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第1章 电路的基本概念与基本定律1

本章知识点1

先导案例1

1.1电路和电路模型2

1.1.1实际电路的组成与功能2

1.1.2电路模型3

1.1.3单位制3

1.2电路的基本物理量4

1.2.1电流4

1.2.2电压5

1.2.3电功率与电能6

1.3电阻元件8

1.3.1电阻与电阻元件8

1.3.2电阻元件的伏安特性——欧姆定律8

1.3.3电阻元件上消耗的功率与能量10

1.4电压源与电流源11

1.4.1电压源11

1.4.2电流源11

1.4.3实际电源的两种电路模型12

1.5基尔霍夫定律13

1.5.1几个相关的电路名词14

1.5.2基尔霍夫电流定律14

1.5.3基尔霍夫电压定律15

1.5.4基尔霍夫定律的应用举例17

1.6电路中各点电位的分析19

1.6.1电位的概念19

1.6.2电路中各点电位的分析19

1.6.3等电位点20

1.6.4电子电路的习惯画法20

知识拓展21

先导案例解决21

任务训练21

基尔霍夫定律仿真实验21

本章小结23

习题24

第2章 直流电阻电路的分析28

本章知识点28

先导案例28

2.1电路的等效29

2.1.1电路等效的一般概念29

2.1.2电阻的串联、并联与混联29

2.1.3理想电源的串联与并联32

2.2电阻星形与三角形电路的等效变换33

2.2.1星形电路等效变换为三角形电路33

2.2.2三角形电路等效变换为星形电路34

2.3两种电源模型的等效变换35

2.3.1两种电源模型的等效变换35

2.3.2几种有源支路的等效变换37

2.4支路电流法39

2.5节点电位法40

2.5.1节点电位法41

2.5.2弥尔曼定理43

2.6网孔电流法44

2.6.1网孔电流44

2.6.2网孔电流法44

2.7叠加定理和齐性定理46

2.7.1叠加定理47

2.7.2齐性定理49

2.8置换定理50

2.9等效电源定理——戴维南定理与诺顿定理51

2.9.1戴维南定理52

2.9.2诺顿定理55

2.10最大功率传输定理56

2.11受控源57

2.11.1受控源的概念57

2.11.2受控源的分类58

2.11.3含受控源电路的分析58

知识拓展60

先导案例解决61

任务训练61

一、叠加定理仿真实验61

二、戴维南定理仿真实验62

三、指针式万用表装配实训63

本章小结66

习题68

第3章 线性动态电路的时域分析74

本章知识点74

先导案例74

3.1电容元件75

3.1.1电容器和电容元件75

3.1.2电容元件的伏安关系75

3.1.3电容的储能77

3.1.4电容器的串、并联78

3.2电感元件80

3.2.1电感线圈和电感元件80

3.2.2电感元件的伏安关系80

3.2.3电感的储能82

3.3换路定律与初始值的计算82

3.3.1过渡过程的概念82

3.3.2换路定律83

3.3.3初始值的计算84

3.4一阶电路的零输入响应86

3.4.1 RC串联电路的零输入响应86

3.4.2 RL串联电路的零输入响应88

3.5一阶电路的零状态响应92

3.5.1 RC串联电路的零状态响应92

3.5.2 RL串联电路的零状态响应94

3.6一阶电路的全响应97

3.7一阶电路的三要素法99

3.8过渡过程的应用101

3.8.1微分电路101

3.8.2积分电路102

知识拓展103

先导案例解决103

任务训练103

一、一阶电路的暂态特性仿真实验103

二、微分电路和积分电路仿真实验105

三、延时开关电路仿真实验107

本章小结109

习题110

第4章 正弦交流电路的稳态分析112

本章知识点112

先导案例112

4.1正弦交流电的基本概念113

4.1.1正弦量的三要素114

4.1.2相位差117

4.1.3正弦量的有效值119

4.2正弦量的相量表示及运算120

4.2.1复数及四则运算121

4.2.2正弦量的相量表示法123

4.2.3用相量法求同频率正弦量之和125

4.3电阻元件上电压与电流的相量关系126

4.3.1电阻元件上相量形式的伏安特性126

4.3.2电阻元件的功率128

4.4电感元件上电压与电流的相量关系129

4.4.1电感元件上相量形式的伏安特性129

4.4.2电感元件的功率131

4.4.3电感元件中储存的磁场能量132

4.5电容元件上电压与电流的相量关系133

4.5.1电容元件上相量形式的伏安特性133

4.5.2电容元件的功率134

4.5.3电容元件中储存的电场能量135

4.6相量形式的基尔霍夫定律137

4.6.1相量形式的基尔霍夫电流定律137

4.6.2相量形式的基尔霍夫电压定律137

4.6.3参考正弦量和参考相量137

4.7用相量法分析RLC串联电路及多阻抗串联电路139

4.7.1电压与电流的关系139

4.7.2 RLC串联电路的功率142

4.7.3多阻抗串联电路的分析145

4.8用相量法分析并联电路146

4.8.1阻抗法分析并联电路146

4.8.2导纳法分析并联电路148

4.9用相量法分析复杂正弦交流电路151

4.9.1网孔电流法分析正弦交流电路152

4.9.2节点电压法分析正弦交流电路152

4.9.3戴维南定理分析正弦交流电路153

4.10功率因数的提高154

4.10.1提高功率因数的意义154

4.10.2提高功率因数的方法与计算155

4.11正弦交流电路中负载获得最大功率的条件156

4.12交流电路的实际元件157

4.12.1电阻器158

4.12.2线圈158

4.12.3电容器158

知识拓展159

先导案例解决159

任务训练159

一、正弦交流电路仿真159

二、日光灯照明电路装配实验162

本章小结163

习题165

第5章 三相电路170

本章知识点170

先导案例170

5.1三相电源171

5.1.1对称三相电源171

5.1.2三相电源的连接172

5.2对称三相电路的分析174

5.2.1负载星形接法的三相电路174

5.2.2负载三角形接法的三相电路176

5.3三相电路的功率178

5.3.1三相电路的有功功率178

5.3.2三相电路的无功功率179

5.3.3三相电路的视在功率179

知识拓展180

先导案例解决180

任务训练180

三相电路仿真实验180

本章小结182

习题183

第6章 谐振电路185

本章知识点185

先导案例185

6.1串联谐振电路186

6.1.1串联谐振的条件186

6.1.2串联谐振电路的特性阻抗和品质因数186

6.1.3串联谐振电路的特性187

6.1.4串联谐振电路的谐振曲线187

6.1.5串联谐振电路的选择性与通频带189

6.1.6电压源内阻及负载电阻的影响190

6.2并联谐振电路191

6.2.1并联谐振的条件191

6.2.2并联谐振电路的特性192

6.2.3并联谐振电路的谐振曲线193

6.2.4并联谐振电路选择性与通频带194

6.2.5电源内阻及负载电阻的影响194

6.3谐振电路的应用195

6.3.1串联谐振电路的应用195

6.3.2并联谐振电路的应用195

知识拓展196

先导案例解决197

任务训练197

RLC串联谐振电路仿真实验197

本章小结199

习题199

第7章 互感耦合电路201

本章知识点201

先导案例201

7.1互感202

7.1.1互感现象及互感原理202

7.1.2互感系数202

7.1.3耦合系数203

7.2互感电压203

7.2.1同名端203

7.2.2同名端的判定204

7.2.3互感电压204

7.3耦合电感的去耦等效变换206

7.3.1串联耦合电感的去耦等效变换206

7.3.2并联耦合电感的去耦等效变换208

7.3.3单侧连接的去耦等效变换209

7.4理想变压器210

7.4.1定义与电路符号210

7.4.2阻抗变换210

7.4.3含理想变压器电路的分析计算211

知识拓展212

先导案例解决212

任务训练212

理想变压器电路仿真实验212

本章小结214

习题215

第8章 非正弦周期电流电路218

本章知识点218

先导案例218

8.1非正弦周期信号219

8.1.1非正弦周期信号产生的原因219

8.1.2常见的非正弦周期信号220

8.1.3非正弦周期信号的表示220

8.2非正弦周期信号的频谱221

8.2.1周期函数的傅里叶级数221

8.2.2非正弦周期信号的频谱224

8.3非正弦周期信号的有效值、平均值、平均功率225

8.3.1非正弦周期信号的有效值225

8.3.2非正弦周期信号的平均值226

8.3.3非正弦周期电流电路的平均功率227

8.4线性非正弦周期电流电路的分析与计算228

知识拓展229

先导案例解决230

任务训练230

非正弦交流电路仿真实验230

本章小结232

习题233

附录Multisim 10的基本使用方法235

部分习题参考答案243

参考文献248