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李华 著

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• 电路原理
• 电路分析
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• 高等教育
• 教材
• 电子工程
• 模拟电路
• 基础电路
• 电工学
• 大学教材

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111545699

版次：3

商品编码：11963587

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 高等院校电子信息与电气学科系列规划教材

开本：16开

出版时间：2016-08-01

用纸：胶版纸

页数：334

内容简介

　　本书内容符合教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会制定的“电路原理”教学大纲的要求，在全面介绍电路原理知识的基础上，适当引入了有实际应用背景的电路问题，以及与后续课程有关的电路问题的分析。本书主要内容包括：电路基本概念和基本定律，电路的一般分析方法及电路定理，正弦稳态电路分析，三相电路，互感电路与谐振电路，周期性非正弦稳态电路分析，线性动态网络时域分析和复频域分析，双口网络，非线性电路，分布参数电路及均匀传输线。附录介绍了网络图论和矩阵形式网络方程，书后附有习题参考答案。本书可作为高等学校电子与电气信息类（强电、弱电）各专业“电路原理”“电工理论基础”课程的教材，也可供有关科技人员参考。

目录

出版说明
编审委员会
第3版前言
第2版前言
第1版前言
教学建议
第1章电路模型和基本定律1
1.1电路和电路模型1
1.2电路基本变量2
1.2.1电流、电压及其参考方向2
1.2.2功率和能量4
1.3电路基本元件及伏安特性5
1.3.1电阻元件5
1.3.2电容元件6
1.3.3电感元件8
1.3.4独立电源10
1.3.5受控电源11
1.4电路定律11
1.4.1基尔霍夫电流定律12
1.4.2基尔霍夫电压定律13
1.5电阻的联结及等效变换17
1.5.1电阻串并联等效变换17
1.5.2电阻星形和三角形联结的等效变换19
1.5.3含受控源电路的等效电阻分析22
1.6电源的联结及等效变换23
1.6.1电源的串联和并联23
1.6.2实际电源及其等效变换23
1.7电路基本分析方法的应用26
1.7.1典型电路分析26
1.7.2实用电路分析 28
习题一30
第2章电路的一般分析方法及电路定理35
2.1支路电流法35
2.2回路电流法37
2.3节点电压法40
2.4替代定理44
2.5叠加定理45
2.6等效电源定理49
2.6.1戴维南定理49
2.6.2诺顿定理54
2.7特勒根定理55
2.8互易定理57
2.9对偶原理60
2.10电路分析举例61
2.10.1列写电路方程61
2.10.2电路定理的应用63
2.10.3实用电路分析64
习题二67
第3章正弦稳态电路分析73
3.1正弦稳态响应73
3.2正弦量的相量表示74
3.2.1正弦量74
3.2.2相量77
3.3R、L、C元件伏安特性的相量形式82
3.3.1电阻元件伏安特性的相量形式82
3.3.2电感元件伏安特性的相量形式83
3.3.3电容元件伏安特性的相量形式84
3.4基尔霍夫定律的相量形式及电路的相量模型86
3.5阻抗与导纳87
3.5.1阻抗87
3.5.2导纳90
3.6正弦稳态电路的计算94
3.7正弦交流电路的功率101
3.7.1R、L、C元件的功率101
3.7.2无源二端网络的功率104
3.8实用电路分析106
3.8.1功率因数的提高106
3.8.2传输最大功率108
习题三109
第4章三相电路113
4.1对称三相电路的特点113
4.2对称三相电路的计算118
4.3不对称三相电路的分析122
4.4三相电路的功率123
习题四128
第5章互感电路与谐振电路130
5.1互感电压130
5.2有互感电路的分析133
5.3空心变压器136
5.4理想变压器138
5.5串联谐振电路141
5.6并联谐振电路145
习题五148
第6章周期性非正弦稳态电路分析152
6.1非正弦周期量的傅里叶级数分解152
6.2非正弦周期量的有效值和平均功率156
6.3非正弦周期电流电路的计算158
6.4滤波器160
6.5周期性非正弦对称三相电路的计算163
6.6实用电路分析167
习题六167
第7章线性动态网络时域分析171
7.1电路动态过程和初始条件171
7.1.1电路的动态过程171
7.1.2初始条件的确定172
7.2一阶电路的零输入响应175
7.2.1RC电路的零输入响应175
7.2.2RL电路的零输入响应177
7.3一阶电路的零状态响应180
7.3.1RC电路的零状态响应180
7.3.2RL电路的零状态响应181
7.4一阶电路的全响应183
7.4.1一阶电路全响应的两种分解形式183
7.4.2求解一阶电路的三要素法184
7.5一阶电路的阶跃响应190
7.6一阶电路的冲激响应192
7.6.1单位脉冲函数和单位冲激函数193
7.6.2冲激响应194
7.6.3电容电压、电感电流的跃变197
7.7一阶电路对正弦激励的响应200
7.7.1RL串联电路对正弦电压激励的响应200
7.7.2RC并联电路对正弦电流激励的响应201
7.8线性动态网络对任意激励的响应203
7.9二阶电路的零输入响应205
7.10二阶电路的阶跃响应212
7.11状态方程215
习题七218
第8章线性动态网络复频域分析223
8.1拉普拉斯变换及其重要性质223
8.2拉普拉斯反变换的部分分式法228
8.3两类约束的复频域形式232
8.4复频域分析法234
8.5网络函数及其应用240
8.5.1网络函数的定义240
8.5.2网络函数与冲激响应242
8.5.3卷积定理242
8.6实用电路分析244
习题八246
第9章双口网络250
9.1双口网络的端口条件250
9.2双口网络的Y参数和Z参数250
9.3双口网络的A参数和H参数254
9.4双口网络的转移函数257
9.5双口网络的特性阻抗 260
9.5.1双口网络的输入阻抗与输出阻抗260
9.5.2双口网络的特性阻抗261
9.5.3固有传输常数262
9.6双口网络的等效电路264
9.7双口网络的联结267
9.8实用电路分析270
9.8.1回转器270
9.8.2运算放大器271
9.8.3负阻抗变换器273
习题九274
第10章非线性电路278
10.1非线性电阻元件特性278
10.2解析分析法279
10.3图解分析法280
10.3.1曲线相交法280
10.3.2曲线相加法282
10.4分段线性化分析法284
10.5小信号分析法286
10.6实用电路分析289
习题十292
第11章分布参数电路及均匀传输线295
11.1分布参数电路及均匀传输线的概念295
11.2均匀传输线的微分方程295
11.3均匀传输线的正弦稳态解297
11.4行波301
11.5波的反射与终端匹配的传输线304
11.6无损耗线的正弦稳态解306
习题十一314
附录A网络图论和矩阵形式网络方程316
部分习题参考答案326
参考文献335

前言/序言

　　本书第1版和第2版先后于2009年和2013年出版。通过几年教学实践的探索，为适应高等学校人才培养的多元化和教学质量工程建设的实践要求，决定对教材进行第3版修订。
　　本科电路原理课是电子和电气信息类学生的专业技术基础课，基本内容和范围已趋于稳定。教材的修订目标是为学生后续专业课程的学习和未来工作准备必要的基础知识。新版保持了原有教材的重视基本概念、基本原理和基本分析方法的特色。与前两版对比，做了如下调整：（1）强调电路理论基础，加强了与后续课程相关的电路实例，以拓展学生分析实际问题的能力。在直流、交流和动态部分都增加了实例。（2）保持理论知识的连贯性和系统性，调整了部分内容的先后顺序。如，将上版853节“网络函数的零极点分布与动态响应”内容后移，保持85节“网络函数及其应用”的完整性，后移的内容并入86节并加入实例单独讨论，为后续课程做铺垫。（3）重视电路概念，淡化电路与电子内容的界线，实现与后续课程的有效衔接。第9章将运算放大器、回转器作为电路双口的实例进行学习。（4）考虑电路实验单独设课，电路的计算机仿真是电路实验的主要内容之一，本次修订删除附录B。
　　新版教材共11章和1个附录。第1～4章由贺立红修订，第6～8章和附录由李华修订，第5章和第9～11章由王安娜修订。全书由李华统筹和协调。
　　对于书中的不足和错误，诚请读者指正、批评。
　　编者2016年7月第2版前言本书自第1版出版以来，经过了几年的教学实践检验。为了进一步提高教材质量，决定在保持原有特色的基础上对教材予以修订。
　　本次修订主要体现在以下方面：在教材内容的选取上，考虑到需加强非线性电路分析方法的学习，增加了分段线性化方法的内容，考虑到各章节内容的紧密联系及后续课程的教学安排，取消了磁路部分内容；在章节内容的安排上，对部分章节的内容和标题进行了调整，使内容安排更紧凑、更系统，便于了解电路理论的整体脉络；在例题的选取上，适当地增加了有实际应用背景的例题，并突出了部分内容的实际应用背景及与后续课程的联系，如将功率因素提高的内容放在实例分析中，以强调其实际应用意义；在教材内容的叙述上，有了进一步改进，以便于读者理解、掌握；订正了第1版教材版面上的多处错误。
　　本书的第1、2章由贺立红修订，第3、4、5、6章及附录A由吴建华修订，第7、8章由李华修订，第9、10、11章由王安娜修订，附录B由鲍喜荣修订。吴建华负责全书的统筹与协调。
　　本书虽经修订，但疏漏、欠缺乃至错误之处仍在所难免，欢迎读者提出宝贵意见。
　　第1版前言本书是按照教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会制定的“电路原理”教学大纲的要求编写的，适合作为普通高等学校电子信息与电气学科各专业“电路原理”或“电工理论基础”课程的教材。
　　本书以提高师生教与学的有效性，培养学生分析问题与解决问题的能力为目标编写而成。
　　在教材内容的选取上，本书合理安排经典内容、传统内容与新内容的关系。对于经典内容，本书以电路的基本概念、基本理论和基本分析方法及应用为主线，贯穿全书；在传统内容的编排上，本书删繁就简，力求突出理论与方法中所体现的从“物理现象”到“数学模型及算法”，再到“工程应用”的电路问题的解决过程；本书还适当增加了新内容，如有源滤波器、计算机仿真分析等，以体现教材的时代特点。本书各章节的安排遵循由简到繁、循序渐进、难点分散的原则，采用先“静态”（直流电路分析），后“稳态”，再“动态”的教学体系，便于教学。本书力求做到论述严密、深入浅出，各章节的引言也力求突出问题驱动及前后呼应，并配有丰富的例题及习题，便于读者自学。
　　在编写过程中，本书重点强调了以下三个方面。
　　适当强调建立电路模型的研究方法。在分析各类元器件（如受控源、互感、理想变压器、双口网络和传输线等）时，都突出从实际器件的物理概念到建立电路模型的过程，适当体现或重现电路理论解决实际问题的过程。
　　强调应用电路的基本原理（基本定律和理想元件的电路模型）分析电路。从第1章引出电路的基本原理后，其后的各章都突出电路基本原理的应用，使学生牢固掌握电路基本原理及基本分析方法。
　　强调在应用电路的基本原理分析电路问题时，可通过演绎、归纳等手段，得到便于实际应用的分析方法，如一般分析方法（如节点方程和回路方程的系统编写法、一阶电路的三要素解法等），简化的分析方法（如互感消去法、三相化单相分析法等），以及等效的分析方法（等效电阻法、戴维南等效电路法等）等，使学生对电路理论有全面、系统的掌握。
　　本书加强了理论联系实际的内容，适当引入了有实际应用背景或与后续课程相关的电路实例，开阔学生分析实际问题的视野，实现了与后续课程有效衔接。
　　.关于各章的课时安排，本书给出了教学建议，供师生参考。
　　本书的第1、2章由贺立红执笔，第3～6章及附录A由吴建华执笔，第7、8、12章由李华执笔，第9～11章由王安娜执笔，附录B由鲍喜荣执笔，吴建华负责全书的统筹与协调。
　　本书大纲承蒙清华大学的陆文娟教授审阅，得到了许多宝贵意见，谨致衷心的感谢。本书承继了东北大学“电路原理”课程教研组多年积累的教学经验，感谢郝蕴卿、殷洪义、陈绍林、孙玉琴等老师在编写教材方面提供的工作基础和经验。感谢机械工业出版社和东北大学教务处给予本书出版的支持。
　　由于作者的水平有限，书中难免有错误和不当之处，恳请读者提出宝贵意见。作者联系方式如下：
　　吴建华作者2009年5月于东北大学

电路原理（第3版）—— 探索电流的奥秘，点亮科技的未来 一、 深度解析，融汇贯通 《电路原理（第3版）》并非一本单纯的教科书，它更像是一座通往理解现代科技基石的桥梁。本书以其严谨的学术态度、清晰的逻辑结构和丰富的实例，引领读者深入探索构成一切电子设备心脏的“电路”这一神奇领域。我们不仅仅停留在概念的介绍，而是致力于引导读者建立起对电路系统完整、深刻的认知。 从最基础的电荷、电压、电流、电阻等基本概念出发，本书循序渐进地构建起坚实的理论框架。我们详细阐述了欧姆定律和基尔霍夫定律，这两大基本定律如同电路分析的“圣经”，是理解所有复杂电路行为的钥匙。通过大量的例题解析，读者将能够熟练运用这些定律，分析和计算各种简单电路的电流、电压和功率。 随着篇幅的深入，本书将带领读者进入更为复杂的电路世界。电阻、电容、电感这三大基本无源元件的特性将被一一剖析，它们在电路中的作用、相互之间的关系以及在不同电路拓扑下的行为都将得到详尽的阐述。我们不仅讲解了元件的静态特性，更深入探讨了它们的动态行为，例如电容的充放电过程，电感的储能效应，以及它们在交流电路中的阻抗表现。 对于电路分析的强大工具——戴维南定理、诺顿定理、叠加定理等，本书也进行了深入的讲解和应用。这些定理极大地简化了复杂电路的分析过程，使读者能够更高效地求解未知量。我们通过精心设计的习题，让读者在实践中掌握这些定理的应用技巧，培养出独立分析和解决电路问题的能力。 二、 交流与瞬态：跳动的生命线 直流电路的稳态分析是基础，但真正让电子设备“活”起来的，是瞬态过程和交流信号。本书对瞬态分析给予了足够的重视，详细讲解了RL、RC及RLC电路的暂态响应。通过对微分方程的求解和拉普拉斯变换的应用，读者将能理解电容器和电感器在电路中如何响应电压和电流的变化，从而掌握动态电路的行为特性。这对于理解开关电源、信号滤波等关键技术至关重要。 交流电路的分析是本书的另一大重点。从正弦交流电的产生，到相量分析法的引入，本书为读者构建了一个高效的交流电路分析体系。我们详细讲解了阻抗和导纳的概念，以及它们在不同频率下对电路行为的影响。电感和电容在交流电路中的“移相”作用，以及它们如何与电阻共同构成各种滤波电路、谐振电路，都将在本书中得到清晰的阐述。 三相交流电路是电力系统和许多工业应用中的核心。本书对此进行了专门的讲解，包括三相电源的产生、连接方式（星形和三角形），以及三相电路的功率计算。读者将理解三相系统为何比单相系统具有更高的效率和更好的运行稳定性。 三、 动态系统：从静态到演变 电路并非总是静态的，许多实际应用涉及到动态系统的建模和分析。《电路原理（第3版）》将引导读者进入更广阔的领域。 1. 二端口网络：连接与隔离的艺术 二端口网络是连接不同电路模块的关键。本书将详细介绍二端口网络的各种参数描述，如阻抗参数（Z参数）、导纳参数（Y参数）、混合参数（H参数）和传输参数（ABCD参数）。读者将学会如何使用这些参数来表征和分析二端口网络的特性，理解信号的传输、衰减以及匹配问题，这对于设计复杂的电子系统和通信线路至关重要。 2. 信号与系统：信息的载体与处理 信号是信息的载体，系统是处理信息的装置。本书将引入信号与系统的基本概念，讲解周期信号和非周期信号的傅里叶级数和傅里叶变换。通过这些强大的数学工具，读者将能够将复杂的信号分解为不同频率的正弦分量的组合，从而理解系统对不同频率信号的处理特性。 傅里叶变换的应用贯穿始终，它不仅是信号分析的利器，也是理解滤波器设计、调制解调等通信技术的基础。本书将展示如何利用傅里叶变换分析电路对不同信号的响应，以及如何设计滤波器来选择或抑制特定频率的信号。 3. 动态系统分析：微分方程与状态空间 对于更复杂的动态电路，如包含多个储能元件的电路，微分方程的求解是必不可少的。本书将系统地讲解如何建立电路的微分方程，并介绍求解的方法。 更进一步，本书将引入状态空间分析方法。状态空间方法是一种更通用的动态系统建模和分析技术，它能够处理更复杂的非线性系统，并为计算机仿真和控制理论奠定基础。读者将学习如何定义系统的状态变量，并用一组一阶微分方程来描述系统的动态行为。 四、 实际应用与前沿展望：理论的延伸 理论知识的最终目的是服务于实践。《电路原理（第3版）》深知这一点，因此在理论讲解的基础上，特别强调了实际应用。 书中穿插了大量的工程实例，从简单的LED驱动电路到复杂的运放电路，再到初步的电力电子变换器。这些实例不仅能帮助读者巩固所学知识，更能激发他们对电路在现实世界中应用的兴趣。 本书还将适当地引导读者触及一些前沿的电路概念，例如： 非线性电路初步： 介绍二极管、晶体管等非线性元件的基本特性，以及它们在整流、放大等电路中的应用。 集成电路基础： 简要介绍运算放大器（Op-amp）的理想模型和基本应用，让读者对集成电路有初步的认识。 滤波器设计： 深入探讨各种滤波器（低通、高通、带通、带阻）的设计原理和应用，这是信号处理领域的核心。 五、 学习方法与进阶路径 《电路原理（第3版）》不仅提供了丰富的知识，更注重学习方法的指导。本书的编写遵循“由易到难、循序渐进”的原则，每一章节都环环相扣，确保读者能够稳步提升。 建议的学习路径： 1. 掌握基本概念： 确保对电荷、电压、电流、功率、电阻等基本概念有扎实的理解。 2. 熟练运用定律： 欧姆定律和基尔霍夫定律是分析所有电路的基础，务必熟练掌握。 3. 攻克定理： 戴维南、诺顿、叠加等定理是简化分析的利器，通过大量练习加以掌握。 4. 深入理解元件： 深刻理解电阻、电容、电感的特性，尤其是在直流和交流电路中的表现。 5. 掌握动态分析： 掌握瞬态分析和交流电路的相量分析方法。 6. 拓展视野： 了解二端口网络、信号与系统、状态空间等更高级的概念。 7. 融会贯通： 通过大量的综合性习题，将所学知识融会贯通，解决实际问题。 本书附带的丰富习题，涵盖了从概念理解到复杂分析的各个层面，是检验学习成果、加深理解的不可或缺的环节。建议读者在学习每一章内容后，及时完成相关的习题，并对照解析进行反思。 《电路原理（第3版）》不仅仅是一门学科的知识，它更是一种思维方式的训练——严谨的逻辑推理、系统性的分析方法、以及从宏观到微观的深刻洞察。掌握了电路原理，就相当于掌握了理解和创造现代科技的钥匙，为未来在电子、通信、控制、计算机等众多领域的发展打下坚实的基础。无论您是初学者，还是希望巩固和深化理论知识的从业者，《电路原理（第3版）》都将是您宝贵的伙伴。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直观的感受是其内容的深度和广度。作者在每一个章节都对相关知识点进行了详尽的阐述，不仅仅停留在表面，而是深入到物理本质的层面，让你能够理解现象背后的驱动力。我曾经在其他地方学习某个概念时感到困惑，但在这本书中，作者从一个全新的角度切入，用更清晰的语言和更恰当的比喻，将我之前难以理解的难点一一攻破。书中穿插的各种图示和波形图，更是极大地增强了视觉冲击力，让抽象的概念变得生动具体。更令人称赞的是，作者在介绍完理论之后，还会引导读者思考一些延伸性的问题，激发我们的独立思考能力。这本书的内容密度非常高，每一页都充满了信息量，需要慢慢品味，才能消化其中的精髓。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体印象是一种踏实和可靠。它没有炫技式的语言，也没有过于华丽的辞藻，而是用最朴实、最严谨的方式，向读者传达最核心的知识。阅读的过程中，我能够感受到作者在知识的严谨性上所付出的努力，每一个公式的推导，每一个结论的得出，都经过了反复的验证和斟酌。这种态度让我感到非常安心，知道自己正在学习的是经过精心打磨的、值得信赖的内容。书中还涉及了一些前沿的电路理论和应用，虽然我目前还未能完全理解，但它极大地开阔了我的视野，让我看到了电路领域未来发展的方向。总而言之，这是一本能够让你受益匪浅的书，无论你是初学者还是有一定基础的学习者，都能从中找到自己所需。

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这本书的包装非常扎实，拿到手的时候就觉得很有分量，知识的厚重感扑面而来。翻开第一页，纸张的质感就让人眼前一亮，不是那种廉价的、泛黄的纸，而是那种细腻、略带哑光的触感，即使长时间阅读，眼睛也不会觉得疲劳。印刷清晰度也相当高，每一个公式，每一个图示都清晰锐利，细节之处的处理非常到位，这对于学习电路这种需要精确理解每一个符号和连接的学科来说，是至关重要的。封面设计简洁大气，没有过多的花哨元素，纯粹的知识导向，让人一看就知道这是一本沉甸甸的学术著作。拿到书的那一刻，就有一种想要立刻钻研其中的冲动，感觉自己已经准备好接受一场知识的洗礼了。书的装帧牢固，不易散页，这一点在翻阅过程中能深刻体会到。无论是排版布局，还是字体大小，都经过了精心设计，符合人体工学，读起来顺畅无比。

评分☆☆☆☆☆

从学习者的角度来看，这本书提供了一个非常系统化的学习路径。它不仅仅是一本知识的堆砌，更像是一位经验丰富的老师，在一步步地引导你走进电路的殿堂。书中的章节安排非常合理，由浅入深，逻辑性极强。当你掌握了一个基础概念后，后面的章节会自然而然地将这个概念应用到更复杂的场景中，让你在不知不觉中完成知识的螺旋式上升。我在学习过程中，经常会回顾前面的一些章节，发现作者在前期的铺垫做得非常到位，为后续内容的理解打下了坚实的基础。这本书的价值在于，它能够让你在独立学习的过程中，感受到一种被充分支持和引导的体验，而不是独自面对浩瀚的知识海洋而感到迷茫。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅这本书，我就被其严谨的逻辑和深入浅出的讲解方式所吸引。作者在阐述每一个概念时，都循序渐进，从最基础的原理开始，逐步引入更复杂的概念，并且在关键之处辅以大量的例题进行巩固。这些例题不仅仅是简单的计算，而是多角度地展示了同一个理论在实际应用中的不同表现形式。我特别喜欢书中对一些经典电路的分析，作者并没有简单地给出结论，而是详细地剖析了其工作原理，让你能够真正理解“为什么”会这样。这种教学方式极大地降低了学习的门槛，让像我这样初学者也能在相对短的时间内建立起扎实的理论基础。而且，书中涉及的知识点非常全面，几乎涵盖了电路领域所有重要的方面，作为一本参考书，它的价值不言而喻。