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基础模块3

第1章 电路的基本概念和基本定律3

技能训练一　电路基本元件的认识3

技能训练二 电路中电位、电压的测定6

技能训练三　基尔霍夫定律验证9

1.1 电路和电路模型10

1.2　电路的基本物理量11

1.2.1 电流11

1.2.2 电压12

1.2.3　电位13

1.2.4　电能和功率14

1.3　电路的基本元件15

1.3.1　电阻元件15

1.3.2　电容元件17

1.3.3　电感元件19

1.4　电源元件21

1.4.1　电压源21

1.4.2 电流源22

1.4.3　受控源23

1.5　基尔霍夫定律24

1.5.1 电路中的常用术语24

1.5.2　基尔霍夫电流定律25

1.5.3　基尔霍夫电压定律26

小结27

习题一28

第2章　直流电阻性电路的分析31

技能训练四　分压器31

技能训练五　叠加定理的验证33

技能训练六　有源二端网络的研究35

2.1 电阻的串联、并联和混联电路分析38

2.1.1　等效网络的定义38

2.1.2　电阻的串联分析38

2.1.3　电阻的并联分析39

2.1.4　电阻的混联分析41

2.2　电阻的星形连接与三角形连接及其等效变换42

2.2.1　电阻的星形连接和三角形连接42

2.2.2　电阻的星形连接和三角形连接的等效变换42

2.3　实际电源模型的等效变换45

2.3.1　实际电源的模型45

2.3.2　两种实际电源模型的等效变换46

2.4　支路电流法和网孔电流法47

2.4.1　支路电流法47

2.4.2　网孔电流法48

2.5　节点电压法51

2.6　叠加定理54

2.7　戴维宁定理与诺顿定理56

2.7.1　戴维宁定理56

2.7.2　诺顿定理60

2.7.3　含受控源电路的分析61

2.8　最大功率传输定理62

小结63

习题二65

第3章 线性动态电路分析70

技能训练七　RC一阶电路的零状态响应研究70

技能训练八　RC一阶电路的零输入响应研究72

3.1　线性动态电路及换路定律73

3.1.1　线性电路动态分析73

3.1.2　换路定律74

3.2　电路初始值与稳态值的计算75

3.2.1　电路初始值及其计算75

3.2.2　电路稳态值及其计算76

3.3　一阶电路的零输入响应77

3.3.1　RC电路的零输入响应77

3.3.2　RL电路的零输入响应78

3.4　一阶电路的零状态响应80

3.4.1　RC电路的零状态响应80

3.4.2　RL电路的零状态响应81

3.5　一阶电路的全响应和三要素法83

3.5.1　一阶电路的全响应83

3.5.2　一阶电路的三要素法84

3.6　微分电路与积分电路87

3.6.1　微分电路87

3.6.2　积分电路88

3.7　一阶电路的阶跃响应89

3.7.1　阶跃函数89

3.7.2　一阶电路的阶跃响应90

3.8　二阶电路的响应91

小结93

习题三94

第4章　正弦交流电路97

技能训练九　示波器、信号发生器的认识97

技能训练十 交流电路元件（R、L、C）电压与电流关系的测试100

技能训练十一　RL、RC串联电路的研究102

技能训练十二　提高感性负载功率因数的研究104

4.1　正弦交流电的基本概念106

4.1.1　正弦交流电的特征参数106

4.1.2　正弦交流电的有效值109

4.2　正弦量的相量表示法110

4.2.1　复数及其运算规则110

4.2.2　正弦量的相量表示法及其运算规则111

4.3　单一参数正弦交流电路的分析113

4.3.1 电阻元件正弦交流电路的分析113

4.3.2　电感元件连接形式及其正弦交流电路的分析115

4.3.3　电容元件连接形式及其正弦交流电路的分析118

4.4　基尔霍夫定律的相量形式121

4.4.1　基尔霍夫电压定律的相量形式121

4.4.2　基尔霍夫电流定律的相量形式122

4.5　RLC串联电路及复阻抗123

4.5.1　RLC串联电路123

4.5.2　复阻抗125

4.6　RLC并联电路及复导纳126

4.6.1　RLC并联电路126

4.6.2　复导纳127

4.7　阻抗的串联与并联128

4.7.1　阻抗的串联128

4.7.2　阻抗的并联129

4.8　功率因数的提高131

小结133

习题四135

第5章 三相正弦交流电路137

技能训练十三 三相负载的星形、三角形连接方式的研究137

技能训练十四 三相电路功率的测量139

5.1　三相电源及其连接141

5.1.1　三相电源的特征参数142

5.1.2　三相电源的星形连接143

5.1.3　三相电源的三角形连接144

5.2　负载星形连接的三相电路144

5.3　负载三角形连接的三相电路148

5.4　三相电路的功率149

5.5　三相电路功率的测量150

小结151

习题五151

第6章　谐振电路154

技能训练十五　串联谐振电路特性分析154

6.1　串联谐振156

6.1.1　串联谐振的条件156

6.1.2　特性阻抗和品质因数157

6.1.3　串联谐振的特点157

6.1.4　谐振电路的频率特性159

6.2　并联谐振161

6.2.1　并联谐振电路161

6.2.2　并联谐振的特点161

6.2.3　电感线圈与电容器并联的谐振电路162

小结164

习题六165

第7章　互感耦合电路167

技能训练十六　互感线圈电路的研究167

7.1　互感169

7.1.1　互感电压169

7.1.2　互感系数和耦合系数170

7.2　互感线圈的同名端171

7.2.1　同名端171

7.2.2　同名端的作用172

7.2.3　同名端的测定173

7.3　互感线圈的连接及等效电路174

7.3.1　互感线圈的串联及等效175

7.3.2　互感线圈的并联及等效176

7.3.3　互感电路的计算177

7.4　空芯变压器179

7.4.1　空芯变压器的概念179

7.4.2　空芯变压器的电路模型179

小结181

习题七182

第8章　磁路与铁芯线圈电路184

技能训练十七　用示波器法测定铁磁材料的磁化曲线184

8.1　磁场的基本物理量和基本定律188

8.1.1　磁通189

8.1.2　磁感应强度190

8.1.3　安培环路定律190

8.1.4　磁场强度190

8.1.5　磁导率191

8.2　铁磁性物质的磁化192

8.2.1　铁磁性物质的磁化192

8.2.2　铁磁性物质的分类192

8.2.3　磁化曲线193

8.3　磁路和磁路定律194

8.3.1　磁路194

8.3.2　磁路定律195

8.3.3　磁路的欧姆定律196

8.4　恒定磁通磁路的计算197

8.5　交流铁芯线圈199

8.5.1　交流铁芯线圈的电压、电流和磁通199

8.5.2　磁滞和涡流的影响201

8.6　电磁铁202

8.6.1　直流电磁铁202

8.6.2　交流电磁铁204

8.7　理想变压器205

8.7.1　理想变压器两个端口的电压、电流关系205

8.7.2　理想变压器阻抗变换的作用206

小结208

习题八209

选用模块213

第9章　非正弦周期信号电路213

技能训练十八　非正弦周期电压的研究213

9.1　非正弦周期信号及其分解216

9.1.1　非正弦周期信号216

9.1.2　非正弦周期信号的分解217

9.2　非正弦周期信号的谐波分析218

9.2.1　非正弦周期信号的傅里叶级数表达式218

9.2.2　非正弦周期信号的频谱218

9.3　非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率220

9.3.1　非正弦周期信号的有效值220

9.3.2　非正弦周期信号的平均值220

9.3.3　非正弦周期信号的平均功率221

9.4　非正弦周期电压作用下的线性电路的分析计算221

小结224

习题九225

第10章　二端口网络226

技能训练十九　二端口网络参数的测定226

技能训练二十　负阻抗变换器及其应用230

10.1　二端口网络的概念235

10.2　二端口网络的基本方程和参数236

10.2.1　阻抗方程和Z参数236

10.2.2　导纳方程和Y参数237

10.2.3　传输方程和T参数238

10.2.4　混合方程和H参数238

10.2.5　实验参数239

10.3　二端口网络的输入阻抗、输出阻抗和传输函数240

10.3.1　输入阻抗和输出阻抗240

10.3.2　传输函数241

10.3.3　二端口网络的特性阻抗和传输常数241

10.3.4　二端口网络应用简介243

小结243

习题十244

附录　部分习题答案245

参考文献250