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第一部分 基础理论1

第1章 电路的基本概念和基本定律1

1.1 电路与电路模型1

1.1.1 电路1

1.1.2 电路模型1

1.1.3 电路原理图2

1.2 电路的基本物理量2

1.2.1 电流、电压及其参考方向2

1.2.2 电位4

1.2.3 电动势5

1.2.4 功率与电能7

1.3 电阻元件8

1.3.1 电阻与电阻元件8

1.3.2 电阻元件的约束9

1.3.3 电阻元件的功率10

1.3.4 电路的工作状态11

1.4 电压源与电流源11

1.4.1 电压源11

1.4.2 电流源12

1.5 基尔霍夫定律14

1.5.1 与拓扑约束有关的几个名词14

1.5.2 基尔霍夫电流定律14

1.5.3 基尔霍夫电压定律16

本章小结17

习题18

测试题20

第2章 直流电阻性电路的分析22

2.1 电阻的连接及等效电路22

2.1.1 等效网络的概念22

2.1.2 电阻的串联22

2.1.3 电阻的并联23

2.1.4 电阻的混联24

2.2 电阻的星形连接与三角形连接及等效变换24

2.2.1 电阻的星形连接与三角形连接24

2.2.2 电阻的星形连接与三角形连接的等效变换25

2.3 两种电源模型的等效变换27

2.3.1 电源模型的连接27

2.3.2 电源模型的等效变换27

2.4 支路电流与支路电流法28

2.4.1 支路电流29

2.4.2 支路电流法29

2.5 网孔电流和网孔法29

2.5.1 网孔电流29

2.5.2 网孔法30

2.6 节点法32

2.6.1 节点法概述32

2.6.2 弥尔曼定理35

2.7 叠加原理36

2.8 替代定理37

2.9 戴维南定理与诺顿定理38

2.9.1 戴维南定理38

2.9.2 诺顿定理39

2.9.3 最大功率输出条件40

2.10 受控源及受控源电路的分析41

2.10.1 受控源41

2.10.2 受控源电路的分析41

2.11 非线性电路分析简介44

2.11.1 非线性电阻元件44

2.11.2 非线性电阻元件电路的分析45

本章小结47

习题48

测试题51

第3章 电容元件和电感元件54

3.1 电容元件54

3.1.1 电容元件的基本概念54

3.1.2 电容元件的约束56

3.1.3 电容元件的电场能量56

3.1.4 电容元件的串并联57

3.2 电感元件59

3.2.1 电感元件的基本概念59

3.2.2 电感元件的约束61

3.2.3 电感元件的储能62

本章小结63

习题64

测试题65

第4章 正弦交流电路68

4.1 正弦量的基本概念68

4.1.1 正弦量的三要素68

4.1.2 正弦量的有效值70

4.1.3 正弦量的相位差70

4.2 正弦量的相量表示72

4.2.1 复数及其四则运算73

4.2.2 正弦量的相量表示75

4.3 正弦交流电路中的电阻元件76

4.3.1 电阻元件的电压与电流的关系77

4.3.2 电阻元件的功率78

4.4 正弦交流电路中的电感元件79

4.4.1 电感元件的电压与电流的关系79

4.4.2 电感元件的功率80

4.5 正弦交流电路中的电容元件82

4.5.1 电容元件的电压与电流的关系82

4.5.2 电容元件的功率83

4.6 基尔霍夫定律的相量形式84

4.6.1 相量形式的基尔霍夫电流定律85

4.6.2 相量形式的基尔霍夫电压定律85

4.7 RLC串联电路86

4.7.1 RLC串联电路的电压与电流的关系86

4.7.2 RLC串联电路的性质88

4.8 RLC并联电路89

4.8.1 RLC并联电路的电流与电压的关系90

4.8.2 RLC并联电路的性质91

4.9 无源二端网络的等效复阻抗和复导纳92

4.9.1 复阻抗、复导纳的串联和并联92

4.9.2 复阻抗与复导纳的等效变换93

4.10 相量法分析正弦交流电路93

4.11 正弦交流电路中的功率96

4.11.1 瞬时功率96

4.11.2 有功功率96

4.11.3 无功功率97

4.11.4 视在功率97

4.11.5 复功率98

4.12 功率因数的提高99

4.12.1 提高功率因数的意义99

4.12.2 提高功率因数的方法99

4.13 电路的谐振101

4.13.1 串联谐振101

4.13.2 并联谐振104

本章小结106

习题109

测试题112

第5章 三相正弦交流电路117

5.1 三相交流电源117

5.1.1 三相交流电压的产生117

5.1.2 三相电源的连接118

5.2 三相负载的连接121

5.2.1 三相负载的星形连接121

5.2.2 三相负载的三角形连接123

5.2.3 三相电路的接线方式124

5.3 三相电路的分析与计算125

5.3.1 对称三相电路的分析计算125

5.3.2 不对称三相电路的分析计算127

5.4 对称三相电路的故障分析131

5.4.1 星形连接的对称三相负载的故障分析131

5.4.2 三角形连接的对称负载的故障分析133

5.5 三相电路的功率134

本章小结136

习题137

测试题138

第6章 互感耦合电路140

6.1 互感现象与互感电压140

6.1.1 互感现象140

6.1.2 互感系数和耦合系数141

6.1.3 互感电动势和互感电压143

6.2 互感线圈的同名端144

6.2.1 互感线圈的同名端概述144

6.2.2 同名端的测定144

6.3 互感电路的计算146

6.3.1 互感线圈的串联146

6.3.2 互感线圈的并联148

6.3.3 互感消去法149

6.4 空心变压器150

6.5 理想变压器152

6.5.1 理想变压器的定义152

6.5.2 理想变压器的作用153

本章小结156

习题157

测试题160

第7章 非正弦周期性电路162

7.1 非正弦周期量的合成与分解162

7.1.1 非正弦周期量的合成162

7.1.2 非正弦周期量的分解163

7.1.3 非正弦周期性函数的傅里叶级数的简化166

7.2 非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率167

7.2.1 非正弦周期量的有效值167

7.2.2 非正弦周期量的平均值168

7.2.3 非正弦周期量的平均功率168

7.3 非正弦周期性电路的计算170

本章小结173

习题174

测试题175

第8章 线性动态电路的分析178

8.1 换路定律与初始值的计算178

8.1.1 电路的动态过程178

8.1.2 换路定律及初始值的计算178

8.2 一阶电路的零输入响应180

8.2.1 RC电路的零输入响应180

8.2.2 RL电路的零输入响应181

8.3 一阶电路的零状态响应182

8.3.1 RC电路的零状态响应182

8.3.2 RL电路的零状态响应184

8.4 全响应及三要素法185

8.5 一阶电路的阶跃响应187

8.5.1 单位阶跃函数187

8.5.2 一阶电路的阶跃响应188

本章小结190

习题190

测试题192

第9章 双口网络195

9.1 双口网络的概述195

9.2 双口网络的方程和参数195

9.2.1 短路导纳参数195

9.2.2 开路阻抗参数197

9.2.3 传输参数198

9.2.4 混合参数199

9.3 双口网络的等效电路200

9.3.1 T型等效电路201

9.3.2 Ⅱ型等效电路201

本章小结202

习题202

测试题203

第10章 磁路与铁芯线圈205

10.1 磁场的基本物理量与铁磁物质205

10.1.1 磁场的基本物理量205

10.1.2 铁磁物质的磁化206

10.2 磁路及磁路定律208

10.2.1 磁路208

10.2.2 磁路的基尔霍夫第一定律208

10.2.3 磁路的基尔霍夫第二定律208

10.2.4 磁路的欧姆定律209

10.3 恒定磁通、磁路的计算209

10.3.1 已知磁通求磁通势209

10.3.2 已知磁通势求磁通210

10.4 交流铁芯线圈210

10.4.1 交流铁芯线圈的电流、电压及磁通210

10.4.2 磁滞损耗与涡流损耗211

10.4.3 交流铁芯线圈的等效电路211

本章小结211

习题212

测试题213

第二部分 实验实训214

实验实训基本要求214

实验实训项目216

实验实训1 认识实验216

实验实训2 电阻的测量217

实验实训3 基尔霍夫定律219

实验实训4 叠加原理220

实验实训5 戴维南定理222

实验实训6 电容元件和电感元件224

实验实训7 交流电路等效参数的测量227

实验实训8 RL串联电路229

实验实训9 功率因数的测量与提高231

实验实训10 串联谐振电路235

实验实训11 三相负载的星形连接238

实验实训12 三相负载的三角形连接239

实验实训13 三相电路的功率241

实验实训14 互感耦合电路243

实验实训15 非正弦周期性电路245

实验实训16 一阶电路的研究248

第三部分 附录250

附录知识250

附录1 常用电工仪表的一般知识250

附录2 常用指示类仪表的工作原理254

附录3 电流、电压的测量263

附录4 电功率的测量270

附录5 电阻的测量275

附录6 电度表的使用281

附录7 数字式仪表基础285

附录习题288

参考文献289

习题及测试题简答290