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基本信息

书名:电路(上)(第二版)

定价：27.00元

售价：18.4元,便宜8.6元,折扣68

作者:李裕能,夏长征

出版社：武汉大学出版社

出版日期：2014-09-01

ISBN：9787307139077

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

　　《电路（上）（第二版）》的编写符合高等院校电路课程教学的基本要求，本书为上册，共有八章，主要内容包括：电路的基本概念和基本定律、简单电阻电路的分析、电路分析的一般方法、电路定理。正弦稳态交流电路和相量法、具有耦合电感元件的电路分析、三相电路、非正弦周期电流电流和信号的频谱。

目录

作者介绍

文摘

序言

《电路（上）（第二版）》 内容摘要 本书是高等院校电子信息类、电气工程类专业系列教材中的一本，旨在为学生构建扎实的电路基础知识体系。全书共分为上、下两册，本册为上册，重点阐述电路的基本概念、分析方法以及各种基本电路元件的特性。内容涵盖了直流电路和交流电路的稳态分析，为后续深入学习更复杂的电路理论打下坚实基础。 第一章 电路的基本概念 本章首先 introduces 电路的基本组成部分，包括电源、负载、开关和导线。详细阐述了电流、电压、电阻、电导、功率和能量等基本物理量及其单位。着重讲解了电路的数学模型，即理想元件模型，如理想电压源、理想电流源、理想电阻、理想电感和理想电容，并解释了这些模型的物理意义和应用场景。 电荷与电流：深入剖析电荷的微观本质，讲解电荷守恒定律，以及宏观上电流的定义、方向和计算方法。区分了稳恒电流和瞬时电流。 电压与电势：阐释电势的概念，电压是两点间电势之差，并解释了电压的参考方向。 电阻与电导：详细介绍电阻是材料对电流阻碍作用的度量，并阐述了电阻率、电阻率与温度的关系，以及欧姆定律在纯电阻电路中的应用。引入电导作为电阻的倒数，便于某些电路分析。 功率与能量：定义了电功率的概念，即单位时间内电能的转化速率，并推导出电路中功率的计算公式，如P=UI、P=I²R、P=U²/R。讲解了能量守恒定律在电路中的体现。 电路的组成与分类：介绍电路的基本组成要素，以及按照不同标准对电路进行的分类，例如直流电路与交流电路、线性电路与非线性电路、集总参数电路与分布参数电路等。 电路图符号与约定：标准化的电路图符号是进行电路分析的基础，本章详细介绍了常用的电路图符号，并规范了电流和电压的参考方向的选取约定。 第二章 集总参数电路的定义与基本定律 本章正式引入集总参数电路的概念，并在此基础上，系统地讲解电路分析的基石——基尔霍夫定律。 集总参数电路：解释了在什么条件下可以采用集总参数模型来描述电路，即电路的尺寸远小于电磁波的波长，使得电磁场的变化可以忽略不计，元件的参数（如电阻、电感、电容）可以集中在特定位置。 基尔霍夫电流定律 (KCL)：深入阐述了KCL是电荷守恒的体现，即在一个节点上，所有流入节点的电流之和等于所有流出节点的电流之和。通过实例演示了KCL的应用。 基尔霍夫电压定律 (KVL)：深入阐述了KVL是能量守恒的体现，即在任何闭合回路中，所有支路电压的代数和为零。通过实例演示了KVL的应用。 支路、节点、回路：清晰定义了电路中的关键概念，如支路（包含一个或多个元件的电路段）、节点（三条或三条以上支路汇集的地方）、回路（首尾相连的路径）。 第三章 直流电路的分析方法 本章是电路分析方法的集中讲解，将基尔霍夫定律与欧姆定律结合，引出多种系统性的直流电路分析方法。 欧姆定律：虽然在第一章有所提及，本章将重点强调欧姆定律在分析直流电路中的核心作用。 节点电压法：介绍以节点电压为未知量的分析方法，通过列写节点电压方程组来求解电路中的所有节点电压，进而推算出各支路电流。重点讲解了如何选择参考节点（通常为接地节点）以及如何构建节点电压方程。 支路电流法：介绍以支路电流为未知量的分析方法，通过列写KCL方程和KVL方程，联立求解所有支路电流。强调了支路电流法求解方程的数量通常比节点电压法多，但有时更为直观。 网孔电流法：介绍以网孔电流为未知量的分析方法，适用于平面电路。通过选取独立的网孔电流，利用KVL列写网孔电压方程组来求解。重点讲解了如何识别网孔以及如何构建网孔电流方程，特别是对于非基本网孔和含有受控源的情况。 戴维宁定理与诺顿定理：这是简化复杂电路的强大工具。 戴维宁定理：讲解如何将任意线性单端口网络等效为一个电压源和一个串联电阻（或内阻）的组合，简化对负载的分析。详细阐述了如何求解戴维宁等效电压源和戴维宁等效电阻。 诺顿定理：讲解如何将任意线性单端口网络等效为一个电流源和一个并联电阻（或内阻）的组合。详细阐述了如何求解诺顿等效电流源和诺顿等效电阻，并指出戴维宁等效和诺顿等效之间的转换关系。 叠加定理：适用于线性电路。讲解了如何通过分析电路中各个独立电源单独作用时产生的响应，并将这些响应线性叠加起来，得到总的响应。强调了在分析单个电源作用时，需要将其他独立电源置零（电压源开路，电流源短路）。 第四章 等效电阻与电路的简化 本章专注于利用等效电阻的概念来简化电路结构，提高分析效率。 串联电阻：讲解当电阻首尾相连时，其总电阻等于各电阻之和。 并联电阻：讲解当电阻首首相连，尾尾相连时，其总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。对于两个并联电阻，有简化的计算公式。 Y-Δ (星形-三角形) 和 Δ-Y (三角形-星形) 变换：这是处理电路中复杂连接（如桥式电路、网孔连接）的重要技术。详细推导了Y-Δ和Δ-Y变换的计算公式，并讲解了如何应用这些变换来简化电路，使其能够进一步应用串并联的方法进行求解。 含独立源的等效变换：除了元件的等效，本章还涉及电源的等效变换。 电压源与电流源的串并联等效：讲解如何将串联的独立电压源组合等效为一个电压源，如何将并联的独立电流源组合等效为一个电流源。 理想电压源和理想电流源之间的等效：阐述了在什么条件下，一个理想电压源可以等效为一个理想电流源，反之亦然。 第五章 含有受控源的电路分析 本章引入了受控源的概念，这是更贴近实际电路模型的重要组成部分。 受控源的类型：详细介绍了电压控制电压源 (VCVS)、电流控制电压源 (CCVS)、电压控制电流源 (VCCS)、电流控制电流源 (CCCS) 四种受控源的特性和电路符号。 含受控源电路的分析：讲解如何在节点电压法、支路电流法和网孔电流法中处理受控源。关键在于如何将受控源的电压或电流关系融入方程组的建立中。 等效电路：分析如何利用等效电阻、戴维宁/诺顿定理等方法来处理含受控源的电路，并强调在求解等效电阻时，需要“激励-响应”法（如引入测试源）。 第六章 二端口网络 本章开始探讨更为抽象但重要的二端口网络概念，为后续更复杂的系统分析奠定基础。 二端口网络的定义：介绍二端口网络是由四个端口组成的电路，在分析时，通常只关注输入端口和输出端口的电压和电流关系。 二端口网络的参数描述： 阻抗参数 (z参数)：讲解如何通过施加激励电压，测量响应电流来定义z参数，并给出z参数的定义式和性质。 导纳参数 (y参数)：讲解如何通过施加激励电流，测量响应电压来定义y参数，并给出y参数的定义式和性质。 混合参数 (h参数)：讲解如何结合电压和电流作为激励和响应来定义h参数，并给出h参数的定义式和性质。 传输参数 (ABCD参数)：讲解如何描述输出端口的电压和电流与输入端口的电压和电流之间的关系，并给出ABCD参数的定义式和性质。 参数变换：提供不同参数表示之间的转换公式，方便根据具体问题选择最合适的参数表示方法。 二端口网络的级联与并联：讲解如何分析由多个二端口网络串联或并联组成的复杂网络。 第七章 暂态分析 本章从静态分析转向动态分析，引入一阶电路和二阶电路的暂态响应。 一阶电路： RL电路的暂态分析：分析包含电阻和电感的电路在直流电源作用下的响应。引入时间常数τ=L/R的概念，详细推导了电流和电压随时间变化的表达式，并解释了自然响应和强迫响应。 RC电路的暂态分析：分析包含电阻和电容的电路在直流电源作用下的响应。引入时间常数τ=RC的概念，详细推导了电流和电压随时间变化的表达式，并解释了自然响应和强迫响应。 二阶电路： RLC串联电路的暂态分析：分析包含电阻、电感和电容串联的电路。重点讲解了二阶电路的特征方程，以及根据特征方程根的不同情况（欠阻尼、临界阻尼、过阻尼）分析其暂态响应的特点。 第八章 正弦稳态分析 本章是进入交流电路分析的起点，引入了相量法这一强大的分析工具。 正弦电压和电流：回顾正弦函数的基本性质，如幅值、角频率、初相位，并讲解了正弦量的表示方法。 阻抗与导纳： 电阻的阻抗：电阻的阻抗等于其电阻值，相位与电压电流同相。 电感的阻抗：电感的阻抗为感抗XL = ωL，电压超前电流90°。 电容的阻抗：电容的阻抗为容抗XC = 1/(ωC)，电流超前电压90°。 复数阻抗：将电阻、感抗、容抗表示为复数形式，便于统一处理。 导纳：导纳是阻抗的倒数，Y = 1/Z。 相量：将瞬时值正弦量转换为复数（相量）表示，极大地简化了交流电路的稳态分析。详细讲解了相量的定义、转换方法以及相量与瞬时值之间的对应关系。 相量域的电路分析：将基尔霍夫定律、欧姆定律等应用于相量域，可以进行类似直流电路的分析，但处理的是复数。 第九章 正弦稳态电路的分析 本章将相量法的应用延伸到具体的交流电路分析。 串联电路的阻抗和相量：讲解电阻、电感、电容串联时的总阻抗计算，以及各元件上的电压相量与总电压相量的关系。 并联电路的导纳和相量：讲解电阻、电感、电容并联时的总导纳计算，以及各支路电流相量与总电流相量的关系。 RLC串联谐振电路：分析RLC串联电路在特定频率下出现的谐振现象，重点讲解谐振条件、谐振频率、品质因数Q值以及带宽，并分析谐振时的电路特性。 RLC并联谐振电路：分析RLC并联电路在特定频率下出现的谐振现象，讲解谐振时的电路特性，并与串联谐振进行对比。 功率分析： 瞬时功率：定义交流电路中的瞬时功率。 平均功率：讲解平均功率的定义及其计算方法，与直流电路的功率概念相近。 无功功率：解释无功功率的概念，它与电感和电容的充放电有关，不消耗能量但对电网有影响。 视在功率：定义视在功率为电压有效值与电流有效值的乘积。 功率因数：定义功率因数为平均功率与视在功率之比，并阐述了提高功率因数的重要性。 三相电路： 三相电源：介绍三相电源的产生和特点，如线电压、相电压、线电流、相电流及其关系。 三相负载：介绍星形连接（Y）和三角形连接（Δ）的三相负载。 三相电路的分析：讲解了在对称负载和不对称负载情况下，如何进行三相电路的功率计算和分析。 本书通过循序渐进的讲解，从基础概念到高级分析方法，全面系统地介绍了电路理论的核心内容，旨在培养读者严谨的逻辑思维能力和解决实际电路问题的能力。 学习建议 勤于练习：理论知识的学习离不开大量的习题练习，通过解题可以加深对概念的理解，熟练掌握分析方法。 深入理解：不仅要记忆公式，更要理解公式的推导过程和物理意义，做到知其然，更知其所以然。 多做实验：如果条件允许，通过电路实验来验证理论分析的结果，是检验学习效果和加深理解的有效途径。 灵活运用：掌握各种分析方法，并能根据具体的电路特点选择最适合的分析工具。 循序渐进：电路知识体系性强，前后的联系紧密，务必打好基础，稳步推进学习。