电路基础

    本书是编者根据多年从事相关课程教学工作的经验，按电子信息类专业教学大纲编写的。全书共分11章，前6章是网络的稳态分析，包括电阻网络（只有稳态），正弦稳态分析和非正弦周期电流电路的稳态分析，7、8两章是网络的暂态分析，由时域分析和复频域分析两部分组成，接下来是近代网络理论介绍，分网络图论与网络方程以及二端口网络与多端元件，后是工厂配电与安全用电相关知识。
    本书可供普通高等工科院校和高职院校电子信息类专业作为教材，也可供从事这方面工作的工程技术人员参考，还可作为参加高等自学考试电子信息类专业本科学生的参考书。

绪论 1
第1章　电路模型与电路定律 3
1.1　电路及电路模型 3
1.1.1　电路模型 3
1.1.2　集总参数电路 4
1.2　无源理想二端元件　电流和电压的参考方向
电功率 4
1.2.1　电阻元件 4
1.2.2　电感元件 6
1.2.3　电容元件 8
1.3　独立源与受控源 10
1.3.1　独立源 10
1.3.2　受控源 11
1.3.3　电源功率 14
1.4　基尔霍夫定律支路电流法 14
1.4.1　常用名词术语及其物理含义 14
1.4.2　基尔霍夫定律 15
1.4.3　支路电流法 18
习题1 19
第2章　简单电路的分析 21
2.1　电阻的串联、并联与混联电路 21
2.1.1　电阻的串联 21
2.1.2　电阻的并联 23
2.1.3　电阻的混合连接 24
2.2　电源的串联与并联连接 28
2.2.1　实际电源的串并联连接 28
2.2.2　理想电压源的串联连接 31
2.3　电源的等效变换 33
2.4　电位的计算 38
2.5　电阻网络的 -△等效变换 41
2.5.1　电阻网络的 形与△形连接的判断
方法 41
2.5.2　电阻网络的 -△等效变换 41
习题2 44
第3章　网络分析的一般方法 46
3.1　KVL与回路分析法 46
3.1.1　由支路分析法解题所想到的 46
3.1.2　回路分析法 47
3.1.3　采用回路分析法的解题步骤 49
3.1.4　含电流源网络采用回路法的解法 50
3.2　KCL与节点分析法 51
3.2.1　将支路电流用节点电压来表示 51
3.2.2　KCL与节点分析法 53
3.2.3　采用节点分析法的解题步骤 55
3.2.4　含理想电压源支路的节点分析法 57
3.3　线性电路的齐次性与可加性　叠加定理 58
3.3.1　线性电路的齐次性与可加性 58
3.3.2　叠加定理 59
3.4　替代定理 61
3.5　戴维南定理与诺顿定理 62
3.5.1　从一个例题谈起 62
3.5.2　戴维南定理及其证明 64
3.5.3　等效电阻R0的求法 65
3.5.4　诺顿定理 66
3.5.5　戴维南（诺顿）定理的应用 66
习题3 71
第4章　正弦稳态分析 73
4.1　正弦量的基本概念 73
4.1.1　正弦量的三要素 73
4.1.2　波形与相差 74
4.1.3　角频率 76
4.1.4　正弦量的有效值 76
4.2　相量法的基本概念 77
4.2.1　复数 77
4.2.2　正弦量用相量的表示方法 80
4.2.3　用相量表示正弦量可将正弦量的运
算化为复数运算 83
4.3　电阻、电感和电容中的正弦电流 84
4.3.1　电阻中的正弦电流 84
4.3.2　电感中的正弦电流 85
4.3.3　电容中的正弦电流 87
4.4　基尔霍夫定律的相量形式 90
4.4.1　KCL的相量形式 90
4.4.2　KVL的相量形式 91
4.5　复阻抗和复导纳 91
4.5.1　RLC电路的串联　复阻抗 91
4.5.2　RLC电路的并联　复导纳 94
4.5.3　复阻抗与复导纳的等效变换 96
4.6　阻抗的串联与并联 98
4.7　节点方程　回路方程　戴维南定理的相量
形式 102
4.8　正弦电流电路中的功率 105
4.8.1　RLC串联电路的功率 105
4.8.2　RLC并联电路的功率 107
4.8.3　功率因数的提高 108
4.8.4　复功率 109
4.8.5　功率传输 110
4.9　谐振电路 115
4.9.1　RLC串联电路的谐振 115
4.9.2　RLC并联电路的谐振 120
4.10　三相电路 124
4.10.1　对称三相电路 124
4.10.2　不对称三相电路的概念 131
4.10.3　三相电路的功率 132
习题4 136
第5章　耦合电路 143
5.1　含有耦合电感元件的电路 143
5.1.1　耦合电感元件 143
5.1.2　耦合电感元件的并联 145
5.2　变压器 153
5.2.1　空心变压器 153
5.2.2　理想变压器 156
5.2.3　实际变压器 158
习题5 160
第6章　非正弦周期电流电路 162
6.1　非正弦周期电流 162
6.1.1　周期量的概念 162
6.1.2　正弦周期电流与非正弦周期电流
 162
6.2　非正弦周期函数傅里叶级数分解 163
6.2.1　非正弦周期函数展成傅里叶三角级数
 163
6.2.2　傅里叶级数的指数形式 169
6.3　非正弦周期电流电路的计算 173
6.3.1　非正弦周期量的有效值、平均值及
平均功率 173
6.3.2　非正弦周期电流电路的计算 175
习题6 178
第7章　时域分析 180
7.1　动态电路及其方程 180
7.2　初始状态和初始条件 182
7.2.1　换路与初始状态 182
7.2.2　换路定律与初始条件 182
7.3　一阶电路的零输入响应 186
7.3.1　RC一阶电路的零输入响应 186
7.3.2　RL一阶电路的零输入响应 188
7.4　一阶电路的零状态响应 191
7.4.1　RC一阶电路的零状态响应 191
7.4.2　RL一阶电路的零状态响应 192
7.4.3　能量关系 193
7.4.4　在正弦激励下一阶电路的零状态响应
 194
7.5　一阶电路在阶跃激励下的全响应三要素法
 198
7.5.1　用单位阶跃函数表示响应的时域区间
 198
7.5.2　一阶电路在阶跃激励下的全响应
 199
7.5.3　三要素法 201
7.6　RC微分与积分电路 204
7.6.1　RC微分与耦合电路 204
7.6.2　积分电路 205
习题7 205
第8章　复频域分析 207
8.1　拉普拉斯变换及其基本性质 207
8.1.1　拉普拉斯变换 207
8.1.2　应用拉氏变换定义 208
8.1.3　拉氏变换的基本性质及其应用 209
8.1.4　一般周期函数的象函数 215
8.2　线性电路的复频域分析方法 216
8.3　分解定理与求拉氏变换的留数法 218
8.3.1　部分分式展开法 218
8.3.2　分解定理 221
8.3.3　留数法 223
习题8 226
第9章　网络图论与网络方程 229
9.1　网络图论导论 229
9.1.1　网络的图 229
9.1.2　树和树余 231
9.1.3　割集 232
9.1.4　图的基本回路数与基本割集数 233
9.2　用矩阵表示支路电压与支路电流的关系
 233
9.2.1　标准支路的电压与电流关系 233
9.2.2　用矩阵表示支路电压与支路电流的
关系 233
9.3　含有受控源的网络的分析 236
9.3.1　有关受控源类型的假定及一般情况
的变换方法 236
9.3.2　含有受控源网络的支路电压方程与
支路电流方程 237
9.4　回路分析法 241
9.4.1　基本方程 241
9.4.2　由回路分析法求响应、支路电流的
步骤 242
9.5　特勒根定理 244
9.5.1　特勒根定理的内容 244
9.5.2　特勒根定理的应用——互易定理的
证明 246
9.6　状态方程 250
9.6.1　状态方程和输出方程 250
9.6.2　线性常态网络中状态方程的建立
 253
习题9 255
第10章　二端口网络与多端元件 259
10.1　二端口网络及其方程与参数 259
10.1.1　二端口网络的一般概念 259
10.1.2　二端口网络方程及二端口网络的基本参数 260
10.2　二端口网络的连接 269
10.2.1　二端口网络的级联 269
10.2.2　二端口网络的串联 271
10.2.3　二端口网络的并联 273
10.2.4　二端口网络的串并联 275
习题10 276
第11章　工厂配电与安全用电 279
11.1　工厂配电方式 279
11.1.1　放射式接线 279
11.1.2　树干式接线 279
11.1.3　环形接线 279
11.2　安全用电知识 280
11.2.1　绝缘 280
11.2.2　屏护 281
11.2.3　漏电保护器 282
11.2.4　安全电压 282
11.2.5　安全间距 283
11.2.6　接零与接地 284
11.2.7　电工安全操作技术方面的有关规定
 284
11.3　电气消防 285
11.3.1　电气火灾的主要原因 285
11.3.2　易燃易爆环境 286
11.3.3　电气火灾的防护措施 286
 
11.3.4　电气火灾的扑救 287
11.4　常见的触电方式 289
11.4.1　触电事故种类 289
11.4.2　触电方式 291
11.4.3　电流途径的影响及触电事故分析
 292
11.5　触电急救方法 294
11.5.1　使触电者脱离电源 294
11.5.2　现场救护 295
11.5.3　电伤的处理 299

前 言
本书是编者在多年从事电路课教学工作的基础上，按照电类专业课程大纲编写的。全书共分11章，前6章是网络的稳态分析，包括电阻网络（只有稳态）、正弦稳态分析和非正弦周期电流电路的稳态分析；第7、8两章是网络的暂态分析，由时域分析和复频域分析两部分组成；第9、10两章是近代网络理论介绍，分网络图论与网络方程以及二端口网络与多端元件；第11章是工厂配电与安全用电。
本书每章均结合大量例题，而且每道例题不仅仅是单纯的数学运算过程，还有较为详细的分析。这样就可使读者不仅知道每道题的解法，而且也懂得这么解的理由。每章末均精选有各种类型的习题，供读者选做。
编者在多年的电路教学过程中，曾先后采用过李瀚荪先生编著的《电路分析基础》、邱关源先生主编的《电路》和江泽佳先生主编的《电路原理》等教材，受益颇丰。
本书由江西现代学院罗锋华、华东交通大学理工学院肖盛文、江西航空职业技术学院周延任主编并负责全书的统稿工作，江西现代学院陈慕君、华东交通大学理工学院李房云任副主编，参加本书编写的还有江西现代学院刘建春、邹剑娟、吴丰华等老师，其中罗锋华编写了第7、8章，肖盛文编写了第5、9章，周延编写了第2、3章，陈慕君编写了第4章，李房云编写了第10章，刘建春编写了第6章，邹剑娟编写了第1章，吴丰华编写了第11章。本书由江西现代学院李勇教授担任主审。
本书可供普通高等工科院校和高职院校电类专业作为教材，也可供从事这方面工作的工程技术人员参考，还可作为参加高等自学考试电类专业本、专科学生的参考书。
在本书编写过程中，尽管全体编者各自发挥所长，团结努力，但由于编者水平有限，书中难免有错误和不足之处，欢迎广大读者不吝赐教。