~
評分好書好書好書好書好書
評分書打開一看,質量很好,而且很厚,很不錯。希望對自己接下來的學習有幫助。
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