電路理論基礎

本書依據教育部教學指導委員會頒布的《高等學校電路分析教學基本要求》而編寫，系統地講述了電路理論中的基本概念、基本定理和基本分析方法。全書共15章，主要內容包括：電路的基本概念、基本定律和基本元件，電路的等效變換，線性網路的一般分析法，電路定理；動態電路導論，一階電路分析，二階電路分析；正弦穩態電路的相量分析法，三相電路；電路的頻率響應和諧振現象，非正弦周期電流電路；耦合電感和理想變壓器，二埠網路；非線性電阻電路，網路方程的矩陣形式。本書各章均配有豐富的典型例題和習題，書末附有大部分習題的參考答案。為提高讀者應用計算機分析電路的能力，本書特增加了利用MATLAB軟體計算電路的內容。

本書適用面寬，可作為高等學校電氣信息類有關專業的本科教材，也可供有關科技人員參考。

第 1 章 電路模型和基爾霍夫定律 1

1.1 電路與電路模型 1

1.2 電路變數 2

1.3 基爾霍夫定律 5

1.4 電阻電路的元件 8

1.5 簡單電路分析 16

習題 19

第 2 章 電阻電路的等效變換 24

2.1 等效二端網路 24

2.2 電壓源、電流源串並聯電路的等效變換 26

2.3 實際電源的兩種模型及其等效變換 29

2.4 電阻星形連接與三角形連接的等效變換 32

習題 35

第 3 章 線性電阻電路的一般分析法 39

3.1 KCL、KVL方程的獨立性 39

3.2 支路分析法 43

3.3 節點分析法 45

3.4 網孔分析法和迴路分析法 51

習題 57

第 4 章 電路定理 61

4.1 疊加定理 61

4.2 替代定理 66

4.3 戴維南定理和諾頓定理 67

*4.4 特勒根定理 75

*4.5 互易定理 76

習題 79

第 5 章 動態元件及動態電路導論 83

5.1 電容元件 83

5.2 電感元件 91

5.3 動態電路導論 96

*5.4 一階線性常係數微分方程的求解 100

*5.5 二階線性常係數微分方程的求解 102

習題 105

第 6 章 一階電路 106

6.1 線性與時不變性 106

6.2 一階電路的零輸入響應 108

6.3 恆定電源作用下一階電路的零狀態響應 112

6.4 恆定電源作用下一階電路的全響應和線性動態電路的疊加定理 115

6.5 複雜一階電路的分析方法 118

6.6 階躍函數和階躍響應 123

6.7 分段常量信號作用下一階電路的響應 125

*6.8 正弦信號激勵下一階電路的響應 128

習題 129

第 7 章 二階電路 132

7.1 RLC串聯電路的零輸入響應 132

7.2 恆定電源作用下RLC串聯電路的全響應 138

*7.3 恆定電源作用下GLC並聯電路的全響應 141

習題 143

第 8 章 相量法基礎 145

8.1 正弦電壓和電流 145

8.2 正弦量的相量表示 148

8.3 基爾霍夫定律的相量形式 151

8.4 電路元件伏安特性的相量形式 153

習題 157

第 9 章 正弦電流電路的分析 159

9.1 阻抗與導納及相量模型 159

9.2 正弦電流電路的相量分析法 162

9.3 正弦電流電路的功率 172

*9.4 三相電路 180

習題 188

第 10 章 電路的頻率響應 195

10.1 電路的頻率響應與網路函數 195

10.2 RLC串聯諧振電路 197

*10.3 並聯諧振電路 204

10.4 非正弦周期電流電路的分析 208

習題 213

第 11 章 耦合電感和理想變壓器 217

11.1 耦合電感元件 217

11.2 含耦合電感的電路 220

11.3 理想變壓器 228

*11.4 變壓器的電路模型 230

習題 233

*第 12 章 二埠網路 238

12.1 二埠網路的方程和參數 238

12.2 二埠網路的等效網路 244

12.3 二埠網路的互聯 247

12.4 有載二埠網路 249

12.5 二埠網路的特性阻抗 250

習題 252

*第 13 章 非線性電阻電路簡介 256

13.1 非線性電阻元件 256

13.2 含一個非線性元件的電阻電路的分析 259

13.3 非線性電阻的串聯和並聯 260

13.4 分段線性化方法 261

13.5 小信號分析法 263

習題 265

*第 14 章 網路方程的矩陣形式 267

14.1 基本迴路和基本割集 267

14.2 關聯矩陣、迴路矩陣、割集矩陣 269

14.3 節點分析法和節點方程的矩陣形式 274

14.4 迴路分析法和迴路方程的矩陣形式 277

14.5 割集分析法和割集方程的矩陣形式 279

習題 281

*第 15 章 利用MATLAB計算電路 283

15.1 MATLAB概述 283

15.2 MATLAB程序設計基礎 285

15.3 電路的傳遞函數及頻率特性 288

15.4 非線性直流電路計算 289

15.5 非正弦電路計算 291

15.6 過渡過程的時域解 293

習題 298

部分習題參考答案 300

參考文獻 310