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第1章 电路的基本概念、基本元件和基本定律1

1．1 实际电路和电路模型1

1．1．1 实际电路的构成与功能1

1．1．2 电路元件模型和电路模型2

1．2 电流、电压变量及其参考方向4

1．2．1 电流变量及其参考方向4

1．2．2 电压变量及其参考方向6

1．2．3 电流与电压的关联参考方向8

1．3 电功率与电能9

1．4 电路元件的特性和分类11

1．4．1 元件的特性11

1．4．2 元件的分类12

1．5 基本电路元件13

1．5．1 电阻元件13

1．5．2 电感元件17

1．5．3 电容元件22

1．5．4 独立电源25

1．5．5 受控电源29

1．6 基尔霍夫定律（KL）32

1．6．1 电路分析中的两类约束32

1．6．2 术语诠释33

1．6．3 基尔霍夫电流定律（KCL）34

1．6．4 基尔霍夫电压定律（KVL）36

1．6．5 KCL方程、KVL方程和VCR方程的独立性38

1．7 运算放大器40

1．7．1 运算放大器及其电路模型40

1．7．2 含运算放大器电路的分析44

习题47

第2章 电路的等效分析方法56

2．1 等效电路与等效变换的概念与定义56

2．2 无源单口电阻电路的等效变换58

2．2．1 串联电阻电路58

2．2．2 并联电阻电路60

2．2．3 混联电阻电路62

2．3 无源三端电阻电路的等效变换64

2．3．1 电阻的丫形联结与△形联结之间等效变换的一般式64

2．3．2 等值电阻丫形联结与等值电阻△形联结之间的等效变换66

2．4 简单含源单口电路的等效变换67

2．4．1 独立电源的串联和并联67

2．4．2 独立电源与任意单口电路或元件的串联和并联69

2．4．3 实际电源的两种电路模型及其等效变换71

2．4．4 无伴独立电源的等效转移73

2．4．5 含受控源单口电路的等效变换76

2．4．6 无源或有源单口电阻电路的输入电阻81

2．4．7 无源或有源单口电感、电容电路的等效变换83

2．4．8 由电感或电容元件组成的戴维宁电路与诺顿电路之间的等效变换88

习题91

第3章 电路的一般分析方法96

3．1 电路的一般分析方法概述96

3．2 支路变量法96

3．2．1 2b法96

3．2．2 b法97

3．3 最少电路变量的选取99

3．4 网孔分析法100

3．4．1 网孔电流与网孔方程100

3．4．2 电源均为独立电压源时的网孔分析法102

3．4．3 独立电流源支路的处理方法104

3．4．4 受控源支路的处理方法105

3．5 回路分析法108

3．5．1 回路电流与回路方程108

3．5．2 电源均为独立电压源支路时的回路分析法109

3．5．3 独立电流源支路的处理方法110

3．5．4 受控源支路的处理方法110

3．6 节点分析法11

3．6．1 节点电压与节点方程11

3．6．2 电源均为独立电流源支路时的节点分析法112

3．6．3 独立电压源支路的处理方法113

3．6．4 受控源支路的处理方法118

3．6．5 含运算放大器电路的节点分析法119

习题120

第4章 电路定理125

4．1 电路定理概述125

4．2 线性电路的叠加定理和齐性定理125

4．2．1 叠加定理说明示例125

4．2．2 叠加定理的表述与证明127

4．2．3 叠加定理的基本要点130

4．2．4 齐性定理130

4．2．5 线性电路响应之间的线性关系131

4．3 集总参数电路的替代定理132

4．3．1 替代定理的表述及其证明132

4．3．2 替代定理的基本要点135

4．4 线性电路的戴维宁定理与诺顿定理137

4．4．1 戴维宁定理的表述及其证明137

4．4．2 诺顿定理的表述及其证明138

4．4．3 戴维宁电路模型与诺顿电路模型间的等效关系139

4．4．4 戴维宁定理和诺顿定理的应用举例139

4．4．5 单口电路内外存在受控源耦合关系时戴维宁等效电路与诺顿等效电路的多样性143

4．4．6 戴维宁定理与诺顿定理的基本要点146

4．4．7 最大功率传输定理147

4．5 集总参数电路的特勒根定理149

4．5．1 特勒根定理的表述及其证明149

4．5．2 特勒根定理的基本要点152

4．6 互易定理152

4．6．1 互易定理的表述及其证明152

4．6．2 互易定理的基本要点156

4．7 平面电路的对偶原理157

习题160

第5章 线性时不变动态电路暂态过程的时域分析166

5．1 动态电路的基本概念166

5．1．1 动态电路及其方程166

5．1．2 换路定则167

5．1．3 初始条件的确定168

5．2 一阶电路的零输入响应170

5．2．1 RC电路的零输入响应170

5．2．2 时间常数171

5．2．3 RL电路的零输入响应174

5．3 一阶电路的零状态响应176

5．3．1 RC电路的零状态响应177

5．3．2 RL电路的零状态响应179

5．3．3 RC电路在正弦激励下的零状态响应181

5．4 一阶电路的全响应183

5．5 三要素法187

5．6 阶跃函数和一阶电路的阶跃响应190

5．6．1 阶跃函数190

5．6．2 一阶电路的阶跃响应192

5．7 二阶电路的零输入响应194

5．8 二阶电路的零状态响应199

5．9 二阶电路的全响应203

5．10 冲激函数和电路的冲激响应204

5．10．1 冲激函数及其性质204

5．10．2 一阶电路的冲激响应206

5．10．3 冲激响应与阶跃响应的关系209

5．10．4 二阶电路的冲激响应210

5．11 卷积积分212

5．11．1 卷积积分的定义212

5．11．2 用卷积积分计算任意激励的零状态响应212

习题214

第6章 线性时不变动态电路的正弦稳态分析219

6．1 线性时不变动态电路正弦稳态响应的基本概念219

6．2 线性时不变动态电路正弦稳态分析的意义220

6．3 正弦量的时域分析221

6．3．1 正弦量及其三要素221

6．3．2 同频率正弦量之间的相位差223

6．3．3 正弦量的有效值和平均值225

6．4 正弦量的相量表示226

6．4．1 复数及其运算226

6．4．2 正弦量相量变换227

6．4．3 正弦量相量变换的基本性质230

6．5 电路基本元件的相量域模型和基尔霍夫定律的相量形式233

6．5．1 电路基本元件的相量域模型233

6．5．2 基尔霍夫定律的相量形式237

6．6 正弦稳态电路的相量域模型分析方法239

6．6．1 正弦稳态无源电路的等效变换240

6．6．2 正弦稳态电路的一般分析方法（方程法）249

6．6．3 应用电路基本定理分析正弦稳态电路251

6．6．4 应用相量图分析正弦稳态电路253

6．7 正弦稳态电路的功率255

6．7．1 瞬时功率255

6．7．2 平均功率和无功功率257

6．7．3 视在功率266

6．7．4 复功率267

6．8 正弦稳态电路的最大功率传输定理270

6．9 功率因数的提高274

习题278

第7章 线性时不变正弦稳态交流电路的频率响应285

7．1 正弦稳态网络函数与频率特性285

7．1．1 正弦稳态网络函数285

7．1．2 频率特性287

7．2 频率特性的类型288

7．3 RLC谐振电路292

7．3．1 RLC串联谐振电路293

7．3．2 RLC并联谐振电路305

习题310

第8章 含耦合电感的电路315

8．1 互感现象与互感元件315

8．2 互感元件的伏安特性方程与同名端315

8．3 耦合电感元件的去耦等效电路321

8．3．1 不含受控源的去耦等效电路321

8．3．2 含受控源（CCVS）的去耦等效电路328

8．4 含耦合电感的正弦稳态电路的分析计算329

8．5 空心变压器333

8．5．1 初级等效电路335

8．5．2 次级等效电路336

8．6 理想变压器338

8．7 全耦合变压器348

8．8 实际铁心变压器模型349

8．8．1 无损、自感值有限的非全耦合变压器349

8．8．2 实际铁芯变压器模型350

习题351

第9章 三相电路356

9．1 三相电路概述356

9．1．1 三相电源的产生356

9．1．2 三相电源的联结方式357

9．1．3 三相电路的一般形式359

9．2 负载丫形联结对称三相电路的分析360

9．2．1 丫－丫联结的对称三相电路360

9．2．2 △－丫联结的对称三相电路362

9．3 负载△联结对称三相电路的分析362

9．3．1 丫（或△）-△联结的对称三相电路362

9．3．2 负载△联结的对称三相电路线电压（流）和相电压（流）的关系363

9．4 不对称三相电路的分析365

9．5 三相功率及其测量367

9．5．1 三相电路的瞬时功率367

9．5．2 三相电路的有功功率和无功功率367

9．5．3 三相电路的视在功率和复功率368

9．5．4 三相电路功率的测量369

习题370

第10章 非正弦周期激励作用下线性时不变电路的稳态分析373

10．1 非正弦周期量373

10．2 周期函数的傅里叶级数展开374

10．3 周期函数的频谱376

10．4 对称波形周期函数的谐波分析378

10．5 非正弦周期电流和电压的有效值、平均值和平均功率381

10．5．1 非正弦周期电流和电压的有效值381

10．5．2 非正弦周期电流和电压的平均值382

10．5．3 非正弦周期电流电路的平均功率（有功功率）383

10．6 非正弦周期激励作用下稳态电路的分析计算384

10．7 L、C元件构成的无源滤波器387

习题390

第11章 线性时不变动态电路暂态过程的复频域分析394

11．1 拉普拉斯变换的定义394

11．2 拉普拉斯变换的基本性质396

11．3 用于拉氏反变换的部分分式展开法401

11．4 电路基本元件的复频域模型与基尔霍夫定律的复频域形式405

11．4．1 电路基本元件的复频域模型406

11．4．2 基尔霍夫定律的复频域形式410

11．5 线性时不变动态电路暂态过程的复频域分析方法410

11．5．1 线性时不变动态电路复频域模型的等效变换分析方法411

11．5．2 用复频域模型分析线性时不变动态电路暂态过程的一般方法412

11．5．3 应用复频域电路定理分析线性时不变动态电路的暂态过程417

11．6 网络函数420

11．6．1 网络函数的定义及其类型420

11．6．2 网络函数与单位冲激响应的关系421

11．6．3 利用网络函数计算线性时不变电路的零状态响应422

11．6．4 网络函数的极点和零点及其与冲激响应的关系423

11．7 由零、极点分布确定频率响应429

习题430

第12章 大规模电路的矩阵分析方法435

12．1 大规模线性电路矩阵分析方法概述435

12．2 电路的图的基本概念435

12．3 有向图的四种矩阵描述及其对应的基尔霍夫定律矩阵形式440

12．4 矩阵A、Bf和Qf之间的关系447

12．5 标准支路特性方程的矩阵形式448

12．5．1 电感之间无耦合且支路中含有受控源时的支路特性方程449

12．5．2 电感之间存在耦合且支路中不含有受控源时的支路特性方程451

12．6 电路分析方程的矩阵形式452

12．6．1 节点电压方程的矩阵形式453

12．6．2 回路电流方程的矩阵形式457

12．6．3 基本割集电压方程的矩阵形式460

习题462

第13章 双口网络467

13．1 双口网络概述467

13．2 双口网络的端口特性方程与参数468

13．2．1 Z参数方程与Z参数469

13．2．2 Y参数方程与Y参数471

13．2．3 H参数方程与H参数473

13．2．4 T参数方程与T参数476

13．3 同一双口网络各种参数间的换算关系479

13．4 双口网络的等效网络480

13．4．1 互易双口网络的等效网络481

13．4．2 一般双口网络的等效网络482

13．5 双口网络的互联及其有效性测试484

13．5．1 级联（链联）485

13．5．2 串联486

13．5．3 并联487

13．5．4 串并联与并串联489

13．5．5 双口网络互联的有效性测试490

13．6 双端接双口网络的网络函数493

13．6．1 用z参数表示的输入阻抗和输出阻抗494

13．6．2 转移电压比和转移电流比495

13．6．3 双端接对称双口网络的特性阻抗497

13．7 回转器和负阻抗变换器498

13．7．1 回转器498

13．7．2 负阻抗变换器500

习题501

第14章 状态变量分析法507

14．1 状态变量、状态方程和输出方程507

14．2 电路状态方程的建立方法510

14．2．1 线性时不变常态电路状态方程的列写511

14．2．2 线性时不变非常态（病态）电路状态方程的列写518

14．3 线性时不变电路状态方程的求解523

14．4 线性时不变电路输出方程的列写525

14．5 线性时不变电路输出方程的求解527

习题528

第15章 线性均匀传输线的正弦稳态分析532

15．1 分布参数电路与均匀传输线的基本概念532

15．2 均匀传输线的偏微分方程534

15．3 正弦稳态下均匀传输线相量方程的通解535

15．4 正弦稳态下均匀传输线相量方程的特解537

15．5 正弦稳态下均匀传输线上的行波540

15．5．1 均匀传输线上电压和电流的时域表达式540

15．5．2 均匀传输线上的正向行波和反向行波541

15．6 均匀传输线的传播常数与特性阻抗547

15．6．1 传播常数547

15．6．2 特性阻抗550

15．7 终端连接不同类型负载的均匀传输线552

15．7．1 终端接特性阻抗的传输线552

15．7．2 终端开路时的工作状态556

15．7．3 终端短路时的工作状态558

15．7．4 终端接任意负载阻抗560

15．8 无损耗均匀传输线561

15．8．1 无损耗线的传播常数和特性阻抗562

15．8．2 正弦稳态下无损线方程的定解562

15．8．3 无损耗线终端接有不同类型负载时的工作状态563

15．9 均匀传输线的集中参数等效电路582

15．9．1 均匀传输线的单个双口等效电路582

15．9．2 均匀传输线的链形双口等效电路584

习题586

第16章 线性时不变无损耗均匀传输线的暂态分析589

16．1 均匀传输线暂态过程的基本概念589

16．2 无损耗线均匀传输线偏微分方程的通解589

16．3 零状态无损耗线在理想阶跃电压源激励下波的产生与正向传播593

16．3．1 阶跃直流电压源激励下波的产生与正向传播594

16．3．2 任意函数形式阶跃理想电压源激励下波的产生与正向传播596

16．4 无损耗线边界上波的反射598

16．4．1 一般边界条件下无损耗线方程的复频域解598

16．4．2 三种特殊边界条件下无损耗线上波的反射600

16．4．3 无损线终端接有集中参数负载时波的反射611

16．5 求解无损线暂态过程中波的反射和透射的柏德生法则619

习题623

第17章 非线性电路625

17．1 非线性元件与非线性电路的基本概念625

17．2 非线性电阻626

17．2．1 非线性电阻的分类626

17．2．2 静态电阻和动态电阻的概念628

17．3 非线性电感629

17．4 非线性电容630

17．5 非线性电阻电路方程的建立631

17．5．1 节点法631

17．5．2 回路法632

17．6 非线性电阻电路的基本分析法633

17．6．1 图解法633

17．6．2 分段线性化解析法638

17．6．3 小信号分析法640

17．7 DP图为分段线性的非线性电阻电路的设计643

17．8 非线性动态电路的微分方程与状态方程647

17．8．1 非线性动态电路微分方程的建立647

17．8．2 非线性动态电路状态方程与输出方程648

17．9 非线性自治电路的分段线性化方法652

习题655

习题参考答案663

中英文名词对照表686

参考文献691