电路学习指导与典型题解(第3版)
本书是参照高等工业学校《电路课程教学基本要求》,针对学生学习电路的实际需要而编写的一本教学参考书。
书中的每章内容包括学习指导、例题和习题三大部分。全书共分17章,主要内容有:电路模型和电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析方法、电路定理、含运算放大器的电阻电路、一阶电路、二阶电路、相量法、一般正弦稳态电路、具有耦合电感的正弦稳态电路、三相电路、非正弦周期信号及其稳态电路、动态电路的运算法拉普拉斯变换分析法、网络函数、电路方程的矩阵形式、二端口网络、非线性电路。
本书可作为相关本科专业学生学习电路课程的辅助教材和研究生升学考试的参考书,也可作为任课教师的教学参考书。
第1章 电路模型和电路定律…………………………………………………………………… 1
1.1 学习指导……………………………………………………………………………… 1
1.1.1 学习要点………………………………………………………………………… 1
1.1.2 内容概述………………………………………………………………………… 1
1.2 例 题………………………………………………………………………………… 4
1.2.1 电阻R,功率,参考方向………………………………………………………… 4
1.2.2 电感L 和电容C ………………………………………………………………… 5
1.2.3 电压源、电流源和受控源………………………………………………………… 7
1.2.4 基尔霍夫定律…………………………………………………………………… 10
1.2.5 综合题…………………………………………………………………………… 13
1.3 习 题………………………………………………………………………………… 14
1.3.1 填空题…………………………………………………………………………… 14
1.3.2 选择题…………………………………………………………………………… 17
第2章 电阻电路的等效变换………………………………………………………………… 22
2.1 学习指导……………………………………………………………………………… 22
2.1.1 学习要点………………………………………………………………………… 22
2.1.2 内容概述………………………………………………………………………… 22
2.2 例 题………………………………………………………………………………… 24
2.2.1 电阻的等效变换………………………………………………………………… 24
2.2.2 电源的等效变换………………………………………………………………… 27
2.2.3 输入电阻………………………………………………………………………… 30
2.2.4 综合题…………………………………………………………………………… 31
2.3 习 题………………………………………………………………………………… 33
2.3.1 填空题…………………………………………………………………………… 33
2.3.2 选择题…………………………………………………………………………… 35
第3章 电阻电路的一般分析方法…………………………………………………………… 39
3.1 学习指导……………………………………………………………………………… 39
3.1.1 学习要点………………………………………………………………………… 39
3.1.2 内容概述………………………………………………………………………… 39
3.2 例 题………………………………………………………………………………… 45
3.2.1 图的概念………………………………………………………………………… 45
3.2.2 支路法…………………………………………………………………………… 46
3.2.3 节点法…………………………………………………………………………… 49
3.2.4 回路法…………………………………………………………………………… 54
3.2.5 综合题…………………………………………………………………………… 59
3.3 习 题………………………………………………………………………………… 63
3.3.1 填空题…………………………………………………………………………… 63
3.3.2 选择题…………………………………………………………………………… 64
第4章 电路定理……………………………………………………………………………… 67
4.1 学习指导……………………………………………………………………………… 67
4.1.1 学习要点………………………………………………………………………… 67
4.1.2 内容概述………………………………………………………………………… 67
4.2 例 题………………………………………………………………………………… 71
4.2.1 叠加定理………………………………………………………………………… 71
4.2.2 替代定理………………………………………………………………………… 74
4.2.3 戴维南定理和诺顿定理………………………………………………………… 75
4.2.4 特勒根定理……………………………………………………………………… 81
4.2.5 互易定理………………………………………………………………………… 83
4.2.6 对偶定理………………………………………………………………………… 84
4.2.7 综合题…………………………………………………………………………… 85
4.3 习 题………………………………………………………………………………… 87
4.3.1 填空题…………………………………………………………………………… 87
4.3.2 选择题…………………………………………………………………………… 90
第5章 含运算放大器的电阻电路…………………………………………………………… 94
5.1 学习指导……………………………………………………………………………… 94
5.1.1 学习要点………………………………………………………………………… 94
5.1.2 内容概述………………………………………………………………………… 94
5.2 例 题………………………………………………………………………………… 96
5.3 习 题……………………………………………………………………………… 101
5.3.1 填空题………………………………………………………………………… 101
5.3.2 选择题………………………………………………………………………… 101
第6章 一阶电路……………………………………………………………………………… 103
6.1 学习指导…………………………………………………………………………… 103
6.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 103
6.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 103
6.2 例 题……………………………………………………………………………… 109
6.2.1 初始条件……………………………………………………………………… 109
6.2.2 一阶电路的零输入响应……………………………………………………… 111
6.2.3 零状态响应、全响应…………………………………………………………… 113
6.2.4 三要素法……………………………………………………………………… 116
6.2.5 一阶电路的阶跃响应………………………………………………………… 119
6.2.6 一阶电路的冲激响应………………………………………………………… 121
6.2.7 综合题………………………………………………………………………… 123
6.3 习 题……………………………………………………………………………… 126
6.3.1 填空题………………………………………………………………………… 126
6.3.2 选择题………………………………………………………………………… 127
第7章 二阶电路……………………………………………………………………………… 131
7.1 学习指导…………………………………………………………………………… 131
7.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 131
7.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 131
7.2 例 题……………………………………………………………………………… 134
7.2.1 二阶电路的零输入响应……………………………………………………… 134
7.2.2 二阶电路的零状态响应、全响应、阶跃响应………………………………… 137
7.2.3 二阶电路的冲激响应………………………………………………………… 141
7.2.4 综合题………………………………………………………………………… 143
7.3 习 题……………………………………………………………………………… 145
7.3.1 填空题………………………………………………………………………… 145
7.3.2 选择题………………………………………………………………………… 146
第8章 相量法………………………………………………………………………………… 149
8.1 学习指导…………………………………………………………………………… 149
8.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 149
8.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 149
8.2 例 题……………………………………………………………………………… 152
8.2.1 正弦量………………………………………………………………………… 152
8.2.2 相 量………………………………………………………………………… 153
8.2.3 电路定律的相量形式………………………………………………………… 154
8.2.4 综合题………………………………………………………………………… 155
8.3 习 题……………………………………………………………………………… 156
8.3.1 填空题………………………………………………………………………… 156
8.3.2 选择题………………………………………………………………………… 157
第9章 一般正弦稳态电路…………………………………………………………………… 160
9.1 学习指导…………………………………………………………………………… 160
9.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 160
9.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 160
9.2 例 题……………………………………………………………………………… 165
9.2.1 阻抗和导纳…………………………………………………………………… 165
9.2.2 阻抗的串并联、阻抗的Y △变换…………………………………………… 167
9.2.3 正弦稳态电路的功率及复功率……………………………………………… 172
9.2.4 一般正弦稳态电路的分析…………………………………………………… 175
9.2.5 最大功率传输………………………………………………………………… 181
9.2.6 综合题………………………………………………………………………… 183
9.3 习 题……………………………………………………………………………… 184
9.3.1 填空题………………………………………………………………………… 184
9.3.2 选择题………………………………………………………………………… 185
第10章 具有耦合电感的正弦稳态电路…………………………………………………… 189
10.1 学习指导…………………………………………………………………………… 189
10.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 189
10.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 189
10.2 例 题……………………………………………………………………………… 193
10.2.1 互感的概念及VCR ………………………………………………………… 193
10.2.2 具有耦合电感电路的计算…………………………………………………… 194
10.2.3 空心变压器…………………………………………………………………… 197
10.2.4 理想变压器…………………………………………………………………… 199
10.2.5 综合题………………………………………………………………………… 200
10.3 习 题……………………………………………………………………………… 203
10.3.1 填空题………………………………………………………………………… 203
10.3.2 选择题………………………………………………………………………… 205
第11章 电路的频率响应…………………………………………………………………… 208
11.1 学习指导…………………………………………………………………………… 208
11.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 208
11.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 208
11.2 例 题……………………………………………………………………………… 213
11.2.1 网络函数……………………………………………………………………… 213
11.2.2 谐 振………………………………………………………………………… 214
11.2.3 频率响应、波德图和滤波器………………………………………………… 217
11.3 习 题……………………………………………………………………………… 220
11.3.1 填空题………………………………………………………………………… 220
11.3.2 选择题………………………………………………………………………… 221
第12章 三相电路…………………………………………………………………………… 224
12.1 学习指导…………………………………………………………………………… 224
12.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 224
12.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 224
12.2 例 题……………………………………………………………………………… 228
12.2.1 三相电路的概念……………………………………………………………… 228
12.2.2 对称三相电路的计算………………………………………………………… 229
12.2.3 非对称三相电路……………………………………………………………… 232
12.2.4 三相电路的功率……………………………………………………………… 235
12.2.5 综合题………………………………………………………………………… 238
12.3 习 题……………………………………………………………………………… 240
12.3.1 填空题………………………………………………………………………… 240
12.3.2 选择题………………………………………………………………………… 241
第13章 非正弦周期信号及其稳态电路…………………………………………………… 246
13.1 学习指导…………………………………………………………………………… 246
13.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 246
13.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 246
13.2 例 题……………………………………………………………………………… 249
13.2.1 非正弦信号及其分解………………………………………………………… 249
13.2.2 有效值、平均值、平均功率…………………………………………………… 250
13.2.3 非正弦周期信号电路的稳态分析…………………………………………… 250
13.2.4 对称三相电路中的高次谐波………………………………………………… 256
13.2.5 综合例题……………………………………………………………………… 259
13.3 习 题……………………………………………………………………………… 261
13.3.1 填空题………………………………………………………………………… 261
13.3.2 选择题………………………………………………………………………… 262
第14章 动态电路的运算法拉普拉斯变换分析法…………………………………… 265
14.1 学习指导…………………………………………………………………………… 265
14.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 265
14.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 265
14.2 例 题……………………………………………………………………………… 270
14.2.1 拉普拉斯变换的定义及性质………………………………………………… 270
14.2.2 拉普拉斯反变换……………………………………………………………… 271
14.2.3 应用拉氏变换分析线性电路………………………………………………… 272
14.2.4 网络函数与零极点…………………………………………………………… 283
14.2.5 零极点与响应的关系………………………………………………………… 286
14.2.6 综合题………………………………………………………………………… 288
14.3 习 题……………………………………………………………………………… 290
14.3.1 填空题………………………………………………………………………… 290
14.3.2 选择题………………………………………………………………………… 292
第15章 电路方程的矩阵形式……………………………………………………………… 295
15.1 学习指导…………………………………………………………………………… 295
15.1.1 学习要点……………………………………………………………………… 295
15.1.2 内容概述……………………………………………………………………… 295
15.2 例 题……………………………………………………………………………… 300
15.2.1 割集、关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵……………………………………… 300
15.2.2 节点电压方程的矩阵形式…………………………………………………… 302
15.2.3 回路电流方程的矩阵形式…………………………………………………… 306
15.2.4 割集法………………………………………………………………………… 308
15.2.5 移源法、改进的节点电压法………………………………………………… 310
15.2.6 状态方程……………………………………………………………………… 313
15.3 习 题……………………………………………………………………………… 316
15.3.1 填空题………………………………………………………………………… 316
15.3.2 选择题………………………………………………………………………… 317
第16章 二端口网络………………………………………………………………………… 320
第17章 非线性电路………………………………………………………………………… 344
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