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吴舒辞 等 著

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301205051

商品编码：29729872378

包装：平装

出版时间：2012-06-01

基本信息

书名：电路分析基础

定价：38.00元

作者：吴舒辞 等

出版社：北京大学出版社

出版日期：2012-06-01

ISBN：9787301205051

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：电路分析基础》作为信息类专业的基础课程教材，本书覆盖了高等工科院校电路分析课程教学大纲所要求的内容。本书被列入湖南省高等教育精品课程建设项目。
　　本书由电阻电路、动态电路、正弦稳态电路三大模块构成，全面系统地介绍了电路的基本概念、基本理论和基本分析方法。全书共分12章，内容包括：电路的基本概念和基尔霍夫定律、电路的等效变换、线性电路的基本分析方法、电路定理、相量法基础、正弦电流电路分析、一阶电路、二阶电路、含有耦合电感的电路、三相电路、二端口网络及利用MATLAB计算电路。每章前面均设有、教学要点和引例，每章后面均安排了阅读材料和习题，以便读者阅读及巩固基础知识，并附有习题答案。
　　本书可作为高等院校信息类各专业（电子、自动化、通信工程、电子科学与技术、计算机等）本科生的教材，也可供相关工程技术人员参考使用。

目录

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章 电路的基本概念和基尔霍夫定律
1.1 电路与电路模型
1.2 电路变量
1.1.3 电阻元件
1.4 电容元件
1.5 电感元件
1.6 理想电源
1.7 受控电源
1.8 基尔霍夫定律
1.8.1 基尔霍夫电流定律
1.8.2 基尔霍夫电压定律
1.9 小结
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习题

第2章 电路的等效变换
2.1 等效二端网络的概念
2.2 无源一端口网络的等效变换
2.3 电阻的Y型连接和△形连接的等效变换
2.4 电压源、电流源的串联和并联
2.5 实际电源的两种模型及其等效变换
2.6 等效电阻、输入电阻
2.7 小结
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习题

第3章 线性电路的基本分析方法
3.1 线性电路的基本分析方法概述
3.2 支路电流法
3.3 节点电压法
3.4 网孔电流法
3.5 回路电流法
3.6 小结
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习题

第4章 电路定理
4.1 叠加定理
4.2 替代定理
4.3 戴维南定理和诺顿定理
4.4 特勒根定理
4.5 互易定理
4.6 对偶原理
4.7 小结
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习题

第5章 相量法基础
5.1 引言
5.2 正弦量
5.2.1 正弦量的三要素及相位差
5.2.2 有效值
5.3 正弦量的相量表示
5.3.1 复数表示及运算
5.3.2 正弦量的相量表示及运算
5.4 电路元件以及无源二端网络伏安关系的相量形式
5.4.1 单个电路元件伏安关系的相量形式以及阻抗和导纳
5.4.2 RLC串联电路伏安关系的相量形式及阻抗和导纳：
5.4.3 无源二端网络的等效阻抗和等效导纳
5.5 基尔霍夫定律的相量形式
5.6 小结
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习题

第6章 正弦电流电路分析
6.1 正弦电流电路的相量分析法
6.1.1 阻抗（导纳）的串联和并联
6.1.2 相量分析法的一般步骤
6.1.3 相量图
6.1.4 复杂正弦电流电路的相量分析
6.2 正弦电流电路的功率
6.2.1 二端网络的瞬时功率和平均功率以及功率因数
6.2.2 无功功率和视在功率
6.2.3 复功率
6.3 功率因数的提高
6.4 大功率传输定理
6.5 正弦电流电路的谐振
6.5.1 串联谐振
6.5.2 并联谐振
6.6 小结
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习题

第7章 一阶电路
7.1 动态电路的方程及其初始条件
7.1.1 动态电路的过渡过程
7.1.2 动态电路初始值的计算
7.1.3 动态电路初始值的确定方法
7.2 一阶电路的零输入响应
7.2.1 一阶RC电路的零输入响应
7.2.2 一阶RL电路的零输入响应
7.3 一阶电路的零状态响应
7.3.1 一阶RC电路的零状态响应
7.3.2 一阶RL电路的零状态响应
7.4 一阶电路的全响应
7.4.1 一阶RC电路的全响应
7.4.2 三要素法求解一阶电路全响应
7.5 一阶电路的阶跃响应
7.6 一阶电路的冲激响应
7.7 小结
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习题

第8章 二阶电路
8.1 二阶电路的零输入响应
8.2 二阶电路的零状态响应和阶跃响应
8.3 二阶电路的冲激响应
8.4 小结
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习题

第9章 含有耦合电感的电路
9.1 互感
9.2 含有耦合电感电路的计算
9.2.1 电感的串联
9.2.2 电感的并联
9.3 空心变压器
9.4 理想变压器
9.5 小结
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习题

0章 三相电路
10.1 三相电路
10.1.1 三相电源
10.1.2 三相电源的连接方式
10.1.3 三相负载的连接方式
10.2 线电压（电流）与相电压（电流）的关系
10.3 对称三相电路的计算
10.3.1 对称三相四线制电路的分析与计算
10.3.2 对称负载三角型连接三相电路分析与计算
10.4 不对称三相电路的概念
10.5 三相电路的功率
10.6 小结
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习题

1章 二端口网络
11.1 二端口网络的方程和参数
11.1.1 二端口网络的概念
……
2章 利用MATLAB计算电路
参考答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《信号与系统：原理与应用》 内容简介： 《信号与系统：原理与应用》是一本全面探讨信号和系统理论核心概念的学术专著。本书旨在为读者提供一个坚实的基础，使其能够深入理解和分析各种工程领域中的信号和系统行为。从最基础的信号分类、系统性质，到傅里叶分析、拉普拉斯变换、Z变换等强大的数学工具，再到离散时间信号与系统的独特之处，本书层层递进，逻辑严谨，力求让读者不仅知其然，更知其所以然。 第一部分：基础概念与信号描述 本书的开篇，我们将从最根本的层面出发，厘清“信号”与“系统”的定义。信号，作为信息传输的载体，其多样性是本部分探讨的重点。我们将细致划分连续时间信号与离散时间信号，并进一步介绍周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号、偶信号、奇信号等基本分类。通过大量的实例，如正弦信号、指数信号、单位冲激信号（狄拉克冲激）、单位阶跃信号（赫维赛德阶跃）等，读者将直观地认识这些信号的数学表示及其物理意义。 系统，则是对信号进行处理或转换的实体。本书将引入系统的基本性质，如线性性、时不变性、因果性、稳定性等。线性时不变（LTI）系统因其在信号处理和控制领域中的核心地位，将得到尤为详尽的论述。我们将介绍系统的卷积运算，这是LTI系统分析的关键工具，并通过多种方法（解析法、图解法）来计算和理解卷积的含义，揭示系统如何根据其输入信号和冲激响应来产生输出信号。 第二部分：频域分析的基石——傅里叶系列与傅里叶变换 理解信号在不同频率成分上的分布，对于分析和设计系统至关重要。本部分将深入探讨傅里叶分析的强大威力。 对于周期信号，我们将引入傅里叶级数（FS）的概念。本书将详细推导傅里叶级数的指数形式和三角形式，并阐述其收敛性定理。读者将学习如何计算一个周期信号的傅里叶级数系数，从而将其分解为一系列不同频率的正弦或余弦分量，直观地理解信号的频谱特性。 对于非周期信号，傅里叶变换（FT）将成为分析的利器。本书将介绍傅里叶变换的定义及其与傅里叶级数的关系，即傅里叶变换是非周期信号的“连续频谱”。我们将详细推导常用信号的傅里叶变换，如矩形脉冲、指数衰减信号、单位冲激信号等的傅里叶变换。通过傅里叶变换，我们可以清晰地看到信号所包含的所有频率成分及其对应的幅度与相位信息，为后续的滤波、调制等信号处理奠定基础。 此外，本书还将重点讲解傅里叶变换的各种重要性质，如线性性、时移性、频移性、卷积定理、微分性质、积分性质等。这些性质极大地简化了信号和系统的分析过程，使得原本复杂的运算变得井然有序。特别地，卷积定理在频域上的体现（乘积等于卷积的傅里叶变换），是理解LTI系统频率响应的关键，将被深入剖析。 第三部分：连续时间系统分析的通用工具——拉普拉斯变换 在处理更广泛的信号和系统，特别是那些可能包含不稳定部分或指数增长分量的系统时，傅里叶变换会遇到局限。拉普拉斯变换（LT）应运而生，它提供了一个更为通用的框架来分析连续时间LTI系统。 本书将详细介绍单边拉普拉斯变换的定义，并阐述其收敛域（ROC）的概念。收敛域是理解拉普拉斯变换性质和区分不同信号的关键。我们将推导一系列基本信号的拉普拉斯变换，例如指数函数、正弦函数、单位阶跃函数、单位冲激函数等。 拉普拉斯变换的强大之处在于其性质。本书将系统地讲解拉普拉斯变换的线性性、时移性、频移性、尺度变换性、微分性质、积分性质、初值定理和终值定理等。这些性质使得求解微分方程、分析系统稳定性、理解系统零极点分布等问题变得更加直观和高效。 特别是，本书将重点讲解拉普拉斯变换在系统分析中的应用。通过系统函数（传递函数）的概念，我们可以将LTI系统的时域描述（微分方程）转化为频域（s域）的代数方程。零点和极点分析是理解系统频率响应、稳定性和瞬态响应的关键。本书将通过丰富的实例，演示如何利用拉普拉斯变换来求解LTI系统的零状态响应和零输入响应，以及如何分析系统的稳定性。 第四部分：离散时间信号与系统分析——Z变换 随着数字信号处理技术的飞速发展，离散时间信号与系统在现代工程中占据着越来越重要的地位。本部分将专注于离散时间信号与系统的分析，并引入Z变换作为其核心数学工具。 我们将首先介绍离散时间信号的基本概念，包括离散时间单位冲激信号、离散时间单位阶跃信号、周期序列、非周期序列等。系统的性质（线性性、时不变性、因果性、稳定性）在离散时间系统中同样适用，并会进行详细的阐述。离散时间LTI系统的输入输出关系将通过离散卷积来描述。 Z变换（ZT）是离散时间信号分析的“傅里叶变换”的推广。本书将详细介绍单边和双边Z变换的定义，以及其收敛域（ROC）的概念。收敛域的形状与信号的因果性、稳定性紧密相关。我们将推导常用离散时间信号的Z变换，如单位冲激序列、单位阶跃序列、几何序列等。 Z变换的性质与拉普拉斯变换有诸多相似之处，但也有其独特性。本书将深入探讨Z变换的线性性、时移性、乘法性、微分性质、初值定理和终值定理等。这些性质将帮助我们简化离散时间系统的分析。 系统函数（传递函数）在离散时间LTI系统分析中扮演着核心角色。本书将展示如何利用Z变换将描述离散时间LTI系统的差分方程转化为Z域的代数方程。零极点分析同样是理解离散时间系统频率响应、稳定性和瞬态响应的关键。通过实例，读者将学会如何利用Z变换求解差分方程，分析系统的零状态响应和零输入响应，并判断系统的稳定性。 第五部分：系统分析进阶与应用 在掌握了傅里叶分析、拉普拉斯变换和Z变换等核心工具后，本书将在最后部分探讨更广泛的应用和进阶概念。 我们将回顾并对比连续时间系统和离散时间系统分析的异同，强调两种变换域分析方法的通用性和互补性。 此外，本书还将触及一些更高级的主题，例如： 滤波器设计基础： 介绍不同类型的滤波器（低通、高通、带通、带阻）及其基本设计思想，理解如何在频域上实现对信号的选择性处理。 抽样定理： 深入阐述奈奎斯特-香农抽样定理，解释连续时间信号如何被无失真地转换为离散时间信号，以及混叠现象及其避免方法。 现代信号处理概述： 简要介绍一些现代信号处理技术，如离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法快速傅里叶变换（FFT），以及小波变换等，为读者提供进一步学习的指引。 学习目标： 通过学习《信号与系统：原理与应用》，读者将能够： 深刻理解信号和系统的基本概念、分类及性质。 熟练掌握傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换的数学工具。 能够运用这些工具分析和求解连续时间与离散时间LTI系统的时域和频域响应。 理解系统稳定性、因果性等关键概念及其判断方法。 能够利用系统函数（传递函数）描述和分析系统行为。 对抽样定理等基础的数字信号处理概念有清晰的认识。 为进一步学习更高级的信号处理、控制系统、通信系统等领域打下坚实的基础。 本书内容翔实，理论与实践相结合，辅以大量的例题和练习题，是理工科学生、研究人员以及任何对信号与系统理论感兴趣的读者的宝贵参考书。

评分☆☆☆☆☆

如果非要从一个苛刻的角度来审视这本书，那么或许是其在磁耦合电路和互感处理上的深度可以再加强一些。尽管书中涵盖了互感的基本概念和能量传递的分析，但面对复杂的、多层耦合的变压器模型或滤波器的设计时，需要读者自行跳脱到其他更专业的书籍进行补充。不过，话说回来，作为一本“基础”读物，它对基本磁路原理的阐述是无可挑剔的。我对书中关于交流电机启动和运行的基本等效电路分析印象深刻，虽然没有深入到具体电机制造工艺，但通过简单的RLC模型已经能准确预测负载变化对电源侧的影响，这为后续学习电力电子学打下了坚实的基础。此外，书中对一些常见元器件的理想化模型与实际特性的差异也进行了探讨，提醒读者在实际电路搭建时必须考虑到元件的非理想性，这体现了作者极强的工程实践视角。这种“理论与现实的桥梁”的构建，是许多纯理论教材所欠缺的宝贵特质。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度实在令人惊叹，我花了整整一个夏天才勉强啃完，其中关于非线性电路的分析部分，简直是为高阶学习者量身定做的一座巍峨高峰。作者在阐述节点电压法和网孔电流法时，没有采取那种流水账式的罗列公式，而是巧妙地融入了大量的工程实例，让我明白了这些抽象数学工具在实际设计中的具体应用场景。比如，在讨论戴维南定理和诺顿定理的等效电路简化时，书中不仅给出了严谨的数学推导，还通过对比两种方法在处理含独立源和含受控源电路时的效率差异，为读者提供了宝贵的优化策略。特别是关于暂态分析章节，对RLC串并联回路在不同激励下的响应曲线进行了精细的建模和仿真分析，那些对瞬态响应细节的捕捉，即便是我这个自认为有些经验的工程师，也感觉受益匪浅。这本书的图示清晰度也是一流的，复杂的电路拓扑图总能被划分得井井有条，使得理解起来毫无障碍。如果说有什么遗憾，或许就是某些更前沿的，例如基于Spice模型的仿真技巧，可以再多增加一些实战演练。但总体而言，这是一部可以作为工具书常年置于案头的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前学习电路理论时总觉得缺了点“人情味”，很多教材写得过于冰冷和公式化，读起来味同嚼蜡。但是这本教材在叙述风格上做出了一个非常成功的转变。它没有一味地堆砌公式，而是在关键节点插入了一些历史典故或者关键人物的贡献，比如讲述基尔霍夫定律时，简要提到了那个时代物理学家们在电学领域探索的艰辛，这让整个学习过程变得生动起来，也更容易激发起对这门学科的好奇心。在讲解二端口网络参数（如ABCD参数和H参数）时，作者采用了对话式的引导，先抛出一个实际问题：“如何将一个放大器模型化，以便快速评估其级联效果？”然后再循序渐进地引入对应的参数定义和转换公式，这种以问题驱动的学习路径，极大地提高了我的学习积极性。即便是处理像戴维南等效电阻这种需要负向思维的操作，书中也提供了形象化的思维工具，避免了死记硬背。这本书的排版也十分清爽，大量的空白和适当的字体变化，让长时间阅读眼睛不易疲劳，这在厚重的理工科书籍中是相当难得的体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的特点是结构严谨，逻辑链条极长，从不放过任何一个知识点之间的潜在联系。它最让我佩服的一点是，它将“分析”的精髓贯穿始终。例如，在讲解功率因数校正时，它没有简单地给出“并联电容增加功率因数”的结论，而是通过引入复平面上的功率三角形，结合相量图，清晰地展示了校正过程如何改变了视在功率的向量角度，从而直观地说明了为什么我们需要这种处理。这种层层递进的推导方式，强迫读者必须理解每一步的数学意义，而不是仅仅停留在公式的表面。对于那些热衷于探究“为什么”的学习者来说，这本书提供了丰厚的精神食粮。对于复杂的电路故障排除，书中提供的系统化诊断流程——从电压测量到波形分析——简直是一套实用的操作手册。总而言之，这本书不仅仅是传授知识，它更是在雕琢读者的分析思维方式，让读者学会像一个真正的电路分析师那样去思考问题。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本厚重的教材时，我其实是抱着将信将疑的态度——现在的教材太多追求面面俱到，反而失去了核心的锐度。然而，这本书在基础理论的铺陈上，展现出一种令人安心的扎实感。开篇对欧姆定律和基尔霍夫定律的讲解，并非是简单地复述，而是深入挖掘了这些定律背后的物理意义和适用边界，这对于初学者建立正确的电路思维至关重要。我尤其欣赏作者在讲解电阻、电容、电感元件特性时所采用的类比手法，将电荷的流动、能量的存储比拟成水流系统中的不同环节，极大地降低了抽象概念的理解门槛。更值得称道的是，它对交流稳态分析的处理方式，从相量（Phasor）的引入到阻抗的复数运算，逻辑链条环环相扣，毫不拖泥带水。在介绍三相电路平衡负载的功率计算时，那些关于视在功率、有功功率和无功功率的三角关系图，简直是教科书级别的视觉辅助，让原本容易混淆的概念变得豁然开朗。这本书的章节结构设计得非常合理，每章末尾的总结和思考题，总能精准地指向本章的核心知识点，非常适合自主学习者进行阶段性检测。