电路基础

第1章 电路模型和电路定律 1

1.1 电路和电路模型 1

1.1.1 电路 1

1.1.2 电路模型 1

1.2 电流和电压的参考方向 2

1.2.1 电路的基本物理量 2

1.2.2 电流和电流的参考方向 2

1.2.3 电压和电压的参考方向 3

1.2.4 关联参考方向 4

1.3 电阻、电感和电容 6

1.3.1 电阻元件 6

1.3.2 电感元件 7

1.3.3 电容元件 10

1.4 电压源和电流源 13

1.4.1 理想电压源 13

1.4.2 理想电流源 14

1.5 受控电源 17

1.6 基尔霍夫定律 19

习题 22

第2章 电阻电路的等效变换 25

2.1 等效变换 25

2.1.1 二端电路 25

2.1.2 二端电路的等效 26

2.2 电阻的串联、并联和混联 26

2.2.1 电阻的串联 26

2.2.2 电阻的并联 27

2.2.3 电阻的混联 29

2.3 电阻的Y形连接和△形连接的等效变换 31

2.4 电压源、电流源的串联和并联 35

2.4.1 电压源的串联 35

2.4.2 电流源的并联 35

2.5 实际电源的两种模型及其等效变换 36

2.6 输入电阻 40

2.6.1 输入电阻的定义 40

2.6.2 输入电阻的计算方法 40

习题 41

第3章 电阻电路的一般分析方法 44

3.1 支路电流法 44

3.2 回路电流法和网孔法 45

3.2.1 回路电流法和网孔法 46

3.2.2 支路电流与回路电流的关系 46

3.2.3 回路电流法列写的方程 46

3.3 节点电压法 48

3.3.1 节点电压 50

3.3.2 节点电压法 50

3.3.3 带有受控源的电路的节点电压法 51

3.4 电路的等效变换 52

3.4.1 电路等效的一般概念 52

3.4.2 理想电源转移 52

3.5 叠加定理 53

3.5.1 叠加定理的表述 53

3.5.2 使用叠加定理应注意的一些问题 54

3.5.3 应用叠加定理求解电路的步骤 54

3.6 等效电源定理 56

3.6.1 戴维南定理 56

3.6.2 戴维南定理的解题步骤 57

3.6.3 戴维南定理的实践意义 59

3.6.4 诺顿定理 59

3.6.5 诺顿定理的应用 59

3.7 最大功率传输定理 62

3.7.1 最大功率传输定理 62

3.7.2 最大功率传输定理的应用 63

习题 64

第4章 正弦交流电路 66

4.1 正弦交流电的基本概念 66

4.1.1 正弦交流电的三要素 66

4.1.2 相位差 66

4.2 利用相量表示正弦交流电 67

4.2.1 复数的概念 67

4.2.2 利用相量表示正弦交流电 67

4.3 正弦交流电路的相量分析 68

4.3.1 电路元件伏安关系的相量表示 69

4.3.2 基尔霍夫定律的相量表示 75

4.3.3 RLC串联电路的阻抗 75

4.3.4 导纳 77

4.3.5 复阻抗和复导纳的等效互换 79

4.3.6 阻抗的串联和并联 81

4.3.7 正弦稳态电路的分析 83

4.4 正弦稳态电路中的功率 88

4.4.1 瞬时功率 88

4.4.2 平均功率P 89

4.4.3 无功功率Q 89

4.4.4 视在功率S 89

4.4.5 任意阻抗的功率计算 90

4.4.6 功率因数的提高 91

4.5 正弦交流电路中的谐振 93

4.5.1 串联电路的谐振 93

4.5.2 并联电路的谐振 97

4.6 正弦稳态电路的分析 100

4.6.1 电阻电路与正弦电流电路的分析比较 100

4.6.2 典型例题 101

习题 105

第5章 三相正弦交流电路 108

5.1 三相电源 108

5.2 对称三相电路的计算 111

5.3 不对称三相电路的概念 115

5.4 三相电路的功率 117

5.4.1 三相电路的功率 117

5.4.2 对称三相电路的功率 118

5.4.3 功率标注 118

5.4.4 三相功率的测量 120

习题 122

第6章 非正弦周期电路 125

6.1 非正弦周期信号 125

6.2 周期函数分解为傅里叶级数 125

6.3 有效值、平均值和平均功率 128

6.3.1 非正弦周期量的有效值和平均值 128

6.3.2 非正弦周期量的平均功率 129

6.4 非正弦周期交流电路的计算 130

习题 135

第7章 动态电路分析 138

7.1 换路与电路初始值 138

7.2 一阶电路动态过程的三要素 139

7.3 一阶电路的动态分析 141

7.3.1 零输入响应与零状态响应 141

7.3.2 单位阶跃函数 141

7.3.3 电路的冲激响应与阶跃响应 142

7.4 二阶电路的零输入响应 142

习题 147

第8章 磁路和变压器 149

8.1 磁场的基本物理量 149

8.1.1 磁感应强度与磁通 149

8.1.2 磁导率 150

8.1.3 磁场强度H 150

8.2 铁磁材料的磁性能 151

8.2.1 磁化曲线与磁滞回线 151

8.2.2 铁磁材料的磁性能 152

8.2.3 铁磁材料的种类和用途 153

8.3 磁路和磁路欧姆定律 154

8.3.1 磁路 154

8.3.2 磁通势 154

8.3.3 磁路欧姆定律 154

8.3.4 涡流 155

8.4 变压器 157

8.4.1 变压器的结构 157

8.4.2 变压器的功能 158

8.4.3 变压器的外特性与效率 159

8.4.4 特殊变压器 160

8.4.5 变压器的额定值、功率、效率 162

8.5 理想变压器 164

习题 166

第9章 EWB电路仿真 167

9.1 EWB简介 167

9.1.1 EWB5.12的安装和启动 167

9.1.2 认识EWB的界面 168

9.2 用EWB进行仿真 169

9.3 仿真练习 验证欧姆定律 171

9.3.1 启动EWB 171

9.3.2 建立仿真电路 172

9.3.3 仿真测试 172

9.4 基尔霍夫定律的验证 172

9.5 叠加定理的验证 174

9.6 戴维南定理的验证 175

9.7 感性负载及功率因数的提高 176

9.8 三相交流电路 178

参考文献 183

《电路基础》按照高职高专教育的培养目标和特点，本着突出实用性、实践性的原则编写而成。全书主要内容包括电路的基本概念和定律，电路的等效变换，线性电路的一般分析方法和基本定理，正弦交流电路，互感电路及理想变压器，非正弦周期性信号电路，瞬态电路等。
《电路基础》可作为高职高专电气自动化、电子、通信、计算机类专业的教材，也可供工程技术人员和自学者参考。

《电路基础》根据高职高专教育的培养目标和特点，结合教育部的高职高专教学改革精神编写而成。在编写过程中力求做到基本概念讲解清晰，原理分析准确，减少理论验证，阐述深入浅出，通俗易懂，以更好地适应现代高职高专教育人才培养模式和教学改革的需要。