高職高專電氣自動化技術專業規劃教材 電路分析基礎 郭瑞平 9787512305618 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

書名：高職高專電氣自動化技術專業規劃教材 電路分析基礎

定價：20.00元

作者：郭瑞平

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2010-10-01

ISBN：9787512305618

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

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內容提要

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本書為高職高專電氣自動化技術專業規劃教材。
本書是根據高職高專教育的教學基本要求，並充分考慮高職高專的教育特點而編寫的。全書共分九章，主要內容包括：電路的基礎知識、電阻電路的等效變換和分析方法、正弦穩態電路的相量分析法、互感電路和三相交流電路、動態電路的時域分析、電工測量的基本知識以及工廠供電與安全用電。每章後附有習題，並在書末附瞭部分習題的參考答案。
本書基本概念錶述清楚，基本分析方法歸類恰當、步驟明確，易於讀者理解和掌握。本書可作為高職高專電氣自動化技術等相關專業教材，也可以作為從事相關專業的工程技術人員的參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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電路分析基礎 內容簡介 本書是麵嚮高職高專電氣自動化技術專業的一本規劃教材，旨在為學生打下堅實的電路分析理論基礎。全書緊密結閤專業培養目標和課程教學大綱，內容體係化、知識點清晰、邏輯性強，力求使學生在掌握基本電路概念、定理和分析方法的同時，能夠初步理解電路在實際電氣自動化係統中的應用。 第一章 電路及電路分析基礎 本章作為全書的引言，首先介紹瞭電路的基本概念，包括電路的組成、分類以及電路模型。我們將區分理想模型與實際模型的異同，為後續的深入分析奠定基礎。接著，重點講解瞭電路中幾個基本物理量：電荷、電流、電壓、電功率和電能。通過對這些概念的精確定義和物理意義的闡釋，幫助學生建立起對電學基本量的直觀認識。 然後，本章詳細介紹瞭電路的基本定律：歐姆定律和基爾霍夫定律。歐姆定律是電路分析中最基礎、最重要的定律，我們將從宏觀和微觀兩個層麵來理解它，並區分綫性元件和非綫性元件的歐姆定律的適用性。基爾霍夫定律，即電流定律（KCL）和電壓定律（KVL），是分析復雜電路的基石。我們將通過大量實例，演示如何運用這兩個定律建立電路方程，並理解它們所體現的電荷守恒和能量守恒原理。 此外，本章還引入瞭電路的參考方嚮和節點電壓法、支路電流法這兩種基本的電路分析方法。節點電壓法以節點電壓為未知量，通過基爾霍夫電流定律建立方程組，求解相對簡便。支路電流法以各支路電流為未知量，通過基爾霍夫電壓定律和歐姆定律建立方程組。兩種方法的推導過程和適用範圍將一一闡述，並配以典型的例題進行鞏固。 第二章 電阻電路的等效變換 本章聚焦於電阻電路的簡化和等效分析。首先，我們將學習電阻的串聯、並聯和混聯等效計算。通過講解串聯和並聯電阻的等效電阻公式，以及如何將復雜的電阻網絡簡化為等效電阻，使學生能夠快速求解簡單的電阻電路。 接下來，本章將介紹更具挑戰性的電路簡化方法：戴維寜定理和諾頓定理。戴維寜定理允許我們將一個復雜的綫性兩端網絡等效為一個電壓源與一個串聯電阻的組閤，而諾頓定理則允許我們將其等效為一個電流源與一個並聯電阻的組閤。這兩個定理在分析含有多個電源和復雜網絡的電路時具有極高的實用價值，我們將深入探討它們的推導原理和應用技巧。 此外，本章還介紹瞭Y-Δ變換（星形-三角形變換）和Δ-Y變換（三角形-星形變換）。這兩種變換方法是處理三端網絡（如電阻組成的三角形或星形連接）的有效手段，通過它們可以將不易分析的網絡轉換為更容易分析的網絡，從而簡化電路求解過程。 第三章RLC電路的暫態分析 本章將進入動態電路的分析範疇，重點研究RLC電路中的暫態過程。我們將從最簡單的RL電路和RC電路入手，分析在直流和交流激勵下，電流和電壓隨時間變化的規律。通過引入“時間常數”的概念，揭示暫態過程的演變速度。 RL電路的暫態分析：介紹RL電路在直流信號作用下的響應，包括電流的上升過程和下降過程。通過推導微分方程，講解如何求解不同初始條件下的暫態解。 RC電路的暫態分析：分析RC電路在直流信號作用下的充放電過程。通過類似的微分方程求解方法，掌握電容器電壓和電流的暫態變化。 RLC電路的暫態分析：將RL和RC電路的分析擴展到RLC串聯和並聯電路。分析RLC電路在不同激勵下的響應，包括過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種典型的振蕩特性，並理解阻尼係數和固有頻率的概念。 本章強調瞭微分方程在暫態分析中的作用，並通過求解一階和二階常係數綫性微分方程，來獲得電路的暫態響應。理解暫態過程對於掌握電路的動態行為，以及設計和分析具有動態特性的電子設備至關重要。 第四章 正弦穩態分析 本章聚焦於交流電路的分析，特彆是正弦穩態條件下的電路行為。我們將引入相量（phasor）的概念，這是一種將正弦函數轉化為復數錶示的方法，極大地簡化瞭交流電路的分析。 相量及其運算：講解如何將正弦電壓和電流錶示為相量，以及相量的加減、乘除運算。通過相量圖，直觀地展示電壓和電流之間的相位關係。 阻抗和導納：定義電阻、感抗和容抗，並引入阻抗（impedance）和導納（admittance）的概念。闡述阻抗和導納的復數錶示以及它們與頻率的關係。 正弦穩態電路的計算：運用相量法和阻抗的概念，將基爾霍夫定律和歐姆定律推廣到交流電路。介紹求解含有多個電源和復雜網絡的正弦穩態電路的方法，包括節點電壓法、網孔電流法以及戴維寜定理和諾頓定理在交流電路中的應用。 功率分析：講解交流電路中的瞬時功率、平均功率（有功功率）、無功功率和視在功率。引入功率因數（power factor）的概念，並闡述提高功率因數的重要性。 本章旨在使學生能夠熟練運用相量法分析各種正弦穩態電路，並理解交流電路中功率的傳輸和利用。 第五章 互感耦閤電路 本章將深入探討互感耦閤電路，這類電路中存在著由於磁場耦閤而産生的感應電動勢。 互感：定義互感係數，並講解互感産生的機理。分析兩個綫圈之間的耦閤程度，以及互感對電路分析的影響。 耦閤電感：講解耦閤電感的等效電路模型。區分同名端和異名端，以及它們對耦閤電感作用方嚮的影響。 互感電路的分析：運用基爾霍夫定律和歐姆定律，並結閤互感項，來分析含有互感耦閤的電路。重點講解通過改變耦閤電感的連接方式（同名端或異名端），如何改變電路的特性。 變壓器：將互感耦閤的概念具體應用到變壓器模型上。介紹理想變壓器和實際變壓器的模型，分析變壓器的升壓、降壓作用，以及變壓器的阻抗變換特性。 本章的重點在於理解磁場耦閤對電路帶來的影響，並掌握分析互感耦閤電路的方法，為理解電機、電感傳感器等實際設備奠定基礎。 第六章 三相電路 本章專門研究三相電路，這是現代電力係統中廣泛應用的一種電路形式。 三相電源：介紹三相交流電源的産生原理，包括三相對稱正弦電壓的産生以及相電壓、綫電壓、相電流、綫電流之間的關係。 三相負載的連接方式：詳細介紹星形（Y）連接和三角形（Δ）連接兩種基本的三相負載連接方式。 三相電路的分析：分彆分析星形連接和三角形連接的三相電路。重點講解對稱負載和不對稱負載情況下的計算方法，以及如何利用相量法和基爾霍夫定律求解。 三相功率的計算：推導三相電路的有功功率、無功功率和視在功率的計算公式，並分析星形連接和三角形連接的功率關係。 本章旨在使學生掌握三相電路的基本原理和分析方法，為理解和設計三相電力係統和三相電機等設備打下基礎。 第七章 非正弦周期性電流電路 在實際電路中，除瞭正弦周期性信號外，還會遇到各種非正弦周期性信號，例如方波、三角波、鋸齒波等。本章將介紹分析這類電路的方法。 傅裏葉級數：介紹將非正弦周期性信號分解為一係列直流分量和不同頻率的正弦分量（諧波）的數學工具——傅裏葉級數。講解如何根據信號的對稱性來簡化傅裏葉級數的計算。 非正弦周期性電流電路的分析：運用“諧波等效電路”的思想，將非正弦周期性電流電路的分析轉化為一係列同頻率的正弦穩態電路的疊加。即，分彆計算直流分量和各次諧波分量在電路中的響應，最後將所有響應疊加起來得到總響應。 平均值和有效值：介紹非正弦周期性信號的平均值和有效值的計算方法，以及它們在電路分析中的意義。 本章的學習將使學生能夠分析和處理更廣泛的電路信號，提高電路分析能力的通用性。 第八章 電路分析的拓撲方法 本章將介紹一種更係統、更通用的電路分析方法——拓撲方法。這種方法基於圖論，能夠係統地識彆和構造電路的基本迴路和節點，從而方便地建立電路方程。 電路圖與圖：介紹如何將電路轉化為電路圖，並進一步抽象為拓撲圖。定義樹、連杆、節點、迴路等基本概念。 基本迴路法（網孔分析法）：運用圖論的知識，係統地導齣基本迴路（網孔）的定義，並通過基爾霍夫電壓定律建立關於基本迴路電流的方程組，求解電路。 基本割集法（節點分析法）：類似地，運用圖論的知識，導齣基本割集（節點）的定義，並通過基爾霍夫電流定律建立關於節點電壓的方程組，求解電路。 拓撲方法能夠幫助學生更深入地理解電路分析的結構性，並為更復雜的電路分析技術（如狀態方程法）打下基礎。 第九章 二端口網絡分析 本章將介紹二端口網絡（two-port network）的概念及其分析方法。二端口網絡是指具有兩個端口（輸入端口和輸齣端口）的綫性電路。 二端口網絡的定義與參數：定義二端口網絡的輸入端口、輸齣端口，並介紹描述二端口網絡特性的各種參數，包括阻抗參數（z參數）、導納參數（y參數）、傳輸參數（ABCD參數）以及混閤參數（h參數）。 參數的計算與轉換：講解如何根據電路結構計算各種參數，以及不同參數之間的轉換關係。 二端口網絡的連接：分析二端口網絡串聯、並聯和級聯時的等效參數計算方法。 應用舉例：通過一些實際的二端口網絡模型，例如放大器、濾波器等，展示二端口網絡分析的應用。 二端口網絡分析方法在電子綫路、通信係統等領域具有廣泛的應用，能夠方便地對復雜的集成電路進行模塊化分析。 實驗與實踐 本書的每一章都將配有相應的實驗項目或實踐建議，鼓勵學生通過理論與實踐相結閤的方式來鞏固所學知識。實驗項目將涵蓋基本電路元件的測量、電路的搭建與仿真、故障診斷等內容，旨在提高學生的動手能力和解決實際工程問題的能力。 總結 本書係統地介紹瞭電路分析的基礎理論和常用方法，內容涵蓋瞭直流電路、交流電路、暫態分析、耦閤電路、三相電路以及非正弦周期性電流電路等關鍵內容。本書旨在培養高職高專電氣自動化技術專業學生紮實的電路分析功底，使其能夠為後續專業課程的學習和實際工程應用奠定堅實的基礎。通過理論講解、例題分析和實驗練習，學生將能夠掌握分析和解決各類電路問題的能力。