电路分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

顾梅园，杜铁钧，吕伟锋 著

图书标签:

• 电路分析
• 电路原理
• 电气工程
• 电子技术
• 模拟电路
• 线性电路
• 电路理论
• 高等教育
• 理工科
• 教材

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121307379

版次：1

商品编码：12133498

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-02-01

用纸：胶版纸

页数：244

字数：459000

正文语种：中文

内容简介

本书分为6章，主要内容包括：电路的基本概念；包括电学中的物理量、基本定律、电路元件、电路等效规律等概念；电路定理和分析方法：集总参数电路中所有的电路分析方法和定理；动态电路的时域分析；介绍动态元件L和C的性质，以及包含L和C的一阶和二阶电路暂态响应的分析；正弦交流电激励下的电路分析；介绍用相量法和相量图法求解正弦稳态电路响应以及功率的方法，以及耦合电路和三相电路的电路结构和分析方法；提出频率响应的概念，并列举谐振电路和滤波电路作为实例进行讲解；双口网络相关内容。

作者简介

顾梅园，女，杭州电子科技大学电子信息学院电子系统集成技术研究所副教授，电路课程负责人。长期从事高校电类基础课程教学、科研工作。

目录

目 录
第1章 电路的基本概念 1
1．1 电路及电路模型 1
1．2 电学中的物理量 2
1．2．1 电流和电压 2
1．2．2 功率和能量 4
1．3 基尔霍夫定律 5
1．3．1 基尔霍夫电流定律 5
1．3．2 基尔霍夫电压定律 7
1．4 电路元件及其电路应用 9
1．4．1 电阻元件 9
1．4．2 独立电源 12
1．4．3 受控源 14
1．4．4 集成运算放大器 19
1．5 电路结构及等效规律 26
1．5．1 单口网络和双口网络及其规律 26
1．5．2 电阻的串并联等效规律 27
1．5．3 电源的等效变换规律 29
1．5．4 ―△的等效变换规律 32
1．6 工程应用实例 35
习 题 36
第2章 电路的分析方法和电路定理 42
2．1 电路约束与电路方程 42
2．2 支路分析法 43
2．2．1 支路电流法 44
2．2．2 支路电压法 44
2．3 节点电压法 46
2．4 网孔电流法 51
2．5 线性电路的性质 56
2．5．1 线性电路的比例性 56
2．5．2 线性电路的叠加性 57
2．6 戴维南定理和诺顿定理 61
2．6．1 戴维南定理 61
2．6．2 诺顿定理 65
2．7 最大功率传递定理 67
2．8 工程应用实例 69
习题 71
第3章 动态电路的时域分析 78
3．1 电容元件及其性质 78
3．1．1 电容元件 78
3．1．2 电容元件VAR及储能 79
3．1．3 电容元件的串并联及等效 80
3．2 电感元件及其性质 82
3．2．1 电感元件 82
3．2．2 电感元件VAR及储能 83
3．2．3 电感元件的串并联及等效 84
3．3 一阶动态电路及初始条件 86
3．3．1 一阶动态电路方程的建立 86
3．3．2 换路定则 87
3．4 一阶电路零输入响应 89
3．4．1 一阶RC电路零输入响应 89
3．4．2 一阶RL电路零输入响应 92
3．5 一阶电路零状态响应 94
3．5．1 一阶RC电路零状态响应 94
3．5．2 一阶RL电路零状态响应 96
3．6 完全响应及三要素法 97
3．6．1 完全响应 97
3．6．2 三要素法求一阶电路响应 99
3．7 阶跃响应 103
3．8 二阶动态电路的分析 105
3．9 工程应用实例 111
习题 112
第4章 正弦交流电激励下的电路分析 118
4．1 正弦稳态电路的分析 118
4．1．1 正弦交流电 118
4．1．2 正弦量的相量表示 120
4．1．3 元件约束和基尔霍夫定律的相量形式 124
4．1．4 阻抗与导纳 127
4．1．5 相量法的应用 131
4．1．6 相量图法的应用 132
4．2 正弦稳态电路的功率 134
4．2．1 瞬时功率 134
4．2．2 有功功率和无功功率 135
4．2．3 复功率 138
4．2．4 视在功率和功率因数 140
4．2．5 最大功率传输定理 142
4．3 磁耦合电路分析 145
4．3．1 互感及耦合电路的分析 145
4．3．2 线性变压器 152
4．3．3 理想变压器 154
4．4 三相电路分析 157
4．4．1 三相电源 157
4．4．2 负载 连接的三相电路分析 159
4．4．3 负载△连接的三相电路分析 164
4．4．4 三相电路负载功率的测量 167
4．5 周期性非正弦信号激励下的电路分析 168
4．5．1 周期性非正弦信号的傅里叶级数展开 168
4．5．2 周期性电压、电流的有效值和平均功率 171
4．5．3 周期性非正弦信号激励下电路的稳态分析 173
4．6 工程应用实例 175
习题 177
第5章 频率响应 185
5．1 传递函数 185
5．2 波特图 187
5．3 RLC串联谐振 193
5．4 RLC并联谐振 197
5．5 滤波器 199
5．6 工程应用实例 204
习题 205
第6章 双口网络 208
6．1 双口网络 208
6．2 双口网络的参数 208
6．2．1 双口网络的压控型和流控型参数 208
6．2．2 双口网络的混合型和传输型参数 213
6．2．3 各参数之间的关系 217
6．3 双口网络与电源和负载的连接 218
6．4 双口网络的互连 220
习题 223
习题答案 226
附录 234
参考文献 235

前言/序言

前 言

随着大规模集成电路技术的日趋成熟，数字系统、模拟系统或模数混合系统得到广泛应用。有源器件如MOSFET和BJT被大量使用，并在集成电路设计中扮演了重要角色。仅由R、L或C元件组成的简单电路的局面已经不复存在，电路分析与设计的理念产生了根本性的改变，然而传统的电路课程依然是围绕R、L或C元件进行电路的分析与设计，这显然与工程技术的发展不相适应。长期以来，传统的电路课程只研究电路模型，极少涉及抽象模型的物理背景、抽象过程以及不同模型之间的区别与联系，其选材和基本框架虽然相对独立和完整，有利于电路理论的系统学习，但不利于和后续专业课程之间的衔接，导致学生不知为何而学，不知学为何用。

为此，在2015年和2016年春，作者面向电类专业，进行了两届“电路分析”课程的教学改革试点。将“电路分析”和“模拟电子电路”两门课程的教学内容进行了整合。在“电路分析”的课程内容中增加了有源器件MOSFET、BJT以及集成运放的端口特性、工作原理、大信号电路模型和电路应用等内容；对电路元件的建模背景和抽象过程进行了分析和讨论；在频率响应章节中进行了内容的扩充，包括利用简单的RC电路推导网络的频率特性，引入直线波特图的绘制方法，利用波特图的分类介绍4种不同类型的滤波器，对无源和有源滤波器进行电路的分析和设计。并在每章的最后介绍了与该章内容相关的工程领域的实例分析。在“电路分析”课程教学的过程中，布置了叠加原理和戴维南定理、一阶动态电路响应、RLC串并联谐振及一阶低通和高通滤波器的Multisim仿真实验。

教学改革的过程除了培养学生扎实的电路分析能力，更重要的是加强了对元件建模背景和工程应用实例的讨论。从学生的问卷调查来看，利用基本概念、分析方法和电路理论对实际的工程案例进行分析和探讨，是学生的兴趣所在。因此在本书编写的过程当中，除了覆盖电路课程的教学基本要求之外，对电路和模拟电子电路课程进行适当的整合，同时在每一章的最后引入了与实际相关的案例。本教材在延续了传统教材的精髓之外，更加注重学生对电路基本概念的理解、解题技能的训练以及工程实践能力的培养。将抽象观点、工程观点和等效观点渗透到该教材中。学生通过对电路课程的学习，构建起学科整体知识脉络，让学生理解电路模型背后的抽象原则，学会利用抽象思想去分析、设计电路，解决实际工程问题。

本书系统全面地介绍电路的基本概念、基础理论、分析方法和实例应用，共三大模块，包括电阻电路的时域分析、动态电路的时域分析和动态电路的相量域分析。本书共6章：第1章为电路的基本概念，第2章为分析方法和电路定理，第3章为动态电路的时域分析，第4章为正弦交流电激励下的电路分析，第5章为频率响应，第6章为双口网络。

本书在介绍电路元件时，从线性到非线性，从理想模型到实际器件均有涉及。在介绍集成运放时，从实际器件到理想模型，从端口特性到伏安特性曲线，从基本组态的电路结构到电路应用均进行了详细介绍。在传统教材的基础上增加了有源器件MOSFET和BJT的端口特性、电路模型和电路应用。本书详细地介绍了正弦交流电和周期性非正弦交流电激励下的电路，并将其分析方法进行了统一。频率响应是电子线路的重要概念，本书提出了网络函数、零极点系统和波特图等概念之后，重点介绍了RLC串并联谐振电路，并以RC无源和有源网络为例进行滤波器的介绍。

本书向使用本书作为教材的教师提供电子课件、习题参考答案、程序代码等，请登录华信教育资源网http://www.hxedu.com.cn免费注册下载。

本书由杭州电子科技大学“电路分析”课程负责人顾梅园编写第1章、4.1、4.2和4.6节，以及第6章，并负责全书的统稿。吕伟锋编写了第2章和第3章。杜铁钧编写3.8、4.3-4.5节以及第5章。

本书能较好的兼顾普通高等学校电子通信类学生的教学基本要求，可以作为高校64学时左右电路类课程的教材或参考书。

感谢杭州电子科技大学教务处、电子信息学院以及电子工业出版社对作者在教学改革和撰写教材所提供的帮助。感谢刘敬彪教授和刘圆圆副教授在教材编写过程中的指导和大力支持。感谢课程组全体教师辛勤地劳动与付出。本书融入了作者多年来从事电路教学的经验和体会，是杭州电子科技大学对电路课程进行教学改革的成果之一。但由于水平和时间的限制，书中难免有些错误和不完善之处，恳请广大读者批评和指正。

编 者

于杭州电子科技大学

2017年1月

《智慧之网：解构现代世界的基石》 在这个信息爆炸、技术飞速迭代的时代，我们无时无刻不被各种由“看不见的手”驱动的设备和服务所包围。从晨起唤醒你的智能闹钟，到指尖滑动的社交媒体，再到横跨大陆的通信网络，以及照亮城市夜晚的灯火，这一切都离不开一个共同的、深刻影响我们生活的领域——电气系统。本书《智慧之网：解构现代世界的基石》并非一本枯燥的教科书，而是一次引人入胜的探索之旅，旨在揭示那些驱动我们现代生活运转的无形力量，并深入浅出地剖析支撑这一切的科学原理和工程智慧。 一、 什么是“智慧之网”？ 我们通常认为“网”是物理连接的，比如渔网、蜘蛛网，抑或是覆盖全球的互联网。然而，“智慧之网”在这里的含义更为宏大和抽象。它指的是由无数个相互连接、相互协作的电气系统所构成的复杂网络，这个网络不仅传递着电力，更承载着信息、驱动着创新，并且不断重塑着我们的社会形态和生活方式。从微观的电子元件如何协同工作，到宏观的电力系统如何稳定运行，本书将带您一同解构这个庞大而精密的“智慧之网”。 二、 能量的脉搏：电力系统的奥秘 我们赖以生存的电力，其产生、传输和分配的过程本身就是一场精密而壮丽的工程壮举。本书将从发电的源头开始，介绍各种发电方式的原理——无论是传统的火力、水力、核能发电，还是蓬勃发展的风能、太阳能等可再生能源。我们会深入了解发电机组如何将机械能转化为电能，以及变压器在改变电压等级、实现高效传输中的关键作用。 接下来，我们将踏上输电的“高速公路”。你是否曾好奇为什么高压电塔可以支撑如此巨大的能量跨越千山万水？本书将详细阐述高压直流输电（HVDC）和交流输电（HVAC）的优势与劣势，以及它们在不同场景下的应用。我们将探讨电网的稳定性问题，以及如何通过先进的控制技术来应对负载波动和故障。 然后，我们将目光投向配电网。从高压电网如何逐步降压，最终安全地输送到我们的家庭和工厂，每一步都凝聚着工程人员的智慧。本书将介绍各种配电设备，如开关、断路器、电容器等，以及它们在保障电力供应质量和安全方面的职责。我们还会触及智能电网的概念，它如何利用先进的通信和控制技术，实现能源的高效利用和灵活调度，为未来的能源挑战提供解决方案。 三、 信息的河流：通信与电子的精密计算 “智慧之网”不仅是能量的传递者，更是信息的载体。本书将带领读者走进数字世界的基石——电子学。我们将从最基本的电子元器件讲起，例如电阻、电容、电感，它们如同构成城市的砖块，是所有复杂电子设备的基础。我们会了解这些元器件的工作原理，以及它们在电路中扮演的不同角色。 接下来，我们将深入探究半导体器件的奇妙世界。晶体管，这个被誉为20世纪最伟大的发明之一，是如何通过微小的控制实现信号的放大和开关的？二极管又如何在电流方向上扮演“单向阀”的角色？本书将用生动形象的语言，解释这些基本器件的物理原理和应用，让你理解从简单的开关电路到复杂的集成电路，其内在的逻辑是如何实现的。 我们还将探讨数字信号的处理。从二进制的代码到逻辑门，再到微处理器和微控制器，这些是构建现代计算机和各种智能设备的核心。本书将为你揭示，计算机是如何执行指令、处理数据的，以及我们每天使用的手机、电脑、智能家居设备，其内部精密的计算和控制是如何运作的。 四、 连接你我：通信网络的神奇织就 信息得以快速、高效地传递，离不开错综复杂的通信网络。本书将深入剖析通信系统的构成和工作原理。我们将从最基础的信号传输开始，了解模拟信号和数字信号的区别，以及它们如何被编码、调制和解调。 你会好奇你的声音如何能跨越万里，瞬间传递给远方的亲友吗？本书将为你揭示电话网络的工作原理，从早期的模拟交换到现代的数字交换，再到我们现在习以为常的移动通信技术，如4G、5G，它们是如何实现语音和数据的双向传输的。 互联网，这个连接全球的巨大网络，其背后又隐藏着怎样的技术？本书将介绍网络协议（如TCP/IP）的作用，它们如何确保数据包在复杂的网络路径中准确无误地传输。我们将了解路由器、交换机等网络设备的功能，以及它们如何像“交通指挥官”一样，引导信息流向正确的目的地。 我们还将探讨无线通信的奥秘。Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网络，这些技术是如何让我们的设备摆脱线缆的束缚，自由地接入网络的？本书将简要介绍无线电波的传播特性，以及各种无线通信技术在不同应用场景下的优势。 五、 智能涌现：系统集成与未来展望 “智慧之网”的真正魅力在于其“系统性”和“涌现性”。单个的电子元件、设备，本身可能并不“智能”，但当它们以特定的方式连接、交互，并受控于先进的算法和控制策略时，便能涌现出强大的智能和强大的功能。 本书将探讨系统集成的概念，即如何将不同的子系统（如电力、通信、控制）有机地结合起来，形成一个整体。例如，智能电网的建设，就是电力系统与信息通信技术深度融合的典范。智能家居系统，则是将家中的各种电器设备通过网络互联，实现远程控制、自动化联动，从而提升生活品质。 展望未来，“智慧之网”将变得更加庞大、更加智能。本书将简要介绍人工智能、物联网（IoT）、大数据等新兴技术，它们将如何进一步赋能“智慧之网”，使其在能源管理、交通运输、医疗健康、环境保护等诸多领域发挥更加重要的作用。我们将讨论自动驾驶汽车如何感知环境、做出决策，智能工厂如何实现高效生产，智慧城市如何优化资源配置，这些都离不开“智慧之网”的不断演进。 结语 《智慧之网：解构现代世界的基石》，旨在为你打开一扇了解现代世界运行机制的窗户。它并非要求你成为一名专业的工程师，而是希望通过深入浅出的讲解，让你对那些曾经让你感到神秘的科技背后的原理有所认识，对我们赖以生存的“智慧之网”有一个更清晰、更全面的理解。当你下次看到闪烁的屏幕、听到流畅的通话、感受到稳定的电力时，或许你会对驱动这一切的“看不见的手”多一份敬畏和赞叹。这本书，便是你探索这宏大“智慧之网”的最佳起点。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电子设计竞赛的指导老师，我一直在寻找一本能够真正帮助学生理解并掌握电路分析精髓的书籍。这本书的出现，无疑让我眼前一亮。它不仅在理论深度上达到了专业的水准，更在教学方法上有着独到之处。我注意到书中对不同分析方法的比较非常详细，比如节点分析和网孔分析在解决同一类问题时，各自的优缺点以及适用场景，都做了清晰的阐述。这对于学生在实际解题时，能够灵活选择最有效的方法至关重要。此外，书中对一些工程中常见的电路结构，如运算放大器电路、滤波电路等，都进行了深入的分析，并且能够将前面学到的基础理论融会贯通地应用其中。我特别赞赏书中关于“故障分析”和“鲁棒性设计”的讨论，这些内容对于培养学生的工程思维和解决实际工程问题的能力非常有价值。这本书的编写，充分体现了作者深厚的学术功底和丰富的教学经验，它能够帮助学生从“知其然”达到“知其所以然”，真正成为一名合格的电子工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！作为一名刚刚入门电子工程的学生，我对那些晦涩难懂的理论感到头疼，尤其是刚接触电路分析这个科目的时候，脑子里就像一团浆糊。翻开这本书，我立刻就被它清晰的逻辑和循序渐进的讲解吸引住了。作者就像一位耐心的老师，把每一个概念都拆解得明明白白，从最基础的欧姆定律、基尔霍夫定律开始，到后面的叠加定理、节点分析、网孔分析，每一步都讲解得深入浅出。更让我惊喜的是，书中提供了大量的例题，而且都是从易到难，每道例题都配有详细的解题步骤和思路分析，让我能够模仿着去练习，一点点建立起自信。我特别喜欢作者在讲解定理时，会穿插一些实际应用的小例子，比如用节点分析来求解一个简单的LED驱动电路，这种联系实际的做法，让我觉得学习理论不再是枯燥的应试，而是能够解决实际问题的强大工具。而且，书中对一些容易混淆的概念，比如电容和电感的特性，也做了非常细致的区分和对比，让我不再被它们绕晕。我感觉自己就像在一条平缓的河流中航行，慢慢地，但却坚定地，驶向电路分析的彼岸。

评分☆☆☆☆☆

我是一名已经从事电力系统工作多年的老工程师，一直以来，虽然工作中也会接触到电路的概念，但总感觉理论知识有些生疏，尤其是在面对一些新型的电力电子设备时，会感到力不从心。偶然的机会，我接触到了这本书，让我对电路分析有了全新的认识。这本书的视野非常开阔，它不仅仅局限于传统的电路理论，还涉及了一些现代电力电子技术中的基本电路模型和分析方法。我特别喜欢书中关于“功率分析”和“三相电路”的章节，这些内容对于理解电力系统的运行至关重要。作者对复杂的三相电路进行了非常清晰的梳理，并且提供了多种计算方法，让我能够从不同的角度去理解其工作原理。更重要的是，书中并没有停留在理论层面，而是结合了一些实际的工程案例，比如对变压器、电机等设备的等效电路分析，这让我看到了理论知识如何直接应用于解决实际工程问题。这本书就像一位老友，用一种沉稳而深刻的方式，重新点燃了我对电路分析的热情，也为我在职业生涯的新阶段提供了宝贵的知识支持。

评分☆☆☆☆☆

我是一位有几年工作经验的嵌入式工程师，平时工作中涉及的电路分析虽然不算特别高深，但总觉得基础不够扎实，遇到一些复杂问题时，常常会卡壳。这本书的出现，就像在我的技术知识体系中打下了一剂强心针。它没有一开始就堆砌那些高难度的数学公式，而是从最根本的物理原理出发，一步步引导读者理解电信号的本质。我尤其欣赏书中关于“等效电路”的讲解，这部分内容对于简化复杂电路非常有帮助，而且作者给出了多种不同视角来理解等效的概念，让我能够根据具体情况选择最合适的方法。书中对各种电路元件的特性分析也十分到位，不仅仅是描述其数学模型，更深入地解释了其背后的物理意义，这对于我理解电路的行为模式非常有启发。而且，书中关于暂态分析和稳态分析的讲解，条理清晰，让我对不同电路状态下的响应有了更深刻的认识。我发现，很多我之前凭经验或者“感觉”来处理的问题，在这本书的指导下，都能够找到更严谨、更可靠的理论依据。这本书就像一个宝藏，里面藏着我一直渴望的关于电路的“内功心法”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对“电路分析”这个词一直敬而远之，总觉得这是个需要天赋和深厚数学功底的领域。但最近因为工作需要，不得不硬着头皮开始学习。抱着试试看的心态，我找了这本书，没想到，我的看法被彻底颠覆了！这本书的语言风格非常亲切，就像朋友在聊天一样，用了很多生活化的比喻来解释一些抽象的概念。比如，讲到电流的时候，作者会类比成水流，而电压则比作水压，这种形象的比喻让我一下子就明白了其中的道理。而且，书中并没有回避那些数学推导，但它总能把复杂的数学过程分解成一个个容易理解的小步骤，并且会解释每一步推导的意义，让我知道我们为什么要做这些数学运算，而不是机械地记忆公式。我最喜欢的是书中关于“戴维宁等效电路”和“诺顿等效电路”的讲解，作者花了大量的篇幅来阐述这两个概念在实际应用中的重要性，并且提供了多个不同类型的实例，让我看到了如何利用这些工具来分析和简化各种复杂的电路。这本书让我觉得，原来电路分析并没有那么可怕，甚至可以说，它是一门充满趣味和智慧的学科。